抗EMI磁性滤波器：原理·应用·展望(3)

原作者:[标签:作者] 添加时间:2007-06-29 原文发表时间:2007-06-30 人气:1

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　　电子系统的小型轻量化的发展，促使抗EMI滤波器也不断朝小型化、片式化方向发展。多层片式抗EMI器件就是近年来随着高密度表面组装技术（SMT）的发展而发展起来的一种新型表面贴装元件（SMD），由于其小型化的潜力很大，成为近年来研究和开发的热点。这些抗EMI元器件包括片式磁珠型EMI/RFI抑制器、片式电感器、片式组合式（LC型等）滤波器、片式扼流圈等。在尺寸上，美国已制定出相关的标准，如1008(1.0mm×0.8mm)，0805，0603，2012等型号。由于这类抗EMI器件对采用的铁氧体材料有特殊的要求，不仅要求其烧结温度低、电阻率高、而且要不与内导体发生反应，因此，近年来人们花费了大量的精力和财力研究降低该系统材料的烧结温度以及改进其电磁性能，取得了不少有价值的成果^[3~6]。随着片式抗EMI器件尺寸的进一步缩小，如何在小尺寸滤波器上获得大的电感量或阻抗值将是今后需重点研究的内容。另外，为适应IC电路小型化精密印制板电路抗EMI的需求，对薄膜型组合式滤波器的研究也逐渐增多。上世纪90年代后期，美国泰克公司、日本东北大学先后开发出薄膜π型和薄膜LC抗EMI滤波器，使用频段在1～1000MHz之间，最大插损达到25dB。由于这种抗EMI器件完全采用薄膜工艺来完成，有望实现更高的集成度。
　　此外，一些新型磁性材料的应用，也为抗EMI滤波器的发展注入了新的活力。纳米晶软磁合金，如Finemet具有与钴基非晶磁性合金相匹敌的高磁导率(μ≥16000)，还具有与铁基非晶合金相近的高饱和磁通密度(B_s≈1.35T)，T_C≈570℃，高温下的磁稳定性很好，非常适合用作共模扼流圈及零相电抗器等^[7]，性能远优于传统材料制作的相应滤波器件。但目前此类材料的成本较高，成为其发展的最大障碍，如何有效降低此类材料的生产成本，将是决定其能否走向产业化的关键。另外，随着电子系统高频化的发展，电磁干扰的频段也越来越高，为了抑制更高频段的干扰，具有更高使用频段的Co₂Z材料，复合(磁、介电)双性材料也将逐渐应用在抗EMI器件中。尤其是复合双性材料，在高频下既可利用其软磁特性制作电感，也可利用其介电特性制作电容，因此非常适合于组合式抗EMI滤波器的制作。
　　总之，磁性滤波器的发展始终是顺应电子系统的发展趋势的。如何进一步实现滤波器的小型化、集成化、高效化将是今后很长一段时间内不变的研究和发展主题。

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