薄膜电感概述

磁性薄膜研究的快速发展，已成为近年来磁学和磁性材料发展的一大特征，而各种高性能软磁薄膜的研制，都将最终归结为在具体器件上的应用。由于科学技术的飞速发展，一切电子设备、民用电器均向小型化、袖珍化发展，最典型的是计算机用磁存储器，存贮密度在以每30年提高1000倍的速度在增加。在这种形势下，其它磁性材料，特别是电感器、变压器的磁芯尺寸就成了一大障碍，既使是较小的无源滤波器、电压控制振荡器、脉冲变压器、调协变压器等，对于集成化器件来讲仍然是庞然大物。譬如说要发展口袋式或手表示电话，其中的电感、变压器磁芯必须既要初始磁导率高，还要高频响应好，才能符合小型化、集成化的要求。基于这种考虑，从90年代初开始，美国的贝尔实验室、斯坦福大学就开始从薄膜材料入手，研究了包括CoNbZr、FeCrTaN、CoPdSiO等在内的多种高频薄膜材料，并从线圈形状、制作工艺、薄膜层数等方面对薄膜电感进行优化；日本的东北大学、新野大学、熊本工业大学在射频薄膜电感、脉冲薄膜电感器、DC／DC薄膜变换器的研究上进行了大量的研究，开发出了能集成在微DC／DC变换器中替代原有的铁氧体磁芯式电感的平面薄膜电感。

薄膜电感的绕线形式

薄膜电感器的设计最主要的是对其绕线形状的设计，研究不同绕线形状所带来的电感量的变化，以及所占用面积尺寸的大小，可以为不同电路中选用不同形状的电感器打下基础。纵观近几年来国外薄膜电感器的发展，从绕线形式上看大概可以分为以下几类：

(1)编织结构型电感1561：编织结构型电感的示意图如图4．1。这种电感其磁芯为Co—Fe．Si．B，采用RF磁控溅射的方法在光敏微晶玻璃基片制成：

由于采用这种编织结构，使得电感的结构更为紧密，在单位体积内可获得更高的电感量；并且磁芯闭合使得磁路闭合，漏磁通大大减小，从电感的定义式可知，这样可以使电感量提高；另外由于其结构特点，整个电感采用了无数多个薄膜，各自分离的磁芯使随频率增加而产生的涡流不能形成整体的闭合回路，有效地抑制了涡流损耗，使电感的品质因素Q得到了一定的提高。但是从图上可见磁芯与导线之间存在许多交叠，制作过程复杂、工艺难度高，重复性不太好，在实验室条件下也不易制作。1

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