KR102594635B1 - Magnetic powder for coil component and coil component including the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 Fe-Si-B-C-Cr 계 철계 분말을 포함하고, 상기 철계 분말은 비정질과 결정질 입자를 포함하고 있는 코일 부품용 자성 분말을 제공한다.The present invention provides a magnetic powder for coil parts including Fe-Si-B-C-Cr based iron-based powder, wherein the iron-based powder includes amorphous and crystalline particles.

Description

코일 부품용 자성 분말 및 이를 포함하는 코일 부품{MAGNETIC POWDER FOR COIL COMPONENT AND COIL COMPONENT INCLUDING THE SAME} Magnetic powder for coil parts and coil parts containing the same {MAGNETIC POWDER FOR COIL COMPONENT AND COIL COMPONENT INCLUDING THE SAME}

본 발명은 코일 부품용 자성 분말 및 이를 포함하는 코일 부품에 관한 것이다.The present invention relates to magnetic powder for coil parts and coil parts containing the same.

코일 부품 중 하나인 인덕터(inductor)는 저항, 커패시터와 더불어 전자회로를 이루어 노이즈(Noise)를 제거하는 대표적인 수동소자이자 코일 부품으로써, 전자기적 특성을 이용하여 커패시터와 조합하여 특정 주파수 대역의 신호를 증폭시키는 공진회로, 필터(Filter) 회로 등의 구성에 사용된다.The inductor, one of the coil components, is a representative passive element and coil component that forms an electronic circuit with a resistor and a capacitor to eliminate noise. It uses electromagnetic characteristics to combine with a capacitor to generate signals in a specific frequency band. It is used in the construction of amplifying resonance circuits and filter circuits.

최근 들어, 각종 통신 디바이스 또는 디스플레이 디바이스 등 IT 디바이스의 소형화 및 박막화가 가속화되고 있는데, 이러한 IT 디바이스에 채용되는 인덕터, 캐패시터, 트랜지스터 등의 각종 소자들 또한 소형화 및 박형화하기 위한 연구가 지속적으로 이루어지고 있다. Recently, the miniaturization and thinning of IT devices such as various communication devices and display devices are accelerating, and research is continuously being conducted to miniaturize and thinen various elements such as inductors, capacitors, and transistors used in these IT devices. .

이러한 소형화에도 불구하고 코일 부품에 요구되는 성능은 동일 또는 점차 높아지고 있는 추세이다. 코일 부품 중 하나인 인덕터에서는 용량, 직류중첩특성 및 손실 효율 등의 특성이 중요하게 다루어진다. Despite this miniaturization, the performance required for coil parts remains the same or is gradually increasing. In an inductor, one of the coil components, characteristics such as capacity, direct current superimposition characteristics, and loss efficiency are considered important.

이러한, 코일 부품의 성능은 코일 부품의 바디에 사용되는 합금 파우더의 특성에 크게 영향을 받는다.The performance of these coil parts is greatly affected by the characteristics of the alloy powder used in the body of the coil part.

따라서, 코일 부품 성능을 향상시킬 수 있는 코일 부품용 자성 분말이 필요한 실정이다.Therefore, there is a need for magnetic powder for coil parts that can improve the performance of coil parts.

대한민국 공개특허공보 제2015-0038751호Republic of Korea Patent Publication No. 2015-0038751 대한민국 공개특허공보 제2013-0094316호Republic of Korea Patent Publication No. 2013-0094316

본 발명의 일 목적 중 하나는, 높은 포화 자속 특성(Ms)을 가지는 코일 부품용 자성 분말 및 이를 포함하는 코일 부품을 제공하는 것에 있다. One object of the present invention is to provide a magnetic powder for coil parts having a high saturation magnetic flux characteristic (Ms) and a coil part containing the same.

상술한 과제를 해결하기 위한 방법으로, 본 발명은 일 예를 통하여 코일 부품용 자성 분말을 제안하고자 하며, 구체적으로, Fe-Si-B-C-Cr 계 철계 분말을 포함하고, 상기 철계 분말은 비정질과 결정질 입자를 포함하고 있다.As a method for solving the above-mentioned problem, the present invention seeks to propose a magnetic powder for coil parts through an example, and specifically, it includes Fe-Si-B-C-Cr-based iron-based powder, and the iron-based powder is amorphous and Contains crystalline particles.

상술한 과제를 해결하기 위한 방법으로, 본 발명은 다른 예를 통하여 코일 부품를 제안하고자 하며, 구체적으로, 코일 부품용 자성 분말을 포함하는 바디; 상기 바디의 내측에 배치되어 양단부가 상기 바디의 외측으로 노출되는 코일; 및 상기 바디의 외측에 배치되어 상기 코일의 단부와 각각 연결되는 외부 전극;을 포함하고, 상기 코일 부품용 자성 분말은, Fe-Si-B-C-Cr 계 철계 분말을 포함하고, 상기 철계 분말은 비정질과 결정질 입자를 포함한다.As a method for solving the above-mentioned problems, the present invention seeks to propose coil parts through other examples, specifically, a body containing magnetic powder for coil parts; a coil disposed inside the body and having both ends exposed to the outside of the body; and external electrodes disposed on the outside of the body and connected to ends of the coil, respectively, wherein the magnetic powder for coil parts includes Fe-Si-B-C-Cr based iron-based powder, and the iron-based powder is amorphous. and crystalline particles.

본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품용 자성 분말은 Fe-Si-B-C-Cr 계 철계 분말을 포함하고, 상기 철계 분말은 비정질과 결정질 입자를 포함하기 때문에 높은 포화 자속 특성(Ms)을 가질 수 있다.The magnetic powder for coil parts according to an embodiment of the present invention includes Fe-Si-B-C-Cr-based iron-based powder, and the iron-based powder includes amorphous and crystalline particles, so it can have high saturation magnetic flux characteristics (Ms). there is.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 코일 부품은 Fe-Si-B-C-Cr 계 철계 분말을 포함하고, 상기 철계 분말은 비정질과 결정질 입자를 포함하는 코일 부품용 자성 분말을 포함하기 때문에, 높은 DC-bias 성능을 가질 수 있다.In addition, the coil component according to another embodiment of the present invention includes Fe-Si-B-C-Cr-based iron-based powder, and the iron-based powder includes magnetic powder for coil components containing amorphous and crystalline particles, so that high DC -Can have bias performance.

도 1은 비교예의 코일 부품용 자성 분말의 XRD(X-Ray Diffraction)를 측정한 것으로, 비정질 입자로만 이루어진 자성 분말의 XRD 시그널을 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 비교예에 따른 코일 부품용 자성 분말의 VSM(Vibrating Sample Magnetometer)을 측정한 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품용 자성 분말의 XRD(X-Ray Diffraction)를 측정한 것으로, 비정질과 결정질 입자가 혼합된 자성 분말의 XRD 시그널을 개략적으로 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품용 자성 분말의 VSM(Vibrating Sample Magnetometer)을 측정한 것이다.
도 5 내지 7은 결정질 입자의 함량이 서로 다른 자성 분말의 XRD 시그널을 개략적으로 도시한 것이다.
도 8은 XRD 측정 결과 결정질 피크가 관찰되지 않는 경우의 TEM 이미지와 SAM 패턴 결과를 도시한 것이며, 도 9는 XRD 측정 결과 결정질 피크가 관찰되는 경우의 TEM 이미지와 SAD 패턴 결과를 도시한 것이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 코일 부품의 단면도를 개략적으로 도시한 것이다.Figure 1 is a measurement of XRD (X-Ray Diffraction) of magnetic powder for coil parts of a comparative example, and schematically shows the XRD signal of magnetic powder consisting only of amorphous particles.
Figure 2 shows the VSM (Vibrating Sample Magnetometer) measurement of magnetic powder for coil parts according to a comparative example.
Figure 3 is a measurement of XRD (X-Ray Diffraction) of magnetic powder for coil parts according to an embodiment of the present invention, and schematically shows the XRD signal of magnetic powder mixed with amorphous and crystalline particles.
Figure 4 shows the VSM (Vibrating Sample Magnetometer) measurement of magnetic powder for coil parts according to an embodiment of the present invention.
Figures 5 to 7 schematically show XRD signals of magnetic powders with different contents of crystalline particles.
Figure 8 shows the TEM image and SAM pattern results when no crystalline peak is observed as a result of XRD measurement, and Figure 9 shows the TEM image and SAD pattern result when a crystalline peak is observed as a result of XRD measurement.
Figure 10 schematically shows a cross-sectional view of a coil component according to another embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the attached drawings.

그러나, 본 발명의 실시 예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 예로 한정되는 것은 아니다.However, the embodiments of the present invention may be modified into various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below.

또한, 본 발명의 실시 예는 당해 기술 분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.Additionally, embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those with average knowledge in the relevant technical field.

도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.The shapes and sizes of elements in the drawings may be exaggerated for clearer explanation.

또한, 각 실시 예의 도면에 나타난 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.In addition, components having the same function within the scope of the same idea shown in the drawings of each embodiment will be described using the same reference numerals.

코일 부품용 자성 분말Magnetic powder for coil parts

본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품용 자성 분말은 Fe-Si-B-C-Cr 계 철계 분말을 포함하고, 상기 철계 분말은 비정질과 결정질 입자를 포함한다.The magnetic powder for coil parts according to an embodiment of the present invention includes Fe-Si-B-C-Cr-based iron-based powder, and the iron-based powder includes amorphous and crystalline particles.

종래 코일 부품에 이용되는 높은 Ms 특성을 가지는 철계 분말이란 Fe의 함량은 78 ~ 84 at%이며, 포화자속밀도(Bs)는 약 1.54 ~ 1.63T 수준이고, 보자력은 100 A/m 이하 수준을 가지는 것을 의미한다.The iron-based powder with high Ms characteristics used in conventional coil parts has an Fe content of 78 to 84 at%, a saturation magnetic flux density (Bs) of about 1.54 to 1.63T, and a coercive force of less than 100 A/m. means that

특히, 특정한 열처리 공정이 적용된 자성 분말의 경우, 보자력이 100 A/m 이하 수준이며 분말의 입도가 D50으로 20 ~ 25 ㎛인 조건에서, 토로이달 코어를 기준으로 투자율은 1 MHz 주파수에서 32 ~ 35를 만족하고, 코어로스는 0.02T-1MHz 조건에서 550 kW/m3 이하의 특성을 만족하여야 한다.In particular, in the case of magnetic powder to which a specific heat treatment process has been applied, under the condition that the coercive force is below 100 A/m and the particle size of the powder is 20 to 25 ㎛ at D50, the permeability based on the toroidal core is 32 to 35 at a frequency of 1 MHz. and Core Loss must satisfy the characteristics of 550 kW/m 3 or less under 0.02T-1MHz conditions.

높은 Fe 함량을 가지는 철계 분말의 경우, 상술한 특성을 만족하기 위해서는 X-Ray Diffraction (XRD)을 측정했을 때, 비정질 입자를 포함하고 있음이 확인되어야 한다.In the case of iron-based powder with a high Fe content, in order to satisfy the above-mentioned characteristics, it must be confirmed that it contains amorphous particles when measuring X-Ray Diffraction (XRD).

이와 같은 비정질성을 나타내는 높은 Fe 함량을 가지는 철계 분말의 XRD 시그널은 도 1과 같이 헤일로(halo) 형태가 나타나게 된다.The XRD signal of iron-based powder with a high Fe content showing such amorphousness appears in a halo shape as shown in FIG. 1.

비정질 입자만을 포함하는 비교예의 코일 부품용 자성 분말의 Ms 특성을 VSM으로 측정하면 도 2와 같다.The Ms characteristics of the magnetic powder for coil parts of the comparative example containing only amorphous particles are measured by VSM as shown in FIG. 2.

도 2에서 이용된 비교예의 코일 부품용 자성 분말은 81 at%의 Fe, 4 at%의 Si, 13at%의 B, 1 at%의 C 및 1%의 Cr 의 조성을 가지며, 도 1에서 알 수 있듯이 비정질 입자만을 포함하는 것을 알 수 있다.The magnetic powder for coil parts of the comparative example used in FIG. 2 has a composition of 81 at% Fe, 4 at% Si, 13 at% B, 1 at% C, and 1% Cr, as can be seen in FIG. 1 It can be seen that it contains only amorphous particles.

도 2를 참조하면, 비정질 입자만을 포함하는 비교예의 코일 부품용 자성 분말의 Ms는 약 172.7 emu/g 인 것을 알 수 있다.Referring to FIG. 2, it can be seen that the Ms of the magnetic powder for coil parts of the comparative example containing only amorphous particles is about 172.7 emu/g.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품용 자성 분말의 XRD(X-Ray Diffraction)를 측정한 것으로, 비정질과 결정질 입자가 혼합된 자성 분말의 XRD 시그널을 개략적으로 도시한 것이다.Figure 3 is a measurement of XRD (X-Ray Diffraction) of magnetic powder for coil parts according to an embodiment of the present invention, and schematically shows the XRD signal of magnetic powder mixed with amorphous and crystalline particles.

XRD 및 VSM 측정에 이용된, 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품용 자성 분말은 81 at%의 Fe, 4 at%의 Si, 13at%의 B, 1 at%의 C 및 1%의 Cr 의 조성을 가지며, 이는 전술한 비교예의 코일 부품용 자성 분말과 동일한 조성임을 알 수 있다.The magnetic powder for coil parts according to an embodiment of the present invention, used in XRD and VSM measurements, contains 81 at% Fe, 4 at% Si, 13 at% B, 1 at% C, and 1% Cr. It can be seen that it has the same composition as the magnetic powder for coil parts in the comparative example described above.

전술한 비교예와 달리, 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품용 자성 분말은 비정질과 결정질 입자가 혼합된 헤테로지니어스(heterogeneous) 분말이기 때문에 XRD를 측정할 때, 결정성 입자에 대한 피크(약 45 deg)가 확인되는 것을 알 수 있다.Unlike the above-mentioned comparative examples, the magnetic powder for coil parts according to an embodiment of the present invention is a heterogeneous powder in which amorphous and crystalline particles are mixed, so when measuring XRD, the peak for crystalline particles (about 45 deg) can be confirmed.

즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품용 자성 분말은 Fe-Si-B-C-Cr 계 철계 분말을 포함하고, 상기 철계 분말은 비정질과 결정질 입자를 포함하기 때문에, XRD 시그널의 측정 결과에 있어서, 결정질 피크의 높이(h1)와 비정질 피크의 높이(h2)의 비(h1/h2)는 1 내지 1.5임을 확인할 수 있다.That is, the magnetic powder for coil parts according to an embodiment of the present invention includes Fe-Si-B-C-Cr-based iron-based powder, and since the iron-based powder includes amorphous and crystalline particles, the XRD signal measurement results , it can be confirmed that the ratio (h1/h2) between the height of the crystalline peak (h1) and the height of the amorphous peak (h2) is 1 to 1.5.

이 때, 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품용 자성 분말에서 결정질 입자가 차지하는 함량은 5 내지 6 vol% 일 수 있다.At this time, the content of crystalline particles in the magnetic powder for coil parts according to an embodiment of the present invention may be 5 to 6 vol%.

결정질 피크의 높이(h1)와 비정질 피크의 높이(h2)의 비(h1/h2)이 1 미만인 경우에는 코어 로스가 매우 높고, Ms가 낮은 문제가 있으며, 결정질 피크의 높이(h1)와 비정질 피크의 높이(h2)의 비(h1/h2)이 1.5를 초과하는 경우에는 투자율이 낮아지며, 코어 로스도 증가하는 문제가 있다.If the ratio (h1/h2) between the height of the crystalline peak (h1) and the height of the amorphous peak (h2) is less than 1, there is a problem of very high core loss and low Ms, and the difference between the height of the crystalline peak (h1) and the amorphous peak If the ratio (h1/h2) of the height (h2) exceeds 1.5, there is a problem that the permeability decreases and core loss also increases.

따라서, 결정질 피크의 높이(h1)와 비정질 피크의 높이(h2)의 비(h1/h2)가 1 내지 1.5인 경우에 낮은 코어로스 특성, 적정한 투자율 및 높은 Ms 특성을 가질 수 있다.Therefore, when the ratio (h1/h2) between the height of the crystalline peak (h1) and the height of the amorphous peak (h2) is 1 to 1.5, it can have low core loss characteristics, appropriate permeability, and high Ms characteristics.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품용 자성 분말의 VSM(Vibrating Sample Magnetometer)을 측정한 것이다.Figure 4 shows the VSM (Vibrating Sample Magnetometer) measurement of magnetic powder for coil parts according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품용 자성 분말은 비정질과 결정질 입자가 혼합된 헤테로지니어스(heterogeneous) 분말이기 때문에, 비교예와 동일한 조성임에도 불구하고 VSM 측정 결과 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품용 자성 분말의 Ms는 약 182.6 emu/g 로 비교예의 코일 부품용 자성 분말의 Ms 측정값보다 약 5 내지 6 % 높은 것을 알 수 있다.Referring to FIG. 4, since the magnetic powder for coil parts according to an embodiment of the present invention is a heterogeneous powder in which amorphous and crystalline particles are mixed, despite having the same composition as the comparative example, the VSM measurement results show that the magnetic powder of the present invention It can be seen that the Ms of the magnetic powder for coil parts according to one embodiment is about 182.6 emu/g, which is about 5 to 6% higher than the measured Ms of the magnetic powder for coil parts of the comparative example.

81 at%의 Fe, 4 at%의 Si, 13at%의 B, 1 at%의 C 및 1%의 Cr 의 조성을 가지는 비정질 입자로만 이루어진 비교예의 코일 부품용 자성 분말과 비교예와 동일한 조성을 가지되 비정질과 결정질 입자가 혼합된 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품용 자성 분말을 마련하였다. A magnetic powder for coil parts of the comparative example consisting only of amorphous particles with a composition of 81 at% Fe, 4 at% Si, 13 at% B, 1 at% C, and 1% Cr, and amorphous powder having the same composition as the comparative example, but A magnetic powder for coil parts according to an embodiment of the present invention containing a mixture of and crystalline particles was prepared.

마련된 비교예의 코일 부품용 자성 분말과 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품용 자성 분말은 각각 조분을 70 내지 90 wt%, 미분을 10 내지 30 wt% 포함하도록 조절하였다. The magnetic powder for coil parts of the comparative example and the magnetic powder for coil parts according to an embodiment of the present invention were adjusted to contain 70 to 90 wt% of coarse powder and 10 to 30 wt% of fine powder, respectively.

비교예의 코일 부품용 자성 분말과 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품용 자성 분말을 이용하여 토로이달 코어를 제조하였다.A toroidal core was manufactured using the magnetic powder for coil parts of the comparative example and the magnetic powder for coil parts according to an embodiment of the present invention.

비교예의 토로이달 코어와 본 발명의 일 실시예의 토로이달 코어에 대한 전자기 특성 평가를 수행한 결과 투자율, 품질계수, 코어로스 등의 전자기 특성들이 유사한 수준임을 확인할 수 있었다.As a result of evaluating the electromagnetic properties of the toroidal core of the comparative example and the toroidal core of an embodiment of the present invention, it was confirmed that electromagnetic properties such as permeability, quality coefficient, and core loss were at similar levels.

하지만, 입력된 전류당 %투자율은 비교예의 토로이달 코어의 경우에는 ~87.9% 이며, 본 발명의 일 실시예의 토로이달 코어의 경우에는 ~ 90.8%로 비정질과 결정질 입자가 혼합된 경우의 토로이달 코어의 DC-bias 성능이 높은 것을 확인할 수 있었다.However, the % permeability per input current is ~87.9% in the case of the toroidal core of the comparative example, and ~90.8% in the case of the toroidal core of an embodiment of the present invention, which is a toroidal core in which amorphous and crystalline particles are mixed. It was confirmed that the DC-bias performance was high.

본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품용 자성 분말은 Fe의 함량은 80 내지 81 at%이고, Si의 함량은 4 내지 8 at% 이고, B의 함량은 12 내지 14 at%이고, C의 함량은 0.15 내지 1.0 at%이며, Cr의 함량은 1 내지 1.5 at%일 수 있다.The magnetic powder for coil parts according to an embodiment of the present invention has a Fe content of 80 to 81 at%, a Si content of 4 to 8 at%, a B content of 12 to 14 at%, and a C content. is 0.15 to 1.0 at%, and the Cr content may be 1 to 1.5 at%.

코일 부품은 높은 Bs 값을 요구되는데, 일반적으로 Bs가 높은 합금 파우더의 재료 설계는 Fe 원소가 풍부한 조성을 기반으로 한다.Coil components require high Bs values, and generally, the material design of alloy powders with high Bs is based on compositions rich in the Fe element.

Fe 원소가 풍부한 조성에 Si, B, C 등의 준금속(metalloid)계 원소를 소량 첨가하여 모합금(Ingot)을 만들고 아토마이져(atomizer) 장치를 사용해 파우더화 하게 된다. 이때, 유리질화(Glass Forming Ability; GFA)가 가능하도록 코일 부품용 자성 분말의 조성을 조절하는 것이 중요하다. A master alloy (Ingot) is created by adding a small amount of metalloid elements such as Si, B, and C to a composition rich in the Fe element, and then powdered using an atomizer device. At this time, it is important to control the composition of the magnetic powder for coil parts to enable glass forming ability (GFA).

본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품용 자성 분말은 Fe의 함량이 80 내지 81 at% 이기 때문에, 높은 Bs 값을 가지게 된다.The magnetic powder for coil parts according to an embodiment of the present invention has a high Bs value because the Fe content is 80 to 81 at%.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품용 자성 분말은 Si의 함량은 4 내지 8 at%이고, B의 함량은 12 내지 14 at%이며, C의 함량은 0.15 내지 1.0 at% 이기 때문에 자성 입자의 일부가 유리질화가 가능하다.In addition, the magnetic powder for coil parts according to an embodiment of the present invention has a Si content of 4 to 8 at%, a B content of 12 to 14 at%, and a C content of 0.15 to 1.0 at%, so that it is magnetic. Some of the particles may be vitrified.

특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품용 자성 분말은 Cr의 함량이 1.0 내지 1.5 at% 포함하기 때문에 내부식성이 뛰어나고, 동시에 자기시효가 방지되며 Bs가 1.5 T이상이 구현이 가능하다.In particular, the magnetic powder for coil parts according to an embodiment of the present invention has excellent corrosion resistance because it contains a Cr content of 1.0 to 1.5 at%, and at the same time, self-aging is prevented and Bs of 1.5 T or more can be achieved.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품용 자성 분말은 코일 부품용 자성 분말에 Cr이 1 내지 1.5 at% 첨가되어, Fe-Si-B-C-Cr 파우더의 표면에 CrOx 층이 형성되어 Fe-Si-B-C-Cr 파우더의 표면에 인산염계 코팅체로 코팅되는 경우에 Fe-Si-B-C-Cr 파우더와 인산염계 코팅체의 접합성을 현저히 향상시켜 우수한 절연 저항 특성 및 재현성을 확보할 수 있다.In addition, in the magnetic powder for coil parts according to an embodiment of the present invention, 1 to 1.5 at% Cr is added to the magnetic powder for coil parts, and a CrO x layer is formed on the surface of the Fe-Si-BC-Cr powder, thereby forming Fe When the surface of -Si-BC-Cr powder is coated with a phosphate-based coating, the adhesion between the Fe-Si-BC-Cr powder and the phosphate-based coating is significantly improved, thereby ensuring excellent insulation resistance characteristics and reproducibility.

본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품에 포함된 철계 분말의 종횡비는 1.1 내지 1.3일 수 있다. The aspect ratio of the iron-based powder included in the coil part according to an embodiment of the present invention may be 1.1 to 1.3.

만약, 철계 분말의 종횡비가 1.1 미만이라면 코어 로스가 높아지고, Ms 값이 매우 낮아지며, 반대로 철계 분말의 종횡비가 1.3을 초과하면 낮은 투자율과 높은 코어 로스 특성을 가진다.If the aspect ratio of the iron-based powder is less than 1.1, the core loss becomes high and the Ms value becomes very low. Conversely, if the aspect ratio of the iron-based powder exceeds 1.3, it has low permeability and high core loss characteristics.

결론적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품용 자성 분말은 Fe-Si-B-C-Cr 계 철계 분말을 포함하고, 상기 철계 분말은 비정질과 결정질 입자를 포함하고 있기 때문에, 조분과 미분을 8:2 로 혼합하여 제조된 20 파이 토로이달 코어를 기준으로 1 MHz 주파수에서 투자율 32 이상, 코어로스 500 kW/m3 이하, 품질 계수 65 이상을 만족하면서, 동시에 180 emu/g 이상의 높은 Ms 측정값을 가질 수 있다는 우수한 효과가 있다.In conclusion, the magnetic powder for coil parts according to an embodiment of the present invention includes Fe-Si-BC-Cr based iron-based powder, and since the iron-based powder contains amorphous and crystalline particles, coarse powder and fine powder are divided into 8 : Based on a 20 pie toroidal core manufactured by mixing 2, it satisfies the permeability of more than 32, core loss of less than 500 kW/m 3 , and quality factor of more than 65 at a frequency of 1 MHz, while at the same time achieving a high Ms measurement value of more than 180 emu/g. There is an excellent effect of being able to have .

도 5 내지 7은 결정질 입자의 함량이 서로 다른 자성 분말의 XRD 시그널을 개략적으로 도시한 것이다.Figures 5 to 7 schematically show XRD signals of magnetic powders with different contents of crystalline particles.

도 5는 h1/h2가 0인 경우, 도 6은 h1/h2가 1.3인 경우, 도 7은 h1/h2가 2.82인 경우의 자성분말의 XRD 시그널을 도시한 것이다.Figure 5 shows the XRD signal of the magnetic powder when h1/h2 is 0, Figure 6 shows the XRD signal when h1/h2 is 1.3, and Figure 7 shows the XRD signal of the magnetic powder when h1/h2 is 2.82.

도 5 내지 7의 자성 분말의 투자율(1MHz), 코어 로스, Ms를 각각 측정하였다.The magnetic permeability (1 MHz), core loss, and Ms of the magnetic powders in Figures 5 to 7 were measured, respectively.

도 5와 같이 h1/h2가 1 미만인 경우, 즉 결정질 피크가 관찰되지 않는 경우의 투자율은 21.6이며, 코어 로스는 879 kW/m3, Ms는 172 emu/g인 것을 확인할 수 있다. As shown in Figure 5, when h1/h2 is less than 1, that is, when no crystalline peak is observed, the permeability is 21.6, the core loss is 879 kW/m 3 , and Ms is 172 emu/g.

이와 달리, 도 7과 같이 h1/h2가 1.5를 초과하는 경우에는 투자율이 17.3이며, 코어 로스는 881 kW/m3, Ms는 184.4 emu/g인 것을 확인할 수 있다. On the other hand, as shown in Figure 7, when h1/h2 exceeds 1.5, it can be seen that the permeability is 17.3, the core loss is 881 kW/m 3 , and Ms is 184.4 emu/g.

즉, h1/h2가 1 미만인 경우에는 코어로스가 높고 Ms가 낮은 문제가 있으며, h1/h2가 1.5를 초과하는 경우에는 코어로스가 높고 투자율이 낮은 문제가 있다.That is, when h1/h2 is less than 1, there is a problem of high core loss and low Ms, and when h1/h2 exceeds 1.5, there is a problem of high core loss and low permeability.

하지만, 도 6과 같이, h1/h2가 1 내지 1.5인 경우에는 투자율은 21.5이며, 코어 로스는 717 kW/m3, Ms는 182 emu/g 로, 높은 투자율 및 Ms 값을 가지는 동시에 낮은 코어 로스를 가지는 것을 알 수 있다.However, as shown in Figure 6, when h1/h2 is 1 to 1.5, the permeability is 21.5, the core loss is 717 kW/m 3 , and Ms is 182 emu/g, which has a high permeability and Ms value while at the same time low core loss. It can be seen that it has .

도 8은 XRD 측정 결과 결정질 피크가 관찰되지 않는 경우의 TEM 이미지와 SAM 패턴 결과를 도시한 것이며, 도 9는 XRD 측정 결과 결정질 피크가 관찰되는 경우의 TEM 이미지와 SAD 패턴 결과를 도시한 것이다.Figure 8 shows the TEM image and SAM pattern results when no crystalline peak is observed as a result of XRD measurement, and Figure 9 shows the TEM image and SAD pattern result when a crystalline peak is observed as a result of XRD measurement.

도 8 및 도 9를 참조하면, XRD 측정 결과 결정질 피크가 관찰되는 경우에는 TEM 사진으로도 비정질과 결정질이 혼재되어 있음을 확인할 수 있으며, 이때 결정질의 그레인 사이즈는 약 9 내지 10 nm임을 알 수 있다.Referring to Figures 8 and 9, when a crystalline peak is observed as a result of the .

코일 부품coil parts

도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 코일 부품(100)의 단면도를 개략적으로 도시한 것이다.Figure 10 schematically shows a cross-sectional view of a coil component 100 according to another embodiment of the present invention.

도 10을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 코일 부품(100)은 바디(110), 바디(110)의 내측에 배치되어 양단부가 바디(110)의 외측으로 노출되는 코일(120) 및 바디(110)의 외측에 배치되어 코일(120)의 단부와 각각 연결되는 외부 전극(130)을 포함한다.Referring to FIG. 10, the coil component 100 according to another embodiment of the present invention includes a body 110, a coil 120 disposed inside the body 110 and having both ends exposed to the outside of the body 110, and It includes external electrodes 130 disposed outside the body 110 and connected to ends of the coil 120, respectively.

바디(110)는 자성체 시트(111)를 적층하여 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The body 110 may be formed by stacking magnetic sheets 111, but is not limited thereto.

바디(110)는 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품용 합금 자성 분말을 포함하여 형성될 수 있다.The body 110 may be formed including magnetic alloy powder for coil parts according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품용 자성 분말은 Fe-Si-B-C-Cr 계 철계 분말을 포함하고, 상기 철계 분말은 비정질과 결정질 입자를 포함한다.The magnetic powder for coil parts according to an embodiment of the present invention includes Fe-Si-B-C-Cr-based iron-based powder, and the iron-based powder includes amorphous and crystalline particles.

즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품용 자성 분말은 Fe-Si-B-C-Cr 계 철계 분말을 포함하고, 상기 철계 분말은 비정질과 결정질 입자를 포함하기 때문에, XRD 시그널의 측정 결과에 있어서, 결정질 피크의 높이(h1)와 비정질 피크의 높이(h2)의 비(h1/h2)는 1 내지 1.5임을 확인할 수 있다.That is, the magnetic powder for coil parts according to an embodiment of the present invention includes Fe-Si-B-C-Cr-based iron-based powder, and since the iron-based powder includes amorphous and crystalline particles, the XRD signal measurement results , it can be confirmed that the ratio (h1/h2) between the height of the crystalline peak (h1) and the height of the amorphous peak (h2) is 1 to 1.5.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품용 자성 분말은 Fe의 함량은 80 내지 81 at%이고, Si의 함량은 4 내지 8 at% 이고, B의 함량은 12 내지 14 at%이고, C의 함량은 0.15 내지 1.0 at%이며, Cr의 함량은 1 내지 1.5 at%일 수 있다.In addition, the magnetic powder for coil parts according to an embodiment of the present invention has an Fe content of 80 to 81 at%, a Si content of 4 to 8 at%, a B content of 12 to 14 at%, and C The content of Cr may be 0.15 to 1.0 at%, and the Cr content may be 1 to 1.5 at%.

코일 부품 제조시에 이용되는 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품용 자성 분말의 철계 분말은 조분과 미분을 조분을 70 내지 90 wt% 포함하고, 미분을 10 내지 30 wt% 포함할 수 있다.The iron-based powder of the magnetic powder for coil parts according to an embodiment of the present invention used in manufacturing coil parts may contain 70 to 90 wt% of coarse powder and 10 to 30 wt% of fine powder.

자성체 시트(111)를 이용하여 코일 부품을 형성하는 경우, 자성체 시트(111)에 나선형의 코일 패턴을 형성하고, 이러한 자성체 시트(111)를 적층하여 적층 방향으로 인접하는 각 코일 패턴을 도전성 비아를 통해 서로 연결하여 코일(120)을 형성할 수 있다. 코일(120)은 평면도 상에서 투사시에 코일 패턴이 서로 서로 겹쳐 고리형 궤도를 구성하게 된다.When forming a coil component using the magnetic sheet 111, a spiral coil pattern is formed on the magnetic sheet 111, the magnetic sheets 111 are stacked, and each coil pattern adjacent in the stacking direction is formed with a conductive via. They can be connected to each other to form the coil 120. When the coil 120 is projected on a plan view, the coil patterns overlap each other to form a ring-shaped orbit.

코일(120)은 리드를 통해 바디(110)의 길이 방향(L)의 양 단면에 배치되는 외부 전극(130)과 전기적으로 연결된다. The coil 120 is electrically connected to the external electrodes 130 disposed on both end surfaces in the longitudinal direction (L) of the body 110 through leads.

본 발명의 다른 실시예에 따른 코일 부품은 바디(110)에 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품용 자성 분말을 포함하기 때문에, 전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품용 자성 분말에 대해 설명한 우수한 효과를 가질 수 있다.Since the coil component according to another embodiment of the present invention includes the magnetic powder for coil components according to an embodiment of the present invention in the body 110, the magnetic powder for coil components according to an embodiment of the present invention described above It can have the excellent effects described above.

이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며, 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited by the above-described embodiments and the attached drawings, but is intended to be limited by the appended claims.

따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.Accordingly, various forms of substitution, modification, and change may be made by those skilled in the art without departing from the technical spirit of the present invention as set forth in the claims, and this also falls within the scope of the present invention. something to do.

100: 코일 부품
110: 바디
111: 자성체 시트
120: 코일
130: 외부 전극100: Coil parts
110: body
111: Magnetic sheet
120: coil
130: external electrode

Claims (12)

Fe-Si-B-C-Cr계 철계 분말을 포함하고,
상기 철계 분말은 단일 분말 내에 비정질과 결정질 입자가 포함된 형태이며,
상기 Si의 함량은 4 내지 8 at% 이고,
상기 B의 함량은 12 내지 14 at%이고,
상기 C의 함량은 0.15 내지 1.0 at%인 코일 부품용 자성 분말.
Contains Fe-Si-BC-Cr iron-based powder,
The iron-based powder contains amorphous and crystalline particles in a single powder,
The Si content is 4 to 8 at%,
The content of B is 12 to 14 at%,
Magnetic powder for coil parts wherein the C content is 0.15 to 1.0 at%.
 제1항에 있어서,
상기 코일 부품용 자성 분말의 XRD 시그널을 측정한 결과에 있어서,
결정질 피크의 높이(h1)와 비정질 피크의 높이(h2)의 비(h1/h2)는 1 내지 1.5인 코일 부품용 자성 분말.
According to paragraph 1,
In the results of measuring the XRD signal of the magnetic powder for coil parts,
A magnetic powder for coil parts wherein the ratio (h1/h2) of the height of the crystalline peak (h1) and the height of the amorphous peak (h2) is 1 to 1.5.
 제1항에 있어서,
상기 결정질 입자의 함량은 5 내지 6 vol%인 코일 부품용 자성 분말.
According to paragraph 1,
Magnetic powder for coil parts wherein the content of the crystalline particles is 5 to 6 vol%.
 제1항에 있어서,
상기 Fe의 함량은 80 내지 81 at%이고,
상기 Cr의 함량은 1 내지 1.5 at%인 코일 부품용 자성 분말.
According to paragraph 1,
The Fe content is 80 to 81 at%,
Magnetic powder for coil parts wherein the Cr content is 1 to 1.5 at%.
 제1항에 있어서,
상기 코일 부품용 자성 분말은 조분을 70 내지 90 wt% 포함하고, 미분을 10 내지 30 wt% 포함하는 코일 부품용 자성 분말.
According to paragraph 1,
The magnetic powder for coil parts contains 70 to 90 wt% of coarse powder and 10 to 30 wt% of fine powder.
 제1항에 있어서,
상기 철계 분말의 종횡비는 1.1 내지 1.3인 코일 부품용 자성 분말.
According to paragraph 1,
Magnetic powder for coil parts wherein the iron-based powder has an aspect ratio of 1.1 to 1.3.
 코일 부품용 자성 분말을 포함하는 바디;
상기 바디의 내측에 배치되어 양단부가 상기 바디의 외측으로 노출되는 코일; 및
상기 바디의 외측에 배치되어 상기 코일의 단부와 각각 연결되는 외부 전극;을 포함하고,
상기 코일 부품용 자성 분말은,
Fe-Si-B-C-Cr계 철계 분말을 포함하고,
상기 철계 분말은 단일 분말 내에 비정질과 결정질 입자가 포함된 형태이며,
상기 Si의 함량은 4 내지 8 at% 이고,
상기 B의 함량은 12 내지 14 at%이고,
상기 C의 함량은 0.15 내지 1.0 at%인 코일 부품.
A body containing magnetic powder for coil parts;
a coil disposed inside the body and having both ends exposed to the outside of the body; and
It includes external electrodes disposed on the outside of the body and connected to ends of the coil, respectively,
The magnetic powder for coil parts is,
Contains Fe-Si-BC-Cr iron-based powder,
The iron-based powder contains amorphous and crystalline particles in a single powder,
The Si content is 4 to 8 at%,
The content of B is 12 to 14 at%,
A coil part wherein the C content is 0.15 to 1.0 at%.
 제7항에 있어서,
상기 코일 부품용 자성 분말의 XRD 시그널을 측정한 결과에 있어서,
결정질 피크의 높이(h1)와 비정질 피크의 높이(h2)의 비(h1/h2)는 1 내지 1.5인 코일 부품.
In clause 7,
In the results of measuring the XRD signal of the magnetic powder for coil parts,
A coil part wherein the ratio (h1/h2) of the height of the crystalline peak (h1) and the height of the amorphous peak (h2) is 1 to 1.5.
 제7항에 있어서,
상기 결정질 입자의 함량은 5 내지 6 vol%인 코일 부품.
In clause 7,
A coil part wherein the content of the crystalline particles is 5 to 6 vol%.
 제7항에 있어서,
상기 Fe의 함량은 80 내지 81 at%이고,
상기 Cr의 함량은 1 내지 1.5 at%인 코일 부품.
In clause 7,
The Fe content is 80 to 81 at%,
A coil part wherein the Cr content is 1 to 1.5 at%.
 제7항에 있어서,
상기 코일 부품용 자성 분말은 조분을 70 내지 90 wt% 포함하고, 미분을 10 내지 30 wt% 포함하는 코일 부품.
In clause 7,
The magnetic powder for coil parts includes 70 to 90 wt% of coarse powder and 10 to 30 wt% of fine powder.
 제7항에 있어서,
상기 철계 분말의 종횡비는 1.1 내지 1.3인 코일 부품.
In clause 7,
A coil part wherein the iron-based powder has an aspect ratio of 1.1 to 1.3.
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