全球小型化电感器需求加速释放,无源器件产业开启技术升级

摘要:村田(Murata)量产全球最小电感,采用“Thick film lithography”生产工艺,本文将简要介绍该创新型工艺技术。

村田开始量产面向5G智能手机的小型功率电感器

12月2日消息,株式会社村田制作所已开始量产面向5G智能手机的2012尺寸(2.0×1.2mm)功率电感器“DFE21CCN_EL系列”。与村田相同尺寸的传统产品相比,该产品额定电流提高约20%,直流电阻降低约50%,有助于电路的稳定化和小型化。2016年后,村田在无源元器件小型化领域的推进速度明显在加速。

电感是电路必备的被动元件之一,主要用于电源转换、滤波和信号处理等。随着5G到来,各种智能终端将大幅增加电感的用量。以5G手机为例,手机内的电感用量比4G手机增加了20-30%,在手机空间不变的情况下,器件会更加微小化。4G手机主要应用的电感规格为0201电感,目前,5G手机切换为规格更小的01005电感。轻薄短小是电子元器件的发展趋势。

全球小型化电感器需求加速释放,无源器件产业开启技术升级

图:各种规格电感比较(来源:村田制作所官网)

作为被动元件行业的领军企业,近年来,村田一直是各最小尺寸(从0201到01005,再到008004)的最先量产者,也是行业技术革新的引领者。早在2012年,村田就发布了世界最小008004尺寸电感,并于2016年量产。做为行业的引领者,村田率先将革新了电感制造技术,创新的将新型光刻技术应用于多层陶瓷元器件制造。

全球高端电感厂商主要包括村田、TDK和顺络电子等,目前国内能量产01005电感的只有顺络电子一家。01005及更小尺寸的008004电感技术壁垒较高,需要在原有的多层共烧技术(LTCC)中引入光刻工序进一步提高线路精度,核心关键制造工艺技术需要单独配置。

根据村田官网介绍,村田将高精度绕线技术、小尺寸磁芯成型技术与高频绕线产品的共性技术相结合,以实现小型化。具体产品而言,村田采用创新技术的精细布线工艺是关键之一。

村田贴片式电感新技术工艺

全球小型化电感器需求加速释放,无源器件产业开启技术升级
全球小型化电感器需求加速释放,无源器件产业开启技术升级
全球小型化电感器需求加速释放,无源器件产业开启技术升级

图:Thick film lithography工艺流程及产品示例(来源:村田制作所官网)

经调研,我们发现,东丽(TORAY )已开发适用于“Thick film lithography”工艺的电子浆料产品。如下图所示。

全球小型化电感器需求加速释放,无源器件产业开启技术升级

图:Thick film lithography工艺流程(来源:东丽官网)

据介绍,东丽RAYBRID™ 电子元件用浆料(FHAG 系列)是具有感光特性的导电浆料,其专有的聚合物设计技术可以形成高清厚膜布线。通过丝网印刷、辊涂等将 RAYBRID™ 均匀涂抹在板上后,用光刻形成所需的图案。然后在使用前通过应用 800°C 或更高的烘烤步骤来烧结图案。

全球小型化电感器需求加速释放,无源器件产业开启技术升级

物品

特征

解析度

线/间距/厚度 = 15 µm/15 µm/10 µm

电阻

电阻率:< 3.0 µΩ·cm
薄层电阻:< 0.03 Ω/□@0.5 um

烧结温度

850℃

图:使用东丽RAYBRID™ 电子元件用浆料形成的阵型图及产品特性(来源:东丽官网)

对这项“Thick film lithography”工艺大家有何看法?欢迎留言评论。

后续我们将更深入研究,并持续跟踪其他厂商对“Thick film lithography”的跟进情况。

来源:深圳市微纳制造产业促进会

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