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关于高磁导率铁氧体应用方面的对话

2005-09-30 10:59:10 来源:《国际电子变压器》第10期

前 言:
随着电子产品小型化的发展趋势,很多客户开始对磁性元器件提出了高功率、低功耗的要求。在这种背景下,高磁导率磁性材料以其自身的诸多优势被逐渐广泛的应用到更多的电子变压器及电感上。这种材料在应用方面具有哪些优势?使用过程中存在哪些问题?应用前景怎样?我们组织了这期对话,希望更多的同类厂家可以从几家代表企业的交流中获得答案。
                   ——《国际电子变压器》对话栏目主持:亚楠



中山三礼电子有限公司:目前贵司生产高磁导率磁性材料主要在哪类产品上?主要的优势是什么?贵司产品的个性化优势体现在哪里?


东磁股份有限公司中央研究所:作为全球最大的软磁铁氧体生产基地之一,东磁公司具有先进的研发体系和严格的质量保证体系。东磁公司MnZn高磁导率铁氧体材料有R4K、R5K、R7K、R10K、R15K、R18K等传统材料,以及宽频、宽温、高磁导率R10KTF、R12KTF材料,宽频、高阻抗R10KZ材料,低谐波失真(THD)R10KD材料,宽温、高直流叠加R4KDC材料和高Bs、低损耗R4KBQ材料等具有各种综合性能的材料品种,同时可根据客户的需求设计定制不同性能要求的产品。东磁公司一贯秉承"永无止境追求质量完美,一丝不苟满足顾客需求"的质量方针,以质优价廉的产品为客户创造价值。


海特电子有限公司:肇庆海特电子有限公司是风华集团公司属下的分公司,位于广东省肇庆市,专业研发生产MnZn高磁导率磁性材料及磁芯,现有的主要材料有HG302、HS402、HB502、HS502、HS702、HS103A、HS103B、HG103、HG123、HS123,正在批量转化的有HG153材料,主要用于电子电器EMC、通讯网络变压器、照明灯具等方面。海特公司的主要优势有:①技术服务。海特公司背靠国家级的风华研发中心,装备先进,有扫描电镜、ICP、X荧光分析仪、X衍射分析仪、原子吸收光谱仪、SY-8232BH分析仪等先进仪器,且有一支专业于MnZn高磁导率软磁铁氧体的研发队伍,为客户新产品开发、技术支持提供全方位的服务。②产品系列化,且定位在中、高档。从频谱特性、低THD、大DC-Bias、阻抗特性等性能进行了深入的研究,提供μi3000~μi15000系列产品。③确保批与批之间的稳定性。


越峰电子材料股份有限公司:ACME 目前以量产之高磁导率材料有 5k、7k、10k、 12k 到 15k, 产品则以中小型磁环及通讯用拋光产品为主。ACME在这个领域的产品优势在于感值特性较集中、稳定。同时针对特殊应用领域, ACME也有特殊材质因应。


伏特电子制造厂:磁导率铁氧体材料,在使用中一般都要求导磁率稳定、能达到标称值。目前在高μi Ferrite使用时主要存在其感值不稳定性,主要表现为:1)频宽差,根据目前市场变化,整机工作频率的不断提高,而材质只能在较低频率下才能表现出较理想感值,一旦使用,频率提高,则感值无法达到使用要求。2)负载性变化大,某些高μi Ferrite材质在负载后感值变低明显,甚至在进DC Resistance Test后感值就下降至不良状态。3)应力敏感,同一颗材料(指Toroid),当使用不同线径制作时,其电感值存在显著差异。4)温度敏感,不同温度条件下Test结果差异明显。上述四点在高μi Ferrite使用中一直很难克服,能否请厂商在生产时加以控制或有哪些好的使用建议?


海特电子有限公司:频宽差、负载性变化大、应力敏感、温度敏感是MnZn高磁导率软磁铁氧体材料存在的固有缺点,也是在应用中表现出的最大问题。μi值愈高,这些问题就愈明显。针对这些是材料本身的固有特性,海特公司根据客户具体用途对性能作相应的研发改善,如HG302、HS502材料应用于灯具领域,具有电感一致性好、温度特性好的特点;HS103B、HS402、HB502材料应用于通讯网络领域,其中HS103B材料具极低的THD值,HS402材料在高频率有低的THD值,HB502材料的DC-Bias较好;HS502、HS702、HS103A、HS123材料应用于EMC领域,具有宽频高阻抗特性;HG103、HG123、HG153材料具有高的μi值特点、根据不同用途选择适合材质是用好高磁导率软磁铁氧体材料的关键。海特公司主要是从材料配方及生产工艺的研发上改善高磁导率材料的性能,从而确保材料的稳定性。


越峰电子材料股份有限公司:这些问题是高磁导率材料先天上的缺点, ACME 可以针对每一两项缺点进行补强, 但仍无法全面克服这些缺点。因此我们建议与客户研讨, 依照客户的应用需求, 找出关键特性进行补强。



东磁股份有限公司中央研究所:对高磁导率MnZn铁氧体,由于铁氧体材料的固有特性,要在高磁导率、宽频、宽温、高直流叠加、应力不敏感这些性能方面同时兼顾往往比较困难。东磁公司在这方面做出了许多努力,开发出许多相应的牌号。例如:同时具有良好的温度特性、频率特性和高阻抗的R10KZ材料;在0~70℃的范围内具有良好的叠加特性的R4KDC材料等;另外,东磁公司正在研发同时具备宽温、宽频和低损耗特性的初始磁导率为15000的R15KTF材料。建议器件设计厂家在设计时主动与我们提出您们设计新型器件时特别关注的性能指标,正确地去选择材料品种,东磁公司准备了以上各种新型鉄氧体材料的产品技术性能指标的材料,欢迎各电感器、变压器生产工厂、公司派遣设计人员前来联系咨询。


中山三礼电子有限公司:目前本公司采购的高磁导率铁氧体材料主要用在 EMI 器件上, 如制做共模电感线圈之环形、U形、E形等CORE。此外,部分高感量电感线圈亦采用此材料之工字形CORE。在使用过程中,此类铁芯导磁率一般不稳定, 而部分客户要求电感量范围小,导致产品不良率较高; 此外, 部分材料实际导磁率没有标称的高。在这方面,贵司哪些保障措施及使用建议?


东磁股份有限公司中央研究所:高磁导率铁氧体材料其磁导率有一定的公差范围。我们通过优化配方和制造工艺,大大提高了产品磁导率的一致性,做到与国外著名铁氧体公司基本没有差别,完全可以满足客户的需要。


越峰电子材料股份有限公司:这些特性均可透过成分配方调整及烧结条件变更 进行调整。而且两者往往需要搭配进行才能得到最佳效果。


海特电子有限公司:建议对供应商详细提供贵司的要求,并作为进货的检验标准,另外建议选择技术力量较强的供应商合作。



伏特电子制造厂:贵司在保证品质一致性,包括电性方面、外观尺寸、Coating性能方面有哪些独到的措施与经验?



海特电子有限公司:保证品质一致性的关键是切实贯彻ISO9001(2000版)质量保证体系,在客户要求的基础上,收缩标准范围作为生产线上的检验标准。从根本上说,粉料的研发及生产工艺的改进是高磁导率铁氧体产品一致性好的基础。此外,我司产品Coating有专业的协力厂商,并保证到客户处的产品是符合要求的。


东磁股份有限公司中央研究所:东磁公司在全国磁性行业率先通过了ISO9001质量认证。此外,公司还积极推行6S管理、6σ管理、TQM管理、H管理法、差异管理、源头管理等科学管理方法,使材料的研发、生产、销售和服务都置于程序监控之下,努力实现东磁公司“质量第一、用户至上”的一贯宗旨。


中山三礼电子有限公司:目前高磁导率铁氧体的市场应用主要是以Mn-Zn 铁氧体为主,此类材料主要还是应用于EMI范畴,部分用于信号感应及传输。用于EMI用途的材料需要改进其导磁率的稳定性,而用于信号传需的材料除改进其导磁率的稳定性外,还要求材料有较低的损耗。贵司在这方面有哪些经验与见解?


越峰电子材料股份有限公司:用于讯号传输的材料, 会有不同的特性需求。重要的是要找出静态特性中与动态讯号损耗强相关的因子。


东磁股份有限公司中央研究所:东磁公司一直以来都是针对不同的用途去开发和生产不同性能的产品。如果用于EMI用途,可选用东磁公司宽频、低温度系数材料;如果用于信号传输,可选用东磁公司低损耗因数材料。



海特电子有限公司:用于EMC范畴的高磁导率软磁铁氧体材料除了要求μi值的稳定性外,愈来愈多对频率特性及阻抗特性提出了要求。用于信号传输的高μi材料根据用途差别,海特公司做了两个方面的研究:1、如何降低产品的总谐波失真(THD),开发了两种材料HS103B(相当于T38)、HS123(相当于T66);2、如何提高产品的DC-Bias特性,开发了HB502材料(相当于N45)。随着高频化的发展,又开发了HS402材料(相当于T57),该材料在500KHz下仍有较低的THD值。


伏特电子制造厂:目前就品质方面来说:国外供应材料品质一致性较好、性能稳定,但交贷期长、售后服务差、单价高且需大批量订购。除了低廉的价格和优良的品质,贵司还能给予客户哪些技术方面的协助与服务?


海特电子有限公司:近年来,海特公生产的高μi产品的一致性、稳定性在客户中都有较好的口碑。技术服务上,设有产品专案工程师解决客户在使用过程中的问题,并有开发工程师与客户沟通,为客户设计新材料新产品服务。


越峰电子材料股份有限公司:我们希望提供在客户从产品设计到制造量产过程中,提供全方面的技术支持和服务。



东磁股份有限公司中央研究所:“质量第一、用户至上”是东磁公司的一贯宗旨。我们正在努力培养一批技术销售工程师,他们既熟悉材料生产,又熟悉下游器件设计,为材料厂家和器件厂家架设一座沟通的桥梁。这些工程师在客户的积极配合下,对器件设计人员定期进行材料设计方面的培训与交流,取得了良好的效果。


国际电子变压器:目前在产品的技术研发、生产工艺以及与客户的配套过程中面临的最主要的问题是什么?有哪些问题需要与客户配合解决的?您怎样看待磁材采购的本土化发展趋势?贵司为此做了哪些准备(包括生产和服务两方面)?


东磁股份有限公司中央研究所:由于国内的成本优势和持续的技术进步,在未来5~10年,磁性材料的生产和研发基地转移到中国的趋势不可逆转。问题在于我们如何加快这一趋势。除材料生产厂家要持续加大研发投入外,材料厂家与器件厂家的经常性交流非上常重要。事实,东磁公司已经在这些方面有所作为。


海特电子有限公司:我们与客户的配合过程是很顺利的。主要存在以下一些问题:①双方标准不一致。因高μi磁芯是非标产品,双方沟通不详细时会产生差异;而测试设备型号的不同也会对测试结果有较大的影响。②镜面加工的产品在客户的使用中存在困难。因镜面加工的目的是确保磁芯的紧密结合,镜面有灰尘或脏物会大大降低产品电感量。需客户在使用时让磁芯紧密结合。
目前,磁材采购几乎已100%本土化,国外的磁性材料厂(除epcos在印度外)都已在国内建立了生产基地。我司的目标是把高μi铁氧体做优做强,定位在中高端的产品。在产品技术、生产规模及技术服务上我们已做出了我们的特色,且处于珠三角的地缘关系,希望与更多的客户厂商建立合作伙伴关系。


越峰电子材料股份有限公司:据说中国 Mn-Zn Ferrite 产量约占全世界 70%以上。 磁材采购本土化是必然的趋势。但是国内供货商低价抢单的方式, 也整体压缩了产业的生存空间。 因此, 未来还能生存下去的 Ferrite 制造厂, 必然除了低成本外, 还必须要有其它赖以生存的优势。


国际电子变压器:在产业链本土化趋势的发展下,国内供应商必须尽快成长起来。您认为国内供应商与国外供应商有哪些差别?有哪些不足之处需要改进?怎样看待企业本土化的发展趋势?如何看待目前高磁导率铁氧体的市场应用现状及应用前景?对高磁导率磁性材料供应商有哪些合作和发展建议?


中山三礼电子有限公司:目前敝司的高磁导率铁氧体供应商主要分布在中国大陆。我们认为国内供应商与国外供应商的差别主要体现在稳定性上。至于说到本土化的问题,我们认为:因中国大陆具备及低的生产成本优势,目前整个世界消费类电子产业链正在源源不断地向中国大陆转移。故本土化是企业今后发展的一个趋势。而对于高磁导率磁性材料供应商来说,国内供应商的技术含量有待提高,不能仅仅满足于做得出,更要做得好、做得专业。


伏特电子制造厂:因为受到高μi Ferrite稳定性的影响,目前市场Ferrite μi值范围大多在5000-12000,再高μi的材料较少应用。但就Power Adapter等产品的使用要求来看,必须趋向高μi化、小型化的方向发展,也就是说今后的发展前景应该是向高μi发展。
目前VOLT的高μi Ferrite供应商主要为台资和外资企业,以及这些企业在国内的分公司。就品质方面来说:国外供应的材料品质一致性较好、性能稳定,但交贷期长、售后服务差、单价高且需大批量订购。
在全球经济一体化的今天,材料厂商的生产成本己非常接近,为达到好利润,必须减少附带成本,如交货成本、品质成本。无庸置疑,本土企业具有更低的交货成本,也可以说本土企业在发展过程中具有很大的竟争优势。与此同时,希望材料供应商能够在保持优势的同时做好品质一致性即:电性、外观尺寸以及Coating性能等方面的工作。


[后记]:其实无论在哪个应用领域,材料供应商与客户的交流都是必要的。在产品的生产和开发过程中,总是不可避免的存在这样或者是那样的问题,在新产品和新材料的应用上尤其如此。要解决这些问题,必须加强供需双方的交流与合作,将问题信息公开化和透明化。也只有这样,整个产业链才能实现共同发展。

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