KR100515469B1 - The inductor coated metal film - Google Patents
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Abstract
본 발명은 금속막이 형성된 인덕터에 관한 것으로서, 특히 더욱 상세하게는 페라이트코어 또는 금속코어에 코일이 권선되어 있고, 상기 코일이 권선된 페라이트코어 또는 금속코어가 단자부가 고정되어 지지되는 베이스위에 안착되며, 상기 코일이 단자부의 일단, 타단 단자와 접속되어 있고 상기 코어위에 금속층을 형성함으로써, 기존의 페라이트재질로만 되어 있는 인덕터에 비해 히스테리시스 손실(Hysteresis loss)이 작기 때문에 발열의 감소 및 인덕터가 사용되는 회로(Module)의 효율을 증대시킬 수 있고, 자계차폐형태로 구성됨에 따라 전자기파 방사를 억제할 수 있으며, 이로 인하여 전자기파 내성에 매우 효과적인 제품을 구현할 수 있고, 특히 고주파 영역에서의 특성의 허용편차가 최대한 억제됨으로 전자기적 특성이 안정되는 금속막이 형성된 인덕터에 관한 것이다. The present invention relates to an inductor in which a metal film is formed. More particularly, a coil is wound around a ferrite core or a metal core, and the ferrite core or the metal core on which the coil is wound is mounted on a base on which a terminal part is fixed and supported. Since the coil is connected to one end of the terminal and the other end of the terminal and forms a metal layer on the core, a reduction in heat generation and a circuit in which the inductor is used because the hysteresis loss is smaller than that of the conventional inductor made of only ferrite material. Module's efficiency can be increased and electromagnetic shielding can be suppressed as it is formed as a magnetic shielding, and thus, a product that is very effective for electromagnetic resistance can be realized, and the allowable deviation of characteristics in the high frequency region is suppressed to the maximum. Formed a metal film with stable electromagnetic characteristics It relates to a conductor.
상기 본 발명의 금속막이 형성된 인덕터는 코일이 권선되어 있고 단자부가 고정되어 지지되는 베이스위에 안착되는 페라이트코어 또는 금속코어로 구성되어 있는 도우넛 코어와; 상기 도우넛 코어에 권선되고 양단이 일단 단자와 타단 단자에 접속되는 코일과; 상기 코일이 단자에 접속될 수 있도록 단자핀들이 삽입되어 베이스에 고정되어 있는 단자부와; 상기 단자부의 일단 단자와 타단 단자에 코일이 납땜되어 접속되는 접속부와; 하부에 단자부의 단자핀들이 삽입되어 있고 상부에 코일이 권선되어 있는 도우넛 코어가 안착될 수 있게 지지하는 베이스와; 상기 코일이 권선되어 있는 도우넛 코어와 베이스의 상부에 도포되어 있는 금속막; 으로 구성되는 것을 특징으로 한다. The inductor in which the metal film of the present invention is formed comprises: a donut core composed of a ferrite core or a metal core on which a coil is wound and seated on a base on which a terminal is fixed and supported; A coil wound around the donut core and having both ends connected to one terminal and the other terminal; A terminal portion in which terminal pins are inserted and fixed to a base so that the coil can be connected to the terminal; A connecting portion to which a coil is soldered and connected to one terminal and the other terminal of the terminal portion; A base for supporting the donut core having the terminal pins inserted therein and a coil wound thereon; A metal film coated on the donut core and the base on which the coil is wound; Characterized in that consists of.
또한 상기 본 발명의 도우넛 코어는 페라이트코어 또는 금속코어로 구성되는데, 상기 페라이트코어의 재질은 Ni-Zn계, Ni-Cu-Zn계, Mg-Zn계 페라이트 중에서 어느 하나이고, 금속코어의 재질은 아몰퍼스(Amorphous), 퍼멀로이(Permalloy), 슈퍼멀로이(Supermalloy), Mo 퍼멀로이, Sendust, Iron powder, Si-steel 중에서 어느 하나인 것을 특징으로 한다. In addition, the donut core of the present invention is composed of a ferrite core or a metal core, the material of the ferrite core is any one of Ni-Zn-based, Ni-Cu-Zn-based, Mg-Zn-based ferrite, the material of the metal core Amorphous (Amorphous), Permalloy (Permalloy), Supermalloy, Mo Permalloy, Sendust, Iron powder, Si-steel is characterized in that any one.
또한 상기 본 발명의 접속부는 아크용접, 열압착용접, 납땜 중에서 어느 하나인 것을 특징으로 한다.In addition, the connection of the present invention is characterized in that any one of arc welding, thermocompression welding, soldering.
또한 상기 본 발명의 금속막은 은, 금, 동, 복합금속 중에서 어느 하나인 것을 특징으로 한다. In addition, the metal film of the present invention is characterized in that any one of silver, gold, copper, composite metal.
따라서 본 발명은 페라이트코어 또는 금속코어에 코일이 권선되어 있고, 상기 코일이 권선된 페라이트코어 또는 금속코어가 단자부가 고정되어 지지되는 베이스위에 안착되며, 상기 코일이 단자부의 일단, 타단 단자와 접속되어 있고 상기 코어위에 금속층을 형성함으로써, 기존의 페라이트 재질로만 되어 있는 인덕터에 비하여 히스테리시스 손실(Hysteresis loss)이 작기 때문에 발열의 감소 및 인덕터가 사용되는 회로(Module)의 효율을 증대시킬 수 있다. 또한 자계차폐형태로 구성됨에 따라 전자기파 방사를 억제할 수 있고, 이로 인하여 전자기파 내성에 매우 효과적인 제품을 구현할 수 있으며, 특히 고주파 영역에서의 특성의 허용편차가 최대한 억제됨으로 전자기적 특성이 안정되는 효과가 있다. Accordingly, in the present invention, a coil is wound around a ferrite core or a metal core, and the ferrite core or the metal core on which the coil is wound is seated on a base on which the terminal part is fixed and supported, and the coil is connected to one end and the other end terminal of the terminal part. In addition, by forming a metal layer on the core, since the hysteresis loss is smaller than that of the conventional inductor made of only ferrite, it is possible to reduce heat generation and increase efficiency of a circuit in which the inductor is used. In addition, the electromagnetic shielding can be suppressed according to the magnetic shielding form, thereby realizing a product that is very effective for the electromagnetic resistance, and in particular, the effect of stabilizing the electromagnetic characteristics by suppressing the allowable deviation of the characteristic in the high frequency range to the maximum. have.
Description
본 발명은 금속막이 형성된 인덕터에 관한 것으로서, 특히 더욱 상세하게는 페라이트코어 또는 금속코어에 코일이 권선되어 있고, 상기 코일이 권선된 페라이트코어 또는 금속코어가 단자부가 고정되어 지지되는 베이스위에 안착되며, 상기 코일이 단자부의 일단, 타단 단자와 접속되어 있고 상기 코어위에 금속막을 형성함으로써, 기존의 페라이트재질로만 되어 있는 인덕터에 비해 히스테리시스 손실(Hysteresis loss)이 작기 때문에 발열의 감소 및 인덕터가 사용되는 회로(Module)의 효율을 증대시킬 수 있고, 자계차폐형태로 구성됨에 따라 전자기파 방사를 억제할 수 있으며, 이로 인하여 전자기파 내성에 매우 효과적인 제품을 구현할 수 있고, 특히 고주파 영역에서의 특성의 허용편차가 최대한 억제됨으로 전자기적 특성이 안정되는 금속막이 형성된 인덕터에 관한 것이다. The present invention relates to an inductor in which a metal film is formed. More particularly, a coil is wound around a ferrite core or a metal core, and the ferrite core or the metal core on which the coil is wound is mounted on a base on which a terminal part is fixed and supported. Since the coil is connected to one end of the terminal and the other end of the terminal and forms a metal film on the core, a reduction in heat generation and a circuit in which the inductor is used since the hysteresis loss is smaller than that of the conventional inductor made of only ferrite material. Module's efficiency can be increased and electromagnetic shielding can be suppressed as it is formed as a magnetic shielding, and thus, a product that is very effective for electromagnetic resistance can be realized, and the allowable deviation of characteristics in the high frequency region is suppressed to the maximum. Formed a metal film with stable electromagnetic characteristics It relates to a conductor.
최근 전자기기의 소형화 및 고주파 변화에 따라 표면에 장착되는 부품도 경박단소화(輕薄短小化)되는 추세에 있다. 그런 반면에 디지털통신의 발전으로 인해 사용주파수가 점차 고주파 영역으로 확대되고 있기 때문에 전자기파 환경의 열화도 더욱 심화되고 있는 실정이다. 특히, 수백 ㎒ - 수십 ㎓ 정도의 고주파 영역에서의 전자파 잡음은 통신의 혼란 및 장애를 초래하여 이에 대한 연구가 활발히 진행되고 있는데, 그 대표적인 예로서 인덕터를 들 수 있다. Recently, due to the miniaturization of electronic devices and changes in high frequency, components mounted on surfaces have also become light and thin. On the other hand, due to the development of digital communication, the frequency of use is gradually extended to the high frequency region, and the deterioration of the electromagnetic environment is also intensifying. In particular, electromagnetic noise in the high frequency region of several hundred MHz-several tens of kHz causes communication confusion and obstacles, and research is being actively conducted. Examples thereof include an inductor.
일반적으로 인덕터는 크게 권선형과 적층형의 두 가지로 분류되며, 각각의 부품의 적용범위 뿐만 아니라 그 제조방법 또한 상이하다. 제1도는 일반적인 권선형 인덕터를 나타내는데, 권선형 인덕터는 제1도에서 도시된 바와 같이, 자성재료 등의 모재(12)에 코일(14)이 권선된 형태로서 인가전류가 크기 때문에 코일 또한 수 ㎜ - 1.5 ㎜까지 사용되며, 주로 전원부의 노이즈제거(noise filter) 또는 고주파 RF 코일 등에 적용되고, 적용 주파수 대역도 수 ㎒ - 수백 ㎒ 이다. 상기 권선형 인덕터의 경우 코일간의 부유용량(도선간의 정전용량) 및 권선방법에 따라 코일 인덕턴스값 및 저항값이 변화되는데, 고용량의 인덕턴스를 구현하기 위해서는 모재의 투자율 변화가 없다는 가정하에 권선수의 증가가 필요하기 때문에 이에 따라 고주파 특성이 열화되는 단점이 있다.Generally, inductors are classified into two types, a winding type and a stacked type, and the application range of each component as well as the manufacturing method thereof are different. FIG. 1 shows a typical winding type inductor. As shown in FIG. 1, the winding type inductor is a coil 14 wound around a base material 12 such as a magnetic material. -It is used up to 1.5 ㎜, mainly applied to noise filter or high frequency RF coil of power supply part, and applied frequency band is several MHz to several hundred MHz. In the case of the wound inductor, the coil inductance value and the resistance value change according to the stray capacitance between the coils (capacitance between the conductors) and the winding method.In order to realize high inductance, the number of turns increases under the assumption that the permeability of the base material does not change. Therefore, there is a disadvantage in that high frequency characteristics are deteriorated accordingly.
한편, 제2도는 적층형 인덕터를 나타내는데, 적층형 인덕터를 나타내는데, 적층형 인덕터의 경우 모재(22)는 권선형과 동일하나 코일 대신 내부전극(24)이 그린시트(green sheet)로 적층, 가압, 소결된 모재(22)내에 나선형태를 이루도록 인쇄되고 모재(22)의 양측부에는 외부전극(26)이 도포되어 있다. 적층헝 인덕터는 표면실장되어 회로부분에서 노이즈제거용으로 적용되는 칩부품으로 Ag로 이루어지는 내부전극의 경우 고주파 특성 때문에 수 ㎛ - 수백 ㎛ 정도로 인쇄된다. 보통 적층형 인덕터는 대량생산에 매우 적합하다는 장점이 있고, 또한 내부전극이 Ag로 구성되기 때문에 고주파 특성이 매우 우수한 반면 전극의 적층수의 한계로 구현되는 인덕턴스의 한계가 있으며, 특히 내부 전극의 폭의 한계로 인해 허용전압이 낮아 전원용으로 적용하기 어렵고 주로 저전압, 저전류 회로부분에 한정지어지는 단점이 있다. 뿐만 아니라 제조공정 자체가 까다롭고 설비비가 많이 소요되는 등의 단점도 있다. Meanwhile, FIG. 2 shows a multilayer inductor. In the multilayer inductor, the base material 22 is the same as the winding type, but instead of the coil, the internal electrode 24 is laminated, pressed, and sintered in a green sheet. The base material 22 is printed to form a spiral shape, and external electrodes 26 are coated on both sides of the base material 22. The multilayered inductor is a chip component that is surface-mounted and applied for noise removal in the circuit part. In the case of the internal electrode made of Ag, several micrometers to several hundred micrometers are printed due to high frequency characteristics. In general, the multilayer inductor has the advantage that it is very suitable for mass production, and because the internal electrode is composed of Ag, the high frequency characteristic is very good, but there is a limit of the inductance realized by the limit of the number of stacked electrodes. Due to the limitation, the allowable voltage is difficult to be applied for the power supply, and is mainly limited to the low voltage and low current circuit parts. In addition, the manufacturing process itself is difficult, and also requires a lot of equipment costs.
그러므로 전자기파 방사를 억제할 수 있고, 고주파 영역에서의 특성의 허용편차가 최대한 억제되어 전자기적 특성이 안정되는 인덕터의 개발이 절실한 실정이다.Therefore, there is an urgent need to develop an inductor capable of suppressing electromagnetic radiation and suppressing an allowable deviation of characteristics in the high frequency region to the maximum.
이에 본 발명은 상기 문제점들을 해결하기 위하여 착상된 것으로서, 페라이트코어 또는 금속코어에 코일이 권선되어 있고, 상기 코일이 권선된 페라이트코어 또는 금속코어가 단자부가 고정되어 지지되는 베이스위에 안착되며, 상기 코일이 단자부의 일단, 타단 단자와 접속되어 있고 상기 코어위에 금속층을 형성함으로써, 기존의 페라이트 재질로만 되어 있는 인덕터에 비하여 히스테리시스 손실(HYSTERESIS LOSS)이 작으므로 발열의 감소 및 인덕터가 사용되는 회로(MODULE)의 효율을 증대시킬 수 있는 금속막이 형성된 인덕터를 제공하는데 그 목적이 있다. Accordingly, the present invention has been conceived to solve the above problems, a coil is wound around a ferrite core or a metal core, the ferrite core or metal core wound around the coil is mounted on a base on which a terminal is fixed and supported, and the coil By connecting the one end of the terminal portion to the other terminal and forming a metal layer on the core, since the hysteresis loss is smaller than that of the conventional inductor made of ferrite, the reduction of heat generation and the circuit in which the inductor is used (MODULE) SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an inductor on which a metal film is formed, which can increase the efficiency thereof.
또 다른 목적은 통상 전위가 고전위에서 저전위로 흘러간다는 원리에 따라 상기 금속막이 전기전도도가 높으므로 전자기파가 전기전도도가 낮은 곳인 상기 코어 방향으로 이동하게 되며, 결국 주위에 자기장이 형성되어 있는 상기 코어가 투자율이 높은 물질이므로 전자기파의 일부 감쇄시키므로 내부차폐는 물론 외부차폐가 가능하여 전자기파 방사를 억제할 수 있고, 이로 인하여 전자기파 내성에 매우 효과적인 제품을 구현할 수 있는 금속막이 형성된 인덕터를 제공하는데 그 목적이 있다. Another object is that the metal film has a high electric conductivity according to the principle that the potential flows from the high potential to the low potential, so that electromagnetic waves move toward the core where the electric conductivity is low, and thus the core having a magnetic field formed around It is an object to provide an inductor with a metal film which can realize a very effective product for electromagnetic wave immunity because the material has a high permeability and thus a part of electromagnetic wave is attenuated, so that the internal shielding and external shielding can be suppressed. .
또 다른 목적은 고주파 영역에서의 특성의 허용편차가 최대한 억제됨으로 전자기적 특성이 안정되는 금속막이 형성된 인덕터를 제공하는데 그 목적이 있다. It is still another object of the present invention to provide an inductor in which a metal film having stable electromagnetic characteristics is suppressed because the allowable deviation of characteristics in the high frequency region is suppressed as much as possible.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 금속막이 형성된 인덕터는 코일이 권선되어 있고 단자부가 고정되어 지지되는 베이스위에 안착되는 페라이트코어 또는 금속코어로 구성되어 있는 도우넛 코어와; 상기 도우넛 코어에 권선되고 양단이 일단 단자와 타단 단자에 접속되는 코일과; 상기 코일이 단자에 접속될 수 있도록 단자핀들이 삽입되어 베이스에 고정되어 있는 단자부와; 상기 단자부의 일단 단자와 타단 단자에 코일이 납땜되어 접속되는 접속부와; 하부에 단자부의 단자핀들이 삽입되어 있고 상부에 코일이 권선되어 있는 도우넛 코어가 안착될 수 있게 지지하는 베이스와; 상기 코일이 권선되어 있는 도우넛 코어와 베이스의 상부에 도포되어 있는 금속막; 으로 구성되는 것을 특징으로 한다. Inductors formed with a metal film according to a preferred embodiment of the present invention for achieving the above object comprises a donut core consisting of a ferrite core or a metal core is coiled and seated on the base is fixed and supported; A coil wound around the donut core and having both ends connected to one terminal and the other terminal; A terminal portion in which terminal pins are inserted and fixed to a base so that the coil can be connected to the terminal; A connecting portion to which a coil is soldered and connected to one terminal and the other terminal of the terminal portion; A base supporting the donut core having the terminal pins inserted therein and a coil wound around the top thereof; A metal film coated on the donut core and the base on which the coil is wound; Characterized in that consists of.
또한 상기 본 발명의 도우넛 코어는 페라이트코어 또는 금속코어로 구성되는데, 상기 페라이트코어의 재질은 Ni-Zn계, Ni-Cu-Zn계, Mg-Zn계 페라이트 중에서 어느 하나이고, 금속코어의 재질은 아몰퍼스(Amorphous), 퍼멀로이(Permalloy), 슈퍼멀로이(Supermalloy), Mo 퍼멀로이, Sendust, Iron powder, Si-steel 중에서 어느 하나인 것을 특징으로 한다. In addition, the donut core of the present invention is composed of a ferrite core or a metal core, the material of the ferrite core is any one of Ni-Zn-based, Ni-Cu-Zn-based, Mg-Zn-based ferrite, the material of the metal core Amorphous (Amorphous), Permalloy (Permalloy), Supermalloy, Mo Permalloy, Sendust, Iron powder, Si-steel is characterized in that any one.
또한 상기 본 발명의 접속부는 아크용접, 열압착용접, 납땜 중에서 어느 하나인 것을 특징으로 한다.In addition, the connection of the present invention is characterized in that any one of arc welding, thermocompression welding, soldering.
또한 상기 본 발명의 금속막은 은, 금, 동, 복합금속 중에서 어느 하나인 것을 특징으로 한다. In addition, the metal film of the present invention is characterized in that any one of silver, gold, copper, composite metal.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 금속막이 형성된 인덕터를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, an inductor on which a metal film is formed according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 금속막이 형성된 인덕터의 구성도이고, 도 4a와 도 4b는 본 발명의 실시예에 따른 금속막이 형성된 인덕터가 장착된 컴퓨터 케이스에서 방사되는 전자기파의 신호를 나타낸 스펙트럼이다. 3 is a block diagram of an inductor formed with a metal film according to an embodiment of the present invention, Figures 4a and 4b is a spectrum showing a signal of electromagnetic waves emitted from a computer case equipped with an inductor formed with a metal film according to an embodiment of the present invention to be.
도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 금속막이 형성된 인덕터(20)는 코일이 권선되어 있고 단자부가 고정되어 지지되는 베이스위에 안착되는 페라이트코어 또는 금속코어로 구성되어 있는 도우넛 코어(10)와; 상기 도우넛 코어에 권선되고 양단이 일단 단자와 타단 단자에 접속되는 코일(11)과; 상기 코일이 단자에 접속될 수 있도록 단자핀(16)들이 삽입되어 베이스에 고정되어 있는 단자부(12)와; 상기 단자부의 일단 단자와 타단 단자에 코일이 납땜되어 접속되는 접속부(13)와; 하부에 단자부의 단자핀들이 삽입되어 있고 상부에 코일이 권선되어 있는 도우넛 코어가 안착될 수 있게 지지하는 베이스(14)와; 상기 코일이 권선되어 있는 도우넛 코어와 베이스의 상부에 도포되어 있는 금속막(15); 으로 구성된다. As shown in FIG. 3, an inductor 20 having a metal film formed thereon comprises a donut core 10 composed of a ferrite core or a metal core, the coil being wound and seated on a base on which a terminal is fixed and supported; A coil 11 wound around the donut core and having both ends connected to one terminal and the other terminal; A terminal portion 12 into which terminal pins 16 are inserted and fixed to a base so that the coil can be connected to the terminal; A connection part 13 to which a coil is soldered and connected to one terminal and the other terminal of the terminal part; A base 14 supporting the donut core having the terminal pins inserted therein and a coil wound thereon; A metal film 15 coated on the donut core and the base on which the coil is wound; It consists of.
상기 금속막이 형성된 인덕터의 주요 기술적인 수단들의 기능을 살펴보면 다음과 같다.The functions of the main technical means of the inductor on which the metal film is formed are as follows.
상기 도우넛 코어(10)는 코일이 권선되어 있고 단자부가 고정되어 지지되는 베이스위에 안착되는 페라이트코어 또는 금속코어로 구성되어 있는데, 상기 페라이트코어의 재질은 Ni-Zn계, Ni-Cu-Zn계, Mg-Zn계 페라이트 중에서 어느 하나인 것이 가장 바람직하지만, Mn이 함유된 페라이트를 사용할 수 있다. 또한 상기 금속코어의 재질은 퍼멀로이(Permalloy ; Ni함량이 78.5%의 Ni-Fe합금), 초투자율을 높이고 절연저항을 높여 고주파 특성을 향상시킨 슈퍼멀로이(Supermalloy), Mo 퍼멀로이(Ni함량79%, Mo함량 5%, Mn함량 0.5%, Fe함량 15.5%), 아몰퍼스(Amorphous), Sendust, Iron powder, Si-steel중에서 어느 하나인 것이 가장 바람직하지만, 고주파 특성을 향상시키기 위해 뮤메탈(Mumetal : Ni함량79%, Cr함량 1.5%, Cu함량 5%, Fe함량 14.5%)을 그 구성재질로 사용할 수도 있고, 인덕터가 강한 자장에서 사용되는 경우 주파수특성을 향상시키기 위해 Ni함량이 45~50% 인 Ni-Fe합금을 사용할 수도 있다. 또한 인덕터의 전기적인 특성을 사용용도에 적합하게 설계하기 위해서는 Co-Fe합금, Al-Fe합금을 사용할 수도 있다. The donut core 10 is composed of a ferrite core or a metal core that is coiled and mounted on a base on which a terminal is fixed and supported. The material of the ferrite core is Ni-Zn-based, Ni-Cu-Zn-based, Mg-Zn-based ferrite is most preferred, but Mn-containing ferrite can be used. In addition, the material of the metal core is Permalloy (Ni-Fe alloy of Ni content of 78.5%), Supermalloy, Mo Permalloy (79% Ni, 79%, Mo content of 5%, Mn content of 0.5%, Fe content of 15.5%), Amorphous (Amorphous), Sendust, Iron powder, Si-steel is one of the most preferred, but in order to improve the high-frequency characteristics Mumetal (Ni) Content of 79%, Cr content of 1.5%, Cu content of 5%, Fe content of 14.5%), and the Ni content of 45 to 50% to improve frequency characteristics when the inductor is used in a strong magnetic field. Ni-Fe alloy can also be used. In addition, Co-Fe alloy and Al-Fe alloy may be used to design the electrical characteristics of the inductor to suit the intended use.
상기 코일(11)은 상기 도우넛 코어에 권선되고 양단이 일단 단자와 타단 단자에 접속되는 것이다. 여기서 코일은 에나멜 동선이 가장 바람직하나, 기타 전도성을 띠는 가는 코일도 가능할 것이다. The coil 11 is wound around the donut core and both ends thereof are connected to one terminal and the other terminal. The coil is most preferably enamelled copper wire, but other conductive thin coils may be possible.
상기 단자부(12)는 상기 코일이 단자에 접속될 수 있도록 단자핀(16)들이 삽입되어 베이스에 고정되어 있는 것이다.The terminal portion 12 is a terminal pin 16 is inserted and fixed to the base so that the coil can be connected to the terminal.
상기 접속부(13)는 상기 단자부의 일단 단자와 타단 단자에 코일이 납땜되어 접속되는데, 일반적으로 사용되고 있는 아크용접, 열압착용접, 납땜 중에서 어느 것을 사용해도 무방할 것이다.The connecting portion 13 is connected by soldering a coil to one terminal and the other terminal of the terminal portion, and any of arc welding, thermocompression welding, and solder generally used may be used.
상기 베이스(14)는 하부에 단자부의 단자핀들이 삽입되어 있고 상부에 코일이 권선되어 있는 도우넛 코어가 안착될 수 있게 지지하는 것이다.The base 14 supports the donut core having the terminal pins inserted therein and a coil wound thereon.
상기 금속막(15)은 상기 코일이 권선되어 있는 도우넛 코어와 베이스의 상부에 도포되어 있는 것인데, 상기 금속막은 은을 사용하는 것이 가장 바람직하나, 금, 동, 복합금속을 사용할 수도 있다. The metal film 15 is coated on the donut core and the base on which the coil is wound, and the metal film is most preferably silver, but gold, copper, or a composite metal may be used.
일반적으로 고주파 영역에서의 전자기파 잡음은 통신의 혼란 및 장애를 초래하므로 이를 해결하기 위한 수단 중에 하나로 전자기파 복사와 상호교란을 극소화시킬 수 있는 인덕터가 사용되고 있다. 상기와 같이 인덕터가 전자기파를 차폐하기 위해 대두되게 되었는데, 상기 전자기파의 차폐는 크게 두 가지로 나누어 볼 수 있다. 첫째는 전자기파발생원(noise source) 주변을 차폐하여 외부의 장비를 보호하는 것과, 둘째로 차폐물질 내부에 장비를 보관하여 외부의 전자기파발생원으로부터 보호하는 것이다. 그러나 일반적으로 전자의 경우가 더 효율적이다. 전자기파의 차폐에 있어서 차폐에 의한 전자제품의 보호능력을 판단할 수 있는 과학적 상수가 차폐효율(shielding efficiency : SE)로서 다음의 식으로 나타내어지며 단위는 상대적 크기인 decibel(dB)로 주어진다. In general, the electromagnetic noise in the high frequency region causes communication disturbances and disturbances, and thus an inductor capable of minimizing electromagnetic radiation and interference is used as a means to solve the problem. As described above, the inductor has emerged to shield the electromagnetic wave, and the shielding of the electromagnetic wave can be broadly divided into two types. The first is to protect the external equipment by shielding around the noise source, and the second is to protect the equipment from external electromagnetic sources by keeping the equipment inside the shielding material. In general, however, the former is more efficient. In the shielding of electromagnetic waves, the scientific constant that can determine the protection ability of electronic products by shielding is shielding efficiency (SE) and is expressed by the following equation, and the unit is given by decibel (dB) of relative magnitude.
SE=10log(Pi/Pt)=20log(Ei/Et)dBSE = 10log (P i / P t ) = 20log (E i / E t ) dB
위에서 Pi(Pt)는 입사(투과)되는 전자기파의 power이고, Ei(Et)는 입사(투과)되는 전기장의 세기이다. 만약 SE가 100dB로 측정된 경우 투과된 전자기파의 power가 1/1010정도 감소되었음을 의미한다.In the above, P i (P t ) is the power of electromagnetic waves incident (transmitted), and E i (E t ) is the intensity of the electric field incident (transmitted). If the SE is measured at 100dB, it means that the power of transmitted electromagnetic waves is reduced by 1/10 10 .
상술한 전자기파차폐 효율에 대하여 좀더 상세히 살펴보면, 일반적으로 전자기파 차폐효율(shielding efficiency : SE)은 다음과 같은 공식으로 정의된다.Looking at the above-described electromagnetic shielding efficiency in more detail, in general, the electromagnetic shielding efficiency (SE) is defined by the following formula.
SE = 10log(Pi/Pt)SE = 10log (P i / P t )
여기서 Pi 와 Pt는 입사되는 전자기파의 power와 투과되는 전자기파의 power이다. 전자기파 차폐효율은 다음과 같은 세 가지 항의 합으로 기술된다.Where Pi and Pt are the power of the incident electromagnetic wave and the power of the transmitted electromagnetic wave. The electromagnetic shielding efficiency is described by the sum of three terms:
SE = SEA + SER + SEM SE = SE A + SE R + SE M
여기서 SEA는 물질내부의 흡수에 의한 항이고, SER은 차폐물질 경계면에서의 반사에 의한 항이며, SEM은 물질 내부의 전자기파 다중반사에 의한 항이다.Where SEA is the term due to absorption within the material, SER is the term due to reflection at the interface of the shielding material, and SEM is the term due to electromagnetic multiple reflection within the material.
Far-field 영역에서의 전자기파 차폐는 전자기파 전원과 차폐물질과의 거리가 전원의 파장에 비해 상대적으로 긴 경우로서, 이 영역에서의 전자기파 차폐효율은 전자기학의 평면파이론을 사용하여 계산 측정한다. 상기의 식의 세 가지 항들의 구체적인 표현식은 다음과 같이 기술될 수 있다. The electromagnetic shielding in the far-field region is the case where the distance between the electromagnetic wave power source and the shielding material is relatively longer than the wavelength of the power source. The electromagnetic shielding efficiency in this region is calculated and measured using the plane pylon of electromagnetics. The specific expression of the three terms of the above equation can be described as follows.
SEA = 8.686 AtSE A = 8.686 At
SER = 20 log｜1+n｜2/4｜n｜ SE R = 20 log | 1 + n | 2/4 | n |
SEM = 20 log｜1-exp(-2γt)(1-n)2/(1+n)2｜SE M = 20 log | 1-exp (-2γt) (1-n) 2 / (1 + n) 2 |
여기서 A는 물질의 흡수계수, n은 복소수 형태의 굴절율, t는 차폐물질의 두께, 그리고 γ는 복소수 형태의 흡수계수이다. 위의 A, n,γ등은 바로 시료의 전기전도도와 유전상수 그리고 자기 투과율에 의해 결정되는 물리량들이다. 일반적으로 높은 전기전도도와 유전상수를 갖는 물질이 높은 전자기파차폐 효율을 나타낸다. Where A is the absorption coefficient of the material, n is the refractive index in complex form, t is the thickness of the shielding material, and γ is the absorption coefficient in complex form. A, n, γ are the physical quantities determined by the electrical conductivity, dielectric constant and magnetic transmittance of the sample. In general, materials with high electrical conductivity and dielectric constant exhibit high electromagnetic shielding efficiency.
그러므로 본 발명의 경우, 전원이 공급되면 도우넛 코어에서 자장이 형성됨으로 자기장에 의한 차폐가 가능할 것이고, 전기장에 의한 차폐를 위해서 코일이 권선되어 있는 도우넛 코어와 베이스의 상부에 금속막을 도포함으로써, 내부차폐는 물론 외부차폐가 가능하므로 전자기파가 많이 억제될 것이다. 이는 통상 전위가 고전위에서 저전위로 흘러간다는 원리에 따라 금속막이 전기전도도가 높으므로 전자기파가 전기전도도가 낮은 곳인 상기 코어 방향으로 이동하게 되며, 결국 주위에 자기장이 형성되어 있는 상기 코어가 투자율이 높은 물질이므로 전자기파의 일부 감쇄시키므로 전자기적으로 안정한 것이다. Therefore, in the case of the present invention, the magnetic field is formed in the donut core when the power is supplied, the shielding by the magnetic field will be possible, and by shielding the electric field by applying a metal film on the top of the donut core and the base where the coil is wound, Of course, since external shielding is possible, much electromagnetic waves will be suppressed. This is because the metal film has a high electrical conductivity according to the principle that the potential flows from the high potential to the low potential, so that electromagnetic waves move toward the core where the electrical conductivity is low, and the core having a magnetic field around the core has a high permeability. Therefore, it is electromagnetically stable because it attenuates some of the electromagnetic waves.
이를 뒷받침하기 위한 것으로서, 도 4a와 도 4b에는 본 발명의 실시예에 따른 금속막이 형성된 인덕터가 장착된 컴퓨터 케이스에서 방사되는 전자기파의 신호를 나타낸 스펙트럼을 도시하였는데, 상기 전자기파차폐의 측정은 감지포트를 구별하여 전기장과 자기장 결합을 분리시킬 수 있는 유일한 치구로서 근역장과 원역장 차폐특성을 동시에 얻을 수 있는 것으로 알려져 있는 이중템셀 측정치구를 이용하였는데, 측정 주파수 대역은 30㎒ - 900㎒ 이었다. To support this, FIGS. 4A and 4B show spectra showing signals of electromagnetic waves emitted from a computer case equipped with an inductor in which a metal film is formed, according to an embodiment of the present invention. As the only fixture that can separate the electric and magnetic field, the dual-temple measuring instrument, which is known to obtain near-field and far-field shielding characteristics simultaneously, was used. The measurement frequency band was 30MHz-900MHz.
도 4a에는 현재 생산 판매되는 D사의 컴퓨터 모니터의 전자기파 방출시험을 통하여 얻은 컴퓨터 모니터의 전자기파 방출 상태를 나타낸 스펙트럼인데, 저주파 영역과 고주파 영역 전반에서 노이즈 신호를 많이 볼 수 있다. 그러나 도 4b에 도시되어 있는 금속막이 형성된 인덕터가 장착된 컴퓨터 케이스에서 방사되는 전자기파의 신호를 나타낸 스펙트럼에서 알 수 있는 바와 같이, 저주파 영역과 고주파 영역 전반에서 노이즈 신호가 상당히 감소하는 것을 볼 수 있다. 결국 상기의 금속막이 형성된 인덕터를 사용할 경우 전자기파 방출이 현저하게 줄어드는 것을 알 수 있다. Figure 4a is a spectrum showing the electromagnetic wave emission state of the computer monitor obtained through the electromagnetic wave emission test of the computer monitor company D currently produced and sold, can be seen a lot of noise signals in the low frequency region and the high frequency region. However, as can be seen from the spectrum showing the signal of the electromagnetic wave emitted from the computer case equipped with the inductor formed with the metal film shown in FIG. 4B, the noise signal is significantly reduced in the low frequency region and the high frequency region. As a result, when using the inductor formed with the metal film, it can be seen that the electromagnetic wave emission is significantly reduced.
따라서 본 발명은 기존의 페라이트 재질로만 되어 있는 인덕터에 비하여 히스테리시스 손실(Hysteresis loss)이 작으므로 발열의 감소 및 인덕터가 사용되는 회로(Module)의 효율을 증대시킬 수 있고, 자계차폐형태로 구성됨에 따라 전자기파 방사를 억제할 수 있으며, 이로 인하여 전자기파 내성에 매우 효과적인 제품을 구현할 수 있는 것이다. 특히 고주파 영역에서의 특성의 허용편차가 최대한 억제됨으로 전자기적 특성이 안정될 수 있는 것이다. Therefore, the present invention has a low hysteresis loss compared to the inductor made of only a ferrite material, thereby reducing the heat generation and increasing the efficiency of the circuit in which the inductor is used. It is possible to suppress electromagnetic radiation, which makes it possible to implement products that are very effective in electromagnetic resistance. In particular, because the allowable deviation of the characteristics in the high frequency region is suppressed as much as possible, the electromagnetic characteristics can be stabilized.
그러므로 이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하며, 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것은 아니다. Therefore, as described above, various permutations, modifications and changes are possible to those skilled in the art without departing from the spirit of the present invention, the above-described embodiment and the accompanying drawings It is not limited to.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 금속막이 형성된 인덕터는 다음과 같은 효과를 가진다.As described above, the inductor on which the metal film is formed according to the present invention has the following effects.
첫째, 본 발명은 페라이트코어 또는 금속코어에 코일이 권선되어 있고, 상기 코일이 권선된 페라이트코어 또는 금속코어가 단자부가 고정되어 지지되는 베이스위에 안착되며, 상기 코일이 단자부의 일단, 타단 단자와 접속되어 있고 상기 코어위에 금속막을 형성함으로써, 기존의 페라이트 재질로만 되어 있는 인덕터에 비하여 히스테리시스 손실(Hysteresis loss)이 작으므로 발열의 감소 및 인덕터가 사용되는 회로(Module)의 효율을 증대시킬 수 있다.First, in the present invention, a coil is wound around a ferrite core or a metal core, and the coil is wound on a base on which a ferrite core or a metal core is fixed and supported by a terminal, and the coil is connected to one end and the other end of the terminal. By forming a metal film on the core, since the hysteresis loss is smaller than that of the conventional inductor made of only ferrite, it is possible to reduce heat generation and increase efficiency of a circuit in which the inductor is used.
둘째, 본 발명은 통상 전위가 고전위에서 저전위로 흘러간다는 원리에 따라 상기 금속막이 전기전도도가 높으므로 전자기파가 전기전도도가 낮은 곳인 상기 코어 방향으로 이동하게 되며, 결국 주위에 자기장이 형성되어 있는 상기 코어가 투자율이 높은 물질이므로 전자기파의 일부 감쇄시키므로 내부차폐는 물론 외부차폐가 가능하여 전자기파 방사를 억제할 수 있고, 이로 인하여 전자기파 내성에 매우 효과적인 제품을 구현할 수 있다. Secondly, according to the principle that the potential flows from the high potential to the low potential, the metal film has a high electrical conductivity, so that electromagnetic waves move toward the core where the electrical conductivity is low, and eventually the magnetic field is formed around the core. Because the material has a high permeability, it reduces a part of the electromagnetic wave, so that the internal shielding as well as the external shielding can suppress the electromagnetic radiation, thereby realizing a product that is very effective in the electromagnetic resistance.
셋째, 본 발명은 고주파 영역에서의 특성의 허용편차가 최대한 억제됨으로 전자기적 특성이 안정되는 효과가 있다.Third, the present invention has the effect that the electromagnetic characteristic is stabilized because the allowable deviation of the characteristic in the high frequency region is suppressed as much as possible.
도 1은 종래의 권선형 인덕터의 구성도.1 is a block diagram of a conventional wound inductor.
도 2는 종래의 칩인덕터의 구성도.2 is a block diagram of a conventional chip inductor.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 금속막이 형성된 인덕터의 구성도.3 is a configuration diagram of an inductor on which a metal film is formed according to an embodiment of the present invention.
도 4a와 도 4b는 본 발명의 실시예에 따른 금속막이 형성된 인덕터가 장착된 컴퓨터 케이스에서 방사되는 전자기파의 신호를 나타낸 스펙트럼. 4A and 4B are spectra showing signals of electromagnetic waves emitted from a computer case equipped with an inductor on which a metal film is formed, according to an embodiment of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
10 : 도우넛 코어 11 : 코일 10: donut core 11: coil
12 : 단자부 13 : 접속부12: terminal portion 13: connection portion
14 : 베이스 15 : 금속막14 base 15 metal film
16 : 단자핀 20 : 인덕터 16: terminal pin 20: inductor
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