[发明专利]功率电感器

说明书

提供一种功率电感器。所述功率电感器包括：本体，包含金属粉末及聚合物；至少一个基底，设置于所述本体中；以及至少一个线圈图案，安置于所述基底的至少一个表面上。所述金属粉末包含至少三种金属粉末，所述至少三种金属粉末的粒度分布(D50)的中值彼此不同。因此，磁导率可根据金属粉末的粒径变化来调整。此外，由于聚对二甲苯被涂覆于线圈图案上，可形成具有均匀厚度的绝缘层，且因此，本体与线圈图案之间的绝缘可得到改善。此外，各自的至少一个表面上安置有具有线圈形状的线圈图案的所述至少两个基底可设置于本体中以在一个本体内形成所述多个线圈，由此增大功率电感器的电容。

技术领域

本发明涉及一种功率电感器，且更具体而言，涉及一种具有优异的电感性质(Inductance)与改善的绝缘性质及热稳定性的功率电感器。

背景技术

功率电感器主要设置于可携式装置内的功率电路(例如，DC-DC转换器)中。由于功率电路以高频进行交换且为微型化的，因此正越来越多地使用功率电感器来代替现有的导线缠绕扼流线圈(Choke Coil)。此外，由于可携式装置的大小减小且被多功能化，因此功率电感器正以微型化、高电流、低电阻等方式发展。

根据先前技术的功率电感器被制造成由具有低介电常数的介电质制成的多个铁氧体(ferrite)或多个陶瓷片材被叠层的形状。此处，陶瓷片材中的每一者上形成有线圈图案，且因此，形成于所述陶瓷片材中的每一者上的所述线圈图案经由导电通路连接至所述陶瓷片材，且所述线圈图案在所述片材被叠层的垂直方向上彼此重叠。此外，在先前技术中，一般而言可利用由镍(Ni)-锌(Zn)-铜(Cu)-铁(Fe)此四个元素系统构成的磁性材料制造所述陶瓷片材被叠层的本体。

然而，相较于金属材料的饱和磁化值(saturation magnetization value)而言，磁性材料具有相对低的饱和磁化值，且因此，所述磁性材料可能无法达成最近的可携式装置所需的高电流性质。如此一来，由于构成功率电感器的本体是利用金属粉末而制造，因此相较于利用磁性材料而制造的本体，功率电感器的饱和磁化值可相对地增大。然而，若本体是利用金属而制造，则高频波的涡流损耗(eddy current loss)及磁滞损耗(hysteresisloss)可能会增大进而导致材料的严重损坏。

为降低材料的损耗，可应用金属粉末通过聚合物而彼此绝缘的结构。亦即，金属粉末与聚合物彼此混合的片材被叠层以制造功率电感器的本体。此外，上面形成有线圈图案的预定基底设置于本体内部。亦即，线圈图案形成于预定基底上，且多个片材在线圈图案的上侧及下侧上被叠层且被压缩以制造功率电感器。

线圈电感(coil inductance)可与磁导率(magnetic permeability)成比例。因此，为在单位体积中达成高的电感，可能需要具有高磁导率的材料。由于金属粉末中的磁导率随着微粒的粒径的增大而提高，因此可使用具有大的粒径的微粒来达成高的磁导率。然而，粒径(particlesize)的增大使得高频损耗可能伴随可用降频转换(frequency-downconversion)的进行而增大。此可能因表面积的增大所引发的涡流损耗而造成。因表面涡流而造成的损耗可能被转换成热量，且电感器的效率可能因金属微粒的磁导率降低以及热损耗所造成的损耗增大而劣化。因此，为防止高频的效率劣化，有必要减小粒径。然而，当使用具有小的粒径的微粒时，将因能够被最大限度地表示的低磁导率而在实作电感方面存在局限性。因此，通过增大每一单位体积金属微粒的填充率(filling rate)来最小化致使磁导率降低的非磁性材料的体积是重要的。

(先前技术文献)

韩国专利公开案第2007-0032259号

发明内容

技术问题

本发明提供一种能够提高磁导率且因此提高电感的功率电感器。

本发明亦提供一种能够利用具有不同平均粒度分布(mean grain-sizedistribution)的多种金属粉末来提高磁导率的功率电感器。