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重大突破!无线充电专用NPO电容实现国产
2021-03-13 00:37:27  出处:充电头网  作者:zun 编辑:上方文Q     评论(0)点击可以复制本篇文章的标题和链接

近日从业内获悉,无线充专用MLCC研发获得重大突破,CCTC三环生产的NPO电容实现国产,并且开始批量出货,不少业内知名无线充企业开始导入。

通过查询得知,CCTC三环是一家致力于研发、生产及销售电子基础材料、电子元件、通信器件等产品的综合性企业。公司产品覆盖光通信、电子、电工、机械、节能环保、新能源和时尚等众多应用领域,其中光纤连接器陶瓷插芯、氧化铝陶瓷基板、电阻器用陶瓷基体等产销量均居全球前列。

CCTC三环被评为国家高新技术企业、中国制造业单项冠军示范企业,连续多年名列中国电子元件百强前十名。

电容器是现代电子产品不可或缺的重要组成部分。主要承担着电源滤波,信号耦合等功能,不同种类的电容器起到不同的功能,在产品中起到非常重要的作用,MLCC作为传统瓷片电容的改进形式,具有体积小、容量大、寿命长、可靠性高以及适合贴片安装的优点,使用范围几乎遍及全部电子产品。

尤其是消费类电源中的无线充电领域,MLCC电容,特别是NPO电容得到广泛使用。在此之前,NPO电容产量均集中在日韩企业手中,国产化替代加速后,2021年将会走进我们的日常生活。

NPO电容无线充应用

MLCC(Multi-layer Ceramic Capacitors)是片式多层陶瓷电容器英文缩写。

它由印好电极(内电极)的陶瓷介质膜片以错位的方式叠合起来,经过一次性高温烧结形成陶瓷芯片,再在芯片的两端封上金属层(外电极),从而形成一个类似独石的结构体,故也叫独石电容器。

NPO电容是MLCC的一种,具有非常低的介质损耗,并且温度稳定性超高,容量和损耗随温度影响变化非常小,用于无线充为104J50V规格,每个无线充至少需要用到3-4颗。

随着5G智能手机标配无线充技术,以及未来手机无孔化趋势,NPO电容市场需求量巨大。

无线充电器内部采用损耗极低的NPO电容与发射器线圈串联,匹配发射器线圈,产生能被接收器接受的交变电磁场。

重大突破!无线充电专用NPO电容实现国产

NPO贴片电容体积小不占空间,非常适合在无线充这类对体积要求高的产品中使用。并且性能好,介质损耗低,更提高无线充电效率,减少能量损耗,降低无线充发热。

相比CBB电容,MLCC的厚度仅有一半甚至更薄,可以降低PCB厚度,并节省体积,解锁更多设计。

重大突破!无线充电专用NPO电容实现国产

图中左侧白色元件就是NPO电容,1206封装,四颗并联,与线圈串联谐振,通过电磁感应到手机上的无线充电接收线圈,进行无线充电。

重大突破!无线充电专用NPO电容实现国产

苹果在iPhone12手机发布会上,也同步推出了两款无线充新品,分别是MagSafe磁吸无线充电器、MagSafe Duo Charger双项无线充电器。

这两款畅销的无线充采用了NPO电容,并且均为超薄设计。以MagSafe磁吸无线充电器为例,最薄处仅5.28mm,堪称业界最薄。

通过长期对无线充市场的观察和连续报道,除苹果公司外,谷歌、三星、华为、小米、OPPO、魅族、一加、ZTE等全球知名手机品牌,也在无线充中大量采用NPO电容。

整理了一份无线快充手机列表,统计了目前市面上接收功率在7.5W及以上的无线充电手机,截止2020年5月26日,无线快充手机共计132款。

NPO电容实现国产

国内电子元件百强企业,CCTC三环近日推出低失真型陶瓷叠层电容器,也就是我们常说的MLCC。

三环的这款电容,采用国内自主研发的M3L材质,电性能不随电压和时间变化,介质损耗小,且随温度变化低。

重大突破!无线充电专用NPO电容实现国产

从CCTC三环产品规格书了解到,三环TCC1206M3L104J500FT这款电容采用1206封装,1.25mm厚度,50V耐压,容值0.1μF,Q值≥1000,处于国际同类先进产品水平。其余参数均符合行业标准,支持-55到85℃工作环境。

重大突破!无线充电专用NPO电容实现国产

MLCC原理图,简单说生产过程,首先将电极的导电材料印刷到陶瓷介质上,介质叠层后切割成每一个元件的大小后烧结成型,再经过打磨,电镀上电极,经过测试成为成品。

重大突破!无线充电专用NPO电容实现国产

MLCC电容剖面图,内部电极叠层布置,一端连接到端面电极汇总,通过陶瓷介质绝缘,形成多个并联的电容形式,故名叠层电容。

MLCC电容的特性依靠内部的陶瓷材料决定,三环集团研发出的M3L材质,生产出的电容性能值得期待。

自2017年9月苹果发布支持无线充电的iPhone 8,基于苹果巨大的出货量,无线充电器的出货量也开始拉升。

无线充电器内部需要使用4颗0.1μF的NPO电容并联,与线圈串联谐振,进行无线充电。无线充电器巨大的出货量,加上囤货炒货的影响,导致当时市场上NPO电容处于无货状态。

后来无线充电主控原厂与工程师共同努力,开发出了可以使用X7R和CBB廉价电容的芯片方案,合力降低无线充成本,保证生产。

但是CBB电容存在尺寸较大的问题,在新式超薄无线充方案中不适用,还是需要1206封装的MLCC电容。

CCTC三环这款基于M3L材质的MLCC电容,可以替代进口NPO电容,同样104J50V规格,具有同样的性能,价格仅为国外品牌的1/4,一颗进口电容的价格,解决整个无线充的NPO电容。

总结

随着5G技术发展,对应产品会逐步更新。MLCC作为现代电子产品不可或缺的一部分,用量也会同步增长。

CCTC三环推出的这款M3L材质的MLCC,具有超低的介质损耗,在无线充电或其他对电容有要求的场合可以轻松无缝替代进口NPO电容。国内巨头,可以持续稳定供应,使你的产品不受缺货等意外情况的困扰。

MLCC如今在手机,电脑,汽车,移动电源等电子产品中应用非常广泛,我们手上的手机内部通常有数千颗以上的MLCC,新能源汽车普遍超过万颗MLCC。随着国内新能源汽车的快速发展,创造了巨大的市场需求。

除此之外,MLCC在众多被动元器件市场中,是规模最大的被动元器件,市场600亿元左右。下游电气化、电子化、智能化趋势下,MLCC需求稳步增长,规格持续升级,同时性能边界提升不断挤占其他电容的份额。

CCTC三环推出的MLCC填补了全球无线充市场缺乏国产NPO电容的空白,加上近年来无线充市场持续升温,需求量增大。此时,CCTC三环NPO电容投入市场,并在热门消费类电子品类找到突破口,未来大有可为。

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