用于封装内电源的高Q值印制电路板集成磁芯功率电感器

随着便携式电子设备向着智能化和微型化方向发展,集成电压调节器可以有效节省整个电源系统空间并大幅提高系统效率,从而成为当前电源管理最有效的解决方案。具有高功率密度和低直流电阻的功率电感器是实现高效率的小型化电压调节器的关键因素。但目前大部分基于印制电路板工艺的磁性器件受限于线条尺寸,电感值与直流电阻值比值较低,从而导致变换器的转换效率偏低。因此,本文基于印制电路板制造工艺,设计并制作了一种集成磁芯功率电感器。经过测试,在100 MHz的频率下,电感值达到23.5 nH,相比于相同结构空芯电感值提升了121.7%,直流电阻值为15.6 mΩ,36.7 MHz时达到其峰值品质因数值42.7。将该电感器应用于1.8 V至0.85 V,100 MHz的DC-DC转换器中,计算出有效的电感效率在0.1 A至1A的负载电流下,均在95%以上。

印制电路板集成螺线管型磁芯电感的制作

为了满足未来移动设备对电路系统高性能、微型化的需求,研究了集成式电压调节器中使用的集成式磁芯电感的制作问题。将磁性粉末与环氧树脂混合制备复合磁性材料作为集成式磁芯电感的磁芯材料,通过丝网印刷工艺沉积磁芯层,采用先进印制电路板制作工艺制备出高感值密度、高品质因子的集成式螺线管型磁芯电感。该集成式螺线管型磁芯电感基于垂直实心铜柱互联形成绕组,展现出优异的性能。并经过一系列的表征证明了其制作工艺的可靠性与创新性,非常适用于板级封装的电源管理模块。最终对其电感性能进行测量,在100 MHz时其单位面积电感密度达到7.35 nH/mm^(2),品质因子Q达到42.7。

印制电路螺旋型平面磁芯电感设计及制作技术研究

集成磁芯电感是解决电子系统,芯片等供电结构小型化,高速化,高频化的发展的核心手段,也是系统级封装(SiP)技术的研究焦点。文章利用有限元仿真软件HFSS建立了平面螺旋磁芯电感的理论模型,分析线圈的外形尺寸、磁芯厚度等因素对电感的关键性能参数的影响。合成了绝缘催化胶,开发了基于该催化胶表面化学沉积磁芯层的技术,得到电磁仿真下的三明治电感结构。经实物测试结果表明,在10 MHz频率下,集成磁芯电感感值达到1.75μH,品质因子Q值为6.2。