抗偏置低溫燒結NiCuZn鐵氧體及在功率片式電感中的應用研究.pdf

1、近年來，電子設備的便攜化、多功能化和集成化的發(fā)展趨勢，促使了疊層片式功率電感等無源元器件的快速發(fā)展。疊層片式功率電感廣泛應用于低噪聲放大器、開關電源等器件中，要求其滿足小型化和高性能化的同時，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構是影響其抗直流偏置性能的關鍵因素。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燒結鐵氧體，并基于該鐵氧體材料設計和制作疊層片式功率電

2、感，以驗證該材料在疊層片式功率電感中的實用性。
　　材料方面，本論文主要研究了SnO2和SiO2分別摻雜對低溫燒結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摻雜沒有引入雜相，但對材料的Q值、增量磁導率、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 SnO2摻雜量為0.75 wt％時樣品性能最好，此時樣品的相對起始磁導率?i為120，H70

3、%為568 A/m。同樣，SiO2摻雜對低溫燒結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率隨SiO2摻雜量的增加下降很快。實驗采用微量SiO2摻雜低磁導率鐵氧體（A組）和相對較多的SiO2重摻雜高磁導率鐵氧體（B組）的方案。研究發(fā)現(xiàn)，材料的Bs、ΔB、Hc對抗直流偏置性能有影響，且通過對比兩種摻雜方案下有相同起始磁導率的樣品A0.35和B0.75的性能參數(shù)發(fā)現(xiàn)，樣品的矯頑力Hc對材料的抗直流偏置性能的影響起

4、主導作用，尤其是當疊加的偏置直流電流較大時，高 Hc有利于獲得更好的抗直流偏置性能。從相對起始磁導率和抗直流偏置參數(shù)H70%兩個重要參量考慮，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，為了驗證自制的B0.75材料在疊層片式功率電感中應用的可行性。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，樣品測試