TW201601174A - 具有分散式氣隙的磁芯部件的製作方法 - Google Patents

Abstract

本發明批露一種製造磁芯部件的方法。首先，製備多個磁性生胚胚帶和多個非磁性生胚胚帶，接著交替的層疊上述多個磁性生胚胚帶和非磁性生胚胚帶，形成一疊層，隨後將疊層切割成所要的尺寸，形成多個胚體，再對胚體進行燒結，形成一具有分佈式氣隙的磁芯部件。

Description

具有分散式氣隙的磁芯部件的製作方法

本發明涉及磁性元件的製造技術，更具體地，本發明涉及一種具有分散式氣隙的磁芯部件的製造技術。

已知，磁性元件，如電感或變壓器包括至少一個繞組配置圍繞著一磁芯組件(core assembly)。通常，每一磁芯組件可以是由兩個彼此間隔的鐵氧體(ferrite)磁芯部件(core elements)接合在一起組合而成。

上述磁芯組件在操作時，可能會有能量損失。藉由在磁芯部件之間提供一氣隙，可以使飽和電流增加，並調整磁性元件的電感。然而，氣隙中的磁力線仍會向氣隙外側分佈，雖然磁芯部件與繞組沒有直接的接觸，但是局部的繞組結構還是會落在氣隙外的磁力線分佈區堿內，使氣隙外的磁力線影響到繞組，造成額外的能量損失，同時導致電感值不正確。為了解決這個問題，通常是將繞組與磁芯部件之間的距離增加，以降低能量損失，然而這樣的做法會增加體積，不利於磁性元件的微型化。

另一種解決方法是將一個氣隙沿磁芯部件的長度方向上分割成多個離散分佈的較窄氣隙。理論上，使用分散式氣隙，若分割的越細，擴散磁通的分佈越接近於平行導體，對損耗降低效果更好。然而，氣隙分割的數量越多，各個氣隙越窄，精度的控制要求也就越高。

目前，該技術領域仍難以量產製作出具有高度平行的分散式氣隙，且各氣隙具有非常窄又均勻的氣隙寬度的磁芯部件。

本發明的目的即在提供一種改良的方法，可以大量製作出具有分散式氣隙的微型化磁芯部件，適合應用於如功率電感或變壓器等磁性元件中。

本發明實施例披露一種製作磁芯部件的方法，包括：製備複數個磁性生胚胚帶以及複數個非磁性生胚胚帶；交替層疊該複數個磁性生胚胚帶以及複數個非磁性生胚胚帶，形成一生胚疊層；進行一切割製程，以切割該生胚疊層，形成複數個具有所要尺寸的胚體；以及燒結該複數個胚體，形成具有分散式氣隙的磁芯部件。

本發明另一實施例披露一種製作磁芯部件的方法，包括：製備複數個磁性生胚胚帶；製備複數個支撐中間膏材，其中嵌入一有可灰化圖案；交替層疊該複數個磁性生胚胚帶和該嵌入有該可灰化圖案的該支撐中間膏材，由此形成一疊層；對該疊層進行一燒結製程，其中介於兩相鄰該磁性生胚胚帶之間的該有可灰化圖案在燒結過程中被燒掉，從而在該疊層中形成複數個空腔；於該複數個空腔內填充一黏合劑；以及將該疊層切割成具有所要尺寸的胚體。

本發明另一實施例披露一種製作磁芯部件的方法，包括：製備複數個磁性片材；製備複數個間隔片材；將該複數個磁性片材與該複數個間隔片材交替直接層疊，從而形成一疊層；對該疊層進行一固化製程；以及將該疊層切割成具有所需尺寸的磁芯部件。

本發明又另一實施例披露一種製作磁芯部件的方法，包括：提供一上蓋磁件；提供複數個下部磁性片，其中各該下部磁性片具有至少兩個向上凸出的側柱；層疊該複數個下部磁性片和該上蓋磁件，在其間形成複數個空腔；在複數個空腔內填充一黏合劑，形成一疊層；對該疊層進行一固化處理；以及將該疊層切割成具有所要尺寸的磁芯部件。

本發明又另一實施例披露一種製作磁芯部件的方法，包括：提供一體成形的一磁性塊體；對該磁性塊體進行一鑽石線鋸切割製程，形成複數個深入該磁性塊體一頂面具有均一溝槽寬度及高深寬比的溝槽，其中該複數個溝槽將複數個側壁件彼此分隔，其中該複數個側壁件由一底連接部連接在一起；在該複數個溝槽內填充一黏合劑；以及對該磁性塊體進行一拋光處理，以除去該底連接部，從而形成該磁芯部件。

為讓本發明之上述目的、特徵及優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施方式，並配合所附圖式，作詳細說明如下。然而如下之較佳實施方式與圖式僅供參考與說明用，並非用來對本發明加以限制者。

在下面的描述中，將提供許多具體細節，使本領域技術人員能理解本發明。然而，很明顯，本領域技術人員仍可以在沒有這些具體細節的情況下實施本發明。此外，一些公知的系統配置和處理步驟沒有詳細批露，因為這些系統配置和處理步驟應是本領域技術人員所熟知的。因此，本發明的範圍不受以下的實施例或實例所限制。

第一實施例

第1圖為根據本發明一實施例所繪示的製作具有分散式氣隙的磁芯部件（例如I磁芯）的方法流程圖。應該理解的是，根據本發明製造的磁芯部件可以在扼流圈(choke)、變壓器、電感器，或共模電感器的領域中使用，但並不限於此。例如，根據本發明所製造的磁芯部件可以當作一個I磁芯，還可以與一個U磁芯或E磁芯結合成一磁芯組件。

如第1圖所示，首先，製備多個磁性生胚胚帶和多個非磁性生胚胚帶（步驟101）。在本文中，“生胚胚帶”泛指未經燒結處理的生胚片材，“空氣間隙”或“氣隙”泛指磁芯的間隙非由空氣，而是被一些非磁性材料填滿，以避免磁飽和。

根據本發明的第一實施例，各磁性生胚胚帶可以包括公知的高磁導率鐵氧體(ferrite)，其具有低鐵損和高應用頻率。例如，各磁性生胚胚帶可包含錳-鋅（Mn-Zn）或鎳-鋅（Ni-Zn）。

根據本發明第一實施例，各非磁性生胚胚帶可包括非磁性金屬氧化物，其具有相對較低的磁導率，例如，氧化鋯（ZrO₂ ），但不限於此。氧化鋯是在一個共燒過程（co-firing process）相對穩定的金屬氧化物。

根據本發明的第一實施例，氧化鋯是不會在共燒過程中被還原。但是應該理解的是，也可以採用其他具有高化學穩定性和尺寸穩定性，且收縮率匹配磁性生胚胚帶的非磁性材料。

根據本發明第一實施例，各非磁性生胚胚帶係作為兩相鄰磁性生胚胚帶的間隔層或空氣間隙層。所述非磁性生胚胚帶跨其主表面均具有均勻一致的厚度，藉以將兩相鄰的磁性生胚胚帶之間跨其主表面均能維持固定的距離，換言之，兩相鄰的磁性生胚胚帶的面與面可以是保持高度平行的。

根據本發明第一實施例，各非磁性生胚胚帶在其整個表面上具有均勻的厚度。根據本發明的第一實施例，例如，各非磁性生胚胚帶具有的均一厚度可以介於0.01-0.7毫米之間。

接著，將多個磁性生胚胚帶和非磁性生胚胚帶交替地直接層疊在彼此之上，並施以一水壓疊合壓力（5000-8000psi），形成一疊層（步驟102）。根據本發明第一實施例，磁性生胚胚帶和非磁性生胚胚帶可以是在約200-500 kg/cm² 和溫度70-90℃之間的熱壓壓力層壓，例如300 kg/cm² 和80℃，但不限於此。

經過上述層壓步驟後，將疊層切成所要的尺寸和構型，形成多個胚體（步驟103）。第2圖例示疊層的切割過程以及各胚體的尺寸。如第2圖所示，疊層10包括多個磁性生胚胚帶11和非磁性生胚胚帶12。疊層10被切割成具有所要尺寸的胚體100。舉例來說，胚體100的尺寸可以是11.8毫米（H）×16毫米（D）×3-4mm的（W）。

例如，上述的切割製程可以使用切割刀片、線鋸、水刀片、雷射刀、噴砂等方式來執行。此外，在上述切割過程之後，各胚體的兩個相對切口側可以再進行拋光處理，以形成光滑的表面。

後續，對從疊層切下的各個胚體進行燒結（步驟104），例如針對Mn-Zn，在H₂ / N₂ 的混合氣體中及1200-1300℃下燒結，而針對Ni-Zn，則在空氣中於1100-1300℃燒結，由此形成具有分佈式氣隙的磁芯部件。由於先執行切割製程（步驟103），可以減小磁芯部件產品龜裂的可能性。然而，可以理解的是，在某些情況下，也可以先針對疊層進行燒結製程（或共燒），再進行切割。

胚帶的製備

以下，將舉例詳細說明磁性生胚胚帶和非磁性生胚胚帶的製備方法。

為了製備磁性生胚胚帶，先將鐵氧體材料，其包括40-60莫耳百分比（mol%）的Fe₂ O₃ ，30-40莫耳百分比的MnO，和10-20莫耳百分比的ZnO利用球磨機經過一預定分散時間分散在溶劑中，從而形成漿料。上述溶劑可以包括，但不限於，甲苯、乙醇，或其混合物。

此外，可以添加分散劑，例如，聚羧酸鹽（polycarboxylates）、聚磷酸鹽（polyphosphonates），或聚銨鹽（poly ammonium salts），其濃度為鐵氧體材料的0.5-3重量百分比。上述分散時間較佳超過2小時。中值粒徑（D50）可小於1.5微米。中值粒徑D50表示在粒徑分佈中，粒徑由小到大的粒子累積數量等於50%時的粒徑大小。

鐵氧體材料經過球磨機分散後，可以繼續將接著劑（binder）及塑化劑（plasticizer）加入到該漿料中，再以球磨機混合例如6小時以上。

優選地，上述接著劑可以包括，但不限於，聚乙烯醇（polyvinyl alcohol），聚乙烯醇縮丁醛（polyvinyl butyral）、聚丙烯酸酯（polyacrylic acid ester）、聚甲基丙烯酸甲酯（polymethyl methacrylate）、乙基纖維素（ethyl cellulose），或聚甲基丙烯酸酯（polymethacrylic acid ester），且其濃度可以為鐵氧體材料的3-10重量百分比。

優選地，上述塑化劑可包括，但不限於，鄰苯二甲酸二丁酯（dibutyl phthalate），丁基鄰苯二甲醯基甘醇酸丁酯（butyl phthalyl butyl glycolate），聚乙二醇（poly ethylene glycol），或硬脂酸丁酯（butyl stearate），且其濃度可以為接著劑的20-50重量百分比。

繼之，將形成的漿料噴塗到一離型膜上，例如，聚對苯二甲酸乙二醇酯（polyethylene terephthalate, PET）離型膜，然後在80-120℃下以熱風乾燥裝置進行乾燥，如此形成厚度均勻一致的磁性生胚胚帶，其厚度範圍介於幾十至數千微米。例如，上述的乾燥過程可在：80℃、100℃和120℃，三個連續階段進行。乾燥後，將磁性生胚胚帶從所述離型膜撕下來。

接著製備非磁性生胚胚帶。首先將作為空氣間隙填充的氧化物材料，例如氧化鋯，以球磨機分散在溶劑中一預定分散時間，由此形成一漿料。上述溶劑可以包括，但不限於，甲苯，乙醇，或其混合物。可加入分散劑，例如，聚羧酸鹽（polycarboxylates）、聚磷酸鹽（polyphosphonates），或聚銨鹽（poly ammonium salts），其濃度為氧化物材料的3-5重量百分比。上述分散時間較佳超過2小時。

作為空氣間隙填充的氧化物材料經過球磨機分散後，可以繼續將接著劑（binder）及塑化劑（plasticizer）加入到該漿料中，再以球磨機混合例如6小時以上。

優選地，上述接著劑可以包括，但不限於，聚乙烯醇（polyvinyl alcohol），聚乙烯醇縮丁醛（polyvinyl butyral）、聚丙烯酸酯（polyacrylic acid ester）、聚甲基丙烯酸甲酯（polymethyl methacrylate）、乙基纖維素（ethyl cellulose），或聚甲基丙烯酸酯（polymethacrylic acid ester），且其濃度可以為氧化物材料的3-10重量百分比。

優選地，上述塑化劑可包括，但不限於，鄰苯二甲酸二丁酯（dibutyl phthalate），丁基鄰苯二甲醯基甘醇酸丁酯（butyl phthalyl butyl glycolate），聚乙二醇（poly ethylene glycol），或硬脂酸丁酯（butyl stearate），且其濃度可以為接著劑的20-50重量百分比。

磁性材料的固體成分相對於溶劑、分散劑、接著劑和塑化劑的組合係介於70：30至50：50之間（乾燥前）。乾燥後，則不含有溶劑。

繼之，將形成的漿料噴塗到一離型膜上，例如，聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）離型膜，然後在80-120℃下以熱風乾燥裝置進行乾燥，如此形成厚度均勻一致的非磁性生胚胚帶，其厚度範圍介於幾十至數百微米。同樣的，上述的乾燥過程可在：80℃、100℃和120℃，三個連續階段進行。

乾燥後，將非磁性生胚胚帶從所述離型膜撕下來。接著，根據第1圖中所示流程，將所形成的磁性生胚胚帶和非磁性生胚胚帶交替層疊，形成一疊層。

第二實施例

第3圖為根據本發明第二實施例所繪示的製造具有分散式氣隙的磁芯部件（例如I磁芯）的方法流程圖。如第3圖所示，在步驟301中，首先根據前揭製備步驟製備出多個磁性生胚胚帶。

根據本發明的第二實施例，各磁性生胚胚帶可以包括公知的高磁導率鐵氧體，其具有低鐵損和高應用頻率。所形成的磁性生胚胚帶其磁導率約介於1000-3000，大於氣隙的磁導率（約1-10）。例如，各磁性生胚胚帶可包含錳-鋅（Mn-Zn）或鎳-鋅（Ni-Zn）。

接著，製備一支撐中間膏材（support intermediate paste）。根據本發明的第二實施例中，支撐中間膏材可以與磁性生胚胚帶具有相同的組成。透過使用相同的組合物，可以減少在隨後的燒結過程發生裂化等缺陷，且所述氣隙或間隙厚度可以縮小，並精確地控制。然而，可以理解的是，在其他實施中，支撐中間膏材和磁性生胚胚帶可分別具有不同的組合物。

根據本發明的第二實施例，每個支撐中間膏材可以是具有具有開口的框狀圖案，且開口貫穿支撐中間膏材的整個厚度。開口可以通過本領域中已知的方法，例如，印刷、切割、銑刀、沖孔等方式形成。

例如，製備一支撐中間膏材，其與磁性生胚胚帶具有相同的組成，以及一第二膏材，可以僅單純具有接著劑以及塑化劑，但不包含鐵氧體。於一些實施中，更可以包含一可燒除之其他物質，例如碳。優選地，上述接著劑可以包括，但不限於，聚乙烯醇（polyvinyl alcohol），聚乙烯醇縮丁醛（polyvinyl butyral）、聚丙烯酸酯（polyacrylic acid ester）、聚甲基丙烯酸甲酯（polymethyl methacrylate）、乙基纖維素（ethyl cellulose），或聚甲基丙烯酸酯（polymethacrylic acid ester）。優選地，上述塑化劑可包括，但不限於，鄰苯二甲酸二丁酯（dibutyl phthalate），丁基鄰苯二甲醯基甘醇酸丁酯（butyl phthalyl butyl glycolate），聚乙二醇（poly ethylene glycol），或硬脂酸丁酯（butyl stearate）。

接著，以印刷方式，例如網版印刷法，在磁性生胚胚帶上印刷出具有中間開口的框狀支撐中間膏材。然後，於每個支承中間膏材的中間開口內印刷出上述僅有接著劑和塑化劑的第二膏材，作為一可灰化圖案（步驟302）。

根據本發明的第二實施例，隨後，可以上述方式交替層疊多個磁性生胚胚帶和嵌入有可灰化圖案的框狀支撐中間膏材（步驟303），由此形成一疊層。

後續，對疊層進行燒結（步驟304），例如針對Mn-Zn，在H₂ / N₂ 的混合氣體中及1200-1300℃下燒結，而針對Ni-Zn，則在空氣中及1100-1300℃燒結。在燒結過程中，位於磁性生胚胚帶之間，單純由接著劑和塑化劑構成的可灰化圖案，將被燒掉，從而在疊層中形成空腔，即原先由可灰化圖案所佔據的空間。

此時，框狀支撐中間膏材可作為連結相鄰磁性生胚胚帶的連結部，保持已形成空腔的疊層的結構完整性。

根據本發明的第二實施例，隨後，於空腔內填充一黏合劑（步驟305）。然後，對空腔內已填充黏合劑的疊層進行熱處理，例如固化製程或烘烤製程，以使黏合劑固化。

在固化製程之後，將疊層切割成具有所要尺寸和構型的胚體（步驟306）。接著，可選擇進行一拋光製程，將框狀支撐中間膏材拋光去除，從而形成具有光滑和拋光表面的磁芯部件。根據本發明的第二實施例，拋光後，相鄰的磁性胚帶被黏合劑隔開，並且彼此不直接接觸。

第4圖例示第3圖中步驟303至步驟306製作出的疊層及磁芯部件結構。如圖4所示，疊層1是通過交替層疊多個磁性生胚胚帶11a和11b而成，在磁性生胚胚帶11a和11b之間設有由框狀圖案122和可灰化圖案124構成的中間層。最外側的磁性生胚胚帶11a的（最頂層和最底的）可具有比內部磁性生胚胚帶11b更大的厚度。可灰化圖案124可以由碳或碳基材料構成，但不限於此。可灰化圖案124可以在高溫下被除去。

繼之，對疊層1進行燒結製程。在燒結過程中，介於磁性生胚胚帶11a和11b之間的可灰化圖案124被燒掉去除，從而在疊層1形成空腔126，即原先由可灰化圖案124所佔據的空間。去除可灰化圖案124之後，框狀圖案122作為兩個相鄰的磁性生胚胚帶11a /11b的連接部，保持具有空腔126的疊層1的結構完整性。

隨後，於空腔126內填充一黏合劑128。然後，對空腔126內已填充黏合劑128的疊層1進行熱處理，例如固化製程或烘烤製程，以使黏合劑128固化。在固化製程之後，將疊層1切割成具有所要尺寸和構型的胚體。接著，進行一拋光製程，將框狀圖案122拋光去除，從而形成具有光滑和拋光表面的磁芯部件2。

第三實施例

第5圖為根據本發明第三實施例所繪示的製造具有分散式氣隙的磁芯部件（例如I磁芯）的方法流程圖。

首先，在步驟501，製備多個磁性片材。根據本發明第三實施例，各磁性片材可以包括公知的高磁導率鐵氧體，其具有低鐵損和高應用頻率。例如，各磁性片材可包含錳-鋅（Mn-Zn）或鎳-鋅（Ni-Zn）。

接著，將多個磁性片材與多個間隔（或空氣間隙）片材交替直接層疊，從而形成一疊層（步驟502）。應該理解的是，上述磁性片材在層壓過程之前已經經過燒結處理。

根據本發明的第三實施例，每個間隔片材可以包括預浸膜(玻纖布)（prepreg）。預浸膜可以包括玻璃纖維和樹脂。預浸膜可以用熱壓法直接接合並成形。通過調整加熱溫度、加壓壓力、時間，可以控制所述磁性片材之間的間隔。根據本實施方式，當使用預浸膜時，就不需要使用到玻璃珠、錫球，或圓柱體等間隔物。

根據本發明的第三實施例，每個間隔片材在其整個表面上具有均勻一致的厚度。根據本發明的第三實施例，例如，每個間隔片材的厚度介於0.01-0.7毫米之間。每個間隔片材的厚度定義了磁芯部件的分佈式氣隙的間隙寬度（h）。

在磁性片材和間隔片材層壓之後，隨即對疊層進行烘烤或固化製程（步驟503）。此後，可選擇進行一熱壓製程，以使得磁性片材通過居間的間隔片材緊緊結合在一起。

隨後，在步驟504中，疊層被切割成具有所需尺寸及構型的磁芯部件。例如，每個磁芯部件具有11.8毫米（H）×16毫米（D）×3-4mm的（W）的尺寸大小。通過使用第5圖中描述的製造方法，每個磁芯部件的寬度（W）可大於兩倍的間隙寬度（W/h＞2）。例如，上述的切割過程可以採用切割刀片、線鋸、水刀片，雷射刀、噴砂或類似方法。所述間隔片材形成磁芯部件的分散式氣隙。

或者，每個間隔片材也可以由混有間隔物的黏合劑所構成，上述間隔物包括但不限於玻璃珠、錫球，或柱狀物。例如，混有間隔物的黏合劑，可以利用網版印刷一層一層的印在磁性片材上。如第6圖所示，形成由磁性片材801和黏合劑層802組成的疊層8。間隔物803，例如玻璃珠、錫球，或圓柱體被佈置在黏合劑層802。在某些實施例中，每個黏合劑層802可被先塗到磁性片材上，然後再佈置間隔物803。在黏合劑層802固化後，疊層8被切割成具有所要尺寸和構型的磁芯部件8a。

第四實施例

第7圖為根據本發明第四實施例所繪示的製造具有分散式氣隙的磁芯部件的方法流程圖。

如第7圖所示，提供多個下部磁性片51及一上蓋磁件52。每個下部磁性片51具有至少兩個向上凸出的支柱512(例如側支柱)，使得層疊下部磁性片51和所述上蓋磁件52之後，在其間形成多個空腔514。在空腔514填充黏合劑520，形成疊層5，然後進行固化處理以固化黏合劑520。隨後，疊層5被切割成具有所要尺寸和構型的磁芯部件6。側柱堆疊6a在切割過程中與磁芯部件6分離。

應該理解的是，在第7圖中的下部磁性片51的形狀僅為例示說明。其他形狀的下部磁性片51，例如，E形，具有三個向上凸出的支柱，也可以使用。

第五實施例

第8圖為根據本發明第五實施例所繪示的製造具有分散式氣隙的磁芯部件的方法流程圖。

如第8圖所示，準備一體成形的磁性塊體70。磁性塊體70已經經過燒結處理。磁性塊體70可以包括公知的高磁導率鐵氧體，其具有低鐵損和高應用頻率。例如，磁性塊體70可包含錳-鋅（Mn-Zn）或鎳-鋅（Ni-Zn）。

根據本發明的第五實施例，對磁性塊體70進行一鑽石線鋸切割製程，形成多個深入磁性塊體70頂面的溝槽72，其具有均一的溝槽寬度以及介於4-2000的高深寬比（high-aspect ratio）。例如，每個溝槽72的槽頂寬度w₁ 以及槽底寬度w₂ 大致相等。

根據本發明的第五實施例，每個溝槽72的寬度取決於在鑽石線鋸切割製程中使用的鑽石線的直徑。例如，在鑽石線鋸切割製程中所使用的鑽石線可具有的直徑為約0.14毫米，但不限於此。溝槽72可以具有大致相同的溝槽深度d，例如，溝槽深度d在1-160毫米的範圍內。

溝槽72將多個側壁件702彼此分隔。所述多個側壁件702由底連接部704連接在一起。隨後，在溝槽72內填充一黏合劑74，然後固化。再對磁性塊體70進行拋光處理或切割製程，以除去底連接部704，從而形成一個磁芯部件7。

第9圖例示本發明磁性元件的示意性橫截面圖。如圖9所示，例示性的磁性元件20包括與一U磁芯210接合的I磁芯200。可以使用黏合劑將所述U磁芯210接合I磁芯200，但不限於此。I磁芯200和U磁芯210之間定義出一空腔230。線圈、繞組或導體220被佈置在腔體230中。I磁芯200可以通過上文描述的方法來製造，其包括分散式氣隙202。在某些實施例中，I磁芯200可以與E磁芯或H磁芯接合，但不限於此。   以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

1‧‧‧疊層
2‧‧‧磁芯部件
5‧‧‧疊層
6‧‧‧磁芯部件
6a‧‧‧側柱堆疊
7‧‧‧磁芯部件
8‧‧‧疊層
8a‧‧‧磁芯部件
10‧‧‧疊層
11‧‧‧磁性生胚胚帶
11a‧‧‧磁性生胚胚帶
11b‧‧‧磁性生胚胚帶
12‧‧‧非磁性生胚胚帶
20‧‧‧磁性元件
51‧‧‧下部磁性片
52‧‧‧上蓋磁件
70‧‧‧磁性塊體
72‧‧‧溝槽
74‧‧‧黏合劑
100‧‧‧胚體
101~104‧‧‧步驟
122‧‧‧框狀圖案
124‧‧‧可灰化圖案
126‧‧‧空腔
128‧‧‧黏合劑
200‧‧‧I磁芯
202‧‧‧分散式氣隙
210‧‧‧U磁芯
220‧‧‧導體
230‧‧‧空腔
301~306‧‧‧步驟
501~504‧‧‧步驟
512‧‧‧支柱
514‧‧‧空腔
520‧‧‧黏合劑
702‧‧‧側壁件
704‧‧‧底連接部
801‧‧‧磁性片材
802‧‧‧黏合劑層
803‧‧‧間隔物
H‧‧‧高度
D‧‧‧深度
W‧‧‧寬度
d‧‧‧溝槽深度
w₁‧‧‧槽頂寬度
w₂‧‧‧槽底寬度

第1圖為根據本發明一實施例所繪示的製作具有分散式氣隙的磁芯部件的方法流程圖。   第2圖例示疊層的切割過程以及各胚體的尺寸。   第3圖為根據本發明第二實施例所繪示的製造具有分散式氣隙的磁芯部件的方法流程圖。   第4圖例示第3圖中步驟303至步驟306製作出的疊層及磁芯部件結構。   第5圖為根據本發明第三實施例所繪示的製造具有分散式氣隙的磁芯部件的方法流程圖。   第6圖例示以混有間隔物的黏合劑所構成的間隔片材製造具有分散式氣隙的磁芯部件的方法。   第7圖為根據本發明第四實施例所繪示的製造具有分散式氣隙的磁芯部件的方法流程圖。   第8圖為根據本發明第五實施例所繪示的製造具有分散式氣隙的磁芯部件的方法流程圖。   第9圖例示本發明磁性元件的示意性橫截面圖。

10‧‧‧疊層

11‧‧‧磁性生胚胚帶

12‧‧‧非磁性生胚胚帶

100‧‧‧胚體

H‧‧‧高度

D‧‧‧深度

W‧‧‧寬度

Claims (26)

1. 一種製作磁芯部件的方法，包含有：       製備複數個磁性生胚胚帶以及複數個非磁性生胚胚帶；       交替層疊該複數個磁性生胚胚帶以及複數個非磁性生胚胚帶，形成一生胚疊層；       進行一切割製程，以切割該生胚疊層，形成複數個具有所要尺寸的胚體；以及       燒結該複數個胚體，形成具有分散式氣隙的磁芯部件。
2. 如申請專利範圍第1項所述的製作磁芯部件的方法，其中各該磁性生胚胚帶包含有錳-鋅或鎳-鋅。
3. 如申請專利範圍第1項所述的製作磁芯部件的方法，其中各該非磁性生胚胚帶包含有一非磁性金屬氧化物。
4. 如申請專利範圍第3項所述的製作磁芯部件的方法，其中該非磁性金屬氧化物包含有氧化鋯。
5. 如申請專利範圍第1項所述的製作磁芯部件的方法，其中各該非磁性生胚胚帶係作為兩相鄰該磁性生胚胚帶的間隔層或空氣間隙層，藉以將兩相鄰該磁性生胚胚帶之間跨其主表面均能維持固定的距離。
6. 如申請專利範圍第1項所述的製作磁芯部件的方法，其中各該非磁性生胚胚帶跨其主表面均具有均勻一致的厚度。
7. 如申請專利範圍第1項所述的製作磁芯部件的方法，其中各該非磁性生胚胚帶具有的均一厚度係介於0.01-0.7毫米之間。
8. 如申請專利範圍第1項所述的製作磁芯部件的方法，其中該複數個磁性生胚胚帶和該複數個非磁性生胚胚帶係在一水壓疊合壓力下交替並直接層疊在彼此之上。
9. 如申請專利範圍第8項所述的製作磁芯部件的方法，其中該水壓疊合壓力介於5000-8000psi。
10. 如申請專利範圍第1項所述的製作磁芯部件的方法，其中該切割製程使用切割刀片、線鋸、水刀片、雷射刀、或噴砂。
11. 如申請專利範圍第1項所述的製作磁芯部件的方法，其中還包含對該胚體的兩個相對切口側進行一拋光處理，以形成光滑的表面。
12. 如申請專利範圍第1項所述的製作磁芯部件的方法，其中從該生胚疊層切下的該胚體係在1100-1300℃進行燒結。
13. 一種製作磁芯部件的方法，包含有： 製備複數個磁性生胚胚帶； 製備複數個支撐中間膏材，其中嵌入一有可灰化圖案； 交替層疊該複數個磁性生胚胚帶和該嵌入有該可灰化圖案的該支撐中間膏材，由此形成一疊層； 對該疊層進行一燒結製程，其中介於兩相鄰該磁性生胚胚帶之間的該有可灰化圖案在燒結過程中被燒掉，從而在該疊層中形成複數個空腔； 於該複數個空腔內填充一黏合劑；以及 將該疊層切割成具有所要尺寸的胚體。
14. 如申請專利範圍第13項所述的製作磁芯部件的方法，其中各該支撐中間膏材與該複數個磁性生胚胚帶具有相同的組成。
15. 如申請專利範圍第13項所述的製作磁芯部件的方法，其中該可灰化圖案係利用一印刷製程，印在各該支撐中間膏材的一中間開口內。
16. 如申請專利範圍第13項所述的製作磁芯部件的方法，其中該可灰化圖案由碳或碳基材料構成。
17. 如申請專利範圍第13項所述的製作磁芯部件的方法，其中還包括對填入該空腔內的黏合劑進行一固化處理。
18. 一種製作磁芯部件的方法，包含有：       製備複數個磁性片材；       製備複數個間隔片材；       將該複數個磁性片材與該複數個間隔片材交替直接層疊，從而形成一疊層；       對該疊層進行一固化製程；以及 將該疊層切割成具有所需尺寸的磁芯部件。
19. 如申請專利範圍第18項所述的製作磁芯部件的方法，其中各該間隔片材包括一預浸膜。
20. 如申請專利範圍第18項所述的製作磁芯部件的方法，其中各該間隔片材包含有混合複數個間隔物的黏合劑。
21. 如申請專利範圍第18項所述的製作磁芯部件的方法，其中該間隔物包含有玻璃珠、錫球，或柱狀物。
22. 如申請專利範圍第18項所述的製作磁芯部件的方法，其中還包含有對該疊層施以一熱壓製程。
23. 一種製作磁芯部件的方法，包含有： 提供一上蓋磁件； 提供複數個下部磁性片，其中各該下部磁性片具有至少兩個向上凸出的支柱； 層疊該複數個下部磁性片和該上蓋磁件，在其間形成複數個空腔； 在複數個空腔內填充一黏合劑，形成一疊層； 對該疊層進行一固化處理；以及 將該疊層切割成具有所要尺寸的磁芯部件。
24. 一種製作磁芯部件的方法，包含有：       提供一體成形的一磁性塊體；       對該磁性塊體進行一鑽石線鋸切割製程，形成複數個深入該磁性塊體一頂面具有均一溝槽寬度及高深寬比的溝槽，其中該複數個溝槽將複數個側壁件彼此分隔，其中該複數個側壁件由一底連接部連接在一起；       在該複數個溝槽內填充一黏合劑；以及       對該磁性塊體進行一拋光處理或一切割製程，以除去該底連接部，從而形成該磁芯部件。
25. 如申請專利範圍第24項所述的製作磁芯部件的方法，其中各該溝槽的槽頂寬度以及槽底寬度相等。
26. 如申請專利範圍第24項所述的製作磁芯部件的方法，其中各該溝槽的寬度取決於在該鑽石線鋸切割製程中使用的鑽石線的直徑。