CN103971892A - 磁芯、电感器和包括电感器的模块 - Google Patents

磁芯、电感器和包括电感器的模块 Download PDF

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Abstract

一种模块包括电路板和电感器。电路板具有沿上下方向彼此位于相对侧的正面和背面。电感器具有磁芯和线圈。磁芯由软磁性金属材料制成。磁芯具有沿上下方向彼此位于相对侧的正面和辐射面。磁芯的正面设置为沿上下方向面对电路板的正面。磁芯的辐射面设置为能够向外辐射热。线圈具有线圈部和连接端。线圈部至少部分地缠绕磁芯。连接端与电路板的正面相连。

Description

磁芯、电感器和包括电感器的模块
技术领域
本发明涉及一种包括电路板和电感器的模块。例如，所述模块是安装到电子设备中用于供电的电源模块。本发明也涉及一种适合所述模块的磁芯和电感器。
背景技术
通常，在电路板上安装的电子部件(例如，开关晶体管、功率控制集成电路(IC)或电感器)产生热。随着电路板的尺寸减小时，单位体积的热增加。特别地，电感器趋向于产生大量热。因此，要求包括电路板和电感器的模块具有用于有效地向外辐射热的结构。例如，在专利文件1(USA2007/0230221)中公开了具有这种结构的模块，将其内容合并在此作为参考。
专利文件1的模块包括有源层(电路板)和无源层。无源层包括由低温共烧陶瓷(LTCC)制成的LTCC电感器。经由散热器将电路板放置在LTCC电感器上。因为这样配置了模块，所以可以通过散热器耗散LTCC电感器和电路板产生的热。
专利文件2(JPA2002-289419)公开了由彼此交替堆叠的软磁性烧结合金层和绝缘层构成的磁芯。专利文件2的内容合并在此作为参考。
专利文件1的模块需要包括散热器以便冷却LTCC电感器和电路板。此外，专利文件1的模块需要包括热沉以便更加有效地辐射由LTCC电感器和电路板产生的热。换句话说，必须在模块中安装用于辐射热的部件，即散热器、热沉等。因此，所述模块趋向于具有复杂结构和较大尺寸。此外，诸如LTCC之类的陶瓷是易碎材料。因此，当按压抵靠其他部件时(例如，用于辐射热的部件)，容易损坏LTCC电感器。此外如专利文件1所述，LTCC电感器具有低热导率。因此，即使当模块具有用于辐射热的部件，也难以足够地辐射热。
此外，上述缺点不局限于LTCC电感器。通常，尽管电感器是模块中的主要热发生器，现有的电感器具有低热导率。因此，难以有效地辐射电感器产生的热。
当使用专利文件2中公开的磁芯来形成电感器时，需要在每一个软磁性烧结合金层中形成窗体，并且在每一个绝缘层中形成通孔。此外，需要按照将窗体和通孔彼此适当重叠的方式来堆叠软磁性烧结合金层和绝缘层。上述工艺是麻烦的。因此，不容易形成具有适合模块的形状和尺寸的电感器。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种具有简单结构的模块，能够有效地辐射电感器产生的热。本发明的目的还在于提供一种适合所述模块的磁芯和电感器。
本发明的第一方面提出了一种包括电路板和电感器的模块。所述电路板具有沿上下方向彼此位于相对侧的正面和背面。所述电感器具有磁芯和线圈。所述磁芯由软磁性金属材料制成。所述磁芯具有沿上下方向彼此位于相对侧的正面和辐射面。所述磁芯的正面设置为沿上下方向面对电路板的正面。所述磁芯的辐射面设置为向外辐射热。所述线圈具有线圈部和连接端。所述线圈部至少部分地缠绕所述磁芯。所述连接端与所述电路板的正面相连。
本发明的第二方面提出了一种由软磁性金属粉末制成的磁芯，所述软磁性金属粉末具有平坦形状并且由粘合部件粘合。所述磁芯具有弹性。所述磁芯包括60vol％或以上的软磁性金属粉末以及10vol％和25vol％之间(含10vol％和25vol％)的空位(vacancy)。粘合部件包括氧化硅作为主要成分。
本发明的第三方面提出了一种电感器，包括第二方面的磁芯和线圈。所述线圈包括线圈部和连接端。
根据本发明第一方面的模块的电感器的磁芯由软磁性金属材料制成。因此，可以通过增加软磁性金属材料的体积填充比(体积比)来改善磁芯的热导率。此外，因为热导率可以由此改善的磁芯的辐射面设置为能够向外辐射热，可以有效地辐射电感器产生的热。此外，因为根据本发明第二方面的磁芯具有弹性，可以容易地处理所述磁芯。因此，可以相对容易地形成各自具有适合所述模块的尺寸和形状的磁芯和电感器。
通过研究优选实施例的以下描述并且参考附图，应该可以理解本发明的目的并且更加全面的理解其结构。
附图说明
图1是示意性地示出了根据本发明第一实施例的模块的透视图。
图2是示出了图1的模块的电路板的透视图。
图3是示出了图1的模块的侧视图，其中没有示出在模块的电路板上安装的电子部件。
图4是示出了沿线IV-IV得到的图1的模块的截面图，其中没有示出在所述模块的电路板上安装的电子部件。
图5是示出了图1的模块的电感器的透视图，其中虚线示出了电感器的线圈的隐藏部分，并且在点划线绘制的椭圆中示意性地示出了电感器的磁芯的材料。
图6是示出了图5的电感器的磁芯的透视图，其中虚线示出了磁芯的通孔的隐藏部分。
图7是示出了图5的电感器的线圈的透视图，其中点划线示出了假想线，每一条假想线是线圈的贯穿部和连接部之间的边界线。
图8A是示出了图5的磁芯通孔和线圈贯穿部的部分放大透视图，其中所述贯穿部还没有插入到通孔中。
图8B是示出了图5的磁芯通孔和线圈贯穿部的部分放大侧面截面图。
图9A是示出了图5的磁芯通孔和线圈贯穿部的部分放大平面截面图。
图9B是示出了图9A的通孔和贯穿部的改进的平面截面图。
图9C是示出了图9A的通孔和贯穿部的另一个改进的平面截面图。
图10是示意性地示出了根据本发明第二实施例的模块的透视图，其中虚线示出了线圈的隐藏第一耦合部，并且虚线也示出了模块的隐藏保持孔之一。
图11是示出了沿线XI-XI得到的图10的模块的截面图，其中没有示出在模块的电路板上安装的电子部件。
图12是示意性地示出了根据本发明第三实施例的模块的透视图，其中虚线示出了线圈的隐藏第一耦合部、隐藏贯穿部之一以及隐藏连接部之一。
图13是示出了沿线XIII-XIII得到的图12的模块的截面图。
图14是示意性地示出了根据本发明第四实施例的电感器的侧视图，其中虚线示出了线圈的隐藏部分以及电感器的分隔物的隐藏部分，并且在点划线绘制的圆圈中示意性地示出了电感器的磁芯的部件。
图15是示出了根据本发明第四实施例的磁芯的一部分截面图的图像拷贝。
图16是示意性地示出了本发明的示例1至4和比较示例1至6的每一个的电感器的部件的分解透视图。
图17是示意性地示出了本发明的示例1至3和比较示例1至6的每一个的电感器的透视图。
图18A是示意性地示出了本发明的示例4的磁芯和保持所述磁芯的预浸渍体的透视图。
图18B是示意性地示出了本发明的示例4的电感器的透视图。
图19是示出了针对本发明的示例1和比较示例1至3的电感器的电感vs.频率曲线。
图20是示出了针对本发明的示例1和比较示例1至3的电感器的电感vs.偏置电流曲线。
图21是示出了针对本发明的示例2和比较示例4至6的电感器的电感vs.频率曲线。
图22是示出了针对本发明的示例2和比较示例4至6的电感器的电感vs.偏置电流曲线。
图23是示出了针对本发明的示例3和4以及比较示例1至3的电感器的电感vs.频率曲线。
图24是示出了针对本发明的示例3和4以及比较示例1至3的电感器的电感vs.偏置电流曲线。
尽管本发明易于进行各种改进和替代形式，在附图中作为示例示出了本发明的特定实施例，并且这里将进行详细描述。然而应该理解的是，附图和详细描述并非意欲将本发明局限于公开的具体形式，相反，本发明易于覆盖落在由所附权利要求限定的本发明的精神和范围内的所有改进、等价和替代。
具体实施方式
在以下解释中，表示位置的词语(例如“上”或“下”)并没有示出绝对位置，而只是示出了图中的相对位置。
(第一实施例)
如图1所示，根据本发明第一实施例的模块(电源模块)10包括电路板200和电感器300。根据本实施例的模块10是将要安装在例如电子设备(未示出)中的电源模块，用于向模块10外部供电。然而，本发明可应用于除了电源模块10之外的其他模块。
如图1至图4所示，电路板200具有沿上下方向彼此位于相对侧的正面220和背面230。根据本实施例的正面220和背面230的每一个是与上下方向垂直的水平面。
如图2所示，模块10配置有电子部件240，例如开关晶体管、功率控制IC、电容器等等。根据本实施例，电子部件240安装在正面220上，而在背面230上没有安装任何电子部件240。更具体地，背面230是均匀镀平(plated)的。然而，可以不同地形成电路板200。例如，电子部件240可以安装在背面230上，而正面220可以是均匀镀平的。换句话说，在正面220上没有安装任何电子部件240。
正面220形成为具有信号线(未示出)，每一条信号线由导体制成。电子部件240经由信号线彼此相连。此外，正面220形成为具有两个连接部250。连接部250的每一个与信号线相连。
如图1和图3至5所示，电感器300具有磁芯310和线圈350，由具有高热导率的材料或由金属制成。
如图5所示，根据本实施例的磁芯310通过使用软磁性金属材料(软磁性金属粉末)312来制成。详细地，磁芯310主要由具有平坦形状的软磁性金属粉末312和粘合剂(绝缘材料)314形成，粘合剂314由绝缘树脂制成。可以通过粘合剂314粘合软磁性金属粉末312的颗粒来形成磁芯310。例如，将软磁性金属粉末312与溶剂、增粘剂和热固化粘合部件、或粘合剂314混合以形成浆料(slurry)。涂覆并且加热浆料使得溶剂挥发。将这样处理的浆料用作磁芯310的材料或部件。
根据本实施例的磁芯310具有高电阻率，因为软磁性金属粉末312的颗粒受到粘合剂314或者绝缘体的粘合。具体地，磁芯310具有10KΩ·cm或以上的电阻率。换句话说，磁芯310具有令人满意的绝缘性质。因此，磁芯310可以与导体直接接触。此外，根据本实施例的磁芯310具有高强度和一定的弹性。换句话说，磁性310形成为是可弹性形变的。
因为根据本实施例的磁芯310如上所述形成，所以可以通过增加软磁性金属粉末312或金属材料的体积填充比(体积比)，改善磁芯310的饱和磁通密度、相对磁导率和热导率。具体地，为了在保持足够的磁特性的同时获得足够的热导率，优选地是磁芯310包括在55vol％和85vol％之间(含55vol％和85vol％)的软磁性金属粉末312。当软磁性金属粉末312的体积比在上述范围内时，可以获得高饱和磁通密度、高相对导率和高热导率。另一方面，如果软磁性金属粉末312的体积比大于85vol％，电阻率急剧降低，使得电感器300内的涡流损耗变大。
因为根据本实施例的磁芯310包括55vol％或以上的软磁性金属粉末312，所以磁芯310具有高饱和磁通密度、高相对磁导率和高热导率。为了进一步提高磁芯310的相对磁导率，优选地是磁芯310包括60vol％或以上的软磁性金属粉末312，并且更优选地是磁芯310包括70vol％或以上的软磁性金属粉末312。
即使与由铁电体制成的铁电磁芯相比，根据本实施例的磁芯310也具有等同或者更好的磁特性。更具体地，磁芯310具有与铁电磁芯的电感和电阻率等同的电感和电阻率，并且具有比铁电磁芯的叠加直流(DC)特性更优的叠加直流(DC)特性。此外，相比于通常被认为是最好磁芯的铁电磁芯，磁芯310具有更高的热导率。此外，与铁电磁芯不同，即使磁芯310接收按压力，磁芯310也难以损坏，并且磁芯310的磁特性也难以劣化。如从以上解释可以看出的，根据本实施例的磁芯310尤其适合被供应大电流的电源模块10的电感器300。
只要磁芯310由软磁性金属材料构成，具有高热导率的磁芯310可以通过与本实施例不同的方法形成。例如，可以如下所述形成磁芯310。首先，通过溅射方法在绝缘层上形成由Zr-Co-Ta基合金、坡莫合金等制成的薄金属膜。然后，将这样形成的具有薄金属膜的绝缘层用作磁芯的部件。具体地，可以将几十或更多个这样形成的部件彼此堆叠，使得形成具有约1mm厚度和高热导率的磁芯。
如图1、5和6所示，磁芯310具有板状形状。具体地，磁芯310具有沿上下方向彼此位于相对侧的正面320和辐射面330。根据本实施例的正面320和辐射面330的每一个是与上下方向垂直的水平面。磁芯310形成为具有排列成两行的多个通孔340。详细地，根据本实施例的磁芯310形成为具有两个通孔组，每一个通孔组包括排列成行的5个通孔340。通孔340的每一个具有圆柱形形状，沿上下方向穿过磁芯310。通孔340形成为具有内壁342(参见图6)。
如图5和图7所示，线圈350具有线圈部360和两个连接部370。线圈部360具有多个贯穿部(通孔导体)362、多个第一耦合部(耦合导体)364和多个第二耦合部(耦合导体)366。
贯穿部362插入在磁芯310的相应通孔340中。因此根据本实施例，线圈部360具有两个贯穿部组，每一个均包括排列成行的5个贯穿部362。第一耦合部364将在贯穿部组之一中包括的贯穿部362的上端与在其余贯穿部组中包括的贯穿部362的上端彼此耦合。第二耦合部366将在贯穿部组之一中包括的贯穿部362的下端与在其余贯穿部组中包括的贯穿部362的下端彼此耦合。因此，贯穿部362、第一耦合部3624和第二耦合部366彼此相连以缠绕磁芯310的一部分。换句话说，线圈部360至少部分地缠绕磁芯310。
参考图2至图5，贯穿部362之中彼此离得最远的两个贯穿部362从通孔340向下伸长以形成为具有相应的连接部370。连接部370具有在下端处形成的连接端372。因此，线圈350具有两个连接端372。连接端372与电路板200的正面220的相应连接部250相连，使得线圈350经由电路板200上的信号线(未示出)与电子部件240电连接。
如图8A和8B所示，根据本实施例的贯穿部362具有与通孔340类似的圆柱形形状。然而，贯穿部362的直径Rc略大于通孔340的直径Rh。因为根据本实施例的磁芯310具有弹性，所以即使当直径Rc大于直径Rh时也可以将贯穿部362插入到通孔340中。此外，当直径Rc与直径Rh几乎相同时，可以在插入到通孔340中之后按压贯穿部362向外伸展，以具有扩大的直径。
如上所述插入到通孔340中的线圈部360的贯穿部362在使通孔340的内壁342弹性形变的同时穿过通孔340。弹性形变的内壁342向线圈部360的贯穿部362施加按压力或者弹性力。因此，通过从通孔340的内壁342向线圈部360的贯穿部362施加的按压力保持了线圈350。
从以上解释可以看出，根据本实施例的磁芯310具有适当弹性，不但允许插入直径比通孔340大的贯穿部362，而且能够牢固保持插入的贯穿部362。因此，磁芯310不但通过弹性力而且通过内壁342的按压力保持线圈350。此外，在通过通孔340临时地保持线圈350之后，通过贯穿部362和通孔340之间填充的胶粘剂将贯穿部362和通孔340彼此固定。即使内壁342的弹性力相对较小，通过这样填充的胶粘剂可以牢固保持线圈350。因此根据本实施例，能够只通过通孔340保持线圈350。
如图9A所示，根据本实施例，贯穿部362和通孔340的每一个具有圆形截面。因此，通过通孔340的内壁342的整个表面牢固地保持了在通孔340中插入的贯穿部362。然而，只要在两个或更多的点处通过内壁342保持贯穿部362，贯穿部362和通孔340的每一个可以具有另一种形状的横截面。例如，如图9B所示，贯穿部362可以具有圆形横截面，而通孔340可以具有矩形横截面。此外，如图9C所示，贯穿部362可以具有矩形横截面，而通孔340可以具有圆形横截面。然而为了更加牢固地保持贯穿部362，优选地是可以与本实施例类似地配置贯穿部362和通孔340。
如图1、3和4所示，如上所述配置的电感器300的磁芯310的正面320设置为沿上下方向面对电路板200的正面220。正面320和正面220通过具有高热导率的线圈350彼此耦合。此外，磁芯310的辐射面330从模块10向外暴露。
因为模块10是如上所述配置的，所以模块10可以主要经由线圈350的连接部370将电路板200产生的热从正面220传导至磁芯310的正面320。因为磁芯310具有高热导率，所以将正面320接收的热与电感器300产生的热一起有效地传导至辐射面330。传导至辐射面330的热可以辐射到模块10的外部。如从以上解释可以看出的，当磁芯310的辐射面330至少部分地暴露到模块10外面时，加速了向模块10外部辐射热，使得可以有效地冷却模块10。
根据本实施例，产生大量热的电感器300可以用作用于辐射热的部件。因此，可以辐射电路板200和电感器300产生的热，而无需提供用于辐射热的部件，例如在电路板200的正面220和电感器300的正面320之间的热辐射板。根据本实施例，模块10可以在具有减小尺寸同时有效地冷却。
根据本实施例，磁芯310的正面320和电路板200的正面220只通过线圈350的连接部370彼此相连。然而，除了线圈350，磁芯310和电路板200还可以通过其他部件彼此相连。例如，磁芯310和电路板200可以通过具有高热导率的金属部件彼此相连，所述金属部件例如是铜或铝。当这样配置模块10时，可以将电感器300更加牢固地固定到电路板200，并且可以增加热辐射路径的数目。
根据本实施例，辐射面330完全暴露到模块10外部。然而，只要可向外辐射热，可以用另一部件覆盖辐射面330。例如，辐射面330的一部分或全部可以涂覆有薄的树脂。此外，电感器300的外周可以用树脂或金属覆盖。此外，模块10的外周可以用树脂或金属覆盖。
辐射面330可以至少部分地与模块10外部的冷却部件(例如热沉)接触。如前所述，即使当磁芯310接收按压力时，磁芯310也难以损坏，并且磁芯310的磁特性也难以劣化。因此，可以通过较大的按压力将外部冷却部件紧密地附着至辐射面330。当这样配置模块10时，可以更加有效地冷却模块10。如从以上解释可以看出的，当作为磁芯310的具有高热导率的表面之一的辐射面330设置为可向外辐射热时，可以有效地辐射由电路板200和电感器300产生的热。
(第二实施例)
如从图1和图10可以看出的，根据本发明第二实施例的模块(电源模块)10A是根据第一实施例的模块10(参见图1)的改进。模块10A包括与模块10的电路板相同的电路板200、与模块10的电感器300略微不同的电感器300A。此外，模块10A包括模块10中不包括的辐射部件400、多个(根据本实施例是4个)耦合部件500和涂层600。下文中，主要对模块10A和模块10之间的不同点进行解释。
如图10和11所示，电感器300A具有磁芯310A和线圈350。磁芯310A具有与磁芯310(图6)几乎相同的结构。然而，磁芯310A形成为具有四个保持孔346。保持孔346分别形成于磁芯310A的四个角处。每一个保持孔346沿上下方向贯穿磁芯310A。
辐射部件400由诸如金属之类的具有良好热导率的热导体构成，具有矩形框架形状。辐射部件400附着至磁芯310A的辐射面330。因为磁芯310A具有高电阻率，由金属制成的辐射部件400可以与辐射面330接触，无需绝缘。此外，因为磁芯310A由与磁芯310的材料(参见图6)类似的材料制成，即使当磁芯310A接收按压力时，磁芯310A也难以损坏，并且磁芯310A的磁特性也难以劣化。因此，可以通过较大的按压力将辐射部件400紧密地附着至磁芯310A。
辐射部件400形成为具有四个保持孔410。保持孔410形成于与磁芯310A的相应保持孔346相对应的四个位置处。保持孔410的每一个沿上下方向贯穿辐射部件400。
耦合部件500的每一个由热导体制成，具有圆柱形形状。耦合部件500通过辐射部件400的保持孔410以及磁芯310A的保持孔346保持。与磁芯310(参见图6)类似，磁芯310A具有适当的弹性。因此，当耦合部件500的直径略大于保持孔346的直径时，可以通过磁芯310A牢固地保持耦合部件500，而无须使用胶粘剂。耦合部件500可以通过辐射部件400的保持孔410装配和保持。耦合部件500可以与辐射部件400一体地形成。
耦合部件500的每一个从辐射部件400向下延伸以与电路板200的正面220相连。换句话说，耦合部件500经由磁芯310A将电路板200与辐射部件400相连。
根据本实施例的涂层600由薄的树脂制成。磁芯310的辐射面330具有不与辐射部件400接触的中心部分。涂层600涂覆辐射面330的中心部分。因为用涂层600这样涂覆辐射面330，所以线圈350的第一耦合部364可以在辐射面330上暴露的同时收到保护。此外，当涂层600形成为具有适当的厚度时，不会较大地阻碍从辐射面330的热辐射。如从以上解释可以看出的，根据本实施例的辐射面330可向模块10A的外部辐射热。然而，如果要求模块10A更有效地辐射热，可以不用涂层600涂覆辐射面330。
根据本实施例，可以将电路板200和电感器300A产生的热传导至辐射部件400以从辐射部件400辐射。因此，除了延伸通过线圈350的连接部370的热辐射路径之外，根据本实施例的模块10A还具有延伸通过耦合部件500的热辐射路径。因此，可以更加有效地冷却模块10A。
与第一实施例类似，电感器300A的外周或模块10A的外周可以用树脂或金属覆盖。此外，辐射面330可以至少部分地接触模块10A外部的冷却部件，例如热沉。此外，辐射部件400可以至少部分地接触模块10A外部的冷却部件。如前所述，甚至当磁芯310A接收按压力时，磁芯310A也难以损坏，并且磁芯310A的磁特性也难以劣化。因此，可以通过较大的按压力将外部冷却部件紧密地附着至辐射部件400。可以更加有效地冷却这样配置的模块10A。
(第三实施例)
如从图10和12可以看出的，根据本发明第三实施例的模块(电源模块)10B是模块10A(参见图10)的改进。模块10B包括与电路板200略微不同的电路板200B。此外，模块10B包括与模块10A相同的电感器300A、辐射部件400、耦合部件500和涂层600。下文中，将主要解释模块10B和模块10A之间的不同点。
如从图12和13可以看出的，电路板200B具有盒状形状。具体地，电路板200B具有四个侧壁210。侧壁210分别从正面220的四条边向上延伸。例如，这样配置的电路板200B可以由多个电路板构成，每一个电路板具有盘状形状。根据本实施例，在电路板20B的正面上没有安装任何电子部件240，而在电路板200B的背面230上安装各种电子部件240。
电感器300A和辐射部件400容纳在由正面220和侧壁210包围的空间中。线圈350的第二耦合部366设置为与正面220接触或者靠近。因此，线圈350的连接部370延伸较短(参见图12)。
如图12和13所示，侧壁210配置有多个(根据本实施例，8个)端子260。端子260的每一个经由信号线(未示出)与电子部件240相连。端子260与模块10B外部的设备(未示出)电连接，例如用于电流的输入/输出、用于输出电压的监测以及用于开关频率的控制。
如图13所示，如上所述配置的模块10B可以与外部电路板800相连。根据本实施例的外部电路板800配置有具有较高热导率的冷却部件810。例如，冷却部件810可以由金属构成。冷却部件810设置在与模块10B的辐射部件400相对应的位置处。当端子260与外部电路板800相连时，辐射部件400紧密地附着至冷却部件810。因此，可以将模块10B产生的热从辐射部件有效地辐射至冷却部件810。例如，可以通过焊接将辐射部件400固定值冷却部件810。在这种情况下，可以更加有效地冷却模块10B。
(第四实施例)
如从图5和图14可以看出的，根据本发明第四实施例的电感器300X和磁芯310X是根据第一实施例的电感器300和磁芯310的改进。电感器300X和磁芯310X具有与电感器300和磁芯310类似的结构和功能。下文中，更加详细地解释不同于第一实施例的电感器300X和磁芯310X。
如图14所示，根据本实施例的电感器300X包括磁芯310X、线圈350和分隔物820X。根据本实施例的线圈350与根据第一实施例的线圈350实质上相同。具体地，线圈350由金属制成，例如铜。线圈350不具有绝缘涂层。然而，线圈350可以具有绝缘涂层。线圈350具有线圈部360和连接部370。
与第一实施例类似，根据本实施例的磁芯310X是压粉铁心(dustcore)，通过粘合部件314X粘合软磁性金属粉末312的颗粒来形成所述压粉铁心。磁芯310X具有与上下方向垂直的盘状形状。磁芯310X的盘状形状具有1mm或以下的厚度。
与第一实施例类似，例如通过使用球磨机弄平粒状软磁性金属粉末(材料粉末)来形成具有平坦形状的软磁性金属粉末312。优选地是所述材料粉末(软磁性金属粉末312)由铁基合金制成，以便具有必要的磁特性。此外，优选地是软磁性金属粉末312是由Fe-Si基合金制成。此外，优选的是软磁性金属粉末312由Fe-Si-Al基合金(铝硅铁粉)或Fe-Si-Cr基合金制成。当软磁性金属粉末312包括Si和Al时，Si相对于整个软磁性金属粉末312的比例优选地是在重量百分比3wt％和18wt％(含3wt％和18wt％)之间，并且Al相对于整个软磁性金属粉末312的比例优选地是在重量百分比1wt％和12wt％(含1wt％和12wt％)之间。当软磁性金属粉末312包括上述比率的Si和Al时，降低了磁芯310X的磁晶各向异性常数和磁致伸缩常数的每一个，同时改进了磁芯310X的磁特性。此外，当形成磁芯310X时，利用钝化膜形成软磁性金属粉末312的颗粒表面。因此，改进了磁芯310X的电阻率。
粘合具有平坦形状的软磁性金属粉末312的颗粒的粘合部件314X包括氧化硅作为主要成分。这种粘合部件314X可以由包括Si的粘合剂314构成。具体地，与第一实施例类似，将软磁性金属粉末312与溶剂、增粘剂和粘合剂314混合以形成浆料。例如，包括有机成分和固体内容的甲基苯基硅氧烷树脂可以用作粘合剂314。涂覆和加热浆料使得溶剂挥发。这样处理的浆料形成了预备体，所述预备体是磁芯310X的组成部分。因为这样形成的预备体不是由诸如铁素体之类的易碎材料构成，所以预备体可以是加压模铸的。通过压力压缩预定个数的预备体以形成压制体。当将压制体暴露到高温(例如600℃)下进行热处理时，获得了磁芯310X。
当通过压力压缩预备体时，可能发生结构性变形。通常，结构性变形可能降低相对磁导率。然而根据本实施例，即使临时地降低相对磁导率，通过高温下的上述热处理也可以将相对磁导率恢复为具有较高的值。
通过高温下的上述热处理分解了甲基苯基硅氧烷树脂的有机成分。同时，甲基苯基硅氧烷树脂的固体内容变成粘合部件314X(所述粘合部件由包括氧化硅作为主要成分的玻璃材料制成)，同时粘合了软磁性金属粉末312的颗粒。因为由此通过无机物质或者粘合部件314X粘合软磁性金属粉末312，这样形成的磁芯310X甚至可以耐受约260℃高温下的回流焊。此外，因为通过绝缘体粘合软磁性金属粉末312，磁芯310X具有良好的频率特性和10KΩ·cm或以上的高电阻率。因为根据本实施例的磁芯310X具有高电阻率，与磁芯310(参见图5)类似，由导体制成的线圈360可以与磁芯310X直接接触。
通过高温下的上述热处理失去了粘合剂314的有机成分。换句话说，粘合剂314通过热处理失去了其一部分重量和体积。因此，磁芯310X形成为其间具有空隙或空位318X。因此，磁芯310X包括软磁性金属粉末312、粘合部件314X和空位318X。
在前述高温热处理下，因为压制体的不同部分具有彼此不同的温度，压制体的不同部分按照不同的速率热膨胀。此外，粘合剂314在不同部分按照不同的速率收缩和分解。因此，在前述高温热处理下引起内部应力。当压制体具有较大厚度时，内部应力可能较大，使得压制体形成为具有裂纹或间隙。此外，在前述高温热处理下，作为粘合剂314分解的结果，压制体形成为其中具有气体。当压制体具有较大厚度时，在压制体的较深部分中形成的气体难以向外扩散。因此，压制体内部的气体压力可能升高，使得压制体可能形成为具有裂纹或间隙。另一方面，当压制体具有1mm或以下的厚度时，即使在高温下的上述热处理下也不会形成裂纹和间隙。因此，希望的是压制体具有1mm或以下的厚度。更希望的是压制体具有0.7mm或以下的厚度。
为了改进磁特性，希望磁芯310X包括60vol％或以上的软磁性金属粉末312。在这种条件下，磁芯310X具有与铁电体类似的高饱和磁通密度和高磁导率。具体地，可以获得具有约0.5T或以上的饱和磁通密度的磁芯310X。因为根据本实施例的磁芯310X很难是磁饱和的，所以磁芯310X可以具有减小尺寸。此外，可以获得在1MHz的频率下具有50或以上的实数分量的相对磁导率的磁芯310X。此外，可以获得在1MHz的频率下具有100或以上的实数分量的相对磁导率的磁芯310X。具体地，根据本实施例，初始磁导率范围内的相对磁导率的实数分量通过在1MHz或以上的预定频率(X MHz)的磁谐振而变成最大值(Y)。这种预定频率(XMHz)和最大值(Y)满足条件X×Y≥300。因此，可以防止涡流损耗的增加、芯区损耗的增加和噪声吸收性能的劣化。
如图15所示，磁芯310X的软磁性金属粉末312的颗粒设置为与厚度方向或上下方向大致垂直。换句话说，软磁性金属粉末312的颗粒设置为与预定平面或水平面大致平行。因此，磁芯310X沿与预定平面平行的方向具有较低退磁因子，以具有上述改进的相对磁导率。因此，磁芯310X具有与预定平面平行延伸的易磁化轴。为了进一步改进沿与预定平面平行方向的相对磁导率，优选地是软磁性金属粉末312具有10或以上的平均高宽比。
此外，软磁性金属粉末312的颗粒沿厚度方向彼此堆叠，同时沿与预定平面平行的方向彼此偏移。因此，即使当磁芯310X形成为具有裂纹时，也可以防止裂纹发展。根据本实施例，磁芯310X不但可以具有1mm或以下的厚度或者0.5mm或以下的厚度，而且可以具有与陶瓷材料或铁电体相比较高的韧度(toughness)。
参考图14，希望磁芯310X包括10vol％和25vol％(含10vol％和25vol％)之间的空位318X。换句话说，优选地是磁芯310X包括在10vo1％和25vol％(含10vol％和25vol％)之间的空位318X或者孔隙度。可以通过在形成浆料时调节粘合剂314的添加量或者通过在压缩预备体时调节压力来获得所需的孔隙度。当孔隙度是10vol％或以上时，磁芯310X具有弹性，使得可以容易地以不同方式处理磁芯310X。当孔隙度是25vol％或以下时，磁芯310X可以包括足够量的软磁性金属粉末312。
优选地是磁芯310X包括具有10vol％和30vol％(含10vol％和30vol％)之间的体积填充比(体积比)的粘合部件314X。当粘合部件314X的体积比小于10vol％时，磁芯310X具有不足的强度。当粘合部件314X的体积比大于30vol％时，磁芯310X不能具有60vol％或以上的软磁性金属粉末312以及10vol％或以上的孔隙度。
简而言之，根据本实施例的磁芯310X包括60vol％或以上的软磁性金属粉末312、10vol％和30vol％(含10vol％和30vol％)之间的粘合部件314X、以及10vol％和25vol％(含10vol％和25vol％)之间的空位318X。根据ISO7619类型D，磁芯310X具有92和96(含92和96)之间的橡胶硬度。因此，磁芯310X是可弹性形变的。
因为磁芯310X是弹性体，可以如下所述测量其杨氏模量。首先，准备具有宽度(w)和厚度(t)的盘状磁芯310X。然后，从下面支撑磁芯310X的两个被支撑部。被支撑部沿磁芯310X的纵向方向彼此间隔开距离(L)。然后，通过负载(P)从上面对沿纵向方向位于被支撑部之间的压制部加压。然后，测量负载(P)产生的拉伸应变(δ)。如众所周知的，可以根据上述宽度(w)、厚度(t)、距离(L)、负载(P)和拉伸应变(δ)来计算杨氏模量。根据本实施例，可以获得具有在10GPa和90GPa(含10GPa和90GPa)之间的杨氏模量的磁芯310X。此外，通过主要调节磁芯310X的孔隙度，可以获得具有在20GPa和50GPa(含20GPa和50GPa)之间的杨氏模量的磁芯310X。
如从图14中可以看出的，可以不同地处理如上所述配置的磁芯310X。例如，根据本实施例的磁芯310X形成为具有多个通孔340。与第一实施例(参见图5)类似，线圈350的线圈部360具有多个贯穿部(通孔导体)362、第一耦合部(耦合导体)364中的一个或多个以及第二耦合部(耦合导体)366中的一个或多个。线圈部360的贯穿部362分别沿上下方向穿过通孔340。具体地，贯穿部362在使通孔340的内壁342弹性形变的同时穿过通孔340。通过从通孔340的内壁342施加至贯穿部362的按压力来保持线圈350。因此根据本实施例，与第一实施例类似，无需粘附，插入到通孔340中的贯穿部362具有足够的牵引屈服强度。
具体地，因为磁芯310X包括适当体积百分比的空位318X，内壁342周围的部分(压入配合部分)适当地压缩和变形，使得在压入配合部分处产生的应力不会影响整个磁芯310X。因此，防止磁芯310X变形损坏。
与第一实施例(参见图5类似)，第一耦合部364和第二耦合部366的每一个附着至磁芯310X。第一耦合部364在磁芯310X的上表面处将两个贯穿部362的末端彼此耦合。第二耦合部366在磁芯310X的下表面处将两个贯穿部362的末端彼此耦合。可以通过各种方法(例如通过电阻焊和超声焊)将第一耦合部364和第二耦合部366牢固地固定到贯穿部362以附着至磁芯310X。
当第一耦合部364和第二耦合部366附着至磁芯310X时，磁芯310X夹在第一耦合部364和第二耦合部366之间以沿上下方向整体上被压缩。因此，第一耦合部364和第二耦合部366附着至磁芯310X之后的磁芯310X的厚度(t1)相对于第一耦合部364和第二耦合部366附着至磁芯310X之前的另一厚度(t0)减小在2.5％和5.0％(含2.5％和5.0％)之间。如果将线圈部360从磁芯310X拆离，附着之后磁芯310X的厚度(t1)恢复至附着之前磁芯。310X的厚度(t0)。换句话说，几乎恢复磁芯310X减小的厚度，所述减小的厚度是在厚度(t0)的约2.5％和5.0％之间。
如从以上解释可以看出的，根据本实施例的磁芯310X具有这样的性质，使得容易压缩磁芯310X到具有预定的厚度，同时容易从压缩状态恢复到其初始状态。磁芯310X具有上述性质不但是由于在磁芯310X中包括的空位318X，而且是由于软磁性金属粉末312的弹性。因为磁芯310X具有上述性质，磁芯310X沿厚度方向(上下方向)的弹性力将磁芯310X的上表面和小表面分别按压抵靠在第一耦合部364和第二耦合部366。因此，即使磁芯310X具有在线圈350的贯穿部362和通孔340的内壁342之间形成的间隙，磁芯310X也可以保持和固定第一耦合部364和第二耦合部366。
如上所述配置的磁芯310X不但可以牢固地保持线圈部360而且可以保持多种部件。磁芯310X这种可加工性与可以用钉子固定的木头的可加工性类似。这种可加工性使得磁芯310X的处理非常容易并且提高了处理的可靠性。
例如，如图14所示，根据本实施例的磁芯310X形成为具有保持孔346X。分隔物820X具有本体部822X和保持部824X。在与上下方向垂直的水平面内，本体部822X比保持孔346X大，而保持部824X略大于保持孔346X。与贯穿部362类似，这样配置的保持部824X可以压入配合到保持孔346X中并且通过保持孔346X保持。当将保持部824X压入配合到保持孔346X中时，本体部822X的下表面与磁芯310X的上表面接触。因为本体部822X沿水平面具有较大的尺寸，本体部822X防止在压入配合保持部824时产生的灰尘落下。
与第一实施例类似，根据本实施例的电感器300X和磁芯310X可以按照不同方式改进。例如，贯穿部362沿水平面的尺寸可以小于通孔340的尺寸。换句话说，贯穿部362可能不是压入配合到通孔340中，而是穿过通孔340的内部，而没有被内壁342保持。在这种情况下，例如可以通过胶粘剂将贯穿部362固定到通孔340。此外，可以通过压力或焊接将第一耦合部364和第二耦合部366的每一个接合至贯穿部362。此外，可以将要分别与第一耦合部364和第二耦合部366接触的磁芯310X的部分形成为具有分别与第一耦合部364和第二耦合部366相对应的凹部。当形成凹部时，通过磁芯310X更加牢固地保持第一耦合部364和第二耦合部366的每一个。
此外，磁芯310X的表面可以通过绝缘树脂完全或者部分地覆盖。例如，可以使用丙烯酸树脂或聚烯烃树脂作为绝缘树脂。例如，磁芯310X的这样覆盖的表面具有进一步改进的绝缘性。此外，即使当磁芯310X形成为具有裂纹时，也可以更加可靠地防止裂纹发展。绝缘树脂的一部分浸渍磁芯310X的外层。因此，可以更加可靠地防止裂纹的形成和发展。
此外，磁芯可以包括多个磁芯部件，每一个磁芯部件用作根据本实施例的磁芯310X。更具体地，多个磁芯部件，例如多个磁芯310X可以经由胶粘剂彼此堆叠以形成单个层压磁芯。如前所述，根据本实施例的磁芯310X具有形成为几乎没有裂纹的结构。即使当将堆叠的磁芯部件(磁芯310X)按压抵靠并且彼此粘合时，也可以防止形成裂纹。因此，可以获得具有大于1mm厚度的层压磁芯。为了在防止裂纹的同时获得层压磁芯，每一个堆叠的磁芯310X具有1mm或以下的厚度就够了。然而，优选地是每一个堆叠的磁芯310X具有0.5mm或以下的厚度。
通常，铁电体(是陶瓷材料)在MHz范围的频率下具有50或以上或者100或以上的较高相对磁导率。此外，铁电体具有足够的硬度，而不需要加固部件等。因此，铁电体通常用作磁芯的材料。然而，因为铁电体是易碎材料，所以难以使用简单、精确和可靠的接合方法来形成磁芯，所述方法例如是压凹、放置、压入配合或强制压入配合。
另一方面，如果根据本发明的磁芯由具有盘状形状的软磁性金属粉末构成，则即使当磁芯较薄时，在磁芯中形成的裂纹或破裂也不会沿厚度方向发展。因此，根据本发明的磁芯具有比由铁电体构成的磁芯更高的韧性。此外，当在磁芯内部形成的空位的体积比在预定范围内时，磁芯具有弹性。因此，可以容易地处理磁芯。例如，磁芯可以形成为具有孔洞。此外，当将某个部件压入配合到在磁芯中形成的孔洞中时，磁芯的孔洞周围的部分弹性形变，使得压入配合产生的应力不会影响整个磁芯。因此，防止磁芯变形损坏。如从上述解释可以看出的，当电感器包括根据本发明的磁芯时，显著地提高了电感器的设计灵活性，使得可以形成具有减小的尺寸和高可靠性的电感器。
此外，本发明可应用于除了磁芯和电感器之外的其他磁性部件。
(示例)
下文中，将参考具体示例进一步详细解释根据本发明的磁芯和电感器。
首先，参考样品1和2详细解释根据本发明的磁芯中形成的空隙或空位的孔隙度。
(样品1的预备体的形成)
使用软磁性金属粉末作为样品1的预备体的材料。具体地，使用由Fe-Si-Cr基合金制成的水雾化粉末。粉末包括重量百分比3.5wt％的Si和2wt％的Cr。粉末具有33μm的平均粒径(D50)。使用球磨机使粉末变平。具体地，在通过8小时锻造处理粉末之后，将粉末暴露到氮气氛围800℃下进行3小时热处理，使得获得平坦的粉末或者具有平坦形状的Fe-Si-Cr基粉末。然后，将平坦的粉末与溶剂、增粘剂和热固化粘合部件相混合以形成浆料。使用乙醇作为溶剂。使用聚丙烯酸酯作为增粘剂。使用甲基苯基硅氧烷树脂作为热固化粘合部件。聚丙烯酸酯的添加量是相对于平坦粉末为重量百分比3wt％，并且甲基苯基硅氧烷树脂的固体内容的添加量是相对于平坦粉末为重量百分比4wt％。使用冲模(slot die)将浆料涂覆到聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜上。然后，通过在60℃的温度下一小时的干燥将溶剂挥发，使得形成预备体。
(样品1的平板的形成)
使用修整模具将预备体切割成多个正方形形状，每一个正方形形状具有30mm的宽度和30mm的长度，使得形成多个片。将预定个数的片堆叠和插入到金属模具中。通过150℃下2MPa的形成压力将金属模具中的片压模一个小时，使得获得压制体。具体地，通过改变片的堆叠个数或者预定个数来形成具有多种厚度的十一个压制体。例如，具有1mm厚度的压制体由近似30个片构成。将压制体在空气中暴露到600℃下的两小时热处理，使得形成十一个平板。通过这种热处理，增粘剂几乎完全分解，不会留在平板中。此外，通过这种热处理，甲基苯基硅氧烷树脂的固体内容失去其一部分重量，同时改变为经热处理的粘合部件或者由包括氧化硅作为主要成分的玻璃材料制成的粘合部件。例如，当在空气中在550℃下热处理1小时，甲基苯基硅氧烷树脂的固体内容的热损耗是20wt％。
(样品1的平板的孔隙度的测量以及样品1的平板的裂纹发生率的检查)
通过阿基米德方法测量每一个这样形成的平板的形成密度。具体地，平坦粉末的实际密度预先计算为7.6g/cm3，并且硬化的甲基苯基硅氧烷树脂(粘合部件)的密度预先计算为1.3g/cm3。通过使用上述数值来计算金属成分(平坦粉末)的体积填充比(体积比)、经热处理的粘合成分(粘合部件)的体积填充比(体积比)以及平板中空位的孔隙度。
通过视觉地观察平板的四个侧面来检查裂纹发生率。
表1中示出了上述测量和检查的结果。
[表1]
任意平板中的裂纹如此精细，使得可以通过用树脂涂覆平板的侧面来防止平板破裂。此外，当平板的厚度是1.0mm或以下时，几乎不会形成裂纹，从而上述防止措施是不必要的。
(样品2的预备体的形成)
使用软磁性金属粉末作为样品2的预备体的材料。具体地，使用由Fe-Si-Cr基合金制成的水雾化粉末。粉末包括重量百分比3.5wt％的Si和2wt％的Cr。粉末具有33μm的平均粒径(D50)。使用球磨机使粉末变平。具体地，在通过8小时锻造处理粉末之后，将粉末暴露到氮气氛围800℃下进行3小时热处理，使得获得平坦的粉末或者具有平坦形状的Fe-Si-Cr基粉末。然后，将平坦粉末与溶剂、增粘剂和热固化粘合部件相混合以形成浆料。使用乙醇作为溶剂。使用聚丙烯酸酯作为增粘剂。使用甲基苯基硅氧烷树脂作为热固化粘合部件。甲基苯基硅氧烷树脂的固体内容的添加量是相对于平坦粉末为在重量百分比2wt％和20wt％之间变化，使得形成十一种类型的浆料。使用冲模将浆料涂覆到PET膜上。然后，通过在60℃的温度下一小时的干燥将溶剂挥发，使得形成预备体。通过上述形成工艺，形成十一种类型的包含不同量甲基苯基硅氧烷树脂的预备体。
(样品2的平板的形成)
使用修整模具将每一个预备体切割成多个正方形形状，每一个正方形形状具有30mm的宽度和30mm的长度，使得形成多个片。因此，形成十一种类型的包含不同量甲基苯基硅氧烷树脂的片，其中每一种类型包括多个包含相同量甲基苯基硅氧烷树脂的片。将每一种类型的预定个数的片堆叠和插入到金属模具中。通过在150℃下2MPa的形成压力将金属模具中的片压模一个小时，使得获得压制体。因此，形成十一种类型的包含不同量的甲基苯基硅氧烷树脂的压制体，其中每一种类型包括十五个压制体，所述压制体包含相同量的甲基苯基硅氧烷树脂。将压制体在氮气氛围下暴露到550℃下的一小时热处理，使得形成十一种类型的平板。十一种类型的甲基苯基硅氧烷树脂的量彼此不同。十一种类型的每一种类型包括十五个平板，每一个平板包含相同量的甲基苯基硅氧烷树脂。每一个平板具有0.7mm的厚度。通过这种热处理，增粘剂几乎完全分解，不会留在平板中。此外，通过这种热处理，甲基苯基硅氧烷树脂的固体内容失去其一部分重量，同时改变为经热处理的粘合部件或者由包括氧化硅作为主要成分的玻璃材料制成的粘合部件。例如，当在空气中550℃下热处理1小时，甲基苯基硅树脂的固体内容的热损耗是20wt％。
(样品2的平板的孔隙度的测量)
通过阿基米德方法测量每一个这样形成的平板的形成密度。具体地，平坦粉末的实际密度预先计算为7.6g/cm3，并且硬化的甲基苯基硅氧烷树脂(粘合部件)的密度预先计算为是1.3g/cm3。通过使用上述数值来计算金属成分(平坦粉末)的体积填充比(体积比)、经热处理的粘合成分(粘合部件)的体积填充比(体积比)以及平板中空位的孔隙度。
(样品2的堆叠体的形成)
十一种类型中的每一种类型的5个堆叠体由十一种类型中的每一种类型的十五个平板构成。换句话说，堆叠体的每一个由三个包含相同量的甲基苯基硅氧烷树脂的平板构成。具体地，经由胶粘剂将三个平板彼此堆叠。使用单组分环氧树脂(即RESINOUS KASEI有限公司的S-71)作为胶粘剂。将堆叠的平板镜面抛光。然后，将堆叠的平板夹在两个不锈钢板之间，每一个不锈钢板具有10mm的厚度。经由不锈钢板按压堆叠的平板。具体地，使用液压机用15MPa的压力在170℃下按压堆叠平板3个小时，使得堆叠的平板彼此结合以成为单一堆叠体。通过上述形成工艺，五个堆叠体由每一种类型的十五个平板构成。
(样品2的堆叠体的裂纹发生率的检查)
在堆叠的平板完全结合之后，通过视觉地观看堆叠体的四个侧面来检查裂纹发生率。
表2中示出了上述测量和检查的结果。
[表2]
如表2所示，当粘合部件的体积填充比是体积百分比7vol％并且孔隙度是体积百分比33vol％时，堆叠体具有不足的强度从而形成间隙。此外，当孔隙度是体积百分比10vol％或以下时，堆叠体形成为具有裂纹。当孔隙度是体积百分比10vol％或以下时，堆叠体中没有足够地包括空位，使得堆叠体几乎不能压缩变形。因此，当在利用压力进行结合时在堆叠体内产生剪切应力时，堆叠体不能通过压缩形变足够地吸收剪切应力。作为其结果，会形成裂纹。另一方面，当粘合部件的体积填充比在体积百分比9.5vol％和37vol％之间(含9.5vol％和37vol％)，并且孔隙度是在体积百分比10vol％和25.5vol％之间(含10vol％和25.5vol％)时，堆叠体形成为不具有裂纹。在这种情况下，堆叠体包括适当量的粘合部件以具有足够的强度。此外，堆叠体具有适当的孔隙度。因此，认为通过堆叠体的压缩形变吸收了在利用压力进行结合时在堆叠体内产生的剪切应力。因此当将堆叠体的孔隙度控制为处于体积百分比10vol％和25.5vol％之间(含10vol％和25.5vol％)时，堆叠体内的空位允许压缩形变以防止堆叠体形成为具有裂纹。
接下来，将解释示例1以及比较示例1至3的每一个的磁芯和电感器。
(示例1的磁芯的预备体的形成)
使用软磁性金属粉末作为示例1的预备体的材料。具体地，使用由Fe-Si-Al基合金(铝硅铁粉)制成的水雾化粉末。所述粉末具有55μm的平均粒径(D50)。使用球磨机使粉末变平。具体地，在通过8小时锻造处理粉末之后，将粉末暴露到氮气氛围700℃下进行3小时热处理，使得获得平坦粉末或者具有平坦形状的铝硅铁粉粉末。然后，将平坦粉末与溶剂、增粘剂和热固化粘合部件相混合以形成浆料。使用乙醇作为溶剂。使用聚乙烯醇缩丁醛作为增粘剂。使用甲基苯基硅氧烷树脂作为热固化粘合部件。通过使用冲模将浆料涂覆到PET膜上。然后，通过在60℃的温度下一小时的干燥将溶剂挥发，使得形成预备体。
(用于测量示例1的磁芯特性的平板的形成)
通过使用修整模具将预备体切割成多个正方形形状，每一个正方形形状具有30mm的宽度和30mm的长度，使得形成多个片。将预定个数的片堆叠和插入到金属模具中。通过在150℃下200MPa的形成压力将金属模具中的片压模一个小时，使得获得压制体。所述压制体具有0.25mm的厚度。将压制体在氮气氛围下暴露到600℃的一小时热处理，使得形成平板。
(示例1的平板的特性)
这样形成的平板具有4.9g/cm3的密度和10KΩ·cm或以上的体电阻率(电阻率)。通过使用平板的密度来计算平板中金属成分(平坦粉末)的体积填充比(体积比)。金属成分的体积填充比是体积百分比约67vol％。将平板夹在两个玻璃环氧板之间，每一个玻璃环氧板由类型4阻燃剂(FR4)制成。每一个玻璃环氧板具有1.5mm的厚度、50mm的宽度和50mm的长度。当通过100MPa的压力按压夹入中间的平板时，丝毫不会损坏平板。因此，这样形成的平板具有抵抗与平板的平坦表面垂直的外力的高强度，与诸如Ni-Zn基铁电体等现有陶瓷基磁芯材料不同。
(示例1的磁芯的平板的形成)
通过使用修整模具将预备体切割成多个矩形形状，每一个矩形形状具有15mm的宽度和11mm的长度，使得形成多个片。将预定个数的片堆叠和插入到金属模具中。通过在150℃下、200MPa的形成压力将金属模具中的片压模一个小时，使得获得压制体(平板)。所述压制体具有0.9mm的厚度。
(示例1的磁芯的形成)
如图16所示，使用压制体来形成示例1的电感器的磁芯。具体地，通过钻孔切割将压制体形成为在压制体的预定位置处具有四个过孔或通孔。每一个通孔具有0.8mm的直径。然后，将压制体在氮气氛围下暴露到600℃的一小时热处理，使得形成磁芯。这样形成的磁芯具有4.9g/cm3的密度和10KΩ·cm或以上的体电阻率(电阻率)。使用磁芯的密度来计算磁芯中金属成分(平坦粉末)的体积填充比(体积比)。金属成分的体积填充比是体积百分比约67vol％。
(比较示例1至3的磁芯的形成)
使用磁芯部件1至3或者三种类型的商用Ni-Zn基铁电烧结体分别作为比较示例1至3的电感器的磁芯。对于1MHz频率下的相对磁导率，磁芯部件1至3分别具有200、260和550的实数分量。磁芯部件1至3的每一个具有10KΩ·cm或以上的体电阻率(电阻率)。将磁芯部件1至3的每一个沿厚度方向进行切割和抛光以具有盘状形状，所述盘状形状具有15mm的宽度、11mm的长度和0.9mm的厚度。如图16所示，通过超声处理将每一个盘状烧结体形成为在预定位置具有四个过孔或通孔。每一个通孔均具有0.8mm的直径。通过上述工艺，形成比较示例1至3的磁芯。比较示例1至3的每一个的磁芯由Ni-Zn基铁电体制成，具有令人满意的高频特性。
(示例1和比较示例1至3的每一个的线圈的导电部件的形成)
如图16所示，形成多条铜线，每一条铜线不具有绝缘涂层。每一条铜线具有圆柱形形状，所述圆柱形形状的直径是0.8mm并且长度是1.8mm。将这样形成的铜线用作通孔导体或者线圈的贯穿部，以插入到磁芯的过孔中。也形成线圈的多个耦合导体。具体地，耦合导体分别由铜片形成。每一个铜片都不具有绝缘涂层，并且具有2mm的宽度和0.3mm的厚度。将铜片切割为具有预定的长度。通过钻孔切割将这样形成的铜片形成为在预定位置具有孔洞。每一个孔洞的直径是0.8mm。
(示例1和比较示例1至3的电感器的形成)
如从图16和17可以看出的，将通孔导体插入到示例1的磁芯的相应过孔中。将耦合导体设置在磁芯的上表面和下表面上，使得耦合导体的孔洞与相应的通孔导体重叠。将这样设置的磁芯、通孔导体和耦合导体夹在两个不锈钢板之间。向不锈钢板施加15kgf的压力，使得将通孔导体和耦合导体彼此接合。将通孔导体形成为具有接合部分，使得所述接合部分与耦合导体相接合。通过压力使通孔导体的接合部分较大地形变。具体地，接合部分的直径大于0.8mm的初始直径。如图17所示，通过前述工艺形成示例1的电感器。与示例1的电感器类似，通过分别使用比较示例1至3的磁芯来形成比较示例1至3的电感器。
(示例1和比较示例1至3的电感器的特性测量)
针对示例1和比较示例1至3的电感器的每一个，测量1MHz频率下的电感、电感的频率特性、以及热导率。使用电感电容电阻测定计LCR(即Agilent Technologies，Inc.的HP-4284A)来测量1MHz频率下的电感。使用阻抗分析仪(即，Agilent Technologies，Inc.的HP-4294A)来测量电感的频率特性。使用ULVAC-RIKO Inc.的FTC-1来测量热导率。
(示例1和比较示例1至3的每一个的特性：电感和电感的频率特性)
如图19所示，本发明的示例1的电感器具有与Ni-Zn基铁电电感器或者比较示例1至3的电感器等同的电感。此外，示例1的电感器的电感在小于约4MHz的频率下不会由于涡流损耗等降低。此外，示例1的电感器甚至在高频下也具有较高电感，等于或大于比较示例1至3的电感器的电感，比较示例1至3的每一个均具有良好的高频特性。
(示例1和比较示例1至3的每一个的特性：电感vs.偏置电流)
如图20所示，当向线圈施加较大的偏置电流时，示例1的电感器的电感显著地优于比较示例1至3的电感器的电感。例如，在施加5A的偏置电流的情况下，示例1的电感器的电感约是比较示例1至3的每一个的电感器的电感的两倍。示例1的电感器具有上述高电感，这是因为示例1的电感器的磁芯由饱和磁通密度比Ni-Zn基铁电体高的金属粉末制成。从以上解释中可以看出，即使当向线圈供应较大的电流时，也几乎不会降低示例1的电感器的电感。因此，示例1的电感器适合被供应较大电流的电感器。
(示例1和比较示例1至3的每一个的特性：热导率)
示例1的电感器具有7.5W/m·K的热导率，而示例1至3的电感器的每一个具有3.5W/m·K和4.5W/m·K之间的热导率。换句话说，示例1的电感器的热导率约是比较示例1至3的电感器的每一个的2倍。
如从以上解释可以看出的，与现有的Ni-Zn基铁电电感器相比较，根据本发明的电感器具有较高的强度、甚至当供应较大的电流时也难以降低的电感、以及较高的热导率。因此，根据本发明的电感器可以用作上述各种实施例的模块的每一个的电感器。
接下来，解释示例2和比较示例4至6的每一个的磁芯和电感器。
(示例2的磁芯的预备体的形成)
使用软磁性金属粉末作为示例2的预备体的材料。具体地，使用由Fe-Si-Al合金(铝硅铁粉)制成的气体雾化粉末。粉末具有55μm的平均粒径(D50)。使用球磨机使粉末变平。具体地，在通过8小时锻造处理粉末之后，将粉末暴露到氮气氛围700℃下进行3小时热处理，使得获得平坦粉末或者具有平坦形状的铝硅铁粉粉末。然后，将平坦粉末与溶剂、增粘剂和热固化粘合部件相混合以形成浆料。使用乙醇作为溶剂。使用聚丙烯酸酯作为增粘剂。使用甲基硅氧烷树脂作为热固化粘合部件。通过使用冲模将浆料涂覆到PET膜上。然后，通过在60℃的温度下一小时的干燥将溶剂挥发，使得形成预备体。
(示例2的磁芯的平板的形成)
使用修整模具将预备体切割成多个矩形形状，每一个矩形形状具有15mm的宽度和11mm的长度，使得形成多个片。将预定个数的片堆叠和插入到金属模具中。通过在150℃下、20kg/cm2的形成压力将金属模具中的片压模一个小时，使得获得压制体(平板)。压制体具有0.9mm的厚度。
(示例2的磁芯的形成)
如图16所示，使用压制体形成示例2的电感器的磁芯。具体地，通过钻孔切割将加压体形成为在压制体的预定位置处具有四个过孔或通孔。每一个通孔具有0.8mm的直径。然后，将压制体在氮气氛围下暴露到600℃的一小时热处理，使得形成磁芯。这样形成的磁芯具有4.9g/cm3的密度和10KΩ·cm或以上的体电阻率(电阻率)。使用磁芯的密度来计算磁芯中金属成分(平坦粉末)的体积填充比(体积比)。金属成分的体积填充比是体积百分比约67vol％。
(示例2和比较示例4至6的每一个的线圈的导电部件的形成)
如图16所示，通过前述形成工艺，形成示例2和比较示例4至6的每一个的通孔导体和耦合导体。例如与示例1类似，通孔导体由不具有任何绝缘涂层的铜线构成，并且耦合导体由不具有绝缘涂层的铜片构成。
(示例2的电感器的形成)
如从图16和17可以看出的，将通孔导体插入到示例2的磁芯的相应贯穿通孔中。将耦合导体设置在磁芯的上表面和下表面上，使得耦合导体的孔洞与相应的通孔导体重叠。将这样设置的磁芯、通孔导体和耦合导体夹在两个不锈钢板之间。向不锈钢板施加15kgf的压力，使得通孔导体和耦合导体彼此接合。通孔导体形成为具有接合部分，所述接合部分与耦合导体相接合。通过压力使通孔导体的接合部分较大地形变。具体地，接合部分的直径大于0.8mm的初始直径。将如上所述形成的电感器在氮气氛围下暴露到650℃下一小时热处理，使得形成示例2的电感器。
通孔导体的接合部分通过这种热处理扩散并且焊接到耦合导体，使得降低了接合部分处的电阻。
(比较示例4至6的电感器的形成)
通过前述形成工艺形成比较示例1至3的电感器。于是，比较示例4至6的电感器分别由比较示例1至3的电感器构成。具体地，与示例2类似，将比较示例1至3的电感器在氮气氛围下暴露到650℃下一小时热处理，使得形成比较示例4至6的电感器。
在表3中示出了形成示例2和比较示例4至6的电感器时各自受损电感器的比率。
[表3]
(示例2和比较示例4至6的电感器的特性测量)
针对示例2和比较示例4至6的电感器的每一个测量1MHz频率下的电感和电感的频率特性。通过使用LCR(即Agilent Technologies，Inc.的HP-4284A)来测量1MHz频率下的电感。通过使用阻抗分析仪(即，AgilentTechnologies，Inc.的HP-4294A)来测量电感的频率特性。
(示例2和比较示例4至6的每一个的特性：电感和电感的频率特性)
如图21所示，本发明的示例2的电感器具有与Ni-Zn基铁电电感器或者比较示例4至6的每一个的电感器等同的电感。此外，示例2的电感器的电感在小于约4MHz的频率下不会由于涡流损耗等降低。此外，示例2的电感器甚至在高频下也具有较高的电感，等于或大于比较示例4至6的电感器的电感，比较示例4至6的每一个均具有良好的高频特性。此外，如从图21所示的示例2的测量结果可以看出的，尽管在由通孔导体和耦合导体构成的线圈部紧密附着至磁芯的状态下、在高温下对示例2的电感器进行热处理，所述线圈部也没有短路。
表4中示出了针对示例2和比较示例4至6的电感器的每一个，在5A的偏置电流下的电感。
[表4]
1MHz频率和5A偏置电流下的电感(μH)
示例2 0.21
比较示例4 0.1
比较示例5 0.105
比较示例6 0.115
(示例2和比较示例4至6的每一个的特性：电感vs.偏置电流)
如图22和表4所示，当向线圈施加较大的偏置电流时，示例2的电感器的电感显著地优于比较示例4至6的电感器或者每一个均由Ni-Zn基铁电磁芯构成的电感器的电感。例如，在施加5A的偏置电流的情况下，示例2的电感器的电感约是比较示例4至6的每一个的电感器的电感的两倍。示例2的电感器具有上述高电感，因为示例2的电感器的磁芯由饱和磁通密度比Ni-Zn基铁电体高的金属粉末制成。从以上解释中可以看出，甚至当向线圈供应较大的电流时，也几乎不会降低示例2的电感器的电感。因此，示例2的电感器适合被供应较大电流的电感器。
接下来解释示例3和4的每一个的磁芯和电感器。
(示例3和4的每一个的磁芯的金属粉末的形成)
使用软磁性金属粉末作为示例3和4的每一个的预备体的材料。具体地，使用由Fe-Si-Al基合金(铝硅铁粉)制成的气体雾化粉末。所述粉末具有55μm的平均粒径(D50)。使用球磨机使粉末变平。具体地，在通过8小时锻造处理粉末之后，将粉末暴露到氮气氛围700℃下进行3小时热处理，使得获得平坦粉末或者具有平坦形状的铝硅铁粉粉末。测量这样形成的平坦粉末的平均主轴(Da)、平均最大厚度(ta)和平均高宽比(Da/ta)。具体地，用树脂浸渍平坦粉末以进行硬化。因此，形成了硬化体。然后，抛光硬化体。使用扫描电子显微镜检查位于硬化体的抛光表面上的平坦金属颗粒的形状。具体地，对于30个平坦金属颗粒的每一个，测量主轴(D)和最厚部分处的最大厚度(t)。根据主轴(D)和最大厚度(t)来计算每一个高宽比(D/t)。对这样获得的高宽比(D/t)进行平均化，使得获得平均高宽比(Da/ta)。平均主轴(Da)是60μm。平均最大厚度(ta)是3μm。平均高宽比(Da/ta)是20。
(示例3和4的每一个的磁芯的预备体的形成)
将平坦粉末与溶剂、增粘剂和热固化粘合部件相混合以形成浆料。使用乙醇作为溶剂。使用聚丙烯酸酯作为增粘剂。使用甲基硅氧烷树脂作为热固化粘合部件。使用冲模将浆料涂覆到PET膜上。然后，通过在60℃温度下一小时的干燥将溶剂挥发，使得形成示例3和4的每一个的预备体。
(示例3的磁芯的平板的形成)
使用修整模具将预备体切割成多个矩形形状，每一个矩形形状具有15mm的宽度和11mm的长度，使得形成多个片。将预定个数的片堆叠和插入到金属模具中。通过150℃、2MPa的形成压力将金属模具中的片压模一个小时，使得获得压制体(平板)。所述压制体具有0.9mm的厚度。
(示例3的磁芯的形成)
如图16所示，使用压制体形成示例3的电感器的磁芯。具体地，通过钻孔切割将压制体形成为在压制体的预定位置处具有四个过孔或通孔。每一个通孔具有0.8mm的直径。然后，将压制体在氮气氛围下暴露到650℃的一小时热处理，使得形成示例3的磁芯。这样形成的磁芯具有4.9g/cm3的密度和10KΩ·cm或以上的体电阻率(电阻率)。使用磁芯的密度来计算磁芯中金属成分(平坦粉末)的体积填充比(体积比)、经热处理的粘合成分(粘合部件)的体积填充比(体积比)和空位的孔隙度。金属成分的体积填充比是体积百分比约67vol％。粘合部件(是硬化的甲基硅氧烷树脂，或者由包括氧化硅作为主要成分的玻璃材料制成的粘合部件)的体积填充比是体积百分比约18vol％。孔隙度是大约体积百分比15vol％。通过上述热处理几乎完全地分解了增粘剂，而不会留在磁芯中。
(示例3的线圈的导电部件的形成)
如图16所示，通过前述形成工艺，形成示例3的通孔导体和耦合导体。
(示例3的电感器的形成)
如从图16和17可以看出的，与示例1和示例2类似，形成示例3的电感器。
(示例4的磁芯的形成)
使用修整模具将示例4的预备体切割成多个矩形形状，每一个矩形形状具有15mm的宽度和11mm的长度，使得形成多个片。将预定个数的片堆叠和插入到金属模具中。通过150℃、2MPa的形成压力将金属模具中的片压模一个小时，使得获得了压制体(平板)。所述压制体具有0.9mm的厚度。将压制体在氮气氛围下暴露到650℃下一小时热处理，使得形成示例4的磁芯。
(示例4的线圈的通孔导体的形成)
如从图16和18可以看出的，通过与前述形成工艺类似的形成工艺，形成示例4的通孔导体。
(示例4的电感器的形成)
如图18A，准备三个片或者三个片状预浸渍体，每一个片具有0.3mm的厚度。每一个片形成为具有矩形开口，所述矩形开口具有15mm的宽度和11mm的长度。将这样形成的三个片堆叠以形成具有0.9mm厚度的预浸渍体。将示例4的磁芯放置在预浸渍体的开口中。如图18B所示，准备两个树脂基板，每一个树脂基板均具有0.5mm的厚度。树脂基板的每一个是单侧铜箔基板。具体地，树脂基板的每一个具有形成为具有一个或多个导电图案(耦合导体)的箔片侧，每一个导电图案由铜箔制成。将两个树脂基板设置在预浸渍体和磁芯的上表面和下表面上，使得形成堆叠体。具体地，树脂基板之一的箔片侧位于堆叠体的上表面上，而树脂基板的其余一个基板的箔片侧位于堆叠体的下表面上。通过180°下3MPa的形成压力将这样形成的层压体压模一个小时。示例4的电感器由这样挤压的堆叠体(压制体)形成。具体地，通过钻孔切割将压制体形成为在压制体的预定位置处具有四个过孔或通孔(参见图16和图18B)。每一个通孔具有0.8mm的直径。然后，将通孔导体(每一个通孔导体由铜制成，具有0.8mm的直径)插入到相应的贯穿通孔中。通过焊接将通孔导体和树脂基板的导电图案彼此接合，使得形成示例4的电感器。如图18B所示，将示例4的磁芯放置于包括预浸渍体的堆叠树脂基板中。
(示例3和4的电感器的特性测量)
针对示例3和4的电感器的每一个测量1MHz频率下的电感和电感的频率特性。通过使用LCR计(即Agilent Technologies，Inc.的HP-4284A)来测量1MHz频率下的电感。通过使用阻抗分析仪(即，AgilentTechnologies，Inc.的HP-4294A)来测量电感的频率特性。
(示例4和比较示例1至3的每一个的特性：电感和电感的频率特性)
如图23所示，本发明的示例4的电感器具有与Ni-Zn基铁电电感器或者比较示例1至3的每一个的电感器等同的电感。此外，示例4的电感器的电感在小于约4MHz的频率下不会由于涡流损耗等降低。此外，示例4的电感器甚至在高频下也具有较高的电感，等于或大于比较示例1至3的电感器的电感，比较示例4至6的每一个均具有良好的高频特性。
(示例4和比较示例1至3的每一个的特性：电感vs.偏置电流)
如图24所示，当向线圈施加较大的偏置电流时，示例4的电感器的电感显著地优于比较示例1至3的电感器或者每一个均由Ni-Zn基铁电磁芯构成的电感器的电感。例如，在施加5A的偏置电流的情况下，示例4的电感器的电感约是比较示例1至3的每一个的电感器的电感的两倍。示例4的电感器具有上述高电感，这是因为示例4的电感器的磁芯由饱和磁通密度比Ni-Zn基铁电体高的金属粉末制成。从以上解释中可以看出，甚至当向线圈供应较大的电流时，也不会降低示例4的电感器的电感。因此，示例4的电感器适合被供应较大电流的电感器。
(示例3和4的电感器的特性)
如图23和24所示，尽管示例4的电感器与示例3的电感器不同，包括堆叠树脂基板内的磁芯，但是示例4的电感器具有与示例3的电感器几乎相同的磁特性。因此，根据本发明的磁芯即使被夹在树脂基板之间时也不会被施加的压力损坏。此外，在将磁芯夹在树脂基板之间之后，保持了磁芯的良好磁特性。
根据本发明的增粘剂和诸如有机粘合剂之类的热固化粘合部件不限于上述示例。例如，可以依据软磁性金属粉末来适当地准备具体的有机粘合剂。此外，可以依据软磁性金属粉末来适当地调节有机粘合剂的附加量。此外，当与软磁性金属粉末的表面积成正比地调节热固化粘合部件的附加量时，可以获得与上述示例类似的令人满意的效果。
尽管用作上述示例和比较示例中的线圈部的每一个导体不具有任合绝缘涂层，然而可以使用具有在预定部分处形成的绝缘涂层的导体。此外，当通过按压力将通孔导体和耦合导体彼此接合时，通过同时的熔融或脉冲电流的施加来加速接合过程。此外，接合部分不会由于热处理而扩散、也不会由于热处理而焊接。相反，在必要的情况下可以通过将纳米金属粉末颗粒插入到接合部分中，来加速扩散和焊接。
本申请基于2013年2月4日在日本专利局递交的日本专利申请JP2013-019649和2013年9月25日在日本专利局递交的日本专利申请JP2013-198965，将其内容合并在此作为参考。
尽管已经描述了本发明的优选实施例，本领域普通技术人员应该理解的是在不脱离本发明精神的情况下可以进行其他和进一步的改进，并且本发明易于要求落在本发明真实范围内的所有这些实施例的权利。

Claims (33)

1.一种模块，包括：
电路板，所述电路板具有沿上下方向彼此位于相对侧的正面和背面；以及
电感器，所述电感器具有磁芯和线圈，所述磁芯由软磁性金属材料制成，所述磁芯具有沿上下方向彼此位于相对侧的正面和辐射面，所述磁芯的正面设置为沿上下方向面对所述电路板的正面，所述磁芯的辐射面设置为能够向外辐射热，所述线圈具有线圈部和连接端，所述线圈部至少部分地缠绕所述磁芯，所述连接端与所述电路板的正面相连。
2.根据权利要求1所述的模块，其中所述磁芯的辐射面至少部分地暴露到模块外部。
3.根据权利要求1所述的模块，其中所述磁芯的辐射面与在所述模块外部的冷却部件至少部分地接触。
4.根据权利要求1所述的模块，其中：
所述磁芯形成为是可弹性形变的；
所述磁芯形成为具有通孔；
所述线圈的线圈部在使所述通孔的内壁弹性形变的同时穿过所述通孔；以及
通过从所述通孔的内壁向所述线圈部施加的按压力来保持所述线圈。
5.根据权利要求1所述的模块，所述模块还包括辐射部件，其中所述辐射部件附着至所述磁芯的辐射面。
6.根据权利要求5所述的模块，所述模块还包括由热导体制成的耦合部件，其中所述耦合部件经由所述磁芯将所述电路板与所述辐射部件相耦合。
7.根据权利要求5所述的模块，其中所述辐射部件与在所述模块外部的冷却部件至少部分地接触。
8.根据权利要求1所述的模块，其中在所述电路板的正面上安装电子部件。
9.根据权利要求1所述的模块，其中在所述电路板的正面上不安装任何电子部件。
10.根据权利要求1所述的模块，其中所述模块是用于向所述模块的外部供应电力的电源模块。
11.根据权利要求1所述的模块，其中：
所述软磁性金属材料是具有平坦形状的软磁性金属粉末；以及
所述磁芯是由绝缘材料粘合的软磁性金属粉末制成的。
12.根据权利要求11所述的模块，其中所述磁芯包括体积百分比55vol％或以上的软磁性金属粉末。
13.根据权利要求11所述的模块，其中所述磁芯包括体积百分比60vol％或以上的软磁性金属粉末。
14.根据权利要求11所述的模块，其中所述磁芯包括体积百分比70vol％或以上的软磁性金属粉末。
15.根据权利要求11所述的模块，其中所述磁芯具有10KΩ·cm或以上的电阻率。
16.一种由软磁性金属粉末制成的磁芯，所述软磁性金属粉末具有平坦形状并且由粘合部件粘合，其中：
所述磁芯具有弹性；
所述磁芯包括体积百分比60vol％或以上的软磁性金属粉末以及体积百分比在含10vol％和25vol％的10vol％到25vol％范围之间的空位；以及
所述粘合部件包括氧化硅作为主要成分。
17.根据权利要求16所述的磁芯，其中所述磁芯具有根据ISO 7619类型D在含92和96的92到96范围之间的橡胶硬度。
18.根据权利要求16所述的磁芯，其中所述磁芯具有在含10GPa和90GPa的10GPa到90GPa范围之间的杨氏模量。
19.根据权利要求18所述的磁芯，其中所述磁芯具有在含20GPa和50GPa的20GPa到50GPa范围之间的杨氏模量。
20.根据权利要求16所述的磁芯，其中所述磁芯具有10KΩ·cm或以上的电阻率。
21.根据权利要求16所述的磁芯，其中所述磁芯具有相对磁导率，所述相对磁导率具有在1MHz频率下100或以上的实数分量。
22.根据权利要求16所述的磁芯，其中所述软磁性金属粉末由Fe基合金制成。
23.根据权利要求16所述的磁芯，其中所述软磁性金属粉末由Fe-Si基合金制成。
24.根据权利要求16所述的磁芯，其中所述软磁性金属粉末由Fe-Si-Al基合金或者Fe-Si-Cr基合金制成。
25.根据权利要求16所述的磁芯，其中：
所述磁芯具有盘状形状；
所述盘状形状具有1mm或以下的厚度。
26.一种包括多个磁芯部件的磁芯，每一个磁芯部件是根据权利要求25所述的磁芯，其中经由胶粘剂将所述磁芯部彼此堆叠。
27.根据权利要求16所述的磁芯，其中：
绝缘树脂覆盖所述磁芯的表面的至少一部分；以及
所述绝缘树脂的一部分浸渍所述磁芯的外层。
28.根据权利要求16所述的磁芯，其中所述磁芯具有0.5T或以上的饱和磁通密度。
29.一种电感器，包括根据权利要求16所述的磁芯和线圈，其中所述线圈具有线圈部和连接端。
30.根据权利要求29所述的电感器，其中：
所述磁芯形成为具有通孔；
所述线圈的线圈部具有贯穿部；以及
所述贯穿部穿过所述通孔。
31.根据权利要求30所述的电感器，其中：
所述磁芯形成为具有多个通孔；
所述线圈的线圈部具有多个贯穿部、以及耦合导体；
所述贯穿部分别穿过所述通孔；
所述耦合导体附着至所述磁芯；
所述耦合导体在磁芯的上侧或下侧将两个贯穿部的末端彼此耦合；
相对于耦合导体附着至磁芯之前的另一磁芯厚度，耦合导体附着至磁芯之后的磁芯厚度减小2.5％到5.0％，含2.5％和5.0％；以及
当线圈部从磁芯分离时，附着之后的磁芯厚度朝着附着之前的磁芯厚度恢复。
32.根据权利要求30所述的电感器，其中：
所述线圈的贯穿部在使所述通孔的内壁弹性形变的同时穿过所述通孔；以及
通过从所述通孔的内壁向所述贯穿部施加的按压力来保持所述线圈。
33.根据权利要求29所述的电感器，其中所述线圈不具有绝缘涂层。
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