KR20180071825A - 코일부품을 포함하는 전자부품 - Google Patents

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KR20180071825A
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염재훈
이현지
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

본 발명의 한 실시예에 따른 전자부품은 자성코어, 상기 자성코어에 권선된 코일, 그리고 상기 자성코어 및 상기 코일을 수용하는 케이스를 포함하며, 상기 케이스는 티타늄(Ti)을 포함한다.

Description

코일부품을 포함하는 전자부품{ELECTRONIC COMPONENT COMPRISING COIL COMPONENT}
본 발명은 코일부품을 포함하는 전자부품에 관한 것이다.
태양광 시스템, 풍력 발전 시스템, 전기 자동차 등에 사용되는 PFC(Power Factor Correction)용 대전류 강압용 인덕터, 대전류 승압용 인덕터, 3상 라인 리액터 등은 자성코어 상에 권선된 코일을 포함한다. 대전류 인덕터 또는 대전류 리액터에 포함되는 자성코어는 대전류에서의 직류 중첩 특성을 높이고, 고주파에서의 코어 손실을 줄이며, 안정된 투자율을 얻어야 하므로, 인덕턴스를 높일 필요가 있다. 인덕턴스는 수학식 1에 따라 결정될 수 있다.
Figure pat00001
여기서, AL은 1Ts의 인덕턴스이고, N은 권선 수(Winding Turns)이며, μ는 투자율(permeability)이고, A는 코어의 단면적이며, le는 자로 길이(Magnetic path length)이고, L은 인덕턴스(Inductance)이다.
수학식 1에 따르면, 투자율, 권선 수, 코어의 단면적 등을 이용하여 인덕턴스를 조절할 수 있다.
한편, 인덕터 또는 리액터는 케이스 내에 수용되며, 케이스 내부는 수지로 충전된다. 이때, 인덕터 또는 리액터에서 발생한 열을 효과적으로 방출하기 위하여, 알루미늄 소재의 케이스가 이용되고 있다.
그러나, 알루미늄은 자속을 방해하여 인덕턴스를 줄이는 문제가 있으며, 줄어든 인덕턴스를 보정하기 위하여 케이스를 더욱 크게 제작하여야 하는 문제가 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 대전류에 적용 가능한 코일부품을 포함하는 전자부품을 제공하는 것이다.
본 발명의 한 실시예에 따른 전자부품은 자성코어, 상기 자성코어에 권선된 코일, 그리고 상기 자성코어 및 상기 코일을 수용하는 케이스를 포함하며, 상기 케이스는 티타늄(Ti)을 포함한다.
상기 케이스는 상기 코일의 양 말단을 인출하기 위한 홈을 포함할 수 있다.
상기 케이스 내부는 수지로 충전될 수 있다.
상기 자성코어는 순철 또는 Fe계 합금을 포함하는 제1 자성코어, 그리고 상기 제1 자성코어의 적어도 일부의 외주면을 둘러싸도록 배치되며, 페라이트를 포함하는 제2 자성코어를 포함할 수 있다.
상기 제1 자성코어는 각각이 자심, 상기 자심에 일체로 형성되는 제1 레그, 제2 레그 및 제3 레그를 포함하고, 상기 제3 레그는 상기 제1 레그 및 상기 제2 레그 사이에 배치되는 한 쌍의 부분 자성코어를 포함하며, 상기 한 쌍의 부분 자성코어는 서로 대향하도록 배치되고, 상기 한 쌍의 부분 자성코어 중 하나인 제1 부분 자성코어에 포함되는 상기 제1 레그, 상기 제2 레그 및 상기 제3 레그 각각은 상기 한 쌍의 부분 자성코어 중 나머지 하나인 제2 부분 자성코어에 포함되는 상기 제1 레그, 상기 제2 레그 및 상기 제3 레그에 접합될 수 있다.
상기 제2 자성코어는 상기 한 쌍의 부분 자성코어에 각각 포함되는 제1 레그, 상기 한 쌍의 부분 자성코어에 각각 포함되는 제2 레그 및 상기 한 쌍의 부분 자성코어에 각각 포함되는 제3 레그 중 적어도 하나의 외주면을 둘러쌀 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 열방출 성능이 우수할뿐만 아니라, 인덕턴스 감소율이 낮은 코일부품 수용용 케이스를 얻을 수 있다. 이에 따르면, 케이스의 조립 전과 대비하여 조립 후 인덕턴스 감소율이 낮으므로, 전자부품의 특성 열화를 방지할 수 있으며, 사이즈의 과도한 증가를 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 높은 직류 중첩 특성 및 높은 투자율을 가지고, 낮은 코어 손실율을 가지는 자성코어 및 이를 포함하는 코일부품을 얻을 수 있다. 또한, 사용자의 니즈에 맞게 투자율 및 코어 손실율을 조절하는 것이 가능하다. 이에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 자성코어, 코일부품 및 이를 포함하는 전자부품은 대전류 인덕터, 대전류 리액터 등 차량 및 산업용으로 적용 가능하다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 전자부품의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 전자부품의 내부 사시도이다.
도 3은 케이스 내에 수용되지 않은 코일부품, 알루미늄 케이스 내에 수용된 코일부품 및 티타늄 케이스 내에 수용된 코일부품의 인덕턴스를 시뮬레이션한 그래프이다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 코일부품을 수용하는 케이스의 댜앙한 예를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 자성코어의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 자성코어를 포함하는 코일부품의 사시도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 자성코어에 포함되는 제1 자성코어의 다양한 형상이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 자성코어에 포함되는 제2 자성코어의 다양한 형상이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 자성코어의 조립 과정의 한 예이다.
도 10은 본 발명의 실시에에 따른 자성코어의 조립 과정의 다른 예이다.
도 11 내지 13은 본 발명의 한 실시예에 따른 제1 자성코어 및 제2 자성코어의 접촉면의 한 예이다.
도 14는 본 발명의 한 실시예에 따른 제1 자성코어 및 제2 자성코어의 접촉면의 다른 예이다.
도 15는 제1 자성코어(110)와 제2 자성코어(120) 간의 체적비에 따른 투자율을 나타내는 그래프이며, 도 16은 제1 자성코어(110)와 제2 자성코어(120) 간의 체적비에 따른 코어 손실율을 나타내는 그래프이다.
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 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 전자부품의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 전자부품의 내부 사시도이다.
도 1 내지 2를 참조하면, 전자부품(1)은 코일부품(10) 및 코일부품(10)을 수용하는 케이스(20)를 포함한다. 여기서, 코일부품(10)은 자성코어(100) 및 자성코어(100) 상에 권선되는 코일(200)을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 케이스(20)는 티타늄(Ti)을 포함할 수 있다. 티타늄(Ti)은 알루미늄(Al)에 비하여 높은 비저항(mΩ·cm) 및 낮은 전도도(Conductivity, G)를 가진다. 이에 따라, 코일부품(10)이 티타늄으로 이루어진 케이스 내에 수용되는 경우, 알루미늄으로 이루어진 케이스 내에 수용되는 경우에 비하여 인덕턴스 감소율이 낮다. 여기서, 인덕턴스 감소율은 코일부품(10)을 케이스(20) 내에 수용하기 전에 비하여, 수용한 후 인덕턴스가 감소된 비율을 의미한다. 티타늄으로 이루어진 케이스가 알루미늄으로 이루어진 케이스에 비하여 낮은 인덕턴스 감소율을 가짐은 아래 수학식을 이용하여 더욱 상세히 설명될 수 있다.
Figure pat00002
여기서, SE는 차폐 효과를 의미하고, RE는 전기장 반사를 의미하며, RH는 자기장 반사를 의미하고, RP는 평면파 반사를 의미하며, AE는 맴돌이전류 손실항목이고, AM은 자기손실과 유전손실에 대한 파라미터이다.
RE, RH, RP, AE, AM은 모두 전도도(Conductivity, G)에 비례하므로, 차폐 효과(SE)도 전도도에 비례한다. 알루미늄의 전도도는 티타늄의 전도도보다 크므로, 알루미늄의 차폐 효과는 티타늄의 차폐 효과보다 크게 된다. 인덕터에서 차폐 효과는 자속(magnetic flux) 형성을 방해하므로, 이에 따라 인덕턴스 등과 같은 자기 특성의 저하를 유발하게 된다. 즉, 알루미늄에 비하여 차폐 효과가 작은 티타늄으로 이루어진 케이스 내에 코일부품(10)을 수용할 경우, 케이스(20) 내 수용 전후의 인덕턴스 감소율이 낮아지게 된다.
도 3은 케이스 내에 수용되지 않은 코일부품, 알루미늄 케이스 내에 수용된 코일부품 및 티타늄 케이스 내에 수용된 코일부품의 인덕턴스를 시뮬레이션한 그래프이다.
도 3을 참조하면, 케이스 내에 수용하기 전의 코일부품과 티타늄 케이스 내에 수용된 코일부품 간의 인덕턴스 차는 케이스 내에 수용하기 전의 코일부품과 알루미늄 케이스 내에 수용된 코일부품 간의 인덕턴스 차에 비하여 작음을 알 수 있다. 이에 따라, 티타늄 케이스의 인덕턴스 감소율(약 -1.5%)은 알루미늄 케이스의 인덕턴스 감소율(약 -4.5%)보다 낮으므로, 티타늄 케이스에 수용된 코일부품의 성능이 우수함을 알 수 있다.
이와 같이, 인덕턴스 감소율이 낮으면, 케이스(20)의 사이즈를 증가시켜 감소된 인덕턴스를 보상할 필요가 없어진다.
이에 따라, 다시 도 2를 참조하면, 케이스(20) 및 케이스(20) 내에 수용되는 코일부품(10) 간의 공차는 케이스(20)의 사이즈의 0.1배 이내, 바람직하게는 0.05배 이내, 더욱 바람직하게는 0.01배 이내가 될 수 있다. 예를 들어, 케이스(20)의 가로길이(D1), 세로길이(D2) 및 높이(D3) 각각에 대하여 코일부품(10)의 가로길이(d1), 세로길이(d2) 및 높이(d3)는 0.8배 이내, 바람직하게는 0.9배 이내, 더욱 바람직하게는 0.98배 이내가 될 수 있다. 이와 같이, 티타늄으로 이루어진 케이스를 사용할 경우, 케이스(20)의 사이즈를 크게 형성할 필요가 없으므로, 전자부품(10)을 소형으로 제작하는 것이 가능하다.
이때, 본 발명의 실시예에 따른 케이스(20)에는 케이스(20) 내에 수용된 코일부품(10)의 코일(200)의 양 말단을 인출하기 위한 홈(22)이 형성될 수 있다. 홈(22)이 케이스(20)의 옆면에 형성되고, 하나의 홈(22)을 통하여 코일(200)의 양 말단이 모두 인출되는 것으로 예시되어 있으나, 이로 제한되는 것은 아니며, 홈(22)은 케이스(20)의 바닥면 또는 상부면에 형성될 수도 있고, 복수의 홈(22)이 형성될 수도 있다.
한편, 케이스(20) 내부는 수지(30)로 충전될 수 있다. 수지(20)는 열전도성 수지일 수 있으며, 예를 들어 실리콘계 수지를 포함할 수 있다. 이에 따라, 코일부품(10)으로부터 발생한 열은 수지(20)를 통하여 케이스(20) 외부로 방출될 수 있다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 코일부품을 수용하는 케이스의 댜앙한 예를 나타낸다. 설명의 편의를 위하여, 코일부품을 수용하기 위한 하부 케이스만을 도시하고 있으며, 상부 케이스는 하부 케이스와 다양한 방법으로 조립될 수 있으며, 상부 케이스도 하부 케이스와 동일한 형상을 가질 수 있다.
도 4를 참조하면, 티타늄(Ti)으로 이루어진 케이스(20)의 내면에는 돌출부(400)가 형성되거나(a), 홀(402)이 형성되거나(b), 돌출부(400) 및 홀(402)이 모두 형성될 수 있다. 이에 따라, 코일부품(10)으로부터 발생한 열은 케이스(20) 외부로 용이하게 방출될 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 케이스 내에 수용되는 자성코어 및 코일부품에 대하여 상세하게 설명한다.
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 자성코어의 사시도이고, 도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 자성코어를 포함하는 코일부품의 사시도이다.
도 5 내지 6을 참조하면, 코일부품(10)은 자성코어(100) 및 자성코어(100) 상에 권선되는 코일(200)을 포함한다.
자성코어(100)는 제1 자성코어(110), 그리고 제1 자성코어(110)의 적어도 일부의 외주면을 둘러싸도록 배치되는 제2 자성코어(120)를 포함한다.
제1 자성코어(110)는 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. 제1 자성코어(110)는 순철 또는 Fe계 자성분말을 세라믹 또는 고분자 바인더로 코팅한 후 절연시키고, 고압에서 성형하는 방법으로 제조될 수 있다. 또는, 제1 자성코어(110)는 순철 또는 Fe계 자성분말을 세라믹 또는 고분자 바인더로 코팅한 후 절연시켜 얻은 복수 매의 자성 시트층을 적층하는 방법으로 제조될 수도 있다.
제2 자성코어(120)는 페라이트 분말을 포함할 수 있다. 페라이트 분말은, 예를 들어 Ni-Zn 계 페라이트 분말 또는 Mn-Zn 계 페라이트 분말일 수 있다. 제2 자성코어(120)는 페라이트 분말을 세라믹 또는 고분자 바인더로 코팅한 후 절연시키고, 고압에서 성형하는 방법으로 제조될 수 있다. 또는, 제2 자성코어(120)는 페라이트 분말을 세라믹 또는 고분자 바인더로 코팅한 후 절연시켜 얻은 복수 매의 자성 시트층을 적층하는 방법으로 제조될 수도 있다.
여기서, 코일(200)은 제2 자성코어(120) 상에 권선될 수 있으며, 코일(200)과 제2 자성코어(110) 사이에는 절연층, 예를 들어 보빈이 더 배치될 수 있다. 코일(200)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(200)의 양 말단은 전극(미도시)에 연결될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따라, 자성코어(100)가 순철 또는 Fe계 합금을 포함하는 제1 자성코어(110)와 페라이트 분말을 포함하는 제2 자성코어(120)를 포함하는 경우, 제1 자성코어(110)의 높은 직류 중첩 특성뿐만 아니라 제2 자성코어(120)의 높은 투자율 및 낮은 코어 손실율을 모두 얻을 수 있으므로, 대전류에 적용 가능한 인덕터 또는 리액터를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 제1 자성코어(110)와 제2 자성코어(120)의 체적비를 조절하여, 원하는 수준의 투자율 및 코어 손실율을 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 제2 자성코어(120)가 제1 자성코어(110)의 외주면을 둘러싸도록 배치되므로, 제2 자성코어(120)와 제1 자성코어(110)간의 접합이 용이하며, 제2 자성코어(120)가 제1 자성코어(110)로부터 이탈될 가능성이 낮으므로 내구성이 높다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 자성코어를 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 자성코어에 포함되는 제1 자성코어의 다양한 형상이며, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 자성코어에 포함되는 제2 자성코어의 다양한 형상이며, 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 자성코어의 조립 과정의 한 예이고, 도 10은 본 발명의 실시에에 따른 자성코어의 조립 과정의 다른 예이다.
도 7을 참조하면, 제1 자성코어(110)는 한 쌍의 부분 자성코어(112, 114)를 포함한다. 각 부분 자성코어(112, 114)는 자심(112-1, 114-1), 자심(112-1, 114-1)과 동일한 소재이며 자심(112-1, 114-1)과 일체로 형성되는 제1 레그(112-2, 114-2), 제2 레그(112-3, 114-3) 및 제3 레그(112-4, 114-4)를 포함하고, 제1 레그(112-2, 114-2), 제2 레그(112-3, 114-3) 및 제3 레그(112-4, 114-4)는 서로 평행하도록 배치되며, 제3 레그(112-4, 114-4)는 제1 레그(112-2, 114-2) 및 제2 레그(112-3, 114-3) 사이에 배치된다. 도 7(a) 및 도 7(b)에서 각각 EER 코어 및 EE 코어를 예시하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, ER 코어, EQ 코어, PQ 코어 등 다양한 형상의 코어가 사용될 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따른 자성코어(100)에서, 한 쌍의 부분 자성코어(112, 114)는 서로 대향하도록 배치되며, 한 쌍의 부분 자성코어 중 하나인 제1 부분 자성코어(112)에 포함되는 제1 레그(112-2), 제2 레그(112-3) 및 제3 레그(112-4) 각각은 한 쌍의 부분 자성코어 중 나머지 하나인 제2 부분 자성코어(114)에 포함되는 제1 레그(114-2), 제2 레그(114-3) 및 제3 레그(114-4)에 접합될 수 있다.
도 8을 참조하면, 제2 자성코어(120)는 제1 자성코어(110)에 포함되는 제1 레그(112-2, 114-2), 제2 레그(112-3, 114-3) 및 제3 레그(112-4, 114-4) 중 적어도 하나의 외주면을 둘러싸기 위하여, 제2 자성코어(120)에는 중공(h)이 형성될 수 있다. 중공(h)의 형상은 제1 레그(112-2, 114-2), 제2 레그(112-3, 114-3) 및 제3 레그(112-4, 114-4) 중 적어도 하나의 외주면의 형상에 대응할 수 있다.
도 9를 참조하면, 제1 레그(112-2), 제2 레그(112-3) 및 제3 레그(112-4)를 포함하는 제1 부분 자성코어(112), 제1 레그(114-2), 제2 레그(114-3) 및 제3 레그(114-4)를 포함하는 제2 부분 자성코어(112), 그리고 중공(h)이 형성된 제2 자성코어(120)가 마련되면(a), 제1 부분 자성코어(112)의 제3 레그(112-4)와 제2 자성코어(120)의 일단을 결합시킨다(b). 이에 따라, 제2 자성코어(120)의 일단은 제1 부분 자성코어(112)의 제3 레그(112-4)의 외주면을 둘러싸도록 배치되며, 제2 자성코어(120)의 일단의 내주면은 제3 레그(112-4)의 외주면과 접촉할 수 있다. 다음으로, 제2 자성코어(120)의 타단과 제2 부분 자성코어(114)의 제3 레그(114-4)를 결합시킨다(c). 이에 따라, 제2 자성코어(120)의 타단은 제2 부분 자성코어(114)의 제3 레그(114-4)의 외주면을 둘러싸도록 배치되며, 제2 자성코어(120)의 타단의 내주면은 제3 레그(114-4)의 외주면과 접촉할 수 있다.
이에 따르면, 제2 자성코어(120)는 한 쌍의 부분 자성코어(112, 114)에 각각 포함된 두 개의 제1 레그의 외주면을 일체로 둘러쌀 수 있다.
다른 실시예로, 도 10을 참조하면, 제1 레그(112-2), 제2 레그(112-3) 및 제3 레그(112-4)를 포함하는 제1 부분 자성코어(112), 제1 레그(114-2), 제2 레그(114-3) 및 제3 레그(114-4)를 포함하는 제2 부분 자성코어(112), 중공(h)이 형성된 두 개의 제2 자성코어(120-1, 120-2)가 마련되면(a), 제1 부분 자성코어(112)의 제3 레그(112-4)와 하나의 제2 자성코어(120-1)를 결합시킨다(b). 이에 따라, 제2 자성코어(120-1)는 제1 부분 자성코어(112)의 제3 레그(112-4)의 외주면을 둘러싸도록 배치되며, 제2 자성코어(120-1)의 내주면은 제3 레그(112-4)의 외주면과 접촉할 수 있다. 다음으로, 나머지 하나의 제2 자성코어(120-2)와 제2 부분 자성코어(114)의 제3 레그(114-4)를 결합시킨다(c). 이에 따라, 제2 자성코어(120-2)는 제2 부분 자성코어(114)의 제3 레그(114-4)의 외주면을 둘러싸도록 배치되며, 제2 자성코어(120-2)의 내주면은 제3 레그(114-4)의 외주면과 접촉할 수 있다.
도 9 내지 10에서, 설명의 편의를 위하여, 제2 자성코어(120)가 한 쌍의 부분 자성코어(112, 114)에 각각 포함된 제3 레그(112-4, 114-4)를 둘러싸는 것으로 예시되어 있으나, 이로 제한되는 것은 아니다. 제2 자성코어(120)가 한 쌍의 부분 자성코어(112, 114)에 각각 포함된 제1 레그(112-2, 114-2)를 둘러싸거나, 한 쌍의 부분 자성코어(112, 114)에 각각 포함된 제2 레그(112-3, 114-3)를 둘러쌀 수도 있다. 또는, 두 개의 제2 자성코어(120)가 한 쌍의 부분 자성코어(112, 114)에 각각 포함된 제1 레그(112-2, 114-2) 및 제2 레그(112-3, 114-3)를 둘러쌀 수도 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따르면, 제2 자성코어(120)의 중공의 내주면에는 홈부 및 돌출부 중 적어도 하나가 형성되며, 제3 레그(112-4, 114-4)의 외주면에는 중공의 내주면에 형성된 오목부 및 돌출부에 대응하는 돌출부 및 홈부 중 적어도 하나가 형성될 수 있다.
도 11 내지 13은 본 발명의 한 실시예에 따른 제1 자성코어 및 제2 자성코어의 접촉면의 한 예이고, 도 14는 본 발명의 한 실시예에 따른 제1 자성코어 및 제2 자성코어의 접촉면의 다른 예이다.
도 11을 참조하면, 제2 자성코어(120)의 내주면에는 상부에서 하부 방향으로 연장되는 돌출부(P)가 적어도 하나 형성되고, 제1 자성코어(110)의 제3 레그(112-4, 114-4)의 외주면에는 상부에서 하부 방향으로 연장되는 홈부(G)가 적어도 하나 형성되며, 제2 자성코어(120)의 돌출부(P)는 제3 레그(112-4, 114-4)의 홈부(G)에 끼워질 수 있다. 또는, 도 12를 참조하면, 제2 자성코어(120)의 내주면에는 상부에서 하부 방향으로 연장되는 홈부(G)가 적어도 하나 형성되고, 제1 자성코어(110)의 제3 레그(112-4, 114-4)의 외주면에는 상부에서 하부 방향으로 연장되는 돌출부(P)가 적어도 하나 형성되며, 제3 레그(112-4, 114-4)의 돌출부(P)는 제2 자성코어(120)의 홈부(G)에 끼워질 수 있다. 또는, 도 13을 참조하면, 제2 자성코어(120)의 내주면에는 상부에서 하부 방향으로 연장되는 홈부(G) 및 돌출부(P)가 교번하여 형성되고, 제1 자성코어(110)의 제3 레그(112-4, 114-4)의 외주면에는 상부에서 하부 방향으로 연장되는 돌출부(P) 및 홈부(G)가 교번하여 형성되며, 각 돌출부(P)는 각 홈부(G)에 끼워질 수 있다.
도 14를 참조하면, 제2 자성코어(120)의 중공의 내주면에 형성된 홈부(G) 및 돌출부(P) 중 적어도 하나는 제1 자성코어(110의 제3 레그(112-4, 114-4)의 외주면에 형성된 돌출부(P) 및 홈부(G) 중 적어도 하나와 나사 결합 형상으로 형성될 수 있다.
이에 따르면, 제1 자성코어(110)와 제2 자성코어(120) 간의 결합력이 높아짐에 따라, 오랜 사용 기간 후에도 제1 자성코어(110)와 제2 자성코어(120) 간의 뒤틀림이 발생하거나, 제1 자성코어(110)와 제2 자성코어(120)가 분해될 가능성이 낮아질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 순철 또는 Fe계 자성 분말을 포함하는 제1 자성코어(110)와 페라이트 분말을 포함하는 제2 자성코어(120)의 체적비를 조절하여 투자율 및 코어 손실율을 조절할 수 있다.
표 1 내지 2는 제1 자성코어(110)와 제2 자성코어(120) 간의 체적비에 따른 투자율 및 코어 손실율을 나타내고, 도 15는 제1 자성코어(110)와 제2 자성코어(120) 간의 체적비에 따른 투자율을 나타내는 그래프이며, 도 16은 제1 자성코어(110)와 제2 자성코어(120) 간의 체적비에 따른 코어 손실율을 나타내는 그래프이다.
제2 자성코어(Ni-Zn)(vol%) 제1 자성코어(vol%) 투자율(μ) 코어 손실율(Pcv)
0 100 60 140
5 95 77 135
10 90 94 130
15 85 111 125
20 80 128 120
25 75 145 115
30 70 162 110
35 65 179 105
40 60 196 100
45 55 213 95
50 50 230 90
55 45 247 85
60 40 264 80
65 35 281 75
70 30 298 70
75 25 315 65
80 20 332 60
제2 자성코어(Mn-Zn)(vol%) 제1 자성코어(vol%) 투자율(μ) 코어 손실율(Pcv)
0 100 60 140
5 95 557 134
10 90 1054 129
15 85 1551 123
20 80 2048 117
25 75 2545 111
30 70 3042 106
35 65 3539 100
40 60 4036 94
45 55 4533 88
50 50 5030 83
55 45 5527 77
60 40 6024 71
65 35 6521 65
70 30 7018 60
75 25 7515 54
80 20 8012 48
표 1 내지 2 및 도 15 내지 16을 참조하면, 제1 자성코어 및 제2 자성코어 간의 다양한 체적비에 따라 다양한 투자율 및 코어 손실율을 얻을 수 있음을 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.
1: 전자부품
10: 코일부품
20: 케이스
100: 자성코어
200: 코일
400: 돌출부
402: 홀

Claims (6)

  1. 자성코어,
    상기 자성코어에 권선된 코일, 그리고
    상기 자성코어 및 상기 코일을 수용하는 케이스를 포함하며,
    상기 케이스는 티타늄(Ti)을 포함하는 전자부품.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 케이스는 상기 코일의 양 말단을 인출하기 위한 홈을 포함하는 전자부품.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 케이스 내부는 수지로 충전되는 전자부품.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 자성코어는
    순철 또는 Fe계 합금을 포함하는 제1 자성코어, 그리고
    상기 제1 자성코어의 적어도 일부의 외주면을 둘러싸도록 배치되며, 페라이트를 포함하는 제2 자성코어
    를 포함하는 전자부품.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 자성코어는 각각이 자심, 상기 자심에 일체로 형성되는 제1 레그, 제2 레그 및 제3 레그를 포함하고, 상기 제3 레그는 상기 제1 레그 및 상기 제2 레그 사이에 배치되는 한 쌍의 부분 자성코어를 포함하며,
    상기 한 쌍의 부분 자성코어는 서로 대향하도록 배치되고,
    상기 한 쌍의 부분 자성코어 중 하나인 제1 부분 자성코어에 포함되는 상기 제1 레그, 상기 제2 레그 및 상기 제3 레그 각각은 상기 한 쌍의 부분 자성코어 중 나머지 하나인 제2 부분 자성코어에 포함되는 상기 제1 레그, 상기 제2 레그 및 상기 제3 레그에 접합되는 전자부품.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2 자성코어는 상기 한 쌍의 부분 자성코어에 각각 포함되는 제1 레그, 상기 한 쌍의 부분 자성코어에 각각 포함되는 제2 레그 및 상기 한 쌍의 부분 자성코어에 각각 포함되는 제3 레그 중 적어도 하나의 외주면을 둘러싸는 전자부품.
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