Представляем новую разработку корпорации TDK

Миниатюризация и усложнение современной радиоэлектронной аппаратуры требует создания новых и совершенствования старых компонентов. Большой интерес представляют индуктивные компоненты. Область их применения очень широка: компьютерная и телекоммуникационная аппаратура, бытовая и автомобильная техника, промышленное и медицинское оборудование, средства беспроводной связи и многое другое.

Все индуктивные компоненты разделяются по частотному диапазону на индуктивности с рабочей частотой более 100 МГц (высокочастотные) и менее 100 МГц. Последние делятся на дроссели и индуктивности общего применения. Основные параметры катушек индуктивности: 

• номинал и допуск на номинал индуктивности;
• добротность; 
• активное сопротивление по постоянному току;
• собственная емкость, собственная резонансная частота;
• допустимый ток через катушку;
• температурный коэффициент индуктивности;
• диапазон рабочих температур и условия эксплуатации.

Катушки индуктивности относятся к числу распространенных элементов, которые трудно поддаются миниатюризации. В настоящее время основными направлениями миниатюризации индуктивных элементов являются:

• создание индуктивностей из полупроводниковых структур;
• создание малогабаритных навесных индуктивных элементов широкого диапазона номиналов с жесткими торцевыми выводами (проволочных);
• создание плоских пленочных конструкций индуктивных элементов в виде протяженных проводников, меандров, круглых, квадратных и прямоугольных петель, спиралей.

Тонкопленочная технология обладает большой точностью и разрешающей способностью. Ширина проводника и расстояние между проводниками могут быть доведены до 5 - 10 мкм. Толщина пленок в тонкопленочной технологии не превосходит 1 мкм (300 - 600 ангстрем). Пленочные катушки с индуктивностями до 100-300 нГн изготавливаются однослойными, с индуктивностями доли и единицы мкГн - многослойными на диэлектрических и магнитных подложках с экранирующими магнитными пленками (последние - до сотен и тысяч мкГн). Добротность таких катушек не превосходит 60-100.

Однослойные катушки малых номиналов (до 1-5 нГн) образуются одним витком спирали - круглой, квадратной или прямоугольной рамки. Большие значения индуктивностей требуют использования многовитковых спиралей различной формы. В габарите 0805 таким образом получают индуктивность до 70-80 нГн. Недостатком таких конструкций является то, что второй вывод располагается в центре спирали и требуются дополнительные операции для его вывода на периферию, усложняющие и удорожающие изделие.

Дальнейшее увеличение номиналов индуктивностей в заданных габаритах требует использования многослойных конструкций. Здесь индуктивность растет практически пропорционально числу слоев, соединяемых последовательно при одинаковом направлении токов в слоях. Как компоненты электронных схем индуктивности используются для настройки колебательных контуров (катушки настройки), для передачи электрических колебаний из одного контура в другой (катушки связи), для разделения или ограничения электрических сигналов различных частот (дроссели).

Катушки индуктивности должны быть миниатюрными и обеспечивать повышенную эффективность в работе, чтобы обеспечить снижение потребления энергии аккумуляторов современных гаджетов. При разработке своих новых изделий специалисты корпорации TDK сфокусировались на технологичности используемых материалов, применив металл в изготовлении пассивных компонентов. Недавно корпорация TDK презентовала свою новую разработку - тонкопленочную чип-индуктивность TFM160808ALC с металлическим сердечником для применения в силовых цепях импульсных источников питания с частотой преобразования до 100 МГц. 

Активное сопротивление катушки этой модели не более 62 мОм, что на 30% ниже, чем у существующих аналогичных моделей, например, TFM160808ALM. Это позволяет существенно снизить потери на нагрев обмотки, а вместе с применением новейшего металлического сердечника значительно повысить КПД конечного устройства. Новая модель при своих миниатюрных размерах 1,6 мм х 0,8 мм х 0,8 мм и индуктивности 0,47мкГн отличается высоким номинальным током 2,6 А.

Катушка индуктивности номиналом 0,47мкГн используется в типовых включениях большого числа микросхем DC-DC преобразователей. Применение индуктивности TFM160808ALC в новых преобразователях позволит снизить потребление ими энергии примерно на 1% при сохранении других параметров.