TWI575541B - 疊層磁性元件、使用軟磁性粉末聚合物複合材料片之製造及由該製造方法形成之產品 - Google Patents

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Description

疊層磁性元件、使用軟磁性粉末聚合物複合材料片之製造及由該製造方法形成之產品
本發明之領域大體上係關於用於電路板應用之小型化磁性元件之構造及製作，且更具體言之，係關於諸如功率電感器及變壓器之小型化磁性元件之構造及製作。
本申請案之標的係關於2006年9月12日申請之美國專利申請案第11/519,349號及2008年7月9日申請之美國專利申請案第12/181,436號，該等申請案之完整揭示內容的全文以引用的方式併入本文中。
生產功率日益強大而體積較小之電子裝置的新近趨勢已導致對電子工業之許多挑戰。諸如(僅舉幾個例子)智慧型電話、個人數位助理(PDA)裝置、娛樂裝置及攜帶型電腦裝置之電子裝置現由大量且增長之使用者群體廣泛地擁有及操作。此等裝置包括給人印像且快速推廣之特徵陣列，該等特徵允許此等裝置與複數個通信網路(包括(但不限於)網際網路)以及其他電子裝置互連。在使用此等裝置的情況下，使用無線通信平台之快速資訊交換係可能的，且此等裝置已變得對於商業使用者及個人使用者同樣地極方便且風行。
對於由此等電子裝置所需要之電路板應用之表面黏著元件製造商，挑戰已為提供日益小型化元件，以便最小化該元件在電路板上所佔用之面積(有時被稱為元件「佔據面積」(footprint))且亦最小化在平行於電路板之平面之方向上所量測的該元件之高度(有時被稱為元件「剖面」(profile))。藉由減小佔據面積及剖面，可縮減電子裝置之電路板總成之大小，及/或可增加電路板上之元件密度，此情形允許縮減電子裝置自身之大小或增加具有相當大小之裝置之能力。以具成本效率之方式小型化電子元件已在高度競爭性市場中引入對電子元件製造商之許多實務挑戰。因為存在對電子裝置所需要之大量元件的極大需求，所以電子元件製造商已對在製作元件時之成本縮減產生極大實務關注。
為了滿足針對電子裝置(尤其是手持型裝置)之增加需求，每一代電子裝置不僅需要較小，而且需要提供增加之功能特徵及能力。結果，電子裝置必須為功率日益強大之裝置。對於一些類型之元件(諸如，提供能量儲存及調節能力之磁性元件)，在繼續縮減已經相當小之元件之大小的同時滿足增加之功率需求已經證明為具挑戰性。
參看下圖來描述非限制性且非窮舉之實施例，在該等圖中，除非另有規定，否則相同參考數字貫穿各圖式指代相同零件。
雖然或許已使用已知技術而經濟地生產諸如電感器及變壓器之習知小型化磁性元件，但該等磁性元件尚未滿足具有較高功率之裝置之效能要求。同樣地，較能夠滿足較高效能要求之構造尚未經證明為被經濟地生產。在此項技術中仍必須克服具有較高功率之電子裝置之已知磁性元件構造的成本及/或效能問題。
歷史上，諸如電感器或變壓器之磁性元件係與分離製作之磁性核心件進行裝配，該等磁性核心件係繞一導線線圈予以裝配且相對於彼此實體上有間隙。當設法小型化此等元件時，會存在許多問題。詳言之，在日益小型化元件中達成緊密控制之實體間隙已經證明為困難且昂貴的。對於小型化元件，不能夠控制實體間隙產生亦傾向於產生不合需要變化性及可靠性問題。
為了避免在磁性元件之實體上有間隙核心構造方面的困難，已將磁性粉末材料與黏合劑材料組合以生產所謂的分佈間隙材料。此材料可經模製成所要形狀，且避免針對具有實體間隙之離散核心結構之裝配的任何需要。另外，此材料可以半固體研磨漿形式或作為粒狀絕緣乾燥粉末而直接繞已預製作線圈結構予以模製，以形成含有線圈之單件式核心結構。然而，以受控且可靠之方式混合及製備磁性粉末及黏合劑材料以及控制模製步驟可為困難的，從而導致製造磁性元件之成本增加。此情形對於相較於習知元件以相對較高電流位準操作之功率電感器或許更是如此。增加之效能要求可能需要不同線圈組態之線圈、可模製磁性粉末研磨漿或乾燥粒狀材料之不同調配物，及/或在製作元件時之較緊密程序控制，其中之任一者皆可增加製造此等元件之困難及成本。
用於生產小型化磁性元件之另一已知技術係由薄材料層形成該等元件以形成晶片型元件。在此類型之習知元件中，已使用諸如陶瓷生胚片材料之介電材料層來形成磁性元件。導電線圈組件通常被形成或圖案化於該等介電層中之一或多者上，且該等線圈組件在予以裝配及形成時被圍封或嵌入於該等介電層內。雖然可使用此等介電材料來製造極小元件，但該等介電材料傾向於提供有限的效能能力。對於大量生產元件，處理生胚片可進一步為密集且相對昂貴的。對於由功率電感器所需求之較高電流應用，陶瓷片亦具有相對不良的熱傳遞特性。
亦已提議由以層予以配置之複合磁性片材料構造磁性元件。在此類型之元件中，層不僅係介電的，而且係磁性的。亦即，用作層之片材料展現大於1.0之相對磁導率μ r 且通常被認為磁性回應材料。在製作元件時，此等磁性回應片材料可包括分散於黏合劑材料中之軟磁性粒子，且經提供為可以固體形式予以裝配之獨立式薄層或膜，此係與沈積於基板材料上且藉由基板材料支撐之半固體或液體材料相對。同樣地，且不同於此項技術中已知之其他複合磁性材料，此等獨立式薄層或膜能夠被疊層。
美國公開專利申請案第2010/0026443 A1號中揭示利用複合磁性片材料之疊層元件之實例。此等構造之有益之處可在於：複合磁性片材料可被預製作，且層可繞導電線圈予以壓力疊層，導電線圈又可獨立於複合磁性片材料中之任一者被預製作。相較於其他程序，可以相對較低成本且以較小困難實現層之疊層。然而，此等構造已經證明為在某些態樣中易遭受效能限制，且尚未完全地滿足具有較高功率而仍具有較小大小之電子裝置之需要。此情形被咸信為歸因於目前可用之複合磁性片材料中之限制。
現有複合磁性片材料已主要係出於電磁屏蔽目的而被開發，且已用以設想以此來構造磁性元件。名為「Multilayer High-frequency Inductor」之KOKAI(日本未審查專利公開案)第10-106839號中描述包括複合磁性片之元件之一個此類實例。此參照案教示為固有導電材料之扁平及/或針狀軟磁性粉末材料，該等材料經捏合成絕緣有機黏合劑，使得軟磁性粉末分散於有機黏合劑中且形成為可經堆疊以構造電感器之材料層。扁平及/或針狀軟磁性粉末材料特別係與近球狀磁性粉末材料比較及對比。此參照案教示：若軟磁性粉末係以扁平及針狀的軟磁性粉末之形狀中之至少一者形成，則會發生理想的磁各向異性，在高頻範圍內，電感器之磁導率基於磁共振而增加。該參照案推斷出，扁平及/或針狀軟磁性粉末材料對於電磁屏蔽優於球狀粉末材料，且當用以形成多層高頻電感器時，可消除分離提供之屏蔽特徵且可進一步縮減電感器元件之大小。
公開歐洲專利申請案第EP 0 785 557 A1號亦揭示用於電磁屏蔽目的之複合磁性材料片。此參照案教示用以製作具有各向異性性質之複合磁性片材料的兩種類型之軟扁平磁性粒子及有機黏合劑。EP 0 785 557 A1進一步揭示：聚合物黏合劑可用以形成磁性片，其中磁性粉末填充大於90重量百分比之已完成固體片。
WO 2009/113775揭示用以構造多層功率電感器之複合磁性片材料。此參照案教示經充滿有軟磁性金屬粉末之片，其中軟磁性粉末係各向異性的且經配置成平行於或垂直於片之表面。片之表面經圖案化有藉由介層孔而電連接之電路路徑以界定導電線圈。片之中心區域可在必要時具有各向同性性質，而片之剩餘區域保持各向異性。所揭示磁性粉末片材料之填充因數為約80重量%或80重量%以下。對於具有較高功率之裝置，此類型之功率電感器構造已經證明為在其效能能力方面係有限的。具體言之，此等構造之直流容量低於由較新電子裝置及應用所需要之直流容量。
名為「Permeability and electromagnetic-interference characteristics of Fe-Si-Al alloy flakes-polymer composite」之公開論文(J. Appl. Phys. 85,4636(1999))被進一步咸信為表示目前先進技術之磁性複合片材料。在此論文中，研究Fe-Si-Al合金薄片(聚合物複合材料)之雜訊抑制效應，且比較包括各向異性磁性粉末的不同類型之片的性質。該論文推斷出，由Fe-Si-Al薄片(其具有各向異性性質)製成之複合片之磁導率(μ最大值)優於由霧化磁性粉末材料製成之片，且在由Fe-Si-Al薄片製成之複合片的情況下，高得多的磁導率係可能的。
或許未料到如此，已經顯著地改進以提供理想磁性性質之現有磁性複合片材料對於向可以由新電子裝置所需求之增加電流位準操作之小型化元件提供必要效能能力係無效的。為了提供可以較高電流位準操作之具有較低成本而仍具有高效能的疊層且小型化之磁性元件(諸如，功率電感器及變壓器)，需要其他類型之磁性複合片材料。
下文利用向較高電流及功率應用提供改良型效能之增強型磁性複合片材料來描述發明性磁性元件構造之例示性實施例，該改良型效能難以(若並非不可能)使用已知磁性複合片材料達成。相較於其他已知功率電感器構造，可以縮減成本製作諸如功率電感器及變壓器元件之磁性元件。與所描述裝置相關聯之製造方法及步驟係部分地顯而易見的且部分地在下文予以特定描述，但被咸信為充分地在熟習此項技術者之範圍內而無進一步解釋。
圖1至圖7說明磁性元件100之第一例示性實施例，其包括***於第一磁性複合材料片104與第二磁性複合材料片106之間的線圈102，及與線圈102進行裝配且***於第一磁性複合材料片104與第二磁性複合材料片106之間的選用磁性核心件108。
線圈102係根據已知技術而由可撓性導線導體製成，且包括第一末端或引線110、第二引線112(在圖2至圖4中最佳地看出)、延伸於第一引線110與第二引線112之間且包括許多線匝或迴圈之繞組部分114。在所說明之例示性實施例中，用以製作線圈102之導線導體具有圓形或環形橫截面，但其橫截面在必要時可替代地為扁平或矩形。舉例而言，在所示實例中之線圈102係繞繞組軸線成螺旋狀地纏繞以形成具有所要電感值之繞組部分114。用於製作線圈102之精確繞組技術係已知的，且在本文中不予以更詳細地描述。線圈102亦可視需要使用已知技術而具備絕緣層以防止在使用中該線圈之潛在電短路。
熟習此項技術者應瞭解，繞組部分114之電感值主要取決於導線之線匝之數目、用以製作線圈102之導線之特定材料，及用以製作線圈102之導線之橫截面積。同樣地，磁性元件100之電感額定值可針對不同應用藉由變化線圈線匝之數目、線匝之配置及線圈線匝之橫截面積而顯著地變化。所示之緊密纏繞之線圈102包括以相對於用於小型化元件之習知線圈之緊致組態的相對較大數目個線匝。因此，元件100之電感值可相對於其他已知小型化磁性元件構造顯著地增加。
視需要，且如圖1所示，可提供終端突出部115及116，其中每一突出部115、116係經由已知焊接、熔接或硬焊技術或此項技術中已知之其他技術而連接至各別線圈引線110、112。突出部115、116為彼此對準且經配置成彼此大體上共平面的大體上平面且矩形之組件(如所示)，但終端組件之其他幾何形狀、配置及組態無疑地係可能的。當完成元件100時，將終端突出部115、116形成為表面黏著終端(在下文予以進一步描述)。
雖然所描繪之元件100為包括一個線圈102之功率電感器元件，但據預期，可同樣地提供一個以上線圈102。在多線圈實施例中，線圈可在電路中串聯地或並聯地連接。分離線圈可同樣地經配置以形成變壓器元件而非電感器。
磁性複合材料片104及106經提供為獨立式固體片層，且因此可被相當容易地裝配，此係與出於製造目的而沈積於基板材料上且藉由基板材料支撐的此項技術中已知之研磨漿或半固體材料及液體材料形成對比。磁性複合材料片104及106係可撓性的且服從疊層程序，如下文所描述。
儘管熟習此項技術者所接受之理解為磁性粉末粒子之形狀各向異性在複合磁性材料片構造中係理想的，但申請人咸信此形狀各向異性實際上對於構造磁性元件(包括(但未必限於)較高電流之小型化功率電感器)可起反作用的。亦即，且或許未料到如此，實際上可藉由利用不具有形狀各向異性(在下文所論述之其他性質當中)之磁性複合材料片104、106來改良某些磁性元件(元件100為該等磁性元件之一實例)之磁性效能。
熟習此項技術者應瞭解，形狀各向異性指代用以形成磁性複合材料片104及106之磁性粉末粒子之形狀。高度對稱磁性粉末粒子被認為不具有形狀各向異性，使得給定磁場在所有方向上於相同程度上磁化該等粉末粒子。正方形粒子及球狀粒子為不具有形狀各向異性之粒子之實例，但其他對稱形狀係可能的。雖然磁性粒子自身之大小可稍微變化，但磁性複合材料片104、106中之粒子之均一形狀將不提供形狀各向異性。替代言之，雖然磁性粒子之實際尺寸可能不相等，但該等粒子之縱橫比(三維度座標系統)在磁 性複合材料片104、106中大體上均一。有可能的是，兩個或兩個以上不同形狀之粒子可具有相同縱橫比，且即使被結合地使用亦不在磁性複合材料片104、106中提供形狀各向異性，但具有不同縱橫比之不同形狀之磁性粒子且或許甚至具有隨機分佈形狀及縱橫比之磁性粒子將不提供不具有形狀各向異性之磁性複合材料片。
如上文所論述，且不同於磁性複合材料片104及106，現有磁性複合材料片材料通常經調配及改進以提供預定程度之形狀各向異性(亦即，該等磁性複合材料片材料之磁性粒子具有狹長的高度不對稱形狀及大縱橫比)。自功率磁學觀點，形狀各向異性被咸信為使磁性效能衰減而非改良磁性效能，且迄今已呈現由習知形狀各向異性磁性複合材料片構造之磁性元件的實務效能限制。
應認識到，雖然無任何形狀各向異性被咸信為在磁性複合材料片104、106中係有益的，但在另外及/或替代實施例中，存在其他形式之各向異性，且該等形式之各向異性可存在於磁性複合材料片104、106中。舉例而言，甚至可在不具有形狀各向異性之粒子中發生磁晶各向異性。作為另一實例，亦可在某種程度上存在應力各向異性。亦即，雖然磁性複合材料片104、106不具有形狀各向異性，但該等磁性複合材料片可以另一方式而係各向異性的。然而，當磁性粉末粒子大小較小時，形狀各向異性傾向於為各向異性之主要形式。
在各種實施例中，用以製造磁性複合材料片104、106之軟磁性粉末粒子可包括鐵氧體粒子、鐵(Fe)粒子、鋁矽鐵粉(Fe-Si-Al)粒子、MPP(Ni-Mo-Fe)粒子、高通量(HighFlux)(Ni-Fe)粒子、大通量(Megaflux)(Fe-Si合金)粒子、鐵基非晶粉末粒子、鈷基非晶粉末粒子，及此項技術中已知之其他適當材料。亦可在必要時利用此等磁性粉末粒子材料之組合。可使用已知方法及技術來獲得磁性粉末粒子。視需要，可以絕緣材料塗佈磁性粉末粒子。
在形成磁性粉末粒子之後，可將磁性粉末粒子與黏合劑材料混合及組合。黏合劑材料可為在元件100之層化構造中具有理想熱流動特性之聚合物基樹脂以用於元件100之較高電流、較高功率之使用。該樹脂可進一步本質上為熱塑性或熱固性的，其中之任一者皆促進使用熱及壓力而使片層104、106疊層。可視需要添加溶劑及其類似者以促進複合材料處理。可將複合粉末粒子及樹脂材料形成及凝固為確定形狀及形式，諸如，如所示之實質上平面且可撓性之薄片104、106。用於製造磁性片104、106之特定方法及技術係已知的，且在本文中不予以分離地描述。用於製造現有複合磁性材料片之大部分方法及技術仍適用，惟如上文所論述之形狀各向異性及下文簡要地所解釋的在組合物方面之一些詳情除外。
用以形成片104、106之磁性複合材料之各種調配物對於達成在使用中元件100之變化位準之磁性效能係可能的。然而，一般而言，在功率電感器應用中，材料之磁性效能係與所使用磁性粒子之通量密度飽和點(Bsat)、磁性粒子之磁導率(μ)、複合材料中之磁性粒子之負載(重量%)及在繞線圈進行按壓之後已完成複合材料之容積密度(如下文所解釋)大體上成比例。亦即，藉由增加磁性飽和點、磁導率、負載及容積密度，將實現較高電感且將改良效能。
另一方面，元件之磁性效能係與用於複合材料中之黏合劑材料之量成反比。因此，隨著具有黏合劑材料之材料複合材料的負載增加，末端元件之電感值以及該元件之總磁性效能傾向於減小。Bsat及μ中之每一者為與磁性粒子相關聯之材料性質且在不同類型之粒子當中可變化，而磁性粒子之負載及黏合劑之負載在複合材料之不同調配物當中可變化。
對於電感器元件，以上考慮可用以策略上選擇材料及複合材料調配物以達成特定目標。作為一實例，對於用作較高功率電感器應用中之磁性粉末材料，金屬粉末材料可比鐵氧體材料較佳，此係因為諸如Fe-Si粒子之金屬粉末具有較高Bsat值。Bsat值指代可藉由施加外部磁場強度H達到的磁性材料中之最大通量密度B。有時被稱為B-H曲線(其中相對於磁場強度H之範圍標繪通量密度B)之磁化曲線可揭露任何給定材料之Bsat值。B-H曲線之初始部分界定核心20之材料之磁導率或核心20之材料變得磁化之傾向。Bsat指代B-H曲線中之點，在該點處建立材料之最大磁化或通量狀態，使得即使磁場強度繼續增加，磁通量亦保持大約恆定。換言之，B-H曲線達到且維持最小斜率所在之點表示通量密度飽和點(Bsat)。
另外，諸如Fe-Si粒子之金屬粉末粒子具有相對較高位準之磁導率，而諸如FeNi(高導磁合金)之鐵氧體材料具有相對較低磁導率。一般而言，所使用金屬粒子之B-H曲線中之磁導率斜率愈高，則複合材料以規定電流位準儲存磁通量及能量之能力愈大，該規定電流位準誘發產生該通量之磁場。
在例示性實施例中，磁性粉末粒子按重量百分比計構成至少90%之複合材料。另外，複合材料片104、106可具有每立方公分至少3.3公克之密度，及至少10之有效磁導率。將複合材料形成為片104、106，以便不在該等片中產生任何實體空隙或間隙。同樣地，片104、106具有避免對在元件構造中產生實體間隙之任何需要的分佈間隙性質。磁性複合材料片104、106在被完全地形成時具有絕緣、介電及磁性性質。對於此論述之內容背景，術語「絕緣體」指代低程度之電傳導，且因此，片104、106在使用中將不傳導電流。術語「介電」指代在施加電場中複合材料之高極化率(亦即，電磁感率)。術語「磁性」指代複合材料回應於施加磁場(亦即，磁導率)所獲得之磁化程度。在使用此等複合材料片104及106的情況下，具有大電感值以及相對較大直流容量之功率電感器對於用於較小大小的具有較高功率之電子裝置中係可能的。
如先前所提及，磁性複合材料片104及106在室溫下為獨立式可撓性固體，且該等磁性複合材料片之形狀係確定的，此係與不具有確定形狀的此項技術中已知之半固體及液體材料相對。因此，可以確定形狀操縱、處置及裝配磁性複合材料片104及106以形成磁性元件，而不必須使用半固體或液體複合材料在其他已知磁性元件構造中所必需的支撐基板、沈積技術及其類似者。更具體言之，且如圖1至圖3所示，複合材料片104、106可如所示進行堆疊(手動地，或以自動化程序)，且相較於許多現有小型化磁性元件構造，以相當簡單且直接的程序進行疊層。
在圖1至圖7之說明性實施例中展示兩個片104、106。由於每一片104、106相對較薄(如在垂直於該等片之平面之方向上所量測)，故可產生尤其低剖面磁性元件。然而，應理解，可替代地利用兩個以上片104、106，但由於添加額外片而使已完成元件之大小增加。亦據預期，諸如上部片104之單一片可在某些實施例中疊層至線圈102，而不利用下部片106或任何其他片。又，雖然展示實質上正方形片，但可替代地使用磁性複合材料片104、106之其他幾何形狀。
與第一複合材料片104及第二複合材料片106分離地提供磁性核心件108。磁性核心件108可包括具有第一尺寸之第一部分118，及具有第二尺寸之第二部分120。在所示實例中，第一部分118為大體上環狀或盤狀且具有自元件100之中心軸線122所量測的第一半徑R1(圖3)，且第二部分120為大體上圓柱形且具有實質上小於第一半徑R1之不同的第二半徑R2。第二部分120自第一部分118向上延伸，且通常佔用線圈繞組部分114之敞開式中心區域。亦即，R2實質上等於線圈繞組部分114之內半徑。核心件108有時被稱為T核心，且可同樣地由熟習此項技術者辨識。
線圈繞組部分114定位於或停置於磁性件之第一部分118上。在所示實例實施例中，第一部分118之半徑R1相對較大，使得第一部分118之外周邊幾乎完全地延伸於片104、106之對置末端邊緣之間，如在圖3中最佳地看出。除了核心件108之第一部分118之圓形形狀以及片104及106之正方形形狀以外，該磁性核心件之第一部分118在面積方面實質上同延至下部片106且提供大接觸面積。
與第一部分118對比，具有較小半徑R2之第二部分120不與上部片104同延且提供較小接觸面積。線圈繞組部分114中之複數個線匝繞核心件108之第二部分120延伸，且第二部分120在平行於軸線122之方向上於線圈102上方延伸達一短距離(圖3)。在一實施例中，當裝配元件100時，線圈102經預纏繞且配合於核心件之第二部分120上。終端突出部115、116(圖1)可協助將線圈102裝配至核心件108。在另一實施例中，線圈102可直接形成於磁性核心件上且纏繞磁性核心件。
核心件108可由鐵氧體、上文所揭示之磁性粉末粒子中之任一者或此項技術中已知之其他適當磁性材料製成。核心件108在疊層程序期間提供對線圈102之結構支撐、協助相對於複合材料片104、106定位線圈102，且提供已完成 元件100之額外磁性效能(尤其當核心件108相較於複合材料片104、106具有較大磁導率時)。在此實施例中，較高直流容量之線圈102可因此與針對甚至較大電感具有較大磁導率之核心件108耦合。
一旦線圈102、片104及106以及核心件108如圖2及圖3所示予以裝配，總成隨即如圖4至圖6所示予以疊層。取決於用以形成片104、106之特定黏合劑，使用壓力且或許使用熱將片104及106疊層至線圈102及磁性核心件108。可撓性片104及106在被壓縮時在相對剛性線圈102之可展表面上變形(如圖4所示)，同時完全地嵌入線圈102及核心件108且界定元件100之單體單件式核心結構124，而無任何實體間隙。核心結構124在所示實施例中為實質上正方形，但其他形狀係可能的。
當片104及106在壓縮力下變形且界定核心結構124時，各別片104及106之厚度在每一片之平面中以非均一方式且亦相對於彼此而改變。亦即，片104及106未必在該片之不同區域中或相對於彼此在相同程度上變形。片104及106在元件100之一些區域中(例如，在線圈102之邊緣與片104及106之外邊緣之間)彼此會合且彼此接合，且片104在其他區域中會合線圈102及核心件108之外表面且接合至該等外表面。由於在平行於軸線122之方向上線圈102及核心件108之幾何形狀(圖3)，在平行於軸線122之方向上所量測的片104及106之厚度在疊層之後變化，如圖4所示。在所示實例中，疊層核心結構124之厚度不等於在疊層之前片104 及106之厚度之總和。
雖然片104及106在核心結構124被界定時於片104及106會合之處彼此接合，但片104及106不會纏結，而是在構造中保持為接合層。亦即，雖然片104與片106之間的接合線可由於在將該等片疊層至三維線圈102及核心件108時所涉及之幾何形狀而為複雜的，但仍存在該接合線。相反地，且為了清晰起見，此等相應層確實纏結及混合以有效地變得彼此不可區分之構造將不形成疊層且將不構成出於本發明之目的之疊層程序。具體言之，變得流體化且纏結之層在本發明之內容背景中將不被疊層。
已裝配線圈102、片104及106以及核心件108可置放於模具中且疊層於模具內部以保持疊層元件之形狀(如在圖4及圖5中看出)，疊層元件可為如所示之矩形，但其他形狀係可能的。然而，因為磁性複合材料片104及106經提供為固體可撓性材料，所以不需要將材料壓力注入至模具，且不需要涉及與射出成形程序相關聯之高溫。相反地，固體材料之相對簡單壓縮模製(及或許，某加熱)為完成核心結構124所需要。不需要通常與射出成形程序相關聯之高壓及高溫。因此節省與產生、維持及控制高溫及高壓條件相關聯之成本。
如圖5及圖6所示，當提供終端突出部115及116時，該等終端突出部自核心結構124之對置側邊緣125、127延伸且中心地位於核心結構124之側邊緣125、127上(該等終端突出部自該等側邊緣懸垂)。另外，終端突出部115自各別核 心結構側邊緣125、127突出達足夠距離(在所示實例中垂直於側邊緣125及127延伸)，使得該等終端突出部可繞核心結構124之側邊緣125、127及核心結構124之底部表面128之部分形成、彎曲或以另外方式延伸，以在元件之底側上提供大體上平面表面黏著終端126。當將終端126安裝至電路板時，可完成自該板、通過終端126中之一者至其各別線圈引線110或112、通過線圈繞組部分114至另一線圈引線110或112且通過另一終端126返回至該板的電路路徑。當如此安裝至電路板時，取決於所使用線圈配置之詳情，元件100可經組態為功率電感器或變壓器。
雖然終端突出部115及116用以形成所示之例示性表面黏著終端126，但可替代地以另一方式形成表面黏著終端。舉例而言，當在元件被疊層時將線圈引線110及112延伸至側邊緣125及127(如圖4所示)時，可將其他終端結構附接至線圈引線110及112。在此項技術中已知用於提供印刷電路板應用之表面黏著終端的各種技術，其中之任一者可被使用。所示終端126僅僅係出於說明之目的而被提供，且應認識到，其他終端技術係已知的且可被利用。
圖8至圖14說明磁性元件200之另一實施例，磁性元件200在許多態樣中類似於先前所描述之元件100。因此，相同參考字元用於實施例100及200中之相應特徵。讀者參考上文針對與元件100之特徵重疊的元件200之特徵的論述。
圖1至圖7及圖8至圖14之研究將揭露：元件100與元件200之間的差異在於元件200使用不同於核心件108之核心件201。
如同核心件108，與第一磁性複合材料片104及第二磁性複合材料片106分離地提供核心件201。磁性核心件201可包括具有第一尺寸之第一部分202、具有第二尺寸之第二部分204(圖10)，及具有第三尺寸之第三部分206。在所示實例中，第一部分202為大體上環狀或盤狀且具有自元件100之中心軸線122所量測的第一半徑R1(圖10)，且第二部分204為大體上圓柱形且具有實質上小於第一半徑R1之不同的第二半徑R2。第二部分204自第一部分202向上延伸，且通常佔用線圈繞組部分114之敞開式中心區域。亦即，R2實質上等於線圈繞組部分114之內半徑。
第三部分206在第二部分204上方延伸、為大體上環狀或盤狀且具有自元件100之中心軸線122所量測的第三半徑R3(圖10)。第三半徑R3大於R2，但小於R1，使得第三部分206界定相對於第二部分204之外伸凸緣。因此，延伸於各自具有較大半徑之部分202與部分206之間的第二部分204界定線圈102之繞組部分114之受限空間或位置。核心件201有時被稱為鼓形核心(drum core)，且可同樣地在此項技術中被辨識。
線圈繞組部分114定位於或停置於磁性件之第一部分202上。在所示實例實施例中，第一部分202之半徑R1相對較大，使得第一部分202之外周邊幾乎完全地延伸於片104、106之對置末端邊緣之間，如在圖10中最佳地看出。除了核心件201之第一部分202之圓形形狀以及片104及106之正方形形狀以外，磁性核心件之第一部分202在面積方面實質上同延至下部片106且提供大接觸面積。
與第一部分118對比，具有較小半徑R2及R3之第二部分204及第三部分206不與上部片104同延且提供較小接觸面積。線圈繞組部分114中之複數個線匝繞核心件201之第二部分204延伸。線圈102可直接形成於鼓形核心201上且繞鼓形核心201纏繞，使得繞組部分114纏繞於第二部分204上。繞組102可經預製作於鼓形核心201上且經提供為用於製造元件200之子總成。
核心件201可由鐵氧體、上文所揭示之磁性粉末粒子中之任一者或此項技術中已知之其他適當磁性材料製成。核心件201在疊層程序期間提供對線圈102之結構支撐、協助相對於複合材料片104、106定位線圈102，且提供已完成元件200之額外磁性效能(尤其當核心件201相較於複合材料片104、106具有較大磁導率時)。在此實施例中，較高直流容量之線圈102可因此與針對甚至較大電感具有較大磁導率之核心件201耦合。
除了代替核心件108所使用之核心件201以外，元件200之製造與上文所描述之製造實質上相同，具有類似益處及優點。
圖15至圖20說明磁性元件300之另一實施例，磁性元件300在大多數態樣中類似於所描述之元件100及200，但完全地省略分離提供之核心件。亦即，既不利用核心件108，亦不利用核心件201。在元件300中，片104及106在被壓縮時變形且佔用線圈102之敞開式中心區域，且因此繞該敞開式線圈中心且在該敞開式線圈中心內嵌入該線圈。因此，可以相對於其他已知小型化磁性元件之縮減成本提供可接受磁性元件300以用於較低電流應用。如先前所提及，在某些實施例中，下部片106可被認為選用的，且僅上部片104可被疊層至線圈。在本發明之所有預期實施例中不需要多個磁性複合材料片。
元件300在所有態樣中以另外方式類似於先前所描述之元件100。因此，相同參考字元用於實施例100及300中之相應特徵。讀者參考上文針對與元件100之特徵重疊的元件300之特徵的論述。
根據所描述之片104及106之介電、磁性及聚合性質，諸如功率電感器之小型化低剖面磁性元件可具備大電感值以及大直流容量，該等磁性元件在此以前極難以按經濟方式(若存在)製造。類似益處可增進諸如變壓器的其他類型之小型化磁性元件。
本發明之益處及優點現被咸信為關於所描述之例示性實施例予以充足地揭示。
已揭示一種磁性元件，該磁性元件包括：至少一導電導線線圈，其包括一第一引線、一第二引線，及在該第一引線與該第二引線之間的複數個線匝；及至少一絕緣、介電且磁性片，其包含不具有形狀各向異性之軟磁性粉末粒子與一黏合劑材料之一複合混合物，該複合材料經提供為一獨立式固體片層；其中該至少一絕緣、介電且磁性片被疊層至該線圈，藉此界定嵌入該至少一線圈之一單體核心結構。
視需要，該黏合劑材料可為一熱塑性樹脂或一熱固性樹脂中之一者。該樹脂可為聚合物基的。該至少一絕緣、介電且磁性片可使用熱及壓力中之至少一者而疊層至該線圈。該等磁性粉末粒子可在該至少一絕緣、介電且磁性片中構成至少90重量百分比之該混合物。該至少一絕緣、介電且磁性片之一有效磁導率可為至少10。該至少一絕緣、介電且磁性片之一密度可為每立方公分至少3.3公克。終端突出部可耦合至該第一引線及該第二引線中之每一者。表面黏著終端耦合至該等各別第一及第二引線。
可與該至少一片分離地提供一磁性核心件，其中該複數個線匝繞該磁性核心件延伸，且該至少一片被經疊層至該線圈及該磁性核心件。該磁性核心件可包括具有一第一半徑之一第一部分，及具有不同於該第一半徑之一第二半徑之一第二部分，其中該第二部分自該第一部分延伸，且該複數個線匝繞該第二部分延伸。該分離製作之核心件可為一鼓形核心，且該導線線圈可繞該鼓形核心纏繞。
該元件可為一功率電感器。該至少一絕緣、介電且磁性片可包括一第一片及一第二片，其中該第一片及該第二片中之每一者包含不具有形狀各向異性之軟磁性粉末粒子與一黏合劑材料之一複合混合物，該複合材料經提供為一獨立式固體片層；其中該至少一線圈***於該第一片與該第二片之間，且其中該第一片及該第二片被疊層至該線圈且彼此疊層以將該至少一線圈嵌入於一單體核心結構中。
亦揭示一種磁性元件之另一實施例，該磁性元件包括：第一絕緣、介電且磁性片及第二絕緣、介電且磁性片；至少一導電導線線圈，其包括一第一引線、一第二引線，及在該第一引線與該第二引線之間的複數個線匝；其中該至少一導電線圈***於該第一絕緣、介電且磁性片與該第二絕緣、介電且磁性片之間；其中該第一絕緣、介電且磁性片及該第二絕緣、介電且磁性片被疊層至該線圈以將該線圈嵌入於該第一絕緣、介電且磁性片與該第二絕緣、介電且磁性片之間且界定一單體核心結構而不產生一實體間隙；且該第一絕緣、介電且磁性片及該第二絕緣、介電且磁性片各自包含：一複合材料片，其包括不具有形狀各向異性之軟磁性粉末粒子，及由可使用熱及壓力進行疊層之熱塑性或熱固性樹脂組成之一聚合物黏合劑；該複合材料經提供為一獨立式固體片層；其中該複合材料之一密度為每立方公分至少3.3公克；其中該等磁性粉末粒子按重量百分比計構成至少90%之該複合材料；且其中該複合材料之有效磁導率為至少10。
該磁性元件可進一步包括與該第一片及該第二片分離地提供之一磁性核心件，其中該複數個線匝繞該磁性核心件延伸，且該第一片及該第二片被疊層至該線圈及該分離製作之核心件以形成一單體核心結構。該分離製作之核心件可包括具有一第一半徑之一第一部分，及具有不同於該第一半徑之一第二半徑之一第二部分，其中該第二部分自該第一部分延伸，且該複數個線匝繞該第二部分延伸。該磁性核心件可為一鼓形核心，且該導線線圈可繞該鼓形核心纏繞。該磁性元件可進一步包括表面黏著終端，且該元件可為一功率電感器。
另外揭示一種磁性元件之一實施例，該磁性元件包括：第一絕緣、介電且磁性片及第二絕緣、介電且磁性片，該第一絕緣、介電且磁性片及該第二絕緣、介電且磁性片各自包含經提供為一獨立式固體片層之一複合材料；至少一導電導線線圈，其包括一第一引線、一第二引線，及在該第一引線與該第二引線之間的複數個線匝；一磁性核心件，其係與該第一絕緣、介電且磁性片及該第二絕緣、介電且磁性片分離地提供；該複數個線匝繞該磁性核心件延伸；其中該至少一導電線圈及該磁性核心件***於該第一絕緣、介電且磁性片與該第二絕緣、介電且磁性片之間；其中該第一絕緣、介電且磁性片及該第二絕緣、介電且磁性片被疊層至該線圈及該磁性核心件以嵌入該線圈及該磁性核心件且界定一單體核心結構而不產生一實體間隙；及表面黏著終端，該等表面黏著終端連接至該第一線圈引線及該第二線圈引線。
該磁性核心件可包括具有一第一半徑之一第一部分，及具有不同於該第一半徑之一第二半徑之一第二部分，其中該第二部分自該第一部分延伸，且該複數個線匝繞該第二部分延伸。該分離製作之核心件可為一鼓形核心，且該導線線圈可繞該鼓形核心纏繞。該複合材料可包含：不具有形狀各向異性之軟磁性粉末粒子；及由可使用熱及壓力進行疊層之熱塑性或熱固性樹脂組成之一聚合物黏合劑；其中該複合材料之一密度為每立方公分至少3.3公克；其中該等磁性粉末粒子構成至少90重量%之該複合材料；且其中該複合材料之有效磁導率為至少10。該元件可為一功率電感器。
亦揭示一種製作包括一導線線圈及至少一絕緣、介電且磁性片之一磁性元件之方法。該方法包括：將至少一導線線圈與該至少一絕緣、介電且磁性片層裝配；該至少一片包含經提供為一獨立式固體片層之一複合材料，該複合材料包括不具有形狀各向異性之軟磁性粉末粒子；及將該至少一絕緣、介電且磁性片疊層至該至少一導線線圈，藉此形成一單體核心結構，該單體核心結構將該線圈嵌入於其中而無一實體間隙。
視需要，將至少一導線線圈與該至少一片裝配可包括：將至少一導線線圈與各自為經提供為一獨立式固體片層之一複合材料的第一絕緣、介電且磁性片及第二絕緣、介電且磁性片一起***，每一片中之該複合材料包括不具有形狀各向異性之軟磁性粉末粒子；及將該第一絕緣、介電且磁性片及該第二絕緣、介電且磁性片疊層至該至少一導線線圈，藉此形成一單體核心結構，該單體核心結構將該線圈嵌入於其中而無一實體間隙。該方法亦可包括提供連接至該第一引線及該第二引線之表面黏著終端。該線圈可包括至少一導電導線線圈，該至少一導電導線線圈包括一第 一引線、一第二引線，及在該第一引線與該第二引線之間的複數個線匝；且該元件可進一步包括與該至少一絕緣、介電且磁性片分離地提供之一磁性核心件，該方法進一步包含：繞該磁性核心件之一部分延伸該複數個線匝；及將該至少一絕緣、介電且磁性片疊層至該線圈及該磁性核心件。繞該磁性核心件之一部分延伸該複數個線匝可包括繞一鼓形核心纏繞該線圈。
可藉由該方法形成一產品，且該產品可為一功率電感器。該複合材料可進一步包括：一聚合物黏合劑，其由可使用熱及壓力進行疊層之熱塑性或熱固性樹脂組成；其中該複合材料之一密度為每立方公分至少3.3公克；其中該等磁性粉末粒子構成90重量%之該複合材料；且其中該複合材料之有效磁導率為至少10。
亦揭示一種磁性元件之一實施例，該磁性元件包括：至少一導電導線線圈，其包括一第一引線、一第二引線，及在該第一引線與該第二引線之間的複數個線匝；及一磁性複合材料，其界定嵌入該至少一線圈之一單體核心結構而不產生一實體間隙；其中該磁性複合材料包括不具有形狀各向異性之金屬粉末粒子及一黏合劑；其中該複合材料之一密度為每立方公分至少3.3公克；其中該等金屬粉末粒子按重量百分比計構成至少90%之該複合材料；且其中該複合材料之有效磁導率為至少10。
該單體核心結構可由疊層至該至少一線圈之至少一絕緣、介電且磁性片形成。該至少一片可包括第一片及第二片，且該導電線圈***於該第一絕緣、介電且磁性片與該第二絕緣、介電且磁性片之間。
此書面描述使用包括最佳模式之實例以揭示本發明，且亦使熟習此項技術者能夠實踐本發明，包括製造及使用任何裝置或系統且執行任何併入方法。本發明之可取得專利的範疇係藉由申請專利範圍界定，且可包括熟習此項技術者所想到的其他實例。若此等其他實例具有非不同於申請專利範圍之文字語言的結構元素，或若該等其他實例包括與申請專利範圍之文字語言無實質差異的等效結構元素，則該等其他實例意欲在申請專利範圍之範疇內。
100．．．磁性元件
102．．．線圈/繞組
104．．．第一磁性複合材料片
106．．．第二磁性複合材料片
108．．．磁性核心件
110．．．第一引線
112．．．第二引線
114．．．線圈繞組部分
115．．．終端突出部
116．．．終端突出部
118．．．第一部分
120．．．第二部分
122．．．中心軸線
124．．．核心結構
125．．．對置側邊緣
126．．．表面黏著終端
127．．．對置側邊緣
128．．．底部表面
200．．．磁性元件
201．．．核心件/鼓形核心
202．．．第一部分
204．．．第二部分
206．．．第三部分
300．．．磁性元件
圖1為例示性磁性元件的分解圖。
圖2為圖1所示之元件之部分的裝配圖。
圖3為圖2所示之總成的側視圖。
圖4為在疊層之後圖3所示之總成的側視圖。
圖5為在疊層之後圖1所示之總成的透視圖。
圖6為圖5所示之疊層總成的側視圖。
圖7為圖6所示且展示元件之經完全形成表面黏著終端之疊層總成的側視圖。
圖8為另一例示性磁性元件的分解圖。
圖9為圖8所示之元件之部分的裝配圖。
圖10為圖9所示之總成的側視圖。
圖11為在疊層之後圖10所示之總成的側視圖。
圖12為在疊層之後圖8所示之總成的透視圖。
圖13為圖12所示之疊層總成的側視圖。
圖14為圖13所示且展示元件之經完全形成表面黏著終端之疊層總成的側視圖。
圖15為另一例示性磁性元件的分解圖。
圖16為圖15所示之元件之部分的裝配圖。
圖17為圖16所示之總成的側視圖。
圖18為在疊層之後圖17所示之總成的側視圖。
圖19為在疊層之後圖15所示之總成的透視圖。
圖20為圖18所示之疊層總成的側視圖。
100‧‧‧磁性元件
102‧‧‧線圈/繞組
104‧‧‧第一磁性複合材料片
106‧‧‧第二磁性複合材料片
108‧‧‧磁性核心件
110‧‧‧第一引線
112‧‧‧第二引線
114‧‧‧線圈繞組部分
115‧‧‧終端突出部
116‧‧‧終端突出部
118‧‧‧第一部分
120‧‧‧第二部分

Claims (38)

  1. 一種磁性元件，其包含：至少一導電導線線圈，其包括一第一引線、一第二引線，及在該第一引線與該第二引線之間的複數個線匝；及至少一絕緣、介電且磁性片，其包含不具有形狀各向異性之軟磁性粉末粒子與一黏合劑材料之一複合混合物，該複合材料經提供為一獨立式固體片層；其中該至少一絕緣、介電且磁性片被疊層至該線圈，藉此界定嵌入該至少一線圈之一單體核心結構。
  2. 如請求項1之磁性元件，其中該黏合劑材料為一熱塑性樹脂或一熱固性樹脂中之一者。
  3. 如請求項2之磁性元件，其中該樹脂為聚合物基的。
  4. 如請求項2之磁性元件，其中該至少一絕緣、介電且磁性片係使用熱及壓力中之至少一者而疊層至該線圈。
  5. 如請求項1之磁性元件，其中該等磁性粉末粒子在該至少一絕緣、介電且磁性片中構成至少90重量百分比之該混合物。
  6. 如請求項1之磁性元件，其中該至少一絕緣、介電且磁性片之一有效磁導率為至少10。
  7. 如請求項1之磁性元件，其中該至少一絕緣、介電且磁性片之一密度為每立方公分至少3.3公克。
  8. 如請求項1之磁性元件，其進一步包含耦合至該等第一及第二引線中之每一者之終端突出部。
  9. 如請求項1之磁性元件，其進一步包含耦合至該等各別 第一及第二引線之表面黏著終端。
  10. 如請求項1之磁性元件，其進一步包含與該至少一片分離地提供之一磁性核心件，該複數個線匝繞該磁性核心件延伸，且該至少一片被疊層至該線圈及該磁性核心件。
  11. 如請求項10之磁性元件，其中該磁性核心件包含具有一第一半徑之一第一部分，及具有不同於該第一半徑之一第二半徑之一第二部分，該第二部分自該第一部分延伸，且該複數個線匝繞該第二部分延伸。
  12. 如請求項11之磁性元件，其中該分離製作之核心件包含一鼓形核心，且該線圈係繞該鼓形核心纏繞。
  13. 如請求項1之磁性元件，其中該元件為一功率電感器。
  14. 如請求項1之磁性元件，其中該至少一絕緣、介電且磁性片包含一第一片及一第二片，該第一片及該第二片中之每一者包含不具有形狀各向異性之軟磁性粉末粒子與一黏合劑材料之一複合混合物，該複合材料經提供為一獨立式固體片層；其中該至少一線圈***於該第一片與該第二片之間；且其中該第一片及該第二片被疊層至該線圈且彼此疊層以將該至少一線圈嵌入於一單體核心結構中。
  15. 一種磁性元件，其包含：第一絕緣、介電且磁性片及第二絕緣、介電且磁性片；至少一導電導線線圈，其包括一第一引線、一第二引 線，及在該第一引線與該第二引線之間的複數個線匝；其中該至少一導電線圈***於該第一絕緣、介電且磁性片與該第二絕緣、介電且磁性片之間；其中該第一絕緣、介電且磁性片及該第二絕緣、介電且磁性片被疊層至該線圈以將該線圈嵌入於該第一絕緣、介電且磁性片與該第二絕緣、介電且磁性片之間且界定一單體核心結構而不產生一實體間隙；且該第一絕緣、介電且磁性片及該第二絕緣、介電且磁性片各自包含：一複合材料片，其包括不具有形狀各向異性之軟磁性粉末粒子，及由可使用熱及壓力進行疊層之熱塑性或熱固性樹脂組成之一聚合物黏合劑；該複合材料經提供為一獨立式固體片層；其中該複合材料之一密度為每立方公分至少3.3公克；其中該等磁性粉末粒子按重量百分比計構成至少90%之該複合材料；且其中該複合材料之有效磁導率為至少10。
  16. 如請求項15之磁性元件，其進一步包含與該第一片及該第二片分離地提供之一磁性核心件，該複數個線匝繞該磁性核心件延伸，且該第一片及該第二片被疊層至該線圈及該分離製作之核心件以形成一單體核心結構。
  17. 如請求項16之磁性元件，其中該分離製作之核心件包含具有一第一半徑之一第一部分，及具有不同於該第一半 徑之一第二半徑之一第二部分，該第二部分自該第一部分延伸，且該複數個線匝繞該第二部分延伸。
  18. 如請求項17之磁性元件，其中該磁性核心件包含一鼓形核心，該線圈係繞該鼓形核心纏繞。
  19. 如請求項15之磁性元件，其進一步包含表面黏著終端。
  20. 如請求項19之磁性元件，其中該元件為一功率電感器。
  21. 一種磁性元件，其包含：第一絕緣、介電且磁性片及第二絕緣、介電且磁性片，其各自包含經提供為一獨立式固體片層之一複合材料；至少一導電導線線圈，其包括一第一引線、一第二引線，及在該第一引線與該第二引線之間的複數個線匝；一磁性核心件，其係與該第一絕緣、介電且磁性片及該第二絕緣、介電且磁性片分離地提供；該複數個線匝繞該磁性核心件延伸；其中該至少一導電導線線圈及該磁性核心件***於該第一絕緣、介電且磁性片與該第二絕緣、介電且磁性片之間；其中該第一絕緣、介電且磁性片及該第二絕緣、介電且磁性片被疊層至該線圈及該磁性核心件以嵌入該線圈及該磁性核心件且界定一單體核心結構而不產生一實體間隙；及表面黏著終端，該等表面黏著終端連接至該第一線圈引線及該第二線圈引線。
  22. 如請求項21之磁性元件，其中該磁性核心件包含具有一第一半徑之一第一部分，及具有不同於該第一半徑之一第二半徑之一第二部分，該第二部分自該第一部分延伸，且該複數個線匝繞該第二部分延伸。
  23. 如請求項22之磁性元件，其中該分離製作之核心件包含一鼓形核心，且該線圈係繞該鼓形核心纏繞。
  24. 如請求項21之磁性元件，其中該複合材料包含：不具有形狀各向異性之軟磁性粉末粒子；及由可使用熱及壓力進行疊層之熱塑性或熱固性樹脂組成之一聚合物黏合劑；其中該複合材料之一密度為每立方公分至少3.3公克；其中該等磁性粉末粒子構成至少90重量%之該複合材料；且其中該複合材料之有效磁導率為至少10。
  25. 如請求項21之磁性元件，其中該元件為一功率電感器。
  26. 一種製作包括一導線線圈及至少一絕緣、介電且磁性片之一磁性元件之方法，該方法包含：將至少一導線線圈與該至少一絕緣、介電且磁性片裝配；該至少一絕緣、介電且磁性片包含經提供為一獨立式固體片層之一複合材料，該複合材料包括不具有形狀各向異性之軟磁性粉末粒子；及將該至少一絕緣、介電且磁性片疊層至該至少一導線線圈，藉此形成一單體核心結構，該單體核心結構 將該線圈嵌入於其中而無一實體間隙。
  27. 如請求項26之方法，其中將至少一導線線圈與該至少一片裝配包含：將至少一導線線圈與各自為經提供為一獨立式固體片層之一複合材料的第一絕緣、介電且磁性片及第二絕緣、介電且磁性片一起***，每一片中之該複合材料包括不具有形狀各向異性之軟磁性粉末粒子；及將該第一絕緣、介電且磁性片及該第二絕緣、介電且磁性片疊層至該至少一導線線圈，藉此形成一單體核心結構，該單體核心結構將該線圈嵌入於其中而無一實體間隙。
  28. 如請求項26之方法，其進一步包含提供連接至該第一引線及該第二引線之表面黏著終端。
  29. 如請求項26之方法，其中該線圈包括至少一導電導線線圈，該至少一導電導線線圈包括一第一引線、一第二引線，及在該第一引線與該第二引線之間的複數個線匝，且該元件進一步包括與該至少一絕緣、介電且磁性片分離地提供之一磁性核心件，該方法進一步包含：繞該磁性核心件之一部分延伸該複數個線匝；及將該至少一絕緣、介電且磁性片疊層至該線圈及該磁性核心件。
  30. 如請求項29之方法，其中繞該磁性核心件之一部分延伸該複數個線匝包含繞一鼓形核心纏繞該線圈。
  31. 如請求項26之方法，其中該複合材料進一步包含：一聚合物黏合劑，其由可使用熱及壓力進行疊層之熱 塑性或熱固性樹脂組成；其中該複合材料之一密度為每立方公分至少3.3公克；其中該等磁性粉末粒子構成至少90重量%之該複合材料；且其中該複合材料之有效磁導率為至少10。
  32. 一種產品，其係藉由如請求項26之方法形成。
  33. 如請求項32之產品，其中該產品為一功率電感器。
  34. 一種產品，其係藉由如請求項31之方法形成。
  35. 如請求項34之產品，其中該產品為一功率電感器。
  36. 一種磁性元件，其包含：至少一導電導線線圈，其包括一第一引線、一第二引線，及在該第一引線與該第二引線之間的複數個線匝；及一磁性複合材料，其形成至少一絕緣、介電且磁性片並界定嵌入該至少一線圈之一單體核心結構而不產生一實體間隙；其中該磁性複合材料包括不具有形狀各向異性之金屬粉末粒子及一黏合劑；其中該複合材料之一密度為每立方公分至少3.3公克；其中該等金屬粉末粒子按重量百分比計構成至少90%之該複合材料；且其中該複合材料之有效磁導率為至少10。
  37. 如請求項36之磁性元件，其中該單體核心結構係由疊層至該至少一線圈之至少一絕緣、介電且磁性片形成。
  38. 如請求項36之磁性元件，其中該至少一片包含第一片及第二片，且該導電線圈***於該第一絕緣、介電且磁性片與該第二絕緣、介電且磁性片之間。
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