CN113161128A - 电感元件及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种电感元件及其制造方法。电感元件包括磁性底座、线圈结构以及封装结构。磁性底座具有一组装面，且组装面被定义出一设置区。线圈结构组装于磁性底座上且包括一线圈主体、一第一延伸线段以及一第二延伸线段。线圈主体具有对应于设置区的一贯穿孔，且第一延伸线段与第二延伸线段皆由线圈主体朝向磁性底座延伸并绕设在磁性底座上。封装结构包覆磁性底座与线圈结构，且封装结构包括一磁性封装主体，且磁性封装主体的一部分填入线圈主体的贯穿孔内，并连接于磁性底座。借此，本申请所提供的电感元件及其制造方法，可以增加电感设计的弹性，且避免增加制造成本。

Description

电感元件及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种被动元件及其制造方法，特别是涉及一种电感元件及其制造方法。

背景技术

电感是广泛应用于电路设计中的被动组件，依据不同应用需求而具有不同的结构。在其中一种现有的电感结构中，线圈会盘绕设置在具有磁芯上。具体而言，现有的磁芯包括底板以及凸出于底板的芯柱。在绕制线圈时，可以芯柱作为支撑结构，来形成线圈的卷绕部，而未卷绕在芯部上的非卷绕部会固定在磁芯的底板上。

然而，基于现有的线圈绕制方法，线圈尺寸(直径)会受限于芯柱的尺寸。在针对多种不同的电路或是产品的需求而调整电感的线圈尺寸时，须分别制作多种磁芯，其分别具有不同的芯柱尺寸，而导致制造成本大幅增加。若是为了节省制造成本而不考虑调整线圈尺寸，而仅考虑调整线圈圈数或线圈节距(coil pitch)等其他参数，对于产品开发人员而言，电感的设计自由度受到较大的限制，而不利于针对多种不同的产品设计开发出符合其需求的电感。

除此之外，当电感的尺寸缩减时，磁芯及芯柱的尺寸也会随之缩小。然而，当磁芯与芯柱的尺寸越来越小，也会增加芯柱成形的难度。故，如何改善电感的结构，以在提升电感设计弹性时，又避免增加设备或制造成本，仍为本领域技术人员所欲解决的问题之一。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足提供一种电感元件及其制造方法，可以增加电感设计的弹性，且避免增加制造成本。

为了解决上述的技术问题，本发明所采用的另外一技术方案是，提供一种电感元件，其包括：磁性底座、线圈结构以及封装结构。磁性底座，其具有一组装面，且所述组装面被定义出一设置区。线圈结构组装于磁性底座上且包括一线圈主体、一第一延伸线段以及一第二延伸线段。线圈主体具有对应于设置区的一贯穿孔，且第一延伸线段与第二延伸线段皆由线圈主体朝向磁性底座延伸并绕设在磁性底座上。封装结构包覆磁性底座与线圈结构，且封装结构包括一磁性封装主体，且磁性封装主体的一部分填入线圈主体的贯穿孔内，并连接于所述磁性底座。

进一步地，磁性底座为一无芯柱磁性底座。

进一步地，磁性底座的材料与磁性封装主体的材料不同。

进一步地，磁性底座具有由组装面内凹的一凹陷部，凹陷部的内侧壁面具有一开口，且线圈主体位于凹陷部内，且第一延伸线段与第二延伸线段通过开口延伸至凹陷部之外，并固定于磁性底座的一底面。

进一步地，磁性底座具有位于组装面的两个侧挡墙，两个侧挡墙定义出设置区，且彼此分隔设置而定义出至少一空隙；其中，线圈主体位于两个侧挡墙之间，且第一延伸线段与第二延伸线段延伸通过至少一空隙并固定于磁性底座的一底面。

进一步地，磁性底座包括一中间部以及连接于中间部的两个延伸翼部，两个延伸翼部分别位于中间部的两相反侧，并由中间部分别朝向相反的两个方向延伸，每一个延伸翼部的厚度由靠近中间部朝远离中间部的方向递增。

进一步地，两个延伸翼部的两个底表面相对于中间部的底表面内凹，而形成两个阶梯结构，第一延伸线段与第二延伸线段分别绕设于两个延伸翼部，且第一延伸线段与第二延伸线段分别对应两个阶梯结构而设置于磁性底座的一底面。

进一步地，第一延伸线段具有一第一弯折段，第二延伸线段具有一第二弯折段，第一弯折段的开口端与第二弯折段的开口端朝向相同方向。

进一步地，第一延伸线段包括一第一引脚部，第二延伸线段包括一第二引脚部，且第一引脚部与第二引脚部都位于磁性底座的一底面。

进一步地，第一延伸线段的一第一引脚部与第二延伸线段的一第二引脚部皆位于磁性底座的一底面，且第一引脚部与第二引脚部被封装结构包覆。电感元件还进一步包括：一第一电极部与一第二电极部，裸露于封装结构外，其中，第一电极部与第二电极部穿过封装结构而分别电性连接于第一引脚部与第二引脚部。

为了解决上述的技术问题，本发明所采用的其中一技术方案是，提供一种电感元件的制造方法，其包括下列步骤：提供一磁性底座，其具有一组装面，且组装面被定义出一设置区。将一线圈结构组装于磁性底座，其中，线圈结构包括线圈主体、第一延伸线段以及第二延伸线段，线圈主体具有贯穿孔，贯穿孔的位置对应于设置区，且第一延伸线段与第二延伸线段由线圈主体朝向磁性底座延伸并绕设在磁性底座上；以及形成一封装结构，封装结构包覆磁性底座与线圈结构，其中，封装结构包括一磁性封装主体，且磁性封装主体的一部分填入线圈主体的贯穿孔内，并连接于磁性底座。

进一步地，将线圈结构组装于磁性底座的步骤包括：卷绕一导线而形成线圈主体以及未卷绕的第一延伸线段与未卷绕的第二延伸线段；以线圈主体的贯穿孔对准于设置区，而将线圈主体设置于磁性底座上；以及将第一延伸线段与第二延伸线段朝向磁性底座的一底面弯折，而使线圈结构固定于磁性底座。

进一步地，将线圈结构组装于磁性底座的步骤包括：在磁性底座上卷绕一导线而形成位于设置区的线圈主体以及未卷绕的第一延伸线段与未卷绕的第二延伸线段；以及将第一延伸线段与第二延伸线段朝向磁性底座的一底面弯折而固定于磁性底座上。

进一步地，将线圈结构组装于磁性底座的步骤包括：卷绕一导线而形成线圈主体，并弯折第一延伸线段而形成一第一弯折段以及连接于第一弯折段的一第一引脚部，以及弯折第二延伸线段而形成一第二弯折段以及连接于第二弯折段的一第二引脚部，第一弯折段与第二弯折段皆位于线圈主体下方，并定义出一容置空间；以及将磁性底座以组装面朝向线圈主体而置入容置空间内，并卡固于第一弯折段与第二弯折段，其中，贯穿孔对应于设置区的位置，且第一引脚部与第二引脚部皆位于磁性底座的一底面。

进一步地，形成封装结构的步骤包括：通过一模压成型制程形成一初始封装体，初始封装体覆盖线圈主体以及磁性底座并填入贯穿孔，其中，第一引脚部与第二引脚部的一部分裸露在初始封装体外；对初始封装体执行一热处理，以形成磁性封装主体；以及形成一绝缘层覆盖磁性封装主体的外表面。

进一步地，第一延伸线段的一第一引脚部与第二延伸线段的一第二引脚部皆位于磁性底座的一底面，且第一引脚部与第二引脚部被封装结构包覆，电感元件的制造方法还进一步包括：形成一第一电极部与一第二电极部于封装结构，其中，第一电极部与第二电极部穿过封装结构而分别电性连接于第一引脚部与第二引脚部。

进一步地，磁性底座的材料与磁性封装主体的材料不同。

进一步地，磁性底座具有位于组装面的一凹陷部，凹陷部的一内侧壁面具有一开口，且设置区位于凹陷部的一底表面。在将线圈结构组装于磁性底座的步骤中，线圈主体被设置于凹陷部内，且第一延伸线段与第二延伸线段朝向开口延伸至凹陷部之外，并固定于磁性底座的一底面。

进一步地，磁性底座具有位于组装面的一侧挡墙，侧挡墙定义出设置区，且具有至少一空隙。在将线圈结构组装于磁性底座的步骤中，线圈主体被设置于设置区，且第一延伸线段与第二延伸线段延伸通过至少一空隙至磁性底座的一底面。

进一步地，磁性底座为一无芯柱磁性底座。

本发明的其中一有益效果在于，本发明所提供的电感元件及其制造方法，其能通过“提供磁性底座，其具有一组装面，且组装面被定义出一设置区”以及“将一线圈结构组装于磁性底座，线圈结构包括线圈主体、第一延伸线段以及第二延伸线段，且线圈主体具有贯穿孔”以及“形成一封装结构包覆磁性底座与线圈结构，且封装结构包括一磁性封装主体，且磁性封装主体的一部分填入线圈主体的贯穿孔内，并连接于磁性底座”的技术方案，增加电感元件的设计弹性，并降低制造开发的成本。

为使能进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所提供的附图仅用于提供参考与说明，并非用来对本发明加以限制。

附图说明

图1为本发明第一实施例的电感元件的立体示意图。

图2A为本发明一实施例的磁性底座的立体示意图。

图2B为本发明另一实施例的磁性底座的立体示意图。

图3为本发明第一实施例的电感元件在另一角度的立体示意图。

图4为本发明第一实施例的电感元件的剖面示意图。

图5为本发明第二实施例的电感元件省略封装结构的立体示意图。

图6为本发明第二实施例的磁性底座的立体示意图。

图7为本发明第二实施例的电感元件省略封装结构的侧视示意图。

图8为本发明第三实施例的电感元件省略封装结构的立体示意图。

图9为本发明第三实施例的磁性底座的立体示意图。

图10为本发明第三实施例的电感元件省略封装结构的侧视示意图。

图11为本发明实施例的电感元件的制造方法的流程图。

图12为本发明一实施例的制造方法的步骤S20的流程图。

图13为本发明一实施例的电感元件在图12的步骤S200的示意图。

图14为本发明一实施例的电感元件在图12的步骤S201的示意图。

图15至图19为本发明一实施例的电感元件在步骤S30的各流程中的示意图。

图20为本发明一实施例的电感元件在步骤S40的剖面示意图。

图21为本发明一实施例的电感元件在步骤S40的立体示意图。

具体实施方式

以下是通过特定的具体实例来说明本发明所公开有关“电感元件及其制造方法”的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本发明的优点与效果。本发明可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用，在不悖离本发明的构思下进行各种修改与变更。另外，本发明的附图仅为简单示意说明，并非依实际尺寸的描绘，事先声明。以下的实施方式将进一步详细说明本发明的相关技术内容，但所公开的内容并非用以限制本发明的保护范围。

应当可以理解的是，虽然本文中可能会使用到“第一”、“第二”、“第三”等术语来描述各种组件或者信号，但这些组件或者信号不应受这些术语的限制。这些术语主要是用以区分一组件与另一组件，或者一信号与另一信号。另外，本文中所使用的术语“或”，应视实际情况可能包括相关联的列出项目中的任一个或者多个的组合。

[第一实施例]

参阅图1至图2A。图1为本发明第一实施例的电感元件的立体示意图，图2A为本发明一实施例的磁性底座的立体示意图。电感元件Z1包括磁性底座1、线圈结构2以及封装结构3。

如图1与图2A所示，磁性底座1由磁性材料所构成，并具有一组装面1a以及与组装面1a相反的底面1b。前述的磁性材料，包含结晶型金属磁性粉末(Crystalline magneticmetal powder)以及非结晶型金属磁性粉末(Amorphous magnetic metal powder)中的至少其中一种。结晶型金属磁性粉末(Crystalline magnetic metal powder)例如：铁硅(Fe-Si)、铁硅铬(Fe-Si-Cr)、铁硅铝(Fe-Si-Al)、铁镍(Fe-Ni)、羰基铁粉(Carbonyl IronPowder,CIP)、铁(Iron)、铁镍钼(Fe-Ni-Mo)、铁钴钒(Fe-Co-V)，包含但不限以上材料。非结晶型金属磁性粉末(Amorphous magnetic metal powder)可以是以铁为基础的非结晶型金属磁性粉末(Fe-based amorphous magnetic metal power)，例如：铁硅硼碳(FeSiBC)、铁硅铬硼磷碳(FeSiCrBPC)，包含但不限以上材料。本发明实施例的磁性底座1主要采用结晶型金属磁性粉末，例如：混合羰基铁粉的材料。

磁性底座1在组装面1a被定义出一设置区R1，以设置线圈结构2。值得一提的是，本发明实施例的磁性底座1为无芯柱磁性底座。也就是说，在磁性底座1的组装面1a并不具有凸出于设置区R1表面的芯柱。

请参照图2A，在一实施例中，磁性底座1在用以设置线圈结构2的设置区R1具有平坦表面，但本发明不以此为限。在另一实施例中，磁性底座1的设置区R1也可具有定位凹槽。当要将线圈结构2组装到设置区R1时，可利用治具对准定位凹槽来定义线圈结构2的位置。

另外，请参照图2A，在本实施例中，磁性底座1包括一中间部10以及连接于中间部10的两个延伸翼部11、12。进一步而言，两个延伸翼部11、12是由中间部10的两相反侧朝向两相反方向延伸。在本实施例中，每一个延伸翼部11、12的外观大致呈楔形结构。进一步而言，每一个延伸翼部11、12的厚度是由靠近中间部10朝远离中间部10的方向递增。换句话说，延伸翼部11、12内侧(靠近中间部10的一侧)的厚度t1会小于延伸翼部11、12外侧(远离中间部10)的厚度t2。

在本实施例中，两个延伸翼部11、12的两个底表面都相对于中间部10的底表面内凹，而在磁性底座1的底面1b形成两个阶梯结构S1,S2。如此，当线圈结构2组装在磁性底座1上时，可以固定线圈结构2的位置。

请参照图1以及图3。图3为本发明第一实施例的电感元件在另一角度的立体示意图。线圈结构2组装在磁性底座1上，且线圈结构2可以是通过绕制一导线而形成一线圈主体20、一第一延伸线段21以及一第二延伸线段22。举例而言，可以采用平绕法或是阿尔法(alpha)绕法来绕制导线，以形成线圈结构2。前述的导线可以是扁平导线或者是圆形导线，并可包括一绝缘披覆层以及内导电线体。

本实施例的线圈主体20包括多个环体(未标号)，且多个环体围绕同一中心轴而设置。据此，线圈主体20会具有贯穿孔20h，且线圈主体20以贯穿孔20h对应于磁性底座1的设置区R1，而设置在组装面1a上。另外，本实施例中，多个环体是沿着组装面1a的法线方向堆叠，但本发明不以此为限。在另一实施例中，线圈主体20的多个环体环绕相同的一虚拟轴心，并由内而外地设置在磁性底座1的组装面1a上。

如图1所示，第一延伸线段21与第二延伸线段22皆由线圈主体20朝向磁性底座1延伸并绕设在磁性底座1。具体而言，第一延伸线段21与第二延伸线段22分别为导线未被卷绕形成环体的两末段。请配合参照图1及图3，在本实施例中，第一延伸线段21是由最顶部的环体朝向磁性底座1的方向弯折，再延伸至磁性底座1的底面1b。另外，第二延伸线段22是由最底部的环体沿着磁性底座1的组装面1a朝向磁性底座1的侧表面延伸至底面1b，但本发明不以此为限。

请参照图1及图3，在本实施例中，第一延伸线段21与第二延伸线段22分别绕设于两个延伸翼部11、12，且第一延伸线段21与第二延伸线段22分别通过两个阶梯结构S1,S2而设置于磁性底座1的底面1b。须说明的是，由于本实施例的磁性底座1中，每一个延伸翼部11、12的厚度由靠近中间部10朝远离中间部10的方向递增，当线圈结构2组装在磁性底座1上时，两个延伸翼部11、12的结构可方便于使第一延伸线段21与第二延伸线段22绕设固定于磁性底座1，而避免第一延伸线段21与第二延伸线段22由中间部10向外侧滑动而松脱。

请参照图3，进一步而言，第一延伸线段21与第二延伸线段22都会被弯折而分别具有第一弯折段210与第二弯折段220。在本实施例中，第一弯折段210与第二弯折段220都大致呈C形，且第一弯折段210与第二弯折段220的开口端朝向相同方向。也就是说，第一弯折段210与第二弯折段220是由磁性底座1的相同侧延伸至磁性底座1的底面1b，但本发明不以此为限。在其他实施例中，第一弯折段210与第二弯折段220的开口端也可分别朝向不同方向。也就是说，第一弯折段210与第二弯折段220是分别由磁性底座1的不同侧，如：两相邻侧或两相反侧，延伸至磁性底座1的底面1b。

值得一提的是，在图2A所示的实施例中，中间部10的宽度W1会大于任一个延伸翼部11、12的宽度W2。也就是说，中间部10具有至少一凸出于延伸翼部11、12的侧表面的凸出端部(未标号)。据此，每一个延伸翼部11、12与凸出端部在磁性底座1的其中一侧面定义出两个凹陷区域(未标号)。在图2A的实施例中，中间部10具有分别位于两相反侧的两个凸出端部。两个凸出端部分别凸出于任一个延伸翼部11、12的两相对侧表面，但本发明不以此为限。中间部10的凸出端部的作用将于后文中描述，在此并不赘述。

请参照图2B，在另一实施例的磁性底座1A中，中间部10也可以只有一个凸出端部，而中间部10的另一端面会与延伸翼部11、12的其中一个侧表面齐平。第一弯折段210与第二弯折段220由磁性底座1具有段差部的侧表面向磁性底座1的底面1b延伸。据此，第一弯折段210与第二弯折段220会分别位于凸出端部的两侧，而分别位于两个凹陷区域内。然而，本发明实施例的中间部10不一定要具有凸出端部。换言之，中间部10的两相反端面也可与和延伸翼部11,12的侧表面齐平。

请参照图3与图4，其中图4为本发明第一实施例的电感元件的剖面示意图。如前所述，中间部10的底表面与两个延伸翼部11、12的底表面之间具有段差而形成两个阶梯结构S1,S2，第一延伸线段21与第二延伸线段22可分别通过两个阶梯结构S1,S2而抵靠于中间部10。也就是说，通过使中间部10的底面凸出于延伸翼部11、12的底表面，第一延伸线段21与第二延伸线段22可通过中间部10而彼此隔开。如此，在制造过程中，可避免第一延伸线段21与第二延伸线段22由延伸翼部11、12的外侧(远离中间部10的一侧)朝内侧(中间部10)移动而相互接触造成短路，从而提高电感元件Z1的制造良率。

另外，须说明的是，在本实施例中，第一延伸线段21还具有连接于第一弯折段210的第一引脚部211，且第二延伸线段22还具有连接于第二弯折段220的第二引脚部221。第一引脚部211与第二引脚部221都位于磁性底座1的底面1b。

请再参照图1、图3与图4，电感元件Z1的封装结构3包覆磁性底座1与线圈结构2。值得注意的是，由于本发明实施例的磁性底座1并不具有芯柱，因此封装结构3的一部分会填入线圈主体20的贯穿孔20h内。详细而言，在一实施例中，封装结构3可包括磁性封装主体30以及包覆磁性封装主体30的绝缘层31。磁性封装主体30是由具有磁性的材料所构成，并且包覆线圈结构2以及磁性底座1。磁性封装主体30的一部分会填入贯穿孔20h内。绝缘层31覆盖磁性封装主体30的外表面。

既然本实施例的磁性底座1并未具有芯柱，在设置区R1中，组装面1a并未凸出或延伸到线圈主体20的贯穿孔20h内。也就是说，在设置区R1内，组装面1a不会高于线圈主体20的最底部的环体。据此，在本实施例中，磁性封装主体30的一部分会填满整个贯穿孔20h并连接于磁性底座1的组装面1a。

在一实施例中，构成磁性封装主体30的主要材料至少包括磁性材料。前述的磁性材料包含结晶型金属磁性粉末(Crystalline magnetic metal powder)以及非结晶型金属磁性粉末(Amorphous magnetic metal powder)中的至少其中一种。结晶型金属磁性粉末(Crystalline magnetic metal powder)例如：铁硅(Fe-Si)、铁硅铬(Fe-Si-Cr)、铁硅铝(Fe-Si-Al)、铁镍(Fe-Ni)、羰基铁粉(Carbonyl Iron Powder,CIP)、铁(Iron)、铁镍钼(Fe-Ni-Mo)、铁钴钒(Fe-Co-V)，包含但不限以上材料。非结晶型金属磁性粉末(Amorphousmagnetic metal powder)可以是以铁为基础的非结晶型金属磁性粉末(Fe-basedamorphous magnetic metal power)，例如：铁硅硼碳(FeSiBC)、铁硅铬硼磷碳(FeSiCrBPC)，包含但不限以上材料。本发明之实施例的磁性封装主体30主要采用结晶型金属磁性粉末，例如：混合羰基铁粉的材料，但本发明不以此为限。另外，在一实施例中，磁性封装主体30填入贯穿孔20h的部分的材料也可以和磁性底座1的材料不同。

此外，请参照图3以及图4，本实施例的电感元件Z1还进一步包括位于封装结构3上的第一电极部4以及第二电极部5。第一电极部4电性连接于第一延伸线段21的第一引脚部211，而第二电极部5是电性连接于第二延伸线段22的第二引脚部221。

进一步而言，第一电极部4与第二电极部5分别对应于第一引脚部211的位置与第二引脚部221的位置而形成在封装结构3上。另外，如图3与图4所示，第一电极部4穿过包覆磁性底座1的底面1b的封装结构3，而实体连接于第一引脚部211的内导电线体。相似地，第二电极部5会穿过包覆磁性底座1底面1b的封装结构3，而实体连接于第二引脚部221的内导电线体。在本实施例中，第一电极部4与第二电极部5是位于封装结构3的同一侧，以便于电感元件Z1可通过表面贴合技术而设置于另一电路板(图未示)上，但本发明不以此为限。

请参照图5至图7。图5为本发明第二实施例的电感元件省略封装结构的立体示意图，而图6为本发明第二实施例的磁性底座的立体示意图。另外，图7为本发明第二实施例的电感元件省略封装结构的侧视示意图。本实施例与第一实施例相同的组件具有相同或相似的标号，且相同的部分不再赘述。

请参照图6，本实施例的磁性底座1B亦为无芯柱的磁性底座。然而，本实施例的磁性底座1B具有两个彼此分离且设置于组装面1a的侧挡墙13。进一步而言，两个侧挡墙13凸出于组装面1a而定义出设置区R1。另外，两个侧挡墙13彼此分隔设置在组装面1a上，且两个侧挡墙13之间定义出至少一空隙(未标号，且图6绘示两个为例)。

如图5以及图7所示，线圈结构2的线圈主体20位于两个侧挡墙13之间。请一并参照图6以及图7，在本实施例中，每一个侧挡墙13凸出于组装面1a一高度h1。侧挡墙13的高度h1高于线圈主体20相对于组装面1a的高度，但本发明不以此为限。在另一实施例中，侧挡墙13的高度h1也可以低于线圈主体20相对于组装面1a的高度。

在本实施例中，第一延伸线段21与第二延伸线段22是通过同一个空隙而延伸至磁性底座1B的底面1b，但本发明不以此为限。在另一实施例中，第一延伸线段21与第二延伸线段22可分别通过不同侧的空隙而延伸至磁性底座1B的底面1b。

另外，请参照图7，在本实施例中，磁性底座1B的两个延伸翼部11、12的厚度保持一致。须说明的是，相较于第一实施例的磁性底座1，本实施例的磁性底座1B具有侧挡墙13而可使线圈结构2定位，并可用以限制第一延伸线段21与第二延伸线段22的位置。因此，在本实施例中，即便磁性底座1B的两个延伸翼部11、12的厚度保持一致，也可以避免线圈结构2的第一延伸线段21与第二延伸线段22由中间部10向外侧滑动而松脱。

然而，在其他实施例中，磁性底座1B的延伸翼部11、12的结构也可以与第一实施例的磁性底座1的延伸翼部11、12相似，而大致呈楔形结构，以进一步固定第一延伸线段21与第二延伸线段22的位置，本发明并不限制。

此外，请参照图7，相似于第一实施例的磁性底座1，本实施例的磁性底座1B的两个延伸翼部11、12的底表面相对于中间部10的底表面凹陷，而形成两个阶梯结构S1,S2。位于磁性底座1B的底面1b的第一延伸线段21的第一引脚部211以及第二延伸线段22的第二引脚部221可分别卡合于两个阶梯结构S1,S2，并且可通过中间部10而彼此分隔，以避免造成短路。

然而，不同于图2A及图2B的实施例，在本实施例中，磁性底座1B的中间部10并不具有凸出端部。也就是说，本实施例的磁性底座1B的中间部10的任一端面会与延伸翼部11、12的侧表面齐平，但本实施例不以此为限。磁性底座1B的中间部10也可以具有至少一个凸出端部，而在磁性底座1的至少一侧面形成两个段差部(未标号)。

请参照图8至图10。图8为本发明第三实施例的电感元件省略封装结构的立体示意图，而图9为本发明第三实施例的磁性底座的立体示意图。另外，图10为本发明第三实施例的电感元件省略封装结构的侧视示意图。本实施例与第一实施例相同的组件具有相同或相似的标号，且相同的部分不再赘述。

请参照图8及图9，本实施例的磁芯底座1C具有由组装面1a内凹的一凹陷部100，而定义出设置区R1。也就是说，本实施例中，组装面1a并非平坦表面，且设置区R1是位于凹陷部100的底部。

另外，如图9所示，在本实施例中，凹陷部100的内侧壁面的轮廓可大致地配合于线圈主体20的一部分侧表面的轮廓。据此，凹陷部100的内侧壁面为弧形面。凹陷部100的内侧壁面还具有一开口100h，而使凹陷部100的内侧壁面的俯视形状大致呈C形。也就是说，凹陷部100是由磁性底座1C中间区域延伸到磁性底座1C的其中一侧边缘。相似于图2A所示的磁性底座1，本实施例的磁性底座1C的中间部10的底表面凸出于两侧延伸翼部11、12的底表面，而形成两个阶梯结构S1,S2。

据此，请再参照图8，本实施例的线圈结构2是位于凹陷部100内，并可通过凹陷部100的内侧壁面而被定位。详细而言，线圈主体20位于凹陷部100所定义出的设置区R1，而第一延伸线段21与第二延伸线段22可通过开口100h而延伸至凹陷部100之外，并延伸至磁性底座1C的底面1b。

也就是说，第一延伸线段21由线圈主体20朝向开口100h而延伸至磁性底座1C的底面1b，并卡合在其中一个阶梯结构S1。第二延伸线段22由线圈主体20的底部沿着凹陷部100的底面朝向开口100h延伸，并延伸至磁性底座1C的底面1b，而卡合于另一阶梯结构S2。

据此，相较于图2A所示的磁性底座1，本实施例的磁性底座1C具有凹陷部100而可使线圈结构2定位，并可用以限制第一延伸线段21与第二延伸线段22的位置。另外，位于磁性底座1C的底面1b的第一延伸线段21的第一引脚部211以及第二延伸线段22的第二引脚部221，可分别卡合于两个阶梯结构S1,S2，并且可通过中间部10而彼此分隔，以避免造成短路。

在本实施例中，磁性底座1C的中间部10不具有凸出端部。也就是说，本实施例的磁性底座1B的中间部10的任一端面会与延伸翼部11、12的侧表面齐平，但本实施例不以此为限。在另一实施例中，磁性底座1C的中间部10也可以具有一个凸出端部，且凸出端部与开口100h是位于磁性底座1的同一侧。

基于上述，由于本发明实施例的磁性底座1、1A、1B、1C皆不具有芯柱，因此线圈结构2的线圈主体20的尺寸不会受限于芯柱的尺寸，而可根据实际产品应用的需求而设计，增加电感元件Z1设计的弹性。另外，相较于现有的磁芯而言，本发明实施例所提供的磁性底座1、1A、1B、1C可适用于制作多种不同的线圈结构2。也就是说，磁性底座1、1A、1B、1C不需要因应线圈主体20尺寸的改变而重新开发，可大幅节省制造成本。

本发明并提供电感元件的制造方法，其可用来制造前述实施例的电感元件Z1，但本发明并不限制。请参照图11，其为本发明实施例的电感元件的制造方法的流程图。

详细而言，在步骤S10中，提供一磁性底座，磁性底座具有一组装面以及与组装面相反的底面，且组装面具有一设置区。磁性底座例如是图2A、图2B、图6以及图9所绘示的磁性底座1、1A、1B、1C中的任一种，本发明并不限制。在本实施例中，以图2A的磁性底座1为例，来说明本发明实施例的电感元件的制造方法。如前所述，本发明实施例所提供的任一个磁性底座1、1A、1B、1C都不具有芯柱。磁性底座1、1A、1B、1C的结构可参照前文说明，在此不再赘述。

在步骤S20中，将一线圈结构组装于磁性底座，线圈结构包括线圈主体、第一延伸线段以及第二延伸线段，线圈主体具有一贯穿孔，且第一延伸线段与第二延伸线段由线圈主体朝向磁性底座延伸并绕设在磁性底座上。

在其中一实施例中，可以在完成线圈结构2的制作之后，再组装线圈结构2与磁性底座1。请参照图12以及图13。图12为本发明其中一实施例的制造方法的步骤S20的详细流程，图13为本发明其中一实施例的电感元件在图12的步骤S200中的示意图。

如图12的步骤S200以及图13所示，卷绕一导线而形成线圈主体20，并弯折第一延伸线段21而形成第一弯折段210，以及弯折第二延伸线段22而形成第二弯折段220。第一弯折段210与第二弯折段220皆位于线圈主体20下方，并定义出一容置空间。在本实施例中，第一延伸线段21与第二延伸线段22都是朝向相同方向被弯折，而形成第一弯折段210与第二弯折段220。此外，第一延伸线段21还具有连接于第一弯折段210的第一引脚部211，且第二延伸线段22具有连接于第二弯折段220的第二引脚部221。

请参照图12并配合参照图14，其中图14为本发明其中一实施例的电感元件在图12的步骤S201的示意图。如图14以及步骤S201所述，将磁性底座1以组装面1a朝向线圈主体20而置入容置空间内，并卡固于第一弯折段210与第二弯折段220之间。另外，设置区R1会对应于贯穿孔20h的位置，且第一延伸线段21的第一引脚部211与第二延伸线段22的一第二引脚部221皆位于磁性底座1的底侧。

请配合参照图13以及图14，须说明的是，在本实施例中，线圈主体20的底端与第一引脚部211之间的垂直距离d1会大于磁性底座1的延伸翼部11、12的最小厚度(d1>t1)。如此，在执行步骤S201时，较容易将磁性底座1插入线圈主体20与第一引脚部211(或第二引脚部221)之间。然而，线圈主体20的底端与第一引脚部211(或者第二引脚部221)之间的垂直距离d1会小于磁性底座1的延伸翼部11、12的最大厚度(d1<t2)。如此，可以避免第一延伸线段21与第二延伸线段22朝向远离中间部10的方向移动而松脱。

然而，在其他实施例中，也可以直接在磁性底座1上制作线圈结构2。进一步而言，将线圈结构2组装于磁性底座1的步骤也可以是直接在磁性底座1的组装面1a卷绕一导线，而形成位于设置区R1的线圈主体20以及未卷绕的第一延伸线段21与未卷绕的第二延伸线段22。之后，将第一延伸线段21与第二延伸线段22朝向磁性底座1的底面1b弯折而固定于磁性底座1上。

在另一实施例中，也可以先制作线圈结构2的半成品，再将线圈结构2组装于磁性底座1上。详细而言，将线圈结构2组装于磁性底座1的步骤可先卷绕一导线而形成线圈主体20以及未卷绕的第一延伸线段21与未卷绕的第二延伸线段22，而形成线圈结构2的半成品。之后，以线圈主体20的贯穿孔20h对准于设置区R1，而将线圈主体20设置于磁性底座1上，再将第一延伸线段21与第二延伸线段22朝向磁性底座1的底面1b弯折，而使线圈结构2固定于磁性底座1。

值得一提的是，本发明所指的芯柱，是指可用来缠绕导线而形成线圈主体20的柱状结构，而不是指用以参考线圈结构2对位的对位凸柱。因此，虽然本发明的图未绘示，但在另一实施例中，磁性底座1可具有位于设置区R1的对位凸柱。然而，对位凸柱的直径会小于线圈主体20的贯穿孔20h的直径，或者对位凸柱相对于组装面1a的高度可低于线圈主体20相对于组装面1a的高度T1。也就是说，对位凸柱仅用于辅助治具，以定位线圈主体20的位置，并不是用来限制线圈主体20的尺寸。

请再参照图11，在步骤S30中，形成一封装结构包覆磁性底座与线圈结构，其中，封装结构包括一磁性封装主体，磁性封装主体的一部分填入线圈主体的贯穿孔内。在一实施例中，磁性封装主体可通过一模压成型制程而形成，且磁性封装主体覆盖线圈主体以及磁性底座，并填入贯穿孔内。

请配合参照图15至图19，显示本发明一实施例的电感元件在模压成型制程的各步骤中的示意图。如图15所示，先将组装在一起的线圈结构2以及磁性底座1置入模具M1的模穴H1内。

之后，如图16所示，在模穴H1内填入用以形成初始封装体的粉末3A。前述的粉末3A可以只包括磁性材料粉末，也可以包括磁性材料粉末及非磁性材料粉末。在一实施例中，磁性材料粉末的粒径范围可由0.1微米至200微米。须说明的是，在此步骤中，前述的粉末3A会填入线圈主体20的贯穿孔20h内。

之后，请参照图17，利用冲压机具M2挤压填入模穴H1内的粉末3A，以促使粉末3A包覆线圈结构2及磁性底座1，并形成初始封装体3B。通过冲压机具M2对粉末3A施加压力，促使粉末3A可被挤压而填满模穴H1与线圈结构2及磁性底座1之间的间隙。请参照图18，在形成初始封装体3B之后，将其由模具M1取出。

另外，在本实施例的制造方法中，可以在取出初始封装体3B之后，对初始封装体3B进行一热处理，其例如是退火处理，以使初始封装体3B进一步被固化，而形成磁性封装主体30，且磁性封装主体30的一部分会填入线圈主体20的贯穿孔20h内。

构成磁性封装主体30与磁性底座1的材料可以选自结晶型金属磁性粉末(Crystalline magnetic metal powder)、非结晶型金属磁性粉末(Amorphous magneticmetal powder)或其组合。如前文所述，结晶型金属磁性粉末(Crystalline magneticmetal powder)的材料例如，但不限于是，铁硅(Fe-Si)、铁硅铬(Fe-Si-Cr)、铁硅铝(Fe-Si-Al)、铁镍(Fe-Ni)、羰基铁粉(Carbonyl Iron Powder,CIP)、铁(Iron)、铁镍钼(Fe-Ni-Mo)、铁钴钒(Fe-Co-V)等等。非结晶型金属磁性粉末(Amorphous magnetic metal powder)可以是以铁为基础的非结晶型金属磁性粉末(Fe-based amorphous magnetic metal power)，例如，但不限于是，铁硅硼碳(FeSiBC)、铁硅铬硼磷碳(FeSiCrBPC)等等。

须说明的是，当磁性封装主体30与磁性底座1的材料相同时，在经过前述冲压步骤以及热处理步骤之后，磁性封装主体30与磁性底座1实质上会相互结合而一体成型。在另一实施例中，磁性封装主体30与磁性底座1也可以分别由不同的材料所构成。进一步而言，构成磁性封装主体30的材料以及构成磁性底座1的材料可分别包含不同的磁性材料。举例而言，构成磁性封装主体30的材料可以是混合羰基铁粉的材料，而构成磁性底座1的材料可以是铁硅铬，但本发明不以此例为限。

值得注意的是，磁性底座1的中间部10具有凸出端部。如图16以及图17所示，中间部10的凸出端部在水平方向上会凸出于线圈结构2的第一弯折段210以及第二弯折段220。因此，当粉末3A填入模穴H1内时，粉末3A也可填满两个延伸翼部11,12与中间部10所定义的两个凹陷区域。如此，在形成磁性封装主体30之后，可以确保第一弯折段210以及第二弯折段220会被磁性封装主体30完全包覆，而不会裸露在磁性封装主体30之外。

须说明的是，如图18所示，在形成磁性封装主体30之后，第一引脚部211的一部分与第二引脚部221的一部分会由磁性封装主体30的底侧裸露出来。之后，请参照图19，形成一绝缘层31，以覆盖磁性封装主体30的外表面、第一引脚部211与第二引脚部221。绝缘层31的材料例如是黑漆，可以通过涂布方式形成于磁性封装主体30上。

请参照图11的步骤S40、图20与图21，形成第一电极部4与第二电极部4于封装结构3上，且第一电极部4与第二电极部5分别电性连接于第一引脚部211与第二引脚部221。

由于形成绝缘层31之后，第一引脚部211与第二引脚部221会被绝缘层31所覆盖。因此，于形成第一电极部4与第二电极部5之前，可先去除一部分绝缘层31，以露出第一引脚部211与第二引脚部221。此外，由于第一引脚部211与第二引脚部221的内导线体会被绝缘披覆层包覆，因此可先利用雷射去除覆盖第一引脚部211与第二引脚部221的一部分绝缘层31，以及包覆内导电线体的绝缘披覆层之后，再形成分别电性连接于第一引脚部211与第二引脚部221的第一电极部4与第二电极部5。形成第一电极部4与第二电极部5的手段可以是利用电镀、溅镀或蒸镀等制程，本发明并不限制。

当电感元件Z1要组装到另一电路板(图未示)上时，可通过表面贴合技术而使第一电极部4与第二电极部5焊接于电路板上。由于第一电极部4与第二电极部5的面积较大，可使电感元件Z1与电路板具有较佳的结合强度。

[实施例的有益效果]

本发明的其中一有益效果在于，本发明所提供的电感元件及其制造方法，其能通过“提供磁性底座1、1A、1B、1C，磁性底座1、1A、1B、1C具有一组装面1a，且组装面1a被定义出一设置区R1”以及“将一线圈结构2组装于磁性底座1、1A、1B、1C，线圈结构2包括线圈主体20、第一延伸线段21以及第二延伸线段22，且线圈主体20具有贯穿孔20h”以及“形成一封装结构3包覆磁性底座与线圈结构2，且封装结构3包括一磁性封装主体，且磁性封装主体的一部分填入线圈主体20的贯穿孔20h内”的技术方案，增加电感元件的设计弹性，且可避免增加制造成本。

更进一步来说，本实施例的磁性底座1、1A、1B、1C为无芯柱磁性底座。相较于现有技术，本发明实施例的线圈结构2的线圈主体20的尺寸不会受限于芯柱的尺寸，而可根据实际产品应用的需求而设计，增加电感元件Z1设计的弹性。另外，相较于现有的磁芯而言，本发明实施例所提供的磁性底座1、1A、1B、1C可适用于制作多种不同的线圈结构2。也就是说，磁性底座1、1A、1B、1C不需要因应线圈主体20尺寸的改变而重新开发，可大幅节省制造成本。

除此之外，本发明其中一实施例的磁性底座1中，每一个延伸翼部11、12的厚度由靠近中间部10朝远离中间部10的方向递增。当线圈结构2组装在磁性底座1上时，两个延伸翼部11、12的结构可避免第一延伸线段21与第二延伸线段22由中间部10向外侧滑动而松脱。

另外，本发明实施例所提供的磁性底座1B、1C在组装面1a具有可定位线圈结构2的侧挡墙13或凹陷部100。如此，在制作电感元件Z1时，可在侧挡墙13或者凹陷部100定义出的设置区R1内，直接绕制线圈结构2的线圈主体20，而整合线圈结构2的制作步骤与组装步骤，可节省制作时间。另外，在将线圈结构2组装于磁性底座1B、1C上时也较容易定位。

以上所公开的内容仅为本发明的优选可行实施例，并非因此局限本发明的权利要求书的保护范围，所以凡是运用本发明说明书及附图内容所做的等效技术变化，均包含于本发明的权利要求书的保护范围内。

Claims (20)

1.一种电感元件，其特征在于，所述电感元件包括：

一磁性底座，其具有一组装面，且所述组装面被定义出一设置区；

一线圈结构，其组装于所述磁性底座上且包括一线圈主体、一第一延伸线段以及一第二延伸线段，所述线圈主体具有对应于所述设置区设置的一贯穿孔，且所述第一延伸线段与所述第二延伸线段皆由所述线圈主体朝向所述磁性底座延伸并绕设在所述磁性底座；以及

一封装结构，其包覆所述磁性底座与所述线圈结构，其中，所述封装结构包括一磁性封装主体，且所述磁性封装主体的一部分填入所述线圈主体的所述贯穿孔内，并连接于所述磁性底座。

2.根据权利要求1所述的电感元件，其特征在于，所述磁性底座为一无芯柱磁性底座。

3.根据权利要求1所述的电感元件，其特征在于，所述磁性底座的材料与所述磁性封装主体的材料不同。

4.根据权利要求1所述的电感元件，其特征在于，所述磁性底座具有由所述组装面内凹的一凹陷部，所述凹陷部的内侧壁面具有一开口，且所述线圈主体位于所述凹陷部内，且所述第一延伸线段与所述第二延伸线段通过所述开口延伸至所述凹陷部之外，并固定于所述磁性底座的一底面。

5.根据权利要求1所述的电感元件，其特征在于，所述磁性底座具有位于所述组装面的两个侧挡墙，两个所述侧挡墙定义出所述设置区，且彼此分隔设置而定义出至少一空隙；其中，所述线圈主体位于两个所述侧挡墙之间，且所述第一延伸线段与所述第二延伸线段延伸通过至少一所述空隙并固定于所述磁性底座的一底面。

6.根据权利要求1所述的电感元件，其特征在于，所述磁性底座包括一中间部以及连接于所述中间部的两个延伸翼部，两个所述延伸翼部分别位于所述中间部的两相反侧，并由所述中间部分别朝向相反的两个方向延伸，每一个所述延伸翼部的厚度由靠近所述中间部朝远离所述中间部的方向递增。

7.根据权利要求6所述的电感元件，其特征在于，两个所述延伸翼部的两个底表面相对于所述中间部的底表面内凹，而形成两个阶梯结构，所述第一延伸线段与所述第二延伸线段分别绕设于两个所述延伸翼部，且所述第一延伸线段与所述第二延伸线段分别对应两个所述阶梯结构而设置于所述磁性底座的一底面。

8.根据权利要求1所述的电感元件，其特征在于，所述第一延伸线段具有一第一弯折段，所述第二延伸线段具有一第二弯折段，所述第一弯折段的开口端与所述第二弯折段的开口端朝向相同方向。

9.根据权利要求1所述的电感元件，其特征在于，所述第一延伸线段包括一第一引脚部，所述第二延伸线段包括一第二引脚部，且所述第一引脚部与所述第二引脚部都位于所述磁性底座的一底面。

10.根据权利要求1所述的电感元件，其特征在于，所述第一延伸线段的一第一引脚部与所述第二延伸线段的一第二引脚部皆位于所述磁性底座的一底面，且所述第一引脚部与所述第二引脚部被所述封装结构包覆；

其中，所述电感元件还进一步包括：一第一电极部与一第二电极部，裸露于所述封装结构外，其中，所述第一电极部与所述第二电极部穿过所述封装结构而分别电性连接于所述第一引脚部与所述第二引脚部。

11.一种电感元件的制造方法，其特征在于，所述电感元件的制造方法包括：

提供一磁性底座，其中，所述磁性底座具有一组装面，且所述组装面被定义出一设置区；

将一线圈结构组装于所述磁性底座，其中，所述线圈结构包括一线圈主体、一第一延伸线段以及一第二延伸线段，所述线圈主体具有一贯穿孔，所述贯穿孔的位置对应于所述设置区，且所述第一延伸线段与所述第二延伸线段由所述线圈主体朝向所述磁性底座延伸并绕设在所述磁性底座上；以及

形成一封装结构包覆所述磁性底座与所述线圈结构，其中，所述封装结构包括一磁性封装主体，且所述磁性封装主体的一部分填入所述线圈主体的所述贯穿孔内，并连接于所述磁性底座。

12.根据权利要求11所述的电感元件的制造方法，其特征在于，将所述线圈结构组装于所述磁性底座的步骤包括：

卷绕一导线而形成所述线圈主体以及未卷绕的所述第一延伸线段与未卷绕的所述第二延伸线段；

以所述线圈主体的所述贯穿孔对准于所述设置区，而将所述线圈主体设置于所述磁性底座上；以及

将所述第一延伸线段与所述第二延伸线段朝向所述磁性底座的一底面弯折，而使所述线圈结构固定于所述磁性底座。

13.根据权利要求11所述的电感元件的制造方法，其特征在于，将所述线圈结构组装于所述磁性底座的步骤包括：

在所述磁性底座上卷绕一导线而形成位于所述设置区的所述线圈主体以及未卷绕的所述第一延伸线段与未卷绕的所述第二延伸线段；以及

将所述第一延伸线段与所述第二延伸线段朝向所述磁性底座的一底面弯折而固定于所述磁性底座上。

14.根据权利要求11所述的电感元件的制造方法，其特征在于，将所述线圈结构组装于所述磁性底座的步骤包括：

卷绕一导线而形成所述线圈主体，并弯折所述第一延伸线段而形成一第一弯折段以及连接于所述第一弯折段的一第一引脚部，以及弯折所述第二延伸线段而形成一第二弯折段以及连接于所述第二弯折段的一第二引脚部，所述第一弯折段与所述第二弯折段皆位于所述线圈主体下方，并定义出一容置空间；以及

将所述磁性底座以所述组装面朝向所述线圈主体而置入所述容置空间内，并卡固于所述第一弯折段与所述第二弯折段，其中，所述贯穿孔对应于所述设置区的位置，且所述第一引脚部与所述第二引脚部皆位于所述磁性底座的一底面。

15.根据权利要求11所述的电感元件的制造方法，其特征在于，形成所述封装结构的步骤包括：

通过一模压成型制程形成一初始封装体，所述初始封装体覆盖所述线圈主体以及所述磁性底座并填入所述贯穿孔，其中，所述第一延伸线段的一第一引脚部与所述第二延伸线段的一第二引脚部的一部分裸露在所述初始封装体外；

对所述初始封装体执行一热处理，以形成所述磁性封装主体；以及

形成一绝缘层覆盖所述磁性封装主体的外表面。

16.根据权利要求11所述的电感元件的制造方法，其特征在于，所述第一延伸线段的一第一引脚部与所述第二延伸线段的一第二引脚部皆位于所述磁性底座的一底面，且所述第一引脚部与所述第二引脚部被所述封装结构包覆，所述电感元件的制造方法还进一步包括：

形成一第一电极部与一第二电极部于所述封装结构，其中，所述第一电极部与所述第二电极部穿过所述封装结构而分别电性连接于所述第一引脚部与所述第二引脚部。

17.根据权利要求11所述的电感元件的制造方法，其特征在于，所述磁性底座的材料与所述磁性封装主体的材料不同。

18.根据权利要求11所述的电感元件的制造方法，其特征在于，所述磁性底座具有位于所述组装面的一凹陷部，所述凹陷部的一内侧壁面具有一开口，且所述设置区位于所述凹陷部的一底表面；

其中，在将所述线圈结构组装于所述磁性底座的步骤中，所述线圈主体被设置于所述凹陷部内，且所述第一延伸线段与所述第二延伸线段朝向所述开口延伸至所述凹陷部之外，并固定于所述磁性底座的一底面。

19.根据权利要求11所述的电感元件的制造方法，其特征在于，所述磁性底座具有位于所述组装面的一侧挡墙，所述侧挡墙定义出所述设置区，且具有至少一空隙；

其中，在将所述线圈结构组装于所述磁性底座的步骤中，所述线圈主体被设置于所述设置区，且所述第一延伸线段与所述第二延伸线段延伸通过至少一所述空隙至所述磁性底座的一底面。

20.根据权利要求11所述的电感元件的制造方法，其特征在于，所述磁性底座为一无芯柱磁性底座。

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