高頻疊層片式電感用NiCuZn鐵氧體材料的制備工藝及性能研究.pdf

1、隨著電子元器件向著小型化、微型化方向飛速發(fā)展,表面貼裝技術(SMT)迅速崛起,這就促進了為適應表面貼裝技術而迅速發(fā)展起來的片式元器件之一的疊層片式電感(MLCI)的開發(fā)和應用。MLCI的關鍵技術是實現(xiàn)磁介質(zhì)材料(軟磁鐵氧體)和內(nèi)導體共燒結,而NiCuZn鐵氧體是目前制造MLCI應用最為廣泛的磁介質(zhì)材料,以其能夠實現(xiàn)磁介質(zhì)材料和內(nèi)導體共燒結,并同時具有燒結溫度較低、電阻率高、高頻特性好,有一定的機械強度等優(yōu)點而倍受關注,成為目前制備中高頻

2、片式電感器件最佳的候選鐵氧體材料。本文以NiO、CuO、ZnO、Fe2O3為原料,加入適量的添加劑C0203和MnC03,采用氧化物法,經(jīng)過球磨、預燒、成型和燒結等工藝,最后制得尺寸為外徑42mm,內(nèi)徑30mm的鐵氧體磁環(huán)。首先,在國內(nèi)外現(xiàn)有配方的基礎上,優(yōu)化出1＃配方。然后對1#配方,先按照工藝流程改變工藝參數(shù)預燒溫度、二次球磨時間、預燒冷卻方式,通過對材料密度、粒度、磁導率及品質(zhì)因數(shù)的測量得知工藝參數(shù)對材料電磁性能的影響規(guī)律,根據(jù)實

3、驗數(shù)據(jù)結果得到最佳鐵氧體燒結工藝參數(shù)；再進一步提出一種分組預燒的新方法,研究預燒時預期鐵氧體的生成對NiCuZn鐵氧體性能的影響,該方法以1#配方為基礎設計不同的分組方式,即把1#配方中的4種組分(Fe2O3, NiO, CuO和ZnO)以一定的方式分成兩組,分別形成預期的鐵氧體。通過SEM、XRD等分析手段了解預燒時預期鐵氧體的生成對鐵氧體材料微觀結構的影響,并討論了性能與微觀結構的關系；測量了材料密度、電阻率、磁導率頻譜及品質(zhì)因數(shù)得

4、出預期鐵氧體的生成對磁性能的影響規(guī)律,結果表明：(1) NiCuZn鐵氧體最佳的預燒溫度為800℃,最佳的二次球磨時間為6h,最佳的預燒冷卻方式為空冷；得到1050℃時,p為5.06g/cm3、μ為93、Q為170,1100℃時,ρ為5.12 g/cm3、μ為100、Q為120。(2)分組預燒后,得到了預期的單一鐵氧體；1MHz下測試結果為在1050℃C,1F的Q可達到240,μ為37；在1100℃下,3F的μ可達到109,Q為8。樣品