磁性材料介绍.ppt

TAI-TECHAdvancedElectronicsCo.,Ltd.NO.1,YOU4THROAD,YOUTHINDUSTRIALDISTRICT,YANG-MEI,TAO-YUANHSIEN,TAIWAN,R.O.C.TEL:+886-3-4641148FAX:+886-3-4643565http:/www.tai-.tw生產二處處長：黃紹雄hshwungtai-.tw日期:2009年02月20日,磁性材料介紹,TAI-TECHAdvancedElectronicsCo.,Ltd.NO.1,YOU4THROAD,YOUTHINDUSTRIALDISTRICT,YANG-MEI,TAO-YUANHSIEN,TAIWAN,R.O.C.,目錄,1.前言2.磁性材料種類簡介3.軟磁技術簡介4.軟磁元件未來發展方向5.軟磁相關測試標準6.軟磁鐵芯製程簡介,TAI-TECHAdvancedElectronicsCo.,Ltd.NO.1,YOU4THROAD,YOUTHINDUSTRIALDISTRICT,YANG-MEI,TAO-YUANHSIEN,TAIWAN,R.O.C.,前言,磁性材料是從民生到高科技產業，從電子產品到醫療技術所依賴的基礎，也與我們的日常生活息息相關，涵蓋例如變壓器、磁浮列車、音響、等產品，到二十世紀末期磁性技術突飛猛進，例如超高能量永久磁石(釹鐵硼)、高溫超導、超巨磁電阻、等於十幾年內繽紛登場。因此磁性技術可以說是我國產業升級不可或缺的憑藉之一!,TAI-TECHAdvancedElectronicsCo.,Ltd.NO.1,YOU4THROAD,YOUTHINDUSTRIALDISTRICT,YANG-MEI,TAO-YUANHSIEN,TAIWAN,R.O.C.,磁性材料之種類,硬磁軟磁磁記錄磁光,TAI-TECHAdvancedElectronicsCo.,Ltd.NO.1,YOU4THROAD,YOUTHINDUSTRIALDISTRICT,YANG-MEI,TAO-YUANHSIEN,TAIWAN,R.O.C.,硬磁材料,硬磁材料區分：1.金屬磁石-鋁鎳鈷、鐵鉻鈷2.稀土類磁石釤鈷、釹鐵硼3.鐵氧磁石-鋇系、鍶系4.複合磁石-鐵氧、釤鈷,TAI-TECHAdvancedElectronicsCo.,Ltd.NO.1,YOU4THROAD,YOUTHINDUSTRIALDISTRICT,YANG-MEI,TAO-YUANHSIEN,TAIWAN,R.O.C.,軟磁材料,軟磁材料區分：1.金屬系列材料-電阻係數小，低頻使用。2.壓粉系列材料-電阻係數小，中低頻使用。3.氧化物系列材料-電阻係數大，中高頻使用。,TAI-TECHAdvancedElectronicsCo.,Ltd.NO.1,YOU4THROAD,YOUTHINDUSTRIALDISTRICT,YANG-MEI,TAO-YUANHSIEN,TAIWAN,R.O.C.,磁記錄材料,磁記錄材料區分：1.磁性粉末-水平記錄、垂直記錄2.磁性薄膜-水平磁化膜、垂直磁化膜,TAI-TECHAdvancedElectronicsCo.,Ltd.NO.1,YOU4THROAD,YOUTHINDUSTRIALDISTRICT,YANG-MEI,TAO-YUANHSIEN,TAIWAN,R.O.C.,磁光記錄媒體,磁光記錄媒體材料區分：1.單晶體材料-以柘榴石系為主2.多晶體材料-以錳鉍系為主3.非晶材料-以稀土-過渡合金為代表,TAI-TECHAdvancedElectronicsCo.,Ltd.NO.1,YOU4THROAD,YOUTHINDUSTRIALDISTRICT,YANG-MEI,TAO-YUANHSIEN,TAIWAN,R.O.C.,由來,軟磁鐵芯的發明，始於19世紀末，研究的人非常少。日本約在1932年，由加藤和武井兩位先生在東京工業大學，發明了實用的軟磁鐵芯，因為使用Ferrite為高周波的通信工業沒有多大進步，銷路很有限，研究就中斷，由於通信技術的進步，Ferrite的應用領域被開發，以荷蘭的飛利浦公司為中心，研究有了很大的進步，但是，TDK隨後在市川設立中央研究所，致力於磁性材料的研究，現在，不但在日本，在世界上也是有名的Ferrite製造者。,TAI-TECHAdvancedElectronicsCo.,Ltd.NO.1,YOU4THROAD,YOUTHINDUSTRIALDISTRICT,YANG-MEI,TAO-YUANHSIEN,TAIWAN,R.O.C.,技術來源,1.TDK材料技術為底,自行研發Mn-Zn,Ni-Zn粉末,Bead,Inductor粉末2.工研院工材所合作關係19961997軟磁鐵芯錳鋅製程技術移轉19971998積層晶片磁珠製程技術提昇輔導19981999高頻晶片電感製程技術移轉19992000積層晶片電源模組製程技術移轉20002001積層晶片高導磁率材料配方技術移轉20032004鎳鋅耐大電流電感材料配方技術移轉20042005金屬鐵芯材料製程技術移轉20062007綠色無鉛晶片材料技術移轉,TAI-TECHAdvancedElectronicsCo.,Ltd.NO.1,YOU4THROAD,YOUTHINDUSTRIALDISTRICT,YANG-MEI,TAO-YUANHSIEN,TAIWAN,R.O.C.,氧化物材料,鐵氧磁體(Ferrite)Cu-Zn系(銅鋅)Mg-Zn系(鎂鋅)Ni-Zn系(鎳鋅)Mn-Zn系(錳鋅),TAI-TECHAdvancedElectronicsCo.,Ltd.NO.1,YOU4THROAD,YOUTHINDUSTRIALDISTRICT,YANG-MEI,TAO-YUANHSIEN,TAIWAN,R.O.C.,Ni-Zn系(鎳鋅),I、1000：使用於1至300MHz之寬頻帶變壓器，或濾波器等。II、=5001000：使用於頻率在5300MHz間之大功率變壓器、偏向軛、濾波器等。III、=160490：用於中波到長波段之天線棒，500kHz5MHz之功率變壓器，峰化線圈等。IV、=70150：短波用天線棒，220MHz之電感，230MHz之功率變壓器等。V、=3565：1040MHz左右之電感VI、=1230：2060MHz左右之電感VII、10：30MHz以上之電感,TAI-TECHAdvancedElectronicsCo.,Ltd.NO.1,YOU4THROAD,YOUTHINDUSTRIALDISTRICT,YANG-MEI,TAO-YUANHSIEN,TAIWAN,R.O.C.,Mn-Zn系(錳鋅),I、=5002500：適用至200kHz之電感，最高至2MHz。如天線棒。II、=1.5k10k：適用於寬頻帶變壓器及低功率脈波變壓器，使用頻率在1MHz以下。III、=1k3k：高功率、高飽和磁束密度之FBT、偏向軛及功率變壓器，頻率範圍於100kHz左右。,TAI-TECHAdvancedElectronicsCo.,Ltd.NO.1,YOU4THROAD,YOUTHINDUSTRIALDISTRICT,YANG-MEI,TAO-YUANHSIEN,TAIWAN,R.O.C.,軟磁材料分類,TAI-TECHAdvancedElectronicsCo.,Ltd.NO.1,YOU4THROAD,YOUTHINDUSTRIALDISTRICT,YANG-MEI,TAO-YUANHSIEN,TAIWAN,R.O.C.,軟磁鐵氧體的應用,特性,用途,TAI-TECHAdvancedElectronicsCo.,Ltd.NO.1,YOU4THROAD,YOUTHINDUSTRIALDISTRICT,YANG-MEI,TAO-YUANHSIEN,TAIWAN,R.O.C.,鐵芯的形狀,TAI-TECHAdvancedElectronicsCo.,Ltd.NO.1,YOU4THROAD,YOUTHINDUSTRIALDISTRICT,YANG-MEI,TAO-YUANHSIEN,TAIWAN,R.O.C.,表面粘著元件之電感,SMD電感,表面粘著元件(SMD)之電感有三種型態：(a)繞線型，無磁蔽的線圈(b)繞線型，有磁蔽的線圈(c)積層型線圈,(a),(b),(c),TAI-TECHAdvancedElectronicsCo.,Ltd.NO.1,YOU4THROAD,YOUTHINDUSTRIALDISTRICT,YANG-MEI,TAO-YUANHSIEN,TAIWAN,R.O.C.,軟磁元件未來發展方向,TAI-TECHAdvancedElectronicsCo.,Ltd.NO.1,YOU4THROAD,YOUTHINDUSTRIALDISTRICT,YANG-MEI,TAO-YUANHSIEN,TAIWAN,R.O.C.,相關測試標準,CNS,氧化物軟磁性材料,JIS,氧化物軟磁性材料,TAI-TECHAdvancedElectronicsCo.,Ltd.NO.1,YOU4THROAD,YOUTHINDUSTRIALDISTRICT,YANG-MEI,TAO-YUANHSIEN,TAIWAN,R.O.C.,主要生產系列,積層晶片磁珠/電感晶片式線圈鐵氧鐵芯,TAI-TECHAdvancedElectronicsCo.,Ltd.NO.1,YOU4THROAD,YOUTHINDUSTRIALDISTRICT,YANG-MEI,TAO-YUANHSIEN,TAIWAN,R.O.C.,軟磁鐵芯的製造方法,由於軟磁鐵芯是陶瓷的一種。故不可能像金屬一樣，施以塑性成型的加工方式，同時也不可能以鑄造的方法來成型。故只可在燒結成型後，以切削及研磨的陶瓷加工方式，來加工完成最終形狀。製造方法是配合特性使成為有化學組成，把金屬氧化物混合做成成品的形狀，然後加以反應燒結而製造的。軟磁鐵芯的製造方法由於用途的擴大，隨著多變化又加上技術的進步已變成多種多樣了。下面要說明的製造方法是簡易概略的生產製程（請參照生產製造流程圖）。,TAI-TECHAdvancedElectronicsCo.,Ltd.NO.1,YOU4THROAD,YOUTHINDUSTRIALDISTRICT,YANG-MEI,TAO-YUANHSIEN,TAIWAN,R.O.C.,積層晶片製造流程圖,晶片磁珠/電感系列,TAI-TECHAdvancedElectronicsCo.,Ltd.NO.1,YOU4THROAD,YOUTHINDUSTRIALDISTRICT,YANG-MEI,TAO-YUANHSIEN,TAIWAN,R.O.C.,積層晶片產品,EMCComponents,TAI-TECHAdvancedElectronicsCo.,Ltd.NO.1,YOU4THROAD,YOUTHINDUSTRIALDISTRICT,YANG-MEI,TAO-YUANHSIEN,TAIWAN,R.O.C.,鐵芯製造流程圖,鐵氧鐵芯系列,TAI-TECHAdvancedElectronicsCo.,Ltd.NO.1,YOU4THROAD,YOUTHINDUSTRIALDISTRICT,YANG-MEI,TAO-YUANHSIEN,TAIWAN,R.O.C.,鐵芯產品,FerriteCores,TAI-TECHAdvancedElectronicsCo.,Ltd.NO.1,YOU4THROAD,YOUTHINDUSTRIALDISTRICT,YANG-MEI,TAO-YUANHSIEN,TAIWAN,R.O.C.,鎳鋅與錳鋅材質比較,TAI-TECHAdvancedElectronicsCo.,Ltd.NO.1,YOU4THROAD,YOUTHINDUSTRIALDISTRICT,YANG-MEI,TAO-YUANHSIEN,TAIWAN,R.O.C.,磁路與電路之對照,TAI-TECHAdvancedElectronicsCo.,Ltd.NO.1,YOU4THROAD,YOUTHINDUSTRIALDISTRICT,YANG-MEI,TAO-YUANHSIEN,TAIWAN,R.O.C.,材質特性表,特性,材質,TAI-TECHAdvancedElectronicsCo.,Ltd.NO.1,YOU4THROAD,YOUTHINDUSTRIALDISTRICT,YANG-MEI,TAO-YUANHSIEN,TAIWAN,R.O.C.,初導磁率(i)之計算,i=式中L=電感量(H)D=(m)O=4x107N=圈數A=(m2),LD_ON2A,(外徑+內徑)2,(外徑-內徑)x高度2,i=Lx(OD+ID)/4xN2x(OD-ID)xHx104(mm),TAI-TECHAdvancedElectronicsCo.,Ltd.NO.1,YOU4THROAD,YOUTHINDUSTRIALDISTRICT,YANG-MEI,TAO-YUANHSIEN,TAIWAN,R.O.C.,（cm）之計算：,公式：R=x,L_A,R=電阻（用計儀器測得的值）A=底面直徑xxL（注意尺寸單位）=電阻係數,L,TAI-TECHAdvancedElectronicsCo.,Ltd.NO.1,YOU4THROAD,YOUTHINDUSTRIALDISTRICT,YANG-MEI,TAO-YUANHSIEN,TAIWAN,R.O.C.,產品介紹-晶片,DCCURRENTPACKAGINGIMPEDANCEMaterialSIZEFERRITECHIPBEAD,FERRITECHIPBEAD,FCB2012K-170T06,1.OrderingCode,2.Materials:CF.MF.HF.KF.VF,Dimensions：,TAI-TECHAdvancedElectronicsCo.,Ltd.NO.1,YOU4THROAD,YOUTHINDUSTRIALDISTRICT,