KR102310477B1 - 인덕터 및 이의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 한 실시예에 따른 인덕터는 자성코어, 그리고 상기 자성코어 상에 권선되는 코일을 포함하며, 상기 코일은 제1 말단, 상기 제1 말단에 연결되며, 상기 자성코어의 축 방향에 대하여 15˚ ~ 75˚의 각도로 권선되는 권선부, 그리고 상기 권선부에 연결되는 제2 말단을 포함한다.
Description
본 발명은 인덕터에 관한 것이다.
인덕터는 인쇄회로기판 상에 적용되는 전자부품 중 하나이며, 전자기적 특성으로 인하여 공진 회로, 필터 회로, 파워 회로 등에 적용될 수 있다.
최근, 통신 장치, 디스플레이 장치 등 각종 전자 장치의 소형화 및 박막화가 중요한 이슈가 되고 있으므로, 이러한 전자 장치에 적용되는 인덕터의 소형화, 박형화 및 고효율화가 필요하다. 예를 들어, 칩 인덕터는 파워 회로에 적용될 수 있으며, 리플 전류를 제거하여 전류의 출력을 안정화시키는 역할을 할 수 있다. 이러한 칩 인덕터는 높은 정격 전류, 낮은 저항, 소형화 및 박형화가 요구된다.
일반적인 인덕터는 자성 코어 상에 코일이 권선되어 있는 구조일 수 있다.
이때, 자성 코어 상에 권선되는 코일의 직경, 권선 간격, 권선 횟수 등에 따라 인덕터의 인덕턴스가 조절될 수 있다. 다만, 인덕터의 소형화 추세에 따라, 소형의 자성 코어 상에 코일을 권선하는 공정과 차폐하는 공정이 용이하지 않은 문제가 있다. 또한, 코일이 균일하게 권선되지 않은 경우, 인덕터의 성능에 좋지 않은 영향을 미칠 수 있다.
(특허문헌 1) KR 10-0386307 B
(특허문헌 1) KR 10-0386307 B
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 제조 공정이 용이하고, 성능이 우수한 인덕터를 제공하는 것이다.
본 발명의 한 실시예에 따른 인덕터는 자성코어, 그리고 상기 자성코어 상에 권선되는 코일을 포함하며, 상기 코일은 제1 말단, 상기 제1 말단에 연결되며, 상기 자성코어의 축 방향에 대하여 15˚ ~ 75˚의 각도로 권선되는 권선부, 그리고 상기 권선부에 연결되는 제2 말단을 포함한다.
제1 말단, 상기 권선부 및 상기 제2 말단은 연속하는 일체의 코일이며, 상기 제1 말단 및 상기 제2 말단은 상기 자성코어의 축 방향의 한 면 및 다른 면으로 노출될 수 있다.
상기 제1 말단 및 상기 제2 말단은 상기 자성코어의 축과 평행하게 배치될 수 있다.
상기 제1 말단 및 상기 제2 말단은 상기 자성코어의 축에 대하여 동일한 높이 상에 배치될 수 있다.
상기 코일 상에 형성되는 자성시트층을 더 포함할 수 있다.
상기 자성코어 및 상기 자성시트층 중 적어도 하나는 순철, 규소 강판 자성 분말, 비정질 자성 분말, 퍼말로이 자성 분말, HF(High Flux) 자성 분말, 센더스트 자성 분말, 페라이트 자성 분말, Fe-Si-B계 자성 분말, Fe-Ni계 자성 분말, Fe-Si계 자성 분말, Fe-Si-Al계 자성 분말, Fe-Ni-Mo계 자성 분말, Fe-B-Si-Nb-Cu계 자성 분말, Fe-Si-Cr-Al계 자성 분말 및 Fe-(Si-P-)C-B계 자성 분말로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 코일의 적어도 일부는 상기 자성 코어의 표면 상에 매립될 수 있다.
상기 코일의 직경의 20% 이상이 상기 자성 코어의 표면 상에 매립될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 인덕터는 보빈, 상기 보빈 상에 권선되는 코일, 그리고 상기 코일 상에 형성되는 자성시트층을 포함하며, 상기 코일은 제1 말단, 상기 제1 말단에 연결되며, 상기 보빈의 축 방향에 대하여 15˚ ~ 75˚의 각도로 권선되는 권선부, 그리고 상기 권선부에 연결되는 제2 말단을 포함한다.
본 발명의 한 실시예에 따른 인덕터의 제조 방법은 자성코어를 회전시키며 상기 자성코어 상에 상기 자성코어의 축 방향에 대하여 15˚ ~ 75˚의 각도로 코일을 권선하는 단계, 상기 코일이 연결된 상태에서 상기 자성코어를 상기 자성코어의 축 방향으로 소정 거리만큼 이동시키는 단계, 상기 자성코어를 절단하는 단계, 그리고 상기 권선하는 단계, 상기 이동시키는 단계 및 상기 절단하는 단계를 복수 회 반복하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 제조 공정이 간단하면서도 코일이 균일하게 권선된 인덕터를 얻을 수 있다. 특히, 코일의 권선 간격, 권선 횟수 및 권선 각도에 따라 다양한 인덕턴스를 가지는 인덕터를 얻을 수 있다.
도 1은 인덕터를 설명하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 인덕터를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 인덕터를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 인덕터를 나타내고, 도 5는 도 3에서 도시한 인덕터의 자성 코어 및 보빈을 나타낸다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 인덕터를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 인덕터의 제조 방법을 나타내는 도면이고, 도 8은 본 발명의 한 실시예에 따른 인덕터의 제조 방법을 설명하는 순서도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 인덕터의 제조 방법을 나타내는 도면이고, 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 인덕터의 제조 방법을 설명하는 순서도이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 인덕터를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 인덕터를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 인덕터를 나타내고, 도 5는 도 3에서 도시한 인덕터의 자성 코어 및 보빈을 나타낸다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 인덕터를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 인덕터의 제조 방법을 나타내는 도면이고, 도 8은 본 발명의 한 실시예에 따른 인덕터의 제조 방법을 설명하는 순서도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 인덕터의 제조 방법을 나타내는 도면이고, 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 인덕터의 제조 방법을 설명하는 순서도이다.
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.
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 인덕터를 설명하는 도면이다.
도 1을 참조하면, 인덕터(10)는 코일(12), 자성체(14) 및 전극(16)을 포함한다.
코일(12)은 권선된 도선이며, 도선은 표면이 절연 물질로 피복된 구리, 은, 알루미늄, 금, 니켈, 주석 등일 수 있고, 도선의 단면은 원형 또는 각형을 가질 수 있다.
자성체(14)는 연자성 특성을 가지는 금속 합금의 분말을 포함하며, 순철, 규소 강판 자성 분말, 비정질 자성 분말, 퍼말로이 자성 분말, HF(High Flux) 자성 분말, 센더스트 자성 분말, 페라이트 자성 분말, Fe-Si-B계 자성 분말, Fe-Ni계 자성 분말, Fe-Si계 자성 분말, Fe-Si-Al계 자성 분말, Fe-Ni-Mo계 자성 분말, Fe-B-Si-Nb-Cu계 자성 분말, Fe-Si-Cr-Al계 자성 분말 및 Fe-(Si-P-)C-B계 자성 분말로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나와 수지로 이루어진 폴리머 바인더를 포함할 수 있다.
코일(12)의 내부에 배치되는 자성체(14), 즉 코일(12)이 권선되는 자성체(14)는 자성 코어라 지칭될 수도 있다. 이에 따라, 권선되는 코일(12)과 자성 코어는 동일한 축을 가질 수 있다. 그리고, 코일(12)의 양 말단(12')은 자성 코어의 측면, 즉 자성 코어의 축 방향에 수직하는 방향을 향하며, 전극(16)은 코일(12)의 양 말단(12')과 연결된다. 전극(16)은 인쇄회로기판에 실장 시 기판에 형성된 전극과 전기적으로 연결될 수 있다. 전극(16)은 코일(12)의 양 말단이 노출되는 면에 도포되어 형성될 수 있으며, 전도성 금속을 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 인덕터를 나타낸다.
도 2를 참조하면, 인덕터는 자성 코어(110) 및 자성 코어(110) 상에 권선되는 코일(120)을 포함한다. 여기서, 자성 코어(110)는 자성 분말을 세라믹 또는 고분자 바인더로 코팅한 후 절연시키고, 고압에서 성형하여 제조될 수 있다. 자성 코어(110)는 원기둥 또는 각기둥 등의 입체적인 형상일 수 있다. 여기서, 자성 분말은 연자성 특성을 가지는 금속 합금의 분말이며, 순철, 규소 강판 자성 분말, 비정질 자성 분말, 퍼말로이 자성 분말, HF(High Flux) 자성 분말, 센더스트 자성 분말, 페라이트 자성 분말, Fe-Si-B계 자성 분말, Fe-Ni계 자성 분말, Fe-Si계 자성 분말, Fe-Si-Al계 자성 분말, Fe-Ni-Mo계 자성 분말, Fe-B-Si-Nb-Cu계 자성 분말, Fe-Si-Cr-Al계 자성 분말 및 Fe-(Si-P-)C-B계 자성 분말로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
그리고, 코일(120)은 표면이 절연 소재로 피복된 도선으로 이루어질 수 있다.
이때, 코일(120)은 제1 말단(121), 제1 말단(121)에 연결되며 자성 코어(110)의 축 방향(X)에 대하여 15˚~ 75˚, 바람직하게는 30˚~ 60˚, 더욱 바람직하게는 40˚~ 50˚ 의 각도(θ)로 기울어져 권선되는 권선부(122) 및 권선부(122)에 연결되는 제2 말단(123)을 포함한다.
이와 같이, 자성 코어(110)의 축 방향(X)에 대하여 15˚~ 75˚, 바람직하게는 30˚~ 60˚, 더욱 바람직하게는 40˚~ 50˚ 의 각도로 기울어져 권선되면, 자로 면적이 증가하게 되어 전류 수용량이 높아지는 효과를 얻을 수 있음과 동시에, 동일 턴수를 조건으로 인덕턴스를 최대화시킬 수 있다. 예를 들어, 자성 코어(110)의 축 방향에 대하여 45˚로 권선되면, 90˚로 권선된 경우에 비하여 자로 면적이 약 1.4배 증가하게 된다. 인덕턴스는 자로 면적에 비례하므로, 인덕턴스도 약 1.4배 증가하는 효과를 얻을 수 있다.
이때, 권선 간격(D)은 코일(120)의 직경의 3배, 바람직하게는 1배, 더욱 바람직하게는 0.3배 이하로 설정될 수 있다. 권선 간격(D)이 이러한 수치 범위를 벗어나는 경우, 턴수의 감소로 인하여 인덕턴스가 줄어들 수 있다.
한편, 제1 말단(121) 및 제2 말단(123)은 자성 코어(110)의 축(X) 방향의 한 면(S1) 및 이에 대향하는 다른 면(S2)으로 노출될 수 있다. 도시되지 않았으나, 자성코어(110)의 한 면으로 노출된 제1 말단(121)은 제1 전극에 연결되고, 다른 면으로 노출된 제2 말단(123)은 제2 전극에 연결될 수 있다. 자성 코어(110)의 축(X) 방향의 한 면에 제1 전극이 형성되고, 이에 대향하는 다른 면에 제2 전극이 형성될 수 있다.
여기서, 제1 말단(121), 권선부(122) 및 제2 말단(123)은 연속하는 일체의 코일이며, 제1 말단(121) 및 제2 말단(123)은 자성 코어(110)의 축(X)과 평행하게 배치되며, 자성 코어(110)의 축(X)에 대하여 동일한 높이 상에 배치될 수 있다.
이와 같이, 제1 말단(121) 및 제2 말단(123)이 자성 코어(110)의 축(X) 방향의 한 면 및 이에 대향하는 다른 면으로 노출되고, 자성 코어(110)의 축(X)과 평행하게 배치되며, 자성 코어(110)의 축(X)에 대하여 동일한 높이 상에 배치되면, 제1 말단(121) 및 제2 말단(123) 각각에 제1 전극 및 제2 전극을 연결하기 용이하다.
본 발명의 실시예에 따르면, 제1 말단(121) 및 제2 말단(123)이 노출되는 자성 코어(110)의 끝단면의 적어도 일부(A)에 도전성 물질이 더 도포될 수도 있다. 이에 따라, 제1 말단(121) 및 제2 말단(123) 각각에 제1 전극 및 제2 전극을 연결하기 더욱 용이해질 수 있으며, 제1 말단(121) 및 제2 말단(123)과 제1 전극 및 제2 전극 간의 연결이 끊어질 가능성이 낮아지게 된다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 인덕터를 나타낸다. 도 1 내지 2와 동일한 내용은 중복되는 설명을 생략한다.
도 3을 참조하면, 코일(120)의 적어도 일부는 자성 코어(110)의 표면 상에 매립된다. 이는 도 2에 따른 인덕터를 가압하여 얻어질 수 있다. 이에 따라, 코일(120)과 자성 코어(110)가 밀접하게 배치되므로, 코일(120)과 자성 코어(110) 간의 공극이 줄어들어 인덕터의 전기적인 특성이 높아질 수 있다. 또한, 인덕터를 박형화 및 소형화할 수 있고, 인덕터의 형상 및 크기를 성형할 수도 있다. 이를 위하여, 코일(120)의 직경의 20% 이상이 자성 코어(110)의 표면 상에 매립될 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 인덕터는 자성시트층을 더 포함할 수도 있다.
도 4 내지 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 인덕터를 나타낸다. 도 1 내지 3과 동일한 내용은 중복되는 설명을 생략한다.
도 4를 참조하면, 인덕터(100)는 자성 코어(110) 및 자성 코어(110) 상에 권선되는 코일(120)을 포함하며, 코일(120) 상에 형성되는 자성시트층(130)을 더 포함한다. 이때, 자성시트층(130)은 복수 매로 적층된 자성 시트를 포함할 수 있다. 이와 같이, 자성시트층(130)이 코일(120)을 둘러싸도록 형성되면, 자성 코어(110)의 축(X) 방향으로 자로가 형성되므로, 차폐 성능이 높아지며, 인덕턴스가 높아질 수 있다. 또한, 자성시트층(130)은 자성 코어에 비하여 자성 분말의 밀도가 균일하게 분포되므로, 전체적으로 균일한 자기적 성능을 유지할 수 있다.
도 5를 참조하면, 전극(140)은 코일(120)의 양 말단과 연결된다. 전극(140)은 인쇄회로기판에 실장 시 기판에 형성된 전극과 전기적으로 연결될 수 있다. 전극(140)은 코일(120)의 양 말단이 노출되는 면에 도포되어 형성될 수 있으며, 도전 재료를 포함할 수 있다. 즉, 도 2에서 설명한 바와 같이, 전극(140)은 자성 코어(110)의 축 방향에 배치되는 양면에 형성될 수 있다.
코일(120)의 양 말단과 전극(140) 간의 접촉 면적을 높이기 위하여, 코일(120)의 양 말단에는 도전성 재료가 도포될 수도 있다.
자성 코어(110)와 자성시트층(130)은 동일한 소재의 자성 분말을 포함하거나, 상이한 소재의 자성 분말을 포함할 수 있다.
이상에서, 자성시트층(130)으로 예를 들어 설명하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 자성체 내에 코일(120)이 권선된 자성 코어(110)가 몰딩에 의하여 매립될 수도 있다.
또는, 본 명세서에는 코일(120)이 자성 코어(110) 상에 권선되는 예를 중심으로 설명하고 있으나, 코일(120)은 절연체인 기구물, 예를 들어 보빈 상에 권선되는 구조를 가질 수도 있다.
즉, 도 4 내지 5의 실시예에서 자성 코어(110)는 보빈으로 대체되고, 보빈 상에 코일(120)을 권선한 후, 코일(120) 상에 자성시트층(130)을 형성할 수도 있다.
여기서, 보빈은 플라스틱 또는 표면이 절연처리된 자성체를 포함할 수 있다. 보빈이 표면이 절연처리된 자성체를 포함하는 경우, 자로 면적이 증가하여 인덕턴스가 더욱 높아지게 된다.
이때, 코일(120)의 권선부(122)는 보빈의 축 방향에 대하여 15˚~ 75˚, 바람직하게는 30˚ 내지 60˚, 더욱 바람직하게는 40˚ 내지 50˚의 각도(θ)로 기울어져 권선되며, 제1 말단(121) 및 제2 말단(123)은 보빈의 축(X)과 평행하게 배치되고, 보빈의 축(X)에 대하여 동일한 높이 상에 배치될 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따르면, 자성 코어(110)와 코일(120) 사이에는 보빈(bobbin)이 더 형성될 수도 있다.
도 6 은 본 발명의 다른 실시예에 따른 인덕터를 나타낸다. 도 1 내지 5와 동일한 내용은 중복되는 설명을 생략한다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 인덕터는 자성 코어(110), 자성 코어(110)의 적어도 일부를 감싸는 보빈(140), 그리고, 보빈(140) 상에 권선되는 코일(120)을 포함한다.
보빈(140)이 자성코어(110)의 적어도 일부를 감싸는 경우, 자성코어(110)와 코일(120)은 서로 절연될 수 있다.
보빈(140)이 자성 코어(110)의 전부가 아닌 일부만을 감쌀 경우 보빈(140) 상에 권선되는 코일(120)의 힘에 의하여 자성 코어(110)와 보빈(140) 간의 간격이 줄어들게 된다. 이에 따라, 자성 코어(110)와 보빈(140) 간의 마찰로 인하여 발생하는 노이즈를 줄일 수 있다.
예를 들어, 보빈(140)은 자성 코어(110)의 옆면의 일부를 감쌀 수 있다. 이를 위하여, 보빈(140)은 자성 코어(110)의 옆면의 일부를 감싸는 제1 보빈 및 제1 보빈과 이격되며, 자성 코어(110)의 옆면의 일부를 감싸는 제2 보빈을 포함할 수 있다. 이때, 제1 보빈 및 제2 보빈은 자성 코어(110)의 양 옆면에 대칭으로 배치될 수 있다. 이와 같이, 보빈(140)이 자성 코어(110)의 옆면의 일부를 감싸고, 보빈(140) 상에 코일(120)이 권선되면, 코일(120)의 권선으로 인한 힘에 의하여 보빈(140)과 자성 코어(110) 간의 갭(gap)이 줄어들게 된다. 이에 따라, 보빈(140)과 자성 코어(110)가 밀착되므로, 보빈(140)과 자성 코어(110) 간의 마찰로 인한 노이즈가 줄어들게 된다.
이때, 보빈(140)은 자성 코어(110)의 옆면의 면적의 40 내지 90%, 바람직하게는 50 내지 80%를 감쌀 수 있다. 보빈(140)이 자성 코어(110)의 옆면의 면적의 90% 를 초과하여 감싸면, 보빈(140)과 자성 코어(110) 간의 마찰 면적의 증가로 인하여 노이즈 감소 효과가 줄어들게 된다. 그리고, 보빈(140)이 자성 코어(110)의 옆면의 면적의 40% 미만으로 감싸면, 자성 코어(110)의 진동으로 인하여 발생하는 소음이 보빈(140) 밖으로 나가게 되어 노이즈 감소 효과가 줄어들게 되며, 코일(120)과 자성 코어(110)가 직접 닿는 영역이 발생할 수 있다.
이러한 보빈(140)은 플라스틱 또는 표면이 절연 처리된 자성체를 포함할 수 있다. 이에 따라, 보빈(140)의 두께만큼 자로 면적이 증가하게 되어, 인덕턴스가 높아지게 된다.
도시되지 않았으나, 자성 코어(110) 및 보빈(140) 사이에는 중간층이 더 형성될 수도 있다. 중간층은 자성 코어(110) 및 보빈(140)보다 강도가 높은 층일 수 있다. 중간층은, 예를 들면 규소, 절연 물질, 또는 절연 물질로 코팅된 자성체를 포함할 수 있다. 이에 따라, 자성 코어(110) 및 보빈(140)은 더욱 타이트하게 밀착될 수 있다. 중간층은, 예를 들면 Si계 고분자 수지를 포함하는 필름, 그리고 필름의 양면에 코팅된 절연층을 포함할 수 있다.
도시되지 않았으나, 자성 코어(110), 코일(120) 및 보빈(140)은 자성시트층 내에 매립될 수도 있다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 인덕터를 제조하는 방법을 설명한다.
도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 인덕터의 제조 방법을 나타내는 도면이고, 도 8은 본 발명의 한 실시예에 따른 인덕터의 제조 방법을 설명하는 순서도이다.
도 7 내지 8을 참조하면, 자성코어(110)를 회전시키며, 자성코어(110) 상에 자성코어(110)의 축 방향(X)에 대하여 15˚~ 75˚, 바람직하게는 30˚ 내지 60˚, 더욱 바람직하게는 40˚ 내지 50˚ 의 각도로 코일(120)을 권선한다(S100). 이때, 자성코어(110)는 자성코어(110)의 축 방향(X)을 중심으로 회전할 수 있다.
그리고, 코일(120)이 연결된 상태에서, 자성코어(110)를 자성코어(110)의 축(X) 방향으로 소정 거리만큼 이동시킨다(S110). 이에 따라, 자성코어(110)에는 코일(120)이 권선된 영역과 권선되지 않고 연결만 된 영역이 존재하게 된다. 단계 S110 동안 자성코어(110)의 회전은 멈출 수 있다. 이에 따라, 단계 S110 동안 연장되는 코일(120)은 자성코어(110)의 축 방향(X)과 평행하게 형성될 수 있다.
단계 S100 및 단계 S110은 소정 횟수만큼 반복될 수 있다.
이후, 코일(120)이 권선된 자성코어(110)를 가압한다(S120). 가압에 의하여 코일(120)과 자성코어(110) 간의 공극이 줄어들게 되어 전자기적 특성이 좋아질 수 있다. 또한, 가압에 의하여 코일(120)이 권선된 자성코어(110)를 성형할 수 있다. 즉, 자성코어(110)의 재질을 고려하여 가압 조건을 조절하면, 원하는 형상 및 크기의 코일(120)이 권선된 자성코어(110)를 얻을 수 있다. 가압에 의하여 형성된 인덕터의 실시예는 도 3에서 도시되어 있다.
다음으로, 코일(120)이 권선된 자성코어(110)를 절단한다(S130). 이때, 절단은 이동시키는 단계(S110) 동안 이동한 영역, 즉 코일(120)이 권선되지 않고 연결만 된 영역 내에서 행해질 수 있다. 이에 따라, 코일(120)의 양 말단은 자성코어(110)의 축(X)에 평행하며, 자성코어(110)의 축(X)에 대하여 동일한 높이 상에 배치될 수 있다.
절단은 금형(600) 내에서 행해질 수 있다. 즉, 코일(120)의 권선(S100) 및 자성 코어의 이동(S110)이 반복됨에 따라, 코일(120)이 권선된 자성코어(110)는 금형(600) 내로 유입된다. 금형(600) 내로 유입된 자성코어(110)는 블레이드(blade)에 의하여 다이싱(dicing)될 수 있다.
단계 S100 내지 단계 S130은 코일이 연결된 상태에서 연속적으로 반복될 수 있다. 이에 따라, 인덕터마다 별도로 권선해야하는 불편을 줄일 수 있다. 또한, 자성코어의 절단 및 코일의 절단이 하나의 단계에 의하여 수행될 수 있으므로, 제작 공정을 단순화하고, 제작 비용을 절감할 수 있다. 이때, 자성코어의 회전 방향을 동일할 수 있다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 인덕터의 제조 방법을 나타내는 도면이고, 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 인덕터의 제조 방법을 설명하는 순서도이다. 도 7 내지 8과 동일한 내용에 대해서는 중복되는 설명을 생략한다.
도 9 내지 10을 참조하면, 자성코어(110)를 회전시키며, 자성코어(110) 상에 자성코어(110)의 축 방향(X)에 대하여 15˚~ 75˚, 바람직하게는 30˚ 내지 60˚, 더욱 바람직하게는 40 ˚ 내지 50 ˚의 각도로 코일(120)을 권선한다(S200).
그리고, 코일(120)이 연결된 상태에서, 자성코어(110)를 자성코어(110)의 축(X) 방향으로 소정 거리만큼 이동시킨다(S210). 이에 따라, 자성코어(110)에는 코일(120)이 권선된 영역과 권선되지 않고 연결만 된 영역이 존재하게 된다.
단계 S100 및 단계 S110은 소정 횟수만큼 반복될 수 있다.
그리고, 코일(120)이 권선된 자성코어(110) 상에 자성시트층(130)을 배치한다(S220). 설명의 편의를 위하여 자성시트층(130)이 코일(120)이 권선된 자성코어(110)의 상부 및 하부에 배치되는 것으로 도시하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 자성시트층(130)은 코일(120)이 권선된 자성코어(110)의 전체를 둘러싸도록 배치될 수도 있다. 코일(120)이 권선된 하나의 자성코어(110) 상에 자성시트층(130)을 배치할 수 있으나, 도 10에서 도시한 바와 같이 코일(120)이 권산된 복수의 자성 코어(110) 상에 자성시트층(130)을 배치할 수도 있다. 이에 따라, 공정을 단순화시킬 수 있을 뿐만 아니라, 재료비 및 시간을 절감할 수 있다.
이후, 코일(120)이 권선된 자성코어(110)를 가압한다(S230). 가압에 의하여 코일(120)과 자성코어(110) 간의 공극이 줄어들게 되고, 자성시트층(130)도 코일(120)이 권선된 자성코어(110)에 밀착하게 된다. 이에 따라, 인덕터의 전자기적 특성이 좋아질 수 있다. 또한, 가압에 의하여 코일(120)이 권선된 자성코어(110)를 성형할 수 있다. 즉, 자성코어(110)의 재질을 고려하여 가압 조건을 조절하면, 원하는 형상 및 크기의 코일(120)이 권선된 자성코어(110)를 얻을 수 있다.
다음으로, 코일(120)이 권선된 자성코어(110)를 절단한다(S240). 이때, 절단은 이동시키는 단계(S210) 동안 이동한 영역, 즉 코일(120)이 권선되지 않고 연결만 된 영역 내에서 행해질 수 있다. 이에 따라, 코일(120)의 양 말단은 자성코어(110)의 축(X)에 평행하며, 자성코어(110)의 축(X)에 대하여 동일한 높이 상에 배치될 수 있다.
도 7 내지 10에서는 자성코어 상에 코일이 권선되는 실시예를 중심으로 설명하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 보빈 상에 코일이 권선되는 실시예에 대해서도 도 7 내지 10의 제조 방법이 동일하게 적용될 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.
100: 인덕터
110: 자성코어
120: 코일
130: 자성시트층
140: 보빈
110: 자성코어
120: 코일
130: 자성시트층
140: 보빈
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- 인덕터의 제조 방법에 있어서,
자성코어를 회전시키며 상기 자성코어 상에 상기 자성코어의 축 방향에 대하여 15˚ ~ 75˚의 각도로 코일을 권선하는 단계,
상기 코일이 연결된 상태에서 상기 자성코어를 상기 자성코어의 축 방향으로 소정 거리만큼 이동시키는 단계,
상기 자성코어를 절단하는 단계, 그리고
상기 권선하는 단계, 상기 이동시키는 단계 및 상기 절단하는 단계를 복수 회 반복하는 단계
를 포함하는 인덕터의 제조 방법. - 제14항에 있어서,
상기 절단은 상기 이동시키는 단계 동안 이동한 영역 내에서 행해지는, 인덕터의 제조 방법. - 제14항에 있어서,
상기 이동시키는 단계와 상기 절단하는 단계 사이에,
상기 코일이 권선된 상기 자성코어를 가압하는 단계
를 더 포함하는, 인덕터의 제조 방법. - 제14항에 있어서,
상기 이동시키는 단계와 상기 절단하는 단계 사이에,
상기 코일이 권선된 상기 자성 코어 상에 자성시트층을 배치하는 단계
를 더 포함하는, 인덕터의 제조 방법. - 제17항에 있어서,
상기 배치하는 단계와 상기 절단하는 단계 사이에,
상기 자성시트층이 배치된 상기 자성코어를 가압하는 단계
를 더 포함하는, 인덕터의 제조 방법. - 제14항에 있어서,
상기 절단하는 단계에서는,
상기 자성코어를 금형 내에서 다이싱(dicing)하는 것을 특징으로 하는, 인덕터의 제조 방법. - 제14항에 있어서,
상기 반복하는 단계 동안 상기 자성코어가 회전하는 방향은 동일한 것을 특징으로 하는, 인덕터의 제조 방법.
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