TWI824673B

TWI824673B - 低損耗之電感器及其製法

Info

Publication number: TWI824673B
Application number: TW111131577A
Authority: TW
Inventors: 王慶文
Original assignee: 鴻達電能科技股份有限公司
Priority date: 2022-08-22
Filing date: 2022-08-22
Publication date: 2023-12-01
Also published as: JP2024029761A; TW202410080A; US20240062944A1; KR20240026855A

Abstract

本發明係一種低損耗之電感器及其製法，其包含一主磁芯、套設於該主磁芯的一線圈及一體包覆該主磁芯並部分包覆該線圈之剩餘磁體，其中該主磁芯係由混合有非晶態之鐵基材料粉末及鎳基材料粉末的主磁芯粉末製成；而該剩餘磁體則由混合有磁體粉末及軟磁粉末之剩餘磁體粉末製成，其中該軟磁粉末係包含鐵矽鉻合金粉末及羰基鐵粉；如此，藉由該非晶態鐵基及鎳基材料粉末具有低損耗的特性，可降低該主磁芯的損耗，且由該剩餘磁體粉末製成之該剩餘磁體與該主磁芯的磁導率相匹配，而可進一步避免電感器漏磁，降低交流電阻，提高品質因數及轉換效率。

Description

低損耗之電感器及其製法

本發明係關於一種電感器及其製法，尤指一種低損耗之電感器及其製法。

隨著技術需求的不斷變化，主要作為開關轉換器而設置於電路的電感器，需要具備更低的損耗及更高的轉換效率。現有一種電感器係採用磁體合金複合材料，並放置於模具中，以高壓一體壓製成型；然而，由於壓製成型該電感器之一外部磁體的同時，包覆於其中之一線圈也會一併受到高壓，而可能導致該線圈變形、破損而產生短路，故現有一種電感器的線圈匝數必須相應的增多，以提高強度而避免變形、破損，但增多線圈匝數也會相應地增加直流電阻，而導致整體損耗過大。

現有另一種電感器係使用二種磁體合金複合材料，並通過二不同模具以二次成型製成，其雖能提高局部的磁體密度，但該二種合金複合材料之磁導率差異較大，而會造成漏磁，進而增加電感器的交流電阻，整體損耗依舊較高。

綜上所述，有必要改良現有電感器，以降低其漏磁及損耗。

有鑑於上述先前技術的電感器材料的磁導率不匹配，而會增加電感器損耗的缺點，本發明係提出一種改良的低損耗之電感器及其製法，以克服先前技術的缺陷，降低電感器之損耗，提高轉換效率。

為達上述目的，本發明的主要技術手段係令上述低損耗之電感器包括：一主磁芯，係包含主磁芯粉末，其混合有：非晶態鐵基材料粉末，其成分以質量分率計為89.7~92.35%鐵(Fe)、4~5%矽(Si)、3.5~4%硼(B)、0.05~0.5%磷(P)以及0.1~0.8%碳(C)；以及非晶態鎳基材料粉末，其成分以質量分率計為60.5~67.7%鎳(Ni)、25~28%鐵(Fe)、3.5~5%硼(B)、3.5~5%矽(Si)以及0.3~1.5%磷(P)；一線圈，係套設於該主磁芯上；以及一剩餘磁體，係一體包覆該主磁芯，並局部包覆該線圈；其中該剩餘磁體係包含剩餘磁體粉末，其混合有：磁體粉末，其成分以質量分率計為72.7~83.7%鐵(Fe)、8~11%鎳(Ni)、3~5%鈷(Co)、3~6%矽(Si)、2~4%硼(B)、0.2~0.8%磷(P)以及0.1~0.5%鈮(Nb)；以及軟磁粉末，係包含鐵矽鉻合金粉末以及羰基鐵粉，其中該鐵矽鉻合金粉末之成分以質量分率計為90.5~93.5%鐵(Fe)、4.5~6.5%矽(Si)以及2~3%鉻(Cr)。

本發明的優點在於，透過使用混合有該非晶態鐵基材料粉末及該非晶態鎳基材料粉末的該主磁芯粉末製作該主磁芯，可利用非晶態材料損耗較低的特點，於維持該主磁芯之高磁導率的同時降低該主磁芯的損耗；又透過使用混合有該軟磁粉末及該磁體粉末之該剩餘磁體粉末製作一體包覆該主磁芯，而局部包覆該線圈之該剩餘磁體，可令該主磁芯之磁導率與該剩餘磁體的磁導率相匹配而避免漏磁，降低電感器的交流電阻；如此，本發明的低損耗之電感器具有高品質因數(Q)，確實可減少其工作時的損耗，提高轉換效率。

為達上述目的，本發明所使用的主要技術手段係令上述低損耗之電感器的製法包括以下步驟：(a)準備一主磁芯及製備剩餘磁體複合材料粉末；其中：該主磁芯係包含主磁芯粉末，其混合有：非晶態鐵基材料粉末，其成分以質量分率計為89.7~92.35%鐵(Fe)、4~5%矽(Si)、3.5~4%硼(B)、0.05~0.5%磷(P)以及0.1~0.8%碳(C)；以及非晶態鎳基材料粉末，且其成分以質量分率計為60.5~67.7%鎳(Ni)、25~28%鐵(Fe)、3.5~5%硼(B)、3.5~5%矽(Si)以及0.3~1.5%磷(P)；以及該剩餘磁體複合材料粉末係包含剩餘磁體粉末，其混合有：磁體粉末，且其成分以質量分率計為72.7~83.7%鐵(Fe)、8~11%鎳(Ni)、3~5%鈷(Co)、3~6%矽(Si)、2~4%硼(B)、0.2~0.8%磷(P)、0.1~0.5%鈮(Nb)；以及軟磁粉末，係包含鐵矽鉻合金粉末以及羰基鐵粉，其中該鐵矽鉻合金粉末之成分以質量分率計為90.5~93.5%鐵(Fe)、4.5~6.5%矽(Si)以及2~3%鉻(Cr)； (b)將一線圈套設於該主磁芯上；(c)將套設有該線圈的該主磁芯及該剩餘磁體複合材料粉末共同置入一第一模具中，以令該剩餘磁體複合材料粉末包覆該主磁芯，並局部包覆該線圈；(d)於該第一模具中熱壓該剩餘磁體複合材料粉末，以一體形成一剩餘磁體；以及(e)令該剩餘磁體脫離該第一模具，以製成電感器。

由上述說明可知，本發明之製法係藉由該非晶態鐵基材料粉末及該非晶態鎳基材料粉末具有低損耗的特點，以混合有該二非晶態材料之主磁芯膠材可製得具有低損耗的主磁芯，同時可調控該主磁芯粉末的組成，以維持該主磁芯具有高磁導率；又將套設有該線圈之主磁芯，以及混合有該軟磁粉末及該磁體粉末之該剩餘磁體複合材料共同置入該第一模具，可形成磁導率匹配該主磁芯，並一體包覆該主磁芯之該剩餘磁體，而可避免漏磁；如此，本發明之製法可確保製得之電感器具高品質因數(Q)，進一步降低損耗而提升電感器之轉換效率。

10:主磁芯

11:柱部

111:底座

112:凸部

12:中柱

20:線圈

21:捲線部

22:電極

221:鍍錫層

23:第一彎折部

24:第二彎折部

25:第三彎折部

26:第四彎折部

30:剩餘磁體

31:絕緣防鏽層

圖1：本發明低損耗之電感器的一立體圖。

圖2：本發明低損耗之電感器的一立體分解圖。

圖3：圖1的一剖面圖。

圖4至圖6：本發明低損耗之電感器之製法的步驟流程圖。

本發明係關於一種低損耗之電感器及其製法，以下謹以實施例配合圖式詳加說明本發明的技術內容。

請參閱圖1及圖2，係本發明低損耗之電感器之一實施例，其包含一主磁芯10、一線圈20以及一剩餘磁體30。

上述主磁芯10係包含一柱部11；於本實施例，該柱部11一端係一體延伸出一底座111；該底座111係大致呈一矩形，且其相對二側係分別突出形成一凸部112；於一實施例，該主磁芯10係進一步包含一中柱12，其係由該柱部11一體包覆，並位於該柱部11內之上部。

上述主磁芯10係主要包含主磁芯粉末，該主磁芯粉末係混合有一非晶態鐵基材料粉末及一非晶態鎳基材料粉末，其中該非晶態鐵基材料粉末於該主磁芯粉末中之質量分率為70~90%，且其成分以質量分率計為89.7~92.35%鐵(Fe)、4~5%矽(Si)、3.5~4%硼(B)、0.05~0.5%磷(P)以及0.1~0.8%碳(C)；該非晶態鎳基材料粉末於該主磁芯粉末中之質量分率為10~30%，且其成分以質量分率計為60.5~67.7%鎳(Ni)、25~28%鐵(Fe)、3.5~5%硼(B)、3.5~5%矽(Si)以及0.3~1.5%磷(P)。於本實施例，該主磁芯粉末係混合於一熱固性樹脂中製成該主磁芯10；又於本實施例，該熱固性樹脂係以不飽和聚酯樹脂透過雙酚A二縮水甘油醚及4,4’-二羥基二苯甲烷熱交聯而製成，但該熱固性樹脂的組成成分並不以此為限。

上述線圈20係套設於該主磁芯10上，且由金屬裸線捲繞成型；於本實施例，該線圈20包含一捲線部21及二電極22，其中該捲線部21係套設於該主磁芯10之該柱部11；於本實施例，該金屬裸線係為一扁平金屬裸線，且該線圈20之該捲線部21之匝數為9匝，但並不以此為限；該線圈20的二尾端係分別彎折固定於該主磁芯10之該底座111，以一體形成該二電極22；於一實施例，由於該低損耗之電感器係一表面貼裝型元件(Surface mount device)，故該二電極22之底部係分別形成一鍍錫層221，其中該鍍錫層221之厚度為15~25μm，但不以此為限。

上述剩餘磁體30係一體包覆該主磁芯10，並局部包覆該線圈20；具體而言，即如圖3所示，該剩餘磁體30係一體包覆該主磁芯10及該線圈20之該捲線部21，並局部包覆該捲線部21之該二尾端，以使該線圈20之該二電極22及其該鍍錫層221均外露於該剩餘磁體30。於本實施例，該剩餘磁體30係進一步包含一絕緣防鏽層31，其係形成於該剩餘磁體30的外表面；又於本實施例，該絕緣防鏽層31係包含環氧樹脂及奈米矽粉，其中該環氧樹脂於該絕緣防鏽層31中之質量分率為80%；該奈米矽粉於該絕緣防鏽層31中之質量分率為20%；又於本實施例，該絕緣防鏽層31之厚度T1為10~20μm。

上述剩餘磁體30係主要包含剩餘磁體粉末，其混合有磁體粉末及軟磁粉末，其中該磁體粉末於該剩餘磁體粉末中之質量分率為59~67%，且其成分以質量分率計為72.7~83.7%鐵(Fe)、8~11%鎳(Ni)、3~5%鈷(Co)、3~6%矽(Si)、2~4%硼(B)、0.2~0.8%磷(P)以及0.1~0.5%鈮(Nb)；該軟磁粉末於該剩餘磁體粉末中之質量分率為33~41%，並包含鐵矽鉻合金粉末及羰基鐵粉，其中該鐵矽鉻合金粉末於該軟磁粉末中之質量分率為17~33%，且其成分以質量分率計為90.5~93.5%鐵(Fe)、4.5~6.5%矽(Si)以及2~3%鉻(Cr)，而該羰基鐵粉於該軟磁粉末中之質量分率為67~83%。於本實施例，該剩餘磁體粉末係混合於一熱固性樹脂中，以製成該剩餘磁體30；又於本實施例，該熱固性樹脂係包含不飽和聚酯樹脂、雙酚A二縮水甘油醚以及4,4’-二羥基二苯甲烷，其中該不飽和聚酯樹脂係透過該雙酚A二縮水甘油醚以及該4,4’-二羥基二苯甲烷進行熱交聯而固化形成該熱固性樹脂，但該熱固性樹脂的組成成分並不以此為限。

於本實施例，該剩餘磁體30係進一步包含二氧化矽。具體而言，該二氧化矽係由氣相二氧化矽透過矽烷偶聯劑混合於上述熱固性樹脂中。

以上為本發明低損耗之電感器的結構及其材料的說明，以下進一步說明上述低損耗之電感器的製法，如圖4及圖6所示，係主要包含以下步驟S100至S500，但可進一步包含步驟S600及S700。

請參閱圖4，於該步驟S100，係先準備一主磁芯及製備剩餘磁體複合材料粉末。上述主磁芯係包含主磁芯粉末，其混合有非晶態鐵基材料粉末以及非晶態鎳基材料粉末，其中該非晶態鐵基材料粉末於該主磁芯粉末中之質量分率為70~90%，且其成分以質量分率計為89.7~92.35%鐵(Fe)、4~5%矽(Si)、3.5~4%硼(B)、0.05~0.5%磷(P)以及0.1~0.8%碳(C)；而該非晶態鎳基材料粉末於該主磁芯粉末中之質量分率為10~30%，且其成分以質量分率計為60.5~67.7%鎳(Ni)、25~28%鐵(Fe)、3.5~5%硼(B)、3.5~5%矽(Si)以及0.3~1.5%磷(P)；於本實施例，該非晶態鐵基材料粉末之粒度為5~15μm，而該非晶態鎳基材料粉末之粒度為10~20μm。

又於該步驟S100，上述剩餘磁體複合材料粉末係混合有磁體粉末及軟磁粉末，其中該磁體粉末於該剩餘磁體粉末中之質量分率為59~67%，且其成分以質量分率計為72.7~83.7%鐵(Fe)、8~11%鎳(Ni)、3~5%鈷(Co)、3~6%矽(Si)、2~4%硼(B)、0.2~0.8%磷(P)、0.1~0.5%鈮(Nb)；該軟磁粉末於該剩餘磁體粉末中之質量分率為33~41%，並包含鐵矽鉻合金粉末及羰基鐵粉，其中該鐵矽鉻合金粉末於該軟磁粉末中之質量分率為17~33%，且其成分以質量分率計為90.5~93.5%鐵(Fe)、4.5~6.5%矽(Si)以及2~3%鉻(Cr)，該羰基鐵粉於該軟磁粉末中之質量分率則為67~83%；於本實施例，該磁體粉末之粒度為15~25μm，而該軟磁粉末之粒度為1~3μm。

於本實施例，該步驟S100係包含以下步驟S111至113及步驟S121至123，其中該步驟S111至113係準備該主磁芯之步驟；而該步驟S121至123係製備該剩餘磁體複合材料粉末之步驟。

請參閱圖5，於該步驟S111，係將該主磁芯粉末混合於膠合劑及溶劑中，以形成主磁芯膠材；於本實施例，該膠合劑係包含不飽和聚酯樹脂、雙酚A二縮水甘油醚以及4,4’~二羥基二苯甲烷，但該膠合劑之材料並不以上述材料為限；該膠合劑中之該不飽和聚酯樹脂於該主磁芯膠材中之質量分率為0.1~0.3%，該膠合劑中之雙酚A二縮水甘油醚於該主磁芯膠材中之質量分率為0.8~1.2%，該4,4’-二羥基二苯甲烷於該主磁芯膠材中之質量分率為0.2~0.4%；上述雙酚A二縮水甘油醚及4,4’-二羥基二苯甲烷係作為熱交聯劑之用，以使該不飽和聚酯樹脂進行交聯而固化。又於本實施例，該溶劑係使用環己酮以及丙酮，但並不以此為限；該環己酮及該丙酮於該主磁芯膠材中之質量分率分別為5~10%。上述環己酮及丙酮係用於溶解該不飽和聚酯樹脂、該雙酚A二縮水甘油醚以及該4,4’-二羥基二苯甲烷，並分散該主磁芯粉末於其中，以使該主磁芯粉末黏著並包覆於該膠合劑中，而形成該主磁芯膠材。

於該步驟S112，係將該主磁芯膠材注入一主磁芯模具中，並以該主磁芯膠材一體形成一主磁芯坯料；於本實施例，該主磁芯係以高壓壓製成型，即於該主磁芯模具中通過500~900MPa之壓力下壓製該主磁芯膠材，而使該膠合劑中之雙酚A二縮水甘油醚及4,4’-二羥基二苯甲烷開始交聯該不飽和聚酯樹脂，形成熱固性樹脂而逐步固化該主磁芯膠材，並以該主磁芯膠材一體形成該主磁芯坯料。又於本實施例，係進一步將一中柱置入該主磁芯模具中，位於該主磁芯模具內之上部，並令該主磁芯膠材一體包覆該中柱，而形成該主磁芯坯料。

於該步驟S113，係將該主磁芯坯料於210℃下乾燥5~10分鐘，以去除該溶劑，而進一步固化形成該主磁芯。

再請參閱圖6，於該步驟S121，係將該剩餘磁體粉末混合於有機樹脂及溶劑，形成剩餘磁體懸浮液；於本實施例，該有機樹脂係包含不飽和聚酯樹脂、雙酚A二縮水甘油醚以及4,4’-二羥基二苯甲烷，但構成該有機樹脂之材料並不以此為限；該有機樹脂中之該不飽和聚酯樹脂於該剩餘磁體懸浮液中之質量分率為0.05~015%，該雙酚A二縮水甘油醚於該剩餘磁體懸浮液中之質量分率為0.5~0.7%，該4,4’-二羥基二苯甲烷於該剩餘磁體懸浮液中之質量分率為0.1~0.2%；上述有機樹脂中的雙酚A二縮水甘油醚及4,4’-二羥基二苯甲烷係同樣作為熱交聯劑之用，以使該不飽和聚酯樹脂進行交聯而固化，而形成熱固性樹脂。又於本實施例，該溶劑亦使用環己酮及丙酮，但不以此為限；該溶劑中之該環己酮於該剩餘磁體懸浮液中之質量分率為7~15%，而該丙酮於該剩餘磁體懸浮液中之質量分率為2~5%；上述環己酮及丙酮亦同樣用於溶解該不飽和聚酯樹脂、該雙酚A二縮水甘油醚以及該4,4’-二羥基二苯甲烷，並分散該剩餘磁體粉末於其中，而使該剩餘磁體粉末黏著並包覆於該有機樹脂中，而形成該剩餘磁體懸浮液。

於該步驟S122，係對該剩餘磁體懸浮液進行乾燥，以去除該溶劑；相較於該膠合劑於該主磁芯膠材中之質量分率，上述該不飽和聚酯樹脂、該雙酚A二縮水甘油醚以及該4,4’-二羥基二苯甲烷於該剩餘磁體懸浮液中之質量分率較低，即該剩餘磁體懸浮液之黏度較低，而於進行乾燥後，即可得剩餘磁體粉末之外表面包覆有該熱固性之有機樹脂，且呈粉末狀之剩餘磁體複合材料，即該剩餘磁體複合材料粉末。

於該步驟S123，係混合該剩餘磁體複合材料粉末、氣相二氧化矽及矽烷偶聯劑，以於該剩餘磁體複合材料粉末表面形成一二氧化矽包覆層，其中該氣相二氧化矽於該剩餘磁體複合材料中之質量分率為0.05~0.2%，其粒度為15~30nm；該矽烷偶聯劑於該剩餘磁體複合材料中之質量分率為0.1~0.5%；於本實施例，該二氧化矽包覆層之厚度為10~20nm。由於該剩餘磁體複合材料粉末係一由該有機樹脂包覆該剩餘磁體粉末之結構，故該矽烷偶聯劑係用於接合該氣相二氧化矽及該有機樹脂，而強化該二氧化矽包覆層與該有機樹脂之間異質接合之強度，避免該二氧化矽包覆層崩散，而不會使該氣相二氧化矽從該有機樹脂脫落。

再請參閱圖4，於該步驟S200，係將一線圈套設於該主磁芯上；於本實施例，係將該線圈之一捲線部套設於該主磁芯之一柱部，並將線圈之二尾端彎折固定於該主磁芯之一底座，以形成二電極，即如圖1所示，該線圈20之該二尾端係分別彎折固定於該底座111之該二凸部112的兩側；又於本實施例，該捲線部21之兩尾端係分別經四次彎折而形成四彎折部，其中以圖1之視圖方向，並以連接於該捲線部21之最上方的一匝之尾端為例，其係先向後延伸，再向下彎折而形成一第一彎折部23並向下延伸；再於該主磁芯10之該底座 111之下側向前彎折而形成一第二彎折部24並向前延伸；再於該底座111之前側向上彎折而形成一第三彎折部25並向上延伸，該電極22即位在該第二彎折部24及該第三彎折部25之間；最後於該底座111之上側向後彎折而形成一第四彎折部26，以將該線圈20穩固地固定於該主磁芯10上。

於該步驟S300，係將套設有該線圈的該主磁芯及該剩餘磁體複合材料粉末共同置入一剩餘磁體模具中，以令該剩餘磁體複合材料粉末包覆該主磁芯，並局部包覆該線圈，具體而言，即包覆該線圈之該捲線部，以外露出該線圈之二電極。

於該步驟S400，係於該剩餘磁體模具中熱壓該剩餘磁體複合材料粉末，以一體形成一剩餘磁體；於本實施例，係於該剩餘磁體模具中通過150~300MPa之壓力及100~150℃之溫度下熱壓該剩餘磁體複合材料粉末，而使該有機樹脂中之雙酚A二縮水甘油醚及該4,4’-二羥基二苯甲烷開始交聯該不飽和聚酯樹脂，並通過高壓使形成於該剩餘磁體複合材料粉末外表面的該二氧化矽包覆層互相接合，提升該剩餘磁體的絕緣性。

於該步驟S500，係令該剩餘磁體脫離該剩餘磁體模具，以製成該低損耗之電感器。

於該步驟S600，係進一步將一絕緣塗料塗佈於該電感器之該剩餘磁體的外表面，並乾燥該絕緣塗料，以形成如圖3所示之一絕緣防鏽層31；於本實施例，該絕緣塗料係包含甲基吡咯烷酮、環氧樹脂以及奈米矽粉，其中該甲基吡咯烷酮於該絕緣塗料中之質量分率為90~95%，該環氧樹脂於該絕緣塗料中之質量分率為4~8%，該奈米矽粉於該絕緣塗料中之質量分率為1~2%，其粒度為80~120nm；而該絕緣防鏽層31之厚度為10~20μm；又於本實施例，該甲基吡咯烷酮係作為溶劑，以溶解作為樹脂之該環氧樹脂，並使該奈米矽粉分散於其中，但該絕緣塗料之組成成分並不以此為限。

於該步驟S700，係進一步於該二電極之底部分別形成一如圖3所示之鍍錫層221，其中該鍍錫層221之厚度為15~25μm；於一實施例，該低損耗之電感器係一表面貼裝型元件(Surface mount device)，故該鍍錫層係用於將該低損耗之電感器焊接於電路板之對應接點上。

本發明低損耗之電感器之材料、結構及其製法如上述實施例所述，以下進一步基於本發明的材料及製法提出三不同實驗組之低損耗電感器，並提出一對照組之電感器；其中該對照組之電感器的該主磁芯及該剩餘磁體均係以習知材料及製法製成。於本發明之三實驗組中，均進行相同的上述步驟S122、S200、S300及S500，以下不再贅述之。

以下說明本發明之實驗組1。

於實驗組1，該非晶態鐵基材料粉末於該主磁芯粉末中之質量分率為70%，其成分以質量分率計為92.35%鐵(Fe)、4%矽(Si)、3.5%硼(B)、0.05%磷(P)以及0.1%碳(C)，而該非晶態鎳基材料粉末於該主磁芯粉末中之質量分率為30%，其成分以質量分率計為60.5%鎳(Ni)、28%鐵(Fe)、5%硼(B)、5%矽(Si)以及1.5%磷(P)；該非晶態鐵基材料粉末之粒度為5~15μm，而該非晶態鎳基材料粉末之粒度為10~20μm。

又於實驗組1，該磁體粉末於該剩餘磁體粉末中之質量分率為59%，其成分以質量分率計為83.7%鐵(Fe)、8%鎳(Ni)、3%鈷(Co)、3%矽(Si)、2%硼(B)、0.2%磷(P)以及0.1%鈮(Nb)；該軟磁粉末於該剩餘磁體粉末中之質量分率為41%，其包含該鐵矽鉻合金及該羰基鐵粉，其中該鐵矽鉻合金粉末於該軟磁粉末中之質量分率為17%，其成分以質量分率計為90.5%鐵(Fe)、6.5%矽(Si)以及3%鉻(Cr)，而該羰基鐵粉於該軟磁粉末中之質量分率為83%；該磁體粉末的粒度為15~25μm，而該軟磁粉末的粒度為1~3μm。

步驟S100：以上述之該主磁芯粉末製成該主磁芯，並以該剩餘磁體粉末製備該剩餘磁體複合材料粉末。

步驟S111：該不飽和聚酯樹脂於該主磁芯膠材中之質量分率為0.1%；該雙酚A二縮水甘油醚於該主磁芯膠材中之質量分率為1.2%；該4,4’-二羥基二苯甲烷於該主磁芯膠材中之質量分率為0.4%；該環己酮於該主磁芯膠材中之質量分率為10%；該丙酮於該主磁芯膠材中之質量分率為5%。

步驟S112：該主磁芯模具係通過900MPa之壓力下壓製該主磁芯膠材，而使該不飽和聚酯樹脂固化，以形成該主磁芯坯料。

步驟S113：係將該主磁芯坯料於210℃之溫度下乾燥5分鐘，以去除該環己酮及該丙酮，而進一步固化該主磁芯。

步驟S121：該不飽和聚酯樹脂於該剩餘磁體懸浮液中之質量分率為0.15%；該雙酚A二縮水甘油醚於該剩餘磁體懸浮液中之質量分率為0.7%；該4,4’-二羥基二苯甲烷於該剩餘磁體懸浮液中之質量分率為0.2%；該環己酮於該剩餘磁體懸浮液中之質量分率為15%；該丙酮於該剩餘磁體懸浮液中之質量分率為5%。

步驟S123：該氣相二氧化矽於該剩餘磁體複合材料粉末中之質量分率為0.2%，其粒度為30nm；該矽烷偶聯劑於該剩餘磁體複合材料粉末中之質量分率為0.5%；於本實驗組，該二氧化矽包覆層的厚度為20nm。

步驟S400：該剩餘磁體模具係通過150MPa之壓力及100℃之溫度下熱壓該剩餘磁體複合材料粉末，以使該剩餘磁體複合材料粉末一體形成該剩餘磁體。

步驟S600：該甲基吡咯烷酮於該絕緣塗料中之質量分率為95%，該環氧樹脂於該絕緣塗料中之質量分率為4%，該奈米矽粉於該絕緣塗料中之質量分率為1%，其粒度為80nm；於本實驗組，該絕緣防鏽層的厚度為20μm。

步驟S700：分別形成於該二電極底部之該鍍錫層的厚度為25μm。

以下說明本發明之實驗組2。

於實驗組2，該非晶態鐵基材料粉末於該主磁芯粉末中之質量分率為90%，其成分以質量分率計為89.7%鐵(Fe)、5%矽(Si)、4%硼(B)、0.5%磷(P)以及0.8%碳(C)，而該非晶態鎳基材料粉末於該主磁芯粉末中之質量分率為10%，其成分以質量分率計為67.7%鎳(Ni)、25%鐵(Fe)、3.5%硼(B)、3.5%矽(Si)以及0.3%磷(P)；該非晶態鐵基材料粉末及該非晶態鎳基材料粉末之粒度係與該實驗組1所述非晶態鐵基材料粉末及非晶態鎳基材料粉末之粒度相同。

又實驗組2，該磁體粉末於該剩餘磁體粉末中之質量分率為67%，其成分以質量分率計為72.7%鐵(Fe)、11%鎳(Ni)、5%鈷(Co)、6%矽(Si)、4%硼(B)、0.8%磷(P)以及0.5%鈮(Nb)；該軟磁粉末於該剩餘磁體粉末中之質量分率為33%，其包含該鐵矽鉻合金及該羰基鐵粉，其中該鐵矽鉻合金粉末於該軟磁粉末中之質量分率為33%，其成分以質量分率計為93.5%鐵(Fe)、4.5%矽(Si)以及2%鉻(Cr)，而該羰基鐵粉於該軟磁粉末中之質量分率為67%；該磁體粉末及該軟磁粉末之粒度與實驗組1所述磁體粉末及軟磁粉末之粒度相同。

步驟S100：以本實驗組所述之該主磁芯粉製成該主磁芯，並以該剩餘磁體粉末製備該剩餘磁體複合材料粉末。

步驟S111：該不飽和聚酯樹脂於該主磁芯膠材中之質量分率為0.3%；該雙酚A二縮水甘油醚於該主磁芯膠材中之質量分率為0.8%；該4,4’-二羥基二苯甲烷於該主磁芯膠材中之質量分率為0.2%；該環己酮於該主磁芯膠材中之質量分率為5%；該丙酮於該主磁芯膠材中之質量分率為10%。

步驟S112：該主磁芯模具係通過500MPa之壓力下壓製該主磁芯膠材，而使該不飽和聚酯樹脂固化，以形成該主磁芯坯料。

步驟S113：係將該主磁芯坯料於210℃之溫度下乾燥10分鐘，以去除該環己酮及該丙酮，進一步固化該主磁芯。

步驟S121：該不飽和聚酯樹脂於該剩餘磁體懸浮液中之質量分率為0.15%；該雙酚A二縮水甘油醚於該剩餘磁體懸浮液中之質量分率為0.5%；該4,4’-二羥基二苯甲烷於該剩餘磁體懸浮液中之質量分率為0.1%；該環己酮於該剩餘磁體懸浮液中之質量分率為7%；該丙酮於該剩餘磁體懸浮液中之質量分率為2%。

步驟S123：該氣相二氧化矽於該剩餘磁體複合材料粉末中之質量分率為0.05%，其粒度為15nm；該矽烷偶聯劑於該剩餘磁體複合材料粉末中之質量分率為0.1%；於本實驗組，該二氧化矽包覆層的厚度為10nm。

步驟S400：該剩餘磁體模具係通過300MPa之壓力及150℃之溫度下熱壓該剩餘磁體複合材料粉末，以使該剩餘磁體複合材料粉末一體形成該剩餘磁體。

步驟S600：該甲基吡咯烷酮於該絕緣塗料中之質量分率為90%，該環氧樹脂於該絕緣塗料中之質量分率為8%，該奈米矽粉於該絕緣塗料中之質量分率為2%，其粒度為120nm；於本實驗組，該絕緣防鏽層的厚度為10μm。

步驟S700：分別形成於該二電極底部之該鍍錫層的厚度為15μm。

以下說明本發明之實驗組3。

於實驗組3，該非晶態鐵基材料粉末於該主磁芯粉末中之質量分率為80%，其成分以質量分率計為91%鐵(Fe)、4.5%矽(Si)、3.75%硼(B)、0.35%磷(P)以及0.4%碳(C)，而該非晶態鎳基材料粉末於該主磁芯粉末中之質量分率為20%，其成分以質量分率計為60.5%鎳(Ni)、28%鐵(Fe)、5%硼(B)、5%矽(Si)以及1.5%磷(P)；該非晶態鐵基材料粉末及該非晶態鎳基材料粉末之粒度係與該實驗組1及2所述非晶態鐵基材料粉末及非晶態鎳基材料粉末之粒度相同。

又於實驗組3，該磁體粉末於該剩餘磁體粉末中之質量分率為62.5%，其成分以質量分率計為77.05%鐵(Fe)、9.5%鎳(Ni)、4.5%鈷(Co)、5%矽(Si)、3%硼(B)、0.6%磷(P)以及0.35%鈮(Nb)；該軟磁粉末於該剩餘磁體粉末中之質量分率為37.5%，其包含該鐵矽鉻合金及該羰基鐵粉，其中該鐵矽鉻合金粉末於該軟磁粉末中之質量分率為20%，其成分以質量分率計為92%鐵(Fe)、5.5%矽(Si)以及2.5%鉻(Cr)，而該羰基鐵粉於該軟磁粉末中之質量分率為80%；該磁體粉末及該軟磁粉末之粒度與實驗組1及2所述磁體粉末及軟磁粉末之粒度相同。

步驟S100：以本實驗組所述之該主磁芯粉末製成該主磁芯，並以該剩餘磁體粉末製備該剩餘磁體複合材料粉末。

步驟S111：該不飽和聚酯樹脂於該主磁芯膠材中之質量分率為0.2%；該雙酚A二縮水甘油醚於該主磁芯膠材中之質量分率為1%；該4,4’-二羥基二苯甲烷於該主磁芯膠材中之質量分率為0.3%；該環己酮於該主磁芯膠材中之質量分率為7%；該丙酮於該主磁芯膠材中之質量分率為7%。

步驟S112：該主磁芯模具係通過700MPa之壓力下壓製該主磁芯膠材，而使該不飽和聚酯樹脂固化，以形成該主磁芯坯料。

步驟S113：係將該主磁芯坯料於210℃之溫度下乾燥7分鐘，以去除該環己酮及該丙酮，進一步固化該主磁芯。

步驟S121：該不飽和聚酯樹脂於該剩餘磁體懸浮液中之質量分率為0.1%；該雙酚A二縮水甘油醚於該剩餘磁體懸浮液中之質量分率為0.6%；該4,4’-二羥基二苯甲烷於該剩餘磁體懸浮液中之質量分率為0.15%；該環己酮於該剩餘磁體懸浮液中之質量分率為12%；該丙酮於該剩餘磁體懸浮液中之質量分率為3%。

步驟S123：該氣相二氧化矽於該剩餘磁體複合材料粉末中之質量分率為0.15%，其粒度為20nm；該矽烷偶聯劑於該剩餘磁體複合材料粉末中之質量分率為0.25%；於本實驗組，該二氧化矽包覆層的厚度為15nm。

步驟S500：該剩餘磁體模具係通過250MPa之壓力及120℃之溫度下熱壓該剩餘磁體複合材料粉末，以使該剩餘磁體複合材料粉末一體形成該剩餘磁體。

步驟S600：該甲基吡咯烷酮於該絕緣塗料中之質量分率為92.5%，該環氧樹脂於該絕緣塗料中之質量分率為6%，該奈米矽粉於該絕緣塗料中之質量分率為1.5%，其粒度為100nm；於本實驗組，該絕緣防鏽層的厚度為15μm。又由上述實驗組1至3之絕緣塗料之組成成分可知，由於該奈米矽粉的含量高低會影響該絕緣塗料的黏度，而該絕緣塗料之黏度越高，則形成之絕緣防鏽層之厚度越薄；因此，可透過控制該奈米矽粉於該絕緣塗料中之質量分率，控制該絕緣防鏽層的厚度。此外，該奈米矽粉具有高電阻率，而可達成絕緣之效果。

以下說明本發明之對照組。

於對照組，該主磁芯係由包含第一磁體材料粉末及羰基鐵粉之磁芯粉末製成，其中該第一磁體材料粉末於該磁芯粉末中之質量分率為59%，其成分以質量分率計為92%鐵(Fe)、3.5%矽(Si)、5%硼(B)以及0.5%碳(C)，其粒度為25μm；該羰基鐵粉於該磁芯粉末中之質量分率為41%，其粒度為4μm。

上述磁芯粉末係進一步與環氧樹脂混合而形成磁芯造粒粉末，其中該磁芯粉末於該磁芯造粒粉末中之質量分率為98.4%；該環氧樹脂於該磁芯造粒粉末中之質量分率為1.6%；而後，將該磁芯造粒粉末置入該主磁芯模具，並該主磁芯模具中通過700MPa的壓力下壓製成主磁芯坯料，再於180℃之溫度下乾燥10分鐘，而固化形成該主磁芯。

於對照組，該剩餘磁體係由包含上述第一磁體材料粉末及羰基鐵粉之剩餘磁體粉末製成；因此，該剩餘磁體粉末之組成係與上述磁芯粉末之組成相同，在此不再贅述。

上述剩餘磁體粉末係進一步與環氧樹脂混合而形成剩餘磁體造粒粉末，其中該剩餘磁體粉末於該剩餘磁體造粒粉末中之質量分率為99%；該環氧樹脂於該剩餘磁體造粒粉末中之質量分率為1%；而後，將該剩餘磁體造粒粉末置入該剩餘磁體模具，並於該剩餘磁體模具中通過300MPa的壓力及100~150℃的溫度下熱壓成型，而形成該剩餘磁體，同時形成電感器。

於對照組，係將該電感器置於180℃的溫度下4小時，以進一步固化該電感器；而後，於該電感器之剩餘磁體外塗佈絕緣漆並乾燥之，再於該電感器之該二電極形成鍍錫層。

上述該實驗組1至3及該對照組之該主磁芯及該剩餘磁體經測試後，其磁導率及損耗如下表1所示，其中損耗係於操作頻率為1MHz，磁感應強度為50mT之條件下測得。

上述由該實驗組1至3所製得之低損耗之電感器及該對照組所製得之電感器經測試後，其電感值、飽和電流、品質因數及交流電阻如下表2所示

由上表1配合本發明之實驗組1至3可知，由於上述三實驗組之該主磁芯均包含非晶態鐵基材料粉末及非晶態鎳基材料粉末，相較於使用習知一般磁性材料之對比實施例，該主磁芯均較易被磁化及消磁，故可大幅減少該主磁芯之損耗；又以上述本發明之主磁芯粉末製成之主磁芯與以上述剩餘磁體粉末製成之剩餘磁體具有相匹配之磁導率，而相較於以習知材料製成之電感器，確實可降低電感器之損耗，並如表2所示，大幅降低交流電阻；因此，由表2可知，使用本發明之主磁芯粉末及剩餘磁體粉末製成的低損耗之電感器，其相較於習知電感器具有高品質因數Q，而確實可大幅降低損耗，提高轉換效率。

由上述說明可知，由於製成該主磁芯之該主磁芯粉末係包含該非晶態鐵基材料粉末及該非晶態鎳基材料粉末，且由於該些非晶態材料粉末之磁化及消磁均易於一般磁性材料，而具有低損耗的特性，可於調控該主磁芯粉末之組成，以維持該主磁芯之高磁導率的同時降低其損耗；又透過混合並調控該磁體粉末及該軟磁粉末之組成而製成之該剩餘磁體粉末，可製得磁導率與該主磁芯匹配之剩餘磁體，而可避免因磁導率不匹配而造成的漏磁，又可進一步降低該電感器的損耗，而可進一步提升該低損耗之電感器的轉換效率。

以上所述僅是本發明的實施例而已，並非對本發明做任何形式上的限制，雖然本發明已以實施例揭露如上，然而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，在不脫離本發明技術方案的範圍內，當可利用上述揭示的技術內容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本發明技術方案的範圍內。