高性能低温共烧铁氧体粉料和叠层片式电感器的现状及发展

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1、，EXPERTSFORUM·专家论坛高性能低温共烧铁氧体粉料和叠层片式电感器的现状及发展ThepresentanddevelopmentofhighperformanceLTCFPandMLCI何虹，张继松，王燕明中国电子科技集团公司第九研究所信息中心（四川绵阳621000）中图分类号：TM27+TM4文献标识码：B文章编号：1606-7517(2008)08-6-931前言粉料由日本TDK、村田等提供，这些公司对我国进行技术封锁，不出售它的粉料。随着笔记本电脑在高速度、高存储密度、轻薄化等用于制作叠层片式电感器、叠层片式铁氧体磁珠和LC方面的日益进步，以及以手

2、机为中心的移动通讯技术和有滤波器等片式铁氧体元件及复合多片组件（MCM）的铁氧线、无线数字通讯网的不断更新换代，电子产品在过去体磁粉料必须具备以下特征：的20年中向着小型化、便携化方向飞速发展。这就带动1)能够低温烧结。在内导体Ag的熔点以下（～了由模拟电路向高速数字电路的变革，及表面安装技术450℃）温度烧结时，可获得致密的铁氧体微观结构和优良（SMT）的崛起。的电磁性能。SMC片式元件不仅能使电子产品小型化，而且能实现2)能与Ag浆共烧。在900℃左右与Ag浆共烧时，整机装配的高速自动化，片式元件的广泛应用，致使电子不与Ag发生化学反应，不出现Ag离子扩散现

3、象。产品制造方式也发生了深刻变化，制造商希望印刷电路板3)满足流延、印刷工艺的要求，粉末的粒度分布、形全部采用片式元件。最近20年来，三大无源元件中的电阻貌、表面特征等适应流延、印刷工艺的要求。器和电容器的片式化技术发展十分迅速，产品种类和规格4)满足三层镀工艺要求，用磁粉制成ML和MLCB日趋齐全，已达到大批量应用阶段，而小型化片式磁性元后，其表面特性能适应端电极三层镀的条件。件（包括电感器、磁珠、滤波器、微波铁氧体器件等）由目前的叠层片式铁氧体元件和多片组件，一般都采于工艺难度较大，故发展相对缓慢。为适应现代通信、计用低温烧结NiCuZn铁氧体粉末，为了提高

4、元器件的性能算机、视听设备、电子办公设备、汽车电子系统、军事电和满足高频应用的要求正进行三个方面的研究与开发：第子装置以及电磁兼容（EMC）等的需要。近年来一些国家一，进一步研究NiCuZn铁氧体，努力提高它的物理和电投入大量人力财力来研究开发磁性元件的片式化技术，从磁性能；第二，开发低应力MgCuZn铁氧体和高频用六角而有力地推动小型化片式磁性元件的发展。随着叠层片式晶铁氧体等新的低温烧结粉料；第三，探索新的材料制备电感器MLCI和叠层型片式磁珠MLCB以及叠层型片式LC工艺，以克服目前工艺技术存在的缺点。组合元件技术的成熟而越来越受到人们的重视，每年以两位数

5、的速度增长，已经成为最重要的片式电子元件之一。2高性能低温烧结叠层片式电感器制作工艺制备MLCI和MLCB的关键技术之一是制备高性能低温烧结铁氧体粉料。当前世界上最好的低温烧结NiCuZn叠层片式电感器由于铁氧体与内线圈的独石结构特2008.08·93，专家论坛·EXPERTSFORUM点，具有磁屏蔽结构、漏磁小、体积小、重量轻、可靠性前，随着电子产品设计对高速数字化和高密度表面安装化需高的优点，因而比绕线型电感器更适合表面安装技术的高要的日益增长，叠层片式电感等叠层片式磁性元件正在向着密度组装要求。高频化、小型化、多功能化和集成化方向快速发展。叠层片式电感、叠

6、层片式LC滤波器、叠层混合电叠层片式电感的结构是由交互叠加的铁氧体层和内导路、叠层片式磁珠排等叠层片式磁性元件的结构模型示于体层所组成，其制作工艺采用与低温共烧陶瓷（LTCC）图1。近来，就小型化铁氧体叠层片式电感的尺寸规格而技术大致相同的低温共烧铁氧体（LTCF）技术。制作叠层言，市场上信息、通信类等电子产品所使用的主流产品已片式电感的主要工艺流程是：将铁氧体粉制成浆料，用流从1608/0603型（1.6×0.8mm）转向1005/0402型（1.0×延或湿式印刷法制成铁氧体膜并在其上用银浆印制导电线0.5mm）。磁珠，作为叠层片式电感的主要低端产品，尺圈，叠

7、压在一起，穿孔连通各层导电线圈，重复上述步骤寸规格已降至0603/0201型。多磁珠并联的产品磁珠排，可就可制成多达数十层的叠层结构。然后，再通过切割、排满足多条线路抑制噪声的需要，集成化的磁珠排占用PCB胶、烧结、倒角、制端电极、检测等后续工序即可完成。面积小，贴装效率高，生产成本低，主要用于家用电器叠层片式电感器制作的主要工艺难点在于其成型方（VCD、DVD、电脑等）的抗电磁干扰。四连排的主流尺法，目前典型的成型方法有三种：寸已为2010/0804（相当于四个1005/0402型磁珠）。高附1)以日本TDK为代表的流延穿孔法（干法），见图2。加值的大电流磁珠

8、排和高频磁珠排近来需求高