專利名稱：電感元件的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種電感元件，特別是涉及一種內嵌式電感元件。
背景技術：
隨著電子產品微小化的趨勢，基本且重要的零組件例如電感元件也同樣 被要求降低重量以及體積以符合元件微小化的目的。然而，如何在降低體積 的同時仍具有耗損低以及效率高的特性，更為現今亟欲追求的目標。
為提供耐大電流、高頻及低磁損的電感元件，并達到無氣隙及高操作效 率的目的，內嵌式電感的產品順應而生。現有的內嵌式電感包括線圈以及磁 性體。線圈是由導線繞設而成，線圏具有第一端及第二端，分別與多個引腳 連接。磁性體是混合金屬磁性粉末及樹脂后，壓鑄成型而成包覆線圈的磁性 體。
磁性體除了以磁性粉末作為主要成分外，為了降低渦流耗損(eddy current loss)所造成的磁損(core loss)現象，通常會加入如氧化石圭(Si。2)、 氧化鋅(ZnO)、氧化鈦(Ti02)、氧化鋁(A1203)、氧化鐵(Fe203)、氮化 硼(BN)或疏化鋇(BaS04)等絕緣性粉末。然而，由于該等絕緣性粉末沒 有磁性，因此會使磁性體的磁性被稀釋。另外，亦可將磁性粉末經過高溫處 理以于其表面形成氧化膜來增加絕緣性。然而，由于整個磁性體中增加了許 多不導磁的絕緣性材料，且前述技術所得的磁性粉末因含有硅(Si)、鋁(Al)、 鉻(Cr)、鈦(Ti)、鋯(Zr)、鈮(Nb)或鉭(Ta)等易氧化元素，而使內 嵌式電感的々包和磁通密度(saturation magnetic flux density)會大幅下降，上 述兩種情形皆會大幅影響到內嵌式電感的效能。
有鑒于此，如何解決上述問題，以提供一種高效能的"電感元件"，實 為重要課題之一。
發明內容
有鑒于上述課題，本發明的目的為提供一種具有高絕緣性且不影響磁性的電感元件。
為達上述目的，本發明提出一種電感元件，其包括一線圏以及一磁性體。 磁性體系包覆線圏，磁性體系由至少一絕緣磁性材料及至少一樹脂混合而 成。
本發明另提出一種電感元件，其包括一線圈以及一磁性體。磁性體包覆 線圈，磁性體包括至少一磁性材料、至少一絕緣磁性材料及至少一樹脂，其 中該絕緣磁性材料包覆該磁性材料。
承上所述，本發明的電感元件是由直接使用兼具高絕緣性及磁性的絕緣 磁性材料、前述絕緣磁性材料與磁性材料的混合或前述絕緣磁性材料包覆前 述磁性材料而得的材料，以使磁性體中的磁性材料間彼此絕緣。與現有技術 相比較，由于本發明的絕緣磁性材料兼具高絕緣性及磁性，因此在達到絕緣 目的之下，又不失影響磁性體的整體磁性，而具有較佳的磁特性例如導磁率 及飽和磁通密度，進而達到高電感效能。
圖1為依據本發明較佳實施例的一種電感元件的示意圖。
元件符號說明
1 電感元件 11 線圈
lla 第一端 lib 第二端
12磁性體 13a、 13b 引腳
具體實施例方式
以下將參照相關圖式，說明依據本發明較佳實施例的一種電感元件，其 中相同的元件將以相同的參照符號加以說明。
請參照圖1所示，其顯示依據本發明較佳實施例的電感元件l的示意圖。 電感元件1包括一線圈11以及一磁性體12。在本實施例中，電感元件1是 以一內嵌式電感為例說明，但不以此為限。
磁性體12用以包覆線圈11,線圈11可依據實際需要為圓形導線、方形 導線或扁形導線所繞設而成。線圈11具有一第一端lla及一第二端llb，其 可直接作為電感元件1連接外部元件的接腳，也可以分別與引腳13a、 13b 連接并以該引腳13a、 13b作為電感元件1連接外部元件的接腳。磁性體12是由至少一絕緣磁性材料及至少一樹脂混合而成。詳細來說， 該絕緣磁性材料及該樹脂系可充分混合，并加入少量的偶合劑，混煉使呈融 熔狀態后，注入一模具中而形成。于此，線圈11可預先置放于模具中。
在本實施例中，該絕緣磁性材料可為氧化錳'三氧化二鐵(Mn0Fe203)、 氧化鎳.三氧化二鐵(Ni0Fe203)、氧化鋅'三氧化二鐵(ZnOFe203)或其他鐵氧 體(ferrite)磁性材料。該絕緣磁性材料可以是粉末或顆粒形式。由于該絕 緣磁性材料本身兼具高絕緣性及磁性，故該電感元件1可在具高整體絕緣性 的情形下，仍具有良好磁特性。前述磁特性可以是導磁率及/或飽合磁通密度。
在本實施例中，該樹脂包括無機樹脂，該無機樹脂可以是鋁硅酸鹽類或 其他以硅-鋁-氧為基體的樹脂。該樹脂占磁性體12的百分比為10% - 40% 左右，而使磁性體12的固化溫度范圍為150°C - 300t左右。由于本實施例 的樹脂具有400°C以上的耐熱性，因而可避免電感元件1在長時間運作下發 生熱老化現象，并可大幅提升電感元件1的使用壽命。
此外，本實施例樹脂內也可包括如環氧樹脂(epoxy)等有機樹脂。此 時，可以大幅降低本實施例樹脂的成本，以大幅提高電感元件1的產品竟爭 性。
另外，本發明的磁性體12還可以進一步包括至少一磁性材料，此磁性 材料系可為鐵、硅、鈷、鎳、鋁、鉬或前述材料的合金。該磁性材料可以是 粉末或顆粒形式。此磁性體12可以是先混合前述絕緣磁性材料與該磁性材 料再成形，也可以是先以前述絕緣磁性材料包覆前述磁性材料再成形。此外， 在該磁性體12中，該絕緣磁性材料占1% -10%的體積百分比。
該絕緣磁性材料包覆磁性材料例如是將該絕緣磁性材料直接涂布 (coating)于該磁性材料的表面，其中涂布的方法可以是溶膠/凝膠法 (sol-gel)、 7JC熱法(hydrothermal)、共沉淀法(coprecipitation)或其他》余布 法等。在前述情形下，每一磁性材料被該絕緣磁性材料均勻包覆，而使磁性 體兼具高絕緣性及磁特性。
綜上所述，本發明的電感元件利用至少 一種具有高絕緣性及磁性的絕緣 磁性材料，以與磁性材料混合或包覆磁性材料的方式，使磁性體中的磁性材 料間彼此絕緣。與現有技術相比較，由于本發明的絕緣磁性材料具有磁性， 因此在達到絕緣目的之下，又不失影響磁性體的整體磁性，而具有較佳的磁 特性例如導磁率及飽和磁通密度，進而達到高電感效能。以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明的精神與范 疇，而對其進行的等效修改或變更，均應包含于所附的權利要求中。
權利要求
1、一種電感元件，包括一線圈；以及一磁性體，其包覆該線圈，該磁性體包括至少一絕緣磁性材料及至少一樹脂。
2、 如權利要求1所述的電感元件，其中該磁性體更包括至少一磁性材料。
3、 如權利要求2所述的電感元件，其中該磁性材料選自鐵、硅、鈷、 鎳、鋁、鉬及其組合所構成的群組。
4、 如權利要求2所述的電感元件，其中該磁性體混合該絕緣磁性材料 與該磁性材料而成形或以該絕緣磁性材料包覆該磁性材料而成形。
5、 如權利要求4所述的電感元件，其中該包覆的方法是溶膠/凝膠法、 水熱法、共沉淀法或涂布法。
6、 如權利要求1所述的電感元件，其中該絕緣磁性材料為氧化錳'三氧 化二鐵(MnOFe203)、氧化鎳'三氧化二鐵(Ni0Fe203)、氧化鋅'三氧化二鐵 (ZnOFe203)或其他鐵氧體磁性材料。
7、 如權利要求1所述的電感元件，其中該絕緣磁性材料占該磁性體的 百分比為1%-10%，且該樹脂占該磁性體的百分比為10%-40%。
8、 如權利要求1所述的電感元件，其中該樹脂為鋁硅酸鹽類、以硅-鋁 -氧為基體的樹脂、環氧樹脂、無機樹脂或有機樹脂。
9、 如權利要求1所述的電感元件，其中該樹脂的耐熱性高于400t。
10、 如權利要求1所述的電感元件，其中該線圏是由圓形導線、方形導 線、扁形導線或一導電線材所繞設而成。
11、 如權利要求1所述的電感元件，其中該線圈的二端直接作為該電感 元件的接腳或分別與一引腳連接。
12、 如權利要求1所述的電感元件，其中該磁性體充分混合該絕緣磁性 材料及該樹脂，并加入少量的偶合劑，混煉使呈融熔狀態后，注入一模具中 而形成。
13、 如權利要求12所述的電感元件，其中該線圈預先置放于該模具中。
14、 如權利要求1所述的電感元件，其中該磁性體的固化溫度范圍為 150°C -300°(:左右。
全文摘要
本發明公開一種電感元件包括一線圈以及一磁性體。磁性體包覆線圈，磁性體包括至少一絕緣磁性材料及至少一樹脂混合而成。
文檔編號H01F1/032GK101308719SQ20071010257
公開日2008年11月19日 申請日期2007年5月16日 優先權日2007年5月16日
發明者李政鴻, 薛煜霖, 黃逸鴻 申請人:臺達電子工業股份有限公司