KR101952866B1 - 파워 인덕터, 그 실장 기판, 및 파워 인덕터를 이용한 전류 측정 방법 - Google Patents

파워 인덕터, 그 실장 기판, 및 파워 인덕터를 이용한 전류 측정 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 예에 따른 파워 인덕터는 자성 재료를 포함하는 본체, 상기 본체의 내부에 배치되고, 복수의 코일 패턴으로 구성되는 내부 코일, 및 상기 본체의 상부에 배치되고 상기 내부 코일과 대향하는 센싱 코일을 포함한다.

Description

파워 인덕터, 그 실장 기판, 및 파워 인덕터를 이용한 전류 측정 방법{POWER INDUCTOR, BOARD HAVING THE SAME, AND CURRENT MEASUREMENT METHOD USING THE SAME}
파워 인덕터, 그 실장 기판, 및 이를 이용한 전류 측정 방법에 관한 것이다.
인덕터 소자는 저항, 및 커패시터와 더불어 전자 회로를 이루는 중요한 수동 소자 중의 하나로, 주로 전자기기 내 DC-DC 컨버터와 같은 전원회로에 사용되며, 또는 노이즈(noise)를 제거하거나 LC 공진 회로를 이루는 부품으로 폭넓게 사용되고 있고, 제조 방법 및 구조에 따라서 적층형, 권선형, 박막형 등으로 분류할 수 있다. 이러한 인덕터 소자 중 파워 인덕터(power inductor)는 전원회로의 평활 기능 및 잡음 제거 역할을 수행한다.
한편, 휴대용 전자기기의 동작을 확인하기 위해 전원회로의 파워 인덕터에 흐르는 전류의 파형 타이밍(waveform timing) 및 소모 전류를 측정할 수 있고, 이를 위해, 파워 인덕터에서 방사되는 자기장을 검출하는 근자계 측정법이 이용될 수 있다. 그러나, 근자계 측정법은 근자계 측정 장비를 요구하고, 파워 인덕터와 근자계 측정 장비의 프로브(probe) 간의 거리에 따른 전파 손실(propagation Loss)은 전류의 정확한 측정을 어렵게 한다.
또한, 전류를 측정하기 위해 전원단에 CSR(Current Sensing Resistor) 추가로 실장할 수 있으나, CSR을 이용한 방법은 기기의 소형화를 위해 수동 소자가 실장되는 공간을 최소화하는 경향에 배치되므로, 테스트용 인쇄회로기판이 추가로 제작되어야 하는 문제점을 가진다.
대한민국 공개특허공보 제2015-0030463호
본 발명의 일 실시예는 근자계 측정 장비나 전류 감지 저항없이 전류의 측정를 가능하게 하는 파워 인덕터, 그 실장 기판, 및 파워 인덕터를 이용한 전류 측정 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예의 파워 인덕터는 자성 재료를 포함하는 본체; 상기 본체의 내부에 배치되고, 복수의 코일 패턴으로 구성되는 내부 코일; 및 상기 본체의 상부에 배치되고, 상기 내부 코일과 대향하는 센싱 코일을 포함하는 파워 인덕터를 포함한다.
또한, 본 발명의 일 실시예의 파워 인덕터 실장 기판은 상부에 제1 및 제2 전극 패드를 갖는 인쇄회로기판; 및 상기 인쇄회로기판에 배치되는 파워 인덕터를 포함하며, 상기 파워 인덕터는 자성 재료를 포함하는 본체, 상기 본체의 내부에 배치되고 복수의 코일 패턴으로 구성되는 내부 코일, 및 상기 본체의 상부에 배치되고 상기 내부 코일과 대향하는 센싱 코일을 포함한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 파워 인덕터를 이용한 전류 측정 방법은 복수의 코일 패턴으로 구성되는 내부 코일 및 상기 내부 코일과 대향하는 센싱 코일을 포함하는 파워 인덕터를 인쇄회로기판에 실장하는 단계; 상기 파워 인덕터에 전원을 인가하는 단계; 및 접촉 프로브를 이용하여 상기 센싱 코일에 유기되는 전류를 측정하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 예에 따른 파워 인덕터 및 그 실장 기판은 내부 코일에 인접하게 배치된 센싱 코일을 이용하여 파워 인덕터의 전류 측정을 가능하게 한다.
또한, 본 발명의 일 예에 따른 파워 인덕터를 이용한 전류 측정 방법은 특수한 장비나 별도의 테스트용 인쇄회로기판을 요구하지 않고, 전류를 정확하게 측정할 수 있도록 한다.
본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예의 파워 인덕터를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ'을 따라 절개하여 본 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예의 파워 인덕터를 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 파워 인덕터가 인쇄회로기판에 실장된 모습을 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따라 파워 인덕터가 인쇄회로기판에 실장된 모습을 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 파워 인덕터를 이용한 전류 측정 방법을 나타내는 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시형태들을 설명한다.
본 실시형태들은 다른 형태로 변형되거나 여러 실시형태의 특징이 서로 조합될 수 있다. 일 실시형태에서 설명된 사항이 다른 실시형태에서 설명되어 있지 않더라도, 다른 실시형태에서 반대되거나 모순되는 설명이 없는 한, 다른 실시형태의 설명으로 결합될 수 있다.
첨부된 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면 상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일하거나 유사한 요소로 이해될 수 있다. 또한 본 명세서에서, "상에" 형성된다고 하는 것은 직접적으로 접촉하여 형성되는 것을 의미할 뿐 아니라, 사이에 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 본 명세서에서, '상부', '상면', '하부', '하면', '측면' 등의 용어는 첨부된 도면의 방향을 기준으로 표현되고 있으며, 실제로, 소자가 배치되는 방향에 따라 달라질 수 있을 것이다.
이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예 따른 파워 인덕터를 설명한다. 도 1 내지 도 3에서 박막형 파워 인덕터를 가정하고 도시하였으나 본 발명은 이에 국한되지 않고 권선형, 및 적층형 파워 인덕터에 적용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예의 파워 인덕터를 도시한 사시도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 파워 인덕터(100)는 본체(50), 내부 코일(41, 42), 및 센싱 코일(60)을 포함한다. 또한, 상기 본체(50)의 외측에 배치되어 상기 내부 코일(41, 42)와 전기적으로 연결된 제 1 및 외부전극(81) 및 제 2 외부전극(82)을 포함할 수 있다.
본체(50)는 파워 인덕터(100)의 외관을 이루며, 자성 재료를 포함한다. 상기 자성 재료는 자기 특성을 나타내는 재료라면 제한되지 않으며, 예를 들어, 페라이트 또는 금속 자성체 분말이 충진되어 형성될 수 있다.
상기 페라이트는 예를 들어, Mn-Zn계 페라이트, Ni-Zn계 페라이트, Ni-Zn-Cu계 페라이트, Mn-Mg계 페라이트, Ba계 페라이트 또는 Li계 페라이트 등일 수 있다.
상기 금속 자성체 분말은 Fe, Si, Cr, Al 및 Ni로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함할 수 있고, 예를 들어, Fe-Si-B-Cr계 비정질 금속일 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 상기 금속 자성체 분말의 입자 직경은 0.1㎛ 내지 30㎛일 수 있으며, 에폭시(epoxy) 수지 또는 폴리이미드(polyimide) 등의 열경화성 수지에 분산된 형태로 포함될 수 있다.
내부 코일(41, 42)은 복수의 코일 패턴으로 구성된다. 예를 들어, 내부 코일(41, 42)는 나선형(spiral) 형상으로 권회된 코일을 이루는 제1 코일 패턴(41) 및 제2 코일 패턴(42)을 포함할 수 있다. 또한, 제1 코일 패턴(41)은 본체(50)의 내부에 배치된 절연 기판(20)의 일면에 형성될 수 있고, 제2 코일 패턴(42)은 절연 기판(20)의 일면과 대향하는 타면에 형성될 수 있다. 일 예로, 제 1 코일 패턴(41) 및 제 2 코일 패턴 42)은 전기 도금을 수행하여 형성될 수 있다.
상기 절연 기판(20)은 예를 들어, 폴리프로필렌글리콜(PPG) 기판, 페라이트 기판 또는 금속계 연자성 기판 등으로 형성된다. 또한, 절연 기판(20)의 중앙부는 관통되어 홀을 형성하고, 상기 홀은 자성 재료로 충진되어 코어부(55)를 형성한다. 자성 재료로 충진되는 코어부(55)가 형성되는 경우 내부 코일의 인덕턴스(Ls)가 향상된다.
또한, 제1 코일 패턴(41) 및 제 2 코일 패턴(42)은 절연 기판(20)의 일면과 타면에 형성되고, 절연 기판(20)을 관통하여 형성되는 비아(45)를 통해 전기적으로 접속될 수 있다.
센싱 코일(60)은 권회된 형상을 가지고 본체(50)의 상부에 배치되고, 본체(50)의 상부에서 내부 코일(41, 42)과 대향하도록 배치된다. 여기서, '대향하도록 배치'는 센싱 코일(60)이 형성하는 권회된 형상의 축과 내부 코일(41, 42)이 형성하는 권회된 형상의 축이 일치하거나 인접한 상태로 평행하다는 것을 의미한다.또한, 내부 코일(41, 42)는 센싱 코일(60)은 일정한 거리만큼 분리되어 배치될 수 있다.
파워 인덕터의 전류를 측정하기 위해, 수 회에 걸쳐 근자계 장비로 파워 인덕터가 방사하는 자기장을 검출하는 경우 근자계 장비의 프로브와 파워 인덕터 간의 거리에 따라 편차가 발생할 수 있었다.
상기 파워 인덕터(100)는 일정한 거리만큼 분리되어 배치되는 내부 코일(41, 42)과 센싱 코일(60)을 포함하므로, 센싱 코일(60)에 유기되는 전류를 수 회에 걸쳐 측정하는 경우에도 균일한 측정 결과를 보장할 수 있다.
또한, 파워 인덕터(100)는 서로 대향하도록 배치되는 센싱 코일(60)과 내부 코일(41, 42)을 포함하므로, 내부 코일(41, 42)에 의해 형성되는 자기장에 의해 센싱 코일(60)에 전류가 유기될 수 있다.
더하여, 센싱 코일(60)과 내부 코일(41, 42)이 분리되어 배치되는 방향은 내부 코일(41, 42)에 전류가 흐르는 방향과 수직하도록 배치되어 내부 코일(41, 42)에 의해 형성되는 자기장에 의해 센싱 코일(60)에 유기되는 전류를 극대화할 수 있다.
또한, 센싱 코일(60)의 양단은 제1 센싱 패드(61) 및 제2 센싱 패드(62)와 연결될 수 있다. 상기 제1 센싱 패드(61) 및 제2 센싱 패드(62)는 센싱 코일(60)에 유기된 전류를 용이하게 측정하기 위해 제공된다. 즉, 제1 센싱 패드(61) 및 제2 센싱 패드(62)는 전류 측정 장비의 접촉 프로브(contact probe)와의 접촉을 위해 제공된다.
또한, 도면에 도시하지 않았으나, 센싱 코일(60)의 표면에는 보호층이 배치될 수 있다. 보호층은 센싱 코일 제1 저항층(130) 및 제2 저항층(140)이 외부로 노출되지 않도록 하고, 제1 저항층(130) 및 제2 저항층(140)을 외부 충격으로부터 보호한다. 보호층이 배치된 경우에도, 제1 센싱 패드(61) 및 제2 센싱 패드(62)는 외부로 노출되도록 형성된다.
한편, 내부 코일(41, 42) 및 센싱 코일(60)은 전기 전도성이 뛰어난 금속을 포함할 수 있다. 예를 들어, 은(Ag), 팔라듐(Pd), 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 티타늄(Ti), 금(Au), 구리(Cu), 백금(Pt) 또는 이들의 합금 등으로 형성될 수 있다.
도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ'을 따라 절개하여 본 단면도이고, 도 3은 본 발명의 다른 실시예의 파워 인덕터를 나타내는 단면도이다.
도 2를 참조하면, 내부 코일(41, 42)은 절연막(30)으로 피복될 수 있다. 구체적으로, 상기 절연막(30)은 내부 코일(41, 42)이 자성체 본체(50)를 이루는 자성 재료와 직접 접촉하지 않도록 피복될 수 있다.
또한, 제1 코일 패턴(41) 및 제2 코일 패턴(42)의 각각의 일 단부는 본체(50)의 적어도 일면으로 노출될 수 있다. 예를 들어, 절연 기판(20)의 일면에 형성된 제1 코일 패턴(41)의 일 단부는 본체(50)의 길이(L) 방향의 일 단면으로 노출되며, 절연 기판(20)의 타면에 형성된 제2 코일 패턴(42)의 일 단부는 본체(50)의 길이(L) 방향의 타 단면으로 노출될 수 있다.
또한, 제 1 및 제 2 외부전극(81, 82)은 본체(50)의 단면으로 노출되는 제1 코일 패턴(41) 및 제2 코일 패턴(42)과 각각 접속하도록 본체(50)의 외측에 형성된다.
센싱 코일(60)은 내부 코일(41, 42)과 대향하도록 배치되므로, 내부 코일(41, 42)에 의해 형성되는 자기장(B)에 의해 전류가 유기될 수 있다.
센싱 코일(60)은 본체(50)의 상면에 형성될 수 있다. 일 예로, 센싱 코일(60)은 스크린 인쇄법, 포토레지스트(Photo Resist, PR)의 노광, 현상을 통한 공정 또는 스프레이(spray) 도포 공정 등 공지의 방법으로 형성할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서 센싱 코일(60)은 본체(50)의 상기 센싱 코일(60)은 상기 본체(50)의 상부에 매립될 수 있다. 이러한 실시 예는 도 3에 도시되어 있다.
도 3에 도시된 파워 인덕터(100')는 센싱 코일(60')이 본체(50)에 매립되어 있는 점을 제외하고, 도 1 및 도 2에 도시된 파워 인덕터(100)의 구성요소와 동일하거나 유사한 구성요소에 대한 설명을 참조하여 이해될 수 있으므로 중복되는 설명은 생략한다.
도 3을 참조하면, 파워 인덕터(100')의 센싱 코일(60)은 본체(50)에 매립되어 있으므로 내부 코일(41, 42)과 보다 인접하여 형성될 수 있다. 이러한 경우 내부 코일(41, 42)이 형성하는 자기장에 보다 민감하게 반응하여 전류가 유기될 수 있으므로 보다 정확한 전류의 측정이 가능하다.
도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 파워 인덕터는 내부 코일에 인접하게 배치된 센싱 코일을 포함하고 상기 센싱 코일은 내부 코일에 흐르는 전류와 비례하는 전류가 유기되므로, 상기 센싱 코일의 전류로부터 상기 파워 인덕터의 전류가 측정될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 파워 인덕터가 인쇄회로기판에 실장된 모습을 도시한 사시도이고, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따라 파워 인덕터가 인쇄회로기판에 실장된 모습을 도시한 사시도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 파워 인덕터는 도 1 및 도 2에 도시된 파워 인덕터를 포함한다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니고 도 3에 도시된 파워 인덕터가 적용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 파워 인덕터의 실장 기판(1000)은 파워 인덕터(100)가 실장된 인쇄회로기판(1100)과, 인쇄회로기판(1100)의 상면에 서로 이격되게 형성된 제1 및 제2 전극 패드(1110, 1120)를 포함한다. 상기 제1 및 제2 전극 패드(1110, 1120)는 인쇄회로기판(1100)에 구현된 회로 패턴에 연결되며 파워 인덕터의 실장을 위해 제공되는 랜드 패턴들을 말한다.
또한, 파워 인덕터의 양 단면에 형성된 제 1 및 제 2 외부전극(81, 82)이 각각 제 1 및 제 2 전극 패드(1110, 1120) 위에 접촉되게 위치한 상태에서 솔더(1130)에 의해 인쇄회로기판(1100)과 전기적으로 연결될 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 실장된 파워 인덕터의 내부 코일(41, 42)은 상기 인쇄회로기판(1100)의 실장 면(SM)에 대하여 수평하게 배치될 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예로서 도 5를 참조하면, 파워 인덕터의 실장기판(1000')은 실장된 파워 인덕터의 내부 코일(41, 42)가 상기 인쇄회로기판(1100)의 실장 면(SM)에 대하여 수직하게 배치될 수 있다.
상기의 설명을 제외하고 도 1 내지 도 3에서 상술한 파워 인덕터의 특징과 중복되는 설명은 생략한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 파워 인덕터를 이용한 전류 측정 방법을 나타내는 흐름도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 파워 인덕터를 이용한 전류 측정 방법은 복수의 코일 패턴으로 구성되는 내부 코일 및 상기 내부 코일과 대향하는 센싱 코일을 포함하는 파워 인덕터를 인쇄회로기판에 실장하는 단계(S1), 상기 파워 인덕터에 전원을 인가하는 단계(S2) 및 접촉 프로브를 이용하여 상기 센싱 코일에 유기되는 전류를 측정하는 단계(S3)를 포함한다.
도 4 및 도 6을 참조하면, 인쇄회로기판(1100)에는 전자기기의 동작 제어를 위한 집적회로(IC) 등이 형성될 수 있다. 또한, 상기 집적회로(IC)에 전원을 제공하기 위한 전원회로로부터 집적회로(IC)에 전류가 인가될 수 있다.
이러한 전류를 측정하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 파워 인덕터를 인쇄회로기판에 실장하고(S1), 전원회로를 구동하여 상기 파워 인덕터에 전원을 인가한 후(S2), 접촉 프로브를 파워 인덕터의 센싱 패드(61, 62)에 접촉하여 센싱 코일(60)에 유기되는 전류를 측정할 수 있다(S3). 상기 센싱 코일(60)에 흐르는 전류는 파워 인덕터의 내부 코일에 흐르는 전류에 의해 형성되는 자기장에 의해 유기되므로, 상기 센싱 코일(60)에 흐르는 전류로부터 파워 인덕터에 흐르는 전류가 측정될 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시 형태에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구 범위에 기재된 본 발명의 기술적 사항을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능 하다는 것은 당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.
100, 100': 파워 인덕터
20: 절연 기판
30: 절연막
41, 42: 내부 코일
50: 본체
55: 코어부
60: 센싱 코일
1000, 1000': 실장 기판
1100: 인쇄회로기판
1110, 1120: 제 1 및 제 2 전극 패드
1130: 솔더

Claims (15)

  1. 자성 재료를 포함하는 본체;
    상기 본체의 내부에 매몰되고, 복수의 코일 패턴으로 구성되는 내부 코일; 및
    상기 내부 코일의 상부에 배치되고 상기 내부 코일과 대향하는 센싱 코일을 포함하는 파워 인덕터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 센싱 코일은 상기 본체의 상부에 매립되는 파워 인덕터.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 센싱 코일은 상기 본체의 표면에 형성되는 파워 인덕터.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 내부 코일과 상기 센싱 코일은 일정한 거리만큼 분리되어 배치되는 파워 인덕터.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 센싱 코일의 양단과 연결되고, 상기 본체의 상측으로 노출되는 제1 센싱 패드 및 제2 센싱 패드를 더 포함하는 파워 인덕터.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 내부 코일에 전류가 흐르는 방향은 상기 내부 코일과 상기 센싱 코일이 분리되어 배치되는 방향과 수직한 파워 인덕터.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 센싱 코일에는, 상기 내부 코일에 의해 형성되는 자기장에 의해 전류가 유기되는 파워 인덕터.
  8. 삭제
  9. 상부에 제1 및 제2 전극 패드를 갖는 인쇄회로기판; 및
    상기 인쇄회로기판에 배치되는 파워 인덕터를 포함하며,
    상기 파워 인덕터는 자성 재료를 포함하는 본체, 상기 본체의 내부에 매몰되고 복수의 코일 패턴으로 구성되는 내부 코일, 및 상기 내부 코일의 상부에 배치되고 상기 내부 코일과 대향하는 센싱 코일을 포함하는,
    파워 인덕터 실장 기판.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 내부 코일과 상기 센싱 코일은 일정한 거리만큼 분리되어 배치되는 파워 인덕터 실장 기판.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 내부 코일은 상기 인쇄회로기판의 실장 면에 대하여 수평하게 배치된 파워 인덕터 실장 기판.
  12. 제 9항에 있어서,
    상기 내부 코일은 상기 인쇄회로기판의 실장 면에 대하여 수직하게 배치된 파워 인덕터 실장 기판.
  13. 파워 인덕터를 인쇄회로기판에 실장하는 단계;
    상기 파워 인덕터에 전원을 인가하는 단계; 및
    접촉 프로브를 이용하여 센싱 코일에 유기되는 전류를 측정하는 단계
    를 포함하고,
    상기 파워 인덕터는 자성 재료를 포함하는 본체, 상기 본체의 내부에 매몰되고, 복수의 코일 패턴으로 구성되는 내부 코일과, 상기 내부 코일의 상부에 배치되고 상기 내부 코일과 대향하는 센싱 코일을 포함하는, 파워 인덕터를 이용한 전류 측정 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 내부 코일과 상기 센싱 코일은 일정한 거리만큼 분리되어 배치되고, 상기 내부 코일에 전류가 흐르는 방향은 상기 내부 코일과 상기 센싱 코일이 분리되어 배치되는 방향과 수직한 파워 인덕터를 이용한 전류 측정 방법
  15. 제13항에 있어서,
    상기 센싱 코일에는, 전원이 인가된 상기 내부 코일에 의해 형성되는 자기장에 의해 전류가 유기되는 파워 인덕터를 이용한 전류 측정 방법.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210147614A (ko) * 2020-05-29 2021-12-07 삼성전기주식회사 코일 부품
KR20220092125A (ko) * 2020-12-24 2022-07-01 삼성전기주식회사 코일 부품

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007286012A (ja) * 2006-04-20 2007-11-01 Canon Electronics Inc 磁気検出素子及びそれを用いた磁気識別センサ

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3500319B2 (ja) 1998-01-08 2004-02-23 太陽誘電株式会社 電子部品
JP3351738B2 (ja) * 1998-05-01 2002-12-03 太陽誘電株式会社 積層インダクタ及びその製造方法
US6240622B1 (en) * 1999-07-09 2001-06-05 Micron Technology, Inc. Integrated circuit inductors
US7649283B2 (en) * 2007-07-03 2010-01-19 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Inductive coupling method for remote powering of sensors
US8243960B2 (en) * 2010-03-04 2012-08-14 Bose Corporation Planar audio amplifier output inductor with current sense
KR101434351B1 (ko) * 2010-10-21 2014-08-26 티디케이가부시기가이샤 코일 부품 및 그 제조 방법
FR2979712B1 (fr) * 2011-09-02 2013-09-13 Schneider Electric Ind Sas Ensemble multicouche a double bobinage blinde pour detecteur inductif
KR101864895B1 (ko) 2011-09-06 2018-06-05 현대모비스 주식회사 전류센서 일체형 인덕터모듈 및 이의 제조방법
KR101354635B1 (ko) * 2012-01-19 2014-01-23 한국과학기술원 임베디드 토로이달 코일 및 그 제조방법과 다층인쇄회로기판
CN104078194B (zh) 2013-03-27 2017-10-13 通用电气公司 具有一体化电流感测元件的磁性装置及其组装方法
US9171667B2 (en) 2013-03-27 2015-10-27 General Electric Company Magnetic device having integrated current sensing element and methods of assembling same
KR102052967B1 (ko) 2013-09-12 2019-12-09 엘지이노텍 주식회사 멤스 전류 센서
KR101823193B1 (ko) * 2014-09-18 2018-01-29 삼성전기주식회사 칩 전자부품 및 칩 전자부품의 실장 기판

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007286012A (ja) * 2006-04-20 2007-11-01 Canon Electronics Inc 磁気検出素子及びそれを用いた磁気識別センサ

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Publication number Publication date
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