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      村田量產0402超小型高Q值電容 適用于智能手機PA高頻電路

      發布時間:2012-05-31 來源:村田

      中心議題:
      • 村田將0402尺寸GJM02系列高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系列導入了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值電容器由于其自身損耗小,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系列高Q值電容商品化。本篇文章將會介紹具有高Q值的GJM02系列。
      圖1:高Q值GJM02系列 
      圖1:高Q值GJM02系列

      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,與線圈組合用于濾波電路、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,特別適用于共振電路、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、信號干擾、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

      為了實現以上性能,除了采用電介質損耗小的材料外,使用的電極材料及結構也都是損耗較小的設計。電介質材料所使用的是高頻損耗非常小的鋯酸鈣 (CaZrO3)系列陶瓷材料。另外,由于是高頻,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,適于用作高頻電容器的電極。
      圖2:斷面圖 
      圖2:斷面圖

      圖3是對采用了銅內部電極的GJM02系列的Q及ESR的頻率數特性與一般用GRM02系列的比較圖。使用了銅電極后,與一般用GRM02系列相比,Q值接近1.5倍,ESR值也小了近2/3,是更適用于高頻的電容器。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3-1:Q值比較
      圖3-2:ESR值比較 
      圖3-2:ESR值比較
             
      新的封裝形式

      此外在元器件封裝過程中,由于以前采用了紙類包裝,該包裝紙出現的掉毛掉粉等現象會影響封裝過程的產品清潔度,以及由靜電導致對產品的誤吸料和存儲模塊等ESD(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系列導入了寬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。對于手機、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。面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 
      圖4:PA模塊結構事例
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