Funktionswerkstoffe für hybride Mikrosysteme

Gruppe

Magnetokeramische Werkstoffe und Bauteile

Thema

Ferritpulver nach Kalzinierung der Rohstoffmischung.

Multilagen-Ferrit-Induktivitäten auf Basis eines niedrig sinternden LTCC-Ferritwerkstoffs.

Magnetische Werkstoffe sind zu einem unverzichtbaren Bestandteil unserer mobilen Informationsgesellschaft geworden. So werden hartmagnetische Werkstoffe in großem Umfang in der elektrischen Antriebstechnik, in mechatronischen Systemen und magnetfeldbasierten Sensoren eingesetzt. Weichmagnetische Werkstoffe haben sich als Bestandteil induktiver Bauelemente zu einer tragenden Säule der Signal- und Informationsübertragung entwickelt. Sie werden darüber hinaus in riesigen Stückzahlen in Stromversorgungsgeräten wie z. B. Netzteilen oder Ladegeräten sowie in Vorschaltgeräten für die Beleuchtungstechnik eingesetzt. Magnetokera-mische Ferritwerkstoffe machen in beiden Gruppen z. Zt. mengenmäßig den weitaus größten Anteil aus. In den letzten Jahren besteht zunehmendes Interesse, derartige Ferrite als passive Komponenten in keramische Mehrlagenbauelemente zu integrieren. Dafür werden neuartige Ferritwerkstoffe benötigt, die bei 900 °C sinterfähig und mit Basis-LTCC-Materialien prozesskompatibel sind. Die Entwicklung derartiger Werkstoffe ist Gegenstand aktueller Forschungsarbeiten. Vor diesem Hintergrund bestehen langjährige werkstoffliche und experimentelle Erfahrungen bei der:

  • Aufbereitung hart- und weichmagnetischer Ferritwerkstoffe
  • Aufbereitung magnetoresistiver Perowskitverbindungen
  • Entwicklung hartmagnetischer Kompositmaterialien
  • Sinterung magnetokeramischer Materialien
  • Charakterisierung magnetischer Werkstoffe

 

Leistungsangebot

 

  • Entwicklung von keramischen Magnetwerkstoffen
  • Entwicklung von hartmagnetischen Pasten
  • Feinpolstrukturierung magnetischer Schichten
  • Bestimmung grundlegender magnetischer Materialkennwerte, wie z. B. Br, BS oder jHC

Technische Ausstattung

 

  • Diverse Mahlaggregate zur Feinmahlung von Magnetpulvern
  • Equipment zur Aufbereitung magnetischer Pasten
  • Diverse Sinteröfen (z. T. mit Schutzgas oder reduzierender Ofenatmosphäre)
  • Magnetmeßtechnik: Permagraph, VSM, Strukturmeßplatz
  • Impulsmagnetisator zur Feinpolstrukturierung hartmagnetischer Schichten

 

Referenzen

 

  • Niedrig sinternde Weichferrite mit Permeabilitäten von
    µr = 200–800
  • Magnetisch strukturierte Schichten mit Polabständen von
    1 und 2 mm
  • Magnetoresistive Dickschichten
  • Absorberferrite für den elektromagnetischen Schutz