低温烧结多层片式ZnO压敏电阻内电极Ag扩散对电性能的影响

研究了低温烧结多层片式ZnO压敏电阻的Pd-Ag内电极中Ag扩散对电性能的影响.发现当含Ag量不超过90%时,仍具有较好的电性能;但含Ag量再继续增加,电性能逐渐变差,内电极为纯Ag时,电性能严重恶化.反映晶界势垒电容的电容量随含Ag量的增加而减小.伏安特性和复数阻抗分析表明,随着内电极中含Ag量增加,Ag扩散进入ZnO晶格加剧,降低了施主浓度,导致ZnO晶粒电阻过分增大,而使多层片式ZnO压敏电阻的电性能劣化.

X波段叠层片式微带铁氧体环行器的设计

采用叠层片式化设计有望实现微波环形器与低温共烧陶瓷(LTCC)技术的结合。借助三维电磁仿真手段设计了一种X波段微带铁氧体环行器,基片采用具有不同饱和磁化强度的旋磁材料构成叠层片式结构。研究结果表明,叠片数目及其饱和磁化强度的搭配对环形器的回波损耗和隔离度特性影响显著,这与叠层结构引入的界面及叠片变化的饱和磁化强度影响了环形器的等效输入电路参数有关。通过优化设计,可以获得具有高回波损耗、高隔离度及低插入损耗等优良性能的器件,但带宽受叠片数目及其饱和磁化强度的搭配影响较小,难以通过优化进行拓展。

叠层片式ZnO压敏电阻器研究进展

叠层片式ZnO压敏电阻器(MLCV)具有体积小、通流容量大、响应速度快、表面安装性好和易实现低压化等优点,其广泛应用于电子和电力系统中。介绍了叠层片式ZnO压敏电阻器的生片材料和内电极材料的研究现状,分析了当前工艺中存在的电极扩散问题,并提出了其解决的办法,同时指出了叠层片式ZnO压敏电阻器向低压化、小型化、集成化及低成本化方向发展的趋势。

低温烧结NiCuZn铁氧体材料及叠层片式电感应用研究

从模拟向数字、定频向变频、接插件向平面片式化的方向发展是当前电子信息技术变革的主要方向,而叠层片式电感器件及其相关的低温共烧铁氧体材料,则是实现无源接插件向平面片式化发展的技术瓶颈。通过理论分析、材料研制以及器件应用验证三位一体的研究模式,实现了从材料微观、宏观性能的分析到材料研制途径和工艺优化以及片式器件设计及制备的综合调控,为开发高性能的低温烧结NiCuZn铁氧体材料及叠层片式电感器件奠定理论和实践基础。在理论研究方面,首先分析了决定低温烧结NiCuZn铁氧体材料主要磁性能:包括起始磁导率、品质因数、饱和磁感应强度、居里温度和矫顽力等的关键影响因素,为材料研制过程中如何控制和改善这些磁性能提供了重要的理论指导。然后又从物质迁移的角度探讨了促进NiCuZn铁氧体低温烧结和致密化的有效途径。此外,为了实现低温烧结NiCuZn铁氧体能够根据磁导率目标要求进行材料配方的"量身定制",还结合理论推导和数值拟合得到NiCuZn铁氧体磁导率的半经验计算公式,并基于遗传算法建立配方优化设计程序,大大提高了材料研发的效率和速度。在材料实验研究方面,分别采用了三种方法,即氧化物法、sol-gel法以及复合法对低温烧结NiCuZn铁氧体展开研究。在氧化法材料研制过程中,首先明确了NiCuZn铁氧体配方设计的基本原则,并在此基础上详细研究了主配方中CuO含量对材料烧结特性、微观形貌及电磁性能的影响,确定当主配方中x(CuO)为10.2%时,能较好兼顾材料低温烧结和高电磁性能的要求。此后通过对比实验,详细研究了预烧温度、球磨时间以及升温速率等制备工艺参数对材料烧结特性和电磁性能的影响。确定了低温烧结NiCuZn铁氧体最佳的预烧温度为800℃;最佳的二次球磨时间为24 h;最佳的升温速率应≤2.5℃/min。最后研究了不同的掺杂组合模式对材料性能的影响,明确了获得高磁导率的掺杂模式为:加入物的最佳质量分数是1.5%Bi2O3+0.3%WO3;兼顾高磁导率和高品质因数的掺杂模式为:1.5%Bi2O3+0.3%WO3+0.2%Co2O3。在sol-gel法低温烧结NiCuZn铁氧体材料研制过程中,首先对工艺过程中形成的干凝胶、自蔓延燃烧粉末以及最终烧结样品的晶相结构进行了分析。明确了经过自蔓延燃烧后的粉末已经铁氧体化,且粉末颗粒尺寸仅为几十纳米,具有很好的表面自由能。然后将sol-gel法与氧化物法制备样品的烧结特性和电磁性能进行了综合对比,详细分析了两种低温烧结铁氧体制备方法各自的技术优劣。此后,又采用了综合氧化物法和sol-gel法的复合法进行低温烧结NiCuZn铁氧体材料的研制。研究发现,纳米铁氧体微粉掺杂对促进NiCuZn铁氧体的低温烧结效果明显。这是由于具有高活性的纳米微粉均匀混合到氧化物法制备的微米级粉料中,增大了颗粒之间的接触面积及互扩散的缘故。同时,复合法能够避免氧化物法和sol-gel法各自技术上的一些缺陷,因而有望获得更好的材料电磁性能。在片式电感应用研究方面,首先基于有限元计算和电磁场仿真的思想,借助HFSS软件,进行片式电感结构的优化设计及性能的仿真预测。明确了对于0603型片式电感,当采取绕线长边长a=1 200μm,短边长b=500μm,绕线线宽w=100μm,绕线距上下边距μ=150μm时,能获得较好的片式电感性能。同时,通过拟合得到片式电感的感量与叠层匝数之间的指数关系。此后,对片式电感制备工艺流程进行了详细分析,明确了一些工艺控制的关键技术。最后,采用研制的低温烧结NiCuZn铁氧体材料,按照优化的片式电感结构,在电子科大LTCC工艺线上进行了片式电感的实际研制。经验证,实际制备的片式电感的感量比仿真预测值偏低,这主要是由于片式电感磁芯的磁导率与标样环有一定的差异所致,但电感量与叠层绕匝数之间的指数关系与预测值较为吻合。

低温烧结多层片式压敏电阻器

通过对压敏粉体进行DSC分析 ,确定低温烧结配方的较佳烧成温度在 95 0℃附近 ,以 10 %钯 - 90 %银的合金为内电极 ,制得电性能良好的多层压敏电阻器。扫描电镜分析发现其晶粒尺寸约为 3～ 6 μm ,大小较为均匀。XRD分析表明低温烧结的瓷体具有类似高温烧结的瓷体的物相组成 ,即ZnO相、尖晶石相 (SP)Zn7Sb2 O12 、焦绿石相 (PY)Zn2 Bi3 Sb3 O14 以及 β -Bi2 O3 、γ -Bi2 O3 等富Bi相。由于在内电极中大大降低了的贵重金属钯的使用量 ,大大地降低了生产成本。

低温烧结多层片式ZnO压敏电阻内电极Ag含量对电性能的影响(英文)

研究了低温烧成多层片式ZnO压敏电阻的内电极中Ag扩散进入ZnO晶格对电性能的影响.研究发现内电极中Ag含量严重影响低温烧结多层片式压敏电阻的电性能.当内电极含Ag量为70%时,具有最好的电性能;而内电极为纯Ag时,电性能最差,压敏电压和限制电压过分地升高,漏电流增大,非线性系数减小.反映晶界势垒电容的电容量随内电极中Ag含量的升高而减小.伏安特性和复数阻抗分析表明,随着内电极中Ag含量的升高,Ag扩散进入ZnO晶格加剧,降低了施主浓度Nd,导致ZnO晶粒电阻增大,以及晶界势垒高度和耗尽层宽度增加,使得多层片式ZnO压敏电阻的电性能变差.

ZnO压敏陶瓷液相低温烧结技术的研究进展

阐述了ZnO压敏陶瓷烧结过程中的液相传质机构,重点论述了传统铋系ZnO压敏材料的液相低温烧结研究方向,以及钒系和玻璃系两种新型ZnO压敏材料的低温液相烧结及其存在的问题。

高频用高性能片式压敏电阻器研制

通过对瓷体配方、流延厚度、介质层层数、电镀电流的试验,研究了它们对多层片式压敏电阻器电性能影响。研制出了超低电压、超低电容、超低泄漏电流多层片式压敏电阻器,其压敏电压极低(≤5V)、电容量极小(≤1pF)、泄漏电流极小(≤0.1μA)。