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风华铁氧体叠层片式磁珠一、引言风华铁氧体叠层片式磁珠是一种新型的磁性材料，具有高饱和磁感应强度、低磁滞损耗、高频响应等优点，被广泛应用于电子器件、电机、传感器等领域。
本文将从材料特性、制备工艺、应用领域等方面对该材料进行详细介绍。
二、材料特性1. 高饱和磁感应强度风华铁氧体叠层片式磁珠采用高纯度的Fe2O3和BaCO3为原料，通过化学共沉淀法制备得到。
由于该材料具有均匀的晶粒尺寸和优异的结晶形态，因此其饱和磁感应强度可达到5000Gs以上。
2. 低磁滞损耗风华铁氧体叠层片式磁珠具有较低的磁滞损耗，这是由于其微观结构中存在着大量的互相平行排列的晶粒。
这种排列方式可以减小晶粒之间的相互干扰，从而降低了材料的磁滞损耗。
3. 高频响应风华铁氧体叠层片式磁珠具有较好的高频响应特性，这是由于其微观结构中存在着大量的细小晶粒。
这些细小晶粒可以减小材料的磁滞损耗，并提高材料在高频下的磁性能。
三、制备工艺风华铁氧体叠层片式磁珠的制备工艺主要包括化学共沉淀法、水热法、溶胶-凝胶法等。
其中，化学共沉淀法是目前应用最广泛的一种制备方法。
1. 化学共沉淀法该方法主要包括以下步骤：将Fe2O3和BaCO3按一定比例混合，加入适量的水溶液中，进行搅拌和超声处理，使得两种物质充分混合；加入NH4HCO3作为络合剂，在温度控制下进行共沉淀反应；将共沉淀物洗涤干净后，在空气中干燥得到粉末；将粉末在氢气氛下还原，并在高温下进行烧结得到风华铁氧体叠层片式磁珠。
2. 水热法该方法主要包括以下步骤：将Fe2O3和BaCO3按一定比例混合，加入适量的水溶液中，进行搅拌和超声处理，使得两种物质充分混合；将混合物转移到高压釜中，在一定的温度和压力下进行水热反应；将反应产物洗涤干净后，在空气中干燥得到粉末；将粉末在氢气氛下还原，并在高温下进行烧结得到风华铁氧体叠层片式磁珠。
3. 溶胶-凝胶法该方法主要包括以下步骤：将Fe2O3和BaCO3按一定比例混合，加入适量的水溶液中，进行搅拌和超声处理，使得两种物质充分混合；加入适量的表面活性剂，并控制pH值，在温度控制下进行凝胶化反应；将凝胶体在空气中干燥得到粉末；将粉末在氢气氛下还原，并在高温下进行烧结得到风华铁氧体叠层片式磁珠。
磁珠分类和应用以及工作原理等相关知识详解片式铁氧体磁珠的工作原理铁氧体抑制元件的阻抗和插入损耗铁氧体磁珠的类别铁氧体磁珠的应用1. 片式铁氧体磁珠的基本原理磁珠，实质上虽然是一个电感器，但在功能、作用与组成上也是有它的特点的。
电感的基本功能是电路谐振和扼流电抗。
主要应用于电源电路、时钟发生电路、射频(RF)和无线通讯、无线遥控系统等场合。
磁珠的主要功能是消除存在于线路中的 RF 噪声，扮演着高频电阻(衰减器)的角色，它允许直流信号通过，却能滤除30MHZ以上的高频信号，主要应用于模拟电路和数字电路之间的滤波，I/O(输入/输出)端口电路，射频(RF)电路和易受干扰的逻辑设备之间，电源电路以及需要抑制EMI 等场合。
磁珠的作用主要是在高频率下利用电感成分反射噪声，利用电阻成分把噪音转换成热量，由此起到抑制噪声的作用。
使用时，只要直接插入信号线、电源线中就以通过吸收、反射来实现抑制噪声以达到抗EMI 的目的。
磁珠有很高的电阻率和磁导率，它等效于电阻和电感串联，但电阻值和电感值都是频率的函数。
它比普通的电感有更好的高频滤波特性，在高频时呈现电阻性，所以能在相当宽的频率范围内保持较高的优良特性。
而电感主要起着储能、滤波、阻抗、扼流、谐振和变压作用。
磁珠由氧磁体材料作成，电感则由磁心和线圈组成，磁珠把交流信号转化为热能，电感把电流存储起来，缓慢的释放出去。
1.1 铁氧体磁珠的工作原理铁氧体磁珠是由一种立方晶格结构的亚铁磁性材料作成的磁性元件。
这种材料的分子结构为 MO·Fe2O3，其中MO 为金属氧化物，通常是MnO 或ZnO。
它的制造工艺和机械性能与陶瓷相似，颜色为灰黑色，常用于电磁干扰滤波器中，这种材料的特点是高频损耗非常大。
用于抗 EMI 的铁氧体材料，磁导率(μ)和饱和磁感应强度(Bs)是两个最重要的磁性参数，而磁导率(μ)的定义是磁通密度随磁场强度的变化率，即μ=△B/△H。
对于一种磁性材料来说，磁导率不是一个常数，它与磁场的大小、频率的高低有关。
开关电源中磁珠的特性与选用原则1、磁珠的特性开关电源尤其是大功率开关电源，它们的工作频率一般为100kHz，有的高达1MHz。
在高频的作用下，电源的输出整流管，在关断期间反向恢复过程中，会产生噪声和反向峰值电流，非常容易击穿整流二极管或MOS管，还容易在二极管或MOS管导通期间向外辐射高频率的干扰信号。
人们虽然在整流二极管的两端并联阻容元件组成高频旁路电路，但作用效果不太理想。
相反，由于增加了电阻、电容，在高频率的作用下造成损耗。
近年来，研发人员找到在二次侧滤波器输出线上套上一只磁珠，有力地抑制了噪声和干扰信号，还具有静电脉冲吸收能力。
磁珠的主要原料为铁氧体，是一种晶体结构亚铁磁性材料，它在低频时呈现电感特性，损耗很小；在高频时呈现电抗特性抵抗高频辐射。
它的性能参数与铁氧体磁心一样，为磁导率和磁通密度。
当导体穿过铁氧体磁心时，所形成的电抗是随着频率升高而增加，不同的频率其受理作用不一样。
磁珠在高频下的磁导率较低，电感量也小，干扰电磁波吸收很大；在低频时作用相反。
总而言之，磁珠器件具有低损耗、高品质因数的特性，可防止电磁辐射。
2、磁珠的主要参数（1）标准值磁珠的单位是按照在某一频率下所产生的阻抗来标定的，它的单位是Ω，一般以100MHz为标准。
如2012B601是指100MHz磁珠的阻抗为600Ω。
（2）额定电流是保证电路正常工作允许通过的电流。
（3）感抗磁珠在100MHz的高频下，在一闭环电路里，磁珠的两端所产生的电感量。
电感量的大小表示储能的能力大小。
（4）Q值品质因数。
（5）自谐振频率由于电感有分布电容的作用，将形成LC振荡电路而起振，称之为自谐振频率。
（6）超载电流表示电感器正常工作时的最大电流的2.2倍。
（7）封装形式及尺寸在PCB上多使用表贴封装元器件，这种形式具有良好的闭合磁路和电磁特性。
（8）磁通量磁珠在低频下承受电流越大，感抗随交流变化而呈容抗，磁珠发热而造电路损耗。
初始磁通量与品质因数Q得不到平衡。
磁珠选型与应用知识磁珠的全称为铁氧体磁珠滤波器(另有一种是非晶合金磁性材料制作的磁珠)，是一种抗干扰元件，滤除高频噪声效果显著。
磁珠的主要原料为铁氧体。
铁氧体是一种立方晶格结构的亚铁磁性材料。
铁氧体材料为铁镁合金或铁镍合金，它的制造工艺和机械性能与陶瓷相似，颜色为灰黑色。
磁珠有很高的电阻率和磁导率，他等效于电阻和电感串联，但电阻值和电感值都随频率变化。
他比普通的电感有更好的高频滤波特性，在高频时呈现阻性，所以能在相当宽的频率范围内保持较高的阻抗，从而提高调频滤波效果。
磁珠的电路符号就是电感，但是型号上可以看出使用的是磁珠。
在电路功能上，磁珠和电感是原理相同的，只是频率特性不同而已。
一、磁珠的型号命名方法（风化高科系列磁珠为例）磁珠的型号一般由下列五部分组成:第一部分:类别，多用字母表示.第二部分:尺寸，用数字表示（英制）第三部分:材料，用字母表示，其中X代表小型。
第四部分:阻抗，100MHz时阻抗第五部分:包装方式，用字母表示如某型号磁珠命名如下铁氧叠层片式磁珠（普通型）Ferrite chip beads尺寸：1005（0402）1608（0603）2012（0805）产品规格命名方法：CBG100505/、160808/201209、V121T↓↓↓↓↓叠层片式规格尺寸材料阻抗包装方式通用型磁珠应指出的是，目前磁珠型号命名方法各生产厂有所不同，尚无统一的标准。
二、磁珠的结构特点铁氧体磁珠(Ferrite Bead)是目前应用发展很快的一种抗干扰组件，廉价、易用，滤除高频噪声效果显着。
在电路中只要导线穿过它即可（我用的都是象普通电阻模样的，导线已穿过并胶合，也有表面贴装的形式，但很少见到卖的）。
当导线中电流穿过时，铁氧体对低频电流几乎没有什么阻抗，而对较高频率的电流会产生较大衰减作用。
高频电流在其中以热量形式散发，其等效电路为一个电感和一个电阻串联，两个组件的值都与磁珠的长度成比例。
磁珠种类很多，制造商应提供技术指标说明，特别是磁珠的阻抗与频率关系的曲线。
叠层片式铁氧体超大电流磁珠-阻容1号◆片式磁珠是一种具有特殊特征和广泛应用的电子元件。
相比传统的插装磁珠，它在相同的尺寸下能够产生更高的阻抗值，因此在电路噪声抑制方面具有更好的表现。
首先，片式磁珠与传统的磁珠有所不同，它没有引线，只需要简单地安装到印制电路板（PCB）上即可对电磁干扰（EMI）和射频干扰（RFI）进行抑制。
这种设计使得片式磁珠更加方便、简洁，并且可以更有效地降低电路中的噪声。
此外，片式磁珠的形状和尺寸遵循电子工业联盟（EIA）的标准，这意味着它可以通过表面贴装技术（SMT）设备进行自动化安装。
这样的特点使得它的生产和组装更加高效和经济，同时也提高了生产线的工作效率。
◆片式磁珠在很多领域都有广泛的应用。
其中包括通信设备、计算机、液晶电视等电气设备的电源线或超大电流信号线的噪声抑制。
这些设备在运行过程中，可能会产生电磁干扰并影响其正常工作。
通过将片式磁珠应用于电源线或超大电流信号线上，可以有效地降低噪声，保证信号的稳定性和数据的准确性。
以通信设备为例，通信设备通常在高频率下工作，容易受到电磁干扰的影响。
在电源线路和信号线路上安装片式磁珠能够有效地抑制高频噪声，提高通信设备的性能和可靠性。
同样地，计算机和液晶电视等电气设备也面临类似的问题，通过使用片式磁珠进行噪声抑制，可以提升设备的抗干扰能力，减少系统故障和数据错误。
◆型号表示法◆产品结构◆规格尺寸◆可靠性测试方法以上便是叠层片式铁氧体超大电流磁珠的相关介绍。
阻容1号将继续不断更新文章，为广大用户提供最新的技术资讯和产品信息，帮助用户了解和选择最适合自己需求的元器件。
1前言各种电子线路中，电磁干扰源产生的电磁干扰杂波，通过传导和辐射途经对线路其它部分或其它电子线路产生电磁干扰。
这一过程中导线起了重要作用，一英寸长的导线在100MHz频率下的电感量约为20nh，其感抗约为12．6Ω，这是不可忽视的。
为了消除电磁干扰，方法之一就是在有源和无源电子元器件的引线上套上一些很小的管形或环形的软磁铁氧体磁芯，利用铁氧体材料的电磁损耗机理有效地消除传导和辐射的电磁干扰噪声。
这种抗电磁干扰的方法既简便又有效，而且成本很低，所以获得了十分广泛的应用。
由于串在引线上用于抗电磁干扰的铁氧体小管或小环有些像一串珍珠，所以它们得到了一个很形象化的名称—磁珠（Bead）。
近年来表面贴装技术（SMT）迅速崛起，传统的插装电路逐步被SMT电路替代，绝大部分带引线的电子元器件均已片式化，变成了无引线或短引线的片式电子元器件。
这样一来，上述的传统磁珠（铁氧体小管或小环）已无法在SMT电路中应用。
为了解决这一困难，国外一些著名的电子元器件公司，如美国的AEM公司、Coilcraft公司、日本TDK、村田、太阳诱电、Tokin等公司，先后开发了片式磁珠（ChipBead）和片式电感器（ChipInductor），以满足SMT电路的需求。
实质上，磁珠就是一个填充磁芯的电感器，利用它的阻抗|Z|在高频下迅速增加的特性和磁性材料的电磁损耗机理来抑制和吸收高频噪声，从而达到抗电磁干扰的目的。
片式磁珠/电感器按结构可分为两大类，即叠层型片式磁珠／电感器（MultilayerChipBead/Inductor，简称MLCB/MLCI）和绕线型片式磁珠/电感器（WoundChipBead/Inductor）。
叠层型片式磁珠／电感器是近年来发展起来的一种高新技术产品，其结构如图1所示。
由图1可以看出，导体线圈完全被磁性铁氧体介质包围，形成一种独石结构。
当电流通过时，激励的磁力线几乎完全被屏蔽在其内部，而不会干扰邻近的其它电子元器件。
两端的端头是端电极，与内部的导体线圈连通。
端电极由三层金属导体构成，里层是银，中间层是镍，外层是焊锡，也称为三层镀端电极，既适用于波峰焊，也适用于再流焊。
此外，这种独石结构具有体积小、紧凑、可靠性高等优点，外形尺寸符合标准化、系列化的要求（与片式电容器和片式电阻器完全相同），并且规格齐全、价格低廉，所以获得了广泛的应用。
绕线型片式磁珠/电感器的最大缺点是磁路不屏蔽，当电流通过时激励的磁力线“外溢”，可能干扰邻近的电子元器件，而且其纤细的绕线结构的可靠性较差。
本文着重介绍叠层型片式磁珠的特性及其应用。
图1 叠层型片式磁珠/电感器的结构图2铁氧体材料的典型磁谱曲线2叠层型片式磁珠的结构及基本特性叠层型片式磁珠的基本结构如图1所示，由金属导体线圈及其周围的铁氧体磁性介质组成。
设没有磁性介质时金属导体线圈的电感为L0，当周围填充磁导率为μ的铁氧体之后，其阻抗Z为：Z=R0＋jωμL0(1)式中R0为欧姆电阻，ω=2πf为的角频率。
交变电磁场中，由于存在损耗，铁氧体中的磁场强度H与磁感应强度B不是同位相的，所以，此时的磁导率不再是一个实数，而是一个复数，即μ=μ′－jμ″(2)式中μ′就是通常所说的磁导率，μ″则表示铁氧体材料的损耗，Q=μ′/μ″称为品质因素。
μ′、μ″与铁氧体材料的配方组成、微观结构、制备工艺、所用原材料等诸多因素有关，是表征铁氧体特性的主要参数。
μ′、μ″均是角频率ω的函数，图2是典型的铁氧体磁谱曲线。
当频率达到ωr时，μ′迅速下降，μ″迅速上升，ωr称为铁氧体材料的临界频率。
将式(2)代入式(1)，则得Z=R0＋jω(μ′－jμ″)L0=(R0＋ωμ″L0)＋jωμ′L0=R＋jXL（3)|Z|=（R2＋XL2）0.5(4)式中R为等效电阻,XL为感抗。
由于μ′、μ″均为频率的函数，所以|Z|、R、XL也都是频率的函数。
通过简单计算，可以得到图3所示的结果：在低频段，|Z|随ω线性上升；当达到高频段时，|Z|趋于饱和值2πL0S；在临界频率ωr处，|Z|为最大值的，其中S为一个与铁氧体性能有关的参数。
实际上由于导体线圈间不可避免地存在着分布电容，所以当ω很高时，会出现自谐振现象，|Z|将下降，如图3中的虚线所示，有时也会出现尖锐的峰值。
图4是美国著名的AEM公司生产的0603片式磁珠的特性曲线，与图3相比较后可得出结论：理论计算曲线与实际情况是相当吻合的。
从图4可以看出，在低频段，|Z|值很小，信号可以通过；在高频段，|Z|上升到较大值，如100MHz时，可达上千欧姆，而且呈电阻性。
这样，高频干扰噪声将被磁珠吸收，转变成热能散发出去，从而达到抗电磁干扰的目的。
3叠层型片式磁珠的制造工艺技术叠层型片式磁珠／电感器的制造工艺技术主要有以下三种。
3.1内连接技术（湿法）这是美国AEM公司近年发明的一项重要的专利技术，有人译成优先连接技术或通路形成技术。
此技术的特点是依靠相关材料的物理、化学特性完成层间连接，而不是依靠机械方法连接。
内连接工艺技术的简要过程是：将性能良好的低烧结温度铁氧体磁粉制成浆料，印刷成铁氧体膜，并在其上印制银浆料导体线圈，然后再印制一层铁氧体膜和银浆料导体线圈，在设定位置上利用物理、化学方法使铁氧体穿孔，这样两层银浆料导体线圈在穿孔处图3|Z|～ω理论曲线图4美国AEM公司的0603／1608片式磁珠的特性曲线得以连通。
重复上述工艺步骤，就可制成多达数十层的叠层结构。
其后通过再切割、排胶、烧结、倒角、制端电极、检测、编带等后续工序，即可完成全部制备工艺流程。
-----------------------|Z|...................................XL----------------------------------R图4美国AEM公司的0603/1608片式磁珠的特性曲线这种独特的专利技术可以说是独具匠心，是叠层技术的一个突破。
它具有工艺流程简化、可靠性高、生产效率高、成本低等许多优点，是目前世界上最先进的叠层工艺技术。
这种新的概念和工艺的出现引起了业界的广泛关注。
3.2交迭印刷技术(湿法)日本TDA公司首先提出这种工艺方法：先在铁氧体膜上印刷3/4周银浆料导体线圈,后在1/2周的区域上印刷铁氧体膜,将银浆料导体线圈覆盖,留下1/4周导体线圈未被铁氧体膜覆盖,在此基础上再印刷第二个3/4周银浆料导体线圈,然后再在与第一个铁氧体膜相差180°的第二个1/2周的区域上印刷铁氧体膜,将银浆料导体线圈覆盖,留下1/4周导体线圈未被铁氧体膜覆盖,在此基础上再印刷第三个3/4周银浆料导体线圈,……。
用这样的方法可将铁氧体膜层间的导体线圈连通，也可通过不断重复上述步骤，制备出设定层数的叠层结构。
再经过切割、排胶、烧结、倒角、制端电极、检测、编带等后续工序，即可完成全部制备工艺流程。
这种工艺方法的特点是工艺流程繁多，生产效率低。
3.3干膜打孔技术(干法)将铁氧体浆料利用流延工艺制成铁氧体干膜,在干膜的设定位置上用机械方法打出通孔,在通孔中填充银浆料,然后在干膜上印制银浆料导体线圈。
将若干片这样的干膜叠在一起，经过叠压工艺制成叠层结构，再经过切割、排胶、烧结、倒角、制端电极、检测、编带等后续工序，即可完成全部制备工艺流程。
这种工艺方法与使用了多年的多层陶瓷电容器（MLCC）的工艺有着许多共同之处，工艺继承性强，可以减少设备投资，但其最大的缺点是在机械钻孔和叠压过程中很容易出现微裂、分层、鼓形等缺陷，致使产品的可靠性下降。
此外，这种工艺方法要求高精密打孔设备，而且工序多，效率低，成品率低。
据报道，日本太阳诱电、村田及韩国、台湾的一些公司都使用这种工艺技术方法。
3.4其它技术除了上述三种主要的工艺技术外,还有多种所谓的干湿结合法,以及日本松下公司1995年在我国申请专利的导体线圈复印法(专利号：CN1127412A)，这些方法未见在生产中使用。
4叠层型片式磁珠的尺寸系列及类别4.1叠层型片式磁珠的尺寸系列叠层型片式磁珠／电感器的尺寸系列与片式阻容元件完全一致，符合通用的国际标准。
其外形尺寸和焊盘尺寸（推荐）如表1、表2所示。
表1叠层型片式磁珠／电感器的尺寸系列表2叠层型片式磁珠／电感器在印制电路板上的焊盘尺寸（推荐）表4大电流型叠层片式磁珠的性能参数（美国AEM公司）(a)|Z|、XL、R的频率特性(b)电流对阻抗频率特性的影响图5大电流型叠层片式磁珠(MCP0805F300)的特性曲线4.2叠层型片式磁珠的类别按其特性和用途,可以分成以下7类。
（1）普通型这是应用最广泛的一类叠层型片式磁珠／电感器，其典型特性曲线如图4所示。
表3列出了美国AEM公司生产的0603／1608规格产品的性能参数，通过查阅各生产厂家的产品目录可了解其它规格产品的性能参数。
0603／1608是目前的主流规格。
表3普通型0603／1608片式磁珠的性能参数（美国AEM公司）（2）大电流型由表3可知，普通型磁珠的额定电流只有几百毫安，但在某些应用场合要求额定电流达到几安培。
例如：为了消除计算机卡板电源部分及大电流母线排部分的噪声，要求磁珠能承受几安培的电流。
为此，选择适当的铁氧体材料或者采用低烧结温度电子陶瓷材料，并采取适当的工艺措施，制成了能够承受大电流的叠层型片式磁珠。
表4和图5给出了美国AEM公司产品的性能参数和频率特性曲线。
最大电流的含义是磁珠温升不超过20℃时允许通过的最大电流，虽然此定义不够严格，但目前世界各国生产厂家均如此理解。
（3）尖峰型如图1所示,叠层型片式磁珠／电感器中的线圈是条形导电带,在条形导电带之间填充铁氧体介质。
铁氧体不仅是磁性介质，而且也是电性介质，其介电常数约在十几到几十之间。
所以，不可避免地存在分布电容，这样，一个叠层型片式磁珠／电感器的等效电路就是图6所示的LC并联回路。
由此可知，在某个频率必然出现谐振现象。
经过精密设计，可以使谐振峰很尖锐，并且使谐振频率出现在所希望的范围，如图7所示。
具有这种特性曲线的磁珠称为尖峰型。
有时电子线路中在某频率点存在着强烈的干扰噪声，很难消除。
这时，可以在此电子线路中加一个谐振频率恰巧在干扰噪声频点的尖峰型磁珠，从而将这一强烈的干扰噪声完全抑制。
实际表明，这种方法对某些电子产品相当有效。
图6叠层型片式磁珠/电感器的等效电路图7尖峰型磁珠的阻抗频率特性曲线图8片式磁珠阵列显然，不同电子线路、不同用户对谐振频率的数值要求是不相同的。
所以，制造厂家难以像对普通型磁珠那样将尖峰型磁珠的产品系列完整地列出来供用户选择，而只能根据用户的特殊要求进行设计，按“量体裁衣”的方式供货。
（4）高频型近年来电子产品向高频发展的趋势很强烈，计算机、移动通信最为明显。
