TWI618099B - 功率電感器 - Google Patents

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朴相俊
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Abstract

本發明提供一種功率電感器。功率電感器包含：主體；至少一種基底材料，安置於主體內；至少一個線圈圖案，安置於基底材料的至少一個表面上；絕緣層，安置於線圈圖案與主體之間；以及外部電極，安置於主體外部且連接至線圈圖案。主體包含磁性粉碎材料及絕緣材料。

Description

功率電感器
本揭露內容是有關於一種功率電感器，且更特定而言，是有關於一種具有優良電感性質以及改良的絕緣性質及熱穩定性的功率電感器。
功率電感器主要提供於攜帶型裝置內的功率電路(諸如DC-DC轉換器)中。替代現有的電線捲繞式扼流圈，對功率電感器的使用逐漸增加，此是因為功率電路在高頻率下切換且經小型化。另外，正以小型化、高電流、低電阻以及其類似者的方式開發功率電感器，此是因為攜帶型裝置的大小縮減且其的多功能化。
根據先前技術的功率電感器是以具有低介電常數的介電質的多個鐵氧體或陶瓷薄片模式被層壓的形狀製造。此處，線圈圖案形成於陶瓷薄片中的每一者上。形成於陶瓷薄片中的每一者上的線圈圖案藉由導電介層孔連接至陶瓷薄片，且線圈圖案在薄片經層壓的垂直方向上彼此重疊。另外，在先前技術中，陶瓷薄片經層壓所在的主體可大體上藉由使用由鎳(Ni)、鋅(Zn)、銅(Cu)以及鐵(Fe)的四元素系統組成的磁性材料而製造。
然而，相較於金屬材料的飽和磁化值，磁性材料的飽和磁 化值相對較低。因此，磁性材料可能無法實現新近攜帶型裝置所需的高電流性質。結果，由於構成功率電感器的主體是藉由使用金屬磁性粉末而製造，因此相較於藉由使用磁性材料製造的主體，功率電感器的飽和磁化值可相對增加。然而，若主體是藉由使用金屬而製造，則高頻率波的渦電流損失及滯後損失可增加以引起對材料的嚴重損害。
為縮減材料損失，應用金屬磁性粉末彼此藉由聚合物絕緣的結構。亦即，將金屬磁性粉末與聚合物彼此混合所在的薄片層壓以製造功率電感器的主體。另外，上面形成有線圈圖案的預定基底材料提供於主體內部。亦即，線圈圖案形成於預定基底材料上，且多個薄片經層壓及壓縮於線圈圖案的頂表面及底表面上以製造功率電感器。
然而，因為金屬磁性粉末實際上並不維持其適當物理性質，所以使用金屬磁性粉末及聚合物的功率電感器具有低磁導率。另外，由於聚合物包圍金屬磁性粉末，因此主體的磁導率可縮減。
(先前技術文件)
韓國專利公開案第2007-0032259號
本揭露內容提供一種能夠改良磁導率的功率電感器。
本揭露內容亦提供一種能夠改良主體的磁導率以改良總體磁導率的功率電感器。
本揭露內容亦提供一種能夠防止外部電極短路的功率電感器。
根據例示性實施例，一種功率電感器包含：主體；至少一種基底材料，安置於主體內；至少一個線圈圖案，安置於基底材料的至少一個表面上；絕緣層，安置於線圈圖案與主體之間；以及外部電極，安置於主體外部且連接至線圈圖案，其中主體包含磁性粉碎材料及絕緣材料。
功率電感器可更包含安置於主體的上部部分上的絕緣罩蓋層。
絕緣罩蓋層可安置於除外部電極安裝於印刷電路板上所處的區域外的剩餘區域的至少一部分上。
磁性粉碎材料可藉由將磁性燒結主體粉碎至預定大小而製造。
主體可更包含金屬磁性粉末及導熱填料。
在主體中，金屬磁性粉末的含量可大於磁性粉碎材料的含量。
導熱填料可包含選自由以下各者組成的群組的至少一者：MgO、AlN、碳基材料、Ni基鐵氧體以及鐵氧體。
功率電感器可更包含安置於主體上的至少一個磁性層。
磁性層可藉由將磁性粉碎材料及金屬磁性粉末中的至少一者與絕緣材料混合或藉由使用磁性燒結主體或金屬帶而製造。
基底材料的至少一區可被移除，且主體可填充至經移除區中。
磁性層及絕緣層可交替地安置於基底材料的經移除區中或磁性材料可安置於基底材料的經移除區中。
安置於基底材料的一個表面及另一表面上的線圈圖案可 具有相同高度。
線圈圖案的至少一個區可具有不同寬度。
絕緣層可按均勻厚度安置於線圈圖案的頂表面及側表面上，且具有與基底材料上的線圈圖案的頂表面及側表面中的每一者相同的厚度。
外部電極的至少一部分可由與線圈圖案相同的材料製成。
線圈圖案可經由鍍敷製程形成於基底材料的至少一個表面上，且外部電極的接觸線圈圖案的區域可經由鍍敷製程形成。
根據另一例示性實施例，一種功率電感器包含：主體；至少一種基底材料，安置於主體內；至少一個線圈圖案，安置於基底材料的至少一個表面上；以及外部電極，安置於主體外部，其中主體包含金屬磁性粉末、磁性粉碎材料以及絕緣材料。
主體可更包含導熱填料。
金屬磁性粉末的含量可大於磁性粉碎材料的含量。
相對於金屬磁性粉末與磁性粉碎材料的混合物的100wt%，可包含0.1wt%至5wt%的磁性粉碎材料。
100、100a、100b、100c、100d、100e、100f、100g、100h‧‧‧主體
110‧‧‧磁性粉碎材料
120‧‧‧絕緣材料
130‧‧‧導熱填料
140‧‧‧磁性材料
200、200a、200b、200c‧‧‧基底材料/基板
210、210a、210b、210c‧‧‧導電介層孔
220、220a、220b、220c‧‧‧通孔
300、310、320、330、340、350、360‧‧‧線圈圖案
300a、300b‧‧‧鍍敷層
400、410、420、430、440、450、460‧‧‧外部電極
500‧‧‧絕緣層
550‧‧‧絕緣罩蓋層
600、610、620、630、640、650‧‧‧磁性層
700、710、720‧‧‧連接電極
A-A'、B-B'‧‧‧線
X、Y、Z‧‧‧方向
a、b、c、d‧‧‧寬度
e‧‧‧距離
h‧‧‧高度
自結合附圖進行的以下描述可更詳細地理解例示性實施例，其中：圖1為根據例示性實施例的功率電感器的組合透視圖。
圖2為沿圖1的線A-A'截取的橫截面圖。
圖3及圖4為根據例示性實施例的功率電感器的分解透視圖 及部分平面圖。
圖5及圖6為說明基底材料及線圈圖案以便解釋線圈圖案的形狀的橫截面圖。
圖7及圖8為取決於絕緣層的材料的功率電感器的橫截面影像。
圖9為說明根據例示性實施例的修改實例的功率電感器的側視圖。
圖10及圖11為說明根據比較實例及例示性實施例的磁導率及Q因子的曲線圖。
圖12為說明根據比較實例及例示性實施例的耐壓特性的曲線圖。
圖13至圖20為根據另一例示性實施例的功率電感器的橫截面圖。
圖21為根據又一例示性實施例的功率電感器的透視圖。
圖22及圖23為沿圖21的線A-A'及B-B'截取的橫截面圖。
圖24及圖25為根據又一實施例的修改實例的沿圖18的線A-A'及B-B'截取的橫截面圖。
圖26為根據再一例示性實施例的功率電感器的透視圖。
圖27及圖28為沿圖26的線A-A'及B-B'截取的橫截面圖。
圖29為圖26的內部平面圖。
圖30為根據又一例示性實施例的功率電感器的透視圖。
圖31及圖32為沿圖30的線A-A'及B-B'截取的橫截面圖。
圖33至圖35為用於順序地解釋根據例示性實施例的用於製造功率電感器的方法的橫截面圖。
在下文中，將參看隨附圖式詳細地描述特定實施例。然而，可按不同形式體現本發明，且不應將本發明解釋為限於本文中所闡述的實施例。確切而言，提供此等實施例以使得本揭露內容將為透徹且完整的，且將向熟習此項技術者充分傳達本發明的範疇。
圖1為根據例示性實施例的功率電感器的組合透視圖，圖2為沿圖1的線A-A'截取的橫截面圖，且圖3為分解透視圖。另外，圖4為基底材料及線圈圖案的平面圖，圖5及圖6為說明基底材料及線圈圖案以便解釋線圈圖案的形狀的橫截面圖，且圖7及圖8為取決於絕緣層的材料的功率電感器的橫截面影像。圖9為說明根據例示性實施例的修改實例的功率電感器的側視圖。
參看圖1至圖8，根據例示性實施例的功率電感器可包含：主體100(主體100a及主體100b)；基底材料200，提供於主體100中；線圈圖案300(線圈圖案310及線圈圖案320)，安置於基底材料200的至少一個表面上；以及外部電極400(外部電極410及外部電極420)，安置於主體100外部。另外，絕緣層500可進一步安置於線圈圖案300與主體100之間。
1.主體
主體100可具有六面體形狀。亦即，主體100可具有大致六面體形狀，其具有在X方向上的預定長度、在Y方向上的預定寬度以及在Z方向上的預定高度。此處，主體100可具有大於寬度及高度中的每一者的長度且具有等於或不同於高度的寬度。替代地，除六面體形狀外，主體100亦可具有多面體形狀。主體 100可包含磁性粉碎材料110及絕緣材料120。亦即，磁性粉碎材料110及絕緣材料120可彼此混合以形成主體100。另外，主體100可更包含導熱填料130及金屬磁性粉末(未示出)。亦即，主體100可包含磁性粉碎材料110及絕緣材料120，且更包含導熱填料130及金屬磁性粉末中的至少一者。
磁性粉碎材料110可藉由將具有薄片形式與預定厚度的的磁性燒結主體粉碎而形成。亦即，磁性粉末可經球磨及粉碎，且接著安放黏合劑以模製預定主體。接著，預定主體可經壓縮及解除黏合且接著經燒結以製造磁性燒結主體。接著，可將磁性燒結主體粉碎至預定大小以形成磁性粉碎材料110。磁性粉碎材料110可與絕緣材料120混合以形成主體100。磁性粉碎材料110可藉由使用基於Fe而添加有Si、B、Nb、Cu以及其類似者的合金而製造。舉例而言，磁性粉碎材料110可包含選自由以下各者組成的群組的至少一種磁性金屬：Fe-Si、Fe-Ni-Si、Fe-Si-B、Fe-Si-Cr、Fe-Si-Al、Fe-Si-B-Cr、Fe-Al-Cr、Fe-Si-B-Nb-Cu以及Fe-Si-Cr-B-Nb-Cu。亦即，可使用以下各者中的至少一者形成磁性粉碎材料110：FeSi基材料、FeNiSi基材料、FeSiB基材料、FeSiCr基材料、FeSiAl基材料、FeSiBCr基材料、FeAlCr基材料、FeSiBNbCu基材料以及FeSiCrBNbCu基材料。另外，磁性粉碎材料可使用選自由以下各者組成的群的至少一者：NiO-ZnO-CuO基鐵氧體、NiO-ZnO基鐵氧體、MnO-ZnO-CuO基鐵氧體以及MnO-ZnO基鐵氧體或其至少一種氧化物磁性材料。舉例而言，磁性粉碎材料可包含NiO‧ZnO‧CuO-Fe2O3及MnO‧ZnO‧CuO-Fe2O3。亦即，磁性粉碎材料110可使用金屬氧化物基鐵氧體。磁性粉碎材料110可具有不 規則形狀及多個大小，此是因為磁性粉碎材料110是藉由將磁性燒結主體粉碎而形成。舉例而言，磁性粉碎材料110可具有三角形形狀、矩形形狀或具有預定厚度的各種多邊形形狀。替代地，磁性粉碎材料110的大小可小於主體100的平面的大小。舉例而言，磁性粉碎材料110可具有0.1μm至約150μm的平均粒徑。另外，一種具有相同大小的粒子或至少兩種粒子可用作磁性粉碎材料110。另外，一種具有多個大小的粒子或至少兩種粒子可用作磁性粉碎材料110。然而，由於在粉碎磁性燒結主體時難以將磁性粉碎材料110粉碎至相同大小，因此具有多個大小的單種或至少兩種材料可用作磁性粉碎材料110。此處，磁性粉碎材料110可經由篩分而具有所要平均粒徑。當使用彼此具有不同大小的至少兩種磁性粉碎材料110時，主體100的填充速率可增加且因此容量可最大化。舉例而言，當使用具有50μm的平均粒徑的磁性粉碎材料110時，可在磁性粉碎材料110之間產生微孔且因此可減小填充速率。因此，具有相對較小平均粒徑(例如3μm的平均粒徑)的磁性粉碎材料110可與具有50μm的平均粒徑的磁性粉碎材料110混合以增加主體100內的磁性粉碎材料110的填充速率。當磁性粉碎材料110彼此接觸時，絕緣可被破壞以引起短路。因此，磁性粉碎材料110的表面可塗佈有至少一種絕緣材料。舉例而言，磁性粉碎材料110的表面可塗佈有氧化物或諸如聚對二甲苯的絕緣聚合物材料。較佳地，磁性粉碎材料110的表面可塗佈有聚對二甲苯。聚對二甲苯可塗佈為1μm至10μm的厚度。此處，當聚對二甲苯形成為1μm或小於1μm的厚度時，磁性粉碎材料110的絕緣效應可降低。當聚對二甲苯形成為超過10μm的厚度時，磁 性粉碎材料110的大小可增加以縮減主體100內的磁性粉碎材料110的分佈，藉此降低磁導率。另外，除聚對二甲苯外，磁性粉碎材料110的表面亦可塗佈有各種絕緣聚合物材料。塗覆至磁性粉碎材料110的氧化物可藉由氧化磁性粉碎材料110而形成。替代地，磁性粉碎材料110可塗佈有選自以下各者的至少一者：TiO2、SiO2、ZrO2、SnO2、NiO、ZnO、CuO、CoO、MnO、MgO、Al2O3、Cr2O3、Fe2O3、B2O3以及Bi2O3。此處，磁性粉碎材料110可塗佈有具有雙重結構的氧化物。亦即，磁性粉碎材料110可塗佈有氧化物與聚合物材料的雙重結構。由於磁性粉碎材料110的表面塗佈有絕緣材料，因此歸因於磁性粉碎材料110之間的接觸的短路可得以防止。此處，當磁性粉碎材料110塗佈有氧化物或絕緣聚合物或者雙重地塗佈有氧化物或絕緣聚合物時，磁性粉碎材料110可塗佈為1μm至10μm的厚度。
絕緣材料120可與磁性粉碎材料110混合以使磁性粉碎材料彼此絕緣。絕緣材料120可包含選自由以下各者組成的群組的至少一者：環氧樹脂、聚醯亞胺以及液晶聚合物(liquid crystalline polymer；LCP)，但不限於此。另外，絕緣材料120可安置於磁性粉碎材料110之間且由熱固性樹脂製成。舉例而言，熱固性樹脂可包含選自由以下各者組成的群組的至少一者：酚醛環氧樹脂、苯氧基型環氧樹脂、BPA型環氧樹脂、BPF型環氧樹脂、經氫化BPA環氧樹脂、二聚酸改性環氧樹脂、胺基甲酸酯改性環氧樹脂、橡膠改性環氧樹脂以及DCPD型環氧樹脂。此處，可相對於磁性粉碎材料110的100wt%以2.0wt%至15.0wt%的含量包含絕緣材料120。然而，若絕緣材料120的含量增加，則磁性 粉碎材料110的體積分率可縮減，且因此難以恰當地實現飽和磁化值增加的效應。因此，主體100的磁導率可降低。另一方面，若絕緣材料120的含量減小，則用於製造電感器的製程中的強酸溶液或強鹼溶液可向內滲透以縮減電感性質。因此，可在磁性粉碎材料110的飽和磁化值及電感不縮減的範圍內包含絕緣材料120。
金屬磁性粉末(未示出)連同磁性粉碎材料110可在主體100內混合。金屬磁性粉末可具有0.1μm至約200μm的平均粒徑。此處，金屬磁性粉末的大小可等於或不同於磁性粉碎材料110的大小。亦即，金屬磁性粉末的大小可大於或小於磁性粉碎材料110的大小，或與磁性粉碎材料110具有相同大小。另外，一種具有相同大小的粒子或至少兩種粒子可用作金屬磁性粉末。一種具有多個大小的粒子或至少兩種粒子可用作金屬磁性粉末。當使用彼此具有不同大小的至少兩種金屬磁性粉末時，主體100的填充速率可增加且因此容量可最大化。此處，可按大於或小於磁性粉碎材料110的含量的含量包含金屬磁性粉末。亦即，相對於磁性粉碎材料110與金屬磁性粉末的混合物的100wt%，可按0.1wt%至99.9wt%的含量包含磁性粉碎材料110，且可按99.9wt%至0.1wt%的含量包含金屬磁性粉末。舉例而言，相對於磁性粉碎材料110與金屬磁性粉末的混合物的100wt%，可按0.1wt%至10wt%的含量包含磁性粉碎材料110，且可按90wt%至99.9wt%的含量包含金屬磁性粉末。較佳地，可按0.1wt%至5wt%的含量包含磁性粉碎材料110，且可按95wt%至99.9wt%的含量包含金屬磁性粉末。替代地，可按90wt%至99.9wt%的含量包含磁性粉碎材料110，且可按0.1wt%至10wt%的含量包含金屬磁性粉末。此處， 由於以10wt%或小於10wt%(較佳5wt%，更佳1wt%)的含量添加磁性粉碎材料110，因此耐壓特性可改良且同時維持功率電感器的磁導率。舉例而言，相較於在不添加磁性粉碎材料110時的耐壓特性，歸因於ESD的重複應用的耐壓特性可改良大約10%。金屬磁性粉末可藉由使用基於Fe而添加有Si、B、Nb、Cu以及其類似者的合金而製造。舉例而言，磁性粉碎材料110可包含選自由以下各者組成的群的至少一種磁性金屬：Fe-Si、Fe-Ni-Si、Fe-Si-B、Fe-Si-Cr、Fe-Si-Al、Fe-Si-B-Cr、Fe-Al-Cr、Fe-Si-B-Nb-Cu以及Fe-Si-Cr-B-Nb-Cu。另外，金屬磁性粉末可使用選自由以下各者組成的群的至少一者：NiO-ZnO-CuO基鐵氧體、NiO-ZnO基鐵氧體、MnO-ZnO-CuO基鐵氧體以及MnO-ZnO基鐵氧體或其至少一種氧化物磁性材料。亦即，與磁性粉碎材料110相同的組份可用作金屬磁性粉末。亦即，與磁性粉碎材料110相同且含量不同於磁性粉碎材料110的含量的組份可用作金屬磁性粉末。另外，金屬磁性粉末的表面可塗佈有磁性材料。此處，磁性材料的磁導率可不同於金屬磁性粉末的磁導率。舉例而言，磁性材料可包含金屬氧化物磁性材料。金屬氧化物磁性材料可包含選自由以下各者組成的群組的至少一者：Ni氧化物磁性材料、Zn氧化物磁性材料、Cu氧化物磁性材料、Mn氧化物磁性材料、Co氧化物磁性材料、Ba氧化物磁性材料以及Ni-Zn-Cu氧化物磁性材料。亦即，塗覆至金屬磁性粉末的表面的磁性材料可包含金屬氧化物(包含鐵)，且其磁導率大於金屬磁性粉末的磁導率。由於金屬磁性粉末具有磁性，因此在金屬磁性粉末彼此接觸時，絕緣可被破壞以引起短路。因此，金屬磁性粉末的表面可塗佈有至少一種絕緣材料。舉例而 言，金屬磁性粉末的表面可塗佈有氧化物或諸如聚對二甲苯的絕緣聚合物材料。較佳地，金屬磁性粉末的表面可塗佈有聚對二甲苯。聚對二甲苯可塗佈為1μm至10μm的厚度。此處，當聚對二甲苯形成為1μm或小於1μm的厚度時，金屬磁性粉末的絕緣效應可降低。當聚對二甲苯形成為超過10μm的厚度時，金屬磁性粉末的大小可增加以縮減主體100內的金屬磁性粉末的分佈，藉此降低磁導率。另外，除聚對二甲苯外，金屬磁性粉末的表面亦可塗佈有各種絕緣聚合物材料。塗覆至金屬磁性粉末的氧化物可藉由氧化金屬磁性粉末而形成。替代地，金屬磁性粉末可塗佈有選自以下各者的至少一者：TiO2、SiO2、ZrO2、SnO2、NiO、ZnO、CuO、CoO、MnO、MgO、Al2O3、Cr2O3、Fe2O3、B2O3以及Bi2O3。此處，金屬磁性粉末可塗佈有具有雙重結構的氧化物。因此，金屬磁性粉末可塗佈有氧化物與聚合物材料的雙重結構。替代地，金屬磁性粉末的表面可在塗佈有磁性材料之後塗佈有絕緣材料。由於金屬磁性粉末的表面塗佈有絕緣材料，因此歸因於金屬磁性粉末之間的接觸的短路可得以防止。
主體100可包含導熱填料130以解決主體100藉由外部熱量加熱的限制。亦即，主體100的磁性粉碎材料110可藉由外部熱量加熱。因此，可提供導熱填料130以易於將磁性粉碎材料110的熱量釋放至外部。導熱填料130可包含選自由以下各者組成的群組的至少一者：MgO、AlN、碳基材料、Ni基鐵氧體以及Mn基鐵氧體，但不限於此。此處，碳基材料可包含碳且具有各種形狀。舉例而言，碳基材料可包含石墨、碳黑、石墨烯以及其類似者。另外，Ni基鐵氧體可包含NiO‧ZnO‧CuO-Fe2O3，且Mn基鐵氧體 可包含MnO‧ZnO‧CuO-Fe2O3。此處，導熱填料可由鐵氧體材料製成以改良磁導率或防止磁導率降低。導熱填料130可按粉末的形式分散且包含於絕緣材料120中。另外，相對於磁性粉碎材料110的100wt%，可按0.5wt%至3wt%的含量包含導熱填料130。當導熱填料130具有小於上文所描述的範圍的含量時，可能難以獲得熱釋放效應。另一方面，當導熱填料130具有超出上文所描述的範圍的含量時，磁性粉碎材料110的含量可縮減以降低主體100的磁導率。另外，導熱填料130可具有(例如)0.5μm至100μm的大小。亦即，導熱填料130的大小可與磁性粉碎材料110的大小相同或小於磁性粉碎材料110的大小。熱釋放效應可根據導熱填料130的大小及含量而調整。舉例而言，導熱填料130的大小及含量增加得愈多，則熱釋放效應可增加得愈多。主體100可藉由層壓由磁性粉碎材料110及絕緣材料120製成或由包含金屬磁性粉末及導熱填料130中的至少一者的材料製成的多個薄片而製造。此處，當多個薄片經層壓以製造主體100時，薄片的導熱填料130可具有彼此不同的含量。亦即，導熱填料130在主體100的至少一個區中的含量可不同於導熱填料130在主體100的另一區中的含量。舉例而言，導熱填料130自基底材料200的中心向上及向下漸離得愈遠，則薄片內的導熱填料130的含量可漸增得愈多。另外，主體100可藉由各種方法製造，諸如將由磁性粉碎材料110及絕緣材料120製成或由包含金屬磁性粉末及導熱填料130中的至少一者的材料製成的膏狀物印刷成預定厚度或將膏狀物壓縮至框架中。此處，可考慮到電特性(諸如功率電感器所需的電感)而判定經層壓薄片的數目或經印刷成預定厚度以便形成主體100的 膏狀物的厚度。安置於基底材料200的上部部分及下部部分上的主體100a及主體100b(於其間具有基底材料200)可經由基底材料200彼此連接。亦即，可移除基底材料200的至少一部分，且接著可將主體100的一部分填充至基底材料200的經移除部分中。由於基底材料200的至少一部分經移除且主體100填充至經移除部分中，因此基底材料200的表面積可縮減，且主體100在相同體積中的速率可增加以改良功率電感器的磁導率。
電磁屏蔽或吸收材料可進一步提供於主體100中。由於電磁屏蔽或吸收材料進一步提供於主體100中，因此電磁波可被屏蔽或吸收。電磁屏蔽或吸收材料可包含鐵氧體、氧化鋁以及其類似者。此處，鐵氧體可用作磁性材料且執行熱轉移功能。亦即，鐵氧體可改良磁導率且屏蔽或吸收電磁波，且同時執行熱轉移功能。可在主體100中以0.01wt%至10wt%的含量包含電磁屏蔽或吸收材料。亦即，相對於包含磁性粉碎材料110及絕緣材料120且進一步包含導熱填料130及金屬磁性粉末的主體100的100wt%，可按0.01wt%至10wt%的含量包含電磁屏蔽或吸收材料。此處，當除磁性粉碎材料110及導熱填料130外亦提供電磁屏蔽材料且將鐵氧體用作電磁屏蔽材料時，其含量可增加。然而，當使用氧化鋁時，磁導率可降低。因此，可提供少量氧化鋁。然而，若含量小於0.01wt%，則電磁屏蔽及吸收特性極少且因此其不可取。如上文所描述，可在主體100中提供具有彼此不同的至少兩個功能的至少兩種材料。亦即，可提供用於增加磁導率的磁性粉碎材料110、用於釋放主體100內的熱量的導熱填料130以及用於屏蔽或吸收電磁波的電磁屏蔽或吸收材料。另外，磁導率以及熱釋放及電磁屏 蔽功能的所有改良可藉由僅使用鐵氧體材料而執行。然而，可使用具有彼此不同的組合物以執行彼此不同的功能的多個鐵氧體。
2.基底材料
基底材料200可提供於主體100中。舉例而言，基底材料200可在主體100的X方向(亦即，外部電極400的方向)上提供於主體100中。另外，可提供至少一種基底材料200。舉例而言，在垂直於外部電極400安置所沿的方向的方向上(亦即，在垂直方向上)，至少兩種基底材料200彼此可隔開預定距離。替代地，至少兩種基底材料200可在外部電極400安置所沿的方向上配置。舉例而言，基底材料200可藉由使用銅包覆層壓物(copper clad lamination；CCL)或金屬磁性材料而製造。此處，基底材料200可藉由使用金屬磁性材料而製造以改良磁導率且促進容量實現。亦即，CCL是藉由將銅箔結合至玻璃加強纖維而製造。由於CCL具有磁導率，因此功率電感器的磁導率可降低。然而，當金屬磁性材料用作基底材料200時，金屬磁性材料可具有磁導率。因此，功率電感器的磁導率可能不降低。使用金屬磁性材料的基底材料200可藉由將銅箔結合至具有預定厚度的板而製造，所述板由包含鐵的金屬製成，例如選自由以下各者組成的群的至少一種金屬：Fe-Ni、Fe-Ni-Si、Fe-Al-Si以及Fe-Al-Cr。亦即，由包含鐵的至少一種金屬製成的合金可按具有預定厚度的板形狀製造，且銅箔可結合至金屬板的至少一個表面以製造基底材料200。
另外，至少一個導電介層孔210可形成於基底材料200的預定區域中。安置於基底材料200的上部部分及下部部分上的線圈圖案310及線圈圖案320可經由導電介層孔210彼此電連接。 導電介層孔可經由諸如在基底材料200的厚度方向上形成穿過基底材料200的介層孔(未示出)之後將導電膏填充至介層孔中的方法形成。此處，線圈圖案310及320中的至少一者可自導電介層孔210生長。因此，線圈圖案310及320中的至少一者可與導電介層孔210成一體。另外，可移除基底材料200的至少一部分。亦即，可移除或可不移除基底材料200的至少一部分。如圖3及圖4中所說明，可移除基底材料200的除重疊線圈圖案310及320的區域外剩餘的區域。舉例而言，可移除基底材料200以在各自具有螺旋形狀的線圈圖案310及320內部形成通孔220，且可移除在線圈圖案310及320外部的基底材料200。亦即，基底材料200可具有沿線圈圖案310及320中的每一者的外觀的形狀，例如跑道形狀，且基底材料200的面向外部電極400的區域可具有沿線圈圖案310及320中的每一者的末端的形狀的線形。因此，基底材料200的外部可具有相對於主體100的邊緣彎曲的形狀。如圖4中所說明，主體100可填充至基底材料200的經移除部分中。亦即，上部主體100a及下部主體100b可經由包含基底材料200的通孔220的經移除區彼此連接。當基底材料200是使用金屬磁性材料而製造時，基底材料200可接觸主體100的金屬磁性粉末110。為解決上文所描述的限制，諸如聚對二甲苯的絕緣層500可安置於基底材料200的側表面上。舉例而言，絕緣層500可安置於通孔220的側表面及基底材料200的外表面上。基底材料200的寬度可大於線圈圖案310及320中的每一者的寬度。舉例而言，基底材料200可在線圈圖案310及320的正下方向上保持預定寬度。舉例而言，基底材料200可自線圈圖案310及320中的每一者突 出大約0.3μm的高度。由於線圈圖案310及320外部及內部的基底材料200被移除，因此基底材料200的橫截面積可小於主體100的橫截面積。舉例而言，當主體100的橫截面積定義為100的值時，基底材料200的橫截面積可具有40至80的值。若基底材料200的面積比率為高的，則主體100的磁導率可縮減。另一方面，若基底材料200的面積比率為低的，則線圈圖案310及320的形成面積可縮減。因此，可考慮到主體100的磁導率以及線圈圖案310及320中的每一者的線寬及匝數而調整基底材料200的面積比率。
3.線圈圖案
線圈圖案300(線圈圖案310及線圈圖案320)可安置於基底材料200的至少一個表面上，較佳安置於兩個側表面上。線圈圖案310及線圈圖案320中的每一者可(例如)自基底材料200的中心部分向外以螺旋形狀形成於基底材料200的預定區域上。安置於基底材料200上的兩個線圈圖案310及線圈圖案320可彼此連接以形成一個線圈。亦即，線圈圖案310及線圈圖案320中的每一者可自界定於基底材料200的中心部分中的通孔220外部具有螺旋形狀。另外，線圈圖案310及320可經由提供於基底材料200中的導電介層孔210彼此連接。此處，上部線圈圖案310及下部線圈圖案320可具有相同形狀及相同高度。另外，線圈圖案310及線圈圖案320可彼此重疊。替代地，線圈圖案320可經安置以重疊上面未安置有線圈圖案310的區域。線圈圖案310及線圈圖案320中的每一者的末端可按線形向外延伸，且亦沿主體100的短側的中心部分延伸。另外，線圈圖案310及線圈圖案320中 的每一者的接觸外部電極400的區域的寬度可大於其他區域的寬度，如圖3及圖4中所說明。由於線圈圖案310及線圈圖案320中的每一者的一部分(亦即，引出部分)具有相對較寬寬度，因此線圈圖案310及320中的每一者與外部電極400之間的接觸面積可增加以縮減電阻。替代地，線圈圖案310及線圈圖案320中的每一者可自上面安置有外部電極400的一個區域在外部電極400的寬度方向上延伸。此處，朝向線圈圖案310及線圈圖案320中的每一者的遠端(亦即外部電極400)引出的引出部分可具有朝向主體100的側表面的中心部分的線形。
線圈圖案310及線圈圖案320可藉由提供於基底材料200中的導電介層孔210彼此電連接。線圈圖案310及線圈圖案320可經由諸如厚膜印刷、塗佈、沈積、鍍敷以及濺鍍的方法形成。此處，線圈圖案310及線圈圖案320可較佳經由鍍敷形成。另外，線圈圖案310及線圈圖案320以及導電介層孔210中的每一者可由包含銀(Ag)、銅(Cu)以及銅合金中的至少一者的材料製成，但不限於此。當線圈圖案310及線圈圖案320經由鍍敷製程形成時，金屬層(例如，銅層)經由鍍敷製程形成於基底材料200上且接著經由微影製程圖案化。亦即，銅層可藉由使用安置於基底材料200的表面上的銅箔作為種子層而形成，且接著經圖案化以形成線圈圖案310及線圈圖案320。替代地，具有預定形狀的感光性圖案可形成於基底材料200上，且鍍敷製程可經執行以自基底材料200的曝露表面生長金屬層，藉此形成各自具有預定形狀的線圈圖案310及線圈圖案320。線圈圖案310及線圈圖案320可經安置以形成多層結構。亦即，多個線圈圖案可進一步安置於在基底材料200 的上部部分上安置的線圈圖案310上方，且多個線圈圖案可進一步安置於在基底材料200的下部部分上安置的線圈圖案320下方。當線圈圖案310及線圈圖案320具有多層結構時，絕緣層可安置於下部層與上部層之間。接著，導電介層孔(未示出)可形成於絕緣層中以將多層線圈圖案彼此連接。線圈圖案310及線圈圖案320中的每一者的高度可比基底材料200的厚度大2.5倍。舉例而言，基底材料可具有10μm至50μm的厚度，且線圈圖案310及線圈圖案320中的每一者可具有50μm至300μm的高度。
另外，根據例示性實施例的線圈圖案310及線圈圖案320可具有雙重結構。亦即，如圖5中所說明，可提供第一鍍敷層300a及經組態以覆蓋第一鍍敷層300a的第二鍍敷層300b。此處，第二鍍敷層300b可經安置以覆蓋第一鍍敷層300a的頂表面及側表面。另外，第二鍍敷層300b可經形成以使得第一鍍敷層300a的頂表面的厚度大於第一鍍敷層300a的側表面的厚度。第一鍍敷層300a的側表面可具有預定傾角，且第二鍍敷層300b的側表面的傾角可小於第一鍍敷層300a的側表面的傾角。亦即，第一鍍敷層300a的側表面相對於在第一鍍敷層300a外部的基底材料200的表面可成鈍角，且第二鍍敷層300b的角度小於第一鍍敷層300a的的角度，較佳為直角。如圖6中所說明，第一鍍敷層300a的頂表面的寬度a與底表面的寬度b之間的比率可為0.2：1至0.9：1，較佳為0.4：1至0.8：1。另外，第一鍍敷層300a的底表面的寬度b與高度h之間的比率可為1：0.7至1：4，較佳為1：1至1：2。亦即，第一鍍敷層300a可具有自底表面至頂表面逐漸減小的寬度。因此，第一鍍敷層300a可具有預定傾角。可在主要鍍敷製程之後執行蝕刻製程以 使得第一鍍敷層300a具有預定傾角。另外，經組態以覆蓋第一鍍敷層300a的第二鍍敷層300b可具有大致矩形形狀，其中側表面垂直且頂表面與側表面之間的圓化區域較少。此處，可根據第一鍍敷層300a的頂表面的寬度a與底表面的寬度b之間的比率(亦即，比率a：b)而判定第二鍍敷層300b的形狀。舉例而言，第一鍍敷層300a的頂表面的寬度a與底表面的寬度b之間的比率(a：b)增加得愈多，則第二鍍敷層300b的頂表面的寬度c與底表面的寬度d之間的比率增加得愈多。然而，當第一鍍敷層300a的頂表面的寬度a與底表面的寬度b之間的比率(a：b)超過0.9：1時，相比第二鍍敷層300b的頂表面的寬度，第二鍍敷層300b的底表面的寬度可更寬，且側表面相對於基底材料200可成銳角。另外，當第一鍍敷層300a的頂表面的寬度a與底表面的寬度b之間的比率(a：b)小於0.2：1時，第二鍍敷層300b可自預定區域圓化至頂表面。因此，可調整第一鍍敷層300a的頂表面與底表面之間的比率以使得第二鍍敷層300b具有寬的寬度及垂直的側表面。另外，第一鍍敷層300a的底表面的寬度b與第二鍍敷層300b的底表面的寬度d之間的比率為可1：1.2至1：2，且第一鍍敷層300a的底表面的寬度b與第一鍍敷層300a的頂表面的寬度a之間的距離可具有1.5：1至3：1的比率。替代地，第二電鍍層300b可不接觸彼此。由第一電鍍層300a及第二電鍍層300b構成的線圈圖案300的頂表面及底表面的寬度之間的比率(c：d)可為0.5：1至0.9：1，較佳為0.6：1至0.8：1。亦即，線圈圖案300的外觀(亦即，第二鍍敷層300b的外觀)的頂表面及底表面的寬度之間的比率可為0.5：1至0.9：1。因此，線圈圖案300相對於頂表面的邊緣的圓化區域具有 直角的理想矩形形狀可具有0.5或小於0.5的比率。舉例而言，線圈圖案300相對於頂表面的邊緣的圓化區域具有直角的理想矩形形狀可具有範圍為0.001至0.5的比率。另外，相較於理想矩形形狀的電阻變化，根據例示性實施例的線圈圖案300可具有相對較低電阻變化。舉例而言，若具有理想矩形形狀的線圈圖案具有100的電阻，則線圈圖案300的電阻可維持在值101至110之間。亦即，相較於具有矩形形狀的理想線圈圖案的電阻，線圈圖案300的電阻可根據第一鍍敷層300a的形狀及第二鍍敷層300b的根據第一鍍敷層300a的形狀變化的形狀而維持在大約101%至大約110%。第二鍍敷層300b可藉由使用與第一鍍敷層300a相同的鍍敷溶液而形成。舉例而言，第一鍍敷層300a及第二鍍敷層300b可藉由使用基於硫酸銅及硫酸的鍍敷溶液而形成。此處，可藉由添加以ppm為單位的氯(Cl)及有機化合物在產物的鍍敷性質方面改良鍍敷溶液。可藉由使用載劑及拋光劑在鍍敷層的均勻性及均鍍能力以及光澤度特性方面改良有機化合物。
另外，線圈圖案300可藉由層壓至少兩個鍍敷層而形成。此處，鍍敷層中的每一者可具有垂直側表面且以相同形狀及相同厚度經層壓。亦即，線圈圖案300可經由鍍敷製程形成於種子層上。舉例而言，三個鍍敷層可層壓於種子層上以形成線圈圖案300。線圈圖案300可經由各向異性鍍敷製程形成且具有大約2至大約10的縱橫比。
另外，線圈圖案300可具有寬度自其最內周邊至最外周邊逐漸增加的形狀。亦即，具有螺旋形狀的線圈圖案300自最內周邊至最外周邊可包含n個圖案。舉例而言，當提供四個圖案時， 圖案可具有以安置於最內周邊上的第一圖案、第二圖案、第三圖案以及安置於最外周邊上的第四圖案的次序逐漸增加的寬度。舉例而言，當第一圖案的寬度為1時，第二圖案可具有1至1.5的比率，第三圖案可具有1.2至1.7的比率且第四圖案可具有1.3至2的比率。亦即，第一圖案至第四圖案可具有1：1至1.5：1.2至1.7：1.3至2的比率。亦即，第二圖案的寬度可等於或大於第一圖案的寬度，第三圖案的寬度可大於第一圖案的寬度且等於或大於第二圖案的寬度，且第四圖案的寬度可大於第一圖案及第二圖案中的每一者的寬度並等於或大於第三圖案的寬度。種子層的寬度自最內周邊至最外周邊可逐漸增加，以使得線圈圖案的寬度自最內周邊至最外周邊逐漸增加。另外，線圈圖案的至少一個區在垂直方向上的寬度可彼此不同。亦即，至少一個區的下部末端、中間末端以及上部末端可具有彼此不同的寬度。
4.外部電極
外部電極410及外部電極420(外部電極400)可安置於主體100的面向彼此的兩個表面上。舉例而言，外部電極410及外部電極420可安置於主體100的在X方向上面向彼此的兩個側表面上。外部電極410及外部電極420可分別電連接至主體100的線圈圖案310及線圈圖案320。另外，外部電極410及外部電極420可分別安置於主體100的兩個側表面上以在兩個側表面的中心部分處接觸線圈圖案310及線圈圖案320。亦即，線圈圖案310及線圈圖案320中的每一者的末端可曝露於主體100的外部中心部分，且外部電極400可安置於主體100的側表面上且接著連接至線圈圖案310及線圈圖案320中的每一者的末端。外部電極400 可藉由使用導電膏形成。亦即，主體100的兩個側表面可浸沒至導電膏中，或導電膏可印刷於主體100的兩個側表面上以形成外部電極400。另外，外部電極400可經由諸如沈積、濺鍍以及鍍敷的各種方法形成。外部電極400可形成於主體100的兩個側表面及僅底表面上。替代地，外部電極400可形成於主體100的頂表面或前表面及後表面上。舉例而言，當主體100浸沒至導電膏中時，外部電極400可在X方向上形成於兩個側表面上，在Y方向上形成於前表面及後表面上且在Z方向上形成於頂表面及底表面上。另一方面，當外部電極400經由諸如印刷、沈積、濺鍍以及鍍敷的方法形成時，外部電極400可在X方向上形成於兩個側表面上且在Z方向上形成於底表面上。亦即，外部電極400可根據形成方法或製程條件而形成於其他區域上，以及在X方向上形成於兩個側表面上且形成於上面安裝有印刷電路板的底表面上。外部電極400可由具有電導率的金屬製成，例如，選自由以下各者組成的群的至少一種金屬：金、銀、鉑、銅、鎳、鈀以及其合金。此處，外部電極400的連接至線圈圖案300的至少一部分(亦即，外部電極400的連接至安置於主體100的表面上的線圈圖案300的一部分)可由與線圈圖案300相同的材料形成。舉例而言，當線圈圖案300藉由使用銅經由鍍敷製程而形成時，外部電極400的至少一部分可藉由使用銅形成。此處，如上文所描述，銅可經由浸沒或印刷方法使用導電膏沈積或印刷，或可經由諸如沈積、濺鍍以及鍍敷的方法沈積、印刷或鍍敷。較佳地，外部電極400可經由鍍敷形成。種子層形成於主體100的兩個側表面上以使得外部電極400經由鍍敷製程形成，且接著鍍敷層可由種子層形成以形成外部 電極400。此處，外部電極400的連接至線圈圖案300的至少一部分可為主體100的整個側表面或上面安置有外部電極400的一部分。外部電極400可更包含至少一個鍍敷層。亦即，外部電極400可包含連接至線圈圖案300的第一層及安置於第一層的頂表面上的至少鍍敷層。舉例而言，外部電極400可更包含鍍鎳層(未示出)及鍍錫層(未示出)。亦即，外部電極400可具有銅層、鍍Ni層以及鍍Sn層的層壓結構或銅層、鍍Ni層以及鍍Sn/Ag層的層壓結構。此處，鍍敷層可經由電解鍍敷或無電極鍍敷形成。鍍Sn層的厚度可等於或大於鍍N層的厚度。舉例而言，外部電極400可具有2μm至100μm的厚度。此處，鍍Ni層可具有1μm至10μm的厚度，且鍍Sn或Sn/Ag層可具有2μm至10μm的厚度。另外，外部電極400可藉由將(例如)使用0.5%至20%的Bi2O3或SiO2作為主要組份的多組份玻璃粉與金屬粉末混合而形成。此處，玻璃粉與金屬粉末的混合物可製造成膏狀物形式且經塗覆至主體100的兩個表面。亦即，當外部電極400的一部分藉由使用導電膏而形成時，玻璃粉可與導電膏混合。如上文所描述，由於玻璃粉包含於外部電極400中，因此外部電極400與主體100之間的黏著力可改良，且線圈圖案300與外部電極400之間的接觸反應可改良。
5.絕緣層
絕緣層500可安置於線圈圖案310及線圈圖案320與主體100之間，以使線圈圖案310及線圈圖案320與金屬磁性粉末110絕緣。亦即，絕緣層500可覆蓋線圈圖案310及線圈圖案320中的每一者的頂表面及側表面。此處，絕緣層500可按大體上相 同的厚度形成於線圈圖案310及線圈圖案320中的每一者的頂表面及側表面上。舉例而言，絕緣層500在線圈圖案310及線圈圖案320中的每一者的頂表面及側表面處可具有1至1.2：1的厚度比率。亦即，線圈圖案310及線圈圖案320中的每一者的頂表面可具有比側表面的厚度大20%的厚度。較佳地，頂表面及側表面可具有相同厚度。另外，絕緣層500可覆蓋基底材料200以及線圈圖案310及線圈圖案320中的每一者的頂表面及側表面。亦即，絕緣層500可形成於預定區經移除的基底材料200的線圈圖案310及線圈圖案320的曝露區域(亦即，基底材料200的表面及側表面)上。基底材料200上的絕緣層500可具有與線圈圖案310及線圈圖案320中的每一者上的絕緣層500相同的厚度。亦即，基底材料200的頂表面上的絕緣層500可具有與線圈圖案310及線圈圖案320中的每一者的頂表面上的絕緣層500相同的厚度，且基底材料200的側表面上的絕緣層500可具有與線圈圖案310及線圈圖案320中的每一者的側表面上的絕緣層500相同的厚度。絕緣層500可藉由將聚對二甲苯塗覆於線圈圖案310及線圈圖案320上而形成。舉例而言，上面形成有線圈圖案310及線圈圖案320的基底材料200可提供於沈積腔室中，且接著聚對二甲苯可被蒸發且供應至真空腔室中以將聚對二甲苯沈積於線圈圖案310及線圈圖案320上。舉例而言，聚對二甲苯可初次在蒸發器中被加熱及蒸發以變成二聚體狀態，且接著被二次加熱及熱解成單體狀態。接著，當聚對二甲苯藉由使用連接至沈積腔室及機械真空泵的冷阱冷卻時，聚對二甲苯可自單體狀態轉換至聚合物狀態且因此沈積於線圈圖案310及線圈圖案320上。替代地，除聚對二甲苯 外，絕緣層500亦可由絕緣聚合物(例如選自以下各者的至少一種材料：環氧樹脂、聚醯亞胺以及液晶結晶)形成。然而，可塗覆聚對二甲苯以在線圈圖案310及線圈圖案320上形成具有均勻厚度的絕緣層500。另外，儘管絕緣層500具有薄厚度，但相較於其他材料，絕緣性質可改良。亦即，當絕緣層500塗佈有聚對二甲苯時，相較於絕緣層500由聚醯亞胺製成的狀況，絕緣層500可藉由增加崩潰電壓而具有相對較薄的厚度及改良的絕緣性質。另外，聚對二甲苯可沿線圈圖案310及線圈圖案320之間的間隙以均勻厚度填充於圖案之間，或沿圖案中的每一者的階式部分以均勻厚度形成。亦即，當線圈圖案310及線圈圖案320中的圖案之間的距離為遠的時，可沿圖案的階式部分以均勻厚度塗覆聚對二甲苯。另一方面，圖案之間的距離為近的，可填充圖案之間的間隙以在線圈圖案310及線圈圖案320上按預定厚度形成聚對二甲苯。圖7為藉由使用聚醯亞胺形成絕緣層所在的功率電感器的橫截面影像，且圖8為藉由使用聚對二甲苯形成絕緣層所在的功率電感器的橫截面影像。如圖8中所說明，在聚對二甲苯的狀況下，儘管沿線圈圖案310及線圈圖案320中的每一者的階式部分，聚對二甲苯具有相對較薄的厚度，但聚醯亞胺的厚度可大於如圖7中所說明的聚對二甲苯的厚度。藉由使用聚對二甲苯，絕緣層500可具有3μm至100μm的厚度。當聚對二甲苯形成為3μm或小於3μm的厚度時，絕緣性質可降低。當聚對二甲苯形成為超過100μm的厚度時，在相同大小內藉由絕緣層500佔據的厚度可增加以縮減主體100的體積，且因此磁導率可降低。替代地，絕緣層500可製造成具有預定厚度的薄片形式且接著形成於線圈圖案310及線 圈圖案320上。
6.表面改性構件
表面改性構件(未示出)可形成於主體100的至少一個表面上。表面改性構件可藉由在形成外部電極400之前將氧化物分散至主體100的表面上而形成。此處，氧化物可按結晶態或非晶態分散及分佈至主體100的表面上。當經由鍍敷製程形成外部電極400時，可在鍍敷製程之前將表面改性構件分佈於主體100的表面上。亦即，可在於外部電極400的一部分上執行印刷製程之前分佈或於執行印刷製程之後執行鍍敷製程之前分佈表面改性構件。替代地，當不執行印刷製程時，可在分佈表面改性構件之後執行鍍敷製程。此處，分佈於表面上的表面改性構件的至少一部分可經熔融。
表面改性構件的至少一部分可按相同大小均勻地分佈於主體的表面上，且至少一部分可按彼此不同的大小非均勻地分佈。另外，凹入部分可形成於主體100的至少一部分的表面中。亦即，表面改性構件可經形成以形成凸起部分。另外，上面未形成表面改性構件的區域的至少一部分可凹進以形成凹入部分。此處，表面改性構件的至少一部分可自主體100的表面凹進。亦即，表面改性構件的具有預定厚度的一部分可插入至主體100中預定深度，且表面改性構件的剩餘部分可自主體100的表面突出。此處，表面改性構件的插入至主體100中預定深度的部分可具有對應於氧化物粒子的平均直徑的1/20至1的直徑。亦即，所有氧化物粒子可浸漬至主體100中，或氧化物粒子的至少一部分可浸漬。替代地，氧化物粒子可僅形成於主體100的表面上。因此，氧化物粒子中 的每一者可按半球形形狀形成於主體100的表面上且呈球形形狀。另外，如上文所描述，表面改性構件可部分地分佈於主體的表面上或以薄膜的形式分佈於主體100的至少一個區域上。亦即，氧化物粒子可按島狀物的形式分佈於主體100的表面上以形成表面改性構件。亦即，具有結晶態或非晶態的氧化物粒子可在主體100的表面上彼此隔開且以島狀物的形式分佈。因此，主體100的表面的至少一部分可被曝露。另外，至少兩個氧化物粒子可彼此連接以在主體100的表面的至少一個區域上形成薄膜且在主體100的表面的至少一部分上形成島狀物形狀。亦即，至少兩個氧化物粒子可聚集，或彼此鄰近的氧化物粒子可彼此連接以形成薄膜。然而，儘管氧化物以粒子狀態存在，或至少兩個粒子彼此聚集或連接，但主體100的表面的至少一部分可藉由表面改性構件向外曝露。
此處，表面改性構件的總面積可對應於主體100的表面的整個面積的5%至90%。儘管根據表面改性構件的表面積控制主體100的表面上的鍍敷模糊現象，但若廣泛地形成表面改性構件，則導電圖案與外部電極400之間的接觸可為困難的。亦即，當表面改性構件形成於主體100的表面積的5%或小於5%的區域上時，可能難以控制鍍敷模糊現象。當表面改性構件形成於超過90%的面積上時，導電圖案可能不接觸外部電極400。因此，可較佳形成表面改性構件的鍍敷模糊現象得到控制且導電圖案接觸外部電極400的足夠面積。為此，表面改性構件可按10%至90%，較佳30%至70%，更佳40%至50%的表面積形成。此處，主體100的表面積可為其一個表面的表面積或主體100的界定六面體形狀的六個表面的表面積。表面改性構件的厚度可為主體100的厚度的10% 或小於10%。亦即，表面改性構件的厚度可為主體100的厚度的0.01%至10%舉例而言，表面改性構件可具有0.1μm至50μm的大小。因此，表面改性構件可具有距主體100的表面的0.1μm至50μm的厚度。亦即，表面改性構件的厚度可為主體100的厚度的0.1%至50%，惟自主體100的表面插入的部分除外。因此，當添加插入至主體100中的部分的厚度時，表面改性構件的厚度可大於0.1μm至50μm的厚度。亦即，當表面改性構件的厚度為主體100的厚度的0.01%或小於0.01%時，可能難以控制鍍敷模糊現象。當表面改性構件具有超過10%的厚度時，主體100內的導電圖案可能不接觸外部電極400。亦即，根據主體100的材料性質(電導率、半導體性質、絕緣、磁性材料以及其類似者)，表面改性構件可具有各種厚度。另外，根據氧化物粉末的大小、分佈量、是否出現聚集以及其類似者，表面改性構件可具有各種厚度。
由於表面改性構件形成於主體100的表面上，因此可提供主體100的表面的兩個區域，其為彼此不同的組份的模式。亦即，可自上面形成有表面改性構件的區域及上面未形成表面改性構件的區域偵測彼此不同的組份。舉例而言，歸因於表面改性構件的組份(亦即，氧化物)可存在於上面形成有表面改性構件的區域上，且歸因於主體100的組份(亦即，薄片組份)可存在於上面未形成表面改性構件的區域上。由於表面改性構件是在鍍敷製程之前分佈於主體的表面上，因此主體100的表面可給定粗糙度以改性主體100的表面。因此，可均勻地執行鍍敷製程，且因此可控制外部電極400的形狀。亦即，主體100的表面的至少一區域上的電阻可不同於主體100的表面的其他區域上的電阻。當在電阻非 均勻的狀態下執行鍍敷製程時，可出現鍍敷層的生長的非均勻性。為解決此限制，在粒子狀態或熔融狀態下的氧化物可分散於主體100的表面上以形成表面改性構件，藉此改性主體100的表面且控制鍍敷層的生長。
此處，至少一種氧化物可用作在粒子或熔融狀態下的氧化物以用於實現主體100的均勻表面電阻。舉例而言，Bi2O3、BO2、B2O3、ZnO、Co3O4、SiO2、Al2O3、MnO、H2BO3、Ca(CO3)2、Ca(NO3)2以及CaCO3中的至少一者可用作氧化物。表面改性構件可形成於主體100內的至少一個薄片上。亦即，薄片上的具有各種形狀的導電圖案可經由鍍敷製程形成。此處，表面改性構件可經形成以控制導電圖案的形狀。
7.絕緣罩蓋層
如圖9中所說明，絕緣罩蓋層550可安置於主體100的上面安置有外部電極400的頂表面上。亦即，絕緣罩蓋層可安置於面向安裝於印刷電路板(printed circuit board；PCB)上的主體100的底表面的頂表面(例如主體100的在Z方向上的頂表面)上。可提供絕緣罩蓋層550以防止安置於主體100的頂表面上以延伸的外部電極400與安置於外部電極400上方的屏蔽罩或電路組件短路。亦即，在功率電感器中，安置於主體100的底表面上的外部電極400可鄰近於功率管理IC(power management IC；PMIC)且安裝於印刷電路板上。PMIC可具有大約1mm的厚度，且功率電感器亦可具有與PMIC相同的厚度。PMIC可產生高頻雜訊以影響周圍電路或裝置。因此，PMIC及功率電感器可被由金屬材料(例如，不鏽鋼材料)製成的屏蔽罩覆蓋。然而，因為外部電極亦安置 於功率電感器上方，因此功率電感器可與屏蔽罩短路。因此，絕緣罩蓋層550可安置於主體100的頂表面上以防止功率電感器與外部導體短路。此處，由於提供絕緣罩蓋層550以使安置於主體100的頂表面上以延伸的外部電極400與屏蔽罩絕緣，因此絕緣罩蓋層550可覆蓋安置於至少主體100的頂表面上的外部電極400。絕緣罩蓋層550由絕緣材料製成。舉例而言，絕緣罩蓋層550可由選自由以下各者組成的群的至少一者製成：環氧樹脂、聚醯亞胺以及液晶聚合物(LCP)。另外，絕緣罩蓋層550可由熱固性樹脂製成。舉例而言，熱固性樹脂可包含選自由以下各者組成的群的至少一者：酚醛環氧樹脂、苯氧基型環氧樹脂、BPA型環氧樹脂、BPF型環氧樹脂、經氫化BPA環氧樹脂、二聚酸改性環氧樹脂、胺基甲酸酯改性環氧樹脂、橡膠改性環氧樹脂以及DCPD型環氧樹脂。亦即，絕緣罩蓋層550可由用於主體100的絕緣層120的材料製成。絕緣罩蓋層可藉由將主體100的頂表面浸沒至諸如聚合物或熱固性樹脂的絕緣材料中而形成。因此，如圖7中所說明，絕緣罩蓋層550可安置於主體100的在X方向上的兩個側表面中的每一者的一部分及在Y方向上的前表面及後表面中的每一者的一部分以及主體100的頂表面上。絕緣罩蓋層550可由聚對二甲苯製成。替代地，絕緣罩蓋層550可由諸如SiO2、Si3N4以及SiON的各種絕緣材料製成。當絕緣罩蓋層550由上文所描述的材料製成時，絕緣罩蓋層550可經由諸如CVD及PVD的方法形成。若絕緣罩蓋層550經由CVD或PVD形成，則絕緣罩蓋層550可僅形成於主體100的頂表面上，亦即，僅形成於安置於主體100的頂表面上的外部電極400的頂表面上。絕緣罩蓋層550可具有足以防止 安置於主體100的頂表面上的外部電極400與屏蔽罩短路的厚度，例如10μm至100μm的厚度。另外，絕緣罩蓋層550可按均勻厚度形成於主體100的頂表面上，以使得在外部電極400與主體100之間維持階式部分。替代地，絕緣罩蓋層550可在主體的頂表面上具有厚於外部電極400的頂表面的厚度的厚度，且因此經平坦化以移除外部電極400與主體100之間的階式部分。替代地，絕緣罩蓋層550可製造成具有預定厚度且接著藉由使用黏著劑黏附至主體100。
如上文所描述，在根據例示性實施例的功率電感器中，主體100可藉由使用磁性粉碎材料110及絕緣材料120而製造以改良主體100的磁導率。亦即，由於主體100是藉由使用磁性粉碎材料110製造，因此主體100的磁導率可改良，所述磁性粉碎材料是藉由粉碎磁性模製產品(其磁導率大於金屬磁性粉末的磁導率)而形成。另外，較大量的導熱填料可包含於主體100中以改良熱穩定性，且磁性粉碎材料110與金屬磁性粉末可彼此混合以形成主體100，藉此改良耐壓特性。另外，由於絕緣層500是藉由使用聚對二甲苯而形成於線圈圖案310及線圈圖案320與主體100之間，因此絕緣層500可按薄厚度形成於線圈圖案310及線圈圖案320中的每一者的側表面及頂表面上以改良絕緣性質。另外，由於主體100內的基底材料200由金屬磁性材料製成，因此可防止功率電感器的磁導率的減小。另外，基底材料200的至少一部分可經移除，且主體100可填充至經移除部分中以改良磁導率。另外，由於絕緣罩蓋層550形成於主體100的上面形成有外部電極400的頂表面上，因此可防止外部電極400、屏蔽罩與鄰近組件 之間的短路。
實驗實例
量測取決於磁性粉碎材料的添加的磁導率及品質因子(在下文中，被稱作Q因子)。為此，藉由使用金屬磁性粉末及聚合物而製造主體。在例示性實施例中，藉由使用金屬磁性粉末、磁性粉碎材料以及聚合物而製造主體。分別具有53μm、8μm及3μm的平均粒徑分佈D50的第一金屬磁性粉末至第三金屬磁性粉末以8：1：1的比率彼此混合。亦即，相對於全部金屬磁性粉末的100wt%，第一金屬磁性粉末、第二金屬磁性粉末以及第三金屬磁性粉末分別以80wt%、10wt%及10wt%的含量混合。另外，包含Fe、Si以及Cr的材料用作金屬磁性粉末。另外，藉由相對於金屬磁性粉末的100wt%包含4.25wt%的環氧樹脂而製造根據比較實例的主體。
另外，根據例示性實施例，將0.5wt%的磁性粉碎材料與金屬磁性粉末的混合物混合。亦即，將0.5wt%的磁性粉碎材料與第一金屬磁性粉末至第三金屬磁性粉末的100wt%的混合物混合。另外，包含Fe、Si以及Cr的材料用作磁性粉碎材料。此處，使用具有3μm的平均粒徑分佈D50的磁性粉碎材料。另外，藉由相對於金屬磁性粉末及磁性粉碎材料的100wt%的包含4.25wt%的環氧樹脂而製造根據例示性實施例的主體。此處，在諸實施例中，在相同條件下製造的三個主體用於量測。
根據比較實例及諸實施例的磁導率說明於圖10中，且Q因子說明於圖11中。另外，根據比較實例及諸實施例的在3MHz及5MHz的頻率下的磁導率及Q因子示於表1中。
如上文所描述，發現根據諸實施例的磁導率及Q因子彼此幾乎相同。亦即，發現在添加少量磁性粉碎材料時的磁導率及Q因子與在不添加磁性粉碎材料時的磁導率及Q因子幾乎相同。
圖12為說明根據比較實例及例示性實施例的耐壓特性的曲線圖。亦即，曲線A1及曲線A2示出根據比較實例的耐壓特性，且曲線B示出根據例示性實施例的耐壓特性。當重複地施加±200V的ESD電壓五次以便比較耐壓特性時，根據所施加ESD電壓的頻率及電感說明於圖12中。如圖12中所說明，發現在比較實例中，根據ESD電壓的施加，電感顯著縮減，且在例示性實施例中，根據ESD電壓的施加，電感在3MHz及5MHz頻率下維持。亦即，在例示性實施例中，在3MHz及5MHz的頻率下維持0.5μH的電感。因此，發現添加少量磁性粉碎材料以改良耐壓特性。
各種實施例及修改實例
圖13為根據再一例示性實施例的功率電感器的透視圖。
參看圖13，根據另一例示性實施例的功率電感器可包含：主體100；基底材料200，提供於主體100中；線圈圖案310及線圈圖案320，安置於基底材料200的至少一個表面上；外部電極410及外部電極420，提供於主體100外部；絕緣層500，提供於線圈圖案310及線圈圖案320中的每一者上；以及至少一個磁性層600(第一磁性層610、第二磁性層620)，提供於主體100的頂 表面及底表面中的每一者上。亦即，另一例示性實施例可藉由在例示性實施例中進一步提供磁性層600而實現。另外，主體100可藉由以下操作形成：將磁性粉碎材料與絕緣材料120混合；將金屬磁性粉末與絕緣材料120混合；或將磁性粉碎材料110、金屬磁性粉末以及絕緣材料120混合。此處，可進一步提供導熱填料130以形成主體100。在下文中，根據另一例示性實施例，將主要描述不同於根據例示性實施例的彼等構成的構成。
磁性層600(第一磁性層610、第二磁性層620)可安置於主體100的至少一個區域上。亦即，第一磁性層610可安置於主體100的頂表面上，且第二磁性層620可安置於主體100的底表面上。此處，可提供磁性層600以改良主體100的磁導率。因此，磁性層600可由磁導率大於主體100的磁導率的材料製成。舉例而言，包含磁性粉碎材料110的主體100可具有50的磁導率，且第一磁性層610及第二磁性層620可具有60至1000的磁導率。亦即，磁性層600可具有比主體100的磁導率大1.1倍的磁導率。磁性層600可藉由使用磁性粉碎材料及金屬磁性粉末以及絕緣材料中的至少一者而形成。亦即，磁性層600可藉由將磁性粉碎材料及金屬磁性粉末中的至少一者與絕緣材料混合而形成。舉例而言，在使用磁性粉碎材料的狀況下，磁性粉末可經球磨及粉碎，且接著安放黏合劑以模製預定主體。接著，預定主體可經壓縮及解除黏合且接著經燒結以製造磁性燒結主體。接著，所製造的磁性燒結主體可粉碎至預定大小以製造磁性粉碎材料110。所製造的磁性粉碎材料可與絕緣材料混合以形成磁性層600。另外，磁性層600可藉由使用磁性燒結主體或非晶金屬帶而形成。亦即，具有具 預定厚度的板形狀的磁性燒結主體或不混合絕緣材料的金屬帶可用作磁性層600。為形成由非晶合金製成的金屬帶，可將合金的熔融金屬注入至以高速旋轉的冷卻輪中以形成金屬帶。亦即，由於熔融金屬經注入至冷卻輪中，因此熔融金屬可(例如)自1600度的溫度快速地冷卻至預定溫度(例如每秒約數百度的溫度)，且因此磁性層600可形成為非晶態。磁性層600可具有各種寬度及厚度。舉例而言，磁性層600可具有根據冷卻輪的旋轉速率的各種厚度及根據冷卻輪的寬度的各種寬度。非晶磁性層600可藉由經切割以匹配主體100的大小而使用。另外，至少兩個磁性層600可安置於同一平面(亦即，同一層)上。當磁性層600是藉由使用磁性燒結主體或金屬帶而形成時，磁性層600的至少一部分可不接觸外部電極400。亦即，當磁性層600的一側接觸第一外部電極410時，磁性層600的另一側可與第二外部電極420隔開。當磁性層600的一側及另一側接觸第一外部電極410及第二外部電極420時，磁性層600的一個區域可與第一外部電極410及第二外部電極420隔開。因此，兩個外部電極400彼此不藉由磁性層600電連接。
磁性層600可由與磁性粉碎材料110相同的材料或組份形成以形成主體100。舉例而言，磁性層600可藉由使用基於Fe而添加有Si、B、Nb、Cu以及其類似者的合金而形成。當磁性層600是藉由使用磁性粉碎材料而形成時，磁性層600可由磁性性質大於主體100的磁性粉碎材料110的磁性性質的材料形成，或形成為具有較高含量的磁性粉碎材料以使得磁性層600的磁導率大於主體100的磁導率。可相對於2.0wt%的磁性粉碎材料將5.0wt% 的絕緣材料添加至磁性層600。除磁性粉碎材料外，磁性層600可更包含金屬磁性粉末及導熱填料中的至少一者。此處，金屬磁性粉末可塗佈有磁性材料或絕緣材料。相對於100wt%的磁性粉碎材料，金屬磁性粉末及導熱填料可具有0.5wt%至3wt%的含量。磁性層600可製造成薄片形式且安置於上面層壓有多個薄片的主體100的頂表面及底表面中的每一者上。另外，可將由包含磁性粉碎材料及絕緣材料的材料製成的膏狀物印刷成預定厚度或可將其安放至框架中且壓縮以形成主體100，藉此在主體100的頂表面及底表面上形成第一磁性層610及第二磁性層620。替代地，磁性層600可藉由使用膏狀物而形成。亦即，可將磁性材料塗覆至主體100的頂表面及底表面以形成第一磁性層610及第二磁性層620。
在根據另一例示性實施例的功率電感器中，第三磁性層630及第四磁性層640可進一步提供於第一磁性層610及第二磁性層620與基底材料200之間，如圖14中所說明。亦即，至少一個磁性層600可提供於主體100中。磁性層600可製造成薄片形式且安置於上面層壓有多個薄片的主體100中。亦即，至少一個磁性層600可提供於用於製造主體100的多個薄片之間。
另外，在根據另一例示性實施例的功率電感器中，至少一個第五磁性層650可在垂直於基底材料200的方向上提供於在基底材料200的中心部分中形成的通孔220中，如圖15中所說明。另外，如圖16中所說明，至少一個第五磁性層650可在平行於基底材料200的方向上形成於在基底材料200的中心部分中形成的通孔220中。亦即，儘管至少一個磁性層600在圖13及圖14中於水平方向上形成於基底材料200的上側及下側中的每一者中， 但至少一個第五磁性層650可在垂直或水平方向上形成於通孔220中，如圖15及圖16中所說明。此處，絕緣材料120形成於磁性層650之間。亦即，多個第五磁性層650及絕緣材料120可交替地形成於通孔220中。
另外，如圖17中所說明，至少一個磁性層600(磁性層610、磁性層620、磁性層630、磁性層640)可形成於主體100中，且第五磁性層650可進一步在平行於基底材料200的方向上形成於在基底材料200的中心部分中形成的通孔220中。另外，如圖18中所說明，至少一個磁性層600(磁性層610、磁性層620、磁性層630、磁性層640)可形成於主體100中，且第五磁性層650可進一步在垂直於基底材料200的方向上形成於在基底材料200的中心部分中形成的通孔220中。亦即，儘管磁性層600在圖13及圖14中於水平方向上形成於基底材料200的上側及下側中的每一者中，但第五磁性層650可在垂直或水平方向上形成於通孔220中，如圖17及圖18中所說明。
另外，磁性材料140可填充至基底材料200的通孔220中。此處，主體100可藉由將磁性粉碎材料110與絕緣材料120混合而形成，如圖19中所說明，且至少一個磁性層600可進一步經形成，如圖20中所說明。此處，磁性材料140可由與磁性層600相同的材料形成。舉例而言，多個金屬帶經層壓以形成磁性材料140，且接著磁性材料140可填充至主體100的通孔220中以形成磁性材料140。因此，磁性材料140的磁導率可不同於磁性粉碎材料110的磁導率，且其磁導率亦等於或不同於磁性層600的磁導率。舉例而言，磁性材料140可由不同於磁性粉碎材料110及磁 性層600的材料形成且具有不同於磁性粉碎材料及磁性層的組成物，或可具有與磁性層600相同的材料或組成物。此處，磁性材料140的磁導率較佳可大於磁性粉碎材料110的磁導率。亦即，磁性材料140的磁導率可大於磁性粉碎材料110的磁導率以改良功率電感器的整體磁導率。磁性材料140可包含以下各者中的至少一者：FeSiAl基鋁矽鐵(sendust)帶或粉末、FeSiBCr基非晶帶或粉末、FeSiBCr基結晶帶或粉末、FeSiCr基帶或粉末以及FeSiCrBCuNb基帶或粉末。此處，帶可具有具預定厚度的板形狀。另外，磁性材料140可具有帶或粉末聚集的形狀。替代地，磁性材料140可藉由將帶層壓於絕緣層上或藉由將金屬磁性粉末與絕緣材料混合而形成。
如上文所描述，在根據另一例示性實施例的功率電感器中，至少一個磁性層600可提供於主體100中以改良功率電感器的磁導率。
圖21為根據又一例示性實施例的功率電感器的透視圖，圖22為沿圖21的線A-A'截取的橫截面圖，且圖23為沿圖21的線B-B'截取的橫截面圖。
參看圖21至圖23，根據又一例示性實施例的功率電感器可包含：主體100；至少兩種基底材料200a、200b(基底材料200)，提供於主體100中；線圈圖案310、線圈圖案320、線圈圖案330及線圈圖案340(線圈圖案300)，安置於至少兩種基底材料200中的每一者的至少一個表面上；外部電極410及外部電極420，安置於主體100外部；絕緣層500，安置於線圈圖案300上；以及連接電極710及連接電極720(連接電極700)，與主體100外部的外 部電極410及外部電極420隔開且連接至安置於主體100內的至少兩個基板200中的每一者上的至少一個線圈圖案300。在下文中，將省略用根據前述例示性實施例的彼等描述複製的描述。
至少兩種基底材料200a、200b(基底材料200)可提供於主體100中且在主體100的短軸向方向上彼此隔開預定距離。亦即，至少兩種基底材料200可在垂直於外部電極400的方向上(亦即，在主體100的厚度方向上)彼此隔開預定距離。又，導電介層孔210a及導電介層孔210b(導電介層孔210)可分別形成於至少兩種基底材料200中。此處，至少兩種基底材料200中的每一者的至少一部分可經移除以形成通孔220a及通孔220b(通孔220)中的每一者。此處，通孔220a及通孔220b可形成於相同位置中，且導電介層孔210a及導電介層孔210b可形成於相同位置或彼此不同的位置中。替代地，可移除至少兩種基底材料200的未提供有通孔220及線圈圖案300的區域，且接著可填充主體100。主體100可安置於至少兩種基底材料200之間。主體100可安置於至少兩種基底材料200之間以改良功率電感器的磁導率。替代地，由於絕緣層500安置於在至少兩種基底材料200上安置的線圈圖案300上，因此主體100可不提供於基底材料200之間。在此狀況下，功率電感器的厚度可縮減。
線圈圖案310、線圈圖案320、線圈圖案330及線圈圖案340(線圈圖案300)可安置於至少兩種基底材料200中的每一者的至少一個表面上，較佳安置於至少兩種基底材料200中的每一者的兩個表面上。此處，線圈圖案310及線圈圖案320可安置於第一基板200a的下部部分及上部部分上且藉由提供於第一基底材 料200a中的導電介層孔210a彼此電連接。類似地，線圈圖案330及線圈圖案340可安置於第二基板200b的下部部分及上部部分上且藉由提供於第二基底材料200b中的導電介層孔210b彼此電連接。多個線圈圖案300中的每一者可(例如)自基底材料200的中心部分中的通孔220a及通孔220b向外以螺旋形狀形成於基底材料200的預定區域上。安置於基底材料200上的兩個線圈圖案310及線圈圖案320可彼此連接以形成一個線圈。亦即，至少兩個線圈可提供於一個主體100中。此處，基底材料200的上部線圈圖案310及線圈圖案330以及下部線圈圖案320及線圈圖案340可具有相同形狀。另外，多個線圈圖案300可彼此重疊。替代地，下部線圈圖案320及線圈圖案340可安置成重疊上面未安置上部線圈圖案310及線圈圖案330的區域。
外部電極410及外部電極420(外部電極400)可安置於主體100的兩個末端上。舉例而言，外部電極400可安置於主體100的在縱向方向上面向彼此的兩個側表面上。外部電極400可電連接至主體100的線圈圖案300。亦即，多個線圈圖案300中的每一者的至少一個末端可曝露於主體100的外部，且外部電極400可連接至多個線圈圖案300中的每一者的末端。舉例而言，外部電極410可連接至線圈圖案310，且外部圖案420可連接至線圈圖案340。亦即，外部電極400可分別連接至安置於基底材料200a及基底材料200b上的線圈圖案310及線圈圖案340。
連接電極700可安置於主體100的上面未提供外部電極400的至少一個側表面上。舉例而言，外部電極400可安置於面向彼此的第一側表面及第二側表面中的每一者上，且連接電極700可 安置於上面未提供外部電極400的第三側表面及第四側表面中的每一者上。可提供連接電極700以將安置於第一基底材料200a上的線圈圖案310及線圈圖案320中的至少一者連接至安置於第二基底材料200b上的線圈圖案330及線圈圖案340中的至少一者。亦即，連接電極710可在主體100外部將安置於第一基底材料200a下方的線圈圖案320連接至安置於第二基底材料200b上方的線圈圖案330。亦即，外部電極410可連接至線圈圖案310，連接電極710可將線圈圖案320及線圈圖案330連接至彼此，且外部電極420可連接至線圈圖案340。因此，安置於第一基底材料200a及第二基底材料200b上的線圈圖案310、線圈圖案320、線圈圖案330及線圈圖案340彼此可串聯連接。儘管連接電極710將線圈圖案320及線圈圖案330連接至彼此，但連接電極720可不連接至線圈圖案300。如此實行是因為：為製程方便起見，提供兩個連接電極710、720，且僅一個連接電極710連接至線圈圖案320及330。連接電極700可藉由將主體100浸沒至導電膏中而形成，或經由諸如印刷、沈積以及濺鍍的各種方法形成於主體100的一個側表面上。連接電極700可包含具有電導率的金屬，例如，選自由以下各者組成的群的至少一種金屬：金、銀、鉑、銅、鎳、鈀以及其合金。此處，鍍鎳層(未示出)及鍍錫層(未示出)可進一步安置於連接電極700的表面上。
圖24及圖25為說明根據又一例示性實施例的功率電感器的修改實例的橫截面圖。亦即，三種基底材料200a、200b、200c(基底材料200)可提供於主體100中，線圈圖案310、線圈圖案320、線圈圖案330、線圈圖案340、線圈圖案350及線圈圖案360 (線圈圖案300)可安置於基底材料200中的每一者的一個表面及另一表面上，線圈圖案310及線圈圖案360可連接至外部電極410及外部電極420，且線圈圖案320及線圈圖案330可連接至連接電極710，且線圈圖案340及線圈圖案350可連接至連接電極720。因此，分別安置於三種基底材料200a、200b、200c上的線圈圖案300可藉由連接電極710及連接電極720彼此串聯連接。
如上文所描述，在根據又一例示性實施例及修改實例的功率電感器中，在至少一個表面上安置有線圈圖案300中的每一者的至少兩種基底材料200可在主體100內彼此隔開，且安置於其他基底材料200上的線圈圖案300可藉由主體100外部的連接電極700連接。結果，多個線圈圖案可提供於一個主體100內，且因此功率電感器的容量可增加。亦即，分別安置於彼此不同的基底材料200上的線圈圖案300可藉由使用主體100外部的連接電極700彼此串聯連接，且因此功率電感器在相同面積上的容量可增加。
圖26為根據再一例示性實施例的功率電感器的透視圖，且圖27及圖28為沿圖26的線A-A'及B-B'截取的橫截面圖。又，圖29為內部平面圖。
參看圖26至圖29，根據又一例示性實施例的功率電感器可包含：主體100；三種基底材料200a、200b、200c(基底材料200)，在水平方向上提供於主體100中；線圈圖案310、線圈圖案320、線圈圖案330、線圈圖案340、線圈圖案350及線圈圖案360(線圈圖案300)，安置於三種基底材料200a、200b、200c中的每一者的至少一個表面上；外部電極410、外部電極420、外部電極 430、外部電極440、外部電極450及外部電極460，安置於主體100外部且安置於三種基底材料200a、200b、200c上；以及絕緣層500，安置於線圈圖案300上。在下文中，將省略用前述實施例複製的描述。
三種基底材料200a、200b、200c(基底材料200)可提供於主體100中。此處，至少兩種基底材料200可在垂直於主體100的厚度方向的縱向方向上彼此隔開預定距離。亦即，在又一例示性實施例及修改實例中，多種基底材料200是在主體100的厚度方向上(例如，在垂直方向上)配置。然而，在當前實施例中，多種基底材料200可在垂直於主體100的厚度方向的方向(例如，水平方向)上配置。又，導電介層孔210a、導電介層孔210b及導電介層孔210c(導電介層孔210)可分別形成於多種基底材料200中。此處，多種基底材料200中的每一者的至少一部分可經移除以形成通孔220a、通孔220b及通孔220c(通孔220)中的每一者。替代地，可移除多種基底材料200的未提供通孔220及線圈圖案300的區域，如圖20中所說明，且接著可填充主體100。
線圈圖案310、線圈圖案320、線圈圖案330、線圈圖案340、線圈圖案350及線圈圖案360(線圈圖案300)可安置於多種基底材料200中的每一者的至少一個表面上，較佳安置於多種基底材料200中的每一者的兩個表面上。此處，線圈圖案310及線圈圖案320可安置於第一基板200a的一個表面及另一表面上且藉由提供於第一基底材料200a中的導電介層孔210a彼此電連接。又，線圈圖案330及線圈圖案340可安置於第二基板200b的一個表面及另一表面上且藉由提供於第二基底材料200b中的導電介層 孔210b彼此電連接。類似地，線圈圖案350及線圈圖案360可安置於第三基板200c的一個表面及另一表面上且藉由提供於第三基底材料200c中的導電介層孔210c彼此電連接。多個線圈圖案300中的每一者可(例如)自基底材料200的中心部分中的通孔220a、通孔220b及通孔200c向外以螺旋形狀形成於基底材料200的預定區域上。安置於基底材料200上的兩個線圈圖案310及線圈圖案320可彼此連接以形成一個線圈。亦即，至少兩個線圈可提供於一個主體100中。此處，安置於基底材料200的一側上的線圈圖案310、線圈圖案330及線圈圖案350與安置於基底材料200的另一側上的線圈圖案320、線圈圖案340及線圈圖案360可具有相同形狀。又，線圈圖案300可在相同基底材料200上彼此重疊。替代地，安置於基底材料200的一側上的線圈圖案320、線圈圖案330及線圈圖案350可安置成重疊上面未安置有安置於基底材料200的另一側上的線圈圖案320、線圈圖案340及線圈圖案360的區域。
外部電極410、外部電極420、外部電極430、外部電極440、外部電極450及外部電極460(外部電極400)可在主體100的兩個末端上彼此隔開。外部電極400可電連接至分別安置於多種基底材料200上的線圈圖案300。舉例而言，外部電極410及外部電極420可分別連接至線圈圖案310及線圈圖案320，外部電極430及外部電極440可分別連接至線圈圖案330及線圈圖案340，且外部電極450及外部電極460可分別連接至線圈圖案350及線圈圖案360。亦即，外部電極400可分別連接至安置於基底材料200a、200b、200c上的線圈圖案300及線圈圖案340。
如上文所描述，在根據又一例示性實施例的功率電感器中，可在一個主體100中實現多個電感器。亦即，至少兩種基底材料200可在水平方向上配置，且分別安置於基底材料200上的線圈圖案300可藉由彼此不同的外部電極彼此連接。因此，多個電感器可並列地安置，且至少兩個功率電感器可提供於一個主體100中。
圖30為根據又一例示性實施例的功率電感器的透視圖，且圖31及圖32為沿圖30的線A-A'及B-B'截取的橫截面圖。
參看圖30至圖32，根據又一例示性實施例的功率電感器可包含：主體100；至少兩種基底材料200a、200b(基底材料200)，提供於主體100中；線圈圖案310、線圈圖案320、線圈圖案330及線圈圖案340(線圈圖案300)，安置於至少兩種基底材料200中的每一者的至少一個表面上；以及多個外部電極410、420、430、440，安置於主體100的面對的兩個側表面上且分別連接至安置於基底材料200a及基底材料200b上的線圈圖案310、線圈圖案320、線圈圖案330及線圈圖案340。此處，至少兩種基底材料200可彼此隔開預定距離且在主體100的厚度方向上(亦即，在垂直方向上)經層壓，且安置於基底材料200上的線圈圖案300可在彼此不同的方向上抽出且分別連接至外部電極。亦即，根據前述例示性實施例，多種基底材料200可在水平方向上配置。然而，根據當前實施例，多種基底材料可在垂直方向上配置。因此，在當前實施例中，至少兩種基底材料200可在主體100的厚度方向上配置，且分別安置於基底材料200上的線圈圖案300可藉由彼此不同的外部電極彼此連接。因此，多個電感器可並列地安置，且至少兩個功 率電感器可提供於一個主體100中。
如上文所描述，根據參看圖21至圖32所描述的前述實施例，多種基底材料200(其上安置有在主體100內安置於至少一個表面上的線圈圖案300)可在主體100的厚度方向(亦即，垂直方向)上層壓或在垂直於主體100(水平方向)的方向上配置。另外，分別安置於多種基底材料200上的線圈圖案300可串聯或並聯連接至外部電極400。亦即，分別安置於多種基底材料200上的線圈圖案300可連接至彼此不同的外部電極400且並聯地配置，且分別安置於多種基底材料200上的線圈圖案300可連接至相同外部電極400且串聯地配置。當線圈圖案300串聯連接時，分別安置於基底材料200上的線圈圖案300可連接至主體100外部的連接電極700。因此，當線圈圖案300並聯連接時，多種基底材料200可需要兩個外部電極400。當線圈圖案300串聯連接時，可無關於基底材料200的數目而需要兩個外部電極400及至少一個連接電極700。舉例而言，當安置於三種基底材料200上的線圈圖案300並聯連接至外部電極時，可需要六個外部電極400。當安置於三種基底材料200上的線圈圖案300串聯連接時，可需要兩個外部電極400及至少一個連接電極700。另外，當線圈圖案300並聯連接時，多個線圈可提供於主體100內。當線圈圖案300串聯連接時，一個線圈可提供於主體100內。
圖33至圖35為用於順序地解釋根據例示性實施例的用於功率電感器的方法的橫截面圖。
參看圖33，具有預定形狀的線圈圖案310及線圈圖案320可形成於基底材料200的至少一個表面(亦即，基底材料200的 一個表面及另一表面)上。基底材料200可藉由使用CCL或金屬磁性材料(較佳地，能夠容易實現實際磁導率的增加的金屬磁性材料)而製造。舉例而言，基底材料200可藉由將銅箔結合至具有預定厚度且由包含鐵的金屬合金形成的金屬板的一個表面及另一表面來製造。此處，通孔220可形成於基底材料200的中心部分中，且導電介層孔210可形成於基底材料200的預定區中。另外，基底材料200可具有除通孔220外的外部區被移除的形狀。舉例而言，通孔220可形成於具有矩形形狀與預定厚度的基底材料的中心部分中，且導電介層孔210可形成於預定區中。此處，可移除基底材料200的至少外部部分。此處，基底材料200的經移除部分可為以螺旋形狀形成的線圈圖案310及線圈圖案320的外部部分中。另外，線圈圖案310及線圈圖案320可(例如)自中心部分以圓形螺旋形狀形成於基底材料200的預定區域上。此處，線圈圖案310可形成於基底材料200的一個表面上，且可形成穿過基底材料200的預定區且填充有導電材料的導電介層孔210。接著，線圈圖案320可形成於基底材料200的另一表面上。導電介層孔210可藉由以下操作形成：在藉由使用雷射在基底材料200的厚度方向上形成介層孔之後將導電膏填充至介層孔中。另外，線圈圖案310可經由(例如)鍍敷製程形成。為此，感光性圖案可形成於基底材料200的一個表面上，且可執行使用基底材料200上的銅箔作為種子的鍍敷製程以自所曝露基底材料200的表面生長金屬層。接著，感光性薄膜可縮減以形成線圈圖案310。另外，線圈圖案320可經由與線圈圖案310相同的方法形成於基底材料200的另一表面上。線圈圖案310及線圈圖案320可經安置以形成多層結構。 當線圈圖案310及線圈圖案320具有多層結構時，絕緣層可安置於下部層與上部層之間。接著，第二導電介層孔(未示出)可形成於絕緣層中以將多層線圈圖案彼此連接。如上文所描述，線圈圖案310及線圈圖案320可形成於基底材料200的一個表面及另一表面上，且接著絕緣層500可經形成以覆蓋線圈圖案310及線圈圖案320。另外，絕緣層500可藉由應用諸如聚對二甲苯的絕緣聚合物材料而形成。較佳地，因為塗佈有聚對二甲苯，所以絕緣層500可形成於基底材料200的頂表面及側表面以及線圈圖案310及線圈圖案320的頂表面及側表面上。此處，絕緣層500可按相同厚度形成於線圈圖案310及線圈圖案320的頂表面及側表面以及基底材料200的頂表面及側表面上。亦即，上面形成有線圈圖案310及線圈圖案320的基底材料200可提供於沈積腔室中，且接著聚對二甲苯可蒸發且供應至真空腔室中以將聚對二甲苯沈積於線圈圖案310及線圈圖案320以及基底材料200上。舉例而言，聚對二甲苯可初次在蒸發器中被加熱及蒸發以變成二聚體狀態，且接著被二次加熱及熱解成單體狀態。接著，當聚對二甲苯藉由使用連接至沈積腔室及機械真空泵的冷阱冷卻時，聚對二甲苯可自單體狀態轉換至聚合物狀態且因此沈積於線圈圖案310及線圈圖案320上。此處，可在100℃至200℃的溫度及1.0托的壓力下執行用於藉由蒸發聚對二甲苯形成二聚體狀態的初次加熱製程。可在400℃至500℃的溫度及0.5托的壓力下執行用於藉由熱解所蒸發聚對二甲苯形成單體狀態的二次加熱製程。另外，用於以將單體狀態改變成聚合物狀態的狀態沈積聚對二甲苯的沈積腔室可維持在25℃的溫度及0.1托的壓力下。由於聚對二甲苯經塗覆至線圈圖案 310及線圈圖案320，因此絕緣層500可沿線圈圖案310及線圈圖案320中的每一者與基底材料200之間的階式部分塗覆，且因此絕緣層500可按均勻厚度形成。替代地，絕緣層500可藉由將包含選自由環氧樹脂、聚醯亞胺以及液晶結晶聚合物組成的群的至少一種材料的薄片緊密地附接至線圈圖案310及線圈圖案320而形成。
參看圖34，可提供由包含磁性粉碎材料110及絕緣材料120的材料製成的多個主體100a至100h。多個主體100a至100h分別安置於上面形成有線圈圖案310及線圈圖案320的基底材料200的上部部分及下部部分上。另外，如在另一例示性實施例中所提議的，第一磁性層610及第二磁性層620可分別安置於最上主體100a的頂表面及最下主體100h的底表面上。第一磁性層610及第二磁性層620中的每一者可藉由使用磁導率大於主體100a至100h中的每一者的磁導率的材料而製造。舉例而言，第一磁性層610及第二磁性層620中的每一者可藉由使用磁性粉末及環氧樹脂而製造以使得第一磁性層610及第二磁性層620的磁導率大於主體100a至100h的磁導率。另外，導熱填料可進一步提供於第一磁性層610及第二磁性層620中的每一者中。
參看圖35，多個主體100a至100h可經層壓及壓縮且接著經模製以形成主體100，多個主體100a至100h交替地安置而其間具有基底材料200。因此，主體100可填充至基底材料200的通孔220及基底材料200的經移除部分中。另外，儘管未示出，但主體100及基底材料200中的每一者可切割成單位裝置的單元，且接著電連接至線圈圖案310及線圈圖案320中的每一者的抽出 部分的外部電極400可形成於主體100的兩個末端上。主體100可浸沒至導電膏中，導電膏可印刷於主體100的兩個末端上或沈積及濺鍍可經執行以形成外部電極400。此處，導電膏可包含能夠向外部電極400給予導電性的金屬材料。另外，鍍Ni層及鍍Sn層可視需要進一步形成於外部電極400的表面上。
在根據例示性實施例的功率電感器中，主體可藉由將磁性粉碎材料(藉由粉碎磁性材料得到)與絕緣材料混合而製造。另外，混合磁性粉碎材料的至少一個磁性層可形成於主體內。由於主體是藉由使用磁導率大於磁性粉末的磁導率的磁性粉碎材料而製造，因此主體的磁導率可改良。因此，功率電感器的總體磁導率可改良。
另外，由於聚對二甲苯塗覆於線圈圖案上，因此具有均勻厚度的聚對二甲苯可形成於線圈圖案上，且因此主體與線圈圖案之間的絕緣可改良。
另外，提供於主體內部且上面形成有線圈圖案的基底材料可藉由使用金屬磁性材料而製造以防止功率電感器的磁導率降低。此外，基底材料的至少一部分可經移除以將主體填充於基底材料的經移除部分中，藉此改良磁導率。另外，至少一個磁性層可安置於主體上以改良功率電感器的磁導率。
絕緣罩蓋層可形成於主體的上面形成有外部電極的頂表面上以防止外部電極、屏蔽罩及鄰近組件之間的短路。
然而，可按不同形式體現本發明，且不應將本發明解釋為限於本文中所闡述的實施例。確切而言，提供此等實施例以使得本揭露內容將為透徹且完整的，且將向熟習此項技術者充分傳達本 發明的範疇。另外，本發明僅由申請專利範圍的範疇界定。

Claims (16)

  1. 一種功率電感器，包括：主體；至少一個基底材料，安置於所述主體內；至少一個線圈圖案，安置於所述至少一個基底材料的至少一個表面上；絕緣層，安置於所述至少一個線圈圖案與所述主體之間；以及外部電極，安置於所述主體外部且連接至所述至少一個線圈圖案，其中所述主體包括磁性粉碎材料、金屬磁性粉末及絕緣材料，在所述主體內，所述金屬磁性粉末的含量大於所述磁性粉碎材料的含量，以及所述磁性粉碎材料是藉由將磁性燒結主體粉碎至預定大小而製造。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的功率電感器，更包括安置於所述主體的上部部分上的絕緣罩蓋層。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的功率電感器，其中所述絕緣罩蓋層安置於印刷電路板上的除安裝所述外部電極的區域外的剩餘區域的至少一部分上。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的功率電感器，其中所述主體更包括導熱填料。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的功率電感器，其中所述導熱填料包括選自由以下各者組成的群組的至少一者：MgO、AlN、 碳基材料、Ni基鐵氧體以及鐵氧體。
  6. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的功率電感器，更包括安置於所述主體上的至少一個磁性層。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的功率電感器，其中所述至少一個磁性層是藉由將所述磁性粉碎材料及金屬磁性粉末中的至少一者與所述絕緣材料混合或藉由使用磁性燒結主體或金屬帶而製造。
  8. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的功率電感器，其中所述至少一個基底材料的至少一個區經移除，且所述主體經填充至經移除的所述至少一個區中。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的功率電感器，其中所述至少一個磁性層及所述絕緣層交替地安置於所述至少一個基底材料的經移除的所述至少一個區中或者磁性材料安置於所述至少一個基底材料的經移除的所述至少一個區中。
  10. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的功率電感器，其中安置於所述至少一個基底材料的一個表面上的所述至少一個線圈圖案及所述至少一個基底材料的另一表面上的所述至少一個線圈圖案具有相同高度。
  11. 如申請專利範圍第1項所述的功率電感器，其中所述至少一個線圈圖案的至少一個區具有不同寬度。
  12. 如申請專利範圍第1項所述的功率電感器，其中所述絕緣層以均勻厚度安置於所述至少一個線圈圖案的頂表面及側表面上，且具有與所述至少一個基底材料上的所述至少一個線圈圖案的頂表面及側表面中的每一者相同的厚度。
  13. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的功率電感器，其中所述外部電極的至少一部分由與所述至少一個線圈圖案相同的材料製成。
  14. 如申請專利範圍第1項所述的功率電感器，其中所述至少一個線圈圖案是經由鍍敷製程形成於所述至少一個基底材料的所述至少一個表面上，且所述外部電極的接觸所述至少一個線圈圖案的區域是經由所述鍍敷製程形成。
  15. 一種功率電感器，包括：主體；至少一個基底材料，安置於所述主體內；至少一個線圈圖案，安置於所述至少一個基底材料的至少一個表面上；以及外部電極，安置於所述主體外部，其中所述主體包括金屬磁性粉末、磁性粉碎材料以及絕緣材料，以及在所述主體內，所述金屬磁性粉末的含量大於所述磁性粉碎材料的含量，且相對於所述金屬磁性粉末與所述磁性粉碎材料的混合物的100wt%而包含0.1wt%至5wt%的所述磁性粉碎材料。
  16. 如申請專利範圍第15項所述的功率電感器，其中所述主體更包括導熱填料。
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