村田量產0402超小型高Q值電容 適用於智能手機PA高頻電路
發布時間:2012-05-31 來源:村田
中心議題:
智能手機隨著多波段化的趨勢,頻帶數增加了,功率放大器等的高頻模塊數量也增加了,對高Q值電容器要求更小型化。高Q值電容器由於其自身損耗小,就能降低對組合電路整體的損耗。以前,0603是高Q值電容中尺寸最小的,村田將0402尺寸GJM02係列高Q值電容商品化。本篇文章將會介紹具有高Q值的GJM02係列。
圖1:高Q值GJM02係列
電容器是高頻電路運作的重要元器件之一,主要用作阻擋直流分量的耦合、阻斷交流分量的旁路,與線圈組合用於濾波電路、共振電路、匹配電路等各種電路中,根據不同的目的進行了使用分類。高Q值片狀獨石陶瓷電容器的Q值非常高,在1000 以上(1MHz),比一般用電容器的損耗更低,特別適用於共振電路、調諧電路、阻抗匹配電路這類電容器的損耗對套裝的電力消耗、信號幹擾、發熱特性等有巨大影響的高頻電路。
高Q值電容器的特征:
高頻中Q值高
電極的電感值成分小,ESR值低
電介質材料與電極材料的使用
為wei了le實shi現xian以yi上shang性xing能neng,除chu了le采cai用yong電dian介jie質zhi損sun耗hao小xiao的de材cai料liao外wai,使shi用yong的de電dian極ji材cai料liao及ji結jie構gou也ye都dou是shi損sun耗hao較jiao小xiao的de設she計ji。電dian介jie質zhi材cai料liao所suo使shi用yong的de是shi高gao頻pin損sun耗hao非fei常chang小xiao的de鋯gao酸suan鈣gai (CaZrO3)係列陶瓷材料。另外,由於是高頻,就無法無視內部電極的電阻損耗,因此內部電極采用銅電極。銅的電阻率是1.67µΩ・cm,與一般用作陶瓷電容器內部電極的鈀的電阻率10.7µΩ・cm相比,小了約1/6,適於用作高頻電容器的電極。
圖2:斷麵圖
圖3是對采用了銅內部電極的GJM02係列的Q及ESR的頻率數特性與一般用GRM02係列的比較圖。使用了銅電極後,與一般用GRM02係列相比,Q值接近1.5倍,ESR值也小了近2/3,是更適用於高頻的電容器。此外,靜電容量的溫度特性CH(0±60ppm/℃ -55℃~125℃)也顯示了靜電容量值不受溫度影響而變化,體現出一定的安定性。
圖3-1:Q值比較
圖3-2:ESR值比較
新的封裝形式
此ci外wai在zai元yuan器qi件jian封feng裝zhuang過guo程cheng中zhong,由you於yu以yi前qian采cai用yong了le紙zhi類lei包bao裝zhuang,該gai包bao裝zhuang紙zhi出chu現xian的de掉diao毛mao掉diao粉fen等deng現xian象xiang會hui影ying響xiang封feng裝zhuang過guo程cheng的de產chan品pin清qing潔jie度du,以yi及ji由you靜jing電dian導dao致zhi對dui產chan品pin的de誤wu吸xi料liao和he存cun儲chu模mo塊kuai等dengESD(靜電放電)破壞的問題,因此對超小型產品用的包裝方法有了新的要求。對GJM02係列導入了寬4mm、元器件間隔距離為1mm的Emboss編帶包裝 (使用塑料載帶)的新包裝方法,稱為W4P1。
高Q值電容的市場需求
對高Q值電容器需求大的是移動設備及W-LAN等低輸出(5W以下)產品的市場。對於手機、智能電話等移動通信設備,尤其以高通話質量、低耗電為目標的PA等高頻電路,高頻段損耗小、Q值高的電容器尤為必要。最近在尺寸加速減小的移動通信設備用PA市場,0402尺寸的電容器需求在不斷增加。麵向這一市場的電容器必須小型化、低成本及高Q值。
圖4:PA模塊結構事例
- 村田將0402尺寸GJM02係列高Q值電容商品化
- 電介質材料使用高頻損耗非常小的鋯酸鈣陶瓷材料
- 內部電極采用銅電極
- GJM02係列導入了Emboss編帶包裝的新包裝方法
智能手機隨著多波段化的趨勢,頻帶數增加了,功率放大器等的高頻模塊數量也增加了,對高Q值電容器要求更小型化。高Q值電容器由於其自身損耗小,就能降低對組合電路整體的損耗。以前,0603是高Q值電容中尺寸最小的,村田將0402尺寸GJM02係列高Q值電容商品化。本篇文章將會介紹具有高Q值的GJM02係列。
圖1:高Q值GJM02係列
電容器是高頻電路運作的重要元器件之一,主要用作阻擋直流分量的耦合、阻斷交流分量的旁路,與線圈組合用於濾波電路、共振電路、匹配電路等各種電路中,根據不同的目的進行了使用分類。高Q值片狀獨石陶瓷電容器的Q值非常高,在1000 以上(1MHz),比一般用電容器的損耗更低,特別適用於共振電路、調諧電路、阻抗匹配電路這類電容器的損耗對套裝的電力消耗、信號幹擾、發熱特性等有巨大影響的高頻電路。
高Q值電容器的特征:
高頻中Q值高
電極的電感值成分小,ESR值低
電介質材料與電極材料的使用
為wei了le實shi現xian以yi上shang性xing能neng,除chu了le采cai用yong電dian介jie質zhi損sun耗hao小xiao的de材cai料liao外wai,使shi用yong的de電dian極ji材cai料liao及ji結jie構gou也ye都dou是shi損sun耗hao較jiao小xiao的de設she計ji。電dian介jie質zhi材cai料liao所suo使shi用yong的de是shi高gao頻pin損sun耗hao非fei常chang小xiao的de鋯gao酸suan鈣gai (CaZrO3)係列陶瓷材料。另外,由於是高頻,就無法無視內部電極的電阻損耗,因此內部電極采用銅電極。銅的電阻率是1.67µΩ・cm,與一般用作陶瓷電容器內部電極的鈀的電阻率10.7µΩ・cm相比,小了約1/6,適於用作高頻電容器的電極。
圖2:斷麵圖
圖3是對采用了銅內部電極的GJM02係列的Q及ESR的頻率數特性與一般用GRM02係列的比較圖。使用了銅電極後,與一般用GRM02係列相比,Q值接近1.5倍,ESR值也小了近2/3,是更適用於高頻的電容器。此外,靜電容量的溫度特性CH(0±60ppm/℃ -55℃~125℃)也顯示了靜電容量值不受溫度影響而變化,體現出一定的安定性。
圖3-1:Q值比較
圖3-2:ESR值比較
新的封裝形式
此ci外wai在zai元yuan器qi件jian封feng裝zhuang過guo程cheng中zhong,由you於yu以yi前qian采cai用yong了le紙zhi類lei包bao裝zhuang,該gai包bao裝zhuang紙zhi出chu現xian的de掉diao毛mao掉diao粉fen等deng現xian象xiang會hui影ying響xiang封feng裝zhuang過guo程cheng的de產chan品pin清qing潔jie度du,以yi及ji由you靜jing電dian導dao致zhi對dui產chan品pin的de誤wu吸xi料liao和he存cun儲chu模mo塊kuai等dengESD(靜電放電)破壞的問題,因此對超小型產品用的包裝方法有了新的要求。對GJM02係列導入了寬4mm、元器件間隔距離為1mm的Emboss編帶包裝 (使用塑料載帶)的新包裝方法,稱為W4P1。
高Q值電容的市場需求
對高Q值電容器需求大的是移動設備及W-LAN等低輸出(5W以下)產品的市場。對於手機、智能電話等移動通信設備,尤其以高通話質量、低耗電為目標的PA等高頻電路,高頻段損耗小、Q值高的電容器尤為必要。最近在尺寸加速減小的移動通信設備用PA市場,0402尺寸的電容器需求在不斷增加。麵向這一市場的電容器必須小型化、低成本及高Q值。
圖4:PA模塊結構事例
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