抗偏置低溫?zé)Y(jié)NiCuZn鐵氧體及在功率片式電感中的應(yīng)用研究.pdf

1、近年來(lái)，電子設(shè)備的便攜化、多功能化和集成化的發(fā)展趨勢(shì)，促使了疊層片式功率電感等無(wú)源元器件的快速發(fā)展。疊層片式功率電感廣泛應(yīng)用于低噪聲放大器、開(kāi)關(guān)電源等器件中，要求其滿足小型化和高性能化的同時(shí)，還需要在外加偏置直流電流的工作狀態(tài)下具有高的穩(wěn)定性和可靠性。疊層片式功率電感的基體鐵氧體材料及器件結(jié)構(gòu)是影響其抗直流偏置性能的關(guān)鍵因素。因此，本論文的主要工作是研制出具有較好抗直流偏置性能的低溫?zé)Y(jié)鐵氧體，并基于該鐵氧體材料設(shè)計(jì)和制作疊層片式功率電

2、感，以驗(yàn)證該材料在疊層片式功率電感中的實(shí)用性。
　　材料方面，本論文主要研究了SnO2和SiO2分別摻雜對(duì)低溫?zé)Y(jié)NiCuZn鐵氧體綜合電磁性能，尤其是抗直流偏置性能的影響。研究發(fā)現(xiàn)，SnO2摻雜沒(méi)有引入雜相，但對(duì)材料的Q值、增量磁導(dǎo)率、Bs、Hc和抗直流偏置性能影響較明顯。隨著 SnO2摻雜量的增多，樣品的晶粒尺寸逐漸減小、氣孔增多。當(dāng) SnO2摻雜量為0.75 wt％時(shí)樣品性能最好，此時(shí)樣品的相對(duì)起始磁導(dǎo)率?i為120，H70

3、%為568 A/m。同樣，SiO2摻雜對(duì)低溫?zé)Y(jié)NiCuZn鐵氧體的微觀形貌和磁性能影響也很明顯，尤其是材料的起始磁導(dǎo)率隨SiO2摻雜量的增加下降很快。實(shí)驗(yàn)采用微量SiO2摻雜低磁導(dǎo)率鐵氧體（A組）和相對(duì)較多的SiO2重?fù)诫s高磁導(dǎo)率鐵氧體（B組）的方案。研究發(fā)現(xiàn)，材料的Bs、ΔB、Hc對(duì)抗直流偏置性能有影響，且通過(guò)對(duì)比兩種摻雜方案下有相同起始磁導(dǎo)率的樣品A0.35和B0.75的性能參數(shù)發(fā)現(xiàn)，樣品的矯頑力Hc對(duì)材料的抗直流偏置性能的影響起

4、主導(dǎo)作用，尤其是當(dāng)疊加的偏置直流電流較大時(shí)，高 Hc有利于獲得更好的抗直流偏置性能。從相對(duì)起始磁導(dǎo)率和抗直流偏置參數(shù)H70%兩個(gè)重要參量考慮，0.75 wt%SiO2摻雜B組NiCuZn鐵氧體的B0.75材料性能最佳，?i為57.3，H70%為866 A/m。
　　最后，為了驗(yàn)證自制的B0.75材料在疊層片式功率電感中應(yīng)用的可行性。采用B0.75材料作為疊層片式功率電感的基體材料，并用 LTCC工藝制備了功率片式電感樣品，樣品測(cè)試