多层片式电感器NiCuZn铁氧体掺杂MoO3对烧结性能的磁特性的影响研究.pdf

多层片式电感器NiCuZn铁氧体 掺杂Moo。对烧结性能和磁特性的影响 ‘ 一要 本文讨论了多层片式电感器的NiCuZn铁载体络杂moo，对烧结性能和磁特性的影晌。 文中指出.渗杂moo，的月的是为了降低NiCuZn铁载体的烧结握度和磁损耗。松密度则随 着MOO,添加量而增加.且添加A在02wt?ABt,初始ti磁率达到最大。 1 引 言 近来，适用于电子器件小型化(如多层片式电感器)的表面贴装技术(SM叨已得到高速 发展 多层片式电感器是将铁氧体涂层和电极层交替迭合，井通过烧制而澎 l。由于使用 Ag作为电极材料，经高温烧制，由于铁氧体和Ag电极间会相互扩散而导致磁特性的降 低 此外，多层片式电感器在高频率范围内需要有稳定的初始导磁率和低的磁损耗1(x21 因此.有必要降低多层片式电感器用的N!CuZn铁氧体的烧结温度。M。在元素周期表中 与w同族，其氧化物M003是一种可有效降低磁损耗的添加物，其焙点低于NiCuZn铁 氧体的典型烧结温度131。因此，我们将Moo，加人到NiCuZn铁氧体中用于降低烧结温度 和磁损耗。本文研究了添加了M003的NiCUZ。铁氧体的烧结性能和磁特性。 2 实 验 NiCuZn铁A体[(Nio2Cua2Zno.s0)t.o2(Fe203)0.96〕用NiO,CuO,ZnO和ot-Fe2O3粉沫作 为投产材料，用固态反应法备制而成。这些化学成分以化学计诬理想配比混合并将混合 的粉沫以750℃的温度烧制2个小时，直到成为尖晶石状物。将所得到的铁氧体粉沫再与 M00;(0.2一1.0wt.,/u)混合。在这些混合的粉沫中掺人PVA粘合荆并制成环形讲径:15mm, 内径:Smm)和圆盘形沙径卜:8mm)试样。将这些试样在空气中以900`C和850℃的沮度下 烧结5个小时。初始导磁率利用用2MHzLF阻抗分析器侧得的电感算出，而复导磁率则 用频率范围为IOOkHz一500MHZ的网络分析器侧得。用扫描电子显徽镜侈曰叼和透射电 子显微镜(TEM)对试样的断裂的或热蚀表面进行显徽结构的检查。 *S.H.Seonadl.H.OhEffectofMoO,AdditiononSinteringBehaviorsandMagneticPropertiesof NiCuZnFerriteforMultilayeaChipInductor,IEEETransactionsonMagentics,vol.35,No.5,September 19994徐峰译 吴东法校) 一164一 { 3 结果及讨论 图.显示了添加了M阅3的NICuzn铁氧体的松密度。添加M阅3的Nicuzn铁氧体 在900℃和805℃的温度烧结5小时后的松密度随添加物的分t有所增加。当烧结沮度为 90叭:时.可获得的最高松密度为5.Z/gcm3。图2示出了含有1.。叭.%M阅j的NICuzn铁 氧体上的TEM图象及其晶界的电子衍射图象。图2中，暗区域和亮区域分别表示晶粒和 晶界.该电子衍射图表示为一个宽的环形图，愈指在晶界处存在液相闲。而且.晶界中的 Mo可用能量弥散x一射线(ED均分析来确认。因此，可以估计，松密度的增加应归因于在 烧结期间Moo，供融点约为800℃)的液相生成。图3显示了含有MOo，的Nciuzn铁氧体 的显微结构。随着添加物的增加，可以明显地观侧到晶拉反常生成。因为大孩较的可溶 度较低而小颗粒的可溶度较高.把最初粉沫混合物中的大顺粒作为快速晶粒生成的晶种 511 因此，晶粒反常生成可能是由以上原因所致。众所周知，晶粒反常生成一般会在晶粒 内部形成紧密的孔隙。在添加Moo，后NciuZn铁氧体中晶粒反常生成发生时，可观测到 这些紧密的孔隙，如图4所示。图5和图6分别显示了含有MOo3的添加物的NICuZn铁 氧体的初始导磁率和复导磁率虚部的变化惰况。含有0.2叭%MOo3的Nicuzn铁氧体呈 现的初始导磁率最高。这是因为平均晶粒的尺寸增大，而紧密孔隙尚未形成。由于紧密 孔隙妨碍了畴壁的运动，当晶较内存在吸密孔隙时，初始导盛率会降低间。因此.添加M ‘， 后初始导磁率会降低