環(huán)行器用六角鋇鐵氧體厚膜的研究.pdf

1、六角鋇鐵氧體厚膜在下一代的微波器件中有著重要的作用，其自偏的特性能夠使器件和系統(tǒng)更加的小型化和集成化。環(huán)行器是微波器件中非常有代表性的器件，被廣泛的應(yīng)用到移動通訊的各個領(lǐng)域。在環(huán)行器中實現(xiàn)鐵氧體厚膜的應(yīng)用有著非常重要的意義，具有自偏特性的厚膜可以使環(huán)行器不再需求偏置磁體，從而大大減少了器件的體積，而高的剩磁比以及矯頑力在自偏特性中有著決定性的作用。
　　本文采用化學(xué)沉淀法制備了M型六角鋇鐵氧體粉末(BaFe12O19)，觀察在沉淀

2、過程中pH值的改變對粉末性能的影響，并研究了粉末燒結(jié)過程中助熔劑NaCl對粉末性能的改變。采用絲網(wǎng)印刷工藝將鐵氧體粉末制備成鐵氧體厚膜，研究了燒結(jié)溫度、燒結(jié)時間、磁場取向、后退火處理、漿料配比等工藝因素對厚膜性能的影響。采用HFSS建模仿真微帶環(huán)行器的結(jié)構(gòu)尺寸，并制備微帶環(huán)行器。
　　研究結(jié)果表明：鋇鐵氧體粉末在燒結(jié)過程中加入助熔劑NaCl有利于在低的燒結(jié)溫度下制得單相的鐵氧體，粉末磁性能隨沉淀時pH值的升高而提高，從pH=7的5

3、0emu/g到pH=11的63emu/g，鐵氧體粉末的最佳工藝點為pH=11并在燒結(jié)時加入15％NaCl做助熔劑。
　　鐵氧體厚膜的微觀結(jié)構(gòu)隨燒結(jié)時間和溫度的升高而逐漸改善，但當(dāng)燒結(jié)時間過長時(1100℃，8小時)，厚膜出現(xiàn)分解，出現(xiàn)第二相Fe2O3；磁場取向的處理可以有效的提升厚膜的剩磁比和矯頑力，剩磁比從沒有取向時的0.54提升到取向后的0.7，而矯頑力從2700Oe提高到3000Oe；后退火處理可以有效的改善厚膜的結(jié)晶，減少

4、氣孔，1000℃下后退火2小時為最優(yōu)工藝點，剩磁比為0.78，矯頑力為3000Oe；漿料配比中有機溶劑以及玻璃劑含量的調(diào)整可以增大厚膜的取向度并減少氣孔，在最佳工藝點有機溶劑35%，玻璃劑4%的條件下，剩磁比相對其他漿料配比工藝點從0.72提高到0.78；矯頑力從3050Oe提高到3200Oe；鐵氧體厚膜的最佳工藝點為漿料中有機溶劑含量為35%，玻璃劑含量4%，印刷后經(jīng)磁場取向處理，燒結(jié)條件為1100℃，6小時，后退火處理條件為1000