KR102535253B1

KR102535253B1 - 자성코어 조립체 및 이를 포함하는 코일부품

Info

Publication number: KR102535253B1
Application number: KR1020180013054A
Authority: KR
Inventors: 염재훈; 전인호; 김성훈
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2018-02-01
Filing date: 2018-02-01
Publication date: 2023-05-22
Also published as: KR20190093435A

Abstract

본 발명의 한 실시예에 따른 자성코어 조립체는 제1 자성코어, 그리고 제2 자성코어를 포함하고, 상기 제1 자성코어는, 제 1 자성 기판, 상기 제 1 자성 기판으로부터 제 1 방향으로 돌출된 제1 자성레그, 상기 제 1 자성 기판으로부터 상기 제 1방향으로 돌출되고 상기 제 1 자성 레그와 대향 배치된 제2 자성 레그, 그리고 상기 제 1 자성 기판으로부터 상기 제 1방향으로 돌출되고 상기 제 1 자성 레그와 상기 제 2 자성레그 사이에 배치된 제3 자성 레그를 포함하며, 상기 제2 자성코어는 제2 자성 기판을 포함하고, 상기 제2 자성 기판의 상면에는 제1 홈, 제2 홈 및 제3 홈이 형성되며, 상기 제1 홈, 상기 제2 홈 및 상기 제3 홈의 각각에는 상기 제1 자성 레그의 일단, 상기 제2 자성 레그의 일단 및 상기 제3 자성 레그의 일단이 수용된다.

Description

자성코어 조립체 및 이를 포함하는 코일부품{MAGNETIC CORE AND COIL COMPONENT INCLUDING THE SAME}

본 발명은 자성코어 조립체 및 이를 포함하는 코일부품에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자성코어 조립체의 결합 구조에 관한 것이다.

자동차 관련 기술의 발전에 따라, 차량용 전장부품 기술에 관한 관심이 높아지고 있다. 차량용 전장부품 기술은, 크게 차량용 반도체, 텔레매틱스, 차량용 디스플레이, 배터리, 모터, 카메라 모듈 등으로 구분될 수 있다. 차량용 전장부품으로는, 인덕터, 쵸크 코일, 변압기, 모터, DCDC 컨버터용 트랜스포머, EMI차폐 부재 등이 있으며, 이들 차량용 전장부품에는 자성코어 및 코일을 포함하는 코일 부품이 필수적으로 포함될 수 있다.

코일 부품에 포함되는 자성코어는 토로이달 코어, EER 코어, EE 코어, ER 코어, EQ 코어, PQ 코어, EI 코어 등 다양한 형상일 수 있다. 이 중에서, EER 코어, EE 코어, ER 코어, EQ 코어, PQ 코어, EI 코어 등은 적어도 2개의 자성코어가 조립되어 형성되는 자성코어 조립체일 수 있다.

도 1은 일반적인 EI 코어이다.

도 1(a)에 도시된 바와 같은 E형 코어(10)와 I형 코어(20)가 접합하면, 도 1(b)에 도시된 바와 같은 EI 코어(1)를 얻을 수 있다.

이때, E형 코어(10)와 I형 코어(20)는 접착제 또는 테이핑에 의하여 접합되거나, E형 코어(10)와 I형 코어(20)를 둘러싸는 보빈에 의하여 고정될 수 있다. 이를 위하여, 접착제, 테이프 또는 보빈 등의 강도, 내열 성능 등 공정 상 고려해야 할 사항들이 많다. 또한, E형 코어(10)와 I형 코어(20)의 접합 시 E형 코어(10)와 I형 코어(20) 간의 미끄러짐이 발생할 수 있으며, 이에 따라 E형 코어(10)와 I형 코어(20)가 안정적으로 조립되기 어려운 문제가 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 자성코어 조립체의 결합 구조를 제공하는 것이다.

상기 제1 홈의 깊이 및 상기 제2 홈의 깊이 각각은 상기 제3 홈의 깊이보다 깊을 수 있다.

상기 제3 홈의 깊이는 상기 제1 홈의 깊이 및 상기 제2 홈의 깊이 각각보다 깊을 수 있다.

상기 제3 자성 레그는 원기둥 형상이고, 상기 제3 홈은 원 형상이며, 상기 제1 홈 및 상기 제2 홈은 각각 상기 제2 자성 기판의 전면 및 후면을 관통하는 형상일 수 있다.

상기 제1 홈 및 상기 제2 홈은 각각 제1 벽면, 그리고 상기 제1 벽면보다 상기 제3 자성 레그에 가까이 배치되는 제2 벽면을 포함하며, 상기 제1 벽면은 직선 형상이고, 상기 제2 벽면은 곡선 형상일 수 있다.

상기 제1 홈의 깊이, 상기 제2 홈의 깊이 및 상기 제3 홈의 깊이는 각각 0.1 내지 10mm일 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 자성코어 조립체는 제1 자성코어, 그리고 제2 자성코어를 포함하고, 상기 제1 자성코어는, 제 1 자성 기판, 상기 제 1 자성 기판으로부터 제 1 방향으로 돌출된 제1 자성레그, 상기 제 1 자성 기판으로부터 상기 제 1방향으로 돌출되고 상기 제 1 자성 레그와 대향 배치된 제2 자성 레그, 그리고 상기 제 1 자성 기판으로부터 상기 제 1방향으로 돌출되고 상기 제 1 자성 레그와 상기 제 2 자성레그 사이에 배치된 제3 자성 레그를 포함하며, 상기 제2 자성코어는 제2 자성 기판을 포함하고, 상기 제1 자성 레그의 일단, 상기 제2 자성 레그의 일단 및 상기 제3 자성 레그의 일단은 상기 제2 자성 기판에 배치되고, 상기 제 2자성 기판의 폭은 상기 제 1 자성 기판의 폭보다 크다.

상기 제 2 자성 기판은 상기 제 1 자성 레그의 측면 및 상기 제 2 자성 레그의 측면으로부터 각각 외측으로 돌출될 수 있다.

상기 제1 자성 레그의 측면으로부터 상기 제2 자성 기판이 돌출된 길이 및 상기 제2 자성 레그의 측면으로부터 상기 제2 자성 기판이 돌출된 길이는 각각 상기 제1 자성 기판의 폭의 0.08 내지 0.24배일 수 있다.

인덕턴스 값은 180H 이상일 수 있다.

본 발명의 한 실시예에 따른 코일부품은 자성코어 조립체, 그리고 상기 자성코어 조립체에 권선된 코일을 포함하고, 상기 자성코어 조립체는 제1 자성코어, 그리고 제2 자성코어를 포함하고, 상기 제1 자성코어는, 제 1 자성 기판, 상기 제 1 자성 기판으로부터 제 1 방향으로 돌출된 제1 자성레그, 상기 제 1 자성 기판으로부터 상기 제 1방향으로 돌출되고 상기 제 1 자성 레그와 대향 배치된 제2 자성 레그, 그리고 상기 제 1 자성 기판으로부터 상기 제 1방향으로 돌출되고 상기 제 1 자성 레그와 상기 제 2 자성레그 사이에 배치된 제3 자성 레그를 포함하며, 상기 제2 자성코어는 제2 자성 기판을 포함하고, 상기 제2 자성 기판의 상면에는 제1 홈, 제2 홈 및 제3 홈이 형성되며, 상기 제1 홈, 상기 제2 홈 및 상기 제3 홈의 각각에는 상기 제1 자성 레그의 일단, 상기 제2 자성 레그의 일단 및 상기 제3 자성 레그의 일단이 수용된다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 코일 부품은 자성코어 조립체, 그리고 상기 자성코어 조립체에 권선된 코일을 포함하고, 상기 자성코어 조립체는 제1 자성코어, 그리고 제2 자성코어를 포함하고, 상기 제1 자성코어는, 제 1 자성 기판, 상기 제 1 자성 기판으로부터 제 1 방향으로 돌출된 제1 자성레그, 상기 제 1 자성 기판으로부터 상기 제 1방향으로 돌출되고 상기 제 1 자성 레그와 대향 배치된 제2 자성 레그, 그리고 상기 제 1 자성 기판으로부터 상기 제 1방향으로 돌출되고 상기 제 1 자성 레그와 상기 제 2 자성레그 사이에 배치된 제3 자성 레그를 포함하며, 상기 제2 자성코어는 제2 자성 기판을 포함하고, 상기 제1 자성 레그의 일단, 상기 제2 자성 레그의 일단 및 상기 제3 자성 레그의 일단은 상기 제2 자성 기판에 배치되고, 상기 제 2자성 기판의 폭은 상기 제 1 자성 기판의 폭보다 크다.

본 발명의 실시예에 따르면, 조립의 안정성이 개선된 자성코어 조립체를 얻을 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 인덕턴스가 높고, 발열 온도가 낮은 자성코어 조립체를 얻을 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 인덕턴스가 높고, DC 바이어스가 낮은 자성코어 조립체를 얻을 수 있다.

도 1은 일반적인 EI 코어이다.
도 2 내지 4는 본 발명의 실시예에 따른 자성코어 조립체의 사시도이다.
도 5는 도 4의 자성코어 조립체에 코일이 권선되어 있는 코일 부품의 사시도이다.
도 6(a) 및 도 6(b)는 본 발명의 실시예에 따른 자성코어 조립체를 구성하는 자성코어들의 사시도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 자성코어 조립체를 구성하는 자성코어들 중 하나의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 자성코어 조립체를 구성하는 자성코어들 중 하나의 상면도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 자성코어 조립체의 단면도이다.
도 10 내지 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자성코어 조립체의 단면도이다.
도 13은 비교예 및 실시예에 따른 자성코어 조립체의 인덕턴스와 DC 바이어스 변화를 측정한 결과이다.
도 14는 비교예 및 실시예에 따른 자성코어 조립체의 인덕턴스를 측정한 결과이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제2, 제1 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

실시예들의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조들이 기판, 각층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "상/위(on)"에 또는 "하/아래(under)"에 형성된다는 기재는, 직접(directly) 또는 다른 층을 개재하여 형성되는 것을 모두 포함한다. 각 층의 상/위 또는 하/아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다. 또한, 도면에서 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들의 두께나 크기는 설명의 명확성 및 편의를 위하여 변형될 수 있으므로, 실제 크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 2 내지 4는 본 발명의 실시예에 따른 자성코어 조립체의 사시도이고, 도 5는 도 4의 자성코어 조립체에 코일이 권선되어 있는 코일 부품의 사시도이며, 도 6(a) 및 도 6(b)는 본 발명의 실시예에 따른 자성코어 조립체를 구성하는 자성코어들의 사시도이고, 도 7은 본 발명의 실시예에 자성코어 조립체를 구성하는 자성코어들 중 하나의 단면도이고, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 자성코어 조립체를 구성하는 자성코어들 중 하나의 상면도이다. 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 자성코어 조립체의 단면도이고, 도 10 내지 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자성코어 조립체의 단면도이다.

도 2 내지 9를 참조하면, 코일부품(3000)은 자성코어 조립체(1000) 및 코일(2000)을 포함한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 코일(2000)은 자성코어 조립체(1000)에 권선될 수 있다. 도시되지 않았으나, 코일(2000)과 자성코어 조립체(1000) 사이에는 절연층, 예를 들어 보빈이 더 배치될 수 있다. 코일(2000)은 표면이 절연 소재로 피복된 도선으로 이루어질 수 있다. 도선은 표면이 절연 물질로 피복된 구리, 은, 알루미늄, 금, 니켈, 주석 등일 수 있고, 도선의 단면은 원형 또는 각형을 가질 수 있다. 코일(2000)의 양 말단은 전극(미도시)에 연결될 수 있다.

다시 도 2 내지 4, 도 6 내지 9를 참조하면, 자성코어 조립체(1000)는 제1 자성코어(100) 및 제2 자성코어(200)를 포함한다.

제1 자성코어(100)는 제1 자성레그(110), 제2 자성 레그(120), 제3 자성 레그(130) 및 제1 자성 기판(140)을 포함한다. 이때, 제1 자성레그(110), 제2 자성 레그(120), 제3 자성 레그(130) 및 제1 자성 기판(140)은 동일한 소재로 이루어지며, 일체로 성형될 수 있다. 제1 자성레그(110)는 제1 자성 기판(140)으로부터 제1 방향으로 돌출되고, 제2 자성레그(120)는 제1 자성 기판(140)으로부터 제1 방향으로 돌출되며 제1 자성레그(110)와 대향 배치되고, 제3 자성레그(130)는 제1 자성 기판(140)으로부터 제1 방향으로 돌출되며 제1 자성레그(110) 및 제2 자성레그(120) 사이에 배치될 수 있다.

제2 자성코어(200)는 제2 자성기판(210)을 포함하고, 제1 자성코어(100)와 동일한 소재 또는 상이한 소재로 이루어질 수 있다.

예를 들어, 제1 자성코어(100) 및 제2 자성코어(200) 중 일부는 순철 또는 Fe계 자성분말을 포함할 수 있다. Fe계 자성분말은, 예를 들어 Fe-Si-B계 자성 분말, Fe-Ni계 자성 분말, Fe-Si계 자성 분말, Fe-Si-Al계 자성 분말, Fe-Ni-Mo계 자성 분말, Fe-Si-B계 자성 분말, Fe-Si-C계 자성 분말 및 Fe-B-Si-Nb-Cu계 자성 분말로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이로 제한되는 것은 아니다. 이를 위하여, 제1 자성코어(100) 및 제2 자성코어(200) 중 일부는 순철 또는 Fe계 자성분말을 세라믹 또는 고분자 바인더로 코팅한 후 절연시키고, 고압에서 성형하는 방법으로 제조될 수 있다. 또는, 제1 자성코어(100) 및 제2 자성코어(200) 중 일부는 순철 또는 Fe계 자성분말을 세라믹 또는 고분자 바인더로 코팅한 후 절연시켜 얻은 복수 매의 자성 시트층을 적층하는 방법으로 제조될 수도 있다.

또는, 제1 자성코어(100) 및 제2 자성코어(200) 중 일부는 페라이트 분말을 포함할 수도 있다. 페라이트 분말은, 예를 들어 Ni-Zn 계 페라이트 분말 또는 Mn-Zn 계 페라이트 분말일 수 있다. 이를 위하여, 제1 자성코어(100) 및 제2 자성코어(200) 중 일부는 페라이트 분말을 세라믹 또는 고분자 바인더로 코팅한 후 절연시키고, 고압에서 성형하는 방법으로 제조될 수 있다. 또는, 제1 자성코어(100) 및 제2 자성코어(200) 중 일부는 페라이트 분말을 세라믹 또는 고분자 바인더로 코팅한 후 절연시켜 얻은 복수 매의 자성 시트층을 적층하는 방법으로 제조될 수도 있다.

한편, 도 2, 도 4, 도 6 내지 9를 참조하면, 제1 자성코어(100)의 제3 자성 레그(130)는 제1 자성 레그(110) 및 제2 자성 레그(120) 사이에 배치되고, 제1 자성 레그(110)의 일단, 제2 자성 레그(120)의 일단 및 제3 자성 레그(130)의 일단은 제1 자성 기판(140)의 한 면에 배치된다. 그리고, 제2 자성 기판(210)의 상면에는 제1 홈(211), 제2 홈(212) 및 제3 홈(213)이 형성되며, 제1 홈(211), 제2 홈(212) 및 제3 홈(213)에는 각각 제1 자성 레그(110)의 타단, 제2 자성 레그(120)의 타단 및 제3 자성 레그(130)의 타단이 수용된다. 이때, 제1 자성 레그(110), 제2 자성 레그(120) 및 제3 자성 레그(130) 각각의 측면은 제1 홈(211), 제2 홈(212) 및 제3 홈(213) 각각의 벽면에 공차 없이 끼워맞춰질 수 있다. 또는, 제1 자성 레그(110), 제2 자성 레그(120) 및 제3 자성 레그(130) 각각의 측면은 제1 홈(211), 제2 홈(212) 및 제3 홈(213) 각각의 벽면에 소정의 공차, 예를 들어 0.01 내지 1mm, 바람직하게는 0.1 내지 0.5mm의 공차로 끼워맞춰질 수 있다.

이와 같이, 제1 자성코어(100)가 제2 자성코어(200)의 한 면 상에 형성된 홈 내에 수용되면, 제1 자성코어(100)와 제2 자성코어(200) 간의 조립 안정성이 높아질 수 있으며, 제1 자성코어(100)와 제2 자성코어(200) 간의 조립 공정이 단순해질 수 있다.

또한, 코일부품(3000)의 인덕턴스는 하기 수학식 1에 따를 수 있다.

여기서, L은 인덕턴스이고, μ는 투자율로 자성코어의 조성에 따라 정해진 값이며, N은 코일의 턴수이고, A는 코일이 권선된 자성코어의 단면적이며, l은 자로장 경로를 의미한다. 본 발명의 실시예에 따라 제1 자성코어(100)가 제2 자성코어(200)의 한 면 상에 형성된 홈 내에 수용되면, 자로장 경로가 줄어들게 되어 인덕턴스가 증가하게 되며, 이에 따라 DC 바이어스 전류가 줄어들게 된다.

이때, 제1 홈(211)의 깊이(d1), 제2 홈(212)의 깊이(d2) 및 제3 홈(213)의 깊이(d3)는 각각 0.1 내지 10mm, 바람직하게는 1 내지 3mm일 수 있다. 제1 홈(211)의 깊이(d1), 제2 홈(212)의 깊이(d2) 및 제3 홈(213)의 깊이(d3)가 0.1mm 미만이면, 조립의 안정성을 높이는 효과 및 인덕턴스를 증가시키는 효과를 얻기 어려워질 수 있다. 그리고, 제1 홈(211)의 깊이(d1), 제2 홈(212)의 깊이(d2) 및 제3 홈(213)의 깊이(d3)가 10mm를 초과하게 되면, 코일의 턴수가 줄어들게 될 가능성이 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 자성코어 조립체의 단면도인 도 10을 참조하면, 제1 홈(211)의 깊이(d1) 및 제2 홈(212)의 깊이(d2) 각각은 제3 홈(213)의 깊이(d3)보다 깊을 수 있고, 이에 따라 제1 자성 레그(110)의 길이 및 제2 자성 레그(120)의 길이 각각은 제3 자성 레그(130)의 길이보다 길 수 있다.

또는, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자성코어 조립체의 단면도인 도 11을 참조하면, 제3 홈(213)의 깊이(d3)는 제1 홈(211)의 깊이(d1) 및 제2 홈(212)의 깊이(d2) 각각보다 깊을 수 있고, 이에 따라, 제3 자성 레그(130)의 길이는 제1 자성 레그(110)의 길이 및 제2 자성 레그(120)의 길이 각각보다 길 수 있다.

제1 홈(211)의 깊이(d1), 제2 홈(212)의 깊이(d2) 및 제3 홈(213)의 깊이(d3)는 요구되는 인덕턴스, 턴수, 발열 온도 등에 따라 다양하게 조절될 수 있다.

이때, 다시 도 2, 4, 6 내지 9를 참조하면, 제1 홈(211)의 형상, 제2 홈(212)의 형상 및 제3 홈(213)의 형상은 각각 제1 자성 레그(110)의 단면의 형상, 제2 자성 레그(120)의 단면의 형상 및 제3 자성 레그(130)의 단면의 형상에 대응할 수 있다. 도시된 바와 같이, 제3 자성 레그(130)가 원기둥 형상일 경우, 제3 홈(213)의 형상은 원 형상일 수 있으나, 이로 제한되는 것은 아니며, 제3 자성 레그(130)가 사각기둥 형상일 경우, 제3 홈(213)의 형상은 사각 형상일 수도 있다.

여기서, 제1 홈(211) 및 제2 홈(212)은 각각 제2 자성 기판(210)의 전면(S1) 및 후면(S2)을 관통하는 형상일 수 있고, 제3 홈(213)은 제2 자성 기판(210)의 상면(S3) 내에 형성되며, 제2 자성 기판(210)의 전면(S1) 및 후면(S2)을 관통하지 않은 형상일 수 있다. 즉, 제3 홈(213)의 직경(T1)은 제2 자성 기판(210)의 전면(S1) 및 후면(S2) 사이의 거리(T2)보다 작을 수 있다. 이는 제3 자성 레그(130)의 직경(T3)은 제1 자성 레그(110)의 두께(T4) 및 제2 자성 레그(120)의 두께(T5)보다 작은 것을 의미할 수 있다. 이에 따라, 제3 자성 레그(130)에 권선된 코일(2000)의 손실을 줄이는 것이 가능하다.

한편, 제1 홈(211) 및 제2 홈(212)은 각각 제2 자성 기판(210)의 전면(S1) 및 후면(S2)을 관통하는 형상을 가지는 경우, 제1 홈(211) 및 제2 홈(212) 각각은 제1 벽면(300) 및 제1 벽면(300)보다 제3 자성 레그(130) 측에 가까이 배치되는 제2 벽면(302)을 포함할 수 있다. 이때, 제1 벽면(300) 및 제2 벽면(302) 중 하나는 직선 형상이고, 다른 하나는 곡선 형상일 수 있다. 이에 따라, 제1 홈(211) 및 제2 홈(212)은 각각 제2 자성 기판(210)의 전면(S1) 및 후면(S2)을 관통하는 형상이라고 하더라도, 제1 자성 레그(110) 및 제2 자성 레그(120)가 제2 자성 기판(210)의 전면(S1) 또는 후면(S2)으로 이탈되는 문제를 방지할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 도 3 내지 4, 6 내지 9에 도시된 바와 같이, 제2 자성 기판(210)의 폭(W2)은 제1 자성 기판(140)의 폭(W1)보다 클 수 있다. 예를 들어, 제2 자성 기판(210)은 제1 자성 레그(110)의 측면 및 제2 자성 레그(120)의 측면으로부터 각각 외측으로 돌출된 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 자성 레그(110)의 측면으로부터 제2 자성 기판(210)이 돌출된 길이 및 제2 자성 레그(120)의 측면으로부터 제2 자성 기판(210)이 돌출된 길이는 각각 제1 자성 기판(140)의 폭(W1)의 0.08 내지 0.24배일 수 있다.

제2 자성 기판(210)이 이러한 구조를 가질 경우, 제2 자성 기판(210)이 배치되는 PCB(미도시)와 제2 자성 기판(210) 간의 접촉 면적이 넓어질 수 있으며, 이에 따라 제2 자성 기판(210)을 통하여 열이 용이하게 방출될 수 있으므로, 자성코어 조립체(1000)의 발열 온도가 낮아질 수 있다. 또한, 제2 자성 기판(210)의 폭이 커짐에 따라 자속(magnetic flux)이 증가하고, 인덕턴스가 증가하게 된다.

본 발명의 실시예에서, 도 2에 도시된 바와 같이 제1 자성 기판(140)과 제2 자성 기판(210)의 폭 길이는 동일하되, 제1 자성 레그(110), 제2 자성 레그(120) 및 제3 자성 레그(130)가 제2 자성 기판(210)의 상면에 형성된 제1 홈(211), 제2 홈(212) 및 제3 홈(213)에 각각 수용되거나, 도 3에 도시된 바와 같이 제2 자성 기판(210)의 상면에 홈이 형성되지 않고 제1 자성 레그(110), 제2 자성 레그(120) 및 제3 자성 레그(130)가 제2 자성 기판(210)의 상면에 배치 또는 접합되되, 제2 자성 기판(210)의 폭 길이가 제1 자성 기판(140)의 폭 길이보다 크게 형성될 수 있다. 또는, 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 자성 레그(110), 제2 자성 레그(120) 및 제3 자성 레그(130)가 제2 자성 기판(210)의 상면에 형성된 제1 홈(211), 제2 홈(212) 및 제3 홈(213)에 각각 수용되며, 제2 자성 기판(210)의 폭 길이가 제1 자성 기판(140)의 폭 길이보다 크게 형성될 수도 있다.

한편, 도 12를 참조하면, 제1 자성 레그(110), 제2 자성 레그(120) 및 제3 자성 레그(130)의 모서리 부분(R1)은 라운드 형상을 가질 수도 있다. 이에 따라, 제1 자성 레그(110), 제2 자성 레그(120) 및 제3 자성 레그(130)가 제1 홈(211), 제2 홈(212) 및 제3 홈(213)에 끼워지는 과정에서 제1 자성 레그(110), 제2 자성 레그(120) 및 제3 자성 레그(130)의 모서리 부분(R1)이 파손될 염려가 없으며, 부드럽게 끼워질 수 있다. 이를 위하여, 제1 홈(211), 제2 홈(212) 및 제3 홈(213)의 바닥면과 벽면 사이(R2)는 제1 자성 레그(110), 제2 자성 레그(120) 및 제3 자성 레그(130)의 모서리 부분(R1)의 형상에 대응하도록 라운드 형상을 가질 수 있다.

도 13은 비교예 및 실시예에 따른 자성코어 조립체의 인덕턴스와 DC 바이어스 변화를 측정한 결과이다. 비교예에 따른 자성코어 조립체는 도 1에서 도시한 바와 같이 일반적인 EI 코어이고, 실시예 1에 따른 자성코어 조립체는 도 2에 도시한 자성코어 조립체로, 제2 자성 기판(210)의 상면에 형성된 제1 홈(211), 제2 홈(212) 및 제3 홈(213) 각각의 깊이는 1mm이고, 실시예 2에 따른 자성코어 조립체는 도 2에 도시한 자성코어 조립체로, 제2 자성 기판(210)의 상면에 형성된 제1 홈(211), 제2 홈(212) 및 제3 홈(213) 각각의 깊이는 2mm이며, 실시예 3에 따른 자성코어 조립체는 도 2에 도시한 자성코어 조립체로, 제2 자성 기판(210)의 상면에 형성된 제1 홈(211), 제2 홈(212) 및 제3 홈(213) 각각의 깊이는 3mm이다.

도 13을 참조하면, 비교예에 따른 자성코어 조립체에 비하여, 실시예 1 내지 3에 따른 자성코어 조립체는 인덕턴스가 크고, DC 바이어스 값이 작음을 알 수 있다.

도 14는 비교예 및 실시예에 따른 자성코어 조립체의 인덕턴스를 측정한 결과이고, 표 1은 비교예 및 실시예에 따른 자성코어 조립체의 인덕턴스 및 발열 온도를 측정한 결과이다. 비교예에 따른 자성코어 조립체는 도 1에서 도시한 바와 같이 일반적인 EI 코어이고, 실시예 4에 따른 자성코어 조립체는 도 3에 도시한 자성코어 조립체로, 제1 자성 기판(140)의 폭이 42mm이고, 제2 자성 기판(210)이 제1 자성 레그(110)의 측면 및 제2 자성 레그(120)의 측면으로부터 각각 6mm 돌출되고, 실시예 5에 따른 자성코어 조립체는 도 3에 도시한 자성코어 조립체로, 제1 자성 기판(140)의 폭이 42mm이고, 제2 자성 기판(210)이 제1 자성 레그(110)의 측면 및 제2 자성 레그(120)의 측면으로부터 각각 7mm 돌출되며, 실시예 6에 따른 자성코어 조립체는 도 3에 도시한 자성코어 조립체로, 제1 자성 기판(140)의 폭이 42mm이고, 제2 자성 기판(210)이 제1 자성 레그(110)의 측면 및 제2 자성 레그(120)의 측면으로부터 각각 8mm 돌출된다.

실험번호	인덕턴스(H)	발열 온도(℃)
비교예	159.6	101.2
실시예 4	183.3	99.4
실시예 5	196.1	98.7
실시예 6	201	98.4

도 14 및 표 1을 참조하면, 비교예에 따른 자성코어 조립체에 비하여, 실시예 4 내지 6에 따른 자성코어 조립체는 인덕턴스가 크고, 발열 온도가 낮음을 알 수 있다. 특히, 제2 자성 기판(210)이 제1 자성 레그(110)의 측면으로부터 돌출된 길이 및 제2 자성 레그(120)의 측면으로부터 돌출된 길이가 각각 제1 자성 기판(140)의 폭의 0.08 내지 0.24배를 만족하는 범위 내에서 길어질수록 인덕턴스는 높아지고, 발열 온도는 낮아짐을 알 수 있다. 특히, 실시예 4 내지 6을 참조하면, 180H 이상의 인덕턴스가 얻어짐을 알 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

1000: 자성코어 조립체
2000: 코일
3000: 코일부품
100: 제1 자성코어
200: 제2 자성코어

Claims

제1 자성코어, 그리고 제2 자성코어를 포함하고,
상기 제1 자성코어는,
제1 자성 기판,
상기 제1 자성 기판으로부터 제1 방향으로 돌출된 제1 자성 레그,
상기 제1 자성 기판으로부터 상기 제1 방향으로 돌출되고 상기 제1 자성 레그와 대향 배치된 제2 자성 레그, 그리고
상기 제1 자성 기판으로부터 상기 제1 방향으로 돌출되고 상기 제1 자성 레그와 상기 제2 자성 레그 사이에 배치된 제3 자성 레그를 포함하며,
상기 제2 자성코어는 제2 자성 기판을 포함하고,
상기 제2 자성 기판의 상면에는 제1 홈, 제2 홈 및 제3 홈이 형성되며,
상기 제1 홈, 상기 제2 홈 및 상기 제3 홈의 각각에는 상기 제1 자성 레그의 타단, 상기 제2 자성 레그의 타단 및 상기 제3 자성 레그의 타단이 수용되고,
상기 제3 홈의 깊이는 상기 제1 홈의 깊이 및 상기 제2 홈의 깊이 각각보다 깊은 자성코어 조립체.
삭제
삭제
제1항에 있어서,
상기 제3 자성 레그는 원기둥 형상이고, 상기 제3 홈은 원 형상이며,
상기 제1 홈 및 상기 제2 홈은 각각 상기 제2 자성 기판의 전면 및 후면을 관통하는 형상인 자성코어 조립체.
제4항에 있어서,
상기 제1 홈 및 상기 제2 홈은 각각 제1 벽면, 그리고 상기 제1 벽면보다 상기 제3 자성 레그에 가까이 배치되는 제2 벽면을 포함하며,
상기 제1 벽면은 직선 형상이고, 상기 제2 벽면은 곡선 형상인 자성코어 조립체.
제1항에 있어서,
상기 제1 홈의 깊이, 상기 제2 홈의 깊이 및 상기 제3 홈의 깊이는 각각 0.1 내지 10mm인 자성코어 조립체.
제1항에 있어서,
상기 제2 자성 기판의 폭은 상기 제1 자성 기판의 폭보다 큰 자성코어 조립체.
제7항에 있어서,
상기 제2 자성 기판은 상기 제1 자성 레그의 측면 및 상기 제2 자성 레그의 측면으로부터 각각 외측으로 돌출된 자성코어 조립체.
제8항에 있어서,
상기 제1 자성 레그의 측면으로부터 상기 제2 자성 기판이 돌출된 길이 및 상기 제2 자성 레그의 측면으로부터 상기 제2 자성 기판이 돌출된 길이는 각각 상기 제1 자성 기판의 폭의 0.08 내지 0.24배인 자성코어 조립체.
제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
인덕턴스 값은 180H 이상인 자성코어 조립체.
자성코어 조립체, 그리고
상기 자성코어 조립체에 권선된 코일을 포함하고,
상기 자성코어 조립체는
제1 자성코어, 그리고 제2 자성코어를 포함하고,
상기 제1 자성코어는,
제1 자성 기판,
상기 제1 자성 기판으로부터 제1 방향으로 돌출된 제1 자성 레그,
상기 제1 자성 기판으로부터 상기 제1 방향으로 돌출되고 상기 제1 자성 레그와 대향 배치된 제2 자성 레그, 그리고
상기 제1 자성 기판으로부터 상기 제1 방향으로 돌출되고 상기 제1 자성 레그와 상기 제2 자성 레그 사이에 배치된 제3 자성 레그를 포함하며,
상기 제2 자성코어는 제2 자성 기판을 포함하고,
상기 제2 자성 기판의 상면에는 제1 홈, 제2 홈 및 제3 홈이 형성되며,
상기 제1 홈, 상기 제2 홈 및 상기 제3 홈의 각각에는 상기 제1 자성 레그의 일단, 상기 제2 자성 레그의 일단 및 상기 제3 자성 레그의 일단이 수용되고,
상기 제3 홈의 깊이는 상기 제1 홈의 깊이 및 상기 제2 홈의 깊이 각각보다 깊은 코일 부품.
제11항에 있어서,
상기 제2 자성 기판의 폭은 상기 제1 자성 기판의 폭보다 큰 코일 부품.