介绍
电感是利用电磁转换原理工作的电子元件，广泛分布在各种电子产品的电子电路中。根据工艺的不同，电感器可分为绕线型、叠层型和贴膜型。其中，贴装电感具有高饱和度、高可靠性、高精度、小型化的特点，使其在消费电子、数码产品、移动通信、计算机、机顶盒、汽车电子等领域具有独特的优势。电子产品正在向小型化、轻量化和高性能方向发展，这对贴片电感的可靠性和集成化设计提出了更高的要求。片式电感器主要由三部分组成，线圈、磁芯和电极。其中，电极的设计是影响电感可焊性、可焊性和集成化设计的关键因素。
1.电极的功能和评价
电极电感主要起到导通电感线圈和电子元器件的作用，所以在片式电感的设计中要考虑电极的可焊性、可焊性和高可靠性。目前评价电极特性的常用方法主要有可焊性试验、焊接耐热性试验、弯曲强度试验、端子电极附着力试验、跌落试验、晶须试验、振动试验和端子强度试验。
2.各种电极设计的优缺点
片式电感电极按形状可分为L型电极、I型电极、底电极和端电极，其优缺点见表1。
图片来自Sunlink电子
3.未来电极设计的趋势和驱动力
电感电极的设计要考虑上下游制造线，从自身核心痛点出发，满足智能化、高度集成化、绿色生产的要求。因此，电感电极的设计应朝着小型化、高精度、高可靠性和近净制造的方向发展。
智能生产——基于模型的高度集成和面向设计
随着电子产品小型化、集成化和功能多样化的发展，电子元器件也必须向小型化、高频化、高精度、高可靠性、低功耗、智能化和集成化方向发展。目前以底电极为代表的集成电感具有较高的尺寸精度和共面性，可以实现设备自动贴装和搬运的目的，大大节省水平空间，实现标准化和定向化设计，基本满足电感小型化和集成化的需求，因此仍将是推动电感集成化发展的新动力。然而，随着集成电路集成度的进一步发展，单一模块化设计的局限性将逐渐凸显，模块间的兼容性和空间利用率将较低。为了实现电路板设计的高度集成，需要考虑电子电路的整体布局，寻找电极设计柔性制造和敏捷制造的突破口，实现产品差异化设计。3354基于模型的数字化设计平台，用于电感电极的大规模定制、整版设计和定向制造，以及电极形状的各种模拟和定向变化。
高可靠性要求-具有高导电性和柔韧性的电极材料
目前，片式电感在集成电路和PCB板上贴装时，不可避免地会受到基板的弯曲应力和热冲击，导致焊点的膨胀和收缩，产生焊点的裂纹或空洞，从而使电感开路。因此，未来必须突破电感器电极对新材料的需求，寻找具有高导电性和高弯曲特性的复合材料来替代传统的电极材料(Cu/Ni/Sn)。其次，现有电极材料的锡层容易氧化，贴片中经常出现贴片偏移、气孔、立碑等不良现象，容易造成虚焊、虚焊、假焊、开路。因此，在电感电极的设计中，应考虑电极的导电可靠性，选用高导电率的电极材料
现有的大规模工业化生产电极的技术仅限于金属化，如电镀、浸锡、丝网印刷等。这将对环境产生重大影响。因此，如何解决电子元器件的绿色生产必将成为未来的一大研究课题。目前，我们不应局限于优化现有工艺，而应依靠提高资源利用率和动态监控来实现绿色制造。利用增材制造技术(分层加工或成行堆叠)和PVD/CVD技术在电极基板上生长金属化层也应该是未来的研究方向之一。
4.摘要
小型化、集成化和高可靠性是电感发展的不变方向。作为连接电感和电路板的电极，需要充分考虑和论证各种电极形状设计的优缺点，对其使用状态进行建模和仿真，不断调整和完善产品电极的结构设计。目前，电感的设计可以不局限于现有的电极形状。要重点发展电极新材料和新技术，改进产品设计和制造方案，在结构、材料和工艺上寻求突破，以满足贴片电感器在智能化生产(高度自动化和集成化)、高可靠性(抗大电流冲击、耐高温高湿等)方面的要求。)和绿色制造。
标签：电极电感设计