2017-2018年電感器件MoldingChock行業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展前景趨勢(shì)展望分析報(bào)告_第1頁(yè)
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行業(yè)現(xiàn)狀行業(yè)現(xiàn)狀2017年電感器件MoldingChock及發(fā)展前景趨勢(shì)展望分析報(bào)告正文目錄TOC\o"1-5"\h\z一、電感簡(jiǎn)介及工藝分類5電感簡(jiǎn)介5電感的工藝結(jié)構(gòu)5二、電感小型化、一體化,MoldingChock應(yīng)運(yùn)而生7MoldingChoke簡(jiǎn)介7MoldingChoke較傳統(tǒng)電感具有六大優(yōu)勢(shì)9三、MoldingChock需求猛增,寡頭壟斷競(jìng)爭(zhēng)13MoldingChoke應(yīng)用廣泛,升級(jí)替代需求猛增13寡頭壟斷競(jìng)爭(zhēng),三系領(lǐng)導(dǎo)行業(yè)格局16四、配方和制程是MoldingChock關(guān)鍵壁壘194.1MoldingChoke的工藝流程194.2配方和制程是MoldingChoke核心技術(shù)20五、投資策略21六、風(fēng)險(xiǎn)提木23圖表目錄TOC\o"1-5"\h\z圖表1電感原理示意圖5圖表2各種電感圖示5圖表3電感工藝結(jié)構(gòu)對(duì)比5圖表4繞線電感示意圖6圖表5繞線電感截面示意圖6圖表6疊層電感下意圖7圖表7疊層電感制作工藝7圖表8薄膜電感示意圖7圖表9薄膜電感制作工藝7圖表10MoldingChock示意圖8圖表11MoldingChock產(chǎn)品展示8圖表12MoldingChoke以電源轉(zhuǎn)換應(yīng)用為主9圖表13MoldingChoke能承受較大電流(以muRata產(chǎn)品示例)10圖表14MoldingChoke面積更小,電磁特性更平穩(wěn)10圖表15MoldingChoke具有穩(wěn)定的溫升特性11圖表16MoldingChoke具有低可聽噪聲的特性12圖表17MoldingChoke具有低放射噪聲的特性12圖表18MoldingChoke相對(duì)傳統(tǒng)電感更耐沖擊13圖表19智能手機(jī)的發(fā)展對(duì)功率電感(電源轉(zhuǎn)換用電感)需求猛增14圖表20電感在手機(jī)中應(yīng)用15圖表21手機(jī)用MoldingChock市場(chǎng)規(guī)畫莫測(cè)算15圖表22手機(jī)用MoldingChock市場(chǎng)規(guī)模15圖表23領(lǐng)導(dǎo)品牌MoldingChock使用率較高16圖表24iPhone幾乎全部使用MoldingChock16圖表25VishayIHLP系列電感17圖表26村田moldingchock系歹U產(chǎn)品17圖表27乾坤moldingchock產(chǎn)品18圖表28乾坤車用moldingchock產(chǎn)品示例18圖表29奇力新功率電感示例19圖表30奇力新某MoldingChoke尺寸19圖表31一體成形電感常溫壓制工藝過程19圖表32一體成形電感工藝圖示20圖表33潤(rùn)滑劑對(duì)電感密度的影響21

電感簡(jiǎn)介及工藝分類1.1電感簡(jiǎn)介電感是一種能將電能通過磁通量的形式儲(chǔ)存起來的被動(dòng)電子元件。通常為導(dǎo)線卷繞的樣子,當(dāng)有電流通過時(shí),會(huì)從電流流過者斤向的右邊產(chǎn)生磁場(chǎng)?!半姼小㈦娙荨㈦姸怼笔请娮訉W(xué)三大基本無源器件。一一電感的三大功能分別為電源轉(zhuǎn)換(Power)、濾波(EMI防制)、訊號(hào)處理(RF)。(1)電源轉(zhuǎn)換:作用為升降壓及整流,當(dāng)交流電源輸入時(shí)都需要電感組件來通行整流,讓電壓電流的變化更為平緩,防止劇烈波動(dòng)損害電子裝置。(2)濾波:電子裝置在充電時(shí)都會(huì)產(chǎn)生電磁波(EMI),這些電磁波會(huì)互相干擾,產(chǎn)生噪聲,像是收音機(jī)會(huì)有雜音,濾波的作用就是將這些不必要的電磁波給過濾掉。(3)訊號(hào)處理:主要是協(xié)助電子裝置的收訊功能,隨著通訊技術(shù)從2G收展至3G、4G,支持的頻段也越來越多,每一個(gè)頻段都要放一個(gè)RF電感來協(xié)助收訊,讓訊號(hào)的收送及接收更為清晰。1.2電感的工藝結(jié)構(gòu)電感的工藝結(jié)構(gòu)可以分為3種:繞線電感(WireWoundType),疊層電感(MWtilayerType),薄膜電感(ThinFilmType)。圖表3電感工藝結(jié)構(gòu)對(duì)比

繞線型疊層型薄膜型特點(diǎn)Q值特性極好;Rdc較低;L值豐富;成本較低;超小型;高Q值;偏差小,可實(shí)現(xiàn)較小L值的階躍響應(yīng);使用用途主要用于對(duì)Q值特性有要求的RF匹配電路;大電流的扼流電路;天線匹配電適合體積小、高度低的領(lǐng)域;RF匹配電路及扼流電路;要求小型化、偏差小且Q值高的PA匹配電繞線電感(WireWoundType):顧名思義,繞線型電感是將銅線在鐵氧體磁芯上繞成螺旋狀。繞線電感可提供大電流、高感值;磁芯磁導(dǎo)率越大,同樣的感值,繞線就少,繞線少就能降低直流電恥;同樣的尺寸,繞線少可以繞粗,提高電流。繞線型電感適用于大電流領(lǐng)域和高電感值領(lǐng)域。應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛,包括手機(jī)、電視機(jī)、硬盤驅(qū)動(dòng)器、數(shù)碼相機(jī)等。圖表4繞線電感示意圖圖表5繞線電感截面示意圖資料來源:muRata,研究所資料來源:muRata,研究所疊層電感(Mu代ilayerType):疊層電感的制作是將鐵氧體或陶瓷漿料干燥成型,交替印刷導(dǎo)電漿料,最后疊層、燒結(jié)成一體化結(jié)構(gòu)(Monolithic)。疊層電感的比繞線電感尺寸小,標(biāo)準(zhǔn)化封裝,適合自動(dòng)化高密度貼裝;一體化結(jié)構(gòu),可靠性高,耐熱性好。主要用于手機(jī)的疊層型功率電感,隨著開關(guān)頻率的不斷提高,出現(xiàn)了必要電感值下降的趨勢(shì),預(yù)計(jì)能夠應(yīng)用疊層型電感的領(lǐng)域會(huì)逆一步增加。

圖表6疊層電感示意圖圖表7疊層電感制作工藝Hawamultilayerchipinductorismade電極線圈圖型Ferrictorceramicsb(Coilpattern)Ferrite鐵氧體。12凱E[1圖表6疊層電感示意圖圖表7疊層電感制作工藝Hawamultilayerchipinductorismade電極線圈圖型Ferrictorceramicsb(Coilpattern)Ferrite鐵氧體。12凱E[1。小jlKivr5a,而pIlGMv4rfkin&$人金咽[丫畔中胖rC^ilWuCTiOchertypesusingprintedChldk-fllmasmultilayermaterialalsoexist.)Conductcirpattern(cC?liemlcbrcleliwith.priiHLdconductorpatternarel?yvr?dtcForm@ipirgilManedcoil.initernaJelectrotfeEKtmalLOij特也)electrodeViaholt資料來源:muRata,研究所資料來源:資料來源:muRata,研究所薄膜電感(ThinFilmType):薄膜電感采用的是類似于IC制作的工藝,在基底上鍍一層導(dǎo)體膜,然后采用光刻工藝形成線圈,最后增加介質(zhì)層、絕緣層、電極層,封裝成型。光刻工藝的精度很高,制作出來的線條更窄、邊緣更清晰。因此,薄膜電感具有更小的尺寸(008004封裝),更小的ValueStep(0.1nH),更小的容差清晰。因此,薄膜電感具有更小的尺寸(0.05nH,)更好的頻率穩(wěn)定性。圖表8薄膜電感示意圖圖表圖表8薄膜電感示意圖圖表9薄膜電感制作工藝Constructionandmanufacluringmethod!ofthin-fllmbEmdkpassfilter內(nèi)電極(Photolrthog5Phy)外電極Didrnguiw(cutierlWaferIs-niT-filmetedronkcwnpunentshelpcomm^nlcatlon-eRkbledmabilddavl<i-Ebnc-aohk卜刈1禮9ww.gghDKThln-fllfnelM^rMilccamiKinc-ncs-arc內(nèi)電極(Photolrthog5Phy)外電極Didrnguiw(cutierlWaferIs-niT-filmetedronkcwnpunentshelpcomm^nlcatlon-eRkbledmabilddavl<i-Ebnc-aohk卜刈1禮9ww.gghDKThln-fllfnelM^rMilccamiKinc-ncs-arcM¥lngihlniilmpriKtispcI-indihtnclieinC-aIndividu*lchips.口Hlvclr*MdugrpMtfinIindutldrardcapaclboructianaI<TPiim-Filrfiband-paisnicer,露。mmlor4x05藺艇k0.3highVolumeIskuthan1/4camparedIdLTCCmethod資料來源:muRata,研究所資料來源:資料來源:muRata,研究所二、電感小型化、一體化,MoldingChock應(yīng)運(yùn)而生MoldingChoke簡(jiǎn)介MoldingChoke是繞線和扼流圈等的升級(jí)換代產(chǎn)品,主要用于電源轉(zhuǎn)換電感器件小型化、一體是灰展趨勢(shì),一體成型電感(MoldingChoke)實(shí)現(xiàn)了電感的小型化和一體化,

屬于繞線和扼流圈等的升級(jí)換代產(chǎn)品。一體成型電感(MoldingChoke)是高端電感的一種,是直接用磁芯材料在線圈上成型制造,具備結(jié)構(gòu)堅(jiān)實(shí)牢固、特性精準(zhǔn)等特點(diǎn);采用磁屏蔽結(jié)構(gòu),路閉合抗電干擾強(qiáng)(EMI);超低蜂鳴叫,可高密;產(chǎn)品小體積、大電流,在復(fù)雜環(huán)境下仍保持優(yōu)良的溫升特性和電感特性。圖表10MoldingChock圖表10MoldingChock示意圖圖表11MoldingChock產(chǎn)品展示資料來源:百度百科,研究所MoldingChoke以電源轉(zhuǎn)換應(yīng)用為主前文中我們介紹了電感的三大功能分別為電源轉(zhuǎn)換(Power)、濾波(EMI防制)、訊號(hào)處理(RF)。繞線電感、疊層電感及薄膜電感都可以用作電源轉(zhuǎn)換、濾波、訊號(hào)處理,而MoldingChoke則以電源轉(zhuǎn)換為主,少部分用作濾波,但不會(huì)用作RF訊號(hào)處理。圖表12MoldingChoke以電源轉(zhuǎn)換應(yīng)用為主TotjlSolutionProviderforPower,EMI&RFMuLn-layenn^I±n-film■trurphMB&tjblet資料來源:奇力新,■CoTY(manjP!PO'AlIMEM;Ri:inei■RF叩誦Mm可網(wǎng),“「。1州聞?'U4gntth:min空J(rèn)1MC30“E,?m巡源brtaaktPCbrn/xiclo「:懂d羯tniBiinPOWERTotjlSolutionProviderforPower,EMI&RFMuLn-layenn^I±n-film■trurphMB&tjblet資料來源:奇力新,■CoTY(manjP!PO'AlIMEM;Ri:inei■RF叩誦Mm可網(wǎng),“「。1州聞?'U4gntth:min空J(rèn)1MC30“E,?m巡源brtaaktPCbrn/xiclo「:懂d羯tniBiinPOWER■W'nilsize/:l.cmTornutcbml£t由dPC,glcQHEtwid

DwikI39'心p*匕qeiCMM*F?rJtflBJJUHCMI*fxKUSBI(/3GHDMiCMM■輪理,二-T/nrTfinmctirther?Si?UnhfiFf*t)pe■1CM-JUSsilt,tC.Gniin■lorsnwtFtfiHttetet<010)m小班□,仆此■hrJ9B?I.IWIInlBffj■FarrtftestarRFapt必t5SiZc-U^i-CermcanforFT坪心t5,OmruHrt1MITh'7MMEP*”舊-fordiaitoland(Ter■RFipoliulior■Down&heIrortHIPlciV>1IriFMse

PowderMixing

TechroloovMoldingChoke較傳統(tǒng)電感具有六大優(yōu)勢(shì)MoldingChoke相對(duì)傳統(tǒng)電感主要有六大優(yōu)勢(shì):1)對(duì)應(yīng)大電流;TOC\o"1-5"\h\z2)平穩(wěn)的磁氣飽和特性(面積更小,電磁特性更平穩(wěn));3)穩(wěn)定的溫升特性(不依賴周圍溫度的溫度特性);4)低可聽噪聲(耳朵能夠聽到的頻率范圍的噪聲);5)低放射噪聲;6)耐沖擊性。1)對(duì)應(yīng)大電流CPU主頻越來越高,因此對(duì)穩(wěn)定供電和濾波者斤面都有有很高的要求,一體成型電感解決了這個(gè)問題。它能在大電流的條件下長(zhǎng)期工作,開能為CPU穩(wěn)定供電。從參數(shù)上看,一般而言決定功率電感器的直流重疊電流值是俄抗值下降30%時(shí)的電流值,即MoldingChoke比起鐵氧體電感器小,但它在30%下降點(diǎn)比鐵氧體有所延長(zhǎng)。正因如此,才能實(shí)現(xiàn)小型且能夠?qū)?yīng)大電流。區(qū)別是金屬合金材料與鐵氧體材料相比,飽和磁通量密度更大,因此儲(chǔ)存能量高。圖表13MoldingChoke能承受較大電流(以muRata產(chǎn)品示例)LQH5BPLQHJNP.GRO.47->25O|JHLQH2HP_GR0.47-15mHLQM21FLGHicmiiHDFE252O1OPDK201S10E。二冬】/1HCHFE1&5AN_EOaLQH44PGRDFE2O1&1OP0.24-2211MDFE322512F4匐T£I||HDFE252O1OFLQMIBP^CHILQM21P1C0Cl47-2_2|jHLQH2MPGRsize*950mA500m650mA410mA140mALQH5BPLQHJNP.GRO.47->25O|JHLQH2HP_GR0.47-15mHLQM21FLGHicmiiHDFE252O1OPDK201S10E。二冬】/1HCHFE1&5AN_EOaLQH44PGRDFE2O1&1OP0.24-2211MDFE322512F4匐T£I||HDFE252O1OFLQMIBP^CHILQM21P1C0Cl47-2_2|jHLQH2MPGRsize*950mA500m650mA410mA140mA210mA210mARatedCurrent(A)600mA.7A[1資料來源:muRata,注:藍(lán)色部分即為muRata的一體電感產(chǎn)品2)平穩(wěn)的磁氣飽和特性(面積更小,電磁特性更平穩(wěn))下圖所示的直流重疊電流曲線可知,鐵氧體在一定的電流領(lǐng)域內(nèi)能夠維持俄抗值,但是超過限定領(lǐng)域有急速下降的趨勢(shì)。與力相反,從低電流到高電流時(shí),MoldingChoke具有俄抗值緩慢下降的磁氣飽和特性的特征。由此可見,大電流通入電源電路時(shí),MoldingChoke收生電路短路以及誤操作引U又的危險(xiǎn)性少。圖表14MoldingChoke面積更小,電磁特性更平穩(wěn)2s151OX3由2WWW_=三如UUEtinzW。米線—FiFF;c,2ua?C金12s151OX3由2WWW_=三如UUEtinzW。米線—FiFF;c,2ua?C金11合金n68101214DCCurrent[A]051152253DCCurrent[A1D52LC5.0x5.0x2,0mm;D52LC5.0x5.0x2,0mm;

鐵氧體DFE252012C

{2^x2.0Xlh2mm)

金屬合金DS104LCFDSD063010.1x10.1x4.0rrirn;'7.0X6.6X10^01:鐵氟體金屬合金資料來源:muRata,注:金屬合金電感即本文所指的一體電感(MoldingChoke),下文同理。

3)穩(wěn)定的溫升特性(不依賴周圍溫度的溫度特性)MoldingChoke因周圍溫度引起的透磁率的變動(dòng)非常?。ㄖ绷髦丿B特性不依賴周圍溫度),比較穩(wěn)定。下圖所示是與同樣尺寸,同樣亞抗值的線圈相比,周圍溫度變化時(shí)的直流重疊特性。由此可知,MoldingChoke不依賴周圍溫度,能夠獲得穩(wěn)定的直流重疊特性。MoldingChoke由于元件的小型化實(shí)現(xiàn)了搭載元件的高密度封裝化,從而能夠很好的對(duì)應(yīng)內(nèi)部溫度的高溫化和高溫時(shí)電路穩(wěn)定性(高可靠性)。圖表15MoldingChoke""具有穩(wěn)定的溫升特性鐵箱體型(lOrnn鐵箱體型(lOrnn口)qInductance-Current金屬合金型(10mmInductance-Current、理12三工。86420.000中UUElunpu-Q1020DCCurrent[A].:LQ12三工。86420.000中UUElunpu-Q1020DCCurrent[A].:LQooO【工H一?uumaunp亡-10203040DCCurrent[A]因?yàn)榫哂袦囟忍匦浴愿邷叵?因?yàn)榫哂袦囟忍匦浴愿邷叵?直流重疊特性劣化。受周圍溫度影響,電路不穩(wěn)定口具有優(yōu)越的溫度特性(依賴性小).;即使是高溫狀態(tài)下.也不要周:圍溫度影響,能夠維持直流:重疊特性且電路穩(wěn)定。資料來源:muRata,注:金屬合金電感即本文所指的一體電感(MoldingChoke)4)低可聽噪聲由于大電流通過線圈,鐵氧體產(chǎn)品的磁性材料的粘合部位大磁場(chǎng)集中產(chǎn)生磁伸縮現(xiàn)象(磁性材料的磁化強(qiáng)度變化而產(chǎn)生的微小變形現(xiàn)象)和由于卷線間工作的磁性線,卷線收生微小振動(dòng),從線圈本身和傳播振動(dòng)的封裝基板產(chǎn)生的"keensounders”(通俗地說就是核心響聲)的現(xiàn)象。MoldingChoke由微粒的磁性材料形成線圈,所以不存在磁場(chǎng)集中的地者斤。成型的核心也能夠抑制卷線本身的振動(dòng),是很難收生核心響聲的電感器。圖表16MoldingChoke具有低可聽噪聲的特性鐵敘體構(gòu)造磁性材料粘合構(gòu)造金?合金構(gòu)造磁性材料一體成型構(gòu)造鐵敘體構(gòu)造磁性材料粘合構(gòu)造金?合金構(gòu)造磁性材料一體成型構(gòu)造'崛場(chǎng)莊由在本臺(tái)法代'崛場(chǎng)莊由在本臺(tái)法代?巽材悔振動(dòng)'因?yàn)槭窃テ诘挠残圆牧?所以磁幅較分散*因?yàn)槭且惑w感測(cè),所以能筋控制^材的振動(dòng)資料來源:muRata,注:金屬合金電感即本文所指的一體電感(MoldingChoke)5)低放射噪聲電感器的物理特性,電流流入時(shí),隨著時(shí)間的變化,周圍產(chǎn)生磁通量。磁通量泄露會(huì)使周圍同類線圈的綜合電感嘆生變動(dòng),甚至?xí)o周圍元件帶來不好的影響(誤操作)等。下圖所示是相同尺寸線圈通入一定的電流時(shí),實(shí)測(cè)線圈上面、側(cè)面產(chǎn)生的放射噪聲的比較圖。能夠確認(rèn)MoldingChoke的上面、側(cè)面的磁通量泄露的較小。磁性材料間的間隙具有很大的不同,而MoldingChoke的粒子與粒子力間的間隙非常小,所以泄漏也小。因此其適合組件小型化的搭載元件的高密度封裝化,止匕外,組件基板上元件布局時(shí)無需考慮干擾,自由度比較高。圖表17MoldingChoke具有低放射噪聲的特性金屬合金均造電感器仞面電感器上面.24金屬合金均造電感器仞面電感器上面.24資料來源:muRata,注:金屬合金電感即本文所指的一體電感(MoldingChoke)6)耐沖擊性智能手機(jī)等攜帶設(shè)備實(shí)際使用時(shí),很多時(shí)候會(huì)被粗暴對(duì)待,所以要求搭載元件具有優(yōu)越的耐沖擊性。當(dāng)不小心掉了一個(gè)組件時(shí),組件的外殼對(duì)內(nèi)部基板產(chǎn)生的瞬間機(jī)械應(yīng)力當(dāng)然會(huì)非常大,基板也會(huì)產(chǎn)生較大的彎曲。由于基板彎曲,會(huì)對(duì)搭載元件產(chǎn)生彎曲應(yīng)力,也會(huì)接觸到屏蔽板、外殼,而搭載元

件必須能夠承受這些。下圖所示是在一定條件下自由落體試驗(yàn)的比較結(jié)果。與鐵氧體相比,MoldingChoke是一體成型,且機(jī)械應(yīng)力只集中在一處,所以不易破損。圖表18MoldingChoke相對(duì)傳統(tǒng)電感更耐沖擊資料來源:muRata,三、MoldingChock需求猛增,寡頭壟斷競(jìng)爭(zhēng)MoldingChoke應(yīng)用廣泛,升級(jí)替代需求猛增在實(shí)際的電源設(shè)計(jì)中,電感器的選擇尤為關(guān)鍵。在DC-DC轉(zhuǎn)換器中,電感器是僅次于IC的核心元件。通過選擇恰當(dāng)?shù)碾姼衅?,能夠獲得較高的轉(zhuǎn)換效率。在選擇電感器時(shí)所使用的主要參數(shù)有電感值、額定電流、交流電恥、直流電恥等。MoldingChoke可應(yīng)用于消費(fèi)性電子,汽車,工業(yè),航空,通信等多領(lǐng)域。小型一體電感(MiniMoldingChoke)主要應(yīng)用在手機(jī)領(lǐng)域,過去手機(jī)的電源轉(zhuǎn)換功能主要使用磁封膠電感(傳統(tǒng)繞線電感的一種),但隨著MiniMoldingChoke的技術(shù)漸趨成熟,良率不斷提升下,單價(jià)也越來越接近磁封膠電感,且MiniMoldingChoke擁有耐高電流、低耗損、耐高溫等優(yōu)勢(shì),因此逐漸取代了磁封膠電感在手機(jī)的市場(chǎng)。除了MiniMoldingChoke外,體積較大的MoldingChoke也逐漸取代大顆的磁封膠電感,在通信、PC、家電、車用等市場(chǎng)滲透率持續(xù)提升。隨著技術(shù)及良率的提升,以及性能的良好表現(xiàn),采用MoldingChoke的產(chǎn)品越來越多,持續(xù)的侵蝕磁封膠的原有市場(chǎng)。智能手機(jī)功率電感需求迅速增長(zhǎng)隨著電子產(chǎn)品智能化迅猛取展,新興產(chǎn)品的不斷涌現(xiàn),智能手機(jī)以及MID產(chǎn)品的功能和應(yīng)用增加導(dǎo)致功率電感數(shù)量增多,市場(chǎng)容量逆一步增長(zhǎng),例如手機(jī)已經(jīng)從功能機(jī)過渡到智能機(jī),智能手機(jī)快速取展,從單核到雙核,再?gòu)碾p核到四核,目前最高配置已經(jīng)達(dá)到八核,成為小尺寸功率電感市場(chǎng)收

展的巨大動(dòng)力,其需求越來越大,單核智能手機(jī)對(duì)電感用量較功能手機(jī)擴(kuò)大3倍,雙核智能手機(jī)較單核增加75%,四核較雙核增加55%o國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)將更加廣闊,由于產(chǎn)品對(duì)DC-DC電源功率轉(zhuǎn)換效率和工作頻率不斷提升的要求,促使小電感的耐電流和抗EMI(電磁干擾)能力不斷提升,電感廠家必須提供小尺寸大電流的一體成型電感,以滿足市場(chǎng)需求。W79~~智能手機(jī)的灰展對(duì)功率電感(電源轉(zhuǎn)換用電感)需求猛增單只手機(jī)功率電感需求(只)302520151050302520151050單核雙核四核八核鑒于MoldingChoke的六大優(yōu)勢(shì),能更好地適應(yīng)智能手機(jī)應(yīng)用一體成型電感做為最基礎(chǔ)的儲(chǔ)能電子元件,因其尺寸小,非常合適應(yīng)用于輕薄化智能移動(dòng)終端產(chǎn)品的DCTODC(直流到直流)電源管理模塊(PMU),例如:手機(jī)、平板、筆記本電腦和智能電視等,在通訊、計(jì)算機(jī)、消費(fèi)類電子等領(lǐng)域?qū)⒊蔀橹髁鳟a(chǎn)品。一體成型電感的出現(xiàn)歸功于主板芯片技術(shù)的收展和電源技術(shù)的灰展:CPU主頻越來越高,因此對(duì)穩(wěn)定供電和濾波者斤面都有有很高的要求,一體成型電感解決了這個(gè)問題,它能在大電流的條件下長(zhǎng)期工作,開能為CPU穩(wěn)定供電,當(dāng)然電感最主要的作用還是濾波,在這一者斤面,一體成型電感也不遜色。良好的材料特性和特殊設(shè)計(jì),使電感結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定,俄抗更低,因此就具有更高的效率。智能手機(jī)、平板電腦等這些以電池為供電來源的產(chǎn)品,為了有效管理電池的續(xù)航能力,多用電源管理IC統(tǒng)一管管理各項(xiàng)裝置(例如藍(lán)牙、Wi-Fi、面板背光等等),這也就是為什么各位的手機(jī)可以隨意的開啟或關(guān)閉佚何一項(xiàng)功能。鑒于智能手機(jī)的CPU與內(nèi)存效能的提升,需要更大的電源需求,以致于傳統(tǒng)的NR型電感在高端手機(jī)中耐飽和、溫升電流能力不足,而MoldingChoke鑒于前文所述的六大優(yōu)勢(shì),越來越多地應(yīng)用在智能手機(jī)或平板的電源管理。圖表20電感在手機(jī)中應(yīng)用V0ATCameraMemory

interfaceDisplayGeneraluse2016E202V0ATCameraMemory

interfaceDisplayGeneraluse2016E2020E手機(jī)出貨量(億142.70單只手機(jī)功率電感需求(只)2026MoldingChoke滲透4070%%MoldingChoke需求117366MoldingChoke市場(chǎng)23.72528圖表21手機(jī)用MoldingChock市場(chǎng)貶模測(cè)算贓模(億資料來源:muRata,研究所圖表22手機(jī)用MoldingChock市場(chǎng)貶模資料來源:TDKTech-Mag,研究所CelluarConnectivity(WiWT/GPS/FM)Audio

CPU/GPUSensor.」DC-DCBattery/switchcharger

AC-DC資料來源:乾坤,手機(jī)用MoldingChoke年增長(zhǎng)約33%隨著高性能智能手機(jī)的不斷取展,MoldingChoke產(chǎn)品在智能手機(jī)產(chǎn)品上的應(yīng)用市場(chǎng)前景十分廣闊。目前MoldingChoke主要是蘋果、三星應(yīng)用主導(dǎo),HOV等品胖使用率較低,以2016年14.7億只手機(jī)計(jì)算,單機(jī)使用20顆,40%的滲透率計(jì)算,全球需求MoldingChoke約117.6億顆,單價(jià)僅按0.2元計(jì)算則市場(chǎng)貶模約23.52億元。預(yù)計(jì)到2020年,單只手機(jī)使用26顆,滲透率70%,全球年需求364億只,市場(chǎng)貶模72.8億元,年復(fù)合增長(zhǎng)約33%o品胖廠商領(lǐng)導(dǎo),MoldingChoke滲透率將持續(xù)提升目前一臺(tái)4G手機(jī)平均約使用20顆的功率電感(電源轉(zhuǎn)換用電感),大約是5~10顆的MiniMoldingChoke配上10~15顆的傳統(tǒng)磁封膠電感(繞線電感),而龍頭品胖(如蘋果、三星)則采用MiniMoldingChoke的比重更高。蘋果幾乎100%使用一體成型電感,三星50%以上采用一體成型電感,華為、聯(lián)想、中興等國(guó)內(nèi)主流手機(jī)制造商也都對(duì)于一體成型電感比較青睞。長(zhǎng)期趨勢(shì)而言,MiniMoldingChoke將逐漸取代傳統(tǒng)繞線電感。圖表23領(lǐng)導(dǎo)品胖MoldingChock使用率較高蘋果三星其他品牌資料來源:muRata,研究所寡頭壟斷競(jìng)爭(zhēng),三系領(lǐng)導(dǎo)行業(yè)格局目前全球主要的MoldingChoke生產(chǎn)商有美系的Vishay,日系的TOKO(已被muRata收購(gòu)),中國(guó)臺(tái)灣的乾坤和奇力新。預(yù)估這幾大廠商的產(chǎn)能約占全球80%以上,行業(yè)集中度高。最近幾年中國(guó)大陸電感廠商加大研收力度,麥捷、金籟、德瓏、華立、達(dá)嘉等企業(yè),已經(jīng)開取出一系列型號(hào)的一體化成型電感,在部分領(lǐng)域部分型號(hào)實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)突破,預(yù)計(jì)未來將有更多系列的產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。Vishay(威世)威世(VISHAY)集團(tuán)成立于1962年,總部位于美國(guó)賓夕法尼亞洲。40多年中威世集團(tuán)通過科技創(chuàng)新和不斷的開購(gòu),迅速收展成為世界上最大的分離式半導(dǎo)體和無源電子器件制造商力一。Vishay元件用于工業(yè)、計(jì)算機(jī)、汽車、消費(fèi)、電信、軍事,航空及醫(yī)療市場(chǎng)的各種類型的電子設(shè)備中。Vishay通過收購(gòu)許多著名品胖的分立電子元件的廠商促速了公司灰展,例如:達(dá)勒(Dale)、思芬尼(Sfernice)、迪勞瑞(Draloric)、思碧(Sprague)、威趨蒙(Vitramon)、硅尼矣撕(Siliconix)、通用半導(dǎo)體(GeneralSemiconductor)、BC元件(BCcomponents)和貝士拉革(Beyschlag)。威世品胖的產(chǎn)品代表了包括分立半導(dǎo)體、無源元件、集成模塊、應(yīng)力感應(yīng)器和傳感器等多種相互不依賴產(chǎn)品的集合。從1986年到2006年的十年間,其收入的年增長(zhǎng)率達(dá)20%。在此過程中,Vishay已收展成為一個(gè)真正的國(guó)際化公司,產(chǎn)品進(jìn)銷全球各地區(qū)及相關(guān)的市場(chǎng)領(lǐng)域。Vishay的IHLP電感采用一體成型工藝,可處理高瞬態(tài)電流尖峰,而不會(huì)出現(xiàn)硬飽和。IHLP器件針對(duì)下一代移動(dòng)設(shè)備,筆記本電腦、桌面電腦、圖形卡、便攜式游戲機(jī)、個(gè)人導(dǎo)航系統(tǒng)、個(gè)人多媒體設(shè)備和汽車系統(tǒng),薄厚度、大電流的電源和負(fù)載點(diǎn)(POL)轉(zhuǎn)換器,分布式電源系統(tǒng),以及可編程門陣列(FPGA)等終端產(chǎn)品中的電壓調(diào)節(jié)模塊(VRM)和DC-DC轉(zhuǎn)換器應(yīng)用通行了優(yōu)化。目前Vishay的MoldingChoke較多地應(yīng)用于汽車、工業(yè)。

圖表25VishayIHLP系列電感SATURATION-IHLPV£FERRITEINDUCTORIO19圖表25VishayIHLP系列電感SATURATION-IHLPV£FERRITEINDUCTORIO19DCAmpaAPPLICATIONS資料來源:Vishay,研究所究TOKO(東光,已被村田收購(gòu))日本東光電子株式會(huì)社成立于1962年,公司主要產(chǎn)品為電感器,射頻模塊等被動(dòng)電子元器件,是全球前十的被動(dòng)電子元器件廠家,日本東光(TOKO)擁有先速的金屬材料技術(shù),特別是應(yīng)用于電感器的合金粉末研取技術(shù)及細(xì)微金屬粉末加工技術(shù)處于領(lǐng)先水平,2012年與村田合作推出超小型一體成型電感器DFE系列,由于產(chǎn)品尺寸小,電氣特性優(yōu)異,大幅提升了產(chǎn)品市場(chǎng)伴額,受到高端手機(jī)市場(chǎng)的一致青睞。東光已被日本村田收購(gòu)。圖表26村田moldingchock系列產(chǎn)品領(lǐng)定電流占用尺寸金■含金電■器的優(yōu)越將性對(duì)應(yīng)大電流領(lǐng)定電流占用尺寸金■含金電■器的優(yōu)越將性優(yōu)越的耐破氣飽和特性.而具有穩(wěn)定動(dòng)作優(yōu)越的溫度特性資料來源:muRata,研允所允乾坤(Cyntec)乾坤科技股伴有限公司成立于1991年,是全球領(lǐng)先的被動(dòng)元器件生產(chǎn)廠家,公司主要產(chǎn)品為磁性元件、電流偵測(cè)傳感器、電源模塊、射頻模塊等產(chǎn)品。公司積累多年的小型化技術(shù)及工藝制程技術(shù)研

究于2013年取得成果,成功開取出一體成型電感器,產(chǎn)品主要用于智能手機(jī)等便攜式設(shè)備,同年電感器產(chǎn)品逆入蘋果供應(yīng)鏈,公司品胖知名度迅速提升,產(chǎn)品出貨量大幅提升。圖表27乾坤moldingchock產(chǎn)品資料來源:Cyntec,研究所究圖表28乾坤車用moldingchock產(chǎn)品示例資料來源:Cyntec,研究所究奇力新(Chilisin)奇力新公司成立于1972年,為電感元件專業(yè)制造與服務(wù)供應(yīng)商。為全球少數(shù)幾家有能力提供全系列電感元件的制造商力一。奇力新為國(guó)巨集團(tuán)的投資公司,是中國(guó)臺(tái)灣最大的電感廠商,產(chǎn)品組合包括繞線電感(Wire-wound)、一體成型電感(MoldingChock)、疊層電感(Multi-Layering)和薄膜電感(Thin-Film)。2015年奇力新全球市占率約5.68%,排名第五,主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手為日系的Murata、TDK、Taiyo,美系的Vishay等。奇力新MiniMoldingChoke的客戶以韓系和大陸系手機(jī)品胖為主,目前仍以韓系品胖為主,大陸系客戶增長(zhǎng)迅速。公司目前MiniMoldingChoke產(chǎn)能約為200KK顆/月,預(yù)計(jì)3Q17產(chǎn)能將達(dá)到400KK顆/

圖表30奇力新某MoldingChoke尺寸圖表29奇力新功率電感示例資料來源:Chilisin,研究所圖表30奇力新某MoldingChoke尺寸圖表29奇力新功率電感示例資料來源:Chilisin,研究所PovvwInducto%andChokesShapeandDimensionsTerminal資料來源:Chilisin,研究所四、配方和制程是MoldingChock關(guān)鍵壁壘MoldingChoke的工藝流程一體成型電感在壓制過程中,由于粉體摩擦、壓力損失等問題,會(huì)出現(xiàn)密度分布不均勻的問題,直接影響了元件的使用性能。溫壓成形工藝具有諸多優(yōu)點(diǎn),如壓坯密度和燒結(jié)密度高、壓坯強(qiáng)度高、脫模力低、彈性后效小,因此該工藝是一體成型電感壓制主流工藝力一。溫壓技術(shù)采用特制的粉末加溫、輸送和模具加熱系統(tǒng),將加有特殊潤(rùn)滑劑的混合粉末和模具加熱至130?150C,開將溫度波動(dòng)控制在土2.5C以內(nèi),然后和傳統(tǒng)粉末況金工藝一樣通行壓制、燒結(jié)而制得粉末況金零件。溫壓技術(shù)具有很多優(yōu)點(diǎn):(1)壓坯密度和燒結(jié)密度高;(2)壓坯強(qiáng)度高;(3)脫模力低;(4)彈性后效小;(5)當(dāng)零件密度、材質(zhì)相同時(shí),采用溫壓工藝制得的材料極限抗拉強(qiáng)度比復(fù)壓復(fù)燒工藝所制得的材料高10%左右,而疲勞強(qiáng)度提高10%?40%左右。溫壓成形的技術(shù)關(guān)鍵,是潤(rùn)滑劑與溫壓系統(tǒng)。潤(rùn)滑劑的加入能減小金屬粉末與模壁、粉末與粉末力間的相互摩擦力,減小壓制過程中的壓力損失,使壓坯密度分布均勻,同時(shí)能降低脫模壓力。圖表31一體成形電感常溫壓制工藝過程資料來源:粉末況金工業(yè),圖表31一體成形電感常溫壓制工藝過程資料來源:粉末況金工業(yè),圖表32一體成形電感工藝圖示配方和制程是MoldingChoke核心技術(shù)1、原材料配者斤技術(shù)MoldingChoke主要使用磁粉等溫壓而成,磁粉配者斤是該技術(shù)的核心技術(shù)力一。不同的磁粉、不同的比例、不同的添加劑等將對(duì)磁導(dǎo)率、損耗率、頻率、磁飽和等參數(shù)有重要影響。通過長(zhǎng)期的實(shí)驗(yàn)及生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),需要對(duì)鐵氧體粉和陶瓷粉的配新逆行精密設(shè)計(jì),以使各種軟磁性材料具有導(dǎo)磁率高、介電常數(shù)好、損耗低、高頻特性好等特點(diǎn)。只有合理科學(xué)的配新生產(chǎn)才能夠較好地滿足客戶和市場(chǎng)對(duì)于產(chǎn)品的電流、溫度、頻率等新面的各種需求。一體成型電感對(duì)粉末絕緣處理要求比較高,大多數(shù)用還原鐵粉和?;F粉,也有的用合金粉,還原鐵粉是不貶則狀,不易包覆絕緣處理,DIP的產(chǎn)品基本上用這種粉做。SMD產(chǎn)品用到?;F粉,由于埃基鐵粉是顆粒呈球形,所以相對(duì)絕緣要高一點(diǎn),但是磁導(dǎo)率不高。圖表33潤(rùn)滑劑對(duì)電感密度的影響700G.1O5O50532211O7.工700G.1O5O50532211O7.工7,工7.7.制滑劑質(zhì)量分就因5O150,0.0,廣后盤*掘魯碑㈤電感密度:tb)電感局部密度空.資料來源:粉末況金工業(yè),2、產(chǎn)品制程技術(shù)成型和烘烤是整個(gè)制程工藝中的兩個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。成型工藝和烘烤工藝是否成熟對(duì)產(chǎn)品合格率有較大影響。在烘烤環(huán)節(jié),需要掌握溫度低于300攝氏度、高導(dǎo)電率的金、銀、銅等金屬作為導(dǎo)電介質(zhì)、所有電路層疊在一起逆行一次性烘烤的關(guān)鍵技術(shù),需要先服鐵氧體材料與其他材料共燒存在的技術(shù)難點(diǎn),需要解決不同材料力間的共熔、共燒問題。此外,在表面處理環(huán)節(jié),金屬沉積層的平整程度、致密性、厚度等屬性決定了產(chǎn)品在實(shí)施表面貼裝時(shí)的可焊性以及焊接的牢固程度,開且表面處理環(huán)節(jié)很

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