일반기술

고주파 SMPS용 페라이트 소재 및 코아개발

고주파 저손실 Mn-Zn Ferrites 의 공정연구와 첨가제 제어를 통하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1) 승온시 환원성 분위기 (0.2%)를 유지시킬 경우 oxygen mobility 를 증가시켜 밀도의 증가를 얻을 수 있었으며, 100 kHz 에서 hysteresis loss 감소에 의한 전체 손실감소 효과를 얻을 수 있었다. 2) 저온소결공정을 통하여 미세한 grain size 를 가진 시편의 경우 eddy current loss 가 주도적인 500 kHz 영역에서 낮은 손실값을 나타내었다. 이는 미세구조상에서 grain boundary 숫자의 증가로 비저항값이 증가하여 eddy current에 의한 손실을 감소시켰기 때문이다. 3) 기존의 SiO2-CaO 첨가제 system 에 비하여 Ta2O5 가 첨가되었을 경우 입자가 보다 균일하게 분포하는 현상을 관찰할 수 있었다. 또한 이 경우 A 값을 낮추어 소결하였을 때 낮은 손실특성을 얻을 수 있었다. Ta2O5를 이용한 3 additive system에 제 4 의 첨가제를 통하 여 손실을 20% 이상 감소시켰다. 이는 주로 hysteresis loss 감소에 기인한 것으로 판단된다. 4) Milling 시간이 증가함에 따라 과대입성장을 이룬 grain의 수가 증가하였으며 소결밀도가 증가하였다. 전자기적 물성은 5 시간동안 milling을 수행한 시편이 가장 우수하였다. 하지만 이러한 경향은 첨가제와 소결온도에 따라 민감하게 변하였다. 이상의 연구를 통하여 100℃ 500kHz 500Gauss 에서 200mW/cc 이하의 손실특성을 갖는 시편을 제작하였다.