TWI536406B - 磁性元件及製造磁性元件的方法 - Google Patents

Description

磁性元件及製造磁性元件的方法

本發明係有關於一種磁性元件，特別係有關於一種具有兩個磁芯以使繞線空間加倍的磁性元件。

在先前技術中，磁性元件係將導線纏繞於多個磁芯中的其中一個磁芯上，而磁芯的繞線柱體會與磁性元件的焊接面相平行，因此繞線柱體的長度會受到焊接面上電極設置的限制，而將導線纏繞於磁性元件之繞線柱體上時，繞線柱體上所能纏繞導線的繞線空間也會有所限制。

當磁性元件之導線內的電阻值較高且運作在高電流時，磁性元件的磁芯溫度也會隨著升高。第1圖為磁芯材料之導磁係數對溫度變化的關係圖。從第1圖可以得知，當磁芯的溫度達到居禮溫度(以高導磁鎳鋅材料為例，其居禮溫度約為攝氏110度)時，磁芯會幾乎失去導磁作用，即導磁係數降低到與空氣無異，而導致電感值驟降，輸出訊號大幅失真。另外，當磁性元件的導線溫度過高時，例如大於導線的居禮溫度時，導線外層的絕緣層會軟化，而造成磁性元件的耐壓不足或短路。

經實驗結果得知，若欲使磁性元件能在攝氏70度的環境下正常運作，則可使用線徑較寬的導線，如線徑在90μm以上的導線(約較傳統導線的線徑兩倍粗)，以避免導線及磁芯的溫度達到其居禮溫度。然而如此一來，在欲達到同樣電感值的情況下，粗線徑的導線相較於細線徑的導線需要有更多的繞線空間來繞製相同的匝數。然而若將磁芯的長度加長以增加可繞線的區域，則同時也將對應修改磁性元件對外接線的電極設置(footprint)，而造成硬體相容的不便。因此如何在維持相同的元件平面面積且不更動對外接線的電極設置的情況下，使用線徑較寬的導線以避免導線及磁芯溫度過高，又能同時保持磁性元件之電感值，即成為一個有待解決的問題。

本發明之一實施例提供一種磁性元件。磁性元件包含第一磁芯、第二磁芯、複數條導線、複數個電極及複數個接線結構。第一磁芯包含第一繞線柱體、第一凸出部及第二凸出部。第一凸出部連接於第一繞線柱體之第一端，具有第一焊接面。第二凸出部連接於第一繞線柱體之第二端。第二磁芯包含第二繞線柱體、第三凸出部及第四凸出部。第二繞線柱體與第一繞線柱體平行排列。第三凸出部連接於第二繞線柱體之第一端，並與第二凸出部相鄰。第四凸出部連接於第二繞線柱體之第二端，並與第一凸出部相鄰，具有與第一焊接面平行之第二焊接面。複數條導線係分別纏繞於第一繞線柱體或第二繞線柱體。每一電極係設置於第一凸出部之第一焊接面或第四凸出部之第二焊接面。每一接線結構係設置於第二凸出部或第三凸出部。第一繞線柱體之延伸方向會由第一焊接面向上延伸，第二繞線柱體之延伸方向會由焊接面向上延伸，複數條導線會分別沿第一繞線柱體之延伸方向纏繞於第一繞線柱體或沿第二繞線柱體之延伸方向纏繞於第二繞線柱體。第一繞線柱體及第二繞線柱體具有磁導性。

本發明之另一實施例提供一種製造磁性元件的方法。方法包含將第一電極至第四電極設置於第一磁芯之第一凸出部，將第五電極至第八電極設置於第二磁芯之第四凸出部，將第一接線結構至第四接線結構設置於第一磁芯之第二凸出部，將第五接線結構至第八接線結構設置於第二磁芯之第三凸出部，將第一導線之一線頭及第四導線之一線頭分別電性接合至第一電極及第四電極，以第一旋轉方向旋轉第一磁芯以將第一導線及第四導線纏繞於第一磁芯之第一繞線柱體，將第一導線之另一線頭及第四導線之另一線頭分別電性接合至第四接線結構及第一接線結構，將第二導線之一線頭及第三導線之一線頭分別電性接合至第二電極及第三電極，以第二旋轉方向旋轉第一磁芯以將第二導線及第三導線纏繞於第一磁芯之第一繞線柱體，將第二導線之另一線頭及第三導線之另一線頭分別電性接合至第三接線結構及第二接線結構，將第五導線之一線頭及第八導線之一線頭分別電性接合至第五接線結構及第八接線結構，以第一旋轉方向旋轉第二磁芯以將第五導線及第八導線纏繞於第二磁芯之第二繞線柱體，將第五導線之另一線頭及第八導線之另一線頭分別電性接合至第八電極及第五電極，將第六導線之一線頭及第七導線之一線頭分別電性接合至第六接線結構及第七接線結構，以第二旋轉方向旋轉第二磁芯以將第六導線及第七導線纏繞於第二磁芯之第二繞線柱體，將第六導線之另一線頭及第七導線之另一線頭分別電性接合至第七電極及第六電極，將第一接線結構電性接合至第八接線結構，將第二接線結構電性接合至第七接線結構，將第三接線結構電性接合至第六接線結構，及將第四接線結構電性接合至第五接線結構。

其中第二電極設置於第一電極及第三電極之間，且第三電極設置於第二電極及第四電極之間，第五電極至第八電極的位置分別對應至第四電極至第一電極，第一接線結構至第四接線結構的位置分別對應至第四電極至第一電極，第五接線結構至第八接線結構的位置分別對應至第四接線結構至第一接線結構。

本發明之另一實施例提供一種製造磁性元件的方法。方法包含將第一電極至第四電極設置於第一磁芯之第一凸出部，將第一接線結構至第四接線結構設置於第一磁芯之第二凸出部，將第一導線之一線頭及第四導線之一線頭分別電性接合至第一電極及第四電極，以第一旋轉方向旋轉第一磁芯以將第一導線及第四導線纏繞於第一磁芯之第一繞線柱體，將第一導線之另一線頭及第四導線之另一線頭分別電性接合至第四接線結構及第一接線結構，將第二導線之一線頭及第三導線之一線頭分別電性接合至第二電極及第三電極，以第二旋轉方向旋轉第一磁芯以將第二導線及第三導線纏繞於第一磁芯之第一繞線柱體，將第二導線之另一線頭及第三導線之另一線頭分別電性接合至第三接線結構及第二接線結構。

其中第二電極設置於第一電極及第四電極之間，且第四電極設置於第二電極及第三電極之間。第二接線結構設置於第一接線結構及第四接線結構之間，且第四接線結構設置於第二接線結構及第三接線結構之間。

第2A圖為以第一角度觀察本發明一實施例之磁性元件200的示意圖，第2B圖為以第二角度觀察磁性元件200的示意圖。磁性元件200可包含第一磁芯210及第二磁芯220、複數條導線、複數個電極及複數個接線結構。第一磁芯210可包含第一繞線柱體212、第一凸出部214、第二凸出部216。第二磁芯220可包含第二繞線柱體222、第三凸出部224、第四凸出部226。第一磁芯210及第二磁芯220上的導線可藉由複數個接線結構相連接，並可透過複數個電極與外部電路焊接。

於本實施例中，磁性元件200可包含第一電極P1至第八電極P8，及第一接線結構Q1至第八接線結構Q8。第一電極P1至第八電極P8及第一接線結構Q1至第八接線結構Q8可以是L型導線架(Leadframe)結構，並使用接著劑黏在對應的凸出部，或是以電鍍形成，抑或是以金屬導電膠材，例如銀膠或端銀等方式形成。

第一繞線柱體212及第二繞線柱體222具有磁導性，在本發明之一實施例中，第一凸出部214、第二凸出部216、第三凸出部224及第四凸出部226亦可與第一繞線柱體212及第二繞線柱體222由相同材料製造，而可具有磁導性。第一磁芯210及第二磁芯220可由錳鋅系鐵氧體(Mn-Zn Ferrite)、鎳鋅(Ni-Zn Ferrite)等鐵氧體(ferrite)之軟性磁性材料所組成，其中，鎳鋅磁性材料導率較高110℃的居禮溫度等特性，可以使本案磁性元件有較佳的高溫特性，適合應用在高溫環境。

第一凸出部214可連接於第一繞線柱體212之第一端，且第一凸出部214具有第一焊接面M1。第二凸出部216可連接於第一繞線柱體212另一側之第二端，第一凸出部214與第二凸出部216彼此相對。第一電極P1至第四電極P4可設置於第一凸出部214之第一焊接面M1，而第一接線結構Q1至第四接線結構Q4則可設置於第二凸出部216。第二繞線柱體222可與第一繞線柱體212平行排列。第三凸出部224可連接於第二繞線柱體222之第一端，並與第二凸出部216相鄰。第四凸出部226可連接於第二繞線柱體222之第二端，並與第一凸出部214相鄰，第四凸出部226具有與第一焊接面M1平行的第二焊接面M2。在第2A及2B圖中，第一凸出部214與第四凸出部226之間可透過接合膠231相接合，而第二凸出部216與第三凸出部224之間也可透過接合膠232相接合。第五接線結構Q5至第八接線結構Q8可設置於第三凸出部224，第五電極P5至第八電極P8則可設置於第四凸出部226之第二焊接面M2。

當第2A圖的角度觀察第一凸出部214及第二凸出部216時，第一電極P1至第四電極P4係依據第四電極P4、第三電極P3、第二電極P2、第一電極P1之順序沿著與第一焊接面M1平行的排列方向K1設置於第一凸出部214，第一接線結構Q1至第四接線結構Q4係依據第一接線結構Q1、第二接線結構Q2、第三接線結構Q3及第四接線結構Q4之順序沿著排列方向K1設置於第二凸出部216。當以第2A圖的角度觀察第三凸出部224時，第五接線結構Q5至第八接線結構Q8係依據第八接線結構Q8、第七接線結構Q7、第六接線結構Q6及第五接線結構Q5之順序沿著與第二焊接面M2平行的排列方向K1設置於第三凸出部224。而當以第2B圖的角度觀察第四凸出部226之第二焊接面M2時，第五電極P5至第八電極P8係依據第五電極P5、第六電極P6、第七電極P7及第八電極P8之順序沿著排列方向K1第四凸出部226。其中，排列方向K1係由其中一個凸出部214、216、224或226的側面延伸到凸出部214、216、224或226的另一側面。

由於第一焊接面M1與第二焊接面M2相鄰且平行，因此當欲將磁性元件200的電極(即第一電極P1至第八電極P8)焊接至系統電路板C1時，只要將磁性元件200以第一焊接面M1及第二焊接面M2朝向系統電路板C1，並將第一電極P1至第八電極P8焊接至系統電路板C1上相對應的接點R1至R8，即可完成焊接。系統電路板C1可如印刷電路板(Printed Circuit Board，PCB)。申言之，只要適當地調整第一焊接面M1及第二焊接面M2的面積，並適當地設置第一電極P1至第八電極P8，則磁性元件200的電極設置仍可與先前技術之磁性元件相同，因此當磁性元件200與其他電路相連接時，即無需更動與先前技術之磁性元件相連之系統電路板的電極設置(footprint)。

此外，第一繞線柱體212的延伸方向E1係由第一凸出部214的第一焊接面M1延伸向上(遠離第一焊接面M1的方向)延伸，當第一繞線柱體212的延伸方向E1與第一凸出部214的第一焊接面M1實質上相垂直時，第一繞線柱體212可以具有較佳的空間利用率，而第一繞線柱體212上的導線則會沿第一繞線柱體212的延伸方向E1纏繞於第一繞線柱體212。同樣地，第二繞線柱體222的延伸方向E2係由第四凸出部226的第二焊接面M2延伸向上(遠離第二焊接面M2的方向)延伸，當第二繞線柱體222的延伸方向E2與第四凸出部226的第二焊接面M2實質上相垂直時，第二繞線柱體222可以具有較佳的空間利用率，而第二繞線柱體222上的導線則會沿第二繞線柱體222的延伸方向E2纏繞於第二繞線柱體222。

在本發明之一實施例中，第一凸出部214的寬度X1及第二凸出部216的寬度X2可超出與第一繞線柱體212相接處的寬度X3，使得第一磁芯210成為H字型磁芯。同理，第三凸出部224的寬度X4及第四凸出部226的寬度X5可超出與第二繞線柱體222相接處的寬度X6，使得第二磁芯210成為H字型磁芯。

此外，磁性元件200包含第一導線W1至第八導線W8。第一導線W1至第八導線W8可為外圍具有絕緣層之導線，舉例來說，第一導線W1至第八導線W8可為漆包線。第一導線W1可纏繞第一繞線柱體212，並可電性接合於第一電極P1及第四接線結構Q4。第二導線W2可纏繞第一繞線柱體212，並可電性接合於第二電極P2及第三接線結構Q3。第三導線W3可纏繞第一繞線柱體212，並可電性接合於第三電極P3及第二接線結構Q2。第四導線W4可纏繞第一繞線柱體212，並可電性接合於第四電極P4及第一接線結構Q1。第五導線W5可纏繞第二繞線柱體222，並可電性接合於第五接線結構Q5及第八電極P8。第六導線W6可纏繞第二繞線柱體222，並可電性接合於第六接線結構Q6及第七電極P7。第七導線W7可纏繞第二繞線柱體222，電性接合於第七接線結構Q7及第六電極P6。第八導線W8可纏繞第二繞線柱體222後，電性接合於第八接線結構Q8及第五電極P5。

此外，在第2A及2B圖中，在第一繞線柱體212及第二繞線柱體222的外側部分僅能觀察到部分的第一導線W1、第四導線W4、第五導線W5及第八導線W8，這是因為在本實施例中，第二導線W2及第三導線W3會纏繞於第一導線W1及第四導線W4的外側，而第六導線W6及第七導線W7會纏繞於第五導線W5及第八導線W8的外側。第2C圖為磁性元件200的剖面圖。從第2C圖中即可得知，第二導線W2及第三導線W3會纏繞於第一導線W1及第四導線W4的外側，而第六導線W6及第七導線W7會纏繞於第五導線W5及第八導線W8的外側。

在本發明之一實施例中，第一接線結構Q1可電性接合於第八接線結構Q8，第二接線結構耦Q2可電性接合於第七接線結構Q7，第三接線結構Q3可電性接合於第六接線結構Q6，而第四接線結構Q4可電性接合於第五接線結構Q5。而上述四對接線結構之間的電性連接可以利用導線、金屬板件、電鍍、導電膠(如銀膠)、錫焊接等方式來實施。

在本發明之一實施例中，第一電極P1可為磁性元件200之正輸入端IN+、第二電極P2可為磁性元件200之負輸入端IN-，此時第三電極P3可與第四電極P4相電性接合，且第七電極P7可與第八電極P8相電性接合，使得第五電極P5為磁性元件200之負輸出端OUT-，而使第六電極P6為磁性元件200之正輸出端OUT+。

在第2B圖的實施例中，第三電極P3、第四電極P4、第七電極P7及第八電極P8之間可為各自獨立的結構，彼此沒有電性連接，而磁性元件200是透過第2A圖中系統電路板C1的佈線(Layout)，將第三電極P3與第四電極P4相電性接合，並將第七電極P7與第八電極P8相電性接合，因此當磁性元件200尚未焊接在系統電路板C1時，其等效電路是為四組各自獨立的導線，即第一導線W1與第五導線W5，第二導線W2與第六導線W6，第三導線W3與第七導線W7及第四導線W4與第八導線W8共四組獨立的導線。而在第2A圖所示之系統電路板C1中，對應的接點R3可透過佈線、導線、金屬板件、電鍍、導電膠(銀膠)或錫焊接等方式電性接合到接點R4，且接點R7亦已經藉由佈線、導線、金屬板件、電鍍、導電膠(銀膠)或錫焊接電性接合至接點R8，因此在將磁性元件200焊接至系統電路板C1上時，第三電極P3即會經由系統電路板C1上的電性接合線路與第四電極P4電性連接，而第七電極P7也會經由系統電路板C1上的電性接合線路與第八電極P8電性連接，使磁性元件200為變壓器。

然而本發明並不限定利用系統電路板來連接電極。在本發明的其他實施例中，第三電極P3與第四電極P4之間以及第七電極P7與第八電極P8之間亦可直接透過導線、金屬板件、電鍍、導電膠(銀膠)或錫焊接等方式來連接，此時系統電路板C1上對應的接點R3及R4即可互相獨立而無電性連接，而接點R7及R8亦可互相獨立而無電性連接。

此外，本發明並不以第一電極P1作為磁性元件200之正輸入端IN+並將第二電極P2作為磁性元件200之負輸入端IN-的接線方式為限。在本發明的其他實施例中，第一電極P1亦可為磁性元件200之負輸入端IN-、第二電極P2可為磁性元件200之正輸入端IN+，而使第五電極P5為磁性元件200之正輸出端OUT+並使第六電極P6為磁性元件200之負輸出端OUT-。

第3圖為磁性元件200的等效電路圖，在第3圖中，第一電極P1為磁性元件200之正輸入端IN+而第二電極P2為磁性元件200之負輸入端IN-。由第3圖的等效電路可以得知第一導線W1、第五導線W5、第六導線W6及第二導線W2可電性串接以形成一等效電感L1，而第三導線W3、第七導線W7、第八導線W8及第四導線W4則可電性串接以形成另一等效電感L2。

申言之，磁性元件200可經由第一電極P1及第二電極P2接收輸入電流I1，而輸入電流I1會依序流經第一導線W1、第五導線W5、第六導線W6及第二導線W2。在第一導線W1、第五導線W5、第六導線W6及第二導線W2中流通之輸入電流I1可產生第一磁場。第一磁場的強度會隨輸入電流I1的強弱變化而變化，並使第三導線W3、第七導線W7、第八導線W8及第四導線W4中產生感應電流I2以產生與第一磁場相抗衡的第二磁場，亦即第一磁場之磁力線方向會與第二磁場之磁力線方向相反。磁性元件200即可透過選擇適當之第一導線W1至第八導線W8的匝數比例，調整感應電流I2所產生的感應電壓作為輸出電壓，以完成磁性元件200所需的變壓功能。

舉例來說，當磁性元件200作為變壓器並應用於乙太網路時，磁性元件200的一次側繞組的總匝數會等於二次側繞組的總匝數，即匝數比例等於1。其中，一次側繞組可由第一導線W1、第五導線W5、第六導線W6及第二導線W2組成，二次側繞組可由第三導線W3、第七導線W7、第八導線W8及第四導線W4組成。

第4圖為磁性元件200的部分元件示意圖，第4圖描述磁性元件200中第一導線W1、第二導線W2、第五導線W5及第六導線W6與各個電極及接線結構間的連接關係。在第4圖中輸入電流I1的方向會依序流經第一電極P1、第一導線W1、第四接線結構Q4、第五接線結構Q5、第五導線W5、第八電極P8、第七電極P7、第六導線W6、第六接線結構Q6、第三接線結構Q3、第二導線W2及第二電極P2。為使流經第一導線W1、第五導線W5、第六導線W6及第二導線W2之輸入電流I1所產生的磁場磁力線方向皆相同，第一導線W1及第五導線W5可根據第一繞線方向分別纏繞於第一繞線柱體212及第二繞線柱體222，而第二導線W2及第六導線W6則可根據與第一繞線方向相反之第二繞線方向分別纏繞於第一繞線柱體212及第二繞線柱體222。如此一來，輸入電流I1於第一導線W1、第二導線W2、第五導線W5及第六導線W6所產生之磁場的磁力線皆會沿逆時針方向穿過第一繞線柱體212及第二繞線柱體222，以形成第一磁場B1。

第5圖為磁性元件200的部分元件示意圖，第5圖描述磁性元件200中第三導線W3、第四導線W4、第七導線W7及第八導線W8與各個電極及接線結構間的連接關係。在第5圖中感應電流I2的方向會依序流經第五電極P5、第八導線W8、第八接線結構Q8、第一接線結構Q1、第四導線W4、第四電極P4、第三電極P3、第三導線W3、第二接線結構Q2、第七接線結構Q7、第七導線W7及第六電極P6。為使流經第三導線W3、第四導線W4、第七導線W7及第八導線W8之感應電流I2所產生磁場磁力線方向皆相同，並與輸入電流I1產生的磁場方向相反，第四導線W4及第八導線W8可根據第一繞線方向分別纏繞於第一繞線柱體212及第二繞線柱體222，而第三導線W3及第七導線W7則可根據與第一繞線方向相反之第二繞線方向分別纏繞於第一繞線柱體212及第二繞線柱體222。如此一來，感應電流I2於第三導線W3、第四導線W4、第七導線W7及第八導線W8所產生之磁場的磁力線皆會沿順時針方向穿過第一繞線柱體212及第二繞線柱體222，以形成第二磁場B2。

申言之，第一導線W1及第四導線W4可根據第一繞線方向纏繞於第一繞線柱體212，而第二導線W2及第三導線W3可根據與第一繞線方向相反的第二繞線方向纏繞於第一繞線柱體212。第五導線W5及第八導線W8可根據第一繞線方向纏繞於第二繞線柱體222，而第六導線W6及第七導線W7可根據第二繞線方向纏繞於第二繞線柱體222。

在第4及第5圖中，若以第二凸出部216朝第一凸出部214的方向觀察(或以第三凸出部224朝第四凸出部226的方向觀察)，則第一繞線方向是以逆時針的方向纏繞第一繞線柱體212(或第二繞線柱體222)，而第二繞線方向是以順時針的方向纏繞第一繞線柱體212(或第二繞線柱體222)，然而本發明並不以此為限，在本發明的其他實施例中，若以第二凸出部216朝第一凸出部214的方向觀察(或以第三凸出部224朝第四凸出部226的方向觀察)，則亦可將第一繞線方向定義為以順時針方向纏繞第一繞線柱體212(或第二繞線柱體222)，而將第二繞線方向定義為以逆時針方向纏繞第一繞線柱體212(或第二繞線柱體222)，此時，第一磁場B1及第二磁場B2的方向也可能隨之改變。

此外，第6A至6B圖為本發明一實施例之磁性元件200之製作過程的示意圖。在第6A及6B圖中，為了簡化磁性元件200的製作過程，在實作上，由於第一導線W1及第四導線W4可根據相同繞線方線纏繞於第一繞線柱體212，而第二導線W2及第三導線W3可根據相同繞線方線纏繞於第一繞線柱體212，因此在第6A圖中，將第一導線W1的線頭以雷射、熱壓或錫焊接等方式接合至第一電極P1並將第四導線W4的線頭以雷射、熱壓或錫焊接等方式接至第四電極P4之後，可以第一轉動方向D1轉動第一繞線柱體212，使得第一導線W1及第四導線W4可根據第一繞線方向交錯地纏繞於第一繞線柱體212，再將第一導線W1的另一線頭接合至第四接線結構Q4並將第四導線W4的另一線頭接合至第一接線結構Q1。

接著在第6B圖中，將第二導線W2的線頭電性接合至第二電極P2並將第三導線W3的線頭電性接合至第三電極P3之後，可以與第一轉動方向D1相反的第二轉動方向D2轉動第一繞線柱體212，使得第二導線W2及第三導線W3可根據第二繞線方向交錯地纏繞於第一繞線柱體212，再將第二導線W2的另一線頭接合至第三接線結構Q3並將第三導線W3的另一線頭接合至第二接線結構Q2。也就是說，第一導線W1及第四導線W4會交錯地纏繞於第一繞線柱體212，第二導線W2及第三導線W3也會交錯地纏繞於第一繞線柱體212，且第二導線W2及第三導線W3會纏繞於第一導線W1及第四導線W4的外側。同理，第五導線W5至第八導線W8亦可根據類似於第6A及第6B的方式纏繞於第二繞線柱體222。

如此一來，磁性元件200即會如第2C圖所示，其第二導線W2及第三導線W3會纏繞於第一導線W1及第四導線W4的外側，而第六導線W6及第七導線W7會纏繞於第五導線W5及第八導線W8的外側。然而本發明並不限定於將第二導線W2及第三導線W3纏繞於第一導線W1及第四導線W4的外側。在本發明的其他實施例中，亦可先使第二導線W2及第三導線W3根據第二繞線方向交錯地纏繞於第一繞線柱體212，即執行如第6B圖的步驟之後，再使第一導線W1及第四導線W4根據第一繞線方向交錯地纏繞於第二導線W2及第三導線W3的外側，即執行如第6A圖的步驟。此時，第一導線W1及第四導線W4可彼此交錯纏繞，第二導線W2及第三導線W3亦可彼此交錯纏繞，且第一導線W1及第四導線W4亦可纏繞於第二導線W2及第三導線W3之外側，而第五導線W5及第八導線W8亦可纏繞於第六導線W6及第七導線W7之外側。

由於磁性元件200可透過接合膠231及232將第一磁芯210之第一凸出部214及第二凸出部216分別與第二磁芯220之第四凸出部226及第三凸出部224相接合，因此第一磁芯210與第二磁芯220可直立於系統電路板，並將導線分別纏繞於第一磁芯210及第二磁芯220，如此一來，即可在相同的元件平面面積且不更動對外接線的電極設置的情況下，使用線徑較寬的導線，例如線徑大於90μm以上的導線，以避免磁芯溫度過高，又能同時保持磁性元件之自感值。且亦可決解導線溫度過高時，導線外層的絕緣層軟化，而造成磁性元件的耐壓不足或短路等問題。

此外，線徑較寬的導線也可降低銅損及高頻傳輸損失，當本發明之磁性元件作為變壓器應用於具有乙太網路供電(Power Over Ethernet，POE)功能的乙太網路時，即可以在高電流下，例如電流大於200mA時，仍具有低銅損及較低的高頻傳輸損失。

第7圖為磁性元件200與先前技術支磁性元件的傳輸損失(SDD21)對頻率的曲線圖，其中縱軸表示磁性元件之差動輸入訊號的饋入損失(input differential insertion loss)，單位為分貝(dB)，其值越接近0表示傳輸損失越少。橫軸表示頻率，單位為赫茲(Hz)。曲線710為磁性元件200的傳輸響應，曲線720為先前技術之磁性元件的傳輸響應。由第7圖可以得知，磁性元件200的傳輸損失明顯較先前技術之磁性元件的傳輸損失來得小。

此外，由於磁性元件200的第三電極P3可與第四電極P4相電性接合，且第七電極P7可與第八電極P8相電性接合，因此在本發明之一實施例中，亦可直接將第三電極P3及第四電極P4直接電性接合，並將第七電極P7可與第八電極P8直接電性接合，以減少使用外部導線。第8圖為本發明一實施例之磁性元件800的示意圖，磁性元件800與磁性元件200的差別在於磁性元件800的第三電極P3’及第四電極P4’可設置於相同之L型導線架以直接耦合，亦即第三導線W3及第四導線W4可直接焊接於相同且寬度較大之L型導線架上，而無需外部導線來連接，第七電極P7’及第八電極P8’亦可設置於相同之L型導線架以直接耦合，亦即第五導線W5及第六導線W6可直接焊接於相同且寬度較大之L型導線架上，而無需外部導線來連接。

在第2A圖中，在靠近第三電極P3及第四電極P4附近，第三導線W3會與第四導線W4交叉，而於第三接線結構Q3及第四接線結構Q4附近，第一導線W1會與第二導線W2交叉。由於在纏繞的過程中，導線的張力較大，因此若在纏繞導線時使導線的交叉處距離電極或接線結構很近，則容易導致導線磨損或短路，此外，在導線的線頭以雷射、熱壓或錫焊接等方式與電極或接線結構接合後，由電極或接線結構向外延伸附近的導線之部份絕緣層會被去除，而若導線交叉處與被去除絕緣層的導線太近，則亦將容易導致導線磨損或短路，因此在本發明的一實施例中，可調整各個接點(電極、接線結構)間的相對位置，使導線的交叉處距離電極或接線結構較遠。然而，為了使磁性元件200便於與電路上的其他元件連接，在本發明之一實施例中，在改變各個接點(電極、接線結構)間的相對位置時，仍會使第一電極P1鄰近第二電極P2，第三電極P3鄰近第四電極P4，第七電極P7鄰近第八電極P8，並使第五電極P5鄰近第六電極P6，如此一來，即可將正負輸入端設置於鄰近位置，並將正負輸出端設置於鄰近位置。

第9A圖為以第一角度觀察本發明一實施例之磁性元件900的示意圖，第9B圖為以第二角度觀察磁性元件900的示意圖。磁性元件900與磁性元件200的操作原理相同，兩者的差別在於磁性元件900的第三電極P3’’及第四電極P4’’之間的相對位置與磁性元件200的第三電極P3及第四電極P4之間的相對位置相異，即對換磁性元件200之第三電極P3與第四電極P4的位置，以及磁性元件900的第三接線結構Q3’’及第四接線結構Q4’’之間的相對位置與磁性元件200的第三接線結構Q3及第四接線結構Q4之間的相對位置相異，即對換磁性元件200之第三接線結構Q3與第四接線結構Q4的位置。

如此一來，在第一磁芯210上，導線的交叉處距離電極或接線結構較遠。雖然此時第三接線結構Q3’’與第六接線結構Q6間的導線會與第四接線結構Q4’’與第五接線結構Q5間的導線交叉，然而第三接線結構Q3’’與第六接線結構Q6間的導線及第四接線結構Q4’’與第五接線結構Q5間的導線並非以轉動繞線柱體的方式纏繞連接且交叉處距離較遠，因此張力較小，且甚至可用絕緣較完整的導線來連接，所以能降低導線磨損或短路的風險。

第10圖為磁性元件900的等效電路圖。從第10圖中可以得知，雖然磁性元件900的部分電極與接線結構的位置與磁性元件200不同，然而磁性元件900之第一導線W1、第五導線W5、第六導線W6及第二導線W2仍會電性串接以形成等效電感L1，而第三導線W3、第七導線W7、第八導線W8及第四導線W4也會電性串接而形成等效電感L2。

在第2B及9B圖中，在靠近第七接線結構Q7及第八接線結構Q8附近，第七導線W7會與第八導線W8交叉，而於第七電極P7及第八電極P8附近，第五導線W5會與第六導線W6交叉。因此在另一實施例中，還可以將第七接線結構Q7及第八接線結構Q8的相對位置互換，並可將第七電極P7及第八電極P8的相對位置互換以避免導線在纏繞磁芯時，於接點附近交叉而導致磨損或短路的情況。

第11A圖為以第一角度觀察本發明一實施例之磁性元件1100的示意圖，第11B圖為以第二角度觀察磁性元件1100的示意圖。磁性元件1100與磁性元件900的操作原理相同，兩者的差別在於磁性元件1100的第七接線結構Q7’’及第八接線結構Q8’’之間的相對位置與磁性元件900的第七接線結構Q7及第八接線結構Q8之間的相對位置相異，即對換磁性元件900之第七接線結構Q7與第八接線結構Q8位置，以及磁性元件1100的第七電極P7’’及第八電極P8’’ 之間的相對位置與磁性元件900的第七電極P7及第八電極P8之間的相對位置相異，即對換磁性元件900的第七電極P7與第八電極P8位置。如此一來，在磁性元件1100中，各條導線的交叉處即可遠離電極及接線結構附近。

換言之，當第11A圖的角度觀察第一凸出部214及第二凸出部216時，第一電極P1至第四電極P4’’係依據第三電極P3’’、第四電極P4’’、第二電極P2、第一電極P1之順序沿著與第一焊接面M1平行的排列方向K1設置於第一凸出部214，第一接線結構Q1至第四接線結構Q4’’係依據第一接線結構Q1、第二接線結構Q2、第四接線結構Q4’’及第三接線結構Q3’’之順序著排列方向K1設置於第二凸出部216。當以第11A圖的角度觀察第三凸出部224時，第五接線結構Q5至第八接線結構Q8’’係依據第七接線結構Q7’’、第八接線結構Q8’’、第六接線結構Q6及第五接線結構Q5之順序沿著與第二焊接面M2平行的排列方向K1設置於第三凸出部224。而當以第11B圖的角度觀察第四凸出部226之第二焊接面M2時，第五電極P5至第八電極P8’’係依據第五電極P5、第六電極P6、第八電極P8’’及第七電極P7’’之順序沿著排列方向K1設置於第四凸出部226。其中，排列方向K1係由其中一個凸出部214、216、224或226的側面延伸到凸出部214、216、224或226的另一側面。

第12圖為磁性元件1100的等效電路圖。從第12圖中可以得知，雖然磁性元件1100的部分電極與接線結構的位置與磁性元件1000及200不同，然而磁性元件1100之第一導線W1、第五導線W5、第六導線W6及第二導線W2仍會電性串接以形成等效電感L1，而第三導線W3、第七導線W7、第八導線W8及第四導線W4也會電性串接而形成等效電感L2。

第13A及13B圖為本發明一實施例之磁性元件1100的製作過程示意圖。在第13A及13B圖中所說明的製作過程分別與第6A及6B圖所說明的製作過程相似。於第13A圖中，在將第一導線W1的線頭以雷射、熱壓或錫焊接等方式接合至第一電極P1並將第四導線W4的線頭以雷射、熱壓或錫焊接等方式接合至第四電極P4’’之後，可以第一轉動方向D1轉動第一繞線柱體212，使得第一導線W1及第四導線W4可根據第一繞線方向交錯地纏繞於第一繞線柱體212，再將第一導線W1的另一線頭電性接合至第四接線結構Q4’’並將第四導線W4的另一線頭電性接合至第一接線結構Q1。

接著於第13B圖中，在將第二導線W2的線頭電性接合至第二電極P2並將第三導線W3的線頭電性接合至第三電極P3’’之後，可以與第一轉動方向D1相反的第二轉動方向D2轉動第一繞線柱體212，使得第二導線W2及第三導線W3可根據第二繞線方向交錯地纏繞於第一繞線柱體212，再將第二導線W2的另一線頭電性接合至第三接線結構Q3’’並將第三導線W3的另一線頭電性接合至第二接線結構Q2。如此一來，在第13B圖中，第二導線W2及第三導線W3即會纏繞於第一導線W1及第四導線W4的外側。同理，第五導線W5至第八導線W8亦可根據類似於第13A及第13B的方式纏繞於第二繞線柱體222。由於磁性元件1100的電極及接線結構間的相對位置已經過適當地調整，因此可將各條導線地交叉處遠離電極及接線結構，而避免導線的磨損或短路。

由於磁性元件900、1100皆可將磁芯直立，並將導線分別纏繞於兩個磁芯，因此兩者皆可在相同的元件平面面積且不更動對外接線的電極設置(footprint)的情況下，使用線徑較寬的導線以避免磁芯溫度過高，又能同時保持磁性元件之電感值。且線徑較寬的導線也可降低銅損及高頻傳輸損失。可以應用電流值大於200mA以上的產品上，例如可應用在具有乙太網路供電(Power Over Ethernet，POE)功能的乙太網路中。

此外，本發明所提出之磁性元件並不限於應用在變壓器中，在其他實施例中，磁性元件亦可作為電感或共模電感等磁性元件。第14A圖為以第一角度觀察本發明一實施例之磁性元件1400的示意圖，第14B圖為以第二角度觀察磁性元件1400的示意圖。磁性元件1400包含第一電極P1至第四電極P4、第一接線結構Q1至第四接線結構Q4、以及第一導線W1至第四導線W4。第一電極P1及第二電極P2可設置於第一凸出部214之第一焊接面M1，而第一接線結構Q1及第二接線結構Q2則可設置於第二凸出部216。第三接線結構Q3及第四接線結構Q4可設置於第三凸出部224，第三電極P3及第四電極P4則可設置於第四凸出部226之第二焊接面M2。此外，第一接線結構Q1會電性接合至第三接線結構Q3，而第二接線結構Q2會電性接合至第四接線結構Q4。

第一導線W1可纏繞於第一繞線柱體212，並電性接合於第一電極P1及第一接線結構Q1。第二導線W2可纏繞於第一繞線柱體212，並電性接合於第二電極P2及第二接線結構Q2。第三導線W3可纏繞於第二繞線柱體222，並電性接合於第三接線結構Q3及第三電極P3。而第四導線W4可纏繞於第二繞線柱體222，並電性接合於第四接線結構Q4及第四電極P4。此外，第一接線結構Q1會電性接合至第三接線結構Q3，且第二接線結構Q2會電性接合至第四接線結構Q4。

第15圖為磁性元件1400之等效電路圖。根據第15圖的等效電路可以得知，磁性元件1400之第一導線W1及第三導線W3會經由第一接線結構Q1及第三接線結構Q3相電性接合並形成等效電感L1，而第二導線W2及第四導線W4會經由第二接線結構Q2及第四接線結構Q4相電性接合而形成等效電感L2，而等效電感L1及等效電感L2即可形成共模電感，而能夠用來濾除系統內部訊號線上的共模電磁干擾或抑制系統對外發出的電磁干擾。

第16A及16B圖為本發明一實施例之製造磁性元件之方法1600的流程圖。方法1600包含步驟S1612至S1652。

S1612：     將第一電極至第四電極設置於第一磁芯之第一凸出部；

S1614：     將第五電極至第八電極設置於第二磁芯之第四凸出部；

S1616：     將第一接線結構至第四接線結構設置於第一磁芯之第二凸出部；

S1618：     將第五接線結構至第八接線結構設置於第二磁芯之第三凸出部；

S1620：     將第一導線之一線頭及第四導線之一線頭分別電性接合至第一電極及第四電極；

S1622：     以第一旋轉方向旋轉第一磁芯以將第一導線及第四導線纏繞於第一磁芯之第一繞線柱體；

S1624：     將第一導線之另一線頭及第四導線之另一線頭分別電性接合至第四接線結構及第一接線結構；

S1626：     將第二導線之一線頭及第三導線之一線頭分別電性接合至第二電極及第三電極；

S1628：     以第二旋轉方向旋轉第一磁芯以將第二導線及第三導線纏繞於第一磁芯之第一繞線柱體；

S1630：     將第二導線之另一線頭及第三導線之另一線頭分別電性接合至第三接線結構及第二接線結構；

S1632：     將第五導線之一線頭及第八導線之一線頭分別電性接合至第五接線結構及第八接線結構；

S1634：     以第一旋轉方向旋轉第二磁芯以將第五導線及第八導線纏繞於第二磁芯之第二繞線柱體；

S1636：     將第五導線之另一線頭及第八導線之另一線頭分別電性接合至第八電極及第五電極；

S1638：     將第六導線之一線頭及第七導線之一線頭分別電性接合至第六接線結構及第七接線結構；

S1640：     以第二旋轉方向旋轉第二磁芯以將第六導線及第七導線纏繞於第二磁芯之第二繞線柱體；

S1642：     將第六導線之另一線頭及第七導線之另一線頭分別電性接合至第七電極及第六電極；

S1644：     接合第一磁芯及第二磁芯；

S1646：     將第一接線結構電性接合至第八接線結構；

S1648：     將第二接線結構電性接合至第七接線結構；

S1650：     將第三接線結構電性接合至第六接線結構；

S1652：     將第四接線結構電性接合至第五接線結構。

在步驟S1612至S1618中，第二電極可設置於第一電極及第三電極之間，且第三電極可設置於第二電極與第四電極之間，第五電極至第八電極的位置可分別對應至第四電極至第一電極，第一接線結構至第四接線結構的位置可分別對應至第四電極至第一電極，而第五接線結構至第八接線結構的位置可分別對應至第四接線結構至第一接線結構。例如，第一電極P1至第四電極P4可依據第四電極P4、第三電極P3、第二電極P2、第一電極P1之順序沿著與第一焊接面M1平行的排列方向K1設置於第一凸出部214，第一接線結構Q1至第四接線結構Q4可依據第一接線結構Q1、第二接線結構Q2、第三接線結構Q3及第四接線結構Q4之順序沿著排列方向K1設置於第二凸出部216，第五電極P5至第八電極P8可依據第五電極P5、第六電極P6、第七電極P7及第八電極P8之順序沿著排列方向K1第四凸出部226，第五接線結構Q5至第八接線結構Q8可依據第八接線結構Q8、第七接線結構Q7、第六接線結構Q6及第五接線結構Q5之順序沿著與第二焊接面M2平行的排列方向K1設置於第三凸出部224。

如此一來，方法1600即可用以製造磁性元件200，此時方法1600中所述的第一磁芯及第二磁芯即為磁性元件200之第一磁芯210及第二磁芯220；方法1600中所述的第一電極、第二電極、第三電極、第四電極、第五電極、第六電極、第七電極及第八電極可分別對應至磁性元件200之第一電極P1、第二電極P2、第三電極P3、第四電極P4、第五電極P5、第六電極P6、第七電極P7及第八電極P8；方法1600中所述的第一接線結構、第二接線結構、第三接線結構、第四接線結構、第五接線結構、第六接線結構、第七接線結構及第八接線結構可分別對應至磁性元件200之第一接線結構Q1、第二接線結構Q2、第三接線結構Q3、第四接線結構Q4、第五接線結構Q5、第六接線結構Q6、第七接線結構Q7及第八接線結構Q8；而方法1600中所述的第一導線、第二導線、第三導線、第四導線、第五導線、第六導線、第七導線及第八導線可分別對應至磁性元件200之第一導線W1、第二導線W2、第三導線W3、第四導線W4、第五導線W5、第六導線W6、第七導線W7及第八導線W8。

此外，方法1600中個步驟的順序並不限於第16A圖及第16B圖中所示的順序，例如在本發明的部分實施例中，亦可先執行步驟S1626至S1630再執行步驟S1620至S1624，如此一來，第一導線及第四導線將纏繞於第二導線及第三導線的外側。相似的，亦可先執行步驟S1638至S1642再執行步驟S1632至S1636，如此一來，第五導線及第八導線將纏繞於第六導線及第七導線的外側。在步驟S1644中，則可以並立的方式接合(膠合)第一磁芯及第二磁芯，即第一磁芯210之第一凸出部214及第二凸出部216分別與第二磁芯220之第四凸出部226及第三凸出部224相接合。

再者，於方法1600之步驟S1612至S1618中，亦可將第二電極可設置於第一電極及第四電極之間，且第四電極可設置於第二電極及第三電極之間，第六電極可設置於第五電極及第八電極之間，而第八電極則可設置於第六電極及第七電極之間。第二接線結構可設置於第一接線結構及第四接線結構之間，且第四接線結構可設置於第二接線結構及第三接線結構之間。第六接線結構可設置於第五接線結構及第八接線結構之間，而第八接線結構則可設置於第六接線結構及第七接線結構之間。例如，第一電極P1至第四電極P4’’可依據第三電極P3’’、第四電極P4’’、第二電極P2、第一電極P1之順序沿著與第一焊接面M1平行的排列方向K1設置於第一凸出部214，第一接線結構Q1至第四接線結構Q4’’可依據第一接線結構Q1、第二接線結構Q2、第四接線結構Q4’’及第三接線結構Q3’’之順序著排列方向K1設置於第二凸出部216，第五電極P5至第八電極P8’’可依據第五電極P5、第六電極P6、第八電極P8’’及第七電極P7’’之順序沿著排列方向K1設置於第四凸出部226，第五接線結構Q5至第八接線結構Q8’’可依據第七接線結構Q7’’、第八接線結構Q8’’、第六接線結構Q6及第五接線結構Q5之順序沿著與第二焊接面M2平行的排列方向K1設置於第三凸出部224。

如此一來，方法1600即亦可用以製造磁性元件1100。此時，方法1600中所述的第一磁芯及第二磁芯即為磁性元件1100之第一磁芯210及第二磁芯220；方法1600中所述的第一電極、第二電極、第三電極、第四電極、第五電極、第六電極、第七電極及第八電極可分別對應至磁性元件1100之第一電極P1、第二電極P2、第三電極P3’’、第四電極P4’’、第五電極P5、第六電極P6、第七電極P7’’及第八電極P8’’；方法1600中所述的第一接線結構、第二接線結構、第三接線結構、第四接線結構、第五接線結構、第六接線結構、第七接線結構及第八接線結構可分別對應至磁性元件1100之第一接線結構Q1、第二接線結構Q2、第三接線結構Q3’’、第四接線結構Q4’’、第五接線結構Q5、第六接線結構Q6、第七接線結構Q7’’及第八接線結構Q8’’；而方法1600中所述的第一導線、第二導線、第三導線、第四導線、第五導線、第六導線、第七導線及第八導線可分別對應至磁性元件1100之第一導線W1、第二導線W2、第三導線W3、第四導線W4、第五導線W5、第六導線W6、第七導線W7及第八導線W8。

綜上所述，本發明之實施例所提供的磁性元件及製造磁性元件的方法可將磁芯直立，並將導線分別纏繞於兩個磁芯，因此兩者亦皆可在相同的元件平面面積且不更動對外接線的電極設置(footprint)的情況下，使用線徑較寬的導線以避免磁芯溫度過高，又能同時保持磁性元件之自感值。此外，本發明之實施例所提供的磁性元件亦可使用先前技術所使用之線徑較細的導線。相較於先前技術的磁性元件，在使用線徑較細的導線且匝數相同的情況下，本發明之磁性元件的結構可將原本單一磁芯上的繞線分散到兩個磁芯上，因此個別磁芯的繞線空間得以縮減，使得繞線柱體與凸出部接觸的面積得以增加，而有助於提高整體磁芯之等效導磁係數，進而提升磁性元件的線圈電感或自感。由於本發明之磁性元件在結構上的優勢，因此在與先前技術之磁性元件達到相同線圈電感或自感的情況下，本發明之磁性元件所需的導線匝數可較小，進而能降低銅損與高頻傳輸損失，而使高頻特性獲得改善。 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。

200、800、900、1100、1400‧‧‧磁性元件
P1‧‧‧第一電極
P2‧‧‧第二電極
P3、P3’、P3’’‧‧‧第三電極
P4、P4’、P4’’‧‧‧第四電極
P5‧‧‧第五電極
P6‧‧‧第六電極
P7、P7’、P7’’‧‧‧第七電極
P8、P8’、P8’’‧‧‧第八電極
Q1‧‧‧第一接線結構
Q2‧‧‧第二接線結構
Q3、Q3’’‧‧‧第三接線結構
Q4、Q4’’‧‧‧第四接線結構
Q5‧‧‧第五接線結構
Q6‧‧‧第六接線結構
Q7、Q7’’‧‧‧第七接線結構
Q8、Q8’’‧‧‧第八接線結構
E1、E2‧‧‧延伸方向
K1‧‧‧排列方向
M1‧‧‧第一焊接面
M2‧‧‧第二焊接面
W1至W8‧‧‧第一導線至第八導線
210‧‧‧第一磁芯
220‧‧‧第二磁芯
212‧‧‧第一繞線柱體
214‧‧‧第一凸出部
216‧‧‧第二凸出部
222‧‧‧第一繞線柱體
224‧‧‧第三凸出部
226‧‧‧第四凸出部
231、232‧‧‧接合膠
IN+‧‧‧正輸入端
IN-‧‧‧負輸入端
OUT+‧‧‧正輸出端
OUT-‧‧‧負輸出端
X1-X6‧‧‧寬度
C1‧‧‧系統電路板
R1-R8‧‧‧接點
I1‧‧‧輸入電流
I2‧‧‧感應電流
L1、L2‧‧‧電感
B1‧‧‧第一磁場
B2‧‧‧第二磁場
D1‧‧‧第一轉動方向
D2‧‧‧第二轉動方向
710、720‧‧‧曲線
1600‧‧‧方法
S1612至S1652‧‧‧步驟

第1圖為磁芯材料的導磁係數對溫度變化的關係圖。 第2A圖為以第一角度觀察本發明一實施例之磁性元件的示意圖。 第2B圖為以第二角度觀察第2A圖之磁性元件的示意圖。 第2C圖為第2A圖之磁性元件的剖面示意圖 第3圖為第2A圖之磁性元件的等效電路圖。 第4圖為第2A圖之磁性元件的部分元件示意圖。 第5圖為第2A圖之磁性元件的另一部分元件示意圖。 第6A圖為製作第2A圖之磁性元件的分解圖。 第6B圖為製作第2A圖之磁性元件的另一分解圖。 第7圖為第2A圖之磁性元件與先前技術之磁性元件的傳輸損失對頻率的曲線圖。 第8圖為本發明另一實施例之磁性元件的示意圖。 第9A圖為以第一角度觀察本發明另一實施例之磁性元件的示意圖。 第9B圖為以第二角度觀察第9A圖之磁性元件的示意圖。 第10圖為第9A圖之磁性元件的等效電路圖。 第11A圖為以第一角度觀察本發明另一實施例之磁性元件的示意圖。 第11B圖為以第二角度觀察第11A圖之磁性元件的示意圖。 第12圖為第11A圖之磁性元件的等效電路圖。 第13A圖製作第11A圖之磁性元件的分解圖。 第13B圖製作第11A圖之磁性元件的另一分解圖。 第14A圖為以第一角度觀察本發明另一實施例之磁性元件的示意圖。 第14B圖為以第二角度觀察第14A圖之磁性元件的示意圖。 第15圖為第14A圖之磁性元件的等效電路圖。 第16A及16B圖為本發明一實施例之製造磁性元件的流程圖。

1000‧‧‧磁性元件

210‧‧‧第一磁芯

220‧‧‧第二磁芯

212‧‧‧第一繞線柱體

214‧‧‧第一凸出部

216‧‧‧第二凸出部

222‧‧‧第一繞線柱體

224‧‧‧第三凸出部

226‧‧‧第四凸出部

231、232‧‧‧接合膠

P1‧‧‧第一電極

P2‧‧‧第二電極

P3”‧‧‧第三電極

P4”‧‧‧第四電極

Q1‧‧‧第一接線結構

Q2‧‧‧第二接線結構

Q3”‧‧‧第三接線結構

Q4”‧‧‧第四接線結構

Q5‧‧‧第五接線結構

Q6‧‧‧第六接線結構

Q7”‧‧‧第七接線結構

Q8”‧‧‧第八接線結構

P5‧‧‧第五電極

P6‧‧‧第六電極

P7”‧‧‧第七電極

P8”‧‧‧第八電極

W1-W8‧‧‧第一導線至第八導線

K1‧‧‧排列方向

IN+‧‧‧正輸入端

IN-‧‧‧負輸入端

OUT+‧‧‧正輸出端

OUT-‧‧‧負輸出端

Claims (20)

1. 一種磁性元件，包含： 一第一磁芯，包含： 一第一繞線柱體； 一第一凸出部，連接於該第一繞線柱體之一第一端，具有一第一焊接面；及 一第二凸出部，連接於該第一繞線柱體之一第二端； 一第二磁芯，包含： 一第二繞線柱體，與該第一繞線柱體平行排列； 一第三凸出部，連接於該第二繞線柱體之一第一端，並與該第二凸出部相鄰；及 一第四凸出部，連接於該第二繞線柱體之一第二端，並與該第一凸出部相鄰，具有與該第一焊接面平行之一第二焊接面； 複數條導線，分別纏繞於該第一繞線柱體或該第二繞線柱體； 複數個電極，每一電極係設置於該第一凸出部之該第一焊接面或該第四凸出部之該第二焊接面；及 複數個接線結構，每一接線結構係設置於該第二凸出部或該第三凸出部； 其中： 該第一繞線柱體之一延伸方向係由該第一焊接面向上延伸，該第二繞線柱體之一延伸方向係由該焊接面向上延伸； 該些導線係分別沿該第一繞線柱體之該延伸方向纏繞於該第一繞線柱體或沿該第二繞線柱體之該延伸方向纏繞於該第二繞線柱體；及 該第一繞線柱體及該第二繞線柱體具有磁導性。
2. 如請求項1所述之磁性元件，其中該第一磁芯及該第二磁芯係為H字型磁芯。
3. 如請求項1所述之磁性元件，其中該第一繞線柱體之該延伸方向與該第一焊接面實質上垂直，該第二繞線柱體之該延伸方向與該第二焊接面實質上垂直。
4. 如請求項1所述之磁性元件，其中該第一繞線柱體、該第二繞線柱體、該第一凸出部、第二凸出部、第三凸出部及第四凸出部可由錳鋅系鐵氧體(Mn-Zn Ferrite)、鎳鋅(Ni-Zn Ferrite)等鐵氧體(ferrite)之軟性磁性材料所組成。
5. 如請求項1所述之磁性元件，其中： 該些電極包含一第一電極至一第八電極，該第一電極至該第四電極係設置於該第一凸出部之該第一焊接面，且該第五電極至該第八電極係設置於該第四凸出部之該第二焊接面； 該些接線結構包含一第一接線結構至一第八接線結構，該第一接線結構至該第四接線結構係設置於該第二凸出部，且該第五接線結構至該第八接線結構係設置於該第三凸出部； 該些導線包含： 一第一導線，纏繞該第一繞線柱體，並電性接合於該第一電極及該第四接線結構； 一第二導線，纏繞該第一繞線柱體，並電性接合於該第二電極及該第三接線結構； 一第三導線，纏繞該第一繞線柱體，並電性接合於該第三電極及該第二接線結構； 一第四導線，纏繞該第一繞線柱體，並電性接合於該第四電極及該第一接線結構； 一第五導線，纏繞該第二繞線柱體，並電性接合於該第五接線結構及該第八電極； 一第六導線，纏繞該第二繞線柱體，並電性接合於該第六接線結構及該第七電極； 一第七導線，纏繞該第二繞線柱體，並電性接合於該第七接線結構及該第六電極；及 一第八導線，纏繞該第二繞線柱體，並電性接合於該第八接線結構及該第五電極。
6. 如請求項5所述之磁性元件，其中該第一接線結構電性接合於該第八接線結構，該第二接線結構電性接合於該第七接線結構，該第三接線結構電性接合於該第六接線結構，及該第四接線結構電性接合於該第五接線結構。
7. 如請求項6所述之磁性元件，其中該第三電極與該第四電極相電性接合，且該第七電極係與該第八電極相電性接合。
8. 如請求項7所述之磁性元件，其中於該第一導線、該第二導線、該第五導線及該第六導線中導通之一輸入電流會產生一第一磁場，該第一磁場使該第三導線、該第四導線、該第七導線及該第八導線中產生一感應電流以產生一第二磁場，且該第一磁場之磁力線方向與該第二磁場之磁力線方向相反。
9. 如請求項8所述之磁性元件，其中該輸入電流於該第一導線、該第二導線、該第五導線及該第六導線所產生的複數條第一磁力線皆會延一第一環繞方向穿過該第一繞線柱體及該第二繞線柱體，於該第三導線、該第四導線、該第七導線及該第八導線所產生的複數條第二磁力線皆會延一第二環繞方向穿過該第一繞線柱體及該第二繞線柱體，且該第一環繞方向與該第二環繞方向相反。
10. 如請求項7所述之磁性元件，其中該第一電極係為該磁性元件之一正輸入端、該第二電極係為該磁性元件之一負輸入端，該第五電極係為該磁性元件之一正輸出端及該第六電極係為該磁性元件之一負輸出端。
11. 如請求項10所述之磁性元件，其中該第一導線及該第四導線係根據一第一繞線方向纏繞於該第一繞線柱體，該第二導線及該第三導線係根據一第二繞線方向纏繞於該第一繞線柱體，該第五導線及該第八導線係根據該第一繞線方向纏繞於該第二繞線柱體，及該第六導線及該第七導線係根據該第二繞線方向纏繞於該第二繞線柱體，該第一繞線方向與該第二繞線方向相反。
12. 如請求項10所述之磁性元件，其中該第一導線及該第四導線係纏繞於該第二導線及該第三導線之外側或內側，及該第六導線及該第七導線係纏繞於該第五導線及該第八導線之內側或外側。
13. 如請求項10所述之磁性元件，其中該第一電極鄰近該第二電極，該第三電極鄰近該第四電極，該第七電極鄰近該第八電極，及該第五電極鄰近該第六電極。
14. 如請求項5所述之磁性元件，其中： 該第一電極至該第四電極係依據該第三電極、該第四電極、該第二電極及該第一電極之順序沿著與該第一焊接面平行之一排列方向設置於該第一凸出部； 該第一接線結構至該第四接線結構係依據該第一接線結構、該第二接線結構、該第四接線結構及該第三接線結構之順序沿著該排列方向設置於該第二凸出部； 該第五接線結構至該第八接線結構係依據該第七接線結構、該第八接線結構、該第六接線結構及該第五接線結構之順序沿著該排列方向設置於該第三凸出部； 該第五電極至該第八電極係依據該第五電極、該第六電極、該第八電極及該第七電極之順序沿著該排列方向設置於該第四凸出部；及 該排列方向係由該些凸出部中之一凸出部的一側面延伸到該凸出部的另一側面。
15. 如請求項1所述之磁性元件，其中： 該些電極包含一第一電極至一第四電極，該第一電極及該第二電極係設置於該第一凸出部之該第一焊接面，且該第三電極至該第四電極係設置於該第四凸出部之該第二焊接面； 該些接線結構包含一第一接線結構至一第四接線結構，該第一接線結構及該第二接線結構係設置於該第二凸出部，且該第三接線結構至該第四接線結構係設置於該第三凸出部； 該些導線包含： 一第一導線，纏繞該第一繞線柱體，並電性接合於該第一電極及該第一接線結構； 一第二導線，纏繞該第一繞線柱體，並電性接合於該第二電極及該第二接線結構； 一第三導線，纏繞該第二繞線柱體，並電性接合於該第三接線結構及該第三電極；及 一第四導線，纏繞該第二繞線柱體，並電性接合於該第四接線結構及該第四電極； 該第一接線結構電性接合於該第三接線結構；及 該第二接線結構電性接合於該第四接線結構。
16. 一種製造磁性元件的方法，包含： 將一第一電極至一第四電極設置於一第一磁芯之一第一凸出部，其中該 第二電極設置於該第一電極及該第三電極之間，且該第三電極設置於該第二電極及該第四電極之間； 將一第五電極至一第八電極設置於一第二磁芯之一第四凸出部，其中該第五電極至該第八電極的位置係分別對應至該第四電極至該第一電極； 將一第一接線結構至一第四接線結構設置於該第一磁芯之一第二凸出部，其中該第一接線結構至該第四接線結構的位置係分別對應至該第四電極至該第一電極； 將一第五接線結構至一第八接線結構設置於該第二磁芯之一第三凸出部，其中該第五接線結構至該第八接線結構的位置係分別對應至該第四接線結構至該第一接線結構； 將一第一導線之一線頭及一第四導線之一線頭分別電性接合至該第一電極及該第四電極； 以一第一旋轉方向旋轉該第一磁芯以將該第一導線及該第四導線纏繞於該第一磁芯之一第一繞線柱體； 將該第一導線之另一線頭及該第四導線之另一線頭分別電性接合至該第四接線結構及該第一接線結構； 將一第二導線之一線頭及一第三導線之一線頭分別電性接合至該第二電極及該第三電極； 以一第二旋轉方向旋轉該第一磁芯以將該第二導線及該第三導線纏繞於該第一磁芯之該第一繞線柱體； 將該第二導線之另一線頭及該第三導線之另一線頭分別電性接合至該第三接線結構及該第二接線結構； 將一第五導線之一線頭及一第八導線之一線頭分別電性接合至該第五接線結構及該第八接線結構； 以該第一旋轉方向旋轉該第二磁芯以將該第五導線及該第八導線纏繞於該第二磁芯之一第二繞線柱體； 將該第五導線之另一線頭及該第八導線之另一線頭分別電性接合至該第八電極及該第五電極； 將一第六導線之一線頭及一第七導線之一線頭分別電性接合至該第六接線結構及該第七接線結構； 以該第二旋轉方向旋轉該第二磁芯以將該第六導線及該第七導線纏繞於該第二磁芯之該第二繞線柱體； 將該第六導線之另一線頭及該第七導線之另一線頭分別電性接合至該第七電極及該第六電極； 將第一磁芯及第二磁芯以並立的方式接合； 將該第一接線結構電性接合至該第八接線結構； 將該第二接線結構電性接合至該第七接線結構； 將該第三接線結構電性接合至該第六接線結構；及 將該第四接線結構電性接合至該第五接線結構。
17. 如請求項16所述之製造磁性元件的方法，其中該第一電極至該第四電極依據該第四電極、該第三電極、該第二電極、該第一電極之順序沿著與一第一焊接面平行的一排列方向設置於該第一凸出部，該第一接線結構至該第四接線結構依據該第一接線結構、該第二接線結構、該第三接線結構及該第四接線結構之順序沿著該排列方向設置於該第二凸出部，該第五電極至該第八電極依據該第五電極、該第六電極、該第七電極及該第八電極之順序沿著該排列方向該第四凸出部，該第五接線結構至該第八接線結構依據該第八接線結構、該第七接線結構、該第六接線結構及該第五接線結構之順序沿著該排列方向設置於該第三凸出部。
18. 一種製造磁性元件的方法，包含： 將一第一電極至一第四電極設置於一第一磁芯之一第一凸出部，其中該第二電極設置於該第一電極及該第四電極之間，且該第四電極設置於該第二電極及該第三電極之間； 將一第一接線結構至一第四接線結構設置於該第一磁芯之一第二凸出部，其中該第二接線結構設置於該第一接線結構及該第四接線結構之間，且該第四接線結構設置於該第二接線結構及該第三接線結構之間； 將一第一導線之一線頭及一第四導線之一線頭分別電性接合至該第一電極及該第四電極； 以一第一旋轉方向旋轉該第一磁芯以將該第一導線及該第四導線纏繞於該第一磁芯之一第一繞線柱體； 將該第一導線之另一線頭及該第四導線之另一線頭分別電性接合至該第四接線結構及該第一接線結構； 將一第二導線之一線頭及一第三導線之一線頭分別電性接合至該第二電極及該第三電極； 以一第二旋轉方向旋轉該第一磁芯以將該第二導線及該第三導線纏繞於該第一磁芯之該第一繞線柱體；以及 將該第二導線之另一線頭及該第三導線之另一線頭分別電性接合至該第三接線結構及該第二接線結構。
19. 如請求項18所述之製造磁性元件的方法，更包含： 將一第五電極至一第八電極設置於一第二磁芯之一第四凸出部，其中該第六電極設置於該第五電極及該第八電極之間，且該第八電極設置於該第六電極及該第七電極之間； 將一第五接線結構至一第八接線結構設置於該第二磁芯之一第三凸出部，其中該第六接線結構設置於該第五接線結構及該第八接線結構之間，且該第八接線結構設置於該第六接線結構及該第七接線結構之間； 將一第五導線之一線頭及一第八導線之一線頭分別電性接合至該第五接線結構及該第八接線結構； 以該第一旋轉方向旋轉該第二磁芯以將該第五導線及該第八導線纏繞於該第二磁芯之一第二繞線柱體； 將該第五導線之另一線頭及該第八導線之另一線頭分別電性接合至該第八電極及該第五電極； 將一第六導線之一線頭及一第七導線之一線頭分別電性接合至該第六接線結構及該第七接線結構； 以該第二旋轉方向旋轉該第二磁芯以將該第六導線及該第七導線纏繞於該第二磁芯之該第二繞線柱體； 將該第六導線之另一線頭及該第七導線之另一線頭分別電性接合至該第七電極及該第六電極； 將第一磁芯及第二磁芯以並立的方式接合； 將該第一接線結構電性接合至該第八接線結構； 將該第二接線結構電性接合至該第七接線結構； 將該第三接線結構電性接合至該第六接線結構；及 將該第四接線結構電性接合至該第五接線結構。
20. 如請求項18所述之製造磁性元件的方法，其中該第一電極至該第四電極依據該第三電極、該第四電極、該第二電極、該第一電極之順序沿著與一第一焊接面平行的一排列方向設置於該第一凸出部，該第一接線結構至該第四接線結構依據該第一接線結構、該第二接線結構、該第四接線結構及該第三接線結構之順序著該排列方向設置於該第二凸出部。