PCBA技術 - PCBのための選択チップインダクタの組み立て方法

チップインダクタ、表面実装インダクタとも呼ばれ、表面実装技術（SMT）に適した現代のリードレスまたは短リードマイクロ電子部品である。これらのインダクタの溶接面は同一平面上にあるので、各種電子機器のプリント配線基板（PCB）に容易に実装できる。

チップインダクタは主にエネルギーの貯蔵と放出に用いられる。それは電磁誘導原理によって電気エネルギーを磁気エネルギーに変換したり、磁気エネルギーを電気エネルギーに変換したりする。これにより、フィルタリング、電圧調整、電流調整など、さまざまな用途で重要になります。

適切なチップインダクタを選択するには、インダクタンス、精度、電力要件、周波数範囲、サイズなど、多くの要素を考慮する必要があります。これらのパラメータを徹底的に評価することにより、インダクタが回路のニーズを十分に満たすことを確保し、電子機器の性能と信頼性を最適化することができる。

1.インダクタンス選択

インダクタンスはチップインダクタの最も重要なパラメータの1つであり、回路のフィルタリングとエネルギー貯蔵性能に直接影響する。回路設計の具体的な必要に応じて適切なインダクタンス値を選択する。インダクタンス値が低すぎると、必要なフィルタ効果が得られない可能性があります。一方、高すぎると回路応答が遅くなったり、不必要な損失をもたらしたりする可能性があります。

2.精度と公差

チップインダクタの精度は通常±10%であるが、要求の厳しい用途には、より高い精度、例えば±5%以下が必要となる場合がある。インダクタを選択する際には、回路の精度要件に応じて適切な公差を持つインダクタを選択しなければならない。プロジェクトに精度に具体的な要件がある場合は、必要な精度を確保するために事前に製品を注文することをお勧めします。

3.電源要件

インダクタを選択する際には、電力マージンも重要な要素です。消費電力は回路によって異なるため、回路の電力要件に応じて適切なインダクタを選択する必要がある。電力が低すぎるインダクタは過熱や損傷を招き、回路全体の安定性に影響を与える可能性があります。

4.周波数範囲

チップインダクタの動作周波数範囲はその性能に大きな影響を与える。一般的なタイプとしては、マイクロ波高周波用途用インダクタ、高電力回路用高周波インダクタが挙げられる。最適な性能を得るためには、回路の動作周波数に応じて適切な機能を持つインダクタを選択する必要があります。

5.寸法とレイアウト

インダクタサイズはPCB設計に大きな影響を与え、特に空間的に限られた電子機器において。PCB設計と空間制限に基づいて適切なサイズのチップインダクタを選択するとともに、放熱と電気性能に対するレイアウトの影響を考慮して、全体的な回路設計を最適化しなければならない。

チップインダクタの主な利点

1.省スペース

チップインダクタは平面構造設計を採用し、回路基板上によりコンパクトなレイアウトを実現することができ、スペースの節約に役立ちます。この設計は、携帯電話や携帯機器など、空間的に限られた電子機器に特に適している。

2.インダクタンス範囲が広い

チップインダクタのインダクタンスは、さまざまな回路のニーズに対応するために、フェムヒョン（mH）からヘンリー（H）まで幅広い。また、インダクタンス値は非常に正確であり、必要なインダクタンス特性を安定して提供することができる。

3.低損失

チップインダクタは、他のタイプのインダクタに比べて低損失で大きな品質係数（Q）を有する。この特性はそれらを高周波応用に優勢を持たせ、効果的に信号減衰を減少させ、回路の全体性能を高めた。

4.製造プロセスが簡単

チップインダクタの製造は比較的簡単で、納品時間が短く、原材料の供給が十分である。これにより、製造コストが削減され、チップインダクタが市場で競争力を持つようになった。

5.高出力負荷能力

チップインダクタは一般的に大きな許容電流を有し、高負荷条件下で回路が安定して動作することを確保するために、大電力回路の要求に適応することができる。

6.軽量化

その薄いチップ構造のため、チップインダクタは軽量で、航空宇宙や携帯機器などの重量に敏感な応用に適している。

7.閉磁路

チップインダクタは、周囲のコンポーネントとの干渉を回避し、隣接するコンポーネントから電磁干渉を受けにくいように閉磁路を設計しており、高密度コンポーネントの実装に役立ちます。

シートインダクタは、巻線式、スタック式、編組式、フィルムシートインダクタの4つの主要なタイプに分けることができる。

1.巻線インダクタ

巻線インダクタは、従来の巻線インダクタの小型化されたバージョンである。これらは絶縁基板上に電線を巻き付けることによって製造され、通常はより高い電力または特定のインダクタンス値を必要とする場所に使用されています。このインダクタの利点は、大規模な生産に適したシンプルさと製造コストの低さです。

2.積層インダクタ

スタックインダクタは、多層印刷技術とスタック製造技術を用いて製造される。これらのインダクタのサイズは比較的小さく、より良い高周波特性とより低い直流抵抗を有し、空間的に制限された電子製品に適している。スタックインダクタは、その性能が安定していることから、様々な電源や信号処理回路に広く使用されている。

3.編組インダクタ

編組インダクタは通常、複数の電線を織り交ぜて作られ、高周波用途に適している。これらの構造はインダクタの電磁干渉（EMI）を低減するのに役立つため、特定の回路設計において独自の利点があります。

4.薄膜インダクタ

薄膜インダクタは薄膜技術により製造され、より高い集積度とより小さいサイズを有する。その卓越した高周波性能は高周波応用に適しており、特に効率的なレイアウトが必要な現代の電子機器である。

チップインダクタはPCB設計において重要な役割を果たし、そのタイプ、機能、設計の考慮要素は電子機器の性能にとって重要である。技術と応用の進歩に伴い、インダクタの重要性はますます大きくなるだろう。インダクタを正確に理解し、応用することで、設計者は回路の効率と安定性を高め、より多くの革新的な可能性を開拓することができる。