低溫燒結MgCuZn鐵氧體粉料研制及其在疊層片式電感器應用研究.pdf

1、隨著電子技術的快速發(fā)展，電子元件片式化、小型化水平逐年提高。在無源元件片式化、小型化的進程中，電感類磁性元件相對落后于阻容元件，但疊層片式電感器（MLCI）近二十年來發(fā)展十分迅速。MLCI的結構是由交替疊加的鐵氧體層和內導體層利用低溫共燒陶瓷（LTCC）技術形成的獨石結構，制造過程采用了先進的厚膜多層印刷技術和疊層工藝，因此可實現(xiàn)超小型化。同時，相對于繞線式結構的電感器，MLCI還具有體積小、重量輕、磁屏蔽良好、漏磁通小、適于高密度組裝

2、等一系列優(yōu)點，已成為電感器的主流產品。低溫燒結鐵氧體粉料是制作MLCI的重要原材料，迄今為止國內外研究最多及應用最廣的MLCI原材料是NiCuZn鐵氧體粉料，但由于近年來NiCuZn原材料價格居高不下，許多MLCI生產廠家及研究機構致力于研究可以取代低溫燒結 NiCuZn鐵氧體粉料的低成本材料。研究發(fā)現(xiàn)，MgCuZn鐵氧體粉料有良好的磁性能及燒結特性，并且我國鎂資源豐富，原材料成本較低。因此，MgCuZn鐵氧體有望成為 NiCuZn鐵氧

3、體較為理想的替代材料，應用于MLCI生產。
　　本文以Fe2O3、MgO、ZnO及CuO為主要原料，通過摻雜Bi2O3，并添加微量的CoO，采用氧化物法制備成磁導率μ=100±15的低溫燒結 MgCuZn鐵氧體材料，并應用至疊層片式電感器生產線上進行工藝驗證研究。樣品研制時先確定MgCuZn氧化物混合粉料的基本配方，在此基礎上對混合粉料進行Bi2O3的摻雜，再利用現(xiàn)代測試儀器如線膨脹測量儀、激光粒度分析儀對材料物理性能及電磁性能進

4、行分析，研究了粉料的配方、預燒溫度和摻雜等因素對所制作粉料性能的影響，并結合LTCC工藝的需要，優(yōu)選出粉料的配方、預燒溫度和摻雜量，制備出適合于疊層片式電感器LTCC用的MgCuZn鐵氧體粉料。隨后將MgCuZn粉料應用于深圳振華富電子有限公司MLCI生產線進行工藝驗證并制作出MLCI樣品，對樣品的性能參數進行了檢測與分析，并與NiCuZn鐵氧體MLCI的產品性能進行對比研究，發(fā)現(xiàn)低溫燒結MgCuZn鐵氧體作為較低成本的原材料，可應用于