一体成型电感 Molding Choke

一体成型电感又称之为压膜电感，是一体成型电感机将铁粉压铸而成的电感，这个名词早出现在一些比较大的日美系的产品，还有大电流电感，压模电感，模压电感，SMT大电流电感等，有些做主板的厂商习惯叫铁素体电感，其实铁素体和一体成型电感所用的材料铁氧体是一个意思，只是为了区分之便。

一体成型电感通过将空心线圈植入模具并填充磁性粉体压铸而成，相对于传统的磁封胶模式，Molding Choke属于绕线电感的升级产品，主要用于电源转换，具有耐大电流、电磁特性平稳、温升稳定，低可听噪声、低放射噪声，耐冲击等优势，适用于手机、汽车、航空、通信等多领域，在轻薄化智能移动终端产品的DC-DC(直流到直流)电源管理模块(PMU)也获得广泛认可，已经得到广泛应用。

目前传统绕线电感全球年产能约为240-360 亿颗，在手机市场与网通市场的迅速拉动下，预计有120 亿颗左右的产能可能被一体成型电感替代，即30%-50%替代空间，对应一体成型电感新增市场规模为17亿元左右。

目前一台4G 手机平均约使用20 颗的功率电感（电源转换用电感），大约是5~10 颗的Mini MoldingChoke 配上 10~15 颗的传统磁封胶电感（绕线电感），而头部品牌（如苹果、三星）则采用MiniMolding Choke 的比重更高。苹果几乎100%使用一体成型电感，三星50%以上采用一体成型电感，华为、联想、中兴等国内主流手机制造商也都对于一体成型电感比较青睐。长期趋势而言，MiniMolding Choke 将逐渐取代传统绕线电感。

一体成型电感工艺流程：

绕线：将铜线依规定要求绕至固定形状尺寸(线圈)。

点焊：将绕至好的线圈使用电流熔焊接到料片脚上。

成型：将点焊好料片放入模具使用液压冲压机将铁粉包裹冲压成型。

喷砂：喷砂机使用玻璃砂喷冲成型产品表面打磨。

上胶：将成型产品表面依客户要求喷涂相应油漆。

喷码：按客户要求在产品上喷印产品标签。

折弯脚：使用自动设备将成型产品多余料片切除，端脚弯折平贴产品表面。

测试：使用设备测试依客户要求对产品电气性能检测。

外检：检查外观是否满足客户要求。

编带：按客户要求将检测合格成品放入编织载带中，便于终端客户使用。

包装：将编织好的载带盘放入包装箱中，满足运输要求保证产品不受损坏。

发展历程

一体成型电感又叫功率电感，它的出现归功于电脑主板技术的发展和电源技术的发展:CPU主频越来越高，因此对稳定供电和滤波方面的要求很高，一体成型电感解决了这个问题，它能在大电流的条件下长期工作，并能为CPU稳定供电，当然电感最主要的作用还是滤波，在这一方面，一体成型电感也不逊色。良好的材料特性和特殊设计，使电感结构更稳定，阻抗更低，因此就具有更高的效率。

3结构

一体成型电感(模压电感)由金属粉材、电极和线圈组成，线圈本体埋入金属磁性粉末内部压铸而成，引脚为绕组本体的引出脚直接成形于座体表面，电感为SMD结构设计，使用时既不会损坏电感，又能提高生产效率。

线圈

磁粉

Molding Choke具有稳定的温升特性

一体成型电感是什么材料组成的

　　铁氧体电感是一个消耗装置，高频能量在上面都转化为热能，这是由他的特性决定。铁氧体材料通常用在高频率的情况下，因为它们主要是在低的频率范围内电感，线路损耗很小。在高频率下，它们主要是电抗特性随频率变化率和。在实际生产应用中，铁氧体材料作为射频电路的高频衰减器。事实上，铁氧体更好的等效电阻和电感并联，低频电感电阻小，电感的阻抗的频率很高，所以通过电阻电流。

一体成型电感常用的材料有哪些呢?

一体成型电感的材质一般由金属粉末构成，可以分为羰基铁粉、还原铁粉和合金粉。羰基铁粉是通过CO与铁在高温高压下反应，生成5羰基铁油状物，经低压分离后得到产品，羰基铁粉活性很大，正常情况放置一段时间后，会发生自动团聚。

还原铁粉一般由四氧化三铁在高热条件下在氢气流或一氧化碳气流中还原生成，主要成分为结构疏松的单质铁。合金粉是由两种或两种以上组元经部分或完全合金化而形成的金属粉末。

市面上的大多数一体成型电感是由羰基粉或还原铁粉构成，一体成型电感可以根据需求定制粉末。

一体成型电感在发展中会遇到的问题？

  1、电感焊盘氧化或有异物：

  电感焊盘有氧化或有异物是造成各种电感焊锡不良的一种常见问题，所以不只是一体成型电感，也是导致其他类型电感焊接不良的常见异常原因。

  2、一体成型电感焊盘弯脚不平整:

  一般在正常的情况下，电感两端焊盘应该完全贴附在PCB板的锡膏上，但是如果一体成型的电感焊盘在弯脚作业时没有弯折好，就会导致一体成型电感一端翘起，从而产生焊接不良的异常。

3、技术壁垒

  一体成型电感是直接用磁芯材料在线圈上成型制造，配方和制程是Molding Chock 的两大关键壁垒。

  不同的磁粉、不同的比例、不同的添加剂等将对磁导率、损耗率、频率、磁饱和等参数有重要影响。需要对铁氧体电感粉和陶瓷粉的配方进行精密设计，以使各种软磁性材料具有导磁率高、介电常数好、损耗低、高频特性好等特点。

  在一体成型烘烤环节，需要掌握温度低于300摄氏度、高导电率的金、银、铜等金属作为导电介质、所有电路层叠在一起进行一次性烘烤的关键技术，需要克服铁氧体材料与其他材料共烧存在的技术难点，需要解决不同材料之间的共熔、共烧等问题

  目前全球主要的一体成型电感生产商有美系的Vishay、日系的TOKO(已被村田制作所收购)、中国台湾的乾坤和奇力新。预估这几大厂商的产能约占全球80%以上，行业集中度非常高。

威世（VISHAY）

威世（VISHAY）集团成立于1962年，总部位于美国宾夕法尼亚洲。40多年中威世集团通过科技创新和不断的幵购, 迅速収展成为世界上最大的分离式半导体和无源电子器件制造商乊一。Vishay 元件用于工业、计算机、汽车、消费、电信、军亊，航空及医疗市场的各种类型的电子设备中。

Vishay通过收购许多著名品牉的分立电子元件的厂商促迚了公司収展，例如：达勒(Dale)、思芬尼（Sfernice）、迪劳瑞(Draloric)、思碧(Sprague)、威趋蒙(Vitramon)、硅尼兊斯(Siliconix)、通用半导体(General Semiconductor)、BC元件（BCcomponents）和贝士拉革(Beyschlag)。威世品牉的产品代表了包括分立半导体、无源元件、集成模块、应力感应器和传感器等多种相互不依赖产品的集合。从1986年到2006年的十年间，其收入的年增长率达20%。在此过程中，Vishay已収展成为一个真正的国际化公司，产品进销全球各地区及相关的市场领域

Vishay的IHLP电感采用一体成型工艺，可处理高瞬态电流尖峰，而不会出现硬饱和。IHLP器件针对下一代移动设备，笔记本电脑、桌面电脑、图形卡、便携式游戏机、个人导航系统、个人多媒体设备和汽车系统，薄厚度、大电流的电源和负载点(POL)转换器，分布式电源系统，以及可编程门阵列(FPGA)等终端产品中的电压调节模块(VRM)和DC-DC转换器应用迚行了优化。目前Vishay的Molding Choke较多地应用于汽车、工业。

TOKO（东光，已被村田收购）

日本东光电子株式会社成立于1962年，公司主要产品为电感器，射频模块等被动电子元器件，是全球前十的被动电子元器件厂家，日本东光（TOKO）拥有先迚的金属材料技术，特别是应用于电感器的合金粉末研収技术及细微金属粉末加工技术处于领先水平，2012年与村田合作推出超小型一体成型电感器DFE系列，由于产品尺寸小，电气特性优异，大幅提升了产品市场仹额，受到高端手机市场的一致青睐。东光已被日本村田收购。

乾坤（Cyntec）

乾坤科技：乾坤一体成型电感又称电感线圈，简称电感。电感在电路中也有广泛应用，电感器同电容一样，也是一种储能元件，它能使电能与磁场能相互转化。电感器常与电容器配合在一起工作，在电路中主要用于滤波（阻止交流干扰）、振荡（与电容器组成谐振电路）、波形变换等。另外，还常用电感器的电磁特性制作扼流圈和继电器
乾坤一体成型电感是由外皮绝缘的铜质或合金导线绕制的线圈制作而成的，在线圈内可以插入或不插入称为磁芯的磁性材料。没有磁芯的电感器称为空芯电感，有磁芯的电感器称为磁芯电感器。磁芯在电感器中的位置可调整的电感器称为可调电感器，电路中常见的电感器。
乾坤一体成型电感的参数
1、电感量
电感量是电感器的一个重要参数，电感量的大小主要取决于线圈的直径、匝数及有无铁磁芯等，电感器的用途不同，所需的电感量也不同。
2、线圈的品质
品质因数（Q）用来表示线圈损耗的大小、高频线圈的Q值通常为50-300.实际应用中，对调谐回路线圈的Q值要求高，用高Q值的线圈与电容器组成的谐振电路由更好的谐振特性。
3、固有电容
固有电容是指线圈绕组的匝与匝之间的分布电容与多层绕组层与层之间的分布电容。这些分布电容可以等效成一个与线圈并联的电容C0，即L、R和C0组成的并联谐振电路，其谐振频率(f0)又称为线圈 的固有频率。
4、额定电流
额定电流是指电感器正常工作时，允许通过的最大电流。若工作电流大于定电流。电感器会因发热而致参数改变，严重时会被烧毁。额定电流也是一个重要的参数，特别是对高频扼流线圈和大功率的谐振线圈。

奇力新公司（2021年国巨合并收购）

奇力新公司成立于1972年，为电感元件专业制造与服务供应商。为全球少数几家有能力提供全系列电感元件的制造商乊一。奇力新为国巨集团的投资公司，是中国台湾最大的电感厂商，产品组合包括绕线电感(Wire-wound)、一体成型电感(Molding Chock)、叠层电感(Multi-Layering)和薄膜电感(Thin-Film)。奇力新Mini Molding Choke 的客户以韩系和大陆系手机品牉为主，目前仍以韩系品牉为主，大陆系客户增长迅速。公司目前Mini Molding Choke产能约200KK颗/月，预计3Q17产能将达到400KK颗/月

感谢杨老师以及其他老师，引用你们的数据，谢谢~

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原文始发于微信公众号（小器件大科技）：一体成型电感 Molding Choke