現(xiàn)代電子設(shè)備的小型化和多功能化的發(fā)展趨勢(shì)，不斷要求和推動(dòng)著電子元器件的微小型化、集成化和模塊化技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，其中，以減小無源電感元件的尺寸、重量并實(shí)現(xiàn)平面化的使命尤為緊迫和重要。與此同時(shí)，要求集成化磁性元件不斷提高工作頻率（例如f>2GHz），保持良好的電感匹配性能、即高品質(zhì)因數(shù)(Q>30)和大的電感量(L>5nH)，這就要求具有適合這些技術(shù)性能的磁介質(zhì)材料。諸多實(shí)踐證明，以佳結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和性能合適的磁性薄膜相結(jié)合集成制作的器件，達(dá)到以上期望的性能并不十分困難。因?yàn)檫@種集成技術(shù)可以有效地增強(qiáng)磁通的耦合度，從而提高L值和Q值。為此，元件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括選擇材料需要滿足一些標(biāo)準(zhǔn)，例如①在2GHz以上的工作頻率時(shí)，選用的磁膜應(yīng)具有高的磁導(dǎo)率和低的損耗；②熱穩(wěn)定性良好；③低的電流損耗和小的面內(nèi)渦流回路，等等。測(cè)試證明，要達(dá)到以上標(biāo)準(zhǔn)，磁性材料必須具有高于2GHz的鐵磁共振(FMR)頻率fr。根據(jù)磁學(xué)理論可知，鐵磁共振頻率fr是由材料的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度（即4πMs）和/或各向異性場(chǎng)HK進(jìn)行控制的，其表述式為：

　　fr=r/2π(4πMs) (1)

　　式中，r為旋磁比

　　在磁性器件的設(shè)計(jì)應(yīng)用中，已經(jīng)研制出了一批具有甚高4πMs值的（如達(dá)到了24KG）Fe-X-N(X=Co、Ta)類型的軟磁磁性薄膜。它們不僅被應(yīng)用于高頻集成電感器中，并且在射頻平面功率電感器的設(shè)計(jì)中也受到廣泛關(guān)注。但是，這類磁膜在4πMs、高電阻率(ρ>100μΩ·cm)和良好的熱穩(wěn)定性等性能之間，還需要探索佳的折衷辦法。眾所周知，提高4πMs的另一種方法是增HK大值。從磁膜制作的濺射技術(shù)出發(fā)，如在磁膜沉積過程中不斷平移基片，并選擇CoZrNb材料，依靠這種材料的非晶結(jié)構(gòu)，則可以獲得較高的電阻率ρ(ρ>100μΩ·cm)。

　　2 磁膜的制作工藝

　　沉積零磁致伸縮的非晶CoZrNb薄膜，采用了直流磁控濺射法，并設(shè)計(jì)了一種大型的矩形靶(635mm×127mm×3mm)，以保證在直徑100mm的基片上沉積出厚度均勻的磁膜。濺射過程中的基壓和Ar濺射氣壓分別取1×10-7mbar和5×10-3mbar。為了兼顧后續(xù)的加工工藝需要，采用了直徑為100mm的硅晶片作基片。為此，設(shè)計(jì)了一種特殊的該基片的支承工具，其特點(diǎn)是具有監(jiān)控移動(dòng)能力�；瑹o需經(jīng)過水冷。加工中的動(dòng)態(tài)操作包括：用上術(shù)支承工具在靶子（面朝上）上面連續(xù)移動(dòng)基片（面朝下），這類技術(shù)不采用永磁體（或線圈），以此保證磁膜具有單軸各向異性。這是和傳統(tǒng)的靜態(tài)濺射沉積技術(shù)的區(qū)別之所在。圖1示出了磁膜厚度與在100mm硅基片上的均勻性(max-min)/(max+min)和基片運(yùn)動(dòng)速度的關(guān)系。使用這套動(dòng)態(tài)濺射沉積薄膜的工具，通過簡(jiǎn)單地調(diào)整基片與固定靶的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度，則可將磁膜厚度控制在0.1～1μm之內(nèi)，同時(shí)在100mm直徑的硅晶片上的均勻性良好，對(duì)0.5μm以下的厚度誤差可以小于10%。在磁膜沉積之前采用射頻背向?yàn)R射，能夠保證磁膜的附著牢固度。檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，即使在對(duì)磁膜進(jìn)行圖形化加工之后，也沒有觀察到磁膜被剝離或翹曲現(xiàn)象。由以上結(jié)果可以認(rèn)為，用這種方法將磁膜集成在硅基器件上是可行的。公司網(wǎng)站：聯(lián)系電話梁生 功率電感,繞線電感,一體成型大電流電感,插件電感,電感線圈,共模電感