片狀鐵氧體磁珠的誕生秘史(前篇)
發布時間:2014-08-11 責任編輯:willwoyo
【導讀】本文是村田工程師親身經曆所寫,詳述了他從認識鐵氧體到發明片狀鐵氧體磁珠的心路曆程。
【"鐵氧體是什麼?"】
1985 年5月,我出差去總公司(村田製作所),坐上了從福井開往京都的雷鳥(特快列車)。那是我進入公司一個月的首次出差。在列車上,我聽部長說了這次出差的目 的:"好像做出了鐵氧體表麵封裝元件,我們去看看怎麼回事。"我還記得,當時我問出了現在想想都覺得丟臉的問題----"鐵氧體是什麼?"當時部長回答 道:"就是生了鐵鏽的東西",我說道:"哦,是這樣啊?"完全就那麼直接理解了。
這也許就是我和鐵氧體的邂逅。
【Q值較低的多層鐵氧體用在什麼方麵?】
多層鐵氧體之前是以繞線型Q值為目的開發的,我們一直在摸索Q特性不高時可以用在什麼地方。Q值低對於噪聲濾波器來說反而是一種優勢,因此我們決定討論如何實現噪聲濾波器的商品化。
我們在當時的村田製作所總部(現在的長岡事業所)進行試開發,並在福井村田製作所實施了商品開發(設計結構、各種評估)。
【不斷摸索中進行的商品開發】
當 時的EMI小組(現在的EMI事業部)作為隸屬於電容器事業部的一個科室,在剛成立時,還是個僅有20人的微弱團體。作為一個新人被分配到那裏的我開始進 行商品開發工作。作為 EMI首個開發的片狀元件商品開發項目,當時村田製作所的表麵封裝元件有多層電容器(GR係列)與片狀線圈(LQH係列)兩種。
"需要什麼特性?""外形尺寸怎麼樣?""內部結構怎樣的?""可靠性評估要怎麼評估好?""表麵封裝要怎麼做評估?""表麵封裝到底要怎麼評估?"一切都是未知數。
我記得,當時我連"噪聲濾波器是什麼"這(zhe)種(zhong)最(zui)初(chu)級(ji)的(de)問(wen)題(ti)都(dou)搞(gao)不(bu)清(qing)楚(chu),初(chu)生(sheng)牛(niu)犢(du)不(bu)怕(pa)虎(hu),我(wo)就(jiu)一(yi)個(ge)一(yi)個(ge)部(bu)門(men)地(di)跑(pao),一(yi)個(ge)一(yi)個(ge)人(ren)地(di)問(wen)。現(xian)在(zai)想(xiang)想(xiang),禁(jin)不(bu)住(zhu)感(gan)歎(tan)到(dao)那(na)是(shi)新(xin)人(ren)才(cai)有(you)的(de)幹(gan)勁(jin)啊(a)。
在特性方麵,我們目標是引線型鐵氧體磁珠(BL01/02係列)的特性。尺寸方麵,考慮到與目標應用的係列I/F線一起封裝時的方便性。最終確定采用減小寬度的4516大小的細長尺寸。
在 設計方麵,當時的多層鐵氧體磁珠采用比現在更高的溫度燒製,以Ag100%嚐試內部電極時,燒製時會發生擴散與蒸發,常發生打開不良的現象。因此,為了控 製Ag的擴散與蒸發,我們采用Ag/Pd產品進行試製。為了使導通穩定化,以Pd100%進行,同時為了降低價格,我們在結構方麵也采取了措施,建立起以 Ag/Pd產品的量產化目標。外部電極上,鍍Ni/Sn存在可靠性上的不穩定,我們采用了Ag/Pd厚膜進行商品化。但是這個後來造成了客戶投訴。
這 時候,雖然有用於評估的樣品,但"如何保證特性"還是作為一個課題遺留了下來。當時的引線鐵氧體磁珠隻保證了外形尺寸,所以無法作為參考。由於是噪聲濾波 器qi,很hen快kuai就jiu決jue定ding要yao保bao證zheng阻zu抗kang,但dan要yao保bao證zheng哪na個ge頻pin率lv呢ne?這zhe讓rang我wo們men很hen頭tou疼teng。沒mei有you公gong共gong標biao準zhun,作zuo為wei先xian驅qu的de廠chang商shang也ye沒mei有you任ren何he參can考kao。最zui終zhong我wo們men自zi己ji確que定ding了le采cai用yong保bao證zheng屬shu於yu當dang時shi噪zao聲sheng 形成問題的30~300MHz頻段內的100MHZ的阻抗(Z)與直流電阻(RDC)的形式,開始進行各種可靠性評估工作。
在商品化的收尾階段,壓紋帶的設計也完成了,並借用小鬆村田製作所的封裝機進行了封裝評估。但是,我們明白,4516尺寸較細,當時的定位方式----機械對心方式是存在問題的。這個部分要怎麼使用,我們得到了多方麵的幫助,並解決了該問題,連同封裝方法一並提供給客戶。
就這樣,一路上我們得到了許多人的幫助,我們的商品開發也終於能夠完成(說完成也隻是本公司的試製生產線上試製完成的程度)。1986年秋季左右,首例BLM41/31係列接受了公司內部的設計審查。
機械對心(Mechanical centering method)方式:從外形對元件的中心進行機械性限製,來進行定位的方式。

當時的BLM31係列(左圖)與BLM41係列(右圖)
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