专利名称：电感元件及其磁性体的制作方法
技术领域：
本发明系关于一种电感元件及其磁性体，特别关于一种具有高效能的电感元件及其磁性体。
先前技术随着电子产品微小化的趋势，基本且重要的零组件例如电感元件亦同样被要求降低重量以及体积以符合元件微小化的目的。然而，如何在降低体积的同时仍具有耗损低以及效率高的特性，更为现今亟欲追求的目标。
习知的电感器系具有一铁芯(iron core)以及一线圈(coil)，线圈系环绕于铁芯，铁芯系可呈C字型、E字型、I字型或是环型(toroidal shape)。如图1所示，其系显示一E/I型电感器1的分解示意图，线圈11系设置于一E型铁芯10以及一I型铁芯10中间，再组成电感器1(如图2所示)，最后，组装好的电感器1则可应用于例如表面黏着元件(SMD，surface mounted device)。
然而，由于习知的电感器1系由个别的构件组装而成，因此组装后的电感器1中具有许多气隙(air gap)，是以在电感器1高频运作时会因此而产生噪音，且气隙会妨碍元件的微小化。
承上所述，为解决上述问题，习知单件式铁芯的电感器2被揭露，如图3所示，其系具有一铁芯座20、一线圈21以及一铁芯盖体22，铁芯座20系具有一凹槽201及二开口202；线圈21系形成于凹槽201中，且线圈21系具有一第一端211及一第二端212，第一端211与第二端212系由铁芯座20的开口202向外延伸而形成电感器2的两接脚；铁芯盖体22系以磁性粉末压铸成型的方式形成且包覆线圈21，以此单件式铁芯来达到电感器2中无气隙的目的。
承上所述，就电感器2的铁芯盖体22来说，除了以磁性粉末作为主要成分外，通常以加入热固性树脂(thermosetting resin)作为绝缘性材料，以有效降低涡流耗损(eddy current loss)所造成的磁损(core loss)现象。然而，许多因素例如磁性粉末的平均粒径大小、铁芯盖体22的压铸程度等皆可能对电感器2的效能有不同的影响，举例来说，平均粒径过大的磁性粉末，在形成铁芯盖体22时会产生无法耐大直流偏压(DC Bias)的现象，而以平均粒径过小的磁性粉末形成的铁芯盖体22，又会导致电感值下降，进而最终造成电感器2的效能降低。此外，又因热固性树脂容易随着电感器2运作所产生的热能而劣化，因而使电感器2的使用寿命降低。
爰因于此，本发明人提供一种具高效能的「电感元件及其磁性体」，几经研究实验终至完成此项发明。
发明内容有鉴于上述课题，本发明的目的为提供一种电感元件及其磁性体，藉由复合磁性材料及其不同的平均粒径的配合，克服边际效应，达到高电感效能，并提升电感元件的使用寿命。
缘是，为达上述目的，依据本发明的应用于变压或稳压装置的磁性体系由一第一磁性材料、丨第二磁性材料以及丨树脂混合后经过烧结过程而形成。其中，该第一磁性材料的平均粒径范围系35μm至125μm，该第二磁性材料的平均粒径系小于35μm。
为达上述目的，依据本发明的应用于变压或稳压装置的电感元件包含一线圈以及至少一磁性体。其中，磁性体系用以包覆该线圈，该磁性体系由一第一磁性材料、一第二磁性材料以及一树脂混合后经过烧结过程而形成，其中该第一磁性材料的平均粒径范围系35μm至125μm，该第二磁性材料的平均粒径系小于35μm。
该树脂系可为热固性树脂或光固性树脂。
承上所述，因依据本发明的电感元件及其磁性体系利用不同的平均粒径的磁性材料与树脂混合来组成磁性体，由于复合磁性材料克服了习知单一粒径可能产生的边际效应或是电感值过低等现象，进而同时达到兼具高电感值以及可耐大直流偏压的目的。另外，树脂可包含高绝缘性、高导热性的奈米无机粉末，除了达到降低涡流耗损的目的外更可因增加了散热性而改善习知树脂劣化的现象，进而提升电感元件的使用寿命。
图1为一显示习知的电感器的示意图；图2为一显示习知的电感器的组合示意图；图3为一显示习知的单件式铁芯的电感器的示意图；以及图4为一显示依据本发明较佳实施例的电感元件的剖面示意图。
具体实施方式以下将参照相关图式，说明依本发明较佳实施例的电感元件及其磁性体，其中相同的元件将以相同的参照符号加以说明。
请参照图4所示，其系显示依据本发明较佳实施例的应用于变压或稳压装置的电感元件3的剖面示意图，该电感元件3包含一线圈31以及至少一磁性体32。
该磁性体32系用以包覆该线圈31，该线圈31系可依据实际需要选择由一圆形线、丨方形线或是丨扁形线缠绕复数圈而组成，且该线圈31的两端311系被牵引出于该磁性体32的外以作为该电感元件3的接脚。
该磁性体32系由一第一磁性材料、一第二磁性材料以及一热固性树脂混合后经过烧结过程而形成。
该第一磁性材料的平均粒径范围系35μm至125μm；该第二磁性材料的平均粒径系小于35μm。且该第一磁性材料或该第二磁性材料的形状系为圆球型、类球型或椭圆球型，在本实施例中，该第一磁性材料或该第二磁性材料系可选自铁、硅、钴、镍、铝、钼及其组合至少其中的一，更详细来说，该第一磁性材料系可与该第二磁性材料相同，亦可以不相同，举例来说，该第一磁性材料与该第二磁性材料皆可为纯铁，另外，该第一磁性材料亦可为铁硅合金，而该第二磁性材料可为纯铁。
承上所述，在本实施例中，藉由平均粒径不同的磁性材料混合组成复合式磁性体，且更可利用对磁性材料粒子的形状限制，而提高该电感元件3的电感值，同时不使耐直流偏压的特性降低。
在本实施例中，热固性树脂系作为绝缘性材料，以提高耐电流与降低涡流损失的特性，其系包含奈米无机材料，该奈米无机材料的平均粒径系小于1μm，且具有高绝缘性以及高导热性，例如氮化铝(AlN)、碳化硅(SiC)、氮化硼(BN)或氧化铍(BeO)，该树脂亦可为光固性树脂。
综上所述，因依据本发明的电感元件及其磁性体系利用不同的平均粒径的磁性材料与树脂混合来组成磁性体，由于复合磁性材料克服了习知单一粒径可能产生的边际效应或是电感值过低等现象，进而同时达到高电感值以及耐大直流偏压的目的。另外，树脂可包含高绝缘性、高导热性的奈米无机粉末，除了达到耐电流与降低涡流损失的目的外更可因增加了散热性而改善习知树脂劣化的现象，进而提升电感元件的使用寿命。
以上所述仅为举例性，而非为限制性者。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于后附的申请专利范围中。
权利要求
1.一种电感元件，包含一线圈；以及至少一磁性体，用以包覆该线圈，该磁性体系由一第一磁性材料、一第二磁性材料以及一树脂混合后经过烧结过程而形成，其中该第一磁性材料与该第二磁性材料具有不同的平均粒径。
2.根据权利要求1所述的电感元件，其特征在于，该第一磁性材料的平均粒径范围系为35μm至125μm，该第二磁性材料的平均粒径系小于35μm。
3.根据权利要求1所述的电感元件，其特征在于，该第一磁性材料系选自铁、硅、钴、镍、铝、钼及其组合至少其中的一。
4.根据权利要求1所述的电感元件，其特征在于，该第二磁性材料系选自铁、硅、钴、镍、铝、钼及其组合至少其中的一。
5.根据权利要求1所述的电感元件，其特征在于，该第一磁性材料的形状系为圆球型、类球型或椭圆球型。
6.根据权利要求1所述的电感元件，其特征在于，该第二磁性材料的形状系为圆球型、类球型或椭圆球型。
7.根据权利要求1所述的电感元件，其特征在于，该树脂系包含奈米无机材料，其中该奈米无机材料系具有高绝缘性以及高导热性的特性。
8.根据权利要求7所述的电感元件，其特征在于，该奈米无机材料的平均粒径系小于1μm。
9.根据权利要求7所述的电感元件，其特征在于，该奈米无机材料系为氮化铝、碳化硅、氮化硼或氧化铍。
10.根据权利要求1所述的电感元件，其特征在于，该树脂系为热固性树脂或光固性树脂。
11.根据权利要求1所述的电感元件，其特征在于，该线圈系由一圆形线、一方形线或是一扁形线缠绕复数圈而组成。
全文摘要
一种应用于变压或稳压装置的磁性体，其系由一第一磁性材料、一第二磁性材料以及一树脂混合后经过烧结过程而形成。其中，该第一磁性材料的平均粒径范围系35μm至125μm；该第二磁性材料的平均粒径系小于35μm。
文档编号H01F27/28GK1881487SQ20051007948
公开日2006年12月20日 申请日期2005年6月16日 优先权日2005年6月16日
发明者李政鸿, 眭明山 申请人:台达电子工业股份有限公司