KR100663241B1 - 인덕터의 단자 형성용 주형 및 그 형성 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인덕터 코일에 인덕터 단자를 결합시킴에 있어서 용접법에 의하지 않고 가압 성형법으로 인덕터 코일의 리드선에 인덕터의 단자를 연결하고, 또한 인덕터 본체와 인덕터 단자를 일관 공정으로 형성할 수 있는 인덕터 단자의 형성 방법 및 이 방법에 사용하기 위한 인덕터 형성 주형에 관한 것이다.

본 발명의 방법은, 중공부가 마련된 주형 본체부와, 이 주형 본체부의 저면에 착탈 가능하게 결합되는 주형 베이스부와, 코일을 삽입시키기 위한 코일 삽입공이 복수개 마련되어 있고 상기 중공부 내에 삽탈 가능하게 설치되는 소자 조형부로 구성되는 주형을 사용함으로써 간편하게 수행될 수 있다.

Description

인덕터의 단자 형성용 주형 및 그 형성 방법{MOULD FOR USE IN FORMING TERMINALS OF INDUCTOR AND A METHOD THEREOF}

도 1은 종래 기술에 따른 표면 실장형 인덕터의 구조를 나타낸 것이다.

도 2는 본 발명에 따른 인덕터의 단자를 형성하기 위한 주형의 단면도이다.

도 3(a)~(h)는 본 발명에 따른 인덕터의 단자를 형성하는 방법을 나타낸 예시도이다.

본 발명은 표면 실장형 인덕터에 관한 것으로서, 특히 표면 실장형 인덕터의 단자를 형성하는 방법 및 이를 위한 주형에 관한 것이다.

종래 기술에 따른 표면 실장형 인덕터 (이하, 간단히 "인덕터"라고 부름)는,도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 인덕터 코일(11)과, 이 인덕터 코일(11)을 둘러싸고 있는 인덕터 본체(12)와, 상기 인덕터 코일(11)에 접속되어 여기에 전원을 인가하기 위한 인덕터 단자(13)로 구성된다.

인덕터 코일(11)의 말단은 연장되어 전원을 인가받기 위한 리드선(11-1)들이 형성된다. 인덕터 단자(13)는 외부로부터 인가되는 전원을 도통시키는 전원 도통부 (13-1)와 이 전원 도통부의 하부면에 형성된 솔더 크림(solder cream)(13-2)으로 구성된다.

도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 전원 도통부(13-1)는 인덕터에 입력되는 외부의 전원을 인덕터 코일(11)에 공급하기 위하여 인덕터 코일(11)의 리드선(11-1)에 연결된다. 인덕터 코일(11)의 재질은 전원을 전달하기에 용이한 도금 처리된 금속판이다. 이 때, 상기 전원 도통부(13-1), 즉 도금 처리된 금속판과 상기 인덕터 코일 (11)의 리드선(11-1)들은 전기 용접 또는 초음파 용접에 의하여 서로 연결된다. 이와 같이 하여 연결된 도금 처리된 금속판은 기판 표면에 용이하게 실장되도록 만곡 가공 과정을 거친다.

상기 만곡 가공 과정을 거친 도금 처리된 금속판에 솔더 크림(13-2)을 형성함으로써 인덕터 단자(13)가 완성된다.

상기 종래 기술에 따른 표면 실장형 인덕터 단자의 형성법은 미국 특허 제 6,449,829호에 기재되어 있다.

그러나, 종래 기술에 따른 인덕터 단자 및 이를 형성하는 방법은 매우 미세한 인덕터 코일과 도금 처리된 금속판을 정확한 치수로 용접하여야 하고, 그 용접된 금속판을 현실적으로 사용하기에 유용한 모양으로 가공하여야 하는 제조상의 곤란성 및 복잡성이 문제점으로 되어 있었다.

또한, 종래 기술에 따른 인덕터 단자 및 이를 형성하는 방법은 용접된 코일과 도금 처리된 금속판간의 용접 부위가 매우 높은 압력하에서 또는 인덕터의 사용 중에 훼손될 가능성이 높다.

그밖에, 종래 기술에 따른 인덕터 단자를 형성하는 방법은 인덕터 단자와 인덕터 코일이 물리적으로 연결되는 부위가 매우 좁기 때문에, 인덕터의 동작시, 그 인덕터에서 발생되는 열을 그의 단자를 통하여 외부로 양호하게 방출시킬 수 없는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 주목적은 인덕터 본체와 인덕터 코일에 연결된 단자를 일련의 가압 성형법에 의하여 형성함으로써, 인덕터 단자를 용이하게 형성할 수 있는 인덕터 단자의 형성용 주형 및 이 주형을 사용하는 인덕터 단자의 형성 방법을 제공하려는 데 있다.

더 상세히 말하자면, 본 발명의 목적은 인덕터 본체와 인덕터 단자를 가압 성형법에 의하여 일체로 형성하고, 인덕터 코일과 인덕터 단자용 금속판을 용접함으로써 높은 압력하에서 또는 인덕터의 사용 중에 야기될 수 있는 인덕터 단자의 훼손을 회피할 수 있는, 인덕터 단자의 형성용 주형 및 그 방법을 제공하려는 데 있다.

본 발명의 또 한 가지 목적은 인덕터 본체와 인덕터 단자를 가압 성형 법에 의하여 일체로 형성함으로써, 상기 인덕터에 전류가 흐를 때, 인덕터에서 발생되는 열을 외부로 충분히 방출시킬 수 있는, 인덕터 단자의 형성용 주형 및 그 방법을 제공하려는 데 있다.

본 발명의 이러한 목적은,

- 중공부(中空部)가 마련된 주형 본체부와,

- 이 주형 본체부의 저면에 착탈 가능하게 결합되는 주형 베이스부와,

- 코일을 삽입시키기 위한 복수개의 코일 삽입공이 마련되어 있고 상기 중공부 내에 삽탈 가능하게 설치 가능한 조형부(造型部)로 구성되는 것을 특징으로 하는 인덕터 단자의 형성용 주형에 의하여 달성된다.

또한, 본 발명의 목적은, 전술한 주형을 사용하여 인덕터 단자를 형성함에 있어서,

- 상기 조형부의 표면 위에 제1 금속 분말을 일정항 두께로 채워서 제1 금속분말층을 형성하는 공정과,

- 상기 코일 삽입공에 코일 리드선을 삽입하는 공정과,

- 상기 코일을 제2 금속 분말로 매립하여 제2 금속층을 형성하는 공정과,

- 상기 중공부로부터 제2 금속 분말, 코일 및 제1 금속 분말 쪽으로 압력을 가하여 소자를 가압 성형하는 공정과,

- 상기 형성된 소자를 소자 조형부로터 꺼내어 제1 금속층(31)의 외부로 노출된 리드선 부위를 제거하는 공정과,

- 상기 리드선들 사이의 제1 금속층을 제거하여 각 리드선을 전기적으로 분리하는 공정과,

- 상기 제1 금속층의 저면에 솔더 크림을 적층하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 본 발명의 인덕터 단자의 형성 방법에 의하여 달성된다.

이하에서는, 전술한 종래 기술의 문제점들을 해결할 수 있는 본 발명에 따른 인덕터 단자의 형성용 주형 및 이를 사용하여 인덕터 단자를 형성하는 방법의 양호한 실시예를 도 2 내지 도 3 (a)~(h)을 참조하여 상세히 설명하겠다.

도 2는 본 발명에 따른 인덕터 단자를 형성하기 위한 주형(20)의 단면도이다. 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 인덕터 단자를 형성하기 위한 주형(20)은, 중공부(H)가 마련된 주형 본체부(21)와, 이 주형 본체부(21)의 저면에 착탈 가능하게 결합되는 베이스부(22)와, 코일(32)를 삽입시키기 위한 코일 삽입공(24)이 마련되어 있고 상기 중공부(H) 내에 삽탈 가능하게 설치 가능한 소자 조형부(素子造型部)(23)로 구성되어 있다. 소자 조형부(23)는 필요에 따라 그 높이를 예컨대 주형 본체부(21) 높이의 1/2 ~ 2/3의 범위로 할 수 있으나, 여기에 특별한 한정은 없다.

따라서, 본 발명의 방법을 실시하려면, 도 2에 따라 주형 본체부(21) 및 베이스부(22)를 결합시키고, 중공부(H) 내에 소자 조형부(23)를 삽입하여 조립함으로써 본 발명에 따른 주형(20)을 우선 형성하여야 한다.

이 주형(20)을 사용하여 인덕터 단자를 성형하는 방법은 도 3(a) 내지 도 3(h)에 설명되어 있다.

도 3a에 도시되어 있는 바와 같이, 소자 조형부(23)가 삽입된 주형 본체부(21)의 중공부(H)를 통하여 그 소자 조형부(23)의 표면 위에 제1 금속 분말을 일정한 두께로 채워서 제1 금속 분말층(31)을 형성한다. 상기 제1 금속 분말은 리플로우(reflow) 작업시 솔더 크림(solder cream)과의 젖음성이 우수한 금속 분말이다. 본 발명을 실시함에 있어서 양호한 제1 금속 분말은 구리 분말이다. 제1 금속 분말 층(31)의 재료로서 구리 분말이 사용되는 경우, 그 입도는 형성하고자 하는 인덕터 단자의 구조 및 크기에 따라 선택되는데, 0.5~100 ㎛인 것이 좋다. 또한, 주형(20) 내에서의 흐름성과 충진성을 확보하려면, 상기 구리 분말은 입도 100~1000 ㎛의 과립형인 것이 좋다. 가압 성형 후 인덕터 소자와의 기계적, 물리적 부착력을 확보하기 위하여 인덕터 소자에 사용된 제1 금속층에는 기존의 바인더를 0~10 중량% 함유시킬 수 있다.

이어서, 도 3b에 도시된 바와 같이, 상기 제1 금속 분말층(31)을 통하여 코일 삽입공(24) 내에 리드선(32-1)이 구비된 코일(32)을 삽입한다. 이 때, 코일(32)은 리드부의 적당한 길이까지 피복을 벗겨서 사용한다.

다음에, 도 3c에 따라, 제1 금속 분말층(31)을 통하여 코일 삽입공(24) 내에 삽입된 코일(32) 위에 제2 금속 분말을 채워서 제2 금속 분말층(33)을 형성하고, 이에 의하여 상기 코일(32)이 매립되도록 한다. 이 때, 상기 제2 금속 분말층(33)은 절연 처리되고 자기 특성이 우수한 금속 분말로 이루어진 것이다. 이 제2 금속 분말층(33)에도 역시, 전술한 바와 같이, 생성시킬 소자와의 기계적, 물리적인 부착력을 확보하기 위하여 기존의 바인더를 0~10 중량% 함유시킬 수 있다.

제2 금속 분말층(33)이 형성되고 나면, 도 3d에 도시된 바와 같이, 주형(20)의 중공부(H)의 상단 입구에 적당한 가압 수단을 도입하여 제2 금속 분말층(33), 코일(32) 및 제1 금속 분말층(31) 쪽으로 압력을 가함으로써 소자(34)가 가압ㆍ성형된다. 이 때, 소자(34)를 성형하는 데 인가되는 압력은 0.5 ~ 2 Gpa 범위인 것이 좋다.

도 3e에 도시한 바와 같이, 상기 소자 조형부(23)에 삽입된 소자(34) 일체를 주형 본체부(21)로부터 들어올리려면, 먼저 주형 본체부(21)의 저면에 결합시킨 주형 베이스부(22)를 주형 본체부(21)로부터 분리시킨다. 이어서, 소자 조형부(23)와 여기에 삽입된 소자(34)를 함께 주형 본체부(21)로부터 빼낸다.

소자(34)는, 도 3f에 나타나 있는 바와 같이, 소자 조형부(23)로부터 뽑아내어 분리한다.

도 3g에 도시한 바와 같이, 분리된 소자(34)로부터 제1 금속 분말층(31)의 외부로 노출된 코일 리드선(31-1)을 제거하고, 이들 리드선(31-1) 사이에 형성된 제1 금속 분말층(31)을 제거하여 각 리드선(31-1)을 서로 전기적으로 분리시킨다. 여기서, 설명의 편의상, 도 3g는 소자(34)를 확대하여 나타낸 것이다.

끝으로, 도 3h에 도시되어 있는 바와 같이, 각 리드선(31-1)을 주위의 제1 금속 분말층(31)의 표면에 솔더 크림(soler cream)(35)을 형성함으로써, 본 발명이 목적으로 하는 인덕터가 완성된다.

본 발명에 따른 인덕터는, 코일(32)와, 이 코일(32)로부터 연장된 복수개의 리드선(31-1)과, 이들 리드선 이외에 상기 코일(32)을 둘러싸는 인덕터 본체, 즉 제2 금속층(33)과, 이 인덕터 본체의 표면에서 서로 분리되어 형성되어 코일로부터 연장된 복수개의 리드선들을 둘러싸는 인덕터 단자, 즉 제1 금속층(31)로 이루어지게 되는 것이다.

따라서, 본 발명에 따른 표면 실장형 인덕터에 있어서는 인덕터 코일과 인덕터 단자를 서로 용접하는 일이 없이 가압 성형법만으로 전기적으로 견고하게 연결 시킬 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 일관 공정에 의하여 금속 분말을 가압 성형킴으로써 인덕터 단자를 형성할 수 있는 본 발명에 의한 신규의 방법은 인덕터 소자의 표면과 내부 코일 및 구리로 이루어진 외부 단자간의 견고한 기계적, 물리적인 결합을 통하여 인덕터 소자와 외부 단자간에는 신뢰성이 매우 높은 전기적 절연을 보장해주고, 내부 코일과 외부 단자간에도 신뢰성이 매우 높은 전기적 접속을 보장해준다.

또한, 본 발명의 인덕터 형성용 주형은 그 구조와 취급이 매우 간편할 뿐만 아니라, 그 주형을 사용하는 인덕터 단자의 형성법 역시 매우 간단하므로, 생산성 향상에 기여할 수 있다. 특히, 인덕터 내부 코일과 인덕터 단자용 금속판을 정확한 치수로 용접하고, 상기 용접된 금속판을 가공하여야 하는 종전 기술의 제조상의 어려움을 극복할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 인덕터 단자를 형성하는 방법과 그 주형은, 인덕터 본체와 인덕터 단자를 가압 성형법으로 일체로 형성함으로써, 인덕터의 내부 코일과 인덕터 단자용 금속판의 용접시에 발생되기 쉬운 인덕터 단자의 훼손을 회피할 수 있는 효과도 있다.

또한, 본 발명에 따른 인덕터의 단자를 형성하는 방법과 그를 위한 주형은, 인덕터 본체와 인덕터 단자를 가압 성형법으로 일체로 형성함으로써, 통전시 인덕터에 발생되는 열을 외부로 잘 방출할 수 있는 효과도 있다.

Claims (12)

1. 인덕터 단자 (13)의 형성용 주형 (20)에 있어서,

   중공부(H)가 마련된 주형 본체부(21)와,

   이 주형 본체부(21)의 저면에 착탈 가능하게 결합되는 주형 베이스부(22)와,

   코일(32)을 삽입시키기 위한 삽입공(24)이 복수개 마련되어 있고 상기 중공부(H) 내에 삽탈 가능하게 설치되는 소자 조형부(素子造型部)(23)로 구성되는 것을 특징으로 하는 인덕터 단자 형성용 주형.
2. 제1항에 있어서, 상기 중공부(H)는 원통형 또는 정방형인 것을 특징으로 하는 인덕터 단자 형성용 주형.
3. 제1항에 있어서, 상기 소자 조형부(23)의 높이는 주형 본체부의 높이의 1/2 ~ 2/3범위인 것을 특징으로 하는 인덕터 단자 형성용 주형.
4. 중공부(H)가 마련된 주형 본체부(21)와, 이 주형 본체부(21)의 저면에 착탈 가능하게 결합되는 주형 베이스부(22)와, 코일(32)을 삽입시키기 위한 삽입공(24)이 마련되어 있고 상기 중공부(H) 내에 삽탈 가능하게 설치되는 소자 조형부(23)로 구성되는 주형을 사용하여 인덕터 단자(13)를 형성함에 있어서,

   상기 소자 조형부(23)의 표면 위에 제1 금속 분말을 일정 두께로 채워서 제1 금속 분말층(31)을 형성하는 공정과,

   상기 삽입공(24)에 코일 리드선(31-1)을 삽입하는 공정과,

   상기 코일(32)을 제2 금속 분말로 매립하여 제2 금속 분말층(33)을 형성하는 공정과,

   상기 중공부(H)로부터 제2 금속 분말층(33), 코일(32) 및 제1 금속 분말층(31) 쪽으로 압력을 가하여 소자(34)를 가압 성형해내는 공정과,

   상기 형성된 소자(34)를 소자 조형부(23)로부터 꺼내어 제1 금속층(31)의 외부로 노출된 리드선 부위를 제거하는 공정과,

   상기 리드선(31-1) 사이의 제1 금속 분말층(31)을 제거하여 각 리드선을 전기적으로 분리하는 공정과,

   상기 제1 금속층(31)의 저면에 솔더 크림(35)을 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 인덕터 단자의 형성 방법.
5. 제4항에 있어서, 상기 제1 금속 분말은 리플로우(reflow) 작업시 상기 솔더 크림(solder cream)과의 젖음성이 우수한 금속 분말인 것을 특징으로 하는 인덕터 단자의 형성 방법.
6. 제5항에 있어서, 상기 제1 금속 분말은 구리 분말인 것을 특징으로 하는 인덕터 단자의 형성 방법.
7. 제6항에 있어서, 상기 구리 분말은 인덕터 단자의 구조 및 크기에 따라 그 입도가 0.5 ~ 100 ㎛인 범위인 것을 특징으로 하는 인덕터 단자의 형성 방법.
8. 제6항에 있어서, 상기 구리 분말은 입도 100 ~ 1000 ㎛의 과립형인 것을 특징으로 하는 인덕터 단자의 형성 방법.
9. 제4항에 있어서, 상기 제1 금속 분말층 (31) 및 상기 제2 금속 분말층(33)은 각각 바인더를 0~10% 함유하는 것을 특징으로 하는 인덕터 단자의 형성 방법.
10. 제4항에 있어서, 상기 제2 금속 분말은 절연 처리되고 자기 특성을 갖는 금속 분말인 것을 특징으로 하는 인덕터 단자의 형성 방법.
11. 제4항에 있어서, 상기 소자(34)를 가압 성형해내는 공정의 상기 인가 압력은 0.5 ~ 2 Gpa인 것을 특징으로 하는 인덕터 단자의 형성 방법.
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