KR100509684B1 - 마이크로카보닐철 분말을 이용한 에스엠디 파워 인덕터코어 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인쇄회로 기판에 표면 실장용으로 사용되는 인덕터 코어 소자에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고주파와 고전류에서 견딜 수 있으며, 자로를 형성하는 코어를 사각형으로 형성하고, 그 내부에 인덕터 코일을 내장하여 자동화 기계로서 표면 실장이 가능하도록 개량한 마이크로 카보닐철 분말을 이용한 에스엠디 파워 인덕터 코어에 관한 것이다.

본 발명은 고주파수(100MHz)나 고전류(40A)에서도 사용이 가능하며, 납작한 사각형태의 외형으로 설계하여 표면실장장치(SMD:Surface Mount Device)에 의한 자동 생산라인에 부품으로서 공급이 가능하도록 이루어진 마이크로 카보닐철 분말을 이용한 에스엠디 파워 인덕터 코어를 제공하고, 사각형태의 코어에 가로 세로 크기는 제한하고, 높이를 변화시키어 인덕턴스 값을 조정할 수 있는 코어를 구성하므로 전자기기의 전력단과 회로 상에서의 전자 노이즈를 제거하는 마이크로카보닐철 분말을 이용한 에스엠디 파워 인덕터 코어를 제공하고자 이루어지는 본 발명은 2㎛~10㎛의 입경을 갖는 마이크로 카보닐 철 분말로써 코어 본체와 코어 커버를 형성하되, 코어는 전체적으로 본체에 커버가 덮여 납작한 사각형태를 이루고, 본체는 중앙에 자로를 형성하는 원형 돌출부를 형성하고, 돌출부 주변을 확대시킨 타원형홈과 타원형 홈 양단을 외부와 연개시킨 개공으로 일체 성형하여 이루고, 커버는 상기 본체의 타원형홈을 폐쇄하며 개공을 통해 인출된 코일의 리드를 꺽어붙이는 요입부를 양단에 형성하고, 상기 타원형 홈에 권선된 4각동선의 코일을 내장하여 코일의 리드 단부를 접합리드로서 상기 커버의 요입부에 절곡 접합하여 이루어지는 것에 의한다.

Description

마이크로카보닐철 분말을 이용한 에스엠디 파워 인덕터 코어 {SMD power Inductor core using micro carbonyle iron powder}

본 발명은 인쇄회로 기판에 표면 실장용으로 사용되는 인덕터 코어 소자에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고주파와 고전류에서 견딜 수 있으며, 자로를 형성하는 코어를 사각형으로 형성하고, 그 내부에 인덕터 코일을 내장하여 자동화 기계로서 표면 실장이 가능하도록 개량한 마이크로카보닐철 분말을 이용한 에스엠디 파워 인덕터 코어에 관한 것이다.

주지된 바와 같이 디지털 전자 산업의 발전으로 전자 제품의 회로 구성이 동작 속도의 고속화로 높은 주파수에서 작동되도록 설계가 되고 있다.

전자 제품의 다양화로 많은 전자파 장해에 의해 회로 및 제품의 기능에도 치명적인 작용을 하게되고, 또 소형 경량화 추세에 따라 고주파 고전류에 견디는 소자를 요구하고 있기도 하다.

종래 기술에 따르면 도 1에 도시한 바와 같이 인덕터는 대부분 자심(慈心)인 코어와 코어에 코일을 권선하여 이루어져 왔다

상기 코어는 자력선의 통로로서 쓰이는 것으로 높은 투자율의 코어를 넣으면 자속이 늘어나고 적은 코일 권선으로 같은 인덕턴스를 얻을 수 있게 되지만, 반면에 코어에는 히스테리시스손이나, 와류손 등의 손실이 따르므로 사용 주파수나 목적에 맞는 코어 재료를 선택적으로 사용하고 있다.

코어 재료로서는 금속코어, 더스트 코어, 페라이트 코어로서 대별되고 있으며, 금속코어는 철-규소 합금의 규소강판, 철-니켈 합금의 퍼멀로이가 있으며 이들은 주로 파워트랜스나 저주파 트랜스 등에 이용되고 있다.

더스트코어는 순철 미분을 에폭시 수지로 혼합, 성형한 카보닐철 더스트 코어와, 철-알루미늄-규소를 주 성분으로 하는 센더스트 코어가 있고 이들은 주로 고주파 코일, 중간주파 트랜스포머 등에 이용되고 있다.

페이라트 코어는 철, 망간, 아연을 주 성분으로하는 Mn-Zn 페라이트와 Ni-Zn 페라이트가 있고, 전자는 주로 500kHz 이하의 플라이 백 트랜스에 후자는 고주파용 코일, 바 안테나, 중간주파 트랜스포머 등에 이용되고 있다.

상기와 같은 코어를 이용하여 코일을 권선하여 자심으로 조립한 부품을 통칭 코일부품(인덕터)이라 부르며 이는 주파수가 높을 수록 가는 코일선을 사용하며, 자심은 저주파용은 규소 강판, 고주파용은 페라이트나 압분심을 사용하는 것이 보편적이다.

또한, 상기 페라이트는 고주파에 적용되나 고전류에는 15A 이하에서 사용이 가능하고, 썬더스트 및 하이 프럭스 재질은 고주파(1MHz)에는 적용이 어려움이 있지만 고전류에는 40A 까지도 가능한 것으로 알려져 있다.

그러나 종래 인덕터 코어 소자들은 주파수 특성이 고주파에 견디는 경우에는 전류 특성이 떨어져 고 전류 환경에서 견딜 수 없는 문제를 갖고 있다.

본 발명은 종래 인덕터 코어 소자들이 갖는 문제점을 해소하고자 안출된 것으로서 다음과 같은 목적을 갖는다.

본 발명은 고주파수(100MHz)나 고전류(40A)에서도 사용이 가능하며, 납작한 사각형태의 외형으로 설계하여 표면실장장치(SMD:Surface Mount Device)에 의한 자동 생산라인에 부품으로서 공급이 가능하도록 이루어진 마이크로카보닐철 분말을 이용한 에스엠디 파워 인덕터 코어를 제공한다.

본 발명은 사각형태의 코어에 가로 세로 크기는 제한하고, 높이를 변화시키어 인덕턴스 값을 조정할 수 있는 코어를 구성하므로 전자기기의 전력단과 회로 상에서의 전자 노이즈를 제거하는 마이크로카보닐철 분말을 이용한 에스엠디 파워 인덕터 코어를 제공하는 것이다.

상기 목적을 구현하기 위하여 이루어지는 본 발명은 2㎛~10㎛의 입경을 갖는 마이크로 카보닐 철 분말로써 코어 본체와 코어 커버를 형성하되, 코어는 전체적으로 본체에 커버가 덮여 납작한 사각형태를 이루고, 본체는 중앙에 자로를 형성하는 원형 돌출부를 형성하고, 돌출부 주변을 확대시킨 타원형홈과 타원형 홈 양단을 외부와 연개 시킨 개공으로 일체 성형하여 이루고, 커버는 상기 본체의 타원형홈을 폐쇄하며 개공을 통해 인출된 코일의 리드를 꺽어붙이는 요입부를 양단에 형성하고, 상기 타원형 홈에 권선된 각동선의 코일을 내장하여 코일의 리드 단부를 접합리드로서 상기 커버의 요입부에 절곡 접합하여 이루어지는 것에 의한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예로서의 구성에 대하여 상세하게 살펴보기로 한다.

본 발명은 첨부 도 2 내지 도 3에 도시한 바와 같이 코어와 코일 권선으로 이루어지는 인덕터 소자에 있어, 코어는 2㎛~10㎛의 입경을 갖는 마이크로 카보닐 철 분말로써 코어 본체(10)와 코어 커버(20)를 형성하되, 코어는 전체적으로 본체(10)에 커버(20)를 덮어 납작한 사각형태를 이루고, 본체(10)는 중앙에 자로를 형성하는 원형 돌출부(12)를 형성하고, 돌출부 주변을 확개시킨 타원형 홈(14)과 타원형 홈 양단을 외부와 연개시킨 개공(16)으로 일체 성형하여 이루고, 커버(20)는 상기 본체(10)의 타원형 홈(14)을 폐쇄하며 개공(16)을 통해 인출된 코일의 리드를 꺽어붙이는 요입부(22)를 양단에 형성하고, 상기 타원형 홈(14)에 권선된 각동선의 코일(30)을 내장하여 코일의 리드 단부를 접합리드(32)로서 상기 커버의 요입부(22)에 절곡 접합하여 이루어진다.

상기 코어 본체(10)를 폐쇄하는 코어 커버(10)는 본딩 접합하며, 커버 대향면인 본체 상면은 에폭시 코팅을 이루어 구성한다.

상술한 바와 같은 기술 구성을 이루는 본 발명은 표면실장장치를 이용하여 제조되는 PCB에 인덕터 소자로서 자동 공급에 의한 전자제품의 제조가 가능하다.

즉, 납작한 사각형을 이루는 본 발명의 인덕터 소자는 접합리드(32)의 반대쪽 본체(10) 표면을 진공 흡착하여 피딩을 이루며 이때 표면에는 에폭시를 코팅하여 진공 흡착을 정확하고 용이하게 작용한다.

코일(30)은 마이크로카보닐철 분발을 압축하여 성형한 코어의 외측 둘레와 중앙의 돌출부(12)를 통해 폐 자로가 형성되고, 접합리드(32) 양단은 요입부(22)에서 미세하게 돌출된 상태로서 PCB에 솔더링될 때 용이하게 접합되도록 작용한다.

또한, 상기 2㎛~10㎛의 입경을 갖는 마이크로 카보닐 철 분말을 이용하는 본 발명의 코어는 높은 주파수에서 높은 전류를 흘리면서 사용이 가능하고 발열량은 상당히 저감 시키는 것이 실험적으로 확인되었다.

이러한 본 발명의 코어는 기존의 원형(도넛형)코어에 비하여 동일 용량 대비 얇게 형성이 가능하고, 코일 권선을 내장형으로 이룸으로 외부 영향(노이즈)을 적게 주도록 작용한다.

이상에서 상세하게 살펴본 바와 같은 본 발명은 납작한 사각형태의 코어를 마이크로카보닐철 분말로서 성형하여 이룸으로서 경박단소의 추세와 요구에 적합한 인턱터를 이룰 수 있는 효과가 있고, 원형 코어에 비하여 실장 면적을 크게 줄일 수 있으며, 각동선을 권선 내장하므로 생산이 간편하고 자동화를 이룰 수 있는 등의 여러 우수한 효과를 갖는 발명인 것이다.

도 1은 종래 인덕터 코어를 도시한 외형 사시도.

도 2는 본 발명에 따른 SMD 인덕터 코어를 도시한 분해 사시도.

도 3은 도 2의 조립 상태의 SMD 인덕터 코어를 도시한 사시도.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***

10 : 코어 본체 12 : 돌출부

14 : 타원형 홈 16 : 개공

20 : 코어 커버 22 : 요입부

30 : 코일 32 : 접합리드

Claims (2)

1. 코어와 코일 권선으로 이루어지는 인덕터 소자에 있어,

   코어는 2㎛~10㎛의 입경을 갖는 마이크로 카보닐 철 분말로써 코어 본체(10)와 코어 커버(20)를 형성하되,

   코어는 전체적으로 본체(10)에 커버(20)를 덮어 납작한 사각형태를 이루고, 본체(10)는 중앙에 자로를 형성하는 원형 돌출부(12)를 형성하고, 돌출부 주변을 확개시킨 타원형 홈(14)과 타원형 홈 양단을 외부와 연개시킨 개공(16)으로 일체 성형하여 이루고,

   커버(20)는 상기 본체(10)의 타원형 홈(14)을 폐쇄하며 개공(16)을 통해 인출된 코일의 리드를 꺽어붙이는 요입부(22)를 양단에 형성하고, 상기 타원형 홈(14)에 권선된 각동선의 코일(30)을 내장하여 코일의 리드 단부를 접합리드(32)로서 상기 커버의 요입부(22)에 절곡 접합하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 마이크로카보닐철 분말을 이용한 에스엠디 파워 인덕터 코어.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 코어 본체(10)를 폐쇄하는 코어 커버(10)는 본체에 본딩 접합하며, 커버 대향면인 본체 상면은 에폭시 코팅을 더 구성하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 마이크로카보닐철 분말을 이용한 에스엠디 파워 인덕터 코어.