编者按

今年初，随着DeepSeek的横空出世，从地方政府、央企国企到金融、汽车等重点行业，掀起了一股本地化部署的热潮。实现本地部署的首要步骤是采购服务器并搭建配套硬件设施，其中大多数中小企业客户出于成本考量，普遍采用单机或双机配置运行DeepSeek模型。

这一波算力需求的迅猛增长，使得作为服务器主板核心元器件的一体成型电感迎来了关键的技术升级窗口期，相关生产工艺和设备需求既面临着严峻挑战，也孕育着重大机遇。本文将深入探讨一体成型电感在服务器领域的性能参数要求、材料与工艺的创新方向，以及生产设备的技术突破点，为行业同仁提供具有前瞻性的技术参考和实践指引。

一、服务器一体成型电感的参数及性能要求

一体成型电感作为服务器电源模块中的核心组件，其性能直接关系到电源转换效率、系统稳定性以及整体运行的可靠性。因此，对于服务器一体成型电感的参数要求极为严格，这些参数不仅决定了电感器自身的性能表现，还对整个服务器系统的运行状态产生深远影响。

Q：对于服务器主板用一体成型电感，主要关注哪些参数呢？

麦格米特：对于一体成型电感，主要关注的参数包括电感量、体积和电流承载能力。随着功率的提升，电流相应增大，因此在保持小体积的同时，需确保电感具备较大的电感量和足够的电流承载能力。

一体成型电感的散热性能通常较好，因其绕组匝数较少，且外部结构为实心，能够有效传导热量。芯片电感是从一体成型电感工艺演变而来，从传统的绕组后模压工艺发展到铜铁共烧工艺，目的是在保持相同电感量的前提下减小体积，同时满足整机芯片功率和功耗增加的需求，即在体积受限的情况下实现更大的电流承载能力。

铂科：主要关注的还是可靠性，AI服务器相对价值比较高，稳定性要求非常高，所以对电感器件的可靠性要求非常高，不能因为一个电感造成整个板子不能用。

对于服务器主板所使用的一体成型电感，其关键参数主要包括感量和直流偏置等。但最终效率是电感核心指标，而效率又与磁导率、损耗、饱和以及直流电阻（DCR）密切相关。通常情况下，磁导率越高，电感的性能表现越佳，但高的磁导率可能会导致电感饱和电流差。因此，未来的重点在于寻找兼具高磁导率、高饱和和低损耗的材料。

田村：

主要关注哪些参数有以下几点：

1）基本电气性能：感值（±5%精度@额定电流）；多相电饱和电流（Isat）≥标称电流的130%；直流电阻（DCR）<0.5mΩ（@1A）；降低导通损耗，提升能效（>95%）。

2）高频特性：自谐振频率（SRF）>3GHz（PCIe 6.0要求）； 抑制GHz级噪声（如DDR5/PCIe信号）；插入损耗（@高频）≤1.5dB（@2400MHz）确保信号完整性。

3）热管理：热阻（θJA）≤6℃/W（10mm² PCB散热），125℃环境稳定运行；

温度循环稳定性：1000次循环后感值漂移<5%（-55℃~125℃），长期可靠性保障 。                 

4）机械可靠性：尺寸公差±0.05mm ，适配高密度主板布局。

5）抗震性能：通过MIL-STD-810G 6Grms振动测试，应对数据中心机械振动。             

6）MI兼容性：共模阻抗（Zcm@100MHz）≥50Ω，抑制共模噪声干扰 。

胜美达：对于服务器主板用一体成型电感，主要关注的参数包括效率、直流电阻（DCR）和温度等值。其中，DCR要求极低，一般在0.1mΩ至0.3mΩ之间，最高不超过1.3mΩ；温度等值要求从120℃提升至150℃。目前，国内企业在粉材和胶水材料上存在一定技术难点，尤其是胶水，胶水会随着时间而氧化和裂化、会导致电感值波动。相比之下，铜铁共烧技术可解决这一问题，但产能不足限制了其应用。

风华高科：在服务器的电源电路中追求更大的电流、更稳定的电压、响应更快、更纯净的电流或电压，服务器主板上的一体成型电感主要关注低直流电阻、低损耗、大电流及抗EMI干扰能力。

铭普：在满足通用一体成型电感的基础参数（如：初始电感值（L）、直流电阻（DCR）、饱和电流（Isat））的前提下，服务器应用场景因其高频、高负载、高密度集成的运行特性，在某些特定应用场景下，磁芯损耗和电磁抗干扰也是需要关注的重要参数。

星特：目前服务器领域温度特性参数为：

·工作温度范围：服务器主板通常运行在较高的温度环境下，因此电感器需要能够在较宽的温度范围内稳定工作，一般要求工作温度范围为-55℃至+125℃。

·温度系数：温度系数表示电感量随温度变化的程度。温度稳定性好的电感器在不同温度下电感量变化较小，有助于保证电路的一致性。

尺寸大小：服务器主板内部空间有限，因此需要选择尺寸较小的一体成型电感，以节省空间，同时满足高功率密度的需求。

封装形式：常见的封装形式有贴片式和插件式。服务器主板一般采用贴片式电感，便于自动化生产和安装。

随着5G技术、AI服务器的普及，电子设备不断向薄型化、小型化方向发展，对电感产品的性能要求也日益提高。目前，行业内正在推广热压工艺生产的2012.2016、2520、3225系等小型化电感产品，以替代传统的模压、大尺寸电感（如04.06、08、10系列）。

服务器用一体成型电感 图源：星特

二、服务器一体成型电感：材料与工艺的未来需求趋势

随着服务器技术的快速发展，尤其是人工智能和大数据等领域的崛起，一体成型电感的工艺材料正面临新的需求趋势。未来，其发展将聚焦于高性能、高效率、小型化和成本优化等方向，材料创新将成为推动服务器行业进步的关键。

Q：随着技术向高频化迈进，当前频率已攀升至MHz量级，这对一体成型电感的选材提出了什么要求？什么类型的磁性材料会成为一体成型电感的主流选择？

麦格米特：目前一体成型电感主要采用传统buck电感，其核心原材料为羰基铁粉。这种材料虽然在一定程度上满足了当前的应用需求，但若未来能够引入铁镍等其他高性能磁性材料，一体成型电感的效率有望得到进一步提升。然而，铁粉芯在模压成型后的退火温度相对较低，而铁镍等材料的退火温度较高。这使得绕组绝缘材料的耐温性能成为制约因素。因此，一体成型电感行业未来如何研发出耐温等级更高的绕组绝缘材料，以匹配高温退火工艺的需求，将成为亟待解决的难题。

田村：1、这里重要说明以下几大参数：

2、哪种磁性材料会成为一体成型电感的主流选择

（1） 铁氧体（Mn-Zn），逐步退出高频市场

优势：初始磁导率高（μi=2000~15000），成本低 。

瓶颈：截止频率fr仅2-3MHz（@3MHz损耗>100mW/cm³）。

典型应用：<3MHz的消费电子电源，逐步被替代 。 

（2）结构创新晋升MHz应用新锐

A.金属合金粉（铁硅铝/Sendust），中频段主力

技术升级：通过气流分级将粉末D50从50μm细化至10μm，涡流损耗降低60% 。 

表面磷酸盐+硅烷双重包覆，绝缘电阻>100MΩ·cm ；

参数表现：μi=60~120，Bs=1.0~1.2T，fr=5~8MHz ；

代表型号：TDK CLF7045（5×5×4mm，DCR=0.8mΩ@10A）。 

B.软磁复合材料（SMC）MHz级新锐
结构创新：铁硅颗粒（D50=20μm）表面ALD沉积2nm Al₂O₃层，击穿场强>30kV/mm； 
3D打印梯度磁导率设计（芯部μ=300，边缘μ=100）。 
性能优势：涡流损耗仅为铁硅铝的1/4@5MHz；饱和电流密度>80A/mm²（传统方案<50A/mm²）  
应用案例：Vishay IHSR-4020在3MHz/20A下效率达96% 。

（3）纳米晶材料：高频终极方案

工艺突破：快淬工艺制备20μm厚Fe-Si-B-Nb带材，晶粒尺寸<30nm ，横向磁场退火（横向场强100Oe）提升直流偏置能力30% 。

关键参数：μi=5×10⁴，Bs=1.25T，fr>10MHz ；损耗密度<20mW/cm³@10MHz（日立金属FT-3K）。

瓶颈：带材脆性导致绕制成型良率<70% 。

（4）材料体系创新

核壳结构磁粉：Fe-Si@SiO₂核壳颗粒（壳层厚度10-50nm）；涡流损耗降低至传统铁粉的1/5@10MHz  

非晶/纳米晶复合：交替堆叠Co基非晶（μi=10⁵）与Fe基纳米晶（Bs=1.8T）层 ；实现μ×Bs积突破1×10⁵ T·H/m  

胜美达：随着技术向高频化迈进，当前频率已攀升至MHz量级，这要求一体成型电感在选材上具备更高的电阻率、更低的损耗以及更高的饱和磁感应强度。高频应用下，磁性材料需在保持良好磁性能的同时，有效降低涡流损耗，以适应高频工作环境。

在此背景下，合金粉末仍将是主流选择，但会通过添加羰基粉和非晶纳米晶材料来优化性能。例如，非晶纳米晶材料因其低损耗特性，可有效提高电感产品的效率。此外，铜铁共烧工艺通过高温烧结（约七八百度），进一步提升了材料的稳定性和性能，使其成为高频一体成型电感的重要发展方向。

Hopper GPU架构 

铭普：随着服务器电源模块开关频率从kHz级（如300kHz） 提升至MHz级（如2MHz以上），磁性材料需满足以下关键性能：

MHz级高频下磁芯损耗不超300mW/cm³，而传统金属分芯损耗可达1000+mW/cm³，显然还有很大的提升空间的；5MHz频段内磁导率波动率需进一步提高，保障更高电感值一致性；还需要需承受最高达200℃的极端温度，并确保磁损增幅在可控范围。

非晶/纳米晶材料以其优异的损耗性能，和较好的直流偏置特性，将成为未来服务器用一体成型电感的首选材料，但其硬度高和脆性大，不易成型的问题亟需解决，或与铁基金属磁粉复合，兼顾低损耗、高偏置和易成型等性能，才能让一体成型电感在高频应用领域成为主流选择。

星特：一体成型电感的主流磁性材料选择主要包括以下几种类型：

1. 金属软磁粉芯

金属软磁粉芯是当前一体成型电感的主流选择之一。常见的金属软磁粉包括羰基铁粉和合金粉（如FeSiCr合金粉料）。这些材料具有以下优势：

•  高饱和磁通密度：相比传统的铁氧体材料，金属软磁粉芯的饱和磁通密度更高，能够在大电流条件下保持良好的性能。

•  低损耗：在高频应用中，金属软磁粉芯的损耗更低，适合高功率密度的应用场景。

•  小型化和高性能：金属软磁粉芯制成的一体成型电感体积小，同时保持了低直流电阻（Rdc）和高电流承载能力。

2. 铁基合金磁性材料

铁基合金磁性材料也是重要的选择之一。例如，TDK的SPM系列功率电感器采用铁基合金磁性材料，具有大电流、低Rdc、小型化和优异的直流重叠特性。这种材料的特点包括：

•  高居里温度：性能受环境温度变化影响较小，适合在较宽的工作温度范围内使用。

•  良好的机械强度和屏蔽效果：通过一体成型工艺，铁基合金磁性材料能够提供高机械强度，并有效降低电磁干扰（EMI）

风华高科：随着半导体技术的发展，开关电源电路的工作频率由百KHz发展到MHz的量级,一体成型电感的材料要应对MHz量级下的损耗过大问题，如何降低高频低损耗、提高磁导率、提升高饱和特性等技术难点是核心。软磁材料分为非金属（如铁氧体）材料及金属（如铁、铁硅）材料，金属软磁材料比铁氧体非金属材料具有更高的磁饱和优点，但金属软磁材料在高频下存在损耗过高的不足。为解决这些问题，在目前技术迭代中，对金属软磁材料进行物理改性、多元粉配方设计是一体成型电感材料的一个趋势。

服务器一体成型电感 供图：风华高科

Q：一体成型电感的工艺演进方向是什么？

田村：

（1）成型工艺升级  

等静压成型： 200MPa压力下粉末密度>7.6g/cm³（传统模压仅7.0g/cm³）； 磁导率一致性提升至±3%（传统±10%）；

磁场取向成型：施加1T外磁场使磁粉定向排列，μ值提升40% 。

（2）散热结构设计

嵌入式热管：在电感内部集成0.6mm直径热管，热阻降低至3℃/W 。

（3）碳化硅填充树脂

树脂热导率从1.2W/m·K提升至3.0W/m·K 。 

（4）增材制造（AM）技术

增材制造（AM）技术：通过激光选区熔化（SLM）工艺，成功 3D 打印出孔隙率从 20% 渐变至 5% 的铁氧体梯度结构，经实测，其初始磁导率（μi）显著提升 40%。

（5）半固态成型工艺  

开发磁场辅助注塑成型（MAIM），在注射过程中施加1T强磁场定向排列磁粉，缩短生产周期30%。

（6）在线监测系统  

集成X射线断层扫描（CT），实时检测电感内部缺陷（空洞率<0.1%），良品率从82%提升至95%。

星特：铜铁共烧工艺作为一种新兴技术，是未来的发展趋势。该工艺通过取代传统线圈与焊接片的连接方式，避免了短路风险，提高了一体成型电感性能和可靠性。然而，目前市场上能够掌握铜铁共烧工艺的企业较少。其大规模应用需结合客户需求，若客户群体对该工艺的需求不足，企业单方面投入可能面临市场风险。因此，铜铁共烧工艺的推广仍需根据客户需求灵活调整。未来，随着市场需求的增长，铜铁共烧工艺的应用范围有望进一步扩大，其市场规模也可能超过传统一体成型电感。

三、服务器一体成型电感对设备的要求

随着服务器对一体成型电感性能要求的不断提高，生产设备也需要具备更高的自动化水平、精度和可靠性。因此，对生产设备的要求也日益严格，这不仅涉及到设备的技术参数，还包括其在生产过程中的稳定性、灵活性以及对复杂工艺的适应能力。

Q：服务器一体成型电感，它对于设备的要求主要体现在哪些方面呢？

星特：首先，设备需要从单机作业向自动化连线转变，以满足服务器一体成型电感对产品性能不断提升的需求。以往，服务器一体成型电感的生产可能依赖人工操作，如人工打扁等工序，但如今，自动化设备的应用已逐渐普及。绕线机从单轴机、双轴机发展到八轴机，进而形成了自动连线，这一过程显著提高了生产效率和产品一致性。

其次，设备的稳定性至关重要。稳定的设备能够有效替代手工操作，减少人为因素对产品质量的影响。同时，借助设备的视觉异型监测功能，甚至引入AI视觉技术，可以进一步提升检测精度，弥补人工检测的不足，确保产品质量的稳定性。

最后，从单机到自动连线的过渡是行业发展的必然趋势。通过实现自动化生产，整条生产线能够高效运转，彻底解决传统人工操作模式的局限性，满足服务器一体成型电感行业对高效率、高质量生产的要求。

Q：星特能否实现服务器一体成型电感设备的量产？

星特：国内企业如顺络电子、麦捷科技、风华高科等均已大规模投产，台湾地区的乾坤公司也是如此。目前星特已具备相关设备并已实现量产，拥有从冷压、绕线到一体成型以及后端测试封装的完整设备，能够为客户提供全流程解决方案。

这种全流程解决方案可满足最小至02系列电感的生产需求，甚至能够实现更小规格产品的制造。随着市场需求的不断变化，产品迭代更新至关重要。

目前，国内一体成型电感行业正处于产品迭代升级的关键阶段，正致力于从20系产品向10系产品迈进。其中，1412和1608型号有望成为未来市场的主流产品。以手机为例，三折屏的出现对产品小型化、薄型化提出了更高要求，而电感的尺寸与厚度直接影响产品整体性能。通过优化电感设计，能够在缩小尺寸的同时，维持甚至提升其性能与感流，从而推动产品向更小、更薄的方向发展。

结语

服务器一体成型电感的技术升级和生产设备的优化是推动服务器行业发展的关键因素。随着高频化、小型化和高效率需求的不断增长，材料创新、工艺改进以及设备升级将成为未来发展的重点方向。行业从业者需要紧跟技术前沿，不断探索和实践，以满足市场对高性能服务器一体成型电感的迫切需求。我们期待通过本文的探讨，能够为相关领域的研究和实践提供有益的参考，共同推动服务器一体成型电感技术的进步与发展。