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應用于EMI及ESD的新型片式元器件

發布時間:2008/5/27 0:00:00 訪問次數:450

        

    

    進入21世紀,以數字式語音通信為代表的現代移動通信技術和以計算機與網絡為核心的現代信息技術分別達到前所未有的新高度,進而呈現進一步融為一體的新趨勢。兼具語音通信和電子郵件、證券、金融業務等數據通信以及pda功能三位一體化的手機也已問世。wap(wireless application protocol)已進入商業化運行階段。筆記本電腦、pda等便攜式終端通過調制解調器即可連接internet。第三代移動通信最終將使高速率(2mbps)無線傳輸的數據通信和多媒體通信實現真正的無縫漫游,全面推動現代通信與信息技術的個人化、移動化和全球一體化。順應通信與信息終端的便攜化、小型化與多功能化發展潮流,新型元器件呈現微型化、復合化、高頻化、高性能化等趨勢。

    

    片式元件的小型化、微型化與高頻化

    

    片式元件由1206、0805向0603、0402甚至0201發展。0603、0402規格已成為目前片式阻容元件的主導品種。日本村田公司和松下電子部品公司分別于1997年和1998年推出0201型片式多層陶瓷電容器(mlcc)和片式電阻器,創下了片式元件微型化的新紀錄。標稱電容量和電阻值分別為1~1000pf和10ω~1mω。片式化滯后于阻容元件的電感器也有長足進展。無外殼臥式繞線型片感可降至0603。而多層電感器則憑借其結構優勢已降至0603和0402。日本tdk、村田、太陽誘電、toko等公司均有0402型面世。例如,太陽誘電公司推出0402尺寸的hk1005型mlci用于pdc制式800/1500mhz雙頻移動電話。其中1.5~10nh低電感量品種用于rf功率放大器取代印刷式微帶電感線圈,使1w功率放大器模塊的體積降至0.18cc(10×10×1.8mm3)。

    

    傳統陶瓷電容器采用1類熱穩定型和2類高介電系數型陶瓷材料作為電介質,按照iec等國際標準規定,其測試頻率分別為1khz和1mhz,故俗稱“高頻”瓷介電容器和“低頻”瓷介電容器。在線路板插裝的電容器引線長度約2~3mm,標稱電容量為1000~100pf的高頻瓷介電容器的固有諧振頻率f0約60~200mhz,10pf及更小容量規格約600~1000mhz。一方面,電容器的使用頻段應遠低于固有諧振頻率。另一方面對于高于1mhz的頻率范圍,電容器的損耗因子受介質極化、引線與電極集膚效應和電導率等諸多因素影響而急劇增高,即q值迅速下降。這就是常規“高頻”瓷介電容器在高頻特性方面的欠缺,而使之在高頻段應用受到極大局限。早在60年代就出現了將多層陶瓷電容器(mlc)的芯片用作厚薄膜混合集成電路(hic)的外貼元件,并因其無引線結構而被稱為無感電容,在相當寬的頻段內表現出優良的頻率特性。例如:1000~100pf的mlc去掉引線后f0可提高到100~400mhz,10pf及更小容量規格f0可高達900~2000mhz。70年代隨著smt技術的興起,mlc芯片演變為片式多層陶瓷電容器(mlcc)而直接貼裝于印刷電路板(pcb),極大的提高了電路和功能組件的高頻特性。例如:彩電、錄像機用調諧器是較早實現元件全片式化的功能組件,并且對片式電容的高頻特性有較高要求。

    

    具有高q低等效串聯電阻(esr)值的片式射頻/微波mlcc及片式射頻/微波薄膜電容器,以其優良的射頻功率特性倍受廣播電視、移動通信及衛星通信等發射基站的青睞。并在無線尋呼機、無繩電話、蜂窩電話、無線局域網(w-lan)等無線通信與信息終端產品得到廣泛應用。微型化的片式微波單層瓷介電容器(slc)。用二十余種介電常數10~20000的不同介質材料制成。尺寸規格為0101、0202、0303、0505、0606、0707、0909、1010等十多種;標稱電容量:0.04~6300pf。小容量尺寸規格f0可高達50ghz。slc廣泛適用于微波單片集成電路(mmic)。如:功率放大器、振蕩器、混頻器等,可實現隔直流、rf旁路、濾波、阻抗匹配、共面波導等功能。

    

    得益于移動通信產品的強有力促進,具有多層結構的片式高頻陶瓷電感器、片式高頻薄膜電感器、片式高頻陶瓷芯繞線電感器在gsm、dcs、pdc、cdma、pcs、phs、dect等蜂窩移動電話和無繩電話以及無線尋呼機,也包括無線局域網(w-lan)、衛星全球定位系統(gps)、衛星電視接收裝置等無線通信與信息產品中得到廣泛應用。

    

    片式元件的防靜電功能

    

    隨著通信與信息終端的便攜化、小型化和smt的應用,ic、lsi、vlsi的集成密度和速度大幅度提高。通過傳導和感應進入電子線路的各類電磁噪聲、浪涌電流甚至人體靜電均能使整機產生誤動作或損壞半導體器件。

    

    

        

    

    進入21世紀,以數字式語音通信為代表的現代移動通信技術和以計算機與網絡為核心的現代信息技術分別達到前所未有的新高度,進而呈現進一步融為一體的新趨勢。兼具語音通信和電子郵件、證券、金融業務等數據通信以及pda功能三位一體化的手機也已問世。wap(wireless application protocol)已進入商業化運行階段。筆記本電腦、pda等便攜式終端通過調制解調器即可連接internet。第三代移動通信最終將使高速率(2mbps)無線傳輸的數據通信和多媒體通信實現真正的無縫漫游,全面推動現代通信與信息技術的個人化、移動化和全球一體化。順應通信與信息終端的便攜化、小型化與多功能化發展潮流,新型元器件呈現微型化、復合化、高頻化、高性能化等趨勢。

    

    片式元件的小型化、微型化與高頻化

    

    片式元件由1206、0805向0603、0402甚至0201發展。0603、0402規格已成為目前片式阻容元件的主導品種。日本村田公司和松下電子部品公司分別于1997年和1998年推出0201型片式多層陶瓷電容器(mlcc)和片式電阻器,創下了片式元件微型化的新紀錄。標稱電容量和電阻值分別為1~1000pf和10ω~1mω。片式化滯后于阻容元件的電感器也有長足進展。無外殼臥式繞線型片感可降至0603。而多層電感器則憑借其結構優勢已降至0603和0402。日本tdk、村田、太陽誘電、toko等公司均有0402型面世。例如,太陽誘電公司推出0402尺寸的hk1005型mlci用于pdc制式800/1500mhz雙頻移動電話。其中1.5~10nh低電感量品種用于rf功率放大器取代印刷式微帶電感線圈,使1w功率放大器模塊的體積降至0.18cc(10×10×1.8mm3)。

    

    傳統陶瓷電容器采用1類熱穩定型和2類高介電系數型陶瓷材料作為電介質,按照iec等國際標準規定,其測試頻率分別為1khz和1mhz,故俗稱“高頻”瓷介電容器和“低頻”瓷介電容器。在線路板插裝的電容器引線長度約2~3mm,標稱電容量為1000~100pf的高頻瓷介電容器的固有諧振頻率f0約60~200mhz,10pf及更小容量規格約600~1000mhz。一方面,電容器的使用頻段應遠低于固有諧振頻率。另一方面對于高于1mhz的頻率范圍,電容器的損耗因子受介質極化、引線與電極集膚效應和電導率等諸多因素影響而急劇增高,即q值迅速下降。這就是常規“高頻”瓷介電容器在高頻特性方面的欠缺,而使之在高頻段應用受到極大局限。早在60年代就出現了將多層陶瓷電容器(mlc)的芯片用作厚薄膜混合集成電路(hic)的外貼元件,并因其無引線結構而被稱為無感電容,在相當寬的頻段內表現出優良的頻率特性。例如:1000~100pf的mlc去掉引線后f0可提高到100~400mhz,10pf及更小容量規格f0可高達900~2000mhz。70年代隨著smt技術的興起,mlc芯片演變為片式多層陶瓷電容器(mlcc)而直接貼裝于印刷電路板(pcb),極大的提高了電路和功能組件的高頻特性。例如:彩電、錄像機用調諧器是較早實現元件全片式化的功能組件,并且對片式電容的高頻特性有較高要求。

    

    具有高q低等效串聯電阻(esr)值的片式射頻/微波mlcc及片式射頻/微波薄膜電容器,以其優良的射頻功率特性倍受廣播電視、移動通信及衛星通信等發射基站的青睞。并在無線尋呼機、無繩電話、蜂窩電話、無線局域網(w-lan)等無線通信與信息終端產品得到廣泛應用。微型化的片式微波單層瓷介電容器(slc)。用二十余種介電常數10~20000的不同介質材料制成。尺寸規格為0101、0202、0303、0505、0606、0707、0909、1010等十多種;標稱電容量:0.04~6300pf。小容量尺寸規格f0可高達50ghz。slc廣泛適用于微波單片集成電路(mmic)。如:功率放大器、振蕩器、混頻器等,可實現隔直流、rf旁路、濾波、阻抗匹配、共面波導等功能。

    

    得益于移動通信產品的強有力促進,具有多層結構的片式高頻陶瓷電感器、片式高頻薄膜電感器、片式高頻陶瓷芯繞線電感器在gsm、dcs、pdc、cdma、pcs、phs、dect等蜂窩移動電話和無繩電話以及無線尋呼機,也包括無線局域網(w-lan)、衛星全球定位系統(gps)、衛星電視接收裝置等無線通信與信息產品中得到廣泛應用。

    

    片式元件的防靜電功能

    

    隨著通信與信息終端的便攜化、小型化和smt的應用,ic、lsi、vlsi的集成密度和速度大幅度提高。通過傳導和感應進入電子線路的各類電磁噪聲、浪涌電流甚至人體靜電均能使整機產生誤動作或損壞半導體器件。

    

    

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