低溫燒結(jié)NiCuZn旋磁鐵氧體材料及器件研究.pdf

1、隨著無源集成與多芯片組裝技術的發(fā)展，電子元器件也不斷向小型片式化方向發(fā)展。當今在制作小型化微波鐵氧體器件時，低溫共燒陶瓷 LTCC（Low Temperature Co-fired Ceramic）技術作為一種較優(yōu)越的工藝手段正在被廣泛采用，這就要求研制出相關的低溫共燒旋磁鐵氧體材料。
　　針對上述情況，本文以應用于LTCC工藝的NiCuZn旋磁鐵氧體基板材料為研究對象，通過實驗與相關理論分析，對材料配方、摻雜和低溫燒結(jié)工藝進行了

2、優(yōu)化研究，使其可以基本達到制作鐵氧體微帶環(huán)行器旋磁基板材料的要求，并利用其加工制作了鐵氧體微帶環(huán)行器。
　　首先在材料方面，研究了不同配方對低溫共燒 NiCuZn旋磁鐵氧體材料性能的影響；配合掃描電鏡SEM和XRD衍射儀了解材料內(nèi)部物相組成和微觀結(jié)構(gòu)，分析不同含量的Bi2O3摻雜和工藝條件對其性能參數(shù)的影響，如飽和磁化強度Ms、鐵磁共振線寬△H和介電損耗tgδε等。最終確定了以Ni0.7Cu0.05Zn0.25Fe1.96O4為主

3、配方，Bi2O3摻雜量為3wt％，在預燒和燒結(jié)溫度為900℃，保溫時間分別為3小時和5小時，可以得到性能較佳的低溫燒結(jié)NiCuZn旋磁鐵氧體材料，其飽和磁化強度Ms＞300kA/m，鐵磁共振線寬△H＜20kA/m，介電損耗tgδε≈6×10-4。
　　其次在器件方面，采用之前已研制的NiCuZn旋磁鐵氧體材料性能參數(shù)，借助HFSS三維仿真軟件進行建模和電磁場仿真X波段（8～12GHz）鐵氧體環(huán)行器，研究了相關模型參數(shù)對其性能的影響