本揭示內容涉及一種功率電感器,且更特定而言,涉及一種能夠增加容量的功率電感器。
背景技術:
一般在設置于攜帶型裝置中的功率電路(諸如,DC-DC轉換器)上設置功率電感器。由于趨向功率電路的高頻率及小型化的趨勢,正愈來愈多地使用功率電感器來替代現存的纏繞型扼流線圈圖案。又,正開發小型化、高電流且低電阻的功率電感器,此是因為需要小型且多功能的攜帶型裝置。
功率電感器可制造為呈由多種鐵氧體或低k介電質形成的陶瓷薄片經堆疊的堆疊主體的形式。此處,以線圈圖案形狀在陶瓷薄片中的每一個上形成金屬圖案。形成于陶瓷薄片上的線圈圖案通過形成于陶瓷薄片中的每一個上的導電導通體彼此連接,且具有線圈圖案在薄片堆疊的垂直方向上彼此重疊的結構。通常,通過使用包含鎳、鋅、銅以及鐵的四元系統的磁性材料而制造功率電感器的主體。
然而,由于磁性材料具有低于金屬材料的飽和磁化強度的飽和磁化強度,因此其可難以實現攜帶型裝置新進需要的高電流特性。因此,由于功率電感器的主體由金屬粉末形成,因此相比主體由磁性材料形成的狀況,飽和磁化強度可能會增加。然而,當主體由金屬形成時,歸因于渦電流損失的增加及高頻率下的遲滯,材料損失可能會增加。為減少材料損失,應用通過使用聚合物使金屬粉末彼此絕緣的結構。
然而,包含由金屬粉末及聚合物形成的主體的功率電感器的電感可歸因于溫度的升高而減小。意即,功率電感器的溫度通過自應用有功率電感器的攜帶型裝置產生的熱而升高。結果,在形成功率電感器的主體的金屬粉末經加熱時,電感可減小。
又,在上述功率電感器中,由于一個基板設置于主體中且線圈圖案形成于基板的兩個表面上,因此限制增加其容量。
(現有技術文件)
韓國專利公開案第號
技術實現要素:
發明所要解決的問題
本揭示內容提供一種能夠改良熱穩定性以防止電感減小的功率電感器。
本揭示內容也提供一種能夠改良容量的功率電感器。
本揭示內容也提供一種能夠改良磁導率的功率電感器。
解決問題的技術手段
根據例示性實施例,一種功率電感器包含:主體;至少兩個基底,其安置于主體中;至少兩個線圈圖案,其分別安置于至少兩個基底上;以及連接電極,其安置于主體的外部部分上且將至少兩個線圈彼此連接。
主體可包含金屬粉末、聚合物以及導熱填料。
金屬粉末可包含金屬合金粉末,所述金屬合金粉末包含鐵。
金屬粉末可具有涂布有磁性材料及絕緣材料中的至少一個的表面。
導熱填料可包含選自由MgO、AlN以及碳基材料組成的群的至少一個。
以金屬粉末的100wt%來計,按0.5wt%至3wt%的含量包含導熱填料。
導熱填料可具有0.5微米至100微米的大小。
基底可通過將銅箔結合至包括鐵的金屬板的兩個表面而形成。
功率電感器可還包含安置于線圈上的絕緣層及與連接電極隔開、安置于主體的外部部分上且連接至線圈的外部電極。
功率電感器可還包含安置于主體的至少一個區域上的磁性層。
磁性層可具有高于主體的磁導率的磁導率。
磁性層可包含導熱填料。
發明的效果
在根據例示性實施例的功率電感器中,由于至少兩個基底(其中的每一個具有上面形成有具有線圈形狀的線圈圖案的至少一個表面)設置于主體中,因此多個線圈可形成于一個主體中以增加功率電感器的容量。又,主體可包含金屬粉末、聚合物以及導熱填料。因此,可將主體的通過對金屬粉末加熱產生的熱釋放至外部以防止主體的溫度升高,藉此防止電感減小。又,至少兩個基底可由金屬磁性材料形成以防止功率電感器的磁導率減小。
附圖說明
圖1為根據例示性實施例的功率電感器的透視圖。
圖2及圖3分別為沿圖1的線A-A’及B-B’截取的橫截面圖。
圖4至圖6為根據其他例示性實施例的功率電感器的橫截面圖。
圖7至圖9為用于解釋用于制造根據例示性實施例的功率電感器的方法的橫截面圖。
具體實施方式
在下文中,將參看附圖詳細地描述特定實施例。然而,本揭示內容可按許多不同形式體現,且不應解釋為限于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示內容將為透徹且完整的,且將向本領域技術人員充分傳達本發明的概念。
圖1為根據例示性實施例的功率電感器的透視圖,圖2為沿圖1的線A-A’截取的橫截面圖,且圖3為沿圖1的線B-B’截取的橫截面圖。
參看圖1至圖3,根據例示性實施例的功率電感器可包含:主體(100);至少兩個基底(210,220;200),其設置于主體(100)中;線圈圖案(310,320,330,340;300),其安置于至少兩個基底(200)中的每一個的至少一個表面上;外部電極(410,420),其安置于主體(100)的外部部分上;以及連接電極(500),其安置成與主體的外部部分上的外部電極(410,420)隔開且連接至安置于主體中的至少兩個基底(200)中的每一個上的至少一個線圈圖案(300)。
舉例而言,主體(100)可具有六面體形狀。然而,除六面體形狀外,主體(100)也可具有多面體形狀。主體(100)可包含金屬粉末(110)、聚合物(120)以及導熱填料(130)。主體(100)可由金屬粉末(110)、聚合物(120)以及導熱填料(130)形成。金屬粉末(110)可具有1微米至50微米的平均粒徑。又,金屬粉末(110)可使用具有相同大小的單一種粒子或至少兩種粒子及具有多個大小的單一種粒子或至少兩種粒子。舉例而言,具有30微米的平均大小的第一金屬粒子及具有3微米的平均大小的第二金屬粒子可彼此混合以供使用。當使用具有彼此不同的大小的至少兩種金屬粉末(110)時,主體(100)的填充速率可增加以最大化容量。舉例而言,當使用具有30微米的大小的金屬粉末時,可在具有30微米的大小的金屬粉末之間產生微孔,從而導致填充速率減小。然而,由于具有3微米的大小的金屬粉末混合于具有30微米的大小的金屬粉末之間,因此填充速率可進一步增加。金屬粉末(110)可使用包含鐵(Fe)的金屬材料。舉例而言,金屬粉末(110)可包含選自由以下各個組成的群的至少一種金屬:鐵-鎳(Fe-Ni)、鐵-鎳-二氧化硅(Fe-Ni-Si)、鐵-鋁-二氧化硅(Fe-Al-Si)以及鐵-鋁-鉻(Fe-Al-Cr)。意即,由于金屬粉末(110)包含鐵,因此金屬粉末(110)可形成為具有磁性結構或磁性性質以具有預定磁導率的金屬合金。又,金屬粉末(110)的表面可涂布有具有不同于金屬粉末(110)的磁導率的磁導率的磁性材料。舉例而言,磁性材料可由金屬氧化物磁性材料形成。意即,磁性材料可由選自由以下各個組成的群的至少一種氧化物磁性材料形成:鎳氧化物磁性材料、鋅氧化物磁性材料、銅氧化物磁性材料、錳氧化物磁性材料、鈷氧化物磁性材料、鋇氧化物磁性材料以及鎳鋅銅氧化物磁性材料。涂覆于金屬粉末(110)的表面上的磁性材料可由包含鐵的金屬氧化物形成且具有大于金屬粉末(110)的磁導率的磁導率。此外,金屬粉末(110)的表面可至少涂布有至少一種絕緣材料。舉例而言,金屬粉末(110)的表面可涂布有氧化物及諸如聚對二甲苯的絕緣聚合物。氧化物可通過氧化金屬粉末(110)而形成或可涂布有選自由以下各個組成的群的一個:TiO2、SiO2、ZrO2、SnO2、NiO、ZnO、CuO、CoO、MnO、MgO、Al2O3、Cr2O3、Fe2O3、B2O3以及Bi2O3。又,金屬粉末(110)的表面可通過使用除聚對二甲苯外的各種絕緣聚合物材料而涂布。此處,金屬粉末(110)可涂布有具有雙層結構的氧化物或氧化物與聚合物材料的雙層結構。替代地,金屬粉末(110)的表面可涂布有磁性材料且接著涂布有絕緣材料。如上文所描述,金屬粉末(110)的表面可涂布有絕緣材料以防止歸因于金屬粉末(110)的接觸的短路發生。聚合物(120)可與金屬粉末(110)混合使得金屬粉末(110)彼此絕緣。意即,金屬粉末(110)可使渦電流損失及高頻率下的遲滯增加以引起材料損失。為減少材料損失,可設置聚合物(120)以使金屬粉末(110)彼此絕緣。盡管聚合物(120)選自由環氧樹脂、聚酰亞胺以及液晶聚合物(LCP)組成的群,但本揭示內容不限于此。聚合物(120)可包含熱固性樹脂以將絕緣性質給予金屬粉末(110)。熱固性樹脂可包含選自由以下各個組成的群的至少一個: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、經氫化的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,以金屬粉末的100wt%來計,可按2.0wt%至5.0wt%的含量包含聚合物(120)。當聚合物(120)的含量增加時,金屬粉末(110)的體積分率可減小,且因此,可難以適當地實現增加飽和磁化強度的效應,且主體(100)的磁性特性(意即,磁導率)可減小。當聚合物(120)的含量減小時,在用于制造電感器的制程中使用的強酸或強堿溶液可滲透至電感器中以減少電感特性。因此,可按在金屬粉末(110)的飽和磁化強度及電感不減小的范圍內的含量來包含聚合物(120)。又,可提供導熱填料(130)以解決主體(100)由外部熱加熱的限制。意即,當主體(100)的金屬粉末(110)由外部熱加熱時,導熱填料(130)可將金屬粉末(110)的熱釋放至外部。盡管導熱填料(130)包含選自由MgO、AlN以及碳基材料組成的群的至少一個,但本揭示內容不限于此。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、石墨以及其類似者。又,以金屬粉末(110)的100wt%來計,可按0.5wt%至3wt%的含量包含導熱填料(130)。當導熱填料(130)的含量低于上述范圍時,可能不能達成熱耗散效應。另一方面,當導熱填料(130)的含量高于上述范圍時,金屬粉末(110)的磁導率可能會減小。又,導熱填料(130)可具有(例如)0.5微米至100微米的大小。意即,導熱填料(130)可具有大于或小于金屬粉末(110)的大小的大小。另一方面,可通過堆疊由包含金屬粉末(110)、聚合物(120)以及導熱填料(130)的材料形成的多個薄片而制造主體(100)。此處,當通過堆疊多個薄片而制造主體(100)時,薄片中的導熱填料(130)可具有彼此不同的含量。舉例而言,濾熱片向上且向下遠離基底(200)愈多,則薄片中的導熱填料(130)的含量可在含量上逐漸增加。又,必要時,可通過應用各種制程而形成主體(100),諸如以預定厚度印刷由包含金屬粉末(110)、聚合物(120)以及導熱填料(130)的材料形成的膏狀物的制程或將膏狀物填充至框架中以壓縮糊狀物的制程。此處,可將經堆疊以用于形成主體(100)的薄片的數目或以預定厚度印刷的膏狀物的厚度判定為考慮到功率電感器所需的電特性(諸如,電感)的適當數目或厚度。
至少兩個基底(210,220;200)可設置于主體(100)中。舉例而言,至少兩個基底(200)可在主體(100)的縱向方向上設置于主體(100)中且在主體(100)的厚度方向上彼此隔開預定距離。舉例而言,基底(200)可由覆銅疊層(copper clad lamination;CCL)、金屬磁性材料或其類似者形成。此處,基底(200)由磁性材料形成以改良磁導率且易于實現容量。意即,通過將銅箔結合至玻璃加強型纖維而制造CCL。因此,CCL可不具有磁導率以減小功率電感器的磁導率。然而,當金屬磁性材料用作基底(200)時,功率電感器的磁導率可不會減小,此是因為金屬磁性材料具有磁導率。可通過將銅箔結合至具有預定厚度且由至少一種金屬形成的板而制造使用金屬磁性材料的基底(200),所述至少一種金屬選自由包含鐵的諸如以下各個的金屬組成的群,諸如鐵-鎳(Fe-Ni)、鐵-鎳-二氧化硅(Fe-Ni-Si)、鐵-鋁-二氧化硅(Fe-Al-Si)以及鐵-鋁-鉻(Fe-Al-Cr)。意即,可將由包含鐵的至少一種金屬形成的合金制造為呈具有預定厚度的板的形式,且接著可將銅箔結合至金屬板的至少一個表面以制造基底(200)。又,至少一個導電導通體(未圖示)可形成于基底(200)的預定區域中且分別安置于基底(200)的上部部分及下部部分上的線圈圖案(310,320)可通過導電導通體彼此電連接。可形成在基底(200)的厚度方向上穿過的導通體(未圖示)且接著可將導電膏填充至導通體中以形成導電導通體。
線圈圖案(310,320,330,340;300)可安置于至少一個表面上,較佳安置于至少兩個基底(200)中的每一個的兩個表面上。線圈圖案(310,320)可分別安置于第一基底(210)的上部部分及下部部分上且通過形成于第一基底中的導電導通體而電連接。類似地,線圈圖案(330,340)可分別安置于第二基底(220)的上部部分及下部部分上且通過形成于第二基底中的導電導通體而電連接。多個線圈圖案(300)可安置于基底(200)的預定區域上,例如,安置成以螺旋形狀自其中心部分向外延伸,且安置于基底(200)上的兩個線圈圖案可經連接至以形成一個線圈。意即,至少一個磁性層(600)可設置于主體(100)中。此處,上部部分上的線圈圖案(310,330)以及下部部分上的線圈圖案(320,340)可具有相同形狀。又,多個線圈圖案(300)可彼此重疊。替代地,下部部分上的線圈圖案(320,340)可在未形成有上部部分上的線圈圖案(310,330)的區域上彼此重疊。可通過諸如網版印刷(screen printing)、涂布、沉積、電鍍或濺鍍的方法而形成多個線圈圖案(300)。盡管多個線圈圖案(300)及導電導通體中的每一個由包含銀(Ag)、銅(Cu)以及銅合金中的至少一個的材料形成,但本揭示內容不限于此。另一方面,當經由電鍍制程形成多個線圈圖案(300)時,可通過電鍍制程將金屬層(例如,銅層)形成于基底(200)上且接著通過微影制程將其圖案化。意即,可通過將形成于基底(200)的表面上的銅箔用作種子層而經由電鍍制程形成銅層且接著將其圖案化以形成線圈圖案(300)。替代地,可將具有預定形狀的感光薄膜圖案形成于基底(200)上且可執行電鍍制程以自基底(200)的暴露表面生長金屬層,且接著可移除感光薄膜以形成具有預定形狀的線圈圖案(310,320)。替代地,可按多層形狀形成線圈圖案(300)。意即,可自形成于第一基底(210)的上部部分上的線圈圖案(310)向上進一步形成多個線圈圖案,且可自形成于第二基底(210)的下部部分上的線圈圖案(320)向下進一步形成多個線圈圖案。當以多層形狀形成多個線圈圖案(300)時,可在下部層與上部層之間形成絕緣層且可在絕緣層中形成導電導通體(未圖示)以將多層線圈圖案彼此連接。
外部電極(410,420;400)可分別形成于主體(100)的兩個末端上。舉例而言,外部電極(400)可形成于在主體(100)的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)。意即,多個線圈圖案(300)的至少一個末端可暴露于外部且外部電極(400)可連接至多個線圈圖案(300)的暴露末端。舉例而言,線圈圖案(310)可連接至線圈圖案(310,330)且線圈圖案(320)可連接至線圈圖案(320,340)。可通過將主體(100)浸漬至導電膏中或經由諸如印刷、沉積以及濺鍍的各種制程而將外部電極(400)形成于主體(100)的兩個末端上。外部電極(400)可由選自由以下各個組成的群的導電金屬形成:金、銀、鉑、銅、鎳、鈀以及其合金。又,鍍鎳層(未圖示)或鍍錫層(未圖示)可進一步形成于外部電極(400)的表面上。
連接電極(500)可安置于主體(100)的上面未安置外部電極400的至少一個側表面上。連接電極(500)經設置以將安置于第一基底(210)上的線圈圖案(310,320)中的至少一個連接至安置于第二基底(220)上的線圈圖案(330,340)中的至少一個。因此,安置于第一基底(210)上的線圈圖案(310,320)以及安置于第二基底(220)上的線圈圖案(330,340)可通過主體(100)的外部部分上的連接電極(500)而彼此電連接。可通過將主體(100)浸漬至導電膏中或經由諸如印刷、沉積以及濺鍍的各種方法而將連接電極(500)形成于主體(100)的一個側表面上。連接電極(500)可為能夠給出導電率的金屬。舉例而言,連接電極(500)可包含選自由以下各個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(未圖示)或鍍錫層(未圖示)可進一步形成于連接電極(500)的表面上。
替代地,絕緣層(600)可進一步形成于多個線圈圖案(300)與主體(100)之間以使多個線圈圖案(300)與金屬粉末(110)絕緣。意即,絕緣層(600)可形成于基底(200)的上部部分及下部部分上以覆蓋多個線圈圖案(300)。絕緣層(600)可包含選自由環氧樹脂、聚酰亞胺以及液晶聚合物組成的群的至少一種材料。意即,絕緣層(600)可由與形成主體(100)的聚合物(120)相同的材料形成。又,可通過將諸如聚對二甲苯的絕緣聚合物涂覆于線圈圖案(300)上而形成絕緣層(600)。意即,可沿線圈圖案(300)的階狀部分以均勻厚度涂布絕緣層(600)。替代地,可通過使用絕緣薄片將絕緣層(600)形成于線圈圖案(300)上。
如上文所描述,在根據例示性實施例的功率電感器中,各自具有上面安置有線圈圖案(300)的至少一個表面的至少兩個基底(200)可安置于主體(100)中以在一個主體(100)中形成多個線圈,藉此增加功率電感器的容量。主體(100)可包含金屬粉末(110)、聚合物(120)以及導熱填料(130)。因此,可將主體(100)的通過對金屬粉末(110)加熱而產生的熱釋放至外部以防止主體(100)的溫度升高,且因此防止電感減小。又,主體(100)內部的基底(200)可由磁性材料形成以防止功率電感器的磁導率減小。
圖4為根據另一例示性實施例的功率電感器的橫截面圖。
參看圖4,根據例示性實施例的功率電感器可還包含:主體(100);至少兩個基底(210,220;200),其安置于主體(100)中;線圈圖案(310,320,330,340;300),其安置于至少兩個基底(200)中的每一個的至少一個表面上;外部電極(410,420),其安置于主體(100)的外部部分上;連接電極(500),其安置于主體的外部部分上、與外部電極(410,420)隔開且連接至形成于主體中的至少兩個基底(200)中的每一個上的至少一個線圈圖案(300);以及分別安置于主體(100)的上部部分及下部部分上的磁性層(710)及(720)中的至少一個。又,功率電感器可還包含設置于線圈圖案(300)中的每一個上的絕緣層(500)。
可將磁性層(710,720;700)設置至主體(100)的至少一個區域。意即,第一磁性層(710)可安置于主體(100)的頂表面上,且第二磁性層(720)可安置于主體(100)的底表面上。此處,第一磁性層(710)及第二磁性層(720)可經設置以增加主體(100)的磁導率且由具有大于主體(100)的磁導率的磁導率的材料形成。舉例而言,主體(100)可具有20的磁導率,且第一磁性層(710)及第二磁性層(720)中的每一個可具有40至1000的磁導率。第一磁性層(710)及第二磁性層(720)可由(例如)磁性粉末及聚合物形成。意即,第一磁性層(710)及第二磁性層(720)可由具有高于主體(100)的磁性材料的磁性的磁性的材料形成或具有高于主體(100)的磁性材料的含量的含量的磁性材料,使得第一磁性層(710)及第二磁性層(720)中的每一個具有高于主體(100)的磁導率的磁導率。此處,以金屬粉末的100wt%來計,可按15wt%的含量包含聚合物。又,磁性材料粉末可使用選自由以下各個組成的群的至少一個:鎳磁性材料(Ni鐵氧體)、鋅磁性材料(Zn鐵氧體)、銅磁性材料(Cu鐵氧體)、錳磁性材料(Mn鐵氧體)、鈷磁性材料(Co鐵氧體)、鋇磁性材料(Ba鐵氧體)以及鎳-鋅-銅磁性材料(Ni-Zn-Cu鐵氧體)或其至少一種氧化物磁性材料。意即,可通過使用包含鐵的金屬合金粉末或包含鐵的金屬合金氧化物而形成磁性層(700)。又,可通過將磁性材料涂覆至金屬合金粉末而形成磁性粉末。舉例而言,可通過將選自由以下各個組成的群的至少一種磁性材料氧化物涂覆至(例如)包含鐵的金屬合金粉末而形成磁性材料粉末:鎳氧化物磁性材料、鋅氧化物磁性材料、銅氧化物磁性材料、錳氧化物磁性材料、鈷氧化物磁性材料、鋇氧化物磁性材料以及鎳-鋅-銅氧化物磁性材料。意即,可通過將包含鐵的金屬氧化物涂覆至金屬合金粉末而形成磁性材料粉末。替代地,可通過將選自由以下各個組成的群的至少一種磁性材料氧化物與(例如)包含鐵的金屬合金粉末混合而形成磁性材料粉末:鎳氧化物磁性材料、鋅氧化物磁性材料、銅氧化物磁性材料、錳氧化物磁性材料、鈷氧化物磁性材料、鋇氧化物磁性材料以及鎳-鋅-銅氧化物磁性材料。意即,可通過將包含鐵的金屬氧化物與金屬合金粉末混合而形成磁性材料粉末。另一方面,除金屬粉末及聚合物外,第一磁性層(710)及第二磁性層(720)中的每一個可還包含導熱填料。以金屬粉末的100wt%來計,可按0.5wt%至3wt%的含量包含導熱填料。可按薄片形狀制造第一磁性層(710)及第二磁性層(720)且將其分別安置于上面堆疊有多個薄片的主體(100)的上部部分及下部部分上。又,可通過以預定厚度印刷由包含金屬粉末(110)、聚合物(120)以及導熱填料(130)的材料形成的膏狀物或將膏狀物填充至框架中以壓縮膏狀物而形成主體(100),且接著可分別將第一磁性層(710)及第二磁性層(720)安置于主體(100)的上部部分及下部部分上。替代地,可通過使用膏狀物而形成磁性層(710,720),意即,通過將磁性材料涂覆至主體(100)的上部部分及下部部分而形成磁性層。
根據另一例示性實施例,功率電感器可還包含在主體(100)與至少兩個基底(200)之間的上部部分及下部部分上的第三磁性層(730)及第四磁性層(740),如圖5中所說明,且第五磁性層(750)及第六磁性層(760)可進一步設置于其間,如圖6中所說明。意即,至少一個磁性層(700)可設置于主體(100)中。可按薄片形狀制造磁性層(700)且將其設置于堆疊有多個薄片的主體(100)中。意即,至少一個磁性層(700)可設置于用于制造主體(100)的多個薄片之間。又,當通過以預定厚度印刷由包含金屬粉末(110)、聚合物(120)以及導熱填料(130)的材料形成的膏狀物而形成主體(100)時,可在印刷期間形成磁性層。又,當通過將膏狀物填充至框架中以壓縮膏狀物而形成主體(100)時,可將磁性層插入其間以壓縮膏狀物。替代地,可通過使用膏狀物而形成磁性層(700),意即,可通過在主體(100)的印刷期間涂覆軟磁性材料而將磁性層形成于主體(100)中。
圖7至圖9為順序地說明用于制造根據例示性實施例的功率電感器的方法的橫截面圖。
參看圖7,設置至少兩個基底(210,220)且各自具有預定形狀的線圈圖案(310,320,330,340)形成于至少一個表面上,較佳形成于至少兩個基底(210,220)的一個表面及另一表面上。基底(210,220)可由CCL、金屬磁性材料或其類似者形成。舉例而言,基底(210,220)可由能夠改良有效磁性且易于實現容量的金屬磁性材料形成。舉例而言,可通過將銅箔結合至由包含鐵的金屬合金形成且具有預定厚度的金屬板的兩個表面而制造基底(210,220)。又,線圈圖案(310,320,330,340)可形成于基底(210,220)的預定區域上,例如,可形成為以圓形螺旋形狀自其中心部分形成的線圈圖案。此處,可將線圈圖案(310,330)形成于基底(210,220)的一個表面上且接著可形成穿過基底(210,220)的預定區域且填充有導電材料的導電導通體。又,線圈圖案(320,340)可形成于基底(210,220)的另一表面上。可通過在通過使用雷射在基底(210,220)的厚度方向上形成導通孔之后將導電膏填充至導通孔中而形成導電導通體。舉例而言,可經由電鍍制程形成線圈圖案(310,320,330,340)。為此,具有預定形狀的感光圖案可形成于第一基底(210)的一個表面上以使用銅箔作為種子而在第一基底(210)上執行電鍍制程。接著,可自第一基底(210)的暴露表面生長金屬層且接著可移除感光薄膜。可通過使用與用于形成線圈圖案(310)的方式相同的方式將線圈圖案(320)形成于第一基底(210)的另一表面上。替代地,可通過使用與用于形成線圈圖案(310,320)的方式相同的方式將線圈圖案(330,340)形成于第二基底(220)的兩個表面上。替代地,可按多層形狀形成線圈圖案(310,320,330,340)。當按多層形狀形成線圈圖案(310,320,330,340)時,可在下部層與上部層之間形成絕緣層,且可在絕緣層中形成導電導通體(未圖示)以將多層線圈圖案彼此連接。線圈圖案(310,320,330,340)分別形成于基底(210,220)的一個表面及另一表面上且接著絕緣層(600)經形成以覆蓋線圈圖案(310,320,330,340)。可通過將包含選自由環氧樹脂、聚酰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著至線圈圖案(310,320,330,340)而形成絕緣層(600)。
參看圖8,設置由包含金屬粉末(110)、聚合物(120)以及導熱填料(130)的材料形成的多個薄片(100a至100h)。此處,多個薄片(100a至100i)可由還包含導熱填料(130)的材料形成。金屬粉末(110)可使用包含鐵(Fe)的金屬材料,且聚合物(120)可使用環氧樹脂、聚酰亞胺或其類似者,其能夠使金屬粉末(110)彼此絕緣。又,導熱填料(130)可使用MgO、AlN、碳基材料或其類似者,其能夠將金屬粉末(110)的熱釋放至外部。又,金屬粉末(110)的表面可涂布有磁性材料,例如,金屬氧化物磁性材料。此處,以金屬粉末(110)的100wt%來計,可按2.0wt%至5.0wt%的含量包含聚合物(120),且以金屬粉末(110)的100wt%來計,可按0.5wt%至3.0wt%的含量包含導熱填料(130)。多個薄片(100a至100i)分別安置于至少兩個基底(210,220)的上面形成有線圈圖案(310,320,330,340)的上部部分及下部部分上及至少兩個基底之間。舉例而言,至少一個薄片(100a)安置于至少兩個基底(210,220)之間,多個薄片(100b至100e)安置于基底(210)的上部部分上,且多個薄片(100f至100i)安置于基底(220)的下部部分上。此處,多個薄片(100a至100i)可具有彼此不同的含量的導熱填料(130)。舉例而言,導熱填料(130)可具有自基底(200)的一個表面及另一表面朝向基底(200)的上側及下側逐漸增加的含量。意即,安置于接觸基底(210,220)的薄片(100b,100e)的上部部分及下部部分上的薄片(100c,100f)的導熱填料(130)可具有高于薄片(100b,100e)的導熱填料(130)的含量的含量,且安置于薄片(100c,100f)的上部部分及下部部分上的薄片(100d,100h)的導熱填料(130)可具有高于薄片(100c,100f)的導熱填料(130)的含量的含量。如此,導熱填料(130)的含量在遠離基底(210,220)的方向上逐漸增加以進一步改良熱傳遞效率。
參看圖9,以至少兩個基底(210,220)處于之間的方式堆疊及壓縮多個薄片(100a至100i)且接著模制所述多個薄片以形成主體(100)。可形成外部電極(400)使得線圈圖案(310,320,330,340)中的每一個的突出部分電連接至主體(100)的兩個末端。連接電極(500)可形成于主體(100)的上面未形成有外部電極(400)的至少一個表面上,使得連接電極(500)電連接至線圈圖案(310,320,330,340)中的每一個的突出部分。外部電極(400)可通過包含以下各個的各種制程而形成:將主體(100)浸漬至導電膏中的制程、將導電膏印刷于主體(10)的兩個末端上的制程、沉積制程以及濺鍍制程。此處,導電膏可使用能夠將導電率給予外部電極(400)的金屬材料。又,必要時,鍍鎳層及鍍錫層可進一步形成于外部電極(400)的表面上。替代地,連接電極(500)可通過與外部電極(400)相同的方法形成。可同時形成連接電極(500)及外部電極(400),或可在形成外部電極(400)之前或之后形成連接電極(500)。
功率電感器可不限于前述實施例,但經由彼此不同的各種實施例實現。因此,熟習此項技術者將容易理解,在不脫離通過隨附權利要求界定的本發明的精神及范疇的情況下,可對其進行各種修改及改變。