磁性薄膜微电感器件的研究进展

综述了磁性薄膜微电感的研究现状,介绍了四种不同电感器件的结构设计(平面螺旋型,磁芯螺线管,曲折结构及夹心条状结构)及其优缺点和磁芯材料(坡莫合金,铁氧体,非晶,纳米晶软磁)对电感器件的影响。     

不同磁芯材料在微电感中的应用

叙述了坡莫合金,铁氧体和非晶、纳米晶软磁等材料用作微电感磁芯的磁性材料的特性及其对微电感性能的影响,如电感量和Q值.并介绍了螺线管型微电感的制作工艺过程.     

平面磁芯螺旋结构微电感的性能研究

采用MEMS技术(包括光刻、电镀、反应离子刻蚀和机械抛光等)研制了平面磁芯螺旋结构微电感,磁芯材料为铁基纳米晶带材。其中线圈匝数为18匝,线圈导体的宽度和间隙均为30μm,厚度为20μm;电感的尺寸为3mm×3mm。测试结果表明:在频率为1~10MHz时,电感量和品质因数分别为3.2~1.2μH和2.3~1.1;在1MHz下,电感量和品质因数分别为3.2μH和2.3,可应用于微型化DC/DC变换器。     

应用于射频范围的软磁薄膜研究进展

探讨了获得具有优良高频电磁性能的软磁薄膜的合适工艺条件。指出薄膜的性能主要取决于薄膜的成分、微观组织、磁致伸缩系数、残余应力状态、有无软磁底层、外加磁场溅射沉积和后续磁场热处理等因素。以Fe70Co30为基的软磁薄膜和Fe(Co)-X-N纳米晶软磁薄膜主要应用于要求高饱和磁化强度的器件如磁头中,磁性纳米颗粒膜具有高的电阻率因而趋肤深度较大,有望应用于高频微磁器件如微电感、微变压器的磁芯中。     

基于闭合磁路的框式薄膜电感的研究

通过磁控溅射工艺制备出三种框式薄膜电感,其中特殊磁芯电感、全磁膜电感为设计制作的具有闭合磁性回路的特殊薄膜电感,而三文治结构电感是目前流行的薄膜电感,这些电感均由下层磁芯层、下层绝缘层(聚偏二氯乙烯,厚度约为40μm)、线圈和线圈中心的磁膜、上层绝缘层和上层磁芯层组成,其差别在于磁芯结构不同。在1~3 MHz频率范围内,比较了三种电感的等效电感、寄生电容和损耗因子。结果表明:与三文治结构电感和全磁膜电感相比,特殊磁芯电感有较高的等效电感量和较小的寄生电容,但损耗较后两者高。     

热处理温度对CoTaZr薄膜磁芯电感性能的影响

通过不同温度的热处理来改变磁控溅射法沉积的CoTaZr薄膜的组织结构,研究了热处理温度对薄膜微观结构及磁电性能的影响,并将这些薄膜作为电感磁芯,研究其热处理温度对电感低频段(频率范围为0~3 MHz)性能的影响。结果表明,镀膜态薄膜呈非晶态,随热处理温度的升高,薄膜晶化逐渐明显,其电阻率逐渐降低;150℃和300℃热处理均有利于提高薄膜的饱和磁化强度Ms以及薄膜电感的电感量L,150℃热处理可提高薄膜电感的品质因数Q,所以最佳的热处理温度为150℃。     

一种新型磁芯螺线管微电感的设计与优化

利用HFSS仿真软件对一种基于电感耦合的新型磁芯螺线管微电感进行设计,并优化得出其结构参数,该电感尺寸为7 mm×6.6 mm×0.44 mm。利用Agilent E4294A射频阻抗/材料分析仪对微机电系统(MEMS)工艺实现的该新型螺线管微电感进行了性能测试分析。测试结果表明：该电感在1 MHz~20 MHz频率范围内保持较高的电感值和品质因数Q,测试结果与仿真结果较好的吻合,电感值是相同几何结构参数下空心电感的16倍以上,在10 MHz频率时,微电感的电感值为1.17μH,Q值达到50。     

磁性材料在EMI滤波器中的应用

磁性材料是EMI滤波器中关键材料。本文在简单介绍EMI滤波器所用磁性材料特点基础上,详细分析了共模滤波电感和差模滤波电感所用磁芯的基本特性,并讨论了共模滤波电感磁芯和差模滤波电感磁芯的温度特性。     

磁性材料在EMI滤波器中的应用

磁性材料是EMI滤波器的关键材料。文章简单介绍了EMI滤波器所用磁性材料的特点,详细分析了共模滤波电感和差模滤波电感所用磁芯的基本特性,给出了共模滤波电感磁芯和差模滤波电感磁芯的温度特性。     

埋磁芯PCB高精度电感产品开发研究

随着电子产品日益系统化与集成化,将电感等无源器件埋入PCB的需求逐渐增加。文章提出了具有高可靠性和磁芯偏移量≤0.1 mm的磁芯埋入方案,解决了传统磁芯埋入易碎裂分层和偏移的问题。并通过精确计算进行绕线电感的设计,实现了电感精度达10%的环形磁芯PCB制作。此外还摸索出埋磁芯PCB电感饱和电流的检测方案,丰富了埋磁芯PCB的重要参数表征,从而为客户提供完善的产品解决方案。     

Printed microinductors on flexible substrates for power applications

A low-profile microinductor was fabricated on a copper-clad polyimide substrate where the current carrying coils were patterned from the existing metallization layer and the magnetic core was printed using a magnetic ceramic-polymer composite material. Highly loaded ferrite-polymer composite materials were formulated, yielding adherent films with 4/spl pi/M/sub s//spl ap/3900 G at +5000 Oe applied DC field. These composite magnetic films combine many of the superior properties of high temperature ceramic magnetic materials with the inherent processibility of polymer thick films. Processing temperatures for the printed films were between 100/spl deg/C and 130/spl deg/C, facilitating integration with a wide range of substrates and components. The quality factor of the microinductor was found to peak at Q=18.5 near 10 MHz, within the optimal frequency range for power applications. A flat, nearly frequency independent inductance of 1.33 /spl mu/H was measured throughout this frequency range for a 5 mm/spl times/5 mm component, with a DC resistance of 2.6 /spl Omega/ and a resonant frequency of 124 MHz. The combination of printed ceramic composites with organic/polymer substrates enables new methods for embedding passive components and ultimately the integration of high Q inductors with standard integrated circuits for low profile power electronics.     

A Copper/Polyimide Fabrication Process for Fabricating High-Inductance Microinductor

This paper reports on a technological process that combines copper as conductor, permalloy as magnetic core material, and polyimide as insulation material to complete a microinductor on glass with high inductance. The shape of the magnetic core scheme was rectangular, of which the width of the long side and short side were 1.4 and 0.6 mm, respectively. The dimensions of the inductor are 3.86 mm times 3.94 mm times 90 mum with coil width of 20 mum and space of 35 mum. The results show that the maximum inductance is 4 muH at 1 MHz, and the maximum quality factor (Q-factor) is 1.5 at 2 MHz.     

导电聚合物PEDT对固体钽电解电容器性能的影响

采用具有高导电率(1~500 S/cm)、热稳定性好的导电聚合物 PEDT(聚 3,4-乙烯二氧噻吩)取代 MnO)_2,在固体钽电解电容器芯子上制作 PEDT 阴极层。主要研究了化学聚合条件对电容器性能的影响,结果显示聚合温度对电容器的损耗有一定的影响;氧化剂与单体的体积比保持在 3~6 范围内有利于降低 Res值,达到 0.02~0.08 Ω,并改善了钽电容器的频率特性。     

退火温度对铁基纳米晶带材高频磁导率的影响

采用单线圈法,利用Agilent E4991A射频阻抗/材料分析仪,研究了退火温度对铁基纳米晶带材的高频磁导率的影响。结果表明:经550℃退火处理的30μm厚样品磁导率实部,随频率增加而减小,在1MHz下为1210,在20MHz下为234,磁导率虚部有类似的变化趋势;比较了30μm厚样品经不同温度退火处理后磁导率的测量结果,得出550℃是一个比较理想的退火温度。     

MEMS磁芯螺线管微电感的制作工艺研究

采用微机电系统(MEMS)技术制作了磁芯螺线管微电感,该技术包括UV-LIGA、干法刻蚀技术、抛光和电镀技术等。研制的微电感大小为1500μm×900μm×100μm,线圈匝数为41匝,宽度为20μm,线圈之间的间隙为20μm,高深宽比为5∶1。测试结果表明:在1～10MHz频率下,其电感量为0.408～0.326μH,Q值为1.6～4.2。     

三角弹性托架抗高冲击石英晶体振荡器

抗高冲击石英晶体振荡器一直是我国军事通信的弱点.该文主要介绍了面向精确打击和导弹目标跟踪中使用的抗高冲击石英晶体元件的研发过程,分析了3～50 MHz频率段抗冲击力在2 000～20 000 g系列石英晶体振荡器的研制过程.结果表明,成功地研制出了高性能的抗高冲击石英晶体振荡器,为我国该类产品的小型化、频率点扩展、生产批量化奠定了基础.     

一种无源高线性混频组件的设计与实现

在射频通信系统中,混频器作为接收机的核心器件,其线性指标将直接影响整个接收系统的性能。文中设计并实现了一种无源高线性混频组件电路,采用“平衡混频器+吸收式滤波器”的方式达到了高线性要求。平衡混频器采用一对双平衡混频器互联,通过相位抵消达到优化线性的目的;吸收式滤波器吸收混频器产生非线性谐波,使其无法在空间中进行反射,两者共同作用优化了组件整体的线性指标。测试显示,在射频频率为30~1 350 MHz,本振频率为3 030~4 350 MHz,中频频率为3 000 MHz的条件下,混频组件的IIP₂可以达到94 dBm,IIP₃可以达到29 dBm。相比于单独混频器,新电路的线性性能得到极大的优化,更适合高性能的接收机使用。