基于闭合磁路的框式薄膜电感的制备与性能研究

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1、广东工业大学硕±学位论文（工程硕±）基于闭合巧路的框式巧膜电感的剝备与性能巧究’■．－：．＞．■．－■．？－：：＇？ｖ？．，；．，；；＊＂陈赵豪－？＇＇■■．．．．Ｖ■；．；．Ｖ？■．‘去：．．？－？■－■：．？？－－－？．；ｖ．．：？－．．ｉ？ＶＶ－．，．．．Ｖ，．占‘＇．－．．．＇＇■．＇，．…

2、＇；．：Ｖ－＇…‘’—．１＇＇－＇■．Ｉ：＇■：＇＇■，—＇■．－＇ｖ，１：■？＇？？－．，ｉ．＇＼？？，．＇，．’一■＇＞；；．．，；．．／．．．．－．，ｖ，，＇’＇．，；．Ｖ：．－．．？：一．＇．Ｊ？－一■．■．．＇■．中．．■？？？．－？－．．？．二〇—五年六月１１８４５：分类号：学校巧号１１１２０２１０２

3、ＵＤＣ：２；学号：密级广东工业大学硕±学位论文（工程硕±）基于闭合磁路的框式薄膜电感的制备与性能研究陈赵豪指导教师姓名职称；谢致薇教授专业或领域名称：集成电路王程学生所属学院：材料与能源学院论文答辩日期：２０１５年６月２日ＡＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎＳｕｂｍｉｔｔｅｄｔｏＧｕａｎｇｄｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｏｒ化ｅＤｅｇｒｅｅｏｆＭ汪ｓ化ｒＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｉｎｅｅｒｉｎ（ｇｇ）Ｉｎｖｅ

4、ｓｔｉｇａｔｉｏｎｏｆＦａｂｒｉｃａｔｉｏｎａｎｄＰｏｒｐｅｒｔｉｅｓｏｆＴｈｅＦｒａｍｅＴｈ－ｉｎ巧ｔｏｒＢａＩｍＩｎｄｕｃｓｅｄｏｎＴｈｅＣｌｏｓｅｄＭａｇｎｅｔｉｃＣｉｒｃｕｉｔＭｓｅ．Ｃａｎｄｉｄａｔｅ：ＣｈｅｎＺｈａｏｈａｏＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：Ｐｒｏｆ．ＸｌｅＺｈｉｗｅｉＪｕｎｅ２０１５ＳｃｈｏｏｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓａｎｄＥｎｅｒｇｙＧｕａｎｇｄｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＧｕａｎ

5、ｚｈｏｕＧｕａｎｏｎ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ５１０００６ｇ，，ｇｄｇ，Ｐ＾摘要随着电子技术的快速发展，对电路系统的集成度要求也越来越富，作为Ｈ大无一的电感器源器件之，必然要向着小型化，高频化的趋势发展，研究重点集中于提，高电感量。本文从减少漏磯的角度出发，设计出磁拉磁路访合的特殊磁芯电感及用于对比分析的两种薄膜电感：全磁膜电感和Ｈ文治结构电感。这些电感均由下层磁芯层、下层绝缘层（聚偏二氯乙婦，厚度约为４０ｕｍ）、线圈和线圈中也的磁膜、上层绝缘层和上层磁芯层组成，其差

6、别在于磁芯结构不同。本文将分两部分开展试验研究一，是采用直流磁控繊射法制备Ｃｏ膜、如膜，采用射频磁控繊射法制备Ｓｉ〇２膜，研究沉积工艺对Ｃｏ膜、Ｃｕ膜和Ｓｉ〇２薄膜的组织性能的影响，由此初定薄膜的￣ｌ沉积工艺，在３ＭＨｚ的；二是采用磁控瓣射方法，制备三种不同结构的薄膜电感、频率范围，比较Ｈ种电感的等效电感寄生电容、电性能和损耗因子，探讨磁芯结构及薄膜沉积工艺对等效电感、寄生电容和损耗的影响，结果如下：－－１．在满射沉积功率为６０１３２Ｗ、沉积时间为２０１００ｍｉｎ条件下制备的Ｃｏ

7、膜的电阻率随着姗射时间与瓣射功率的增化而下降，薄膜电性能更好。在％Ｗ功率下沉积６０ｍｍ的Ｃｏ膜表面组织致密，呈现柱状方式生长，厚度能达到５１０ｎｍ。Ｃｏ／聚偏二．ｍＶＫ。氯乙婦复合膜呈现软磁性，Ｍｓ为８．４７Ａｇ－－ｍＣｕ膜的电阻２ｉｎ条件．在娥射沉积功率为４０８０Ｗ、沉积时间为５１５下制备的率随着繊射时间与瓣射功率的增加而下降薄膜电性能变好。在６０Ｗ功率下沉积，即ｌＯｍｎ的Ｃｕ膜表面组织致密，呈柱状形６００ｎｍ。ｉ式生长，厚度能达到３．在气氛中加入氧：，形成更为致密、颗

8、，Ｍ／氧比为５２时，有利于薄膜的生长粒更加微小的Ｓ，ｉ〇２膜，但Ｓｉ化薄膜生长速率很慢在本试验条件下未能形成完全覆盖导电Ｃｕ膜的绝缘膜。４．与Ｈ文治结构电感和全磁膜电感相比，特殊磁芯电感有更高的等效电感值、更小的寄生电容，但损耗因子较大。磁巧薄膜的电阻较高，有利于降低电感的祸流损耗。磁性薄膜的覆盖面积对电感线圈的电性能有影响，，覆盖面越小电感线圈的电阻越小。特殊磁芯电感线圈电阻最小，有利于降低电感的铜损。５Ｃｏ膜和Ｃ