TWI277107B - Embedded inductor structure and manufacturing method thereof - Google Patents

Description

1277107 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種内嵌式電感結構及其製作方 法，特別關力-種線圈以螺旋方式自中段處向二端部捲 繞而成之内嵌式電感結構及其製作方法。 【先前技術】 隨著電子產品微小化，基本且重要的零組件如電感 結構亦同樣地被要求縮小尺寸，以符合元件微 勢。 硬 請參閱圖1所示’-種習知内嵌式電感結構1係具 有-線圈（coil) 11、一磁性體12以及二端子13。鲸 線圈U之二端係分別與該等端+ 13連結，且該磁性^ 12包覆該線圈n。此外，該等端子13外露於該磁性體 12以作為該内嵌式電感結構丨之接腳。 /該線圈11通常由—導電線材自H繞至另一端 而开/成-中空筒狀結構。然而，此種利用傳統繞線方式 所得之線圈11’由於必定會因中央部位無法纏繞而殘留 中央間隙部位，進而導致線圈11之尺寸無法有效縮小， 故=喪式，感結構！的厚度較大，無法符合元件微小 处而农還有由於線圈11無法完全填滿其所纏繞 之空間’因此在同—規格下，線圈的捲繞圈數存在有一 定之限制。 a 、爰因於此，如何提供一種内嵌式電感結構及其製作 方法，以期能夠在相同尺寸規格下，增加_之捲繞圈 1277107 數以提升電感值與高電流負載耐受度（endurance )，乃 為重要的課題之一。 【發明内容】 有鑑於上述課題，本發明之目的為提供一種内嵌式 電感結構及其製作方法以在相同尺寸規格下，提升電感 值並改善電流負載特性。 本發明再提供一種内嵌式電感結構及其製作方法 以進一步縮小結構體積。 、、彖疋，為達上述目的，依本發明之一種内嵌式電感 、、、口構係包括至少一線圈以及一磁性體。該線圈係藉由一 導電線材自中段處分別向二端部以螺旋方式捲繞而呈 螺旋狀排列。該線圈内埋於該磁性體中。 ,為達上述目的，依本發明之一種内嵌式電感結構之 製作方法係包括下列步驟：將一導電線材自中段處分別 向二端部以螺旋方式捲繞，以形成呈螺旋狀排列之線 圈。之後内埋該線圈於一磁性材料中。 承上所述，因依本發明之一種内嵌式電感結構及其 製作方法係藉由將一導電線材自中段處分別向二端部 以螺旋方式捲繞而形成呈螺旋狀排列之線圈。與習知技 術相較，本發明在相同尺寸規格下，具有更多捲繞圈 數，故具有較高之電感值，並能夠改善電流負載特性， 例如高電流負載耐受度。 【實施方式】 以下將參照相關圖式，說明依本發明較佳實施例之 1277107 一種内肷式電感結構及其製作方法，其中相同的元件將 以相同的參照符號加以說明。 請參閱圖2及圖3所示，為本發明較佳實施例之一 種内嵌式電感結構2之立體圖及側視圖。該内後式電感 結構2係包括至少一線圈21、一磁性體22以及二端子 23。 該線圈21係藉由一導電線材2〇自中段處分別向二 端部201以螺旋方式捲繞而成，使該線圈21呈螺旋狀 緊密排列，如此即可在同體積條件下，捲繞更多的圈 數，以達到提升電感值之功效。再使該等端部2〇1分別 與該等端子23連結，作為與外部電路電性連接的結 構，該導電線材20或該等端子23之戴面形狀可為圓 形、橢圓形、多邊形或扁平狀。另夕卜，也可以直接以該 等端部201作為連接部’而不需外加該等端子μ。 請參閱圖3、圖4A和圖4B所示，該導電線材2〇 之捲繞方式係可由内往外捲繞的方式捲繞，此捲结方式 使該等端部20H句自該線圈21之周緣處向外延；。： 外，該等端部201之方向可為相同或不同（例如該等端 部2(Π間的夾角係為45度、9〇度、】8〇度或其：任 角度）。當然’該線圈21之捲繞方向可為將該導電 2〇自中段處分別向二端部201以順時針或逆時針螺 方式捲繞而成。另外，該線圈21各端部2〇 姨 向可以相同，也可以相異。 ① 該磁性體22係包覆該線圈 21及該等端子23，以 !2771〇7 使該線圈21内埋且部分該等端子23外露於該磁性體 22，而構成該内嵌式電感結才冓2。外露之該等端子23 係作為該㈣式電感結構2之接腳。該磁性體22係可 由至J 一磁性金屬粉末（例如鐵粉或鐵基合金）混合於 一熱固性樹脂所製成。 、 另外，該電感結構2亦可不需要額外之該等端子 23作為接腳，僅需將該端部2〇1外露於該磁性體直 接作為接腳，當然該等端部201之方向可為相同或不 同。 請參閱圖5及圖6Α至6C所示，分別為本發明較 佳實施例之一種内嵌式電感結構之製作方法的流程圖 及其示意圖。本實施例之製作方法係可製作上述之該内 嵌式電感結構2。 如圖5與圖6Α所示，於步驟s〇1，提供該導電線 材20，該導電線材20之截面形狀可為圓形、橢圓形、 多邊形或扁平狀。 接著於步驟S02，將該導電線材2〇自中段處分別 向二端部201，以相同（或相反）的捲繞方向捲繞，以 形成捲繞完成之線圈21。該導電線材2〇各端部2〇1之 捲繞方式如前所述，在此不予贅述。然後再壓合該線圈 21 (依如圖6A箭號所示之方向壓合），使得該線圈21 呈緊欲螺旋狀排列。將a玄線圈21之該等端部2 〇 1置於 一治具24 (如圖6B所示）上。 如圖5與圖6C所示，於步驟s〇3，將該導電線材 1277107 · 2〇之該等端部201固定於該治具 與該::部2。1固定之部分，係作為該等端^ ^ _ 性材枓包覆該線圈21及該等 ::二’以使該線圈21内埋且部分該等端子23外露 血^體22。之後，將該治具24移除，僅留下部分 ^端部2G1連結的部分，作為該等端子23,而得 到该内嵌式電感結構2 (如圖2所示）。須注意者，若

請參閱圖7所示，係為本發明另—較佳實施例之導 電線材捲繞方法的示意圖。本實施例與上述實施例不同 處在於，本實施例之該導電線材20之捲繞方式係由外 往内捲繞的方式捲繞而得到線目21，，此時該線圈2ι, =端部201係自中段處（如：中央）延伸而出。其餘與 前述實例相同，在此不予贅述。 不，忒等端子23作為接腳時，此步驟可省略，直接使 該等端部2G1外露於該磁性體22以作為接腳。 另外，為使本發明更易於了解，將針對本實施例之 ^、驟S04中，將該線圈内埋於該磁性材料之步驟，加以 說明。请參閱圖8所示，為以磁性材料包覆線圈之較佳 實k態樣之流程圖，包括下列步驟··於步驟s丨丨中提供 由磁性材料製成之底座，該底座具有一容置空間，再 於步驟S12中將該線圈置於該容置空間内。之後，於步 驟S13中填入一磁性材料於該底座上並填滿該容置空 間，再於步驟S14，壓合使該底座及該磁性材料包覆該 線圈。 1277107 請參閱圖9所示，為以磁性材料包覆線圈之另一較 佳實施態樣之流程圖，包括下列步驟··於步驟821中提 供一由磁性材料製成之底座，該底座具有一容置空間及 至少二侧壁。之後，於步驟S22中將該線圈置於該容置 空間内，再於步驟S23中壓合使該底座之該等側壁解構 與再分佈，以包覆該線圈。 請參閱圖10所示，為以磁性材料包覆線圈之再一 較佳實施態樣之流程圖，包括下列步驟：於步驟S31中 以一磁性材料鋪底，再於步驟S32中將該線圈置於該磁 性材料上。之後，於步驟S33中填入一磁性材料覆蓋該 線圈，再於步驟S34中壓合使該磁性材料包覆該線圈二 •綜上所述，因依本發明之一種内嵌式電感結構及其 製作方法係藉由將一導電線材自中段處分別向二端部 以螺旋方式捲繞而形成呈螺旋狀排列之線圈。與習知技 術相較，本發明在相同尺寸規格下，具有更多捲繞圈 數，故具有較高之電感值，並能夠改善電流負載特性， 例如高電流負載耐受度。 以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫 離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變 更’均應包含於後附之申請專利範圍中。 【圖式簡單說明】 圖1為一種習知内嵌式電感結構之示意圖； 圖2為本發明較佳實施例之一種内嵌式電感姓 之立體圖； 1277107 ® 3 發明較佳實施例之一種内嵌式電感結構 • 之側視圖； • 、圖4A及圖4B為本發明較佳實施例之一種内嵌式 '電感7構之端部之不同實施態樣； 、 圖5為本發明較佳實施例之一種内嵌式電感結構 之製作方法之流程圖； 圖6A至圖6C為本發明較佳實施例之一種内嵌式 電感結構之製作方法之示意圖； 圖7為本發明另一較佳實施例之一種導電線材捲 繞方法之示意圖；以及 圖8至圖1 〇為本發明較佳實施例之一種内嵌式電 感結構之製作方法，以磁性材料包覆線圈之不同實施態 樣之流程圖。 元件符號說明： 11 ' 21 ' 21’ 線圈 13、23端子 201 端部 1、2、2’ 内喪式電感結構 • 12、22 磁性體 20導電線材 24治具 S01〜S04内被式電感結構之製作方法之步驟 …〜^、切〜似^丨〜⑽以磁性^料包覆線 圈之步驟 11

Claims (1)

1277107 十、申請專利範圍： 1、一種内嵌式電感結構，包括： 至少一線圈，係藉由一導電線材自中段處分別向二 端部以螺旋方式捲繞而成；以及 —磁性體，内埋該線圈。 士申明專利範圍第1項所述之内嵌式電感結構，其 中該導電線材自中段處分別向兩端部以相同或相 反的螺旋方向捲繞。 3如申請專利範圍第1項所述之内嵌式電感結構，其 中α亥導電線材之各端部係由内往外捲繞方式捲繞。 如申睛專利範圍第3項所述之内嵌式電感結構，其 中該等端部係自該線圈之周緣處向外延伸。 如申睛專利範圍第1項所述之内嵌式電感結構，其 中邊導電線材之各端部係由外往内捲繞方式捲繞。 6如申請專利範圍第5項所述之内嵌式電感結構，其 中該等端部係自該線圈之中段處向外延伸。 如申凊專利範圍第1項所述之内嵌式電感結構，其 中該4端部捲繞後係向外延伸於該磁性體之外。 如申請專利範圍第1項所述之内嵌式電感結構，其 9 中。亥荨端部捲繞後之延伸方向係為相同或不同。 如申請專利範圍第1項所述之内嵌式電感結構，其 中该等端部捲繞後的夾角為45度、90度或180度。 如申請專利範圍第1項或第7項所述之内嵌式電感 結構’更包括二端子分別與該等端部連結。 12 1277107 11、 12、 13、 14、

嵌式電感結構’ :::專利乾圍第10項所述之内嵌式電感結構， /、中該等端子之方向係為相同或不同。 利乾圍第1G項所述之内喪式電感結構， ，、中該等端子間的夾角為45度、90度或180度。 如申请專利範圍第1項所述之内嵌式電感結構，其 中該導電線材之截面形狀為圓形、橢圓形、多邊形 或爲平狀。 15如申睛專利範圍第1項所述之内嵌式電感結構，其 中該磁性體係由至少一磁性金屬粉末混合於一熱 固性樹脂所製成。 Μ 16、 如申請專利範圍第15項所述之内嵌式電感結構， 其中該磁性金屬粉末係為鐵粉或鐵基合金。

17、 一種内嵌式電感結構之製作方法，包括下列步驟： 提供一導電線材； 將该導電線材自中段處分別向二端部捲繞方式捲 繞，以形成一線圈；以及 内埋該線圈於一磁性材料中。 18、 如申請專利範圍第17項所述之内嵌式電感結構之 製作方法，其中該導電線材自中段處分別向兩端部 以相同或相反的螺旋方向捲繞。 19、 如申請專利範圍第17項所述之内嵌式電感結構之 製作方法，其中該導電線材之各端部係由内往外捲 13 1277107 繞方式捲繞。 如申睛專利範圍第19項所述之内嵌式電感結構之 製作方法’其中該等端部係自該線圈之周緣處向外 延伸。 如申印專利範圍第17項所述之内後式電感結構之 製作方法，其中該導電線材之各端部係由外往内捲 繞方式捲繞。

2 1申請專利範圍第21項所述之内嵌式電感結構之 氣作方法’其中該等端部係自該線圈之中段處向外 延伸。 1申睛專利範圍第17項所述之内嵌式電感結構之 氣作方法’其中该等端部捲繞後係向外延伸於該磁 性體之外。 申明專範圍第丨7項所述之内篏式電感結構之 ,作方法’其中該等端部捲繞後之延伸方向係為相 同或不同。 25、^請專圍第17項所狀㈣式電感結構之 、作方法’其中該等端部捲繞後的、 9〇度或180度。 咸^°月專利乾圍第17項或第23項所述之内嵌式電 ^構之製作方法，更包括二端子分別與該等端部 製I::利耗圍第26項所述之内嵌式電感結構之 ^ /其中该等端子係外露於該磁性體。 l277l〇7 如申睛專利範圍第26項所述之内嵌式電感結構之 製作方法’其中該等端子之方向係為相同或不同。 ,申β月專利範圍第26項所述之内嵌式電感結構之 製作方法’其中該等端子間的夾角為45度、90产 或180度。 又 3〇、=中請㈣範圍第π項所述之㈣式電感結構之 ，作方法’其中該導電線材之截面形狀為圓形、橢 圓形、多邊形或扁平狀。 ，申睛專利範圍第17項所述之内嵌式電感結構之 氣作方法，其中該磁性體係由至少一磁性金屬粉末 混合於一熱固性樹脂所製成。 32、,申請專利範圍第31項所述之内嵌式電感結構之 製作方法’其中該磁性金屬粉末係為鐵粉或鐵基合 金0 33 ,巾料利範圍第17項所述之岐式電感結構之 穿作方法，其中该導電線材捲繞形成該線圈之步驟 後’更包括一步驟： 將該導電線材之該等端部固定於一治具。 34 =申凊專利範圍第33項所述之内嵌式電感結構之 製作方法，其中該治具分別與該等端部固定之部 分’係作為二端子。 35 =中睛專利範圍第17項所述之内喪式電感結構之 乍方法其中内埋該線圈於一磁性材料中之步 驟，更包括下列步驟·· 15 1277107 提供一由磁性材料製成之底座，該底座具有一容置 空間； 將該線圈置於該容置空間内； 填入一磁性材料於該底座上並填滿該容置空間；以 及 壓合使該底座及該磁性材料包覆該線圈。 36 =申印專利範圍第17項所述之内嵌式電感結構之 製作方法，其中内埋該線圈於一磁性材料中之步 驟’更包括下列步驟： 提供一由磁性材料製成之底座，該底座具有一容置 空間及至少二側壁； 將該線圈置於該容置空間内；以及 壓口使该底座之該等側壁解構與再分佈，以包覆該 線圈。 37 =申請專利範圍第17項所述之内嵌式電感結構之 乍方法其中内埋該線圈於一磁性材料中之步 驟’更包括下列步驟·· 以一磁性材料鋪底； 將該線圈置於該磁性材料上； 填入一磁性材料覆蓋該線圈；以及 壓合使該磁性材料包覆該線圈。