TWI407462B - 電感器及其製作方法 - Google Patents

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TWI407462B TW098116158A TW98116158A TWI407462B TW I407462 B TWI407462 B TW I407462B TW 098116158 A TW098116158 A TW 098116158A TW 98116158 A TW98116158 A TW 98116158A TW I407462 B TWI407462 B TW I407462B
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Description

電感器及其製作方法
本發明是有關於一種磁性元件及其製作方法，且特別是有關於一種電感器及其製作方法。
電感器的功用在於穩定電路中的電流並達到濾除雜訊的效果，作用與電容器類似，同樣是以儲存、釋放電路中的電能來調節電流的穩定性，而且相較於電容是以電場(電荷)的形式來儲存電能，電感器則是以磁場的形式來達成。電感器在應用上，會有導線的能量損失以及磁蕊的能量損失(一般稱為磁損，core loss)。
習知技術中的一種電感器的導線是內埋於磁性體中，且形成此種電感器的方法是先將導線置於模具中，並將具有黏著劑之粒徑大小相當之鐵粉填充於模具中，以包覆導線，然後，再利用壓力成型將鐵粉壓合成磁性體，之後，加熱黏著劑，以使其固化。由於以鐵粉作為磁性體的電感器在10KHz以上的高頻時，導磁率會劇降。因此，習知之電感器無法作為高頻之應用。
本發明提供一種電感器，其磁性體含有不同硬度及不同平均粒徑的多種磁性粉末，以提升電感器的導磁率。
本發明提供一種電感器的製作方法，採用不同硬度及不同平均粒徑的多種磁性粉末來形成磁性體，以提升電感器的導磁率。
本發明提出一種電感器包括一磁性體以及一導線。磁性體包括一第一磁性粉末與一第二磁性粉末，其中第一磁性粉末的維氏硬度(Vicker’s Hardness)大於第二磁性粉末的維氏硬度，且第一磁性粉末的平均粒徑大於第二磁性粉末的平均粒徑，第一磁性粉末與第二磁性粉末相混合。
在本發明之一實施例中，第一磁性粉末的維氏硬度大於或等於150，且第二磁性粉末的維氏硬度小於或等於100。
在本發明之一實施例中，第一磁性粉末的維氏硬度大於或等於250，且第二磁性粉末的維氏硬度小於或等於80。
在本發明之一實施例中，第一磁性粉末的平均粒徑實質上為10微米至40微米。
在本發明之一實施例中，第二磁性粉末的平均粒徑小於或等於10微米。
在本發明之一實施例中，第二磁性粉末的平均粒徑實質上為小於或等於4微米。
在本發明之一實施例中，第一磁性粉末的平均粒徑與第二磁性粉末的平均粒徑的比值大於2。
在本發明之一實施例中，第一磁性粉末的平均粒徑與第二磁性粉末的平均粒徑的比值為2.5至10。
在本發明之一實施例中，第一磁性粉末的材質包括金屬合金。
在本發明之一實施例中，第一磁性粉末的材質包括鐵鉻矽合金、鐵鎳合金、非晶質合金、鐵矽合金或鐵鋁矽合金。
在本發明之一實施例中，第二磁性粉末的材質包括鐵或鐵合金。
在本發明之一實施例中，第一磁性粉末的材質包括非晶質合金，且第二磁性粉末的材質包括鐵。
在本發明之一實施例中，第一磁性粉末的重量與第二磁性粉末的重量的比值為0.25至4。
在本發明之一實施例中，當第一磁性粉末的材質包括非晶質合金，且第二磁性粉末的材質包括鐵時，第一磁性粉末的重量與第二磁性粉末的重量的比值為0.67至1.5。
在本發明之一實施例中，當第一磁性粉末的材質包括鐵鉻矽合金，且第二磁性粉末的材質包括鐵時，第一磁性粉末的重量與第二磁性粉末的重量的比值為1.5至4。
在本發明之一實施例中，電感器更包括一黏著劑，其接合第一磁性粉末與第二磁性粉末，黏著劑的含量為磁性體之總重量的2重量百分比(wt%)~3wt%。
在本發明之一實施例中，黏著劑的材質為熱固性樹脂。
在本發明之一實施例中，導線具有一內埋於磁性體中的內埋部或具有一纏繞於磁性體上的繞線部。
在本發明之一實施例中，磁性體利用一成型製程而形成，成型製程之成型壓力為6噸每平方公分至11噸每平方公分。
在本發明之一實施例中，磁性體施以一加熱製程，加熱製程的溫度為300℃以下。
本發明提出一種電感器的製作方法如下所述。首先，提供一導線。接著，提供一混合物，混合物包括一第一磁性粉末、一第二磁性粉末與一黏著劑，其中第一磁性粉末的維氏硬度大於第二磁性粉末的維氏硬度，且第一磁性粉末的平均粒徑大於第二磁性粉末的平均粒徑。黏著劑與該第一磁性粉末及該第二磁性粉粉末相混合。然後，對混合物進行一成型製程，以形成一磁性體。之後，固化黏著劑。
在本發明之一實施例中，以一加熱的方式固化黏著劑，加熱的溫度為300℃以下。
在本發明之一實施例中，在成型製程中，施加一成型壓力於混合物，成型壓力為6噸每平方公分至11噸每平方公分。
在本發明之一實施例中，對混合物進行成型製程中，磁性體包覆導線之一內埋部。
在本發明之一實施例中，於固化黏著劑之後，使導線的一繞線部纏繞於磁性體上。
基於上述，本發明是採用平均粒徑不同的磁性粉末來形成磁性體，因此，於成型製程中，平均粒徑小的磁性粉末會填補於平均粒徑大的磁性粉末間的空隙中，而使得壓縮密度增加，進而提升電感器的導磁率。此外，本發明是採用硬度不同的磁性粉末來形成磁性體，故磁性粉末於成型製程中所產生的應變大幅降低，進而可降低本發明之電感器的磁損。此外，本發明可避免對電感器進行高溫熱處理來消除磁性粉末的應變而可防止導線因無法承受高溫而氧化的問題。
為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
圖1繪示本發明一實施例之電感器的剖面圖。請參照圖1，本實施例之電感器100包括一磁性體110以及一導線120。磁性體110包括一第一磁性粉末112與一第二磁性粉末114，且第一磁性粉末112與第二磁性粉末114相混合。其中，磁性體110利用成型製程而形成。第一磁性粉末112的維氏硬度(Vicker’s Hardness)大於第二磁性粉末114的維氏硬度。第一磁性粉末112的維氏硬度例如是大於或等於150，較佳地，第一磁性粉末112的維氏硬度大於或等於250。第二磁性粉末114的維氏硬度例如是小於或等於100，較佳地，第二磁性粉末114的維氏硬度小於或等於80。
第一磁性粉末112的平均粒徑(Mean particle diameter)D1大於第二磁性粉末114的平均粒徑D2，第二磁性粉末114的平均粒徑D2小於或等於10微米。
第一磁性粉末112的平均粒徑D1實質上可為10微米至40微米，且第二磁性粉末114的平均粒徑D2實質上可為小於或等於4微米。第一磁性粉末112的平均粒徑D1與第二磁性粉末114的平均粒徑D2的比值例如是大於2，較佳地，平均粒徑D1與平均粒徑D2的比值為2.5至10。
第一磁性粉末112的材質例如為金屬合金，且金屬合金例如為鐵鉻矽合金、鐵鎳合金、非晶質(Amorphous)合金、鐵矽合金或鐵鋁矽合金。第二磁性粉末114的材質例如為鐵或鐵合金。較佳地，第一磁性粉末112的材質例如為非晶質合金，且第二磁性粉末114的材質例如為鐵。磁性體110更包括一黏著劑(未繪示)，且黏著劑與第一磁性粉末112與第二磁性粉末114相混合。第一磁性粉末112與第二磁性粉末114可藉由黏著劑相互接合。黏著劑的材質可為熱固性樹脂，例如環氧樹脂。黏著劑的含量為磁性體110之總重量的2重量百分比(wt%)~3wt%，第一磁性粉末112與第二磁性粉末114的含量為磁性體110之總重量的98wt%~97wt%。而第一磁性粉末的重量比例為20wt%～80wt%且第二磁性粉末的比例為80wt%～20wt%，即第一磁性粉末112的重量與第二磁性粉末114的重量的比值可為0.25至4。
導線120具有一內埋於磁性體110中的內埋部122以及分別自內埋部122的二端延伸出磁蕊110的二端部E1、E2，端部E1、E2適於與其他的電子元件(未繪示)電性連接。詳細而言，磁性體110為一矩形體，端部E1、E2可分別沿磁性體110的相對二側壁S1、S2延伸至磁性體110的一側S3，如此一來，電感器100可以表面黏著的方式電性連接至其他的電子元件。導線120例如是一銅導線，且內埋部122例如為一捲繞之線圈。
值得注意的是，本實施例採用之第一磁性粉末112之平均粒徑及硬度均大於第二磁性粉末114之平均粒徑及硬度，因此，於成型製程中，第二磁性粉末114會容易填補於第一磁性粉末112間的空隙中，且第二磁性粉末114與第一磁性粉末112相互擠壓而產生的應變也可降低，故使得壓縮密度增加而可提升所形成之電感器的導磁率，而且可避免利用較大的成型壓力及高溫熱處理來提升壓縮密度及導磁率。
再者，由於磁性體110中包含磁損較鐵粉低的第一磁性粉末112，故相較於習知之全部以鐵粉作為磁性體之電感器，本實施例可提供磁損較低之電感器，而使電感器之效率提升。再者，採用包含第一磁性粉末112與第二磁性粉末114之磁性體110其材料成本可較全部以金屬合金製作磁性體的材料成本低。
圖2A～圖2D為本發明圖1之電感器的製程剖面圖。有關圖1之電感器100之詳細製造流程，請參照圖2A～圖2D。首先，請參照圖2A，提供一導線120。接著，請參照圖2B，提供一混合物M，混合物M包括第一磁性粉末112、第二磁性粉末114與黏著劑(未繪示)。之後，請參照圖2C，將導線120的一內埋部122配置於模穴(圖未示)內，且導線120的二端部E1、E2延伸出模穴外，再將混合物M填充於模穴內。之後，對混合物M進行一成型製程，以形成一包覆內埋部122的磁性體110，成型製程例如是對混合物M施加一成型壓力，以壓合第一磁性粉末112、第二磁性粉末114與黏著劑。在本實施例中，對混合物M所進行的成型製程為壓力成型製程，且施加於混合物M的壓力例如為6噸每平方公分至11噸每平方公分。在其他實施例中，成型製程亦可為鑄造成型製程或射出成型製程等適合的成型製程。之後，例如以加熱的方式固化黏著劑，且加熱的溫度等於或略高於黏著劑的固化溫度，例如為300℃以下，值得注意的是，本實施例中採用之加熱的溫度僅適於固化黏著劑。最後，請參照圖2D，彎折端部E1、E2，以使端部E1、E2分別沿磁性體110的相對二側壁S1、S2延伸至磁性體110的一側S3。
圖3為繪示本發明另一實施例之電感器的示意圖。請參照圖3，在本實施例中，磁性體210的材質與圖1中的磁蕊110的材質相同，於此不再贅述。本實施例之電感器200與圖1之電感器100的差異之處在於，內埋部222可具有多個彎折結構222a，且這些彎折結構222a實質上位於同一平面。
圖4繪示本發明又一實施例之電感器的剖面圖。請參照圖4，在本實施例中，磁性體310的材質與圖1中的磁蕊110的材質相同，於此不再贅述。本實施例之電感器300與圖1之電感器100的差異之處在於本實施例之磁性體310為一鼓型結構，且導線320是位於磁性體310外。本實施例之磁性體310包括一中柱312、一第一板狀體314以及一第二板狀體316，其中中柱312之兩端312a、312b分別連接第一板狀體314與第二板狀體316，且導線320纏繞於中柱312上。具體而言，第一板狀體314、第二板狀體316與中柱312之間形成一繞線空間C，而導線320具有二端部E1、E2及位於二端部E1、E2間之繞線部322。繞線部322位於繞線空間C內並纏繞於中柱312上，而二端部E1、E2由繞線空間C內部延伸至繞線空間C外部，以與其他的電子元件(未繪示)電性連接。此外，還可在繞線空間C中可選擇性地填充一磁性材料330或一樹脂材料(圖未示)，以填滿繞線空間C並包覆導線320之繞線部322。
圖5A～圖5C為本發明圖4之電感器的製程剖面圖。有關圖4之電感器300之詳細製造流程，請參照圖5A～圖5C。首先，請參照圖5A，提供一混合物M，混合物M的材質相同於圖2B的混合物M的材質。接著，請參照圖5B，對混合物M進行一成型製程，以形成磁性體310。在本實施例中，成型製程包括壓力成型製程、鑄造成型製程或射出成型製程，且在壓力成型製程中，施加於混合物M的壓力例如為6噸每平方公分至11噸每平方公分。之後，例如以加熱的方式固化黏著劑(未繪示)，且加熱的溫度等於或略高於黏著劑的固化溫度，例如為300℃以下，值得注意的是，本實施例中採用之加熱的溫度僅適於固化黏著劑。最後，請參照圖5C，將導線320的繞線部322纏繞於磁性體310上。
圖6繪示本發明再一實施例之電感器的示意圖。請參照圖6，在本實施例中，磁性體410的材質與圖1中的磁性體110的材質相同，於此不再贅述。在本實施例中，磁性體410具有一第一表面412、一相對於第一表面412的第二表面414以及一貫穿第一表面412與第二表面414的貫孔416。導線420例如為一導電條片，導線420具有二端部E1、E2及位於二端部E1、E2間之繞線部422。繞線部422貫穿貫孔416，且端部E1、E2分別沿第一表面412與第二表面414延伸至磁性體410的一第三表面418。第三表面418連接於第一表面412與第二表面414之間。磁性體410可選擇性地具有一貫穿第三表面418並與貫孔416連通的狹縫G。
以下將介紹對具有不同比例的第一磁性粉末與第二磁性粉末的電感器100、300所做的電性測試的結果。
【實驗1】
實驗1的電感器的結構相同於圖1之電感器100的結構，且導線120的線徑A為0.32毫米，線圈的直徑B為2.4毫米，線圈的圈數為11.5圈，且磁性體110的成型壓力為11噸每平方公分。實驗1所採用的第一磁性粉末與第二磁性粉末的主要成分、平均粒徑及硬度皆詳列於表1中。
由表1可知，D1與D2的比值為2.5。圖7繪示第一磁性粉末與第二磁性粉末於磁性體中的比例改變時，電感器於二種頻率(25KHz及100KHz)下的電感值的變化情形。請參照圖7，第一磁性粉末的比例為20wt%~80wt%時的電感器的電感值均大於第一磁性粉末或第二磁性粉末的比例為100wt%時的電感器的電感值。較佳的情況是第一磁性粉末的比例為60wt%且第二磁性粉末的比例為40wt%，即第一磁性粉末的重量與第二磁性粉末的重量的比值為1.5，或者是第一磁性粉末的比例為60wt%～80wt%且第二磁性粉末的比例為40wt%～20wt%，即第一磁性粉末的重量與第二磁性粉末的重量的比值為1.5至4。
【實驗2】
實驗2的電感器的結構相同於圖1之電感器100的結構，且導線120的線徑A為0.32毫米，線圈的直徑B為2.4毫米，線圈的圈數為11.5圈，且磁性體110的成型壓力為11噸每平方公分。實驗2所採用的第一磁性粉末與第二磁性粉末的主要成分、平均粒徑及硬度皆詳列於表2中。
圖8繪示當第一磁性粉末與第二磁性粉末於磁性體中的比例改變時，電感器於二種頻率下的電感值的變化情形。請參照圖8，當第二磁性粉末之成份為鐵且D1與D2的比值為10時，第一磁性粉末的比例為20wt%~80wt%時的電感器的電感值均大於第一磁性粉末或第二磁性粉末的比例為100wt%時的電感器的電感值。較佳的情況是第一磁性粉末的比例為40wt%且第二磁性粉末的比例為60wt%，即第一磁性粉末的重量與第二磁性粉末的重量的比值為0.67，或者是第一磁性粉末的比例為40wt%～60wt%且第二磁性粉末的比例為60wt%～40wt%，即第一磁性粉末的重量與第二磁性粉末的重量的比值為0.67至1.5。
而當第二磁性粉末之成份為鐵鉻矽合金且D1與D2的比值為4時，第一磁性粉末的比例為20wt%~80wt%時的電感器的電感值大於第一磁性粉末的比例為100wt%時的電感器的電感值，而第一磁性粉末的比例為20wt%~40wt%時的電感器的電感值略高於第二磁性粉末的比例為100wt%時的電感器的電感值，因此，較佳的情況是第一磁性粉末的比例為20wt%~40wt%且第二磁性粉末的比例為80wt%~60wt%，即第一磁性粉末的重量與第二磁性粉末的重量的比值為0.25至0.67。
由上可知，以不同平均粒徑之第二磁性粉末搭配相同的第一磁性粉末，可得到平均粒徑越小，提升電感器的電感值的效果較好。
以下以含有40微米的非晶質合金40wt%與4微米的鐵粉60wt%之磁性體進行實驗。表3列出磁損的變化情形，表4列出效率之變化情形，圖9繪示採用不同線徑之導線的電感器的電感值變化曲線圖。表3之實驗之頻率為300KHz，磁感應強度為30mT。表4之施加電流為2安培。
由表3可知，本實施例中採用40微米的非晶質合金為第一磁性粉末，4微米的鐵粉為第二磁性粉末，且第一磁性粉末的比例為40wt%，而第二磁性粉末的比例為60wt%，所得到的磁損可較鐵粉比例為100wt%、非晶質合金比例為100wt%及非晶質合金比例為100wt%(於成形製程後進行高溫熱處理)低，且成型壓力越大磁損越低。因此，可證實本實施例透過適當選用不同平均粒徑及硬度之第一磁性粉末及第二磁性粉末磁性體可於不需進行高溫熱處理下得到較低的磁損，故可省去高溫熱處理步驟，而簡化製程。而且採用包含第一磁性粉末112與第二磁性粉末114之磁性體110其材料成本可較第一磁性粉末的比例為100wt%的材料成本低。
由表4可知，頻率於25KHz時，本實施例電感器之效率可達76%以上，而頻率於300KHz時，本實施例電感器之效率可達90%以上，可見本實施例之電感器具有極佳的效率表現。值得注意地是，成型壓力於8.5噸每平方公分之效率較11噸每平方公分之效率佳。
由圖9可知，於相同的線圈直徑B與圈數下，導線的線徑愈小，電感器的電感值愈高。因此，可藉由改變導線的線徑來調整電感器的電感值。
【實驗3】
實驗3的電感器的結構相同於圖1之電感器100的結構，且導線120的線徑A為0.32毫米，線圈的直徑B為2.4毫米，線圈的圈數為13.5圈，且磁性體110的成型壓力為11噸每平方公分。實驗3所採用的第一磁性粉末與第二磁性粉末的主要成分、平均粒徑及硬度皆詳列於表5中。
由表5可知，D1與D2的比值為5。圖10A繪示第一磁性粉末與第二磁性粉末於磁性體中的比例改變時，電感器的電感值與磁性體密度的變化情形。圖10B繪示第一磁性粉末與第二磁性粉末於磁性體中的比例改變時，電感器的磁性體密度與導磁率的變化情形。
請參照圖10A與圖10B，第一磁性粉末的比例為20wt%~60wt%時的電感器的電感值、磁性體密度及導磁率均大於第一磁性粉末或第二磁性粉末的比例為100wt%時的電感器的電感值、磁性體密度及導磁率。較佳的情況是第一磁性粉末的比例為40wt%且第二磁性粉末的比例為60wt%，即第一磁性粉末的重量與第二磁性粉末的重量的比值為0.67，或者是第一磁性粉末的比例為40wt%～60wt%且第二磁性粉末的比例為60wt%～40wt%，即第一磁性粉末的重量與第二磁性粉末的重量的比值為0.67至1.5。
表6列出本實施例之電感器的於相同電流(2安培)、相同成型壓力(11噸每平方公分)以及二種頻率下的效率表現。
由表6可知，非晶質合金的比例為20wt%~40wt%且鐵粉的比例為80wt%~60wt%時的電感器，於頻率於25KHz時，效率可達75%以上，而頻率於300KHz時，效率可達90%以上，可見本實施例之電感器具有極佳的效率表現。
【實驗4】
實驗4的電感器的結構相同於圖4之電感器300的結構，且導線320的線徑A為0.32毫米，線圈的直徑B為2.4毫米，線圈的圈數為11.5圈，且磁性體310的成型壓力為8或11噸每平方公分。實驗4所採用的第一磁性粉末與第二磁性粉末的主要成分、平均粒徑及硬度皆詳列於表7中。
由表7可知，D1與D2的比值為2.5。圖11A繪示當第一磁性粉末與第二磁性粉末於磁性體中的比例改變時，電感器的電感值變化情形，並繪示電感器在二種施加頻率下的電感值變化情形。圖11B繪示當第一磁性粉末與第二磁性粉末於磁性體中之比例改變時，電感器的電感值變化情形，並繪示以二種成型壓力所形成的電感器的電感值變化情形。
由圖11A可知，第一磁性粉末的比例為20wt%~80wt%時的電感器的電感值均大於第一磁性粉末或第二磁性粉末的比例為100wt%時的電感器的電感值。較佳的情況是第一磁性粉末的比例為60wt%且第二磁性粉末的比例為40wt%，即第一磁性粉末的重量與第二磁性粉末的重量的比值為1.5，或者是第一磁性粉末的比例為60wt%～80wt%且第二磁性粉末的比例為40wt%～20wt%，即第一磁性粉末的重量與第二磁性粉末的重量的比值為1.5至4。此外，由圖11B可知，當成型壓力愈大時，電感器的導磁率愈大。因此，可藉由改變成型壓力來調整電感器的導磁率。
【實驗5】
實驗5的電感器的結構相同於圖4之電感器300的結構，且導線320的線徑A為0.32毫米，線圈的直徑B為2.4毫米，線圈的圈數為11.5圈，且磁性體310的成型壓力為11噸每平方公分。實驗5所採用的第一磁性粉末與第二磁性粉末的主要成分、平均粒徑及硬度皆詳列於表8中。
請參照圖12，當第二磁性粉末之成份為鐵且D1與D2的比值為10時，第一磁性粉末的比例為20wt%~80wt%時的電感器的電感值均大於第一磁性粉末或第二磁性粉末的比例為100wt%時的電感器的電感值。較佳的情況是第一磁性粉末的比例為40wt%且第二磁性粉末的比例為60wt%，即第一磁性粉末的重量與第二磁性粉末的重量的比值為0.67，或者是第一磁性粉末的比例為40wt%～60wt%且第二磁性粉末的比例為60wt%～40wt%，即第一磁性粉末的重量與第二磁性粉末的重量的比值為0.67至1.5。
而當第二磁性粉末之成份為鐵鉻矽合金且D1與D2的比值為4時，第一磁性粉末的比例為20wt%~80wt%時的電感器的電感值大於第一磁性粉末的比例為100wt%時的電感器的電感值，而第一磁性粉末的比例為20wt%~40wt%時的電感器的電感值略大於第二磁性粉末的比例為100wt%時的電感器的電感值，因此，較佳的情況是第一磁性粉末的比例為20wt%~40wt%且第二磁性粉末的比例為80wt%~60wt%，即第一磁性粉末的重量與第二磁性粉末的重量的比值為0.25至0.67。
由上可知，以不同平均粒徑之第二磁性粉末搭配相同的第一磁性粉末，可得到平均粒徑越小，提升電感器的電感值的效果較好。
綜上所述，本發明至少具有下列優點：
1.本發明是採用平均粒徑不同的磁性粉末來形成磁性體，因此，於成型製程中，平均粒徑小的磁性粉末會填補於平均粒徑大的磁性粉末間的空隙中，而使得壓縮密度增加，進而提升電感器的導磁率。
2.本發明是採用硬度不同的磁性粉末來形成磁性體，且平均粒徑小的磁性粉末容易填補於平均粒徑大的磁性粉末間的空隙中，故磁性粉末於成型製程中所需的成形壓力以及所產生的應變大幅降低，進而可降低本發明之電感器的磁損。並且，本發明可避免對電感器進行高溫熱處理來消除磁性粉末的應變而可防止導線因無法承受高溫而氧化的問題。
3.本發明是採用第一磁性粉末與第二磁性粉末來製作磁性體，故本發明之電感器於高頻率(25KHz或100KHz)的情況下，導磁率及對應之電感值較習知採用鐵粉來製作磁性體高。
4.本發明是採用金屬合金粉末之第一磁性粉末與第二磁性粉末來製作磁性體，其材料成本可較全部以金屬合金粉末來製作磁性體的材料成本低。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100、200、300．．．電感器
110、210、310、410．．．磁性體
112．．．第一磁性粉末
114．．．第二磁性粉末
116．．．黏著劑
120、320、420、320．．．導線
122、222．．．內埋部
222a．．．彎折結構
124、322、422、322．．．繞線部
312．．．中柱
314．．．第一板狀體
316．．．第二板狀體
312a、312b．．．端
330．．．磁性材料
412．．．第一表面
414．．．第二表面
416．．．貫孔
418．．．第三表面
310．．．成型體
C．．．繞線空間
D1、D2．．．平均粒徑
E1、E2．．．端部
G．．．狹縫
M．．．混合物
S1、S2．．．側壁
S3．．．一側
圖1繪示本發明一實施例之電感器的剖面圖。
圖2A～圖2D為本發明圖1之電感器的製程剖面圖。
圖3繪示本發明另一實施例之電感器的示意圖。
圖4繪示本發明又一實施例之電感器的剖面圖。
圖5A～圖5C為本發明圖4之電感器的製程剖面圖。
圖6繪示本發明再一實施例之電感器的示意圖。
圖7繪示第一磁性粉末與第二磁性粉末於磁性體中的比例改變時，電感器於二種頻率下的電感值的變化情形。
圖8繪示當第一磁性粉末與第二磁性粉末於磁性體中的比例改變時，電感器於二種頻率下的電感值的變化情形。
圖9繪示採用不同線徑之導線的電感器的電感值變化曲線圖。
圖10A繪示第一磁性粉末與第二磁性粉末於磁性體中的比例改變時，電感器的電感值與磁性體密度的變化情形。
圖10B繪示第一磁性粉末與第二磁性粉末於磁性體中的比例改變時，電感器的磁性體密度與導磁率的變化情形。
圖11A繪示當第一磁性粉末與第二磁性粉末於磁性體中的比例改變時，電感器的電感值變化情形，並繪示電感器在二種施加頻率下的電感值變化情形。
圖11B繪示當第一磁性粉末與第二磁性粉末於磁性體中之比例改變時，電感器的電感值變化情形，並繪示以二種成型壓力所形成的電感器的電感值變化情形。
圖12繪示當第一磁性粉末與第二磁性粉末於磁性體中的比例改變時，電感器於二種頻率下的電感值的變化情形。
100．．．電感器
110．．．磁性體
112．．．第一磁性粉末
114．．．第二磁性粉末
120．．．導線
122．．．內埋部
D1、D2．．．平均粒徑
E1、E2．．．端部
S1、S2．．．側壁
S3．．．一側

Claims (25)

  1. 一種電感器，包括：一第一磁性粉末；一第二磁性粉末，其中該第一磁性粉末的維氏硬度(Vicker’s Hardness)大於該第二磁性粉末的維氏硬度且具有一硬度差值，且該第一磁性粉末的平均粒徑大於該第二磁性粉末的平均粒徑，該第一磁性粉末與該第二磁性粉末相混合；以及一導線，其中相混合的該第一磁性粉末與該第二磁性粉末及內埋於其中之該導線藉由該硬度差值足以使在低於導線的熔點下一體成型以形成一磁性體。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之電感器，其中該第一磁性粉末的維氏硬度大於或等於150，且該第二磁性粉末的維氏硬度小於或等於100。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之電感器，其中該第一磁性粉末的維氏硬度大於或等於250，且該第二磁性粉末的維氏硬度小於或等於80。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之電感器，其中該第一磁性粉末的平均粒徑實質上為10微米至40微米。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之電感器，其中該第二磁性粉末的平均粒徑小於或等於10微米。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之電感器，其中該第二磁性粉末的平均粒徑實質上為小於或等於4微米。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之電感器，其中該第一磁性粉末的平均粒徑與該第二磁性粉末的平均粒徑的比值大於2。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之電感器，其中該第一磁性粉末的平均粒徑與該第二磁性粉末的平均粒徑的比值為2.5至10。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之電感器，其中該第一磁性粉末的材質包括金屬合金。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之電感器，其中該第一磁性粉末的材質包括鐵鉻矽合金、鐵鎳合金、非晶質合金、鐵矽合金或鐵鋁矽合金。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之電感器，其中該第二磁性粉末的材質包括鐵或鐵合金。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之電感器，其中該第一磁性粉末的材質包括非晶質合金，且該第二磁性粉末的材質包括鐵。
  13. 如申請專利範圍第1項所述之電感器，其中該第一磁性粉末的重量與該第二磁性粉末的重量的比值為0.25至4。
  14. 如申請專利範圍第1項所述之電感器，其中當該第一磁性粉末的材質包括非晶質合金，且該第二磁性粉末的材質包括鐵時，該第一磁性粉末的重量與該第二磁性粉末的重量的比值為0.67至1.5。
  15. 如申請專利範圍第1項所述之電感器，其中當該第一磁性粉末的材質包括鐵鉻矽合金，且該第二磁性粉末的材質包括鐵時，該第一磁性粉末的重量與該第二磁性粉末的重量的比值為1.5至4。
  16. 如申請專利範圍第1項所述之電感器，更包括一黏著劑，接合該第一磁性粉末與該第二磁性粉末，該黏著劑的含量為該磁性體之總重量的2wt%~3wt%。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之電感器，其中該黏著劑的材質為熱固性樹脂。
  18. 如申請專利範圍第1項所述之電感器，其中該內埋於該磁性體中的導線具有一繞線的形狀。
  19. 如申請專利範圍第1項所述之電感器，其中該磁性體利用一成型製程而形成，該成型製程之成型壓力為6噸每平方公分至11噸每平方公分。
  20. 如申請專利範圍第1項所述之電感器，其中該磁性體施以一加熱製程，該加熱製程的溫度為300℃以下。
  21. 一種電感器的製作方法，包括：提供一導線；提供一混合物，該混合物包括：一第一磁性粉末；以及一第二磁性粉末，其中該第一磁性粉末的維氏硬度大於該第二磁性粉末的維氏硬度且具有一硬度差值，且該第一磁性粉末的平均粒徑大於該第二磁性粉末的平均粒徑；以及對該導線及該混合物進行一成型製程，其中相混合的該第一磁性粉末與該第二磁性粉末及內埋於其中之該導線藉由該硬度差值足以使在低於導線的熔點下一體成型以形成一磁性體。
  22. 如申請專利範圍第21項所述之電感器的製作方法，其中該混合物更包括與該第一磁性粉末及該第二磁性粉粉末相混合的一黏著劑，進一步包括：固化該黏著劑。
  23. 如申請專利範圍第21項所述之電感器的製作方法，其中在該 成型製程中，施加一成型壓力於該混合物，該成型壓力為6噸每平方公分至11噸每平方公分。
  24. 如申請專利範圍第22項所述之電感器的製作方法，其中固化該黏著劑，係以一加熱的方式固化該黏著劑，其中該加熱的溫度為300℃以下。
  25. 一種電感器，包括：一第一磁性粉末；一第二磁性粉末，其中該第一磁性粉末的維氏硬度(Vicker’s Hardness)大於該第二磁性粉末的維氏硬度且具有一硬度差值，且該第一磁性粉末的平均粒徑大於該第二磁性粉末的平均粒徑，該第一磁性粉末與該第二磁性粉末相混合；以及一導線，其中相混合的該第一磁性粉末與該第二磁性粉末及內埋於其中之該導線藉由該硬度差值足以使在低於溫度300℃以下一體成型以形成一磁性體。
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