KR20180064186A - 코일부품 - Google Patents
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Abstract
본 개시는 지지부와 상기 지지부 상에 돌출된 코어부와 상기 지지부 상에 돌출되며 상기 코어부 주위를 일부 감싸는 측벽부를 포함하는 제1코어, 상기 제1코어 상에 배치된 권선 타입의 코일, 및 상기 제1코어 상에 부착된 제2코어를 포함하며, 상기 측벽부는 서로 연결된 제1 및 제2측벽으로 구성되며, 상기 제1코어의 상기 제1 및 제2측벽과 마주보는 면이 오픈된 코일부품에 관한 것이다.
Description
본 개시는 코일부품, 예를 들면, 파워 인덕터에 관한 것이다.
파워 인덕터의 경우 동일한 사이즈에서 최대한의 성능을 구현할 수 있으며, 동시에 높은 신뢰성을 구현할 수 있는 구조가 필요하다.
특히, 중대형 파워 인덕터는 생활가전 및 사무기기에만 국한되지 않고 산업 및 자동차 전장사업 분양에서도 수요가 증가하고 있는 추세인바, 소형 파워 인덕터 보다 더욱 높은 신뢰성이 요구되고 있다.
다만, 기존에 소형 파워 인덕터에서 적용하고 있는 도금방식은 진동, 충격 등에 신뢰성 보증이 어려워 신뢰성 확보에 한계가 있다.
본 개시의 여러 목적 중 하나는 성능이 우수하며 높은 신뢰성을 가질 수 있는바 중대형 파워 인덕터 등에 적용이 가능한 코일부품을 제공하는 것이다.
본 개시를 통하여 제안하는 여러 해결 수단 중 하나는 서로 대략 수직한 측벽을 가지며 측벽과 마주보는 면이 오픈된 구조의 코어에 권선 타입의 코일을 배치하는 코어 공법으로 코일부품을 제조하는 것이다.
예를 들면, 본 개시에서 제안하는 일례에 따른 코일부품은 지지부와 상기 지지부 상에 돌출된 코어부와 상기 지지부 상에 돌출되며 상기 코어부 주위를 일부 감싸는 측벽부를 포함하는 제1코어, 상기 제1코어 상에 배치된 권선 타입의 코일, 및 상기 제1코어 상에 부착된 제2코어를 포함하며, 상기 측벽부는 서로 연결된 제1 및 제2측벽으로 구성되며, 상기 제1코어의 상기 제1 및 제2측벽과 마주보는 면은 오픈된 것일 수 있다.
또는, 본 개시에서 제안하는 일례에 따른 코일부품은 서로 인접한 두 개의 오픈면과 서로 인접한 두 개의 클로즈면을 구비하며 각각의 오픈면이 각각의 클로즈면과 서로 마주보는 제1코어, 상기 제1코어 상에 배치된 권선 타입의 코일, 및 상기 제1코어 상에 부착된 제2코어를 포함하는 것일 수도 있다.
본 개시의 여러 효과 중 일 효과로서 성능이 우수하며 높은 신뢰성을 가지는바 중대형 파워 인덕터 등에 적용이 가능한 코일부품을 제공할 수 있다.
도 1은 전자기기에 적용되는 코일부품의 예를 개략적으로 도시한다.
도 2는 코일부품의 일례를 나타내는 개략적인 분해 사시도이다.
도 3은 도 2의 코일부품의 제1코어 및 이에 배치된 코일을 위에서 봤을 때의 개략적인 평면도이다.
도 4는 도 2의 코일부품의 제1코어 및 이에 배치된 코일을 아래에서 봤을 때의 개략적인 평면도이다.
도 5는 도 2의 코일부품의 코일의 포밍 과정을 개략적으로 나타낸다.
도 2는 코일부품의 일례를 나타내는 개략적인 분해 사시도이다.
도 3은 도 2의 코일부품의 제1코어 및 이에 배치된 코일을 위에서 봤을 때의 개략적인 평면도이다.
도 4는 도 2의 코일부품의 제1코어 및 이에 배치된 코일을 아래에서 봤을 때의 개략적인 평면도이다.
도 5는 도 2의 코일부품의 코일의 포밍 과정을 개략적으로 나타낸다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 개시에 대해 보다 상세히 설명한다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
전자기기
도 1은 전자기기에 적용되는 코일부품의 예를 개략적으로 도시한다.
도면을 참조하면, 전자기기에는 다양한 종류의 전자 부품들이 사용되는 것을 알 수 있으며, 예를 들면, Application Processor 를 중심으로, DC/DC, Comm. Processor, WLAN BT / WiFi FM GPS NFC, PMIC, Battery, SMBC, LCD AMOLED, Audio Codec, USB 2.0 / 3.0 HDMI, CAM 등이 사용될 수 있다. 이때, 이러한 전자 부품 사이에는 노이즈 제거 등을 목적으로 다양한 종류의 코일부품이 그 용도에 따라 적절하게 적용될 수 있는데, 예를 들면, 파워 인덕터(Power Inductor, 1), 고주파 인덕터(HF Inductor, 2), 통상의 비드(General Bead, 3), 고주파용 비드(GHz Bead, 4), 공통 모드 필터(Common Mode Filter, 5) 등을 들 수 있다.
구체적으로, 파워 인덕터(Power Inductor, 1)는 전기를 자기장 형태로 저장하여 출력 전압을 유지하여 전원을 안정시키는 용도 등으로 사용될 수 있다. 또한, 고주파 인덕터(HF Inductor, 2)는 임피던스를 매칭하여 필요한 주파수를 확보하거나, 노이즈 및 교류 성분을 차단하는 등의 용도로 사용될 수 있다. 또한, 통상의 비드(General Bead, 3)는 전원 및 신호 라인의 노이즈를 제거하거나, 고주파 리플을 제거하는 등의 용도로 사용될 수 있다. 또한, 고주파용 비드(GHz Bead, 4)는 오디오와 관련된 신호 라인 및 전원 라인의 고주파 노이즈를 제거하는 등의 용도로 사용될 수 있다. 또한, 공통 모드 필터(Common Mode Filter, 5)는 디퍼런셜 모드에서는 전류를 통과시키고, 공통 모드 노이즈 만을 제거하는 등의 용도로 사용될 수 있다.
전자기기는 스마트 폰(Smart Phone), 개인용 정보 단말기(personal digital assistant), 디지털 비디오 카메라(digital video camera), 디지털 스틸 카메라(digital still camera), 네트워크 시스템(network system), 컴퓨터(computer), 모니터(monitor), 텔레비전(television), 비디오 게임(video game), 스마트 워치(smart watch), 자동차(Automotive) 등 특별히 한정되지 않는다.
코일부품
이하에서는 본 개시의 코일부품을 설명하되, 편의상 파워 인덕터(Power Inductor)의 구조를 예를 들어 설명하지만, 상술한 바와 같이 다른 다양한 용도의 코일부품에도 본 개시의 코일부품이 적용될 수 있음은 물론이다.
한편, 이하에서 사용하는 측부는 편의상 제1방향 또는 제2방향을 향하는 방향을 의미하는 것으로 사용하였고, 상부는 편의상 제3방향을 향하는 방향을 의미하는 것으로 사용하였으며, 하부는 편의상 제3방향의 반대 방향을 향하는 방향으로 사용하였다. 더불어, 측부, 상부, 또는 하부에 위치한다는 것은 대상 구성요소가 기준이 되는 구성요소와 해당 방향으로 직접 접촉하는 것뿐만 아니라, 해당 방향으로 위치하되 직접 접촉하지는 않는 경우도 포함하는 개념으로 사용하였다. 다만, 이는 설명의 편의상 방향을 정의한 것으로, 특허청구범위의 권리범위가 이러한 방향에 대한 기재에 의하여 특별히 한정되는 것이 아님은 물론이다.
도 2는 코일부품의 일례를 나타내는 개략적인 분해 사시도이다.
도면을 참조하면, 일례에 따른 코일부품(100)은 지지부(11)와 지지부(11) 상에 돌출된 코어부(13)와 지지부(11) 상에 돌출되며 코어부(13) 주위를 일부 감싸는 측벽부(12)를 포함하는 제1코어(10), 제1코어(10) 상에 배치된 권선 타입의 코일(30), 및 제1코어(10) 상에 부착된 제2코어(20)를 포함한다. 제1코어(10)의 측벽부(12)는 서로 연결된 제1 및 제2측벽(12a, 12b)으로 구성된다. 제1코어(10)의 제1 및 제2측벽(12a, 12b)과 마주보는 면은 오픈되어 있다. 제1 및 제2측벽(12a, 12b)의 외면은 서로 수직하다. 즉, 제1코어(10)는 서로 인접한 두 개의 오픈면과 서로 인접한 두 개의 클로즈면을 구비하며 각각의 오픈면이 각각의 클로즈면과 서로 마주본다. 보다 구체적으로는, 두 개의 오픈면은 서로 수직하게 인접하며, 두 개의 클로즈면은 서로 수직하게 인접한다. 예를 들면, 제1코어(10)는 대략 F 코어일 수 있다. 한편, 수직은 완전히 90도를 이루는 것뿐만 아니라, 대략 90도에 가까운 것도 포함하는 개념이다.
한편, 코일부품, 예를 들면, 파워 인덕터의 성능과 가장 밀접한 관계가 있는 것은 자속이 흐르는 자로를 최대면적으로 최단거리를 만드는 것이다. 그런데, 일반적으로 파워 인덕터는 권선된 코일을 자성체 내부에 넣는 방식으로 제조되고 있다. 이러한 방법은 자로의 들어오고 나오는(in-out) 면적이 언발란스하거나 투자율이 다른 재료가 혼용되어 파워 인덕터의 기능을 제대로 발휘할 수 없게 된다.
반면, 일례에 따른 코일부품(100)은 코일(30)이 배치되는 자성체로 형성될 수 있는 제1코어(10)의 구조를 클로즈면과 오픈면을 각각 두 개 가지도록 구성하여, 자속의 들어오고 나오는 클로즈 루프의 면적을 최대화할 수 있고, 나아가 자로의 들어오고 나오는 면적의 균형을 유지할 수 있다. 즉, 측벽부(12)를 대략 "ㄴ"자 형으로 일측에만 형성함으로써, 코어부(13)의 면적을 극대화시켜, 클로즈 루프의 면적을 균형 잡히게 최대화할 수 있다. 따라서, 코일부품의 성능 퍼포먼스를 최대화할 수 있다. 제1코어(10)는 자성체 재료를 고압 성형하여 제조할 수 있으며, 이 경우 재료의 밀도 및 투자율이 상승할 수 있으며, 이 또한 코일부품(100)의 성능 개선으로 나타날 수 있다.
한편, 제2코어(20)는 편평한 판 형상을 가질 수 있다. 예를 들면, 제2코어(20)는 대략 I 코어일 수 있다. 제2코어(20)는 제1코어(10) 상에 부착되어 코일(30)의 상측을 덮을 수 있다. 제2코어(20) 역시 자성체 재료를 고압 성형하여 제조할 수 있는바, 재료의 밀도 및 투자율을 상승시킬 수 있으며, 이를 통하여 코일부품(100)의 성능을 보다 개선할 수 있다. 제2코어(20)는 제1코어(10) 상에 접착제를 매개로 부착될 수 있으며, 이를 통하여 신뢰성이 보다 우수해질 수 있다. 접착제 성분은 특별히 한정되지 않는다. 제2코어(20)가 제1코어(10)에 부착됨으로써, 일례에 따른 코일부품(100)은 대략 FI 코어일 수 있다.
한편, 제1코어(10) 및 제2코어(20)의 자성체 분말은 금속 자성체 분말일 수 있으며, 금속 자성체 분말은, 예를 들면, Fe, Cr, 및/또는 Si를 주성분으로 포함할 수 있고, 보다 구체적으로는 Fe-Ni, 비정질 Fe, Fe, 및/또는 Fe-Cr-Si 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 제1코어(10) 및 제2코어(20)는 금속 자성체 분말뿐만 아니라, 금속 자성체 분말 및 수지 혼합물이 혼합된 자성체 수지 복합체로 이루어질 수도 있다. 수지 혼합물은, 예를 들면, 에폭시(epoxy), 폴리이미드(polyimide), 및/또는 액정폴리머(Liquid Crystal Polymer; LCP) 등일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 한편, 서로 다른 크기의 금속 자성체 분말을 사용하여 가압함으로써 충진율을 더 높일 수도 있다. 예를 들면, 금속 자성체 분말과 수지 혼합물로서 금속 자성체 분말은 Fe, Cr, Si를 주성분으로 하는 조분과 미분을 사용하고, 수지 혼합물은 에폭시계 수지를 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 코일(30)은 권선 공법으로 형성된 권선 코일(Winding Coil)일 수 있으며, 재질은 구리(Cu) 등의 도전성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 코일(30)은 권선 공법을 이용하여 구리(Cu)로부터 제조되고, 니켈(Ni) 및/또는 주석(Sn)으로 도금한 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 3은 도 2의 코일부품의 제1코어 및 이에 배치된 코일을 위에서 봤을 때의 개략적인 평면도이다.
도 4는 도 2의 코일부품의 제1코어 및 이에 배치된 코일을 아래에서 봤을 때의 개략적인 평면도이다.
도면을 참조하면, 코일(30)은 그 중심이 제1코어(10)의 코어부(13)에 결합된 권선부(31) 및 제1코어(10)의 지지부(11) 상에서 권선부(31)로부터 서로 다른 방향으로 인출된 제1 및 제2인출부(32, 33)을 포함할 수 있다. 이때, 제1 및 제2인출부(32, 33)는 제1코어(10)의 지지부(11) 상에서 권선부(31)로부터 서로 수직 방향으로 인출될 수 있다. 또한, 제1 및 제2인출부(32, 33)는 제1코어(10)의 지지부(11) 하측으로 각각 접힐 수 있으며, 그 결과 지지부(11) 하측에서 서로 평행할 수 있다. 한편, 수직은 완전히 90도를 이루는 것뿐만 아니라, 대략 90도에 가까운 것도 포함한다. 또한, 평행은 완전히 0도나 180도를 이루는 것뿐만 아니라, 대략 0도나 180도에 가까운 것도 포함한다.
한편, 코일부품, 예를 들면, 중대형 파워 인덕터는 일반적으로 인덕터의 코일 부분과 리드프레임을 접합 및 성형하는 방식을 취하고 있다. 그러나, 이 경우 전극의 도금 또는 용접에서 스트레스가 발생할 수 있으며, 그 결과 신뢰성 저하의 문제가 발생할 수 있다.
반면, 일례에 따른 코일부품(100)은 권선된 코일(30)을 대략 "ㄱ" 형태로 제1코어(10)에 조립하여 코일부품(100)의 대각선 구조로 제1 및 제2인출부(32, 33)를 제1코어(10)의 지지부(11) 하측의 외부로 돌출하여 리드프레임을 사용하지 않은 상태로 대략 "1"자형 외부전극을 완성하여 상술한 바와 같은 전극의 도금 또는 용접에서의 문제될 수 있는 물리적인 스트레스에 대한 우수한 신뢰성을 가질 수 있다.
도 5는 도 2의 코일부품의 코일의 포밍 과정을 개략적으로 나타낸다.
도면을 참조하면, 코일(30)의 제1인출부(32)는 제1코어(10)의 지지부(11)의 하측으로 제1인출부(32)의 권선부(31)로부터의 인출방향과 반대방향으로 평행하게 한번 접힐 수 있다. 또한, 코일(30)의 제2인출부(33)는 제1코어(10)의 지지부(11)의 하측으로 제2인출부(33)의 권선부(31)로부터의 인출방향과 반대방향으로 수직방향으로 한번 접히고, 그 후 다시 제1코어(10)의 지지부(11)의 하측에서 상기 수직방향과 반대방향으로 평행하게 한번 더 접힐 수 있다. 이러한 포밍 과정을 통해서, 상술한 바와 같은 코일(30)의 배치 구조를 가질 수 있다. 한편, 수직방향은 완전히 90도를 이루는 것뿐만 아니라, 대략 90도에 가까운 방향도 포함한다. 또한, 평행방향은 완전히 0도나 180도를 이루는 것뿐만 아니라, 대략 0도나 180도에 가까운 방향도 포함한다.
한편, 일례에 따른 코일부품(100)은, 예를 들면, 다음의 과정을 통하여 제조될 수 있다. 먼저, 제1코어(10), 제2코어(20), 및 코일(30)을 개별적으로 준비한다. 제1코어(10) 및 제2코어(20)는 상술한 구조를 가지도록 프레스를 이용하여 자성체 분말을 포함하는 재료를 고압 성형한 후 경화 또는 소결하여 제조할 수 있다. 코일(30)은 Edgewise Winding Flat Wire 등을 이용할 수 있다. 다음으로, 제1코어(10)에 코일(30)을 상술한 바와 같이 조립한다. 다음으로, 제1코어(10) 상에 제2코어(20)를 접착제 등을 이용하여 부착한다. 다음으로, 코일(30)의 인출부(32, 33)을 상술한 바와 같이 포밍한다. 기타, 마킹 및 검사, 포장 등의 후공정을 거치면 최종 제품을 완성할 수 있다.
한편, 본 개시에서 전기적으로 연결된다는 의미는 물리적으로 연결된 경우와 연결되지 않은 경우를 모두 포함하는 개념이다. 또한, 제 1, 제 2 등의 표현은 한 구성요소와 다른 구성요소를 구분 짓기 위해 사용되는 것으로, 해당 구성요소들의 순서 및/또는 중요도 등을 한정하지 않는다. 경우에 따라서는 권리범위를 벗어나지 않으면서, 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수도 있고, 유사하게 제 2 구성요소는 제 1 구성요소로 명명될 수도 있다.
또한, 본 개시에서 사용된 일례 라는 표현은 서로 동일한 실시 예를 의미하지 않으며, 각각 서로 다른 고유한 특징을 강조하여 설명하기 위해서 제공된 것이다. 그러나, 상기 제시된 일례들은 다른 일례의 특징과 결합되어 구현되는 것을 배제하지 않는다. 예를 들어, 특정한 일례에서 설명된 사항이 다른 일례에서 설명되어 있지 않더라도, 다른 일례에서 그 사항과 반대되거나 모순되는 설명이 없는 한, 다른 일례에 관련된 설명으로 이해될 수 있다.
또한, 본 개시에서 사용된 용어는 단지 일례를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 개시를 한정하려는 의도가 아니다. 이때, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
1: 파워 인덕터
2: 고주파 인덕터
3: 통상의 비드
4: 고주파용 비드
5: 공통 모드 필터
100: 코일부품
10: 제1코어
11: 지지부
12: 측벽부
12a: 제1측벽
12b: 제2측벽
13: 코어부
20: 제2코어
30: 코일
31: 권선부
32: 제1인출부
33: 제2인출부
2: 고주파 인덕터
3: 통상의 비드
4: 고주파용 비드
5: 공통 모드 필터
100: 코일부품
10: 제1코어
11: 지지부
12: 측벽부
12a: 제1측벽
12b: 제2측벽
13: 코어부
20: 제2코어
30: 코일
31: 권선부
32: 제1인출부
33: 제2인출부
Claims (12)
- 지지부, 상기 지지부 상에 돌출된 코어부, 및 상기 지지부 상에 돌출되며 상기 코어부 주위를 일부 감싸는 측벽부를 포함하는 제1코어;
상기 제1코어 상에 배치된 권선 타입의 코일; 및
상기 제1코어 상에 부착된 제2코어; 를 포함하며,
상기 측벽부는 서로 연결된 제1 및 제2측벽으로 구성되며,
상기 제1코어의 상기 제1 및 제2측벽과 마주보는 면은 오픈된,
코일부품.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제1 및 제2측벽의 외면은 서로 수직한,
코일부품.
- 제 1 항에 있어서,
상기 코일은 중심이 상기 코어부에 결합된 권선부 및 상기 지지부 상에서 상기 권선부로부터 서로 다른 방향으로 인출된 제1 및 제2인출부를 포함하는,
코일부품.
- 제 3 항에 있어서,
상기 제1 및 제2인출부는 상기 지지부 상에서 상기 권선부로부터 서로 수직 방향으로 인출된,
코일부품.
- 제 4 항에 있어서,
상기 제1 및 제2인출부는 상기 지지부 하측으로 각각 접힌,
코일부품.
- 제 5 항에 있어서,
상기 제1인출부는 상기 지지부 하측으로 상기 제1인출부의 인출방향과 반대방향으로 평행하게 한번 접히며,
상기 제2인출부는 상기 지지부 하측으로 상기 제2인출부의 인출방향과 수직방향으로 한번 접히고, 상기 수직방향과 반대방향으로 평행하게 한번 더 접힌,
코일부품.
- 제 5 항에 있어서,
상기 제1 및 제2인출부는 상기 지지부 하측에서 서로 평행한,
코일부품.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제2코어는 편평한 판 형상을 갖는,
코일부품.
- 제 8 항에 있어서,
상기 제2코어는 접착제를 매개로 상기 제1코어에 부착된,
코일부품.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제1 및 제2코어는 각각 자성체 분말을 포함하는,
코일부품.
- 서로 인접한 두 개의 오픈면과 서로 인접한 두 개의 클로즈면을 구비하며, 각각의 오픈면이 각각의 클로즈면과 서로 마주보는 제1코어;
상기 제1코어 상에 배치된 권선 타입의 코일; 및
상기 제1코어 상에 부착된 제2코어; 를 포함하는,
코일부품.
- 제 11 항에 있어서,
상기 두 개의 오픈면은 서로 수직하게 인접하며,
상기 두 개의 클로즈면은 서로 수직하게 인접하는,
코일부품.
Priority Applications (2)
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|---|---|---|---|
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| US15/616,142 US10439019B2 (en) | 2016-12-05 | 2017-06-07 | Coil component |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020160164508A KR20180064186A (ko) | 2016-12-05 | 2016-12-05 | 코일부품 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20180064186A true KR20180064186A (ko) | 2018-06-14 |
Family
ID=62243404
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020160164508A KR20180064186A (ko) | 2016-12-05 | 2016-12-05 | 코일부품 |
Country Status (2)
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|---|---|
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| KR (1) | KR20180064186A (ko) |
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- 2016-12-05 KR KR1020160164508A patent/KR20180064186A/ko active IP Right Grant
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2017
- 2017-06-07 US US15/616,142 patent/US10439019B2/en active Active
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