KR101441048B1 - 복합 부품 - Google Patents

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KR101441048B1
KR101441048B1 KR1020130102036A KR20130102036A KR101441048B1 KR 101441048 B1 KR101441048 B1 KR 101441048B1 KR 1020130102036 A KR1020130102036 A KR 1020130102036A KR 20130102036 A KR20130102036 A KR 20130102036A KR 101441048 B1 KR101441048 B1 KR 101441048B1
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송용한
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한국단자공업 주식회사
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Abstract

본 발명은 복합부품에 관한 것이다. 본 발명의 외관을 케이스(10)가 형성하는데, 상기 케이스(10)의 내부에는 내부공간(12)이 하부로 개방되게 형성된다. 상기 케이스(10)의 상면과 측면 상단부에는 방열구(14)들이 형성된다. 상기 방열구(14)를 통해서는 공기가 유동되면서 방열이 이루어지고, 상기 내부공간(12)에 몰딩부(50)를 형성하기 위한 몰딩액이 주입된다. 상기 케이스(10)의 하부에는 인서트커버(20)가 설치되어 내부공간(12)을 외부와 차폐한다. 상기 내부공간(12)에는 회로기판(30)이 설치되는데, 상기 회로기판(30)에는 소정의 기능을 수행할 수 있는 구성이 부여된다. 예를 들면, 릴레이 기능을 상기 회로기판(30)이 가질 수 있다. 상기 회로기판(30)에는 내부부품(40)이 실장된다. 상기 내부부품(40)의 내부리드(44)는 상기 회로기판(30)에 실장된다. 상기 내부부품(40)은 저항의 기능을 수행할 수 있다. 상기 회로기판(30)에 실장된 내부부품(40)의 내부리드(44)의 폭방향 양단에는 지지돌부(46)가 형성되어 상기 회로기판(30) 상에 견고하고 안정적으로 안착되게 한다. 본 발명의 복합부품은 2가지의 기능을 함께 할 수 있도록 되어, 복합부품이 사용되는 제품의 크기를 소형화할 수 있게 되는 이점이 있다.

Description

복합 부품{Composite part}
본 발명은 복합 부품에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 부품의 내부에 또 다른 부품이 설치되어 구성되는 복합부품에 관한 것이다.
전자제품이나 자동차를 구성하기 위해서는 많은 부품들이 필요하다. 최근에 전기전자 관련 제품들이 발달하면서, 그 내부에 들어가는 부품들에 대한 개발도 많이 이루어지고 있다.
특히, 많은 부품들이 전자화되고 있는데, 실제로 이들 전자화된 부품들을 그 크기가 소형화되는 경우가 많다. 하지만, 이들 전자화된 부품을 기존의 제품에서도 그대로 사용하는 것이 필요한 경우들이 있다. 이를 위해 전자화된 부품이기는 하나 그 외관은 기존의 기계식 부품과 동일하게 만드는 경우들이 있다.
예를 들면, 전자식 릴레이를 들 수 있다. 전자식 릴레이는 하나의 기판 내에 릴레이 기능을 모두 넣어서 만들었으나, 기존의 제품에서 사용하기 위해 리드를 기계식 릴레이에서와 같은 크기와 배치로 만들었다.
한편, 많은 부품이 사용되는 제품에서는 각각의 부품들의 설치를 위해서 많은 공간이 필요하다. 하지만, 여러 부품을 합쳐서 하나의 부품으로 만들 수 있다면, 부품의 배치에 소요되는 공간을 최소화할 수 있어 제품의 크기를 줄일 수 있다.
대한민국 등록 실용신안 제20-0460358호
본 발명의 목적은 복수의 기능을 가지는 부품을 제공하는 것으로, 하나의 부품 내에 별도의 부품을 설치하여 2가지 기능을 제공할 수 있도록 하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 하부로 개방된 내부공간이 형성되고 하단부에 단차걸이부가 형성되는 케이스와, 상기 단차걸이부와 결합되어 상기 내부공간의 개방된 부분을 차폐하는 인서트커버와, 상기 내부공간에 설치되고 소정의 기능을 수행하는 회로기판과, 상기 회로기판에 전기적으로 연결되어 설치되고 상기 인서트커버를 관통하여 외부로 연장되는 외부리드와, 상기 회로기판 상에 내부리드가 전기적으로 연결되어 설치되고 상기 회로기판의 기능과 다른 기능을 수행하는 내부부품을 포함하고, 상기 내부부품의 외관을 구성하는 하우징은 금속재질로 만들어지고 외면에는 요철부가 하우징의 높이방향으로 연장되어 형성된다.
상기 케이스의 내부공간에 설치된 상기 회로기판 전체와 상기 내부리드와 외부리드의 일부를 둘러싸도록 몰딩부가 형성된다.
상기 케이스의 내면에는 상기 내부부품이 내부공간으로 삽입되는 것을 안내하는 안내리브가 케이스의 상하방향으로 연장되어 형성되는데, 상기 안내리브의 선단은 상기 케이스의 하부까지는 연장되지 않고 선단에는 가이드경사면이 경사지게 형성되어 상기 내부부품을 상기 안내리브쪽으로 안내한다.
상기 케이스의 상면과 측면의 상부 영역에는 상기 내부공간을 외부와 연통시키는 방열구가 형성된다.
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상기 내부리드의 폭방향 양단에는 지지돌부가 돌출되어 형성되어 상기 회로기판의 표면에 안착된다.
상기 지지돌부의 선단은 곡면으로 형성된다.
상기 회로기판은 릴레이 기능을 수행하고, 상기 내부부품은 저항의 기능을 수행한다.
본 발명에 의한 복합 부품에서는 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
본 발명의 복합부품은 하나의 부품의 내부에 별도의 기능을 하는 다른 부품이 있어 부품의 설치에 필요한 공간을 최소화 할 수 있게 된다. 따라서, 이 부품을 사용하는 제품의 크기를 최소화할 수 있게 되는 효과가 있다.
그리고, 본 발명에서는 케이스의 내부에 설치되는 내부부품이 기판 상에 견고하게 위치되도록 하기 위해서 내부리드 양측에 지지돌부를 설치함과 동시에 몰딩부를 형성하였다. 따라서, 내부부품의 설치상태가 견고하게 되는 효과가 있다.
또한, 본 발명에서 내부에 설치되는 내부부품의 외관을 구성하는 하우징은 발열에 유리한 금속재질로 만들어지고 외면에 요철부를 형성하여 공기와의 접촉면적을 최대로 만들고 있으며, 상기 내부부품의 외면과 마주하는 케이스에는 다수개의 방열구를 형성하여 외부로의 열방출이 원활하게 하였으므로 내부부품 및 복합부품의 동작특성이 일정하게 유지될 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 의한 복합 부품의 바람직한 실시례의 구성을 보인 사시도.
도 2는 본 발명 실시례의 구성을 보인 분해사시도.
도 3은 본 발명 실시례를 구성하는 케이스의 구성을 보인 부분단면 사시도.
도 4는 본 발명 실시례의 내부 구성을 보인 단면사시도.
도 5는 본 발명 실시례에서 내부 부품이 기판 상에 설치되는 것을 보인 사시도.
이하, 본 발명에 의한 복합부품의 바람직한 실시례를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
도면들에 도시된 바에 따르면, 복합부품의 외관을 케이스(10)가 형성한다. 상기 케이스(10)는 육면체형상이다. 물론, 상기 케이스(10)가 반드시 육면체여야 하는 것은 아니다. 예를 들면, 모서리가 곡면으로 된 변형된 육면체라든지, 다양한 외관을 가질 수 있다.
상기 케이스(10)의 내부에는 소정의 내부공간(12)이 형성된다. 상기 내부공간(12)에는 아래에서 설명될 회로회로기판(30), 내부부품(40), 몰딩부(50) 등이 위치하게 된다.
상기 케이스(10)의 외면으로 개방되게 방열구(14)가 형성되어 있다. 상기 방열구(14)는 상기 내부공간(12)과 외부를 연통시킨다. 상기 방열구(14)는 상기 케이스(10)의 상면과 측면의 상단부에 다수개가 형성된다. 상기 케이스(10)의 측면에 형성된 방열구(14)는 상기 케이스(10)의 높이방향으로 연장되어 형성되는데, 그 하단부는 상기 케이스(10)의 하단을 기준으로 일정 이상의 높이에 있어야 한다. 이는 상기 방열구(14)를 통해 아래에서 설명될 몰딩부(50)를 형성하는 몰딩액이 외부로 누설되지 않도록 하기 위함이다.
상기 케이스(10)의 하단부를 둘러서는 단차걸이부(16)가 있다. 상기 단차걸이부(16)는 상기 케이스(10)의 나머지 부분과 비교해서 덜 돌출되게 단차가 형성된 부분으로, 상기 케이스(10)의 하단부를 둘러서 형성되어 있다. 상기 단차걸이부(16)의 외면에는 체결턱(17)이 형성된다. 상기 체결턱(17)은 상기 단차걸이부(16)의 외면에 돌출되어 형성된다. 본 실시례에서는 상기 체결턱(17)이 상기 단차걸이부(16)중에서 서로 반대되는 외면에 형성되어 있다. 하지만, 상기 케이스(10)의 4면에서 연장되어 형성된 각각의 단차걸이부(16) 모두에 상기 체결턱(17)이 형성될 수도 있다.
상기 케이스(10)의 내부공간(12) 내면에는 안내리브(18)가 상하방향으로 연장되어 형성된다. 상기 안내리브(18)는 상기 내부공간(12)의 내면에서 소정 길이 돌출되어서 케이스(10)의 상부에서 하부로 연장된다. 상기 안내리브(18)는 상기 케이이스(10)의 하단부 끝까지 연장되지는 않는다. 이는 상기 안내리브(18)의 하단부 의해서 아래에서 설명될 기판(30)의 상면이 눌러질 수 있도록 하기 위함이다.
그리고, 상기 안내리브(18)의 하단부 끝부분에는 가이드경사면(18')이 형성된다. 상기 가이드경사면(18')은 아래에서 설명될 내부부품(40)이 케이스(10)의 내부공간(12)으로 삽입되어 안내리브(18)에 의한 안내를 잘 받을 수 있도록 하는 것이다. 상기 안내리브(18)는 아래에서 설명될 내부부품(40)의 위치를 안내하는 역할을 한다.
상기 케이스(10)의 하부로 상기 내부공간(12)이 개방되는데, 상기 개방된 부분을 막도록 인서트커버(20)가 설치된다. 상기 인서트커버(20)는 상기 케이스(10)의 하부에 개방된 부분을 막는 역할을 함과 동시에 아래에서 설명될 외부리드(32)를 지지하는 역할도 한다. 상기 인서트커버(20)는 상기 내부공간(12)이 개방된 부분을 막을 수 있는 형상으로 되면 되는데, 본 실시례에서는 평면도로 볼 때, 사각형상이다.
상기 인서트커버(20)에는 사각형의 바닥판(22)이 있다. 상기 바닥판(22)의 가장자리를 둘러서는 측판(24)이 형성되어 있다. 상기 측판(24)은 상기 바닥판(22)의 가장자리를 따라 소정 높이만큼 돌출되어 있다. 상기 측판(24)은 상기 케이스(10)의 단차걸이부(16)와 겹쳐진다. 즉, 상기 단차걸이부(16)의 외면이 상기 측판(24)의 내면에 밀착되어 결합된다. 이를 위해 상기 측판(24)에는 체결공(26)이 형성된다. 상기 체결공(26)에 상기 케이스(10)의 체결턱(17)이 걸어진다. 상기 체결공(26)은 본 실시례에서는 상기 측판(24)을 관통하여 형성되어 있으나, 반드시 그러할 필요는 없고 상기 측판(24)의 내면에 홈형태로 될 수도 있다.
상기 인서트커버(20)의 바닥판(22)에는 리드슬릿(28)이 관통하여 형성된다. 상기 리드슬릿(28)은 아래에서 설명될 외부리드(32)가 관통하는 부분이다. 상기 리드슬릿(28)의 형상은 상기 외부리드(32)의 횡단면 형상과 같이 된다. 본 실시례에서는 상기 리드슬릿(28)이 직사각형상으로 된다.
상기 내부공간(12)에는 회로회로기판(30)이 설치된다. 상기 회로회로기판(30)은 소정의 기능을 수행하는 것이다. 이를 위해 소정의 기능 수행에 필요한 소자가 실장되고 패턴이 형성된다. 예를 들면, 상기 회로회로기판(30)은 전자식 릴레이의 기능을 수행하도록 만들어 질 수 있다.
상기 회로회로기판(30)에 전기적으로 연결되게 외부리드(32)가 설치된다. 상기 외부리드(32)는 상기 회로회로기판(30)에 솔더링되어 고정될 수 있다. 물론, 상기 회로기판(30)에 형성된 통홀에 상기 외부리드(32)가 압입되어 설치될 수도 있다. 상기 외부리드(32)는 도전성 금속재질로 만들어지는 것으로, 상기 인서트커버(20)의 리드슬릿(28)을 관통하여 복합 부품의 외부로 소정 길이만큼 돌출된다. 상기 외부리드(32)는 복합부품과 외부와의 전기적 연결을 수행한다.
상기 회로기판(30)에는 내부부품(40)이 설치된다. 상기 내부부품(40)의 예로는 메탈클레드저항이 있다. 상기 메탈클레드저항은 외관을 하우징(42)이 형성한다. 상기 하우징(42)은 알루미늄과 같이 열전달성이 좋은 재질로 만들어지는 것이다. 상기 하우징(42)의 외면에는 공기와의 접촉면적을 늘리기 위해 요철부(43)가 형성된다. 상기 요철부(43)는 상기 하우징(42)의 높이방향으로 길게 연장된 홈과 돌기가 반복하여 만들어진 것이다. 상기 요철부(43)가 상기 하우징(42)의 높이방향으로 형성되는 것은 몰딩부(50)를 형성하기 위한 몰딩액이 회로기판(30)쪽으로 잘 흘러가도록 함과 동시에 공기유동이 원활하게 되도록 하기 위함이다.
상기 하우징(42)의 외부로 내부리드(44)가 연장된다. 상기 내부리드(44)는 내부부품(40)과 외부, 즉 상기 회로기판(30)과의 전기적 연결을 위한 것이다. 상기 내부리드(44)는 도전성 금속재질로 만들어진 것이다. 상기 내부리드(44)의 폭방향 양측에는 각각 지지돌부(46)가 내부리드(44)의 길이방향으로 연장되어 형성된다. 상기 지지돌부(46)는 상기 회로기판(30)의 표면에 안착되어 내부부품(40)이 회로기판(30)에 견고하고 안정적으로 설치되도록 한다. 상기 지지돌부(46)는 도 5에서 잘 볼 수 있는 바와 같이 선단이 곡면으로 형성된다.
상기 하우징(42)의 내부에는 저항기판(48)의 외면에 니크롬선(49)이 감아져 있고, 상기 저항기판(48)는 소정의 간격을 두고 2개가 나란히 배치되어 있다. 상기 내부리드(44)의 일부, 저항기판(48), 니크롬선(49)은 상기 하우징(42)의 내부에 형성된 몰딩부(49')에 의해 하우징(42)내에 고정되어 있게 된다.
상기 내부부품(40)의 내부리드(44)는 상기 회로기판(30)에 전기적으로 연결되어, 최종적으로는 상기 외부리드(32)를 통해 외부와 전기적으로 연결된다. 상기 내부리드(44)는 하나의 저항기판(48)을 관통하고 니크롬선(49)이 감겨진 저항기판(48)에 전기적으로 연결되게 일단부가 결합된다.
한편, 상기 케이스(10)의 내부공간(12)에는 몰딩부(50)가 형성된다. 상기 케이스(10)의 내부공간(12)에 설치된, 상기 회로기판(30), 내부리드(44)의 일부 그리고 외부리드(32)에서 내부공간(12)에 위치된 부분을 둘러싸도록 몰딩부(50)가 형성된다. 상기 몰딩부(50)의 형성을 위한 몰딩액은 상기 방열구(14)를 통해 주입된다. 참고로 상기 인서트커버(20)에는 상기 리드슬릿(28)을 제외하고는 관통되는 부분이 없다. 이는 몰딩액이 인서트커버(20)를 통해서는 누설되지 않도록 하기 위함이다.
이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 복합 부품이 사용되는 것을 상세하게 설명한다.
본 발명의 복합부품의 조립과정을 설명하면, 먼저 상기 회로기판(30)에 내부부품(40)의 내부리드(44)와 상기 외부리드(32)를 실장한다. 상기 내부리드(44)가 상기 회로기판(30)에 설치된 상태에서는 상기 지지돌부(46)가 상기 내부리드(44)의 양단에서 상기 회로기판(30)의 표면에 안착되어 내부부품(40)이 회로기판(30)에 견고하고 안정적으로 안착되게 한다. 상기 외부리드(32)와 내부리드(44)는 필요한 경우에 솔더링작업을 수행한다.
이때, 상기 외부리드(32)가 상기 인서트커버(20)의 리드슬릿(38)을 관통한 상태로 작업이 이루어질 수도 있다. 물론, 상기 회로기판(30)에 상기 외부리드(32)와 내부리드(44)를 실장한 후에 인서트커버(20)의 리드슬릿(28)에 상기 외부리드(32)를 관통시켜 인서트커버(20)와 회로기판(30)이 결합되도록 할 수도 있다.
이와 같이 케이스(10)를 제외한 다른 구성들이 모두 결합된 상태에서 상기 케이스(10)와 상기 인서트커버(20)를 결합한다. 이를 위해서, 상기 인서트커버(20)의 측판(24) 내면에 상기 케이스(10)의 단차걸이부(16)가 밀착되도록 삽입된다.
상기 인서트커버(20)의 측판(24) 내면에 상기 케이스(10)의 단차걸이부(16)가 완전히 삽입되면 상기 체결턱(17)이 상기 체결공(26)에 안착되어 걸어져서 인서트커버(20)와 케이스(10)가 서로 견고하게 결합되도록 한다.
상기 케이스(10)의 내부로 상기 내부부품(40)이 삽입되는 것은 상기 안내리브(18)에 의해 안내된다. 특히, 안내리브(18)의 하단부에 있는 가이드경사면(18')은 안내리브(18)에 의해 내부부품(40)이 정확하게 안내되도록 하는 역할을 한다. 상기 안내리브(18)에 의해 내부부품(40)은 그 설치위치가 정확하게 설정된다.
이와 같은 조립 작업 후에는 상기 케이스(10)의 상면과 측면 상단부에 형성된 방열구(14)를 통해서 몰딩액을 케이스(10)의 내부공간(12)에 주입한다. 상기 몰딩액은 상기 회로기판(30)을 충분히 덮고 내부리드(44)의 일부를 덮을 정도로 상기 내부공간(12)에 채워진다. 상기 몰딩액을 내부공간(12)에 채우는 과정에서 내부공간(12)의 공기는 다른 방열구(14)를 통해서 외부로 배출된다. 상기 몰딩액이 소정의 높이로 상기 내부공간(12) 내에 채워져 경화되면 몰딩부(50)가 되어 물이 회로기판(30) 등에 전달되는 것을 방지할 수 있다.
이와 같은 복합부품을 사용하는 과정에서 상기 내부부품(40)에서 열이 발생하는 것은 상기 방열구(14)를 통해 공기가 유동됨에 의해 외부로 방출된다. 특히, 상기 내부부품(40)의 하우징(42)이 열전도성이 좋은 금속으로 만들어지고 외면에 요철부(43)가 형성되어 있어 내부부품(40)에서 발생한 열은 상기 내부공간(12)의 공기로 전달된다.
그리고, 상기 내부공간(12)은 상기 방열구(14)를 통해 외부와 연통되어 있어, 방열이 보다 잘 이루어질 수 있게 된다. 상기 내부공간(12)을 형성하는 상기 케이스(10)의 내부에는 열방출을 보다 잘 할 수 있는 열전달체(도시되지 않음)를 설치할 수 있다. 즉, 열전달율이 좋은 금속으로 된 열전달체를 상기 케이스(10)의 제조시에 인서트하여 케이스(10) 자체를 통한 외부로의 열전달이 보다 잘 이루어지도록 하는 것이다.
한편, 본 발명의 복합부품은 상기 케이스(10)와 인서트커버(20)의 조립과 체결이 보다 간단하게 이루어진다. 물론, 상기 몰딩부(50)가 내부에 형성되기 전의 상태에서만 이들의 분해조립이 가능하다. 이는 상기 케이스(10)의 단차걸이부(16)와 상기 인서트커버(20)의 측판(24)이 어느 정도의 탄성변형이 가능하기 때문이다.
본 발명의 권리범위는 위에서 설명된 실시례에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.
예를 들면, 도시된 실시례에서는 상기 케이스(10)의 외면에 방열구(14)가 형성되어 내부공간(12)과 외부 사이의 공기유동이 가능하게 하였다. 하지만, 상기 방열구(14)가 반드시 필요한 것은 아니다. 상기 방열구(14)가 없더라도, 즉 공기유동 없이 방열이 가능하다면 사용하지 않아도 된다. 상기 방열구(14)가 없어지면, 방열구(14)를 통해 몰딩액을 주입하는 것이 불가능하므로, 이 경우에는 인서트커버(20)쪽에 주입구를 형성하거나, 케이스(10)에 주입구를 형성하면 된다. 또는 상기 인서트커버(20)가 케이스(10)에 결합되기 전에 몰딩부(50)를 형성할 수도 있다.
10: 케이스 12: 내부공간
14: 방열구 16: 단차걸이부
17: 체결턱 18: 안내리브
18': 가이드경사면 20: 인서트커버
22: 바닥판 24: 측판
26: 체결공 28: 리드슬릿
30: 회로기판 32: 외부리드
40: 내부부품 42: 하우징
44: 내부리드 46: 지지돌부
48: 저항기판 49: 니크롬선
49': 몰딩부 50: 몰딩부

Claims (8)

  1. 하부로 개방된 내부공간이 형성되고 하단부에 단차걸이부가 형성되는 케이스와,
    상기 단차걸이부와 결합되어 상기 내부공간의 개방된 부분을 차폐하는 인서트커버와,
    상기 내부공간에 설치되고 소정의 기능을 수행하는 회로기판과,
    상기 회로기판에 전기적으로 연결되어 설치되고 상기 인서트커버를 관통하여 외부로 연장되는 외부리드와,
    상기 회로기판 상에 내부리드가 전기적으로 연결되어 설치되고 상기 회로기판의 기능과 다른 기능을 수행하는 내부부품을 포함하고,
    상기 내부부품의 외관을 구성하는 하우징은 금속재질로 만들어지고 외면에는 요철부가 하우징의 높이방향으로 연장되어 형성되는 복합부품.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 케이스의 내부공간에 설치된 상기 회로기판 전체와 상기 내부리드와 외부리드의 일부를 둘러싸도록 몰딩부가 형성되는 복합부품.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 케이스의 내면에는 상기 내부부품이 내부공간으로 삽입되는 것을 안내하는 안내리브가 케이스의 상하방향으로 연장되어 형성되는데, 상기 안내리브의 선단은 상기 케이스의 하부까지는 연장되지 않고 선단에는 가이드경사면이 경사지게 형성되어 상기 내부부품을 상기 안내리브쪽으로 안내하는 복합부품.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 케이스의 상면과 측면의 상부 영역에는 상기 내부공간을 외부와 연통시키는 방열구가 형성되는 복합부품.
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 내부리드의 폭방향 양단에는 지지돌부가 돌출되어 형성되어 상기 회로기판의 표면에 안착되는 복합부품.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 지지돌부의 선단은 곡면으로 형성되는 복합부품.
  8. 제 1 항 내지 제 4 항, 제 6 항, 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 회로기판은 릴레이 기능을 수행하고, 상기 내부부품은 저항의 기능을 수행하는 복합부품.
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