KR100679994B1 - 진동 모터용 패턴 코일 기판 - Google Patents

Abstract

진동 모터용 패턴 코일 기판이 제공된다. 레진으로 이루어진 절연층과, 회로 패턴이 형성된 패턴층이 교대로 적층되되, 회로 패턴은 절연층 표면에 구획되어 코일 형태로 형성되며, 각각의 회로 패턴은 비아홀을 통하여 전기적으로 연결되는 진동 모터용 패턴 코일 기판은 패턴 코일 기판에 적층 자재로 RCC를 사용함으로써 절연층 본연의 기능을 수행하면서 그 두께를 최소화할 수 있고, 절연층에 유리섬유를 포함하지 않아 비아홀을 형성하기 위한 레이져 가공이 쉬운 장점이 있다.

레진, 프리프레그, 동박적층판(CCL), RCC(Resin Coated Copper)

Description

진동 모터용 패턴 코일 기판{Pattern coil PCB for motor}

도 1은 종래기술에 따른 패턴 코일을 이용한 진동모터의 분해 사시도.

도 2a는 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 패턴 코일 기판의 평면도.

도 2b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 패턴 코일 기판의 단면도.

도 2c는 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 패턴 코일 기판의 저면도.

도 3은 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 진동 모터용 패턴 코일 기판의 단면도.

도 4는 본 발명의 바람직한 제3 실시예에 따른 진동 모터용 패턴 코일 기판의 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

21, 21a, 21b; 절연층 22: 패턴층

24: 정류자층 32: 패턴 코일 기판

321: 회로 패턴 322: 정류자

323: 비아홀 324:정류자 패턴

본 발명은 진동 모터용 패턴 코일 기판에 관한 것이다.

개인 휴대통신 시장이 급속도로 성장함에 따라 HHP(Hand-Held Phone)등의 수요 및 요구사항이 급증하고 있는 추세이다. 이에 시장이 원하는 수요물량 및 요구사항(제품의 소형화 및 고기능화)을 충족하기 위해서 기존의 HHP를 구성하는 부품을 현재보다 좀 더 박형의 부품으로 구성함으로써 제품의 소형화 및 그로 인한 다양한 기능을 실현할 수 있게 된다.

HHP용 진동모터는 개인 휴대통신 기기의 착신을 소리가 아닌 진동으로서 사용자에게 알려주는 필수부품으로 전류가 통하는 코일의 권선에 형성되는 힘을 사용하여 사용자에게 착신에 대한 알림을 진동으로 전해주는 목적에 있다. 하지만 시장이 성장하고 사용자의 눈높이가 높아짐에 따라 기기의 고기능화 및 소형화를 충족시키기 위해 HHP용 진동모터에도 박형화 및 저비용이 요구되고 있다.

도 1은 종래기술에 따른 진동모터의 분해 사시도이다. 도 1을 참조하면, 케이스(1), 편심 로터(3), 고정자(2), 고정축(21), 마그넷(22), 패턴 코일 기판(32), 중량체(33), 삽입공(34), 고정부재(35)가 도시되어 있다.

편심 로터(3)의 삽입공(34)은 고정자(2)의 고정축(21)과 결합하게 되고, 상부에 케이스(1)로 이들 구조물을 보호하게 된다. 전류가 인가되면 편심 로터(3)의 패턴 코일 기판(32)에 자기장이 발생하고, 이 자기장은 고정자(2)의 마그넷(22)의 자력과 반발력을 일으켜 회전하게 된다. 이때, 편심 로터(3)의 무게 중심이 고정축(21)을 기준으로 편심되어 있어 진동을 일으키게 된다. 진동 모터가 전체적으로 소형화가 되기 위해서는 패턴 코일 기판(32)의 두께를 줄이는 것이 중요하다.

본 발명의 목적은 경박화가 가능한 진동 모터용 패턴 코일 기판을 제공하는 것이다.

본 발명의 일측면에 따르면, 레진으로 이루어진 절연층과, 회로 패턴이 형성된 패턴층이 교대로 적층되되, 회로 패턴은 절연층 표면에 구획되어 코일 형태로 형성되며, 각각의 회로 패턴은 비아홀을 통하여 전기적으로 연결되는 진동 모터용 패턴 코일 기판이 제공된다. 레진을 절연층의 재료로 이용할 때, 패턴 코일 기판의 두께가 얇아진다.

본 발명의 다른 측면은 프리프레그층과, 프리프레그층에 회로 패턴이 형성된 패턴층과, 레진으로 이루어진 절연층이 교대로 적층되되, 회로 패턴은 프리프레그층 또는 패턴층 표면에 구획되어 코일 형태로 형성되며, 각각의 회로 패턴은 비아홀을 통하여 전기적으로 연결되는 진동 모터용 패턴 코일 기판이 제공된다. 프리프레그층을 코어 기판으로 이용할 경우 패턴 코일 기판의 강성이 증가하게 된다.

절연층 중에서 표면이 노출된 외부 절연층에는 정류자층이 적층되는 것이 바 람직하다. 정류자층은 패턴층에 고정자의 브러쉬로부터 인가된 전류를 패턴층에 전달하는 역할을 한다.

이하, 본 발명에 따른 진동 모터용 패턴 코일 기판의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 2a는 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 패턴 코일 기판의 평면도이며, 도 2b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 패턴 코일 기판의 단면도, 도 2c는 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 패턴 코일 기판의 저면도이다. 도 2a, 2b, 2c를 참조하면, 패턴 코일 기판(32), 회로 패턴(321), 정류자(322), 비아홀(323), 정류자 패턴(324), 절연층(21, 21a, 21b), 패턴층(22), 정류자층(24)이 도시되어 있다.

본 실시예는 7층의 패턴층(22)과 하나의 정류자층(24)으로 구성된 8층의 패턴 코일 기판(32)이다. 패턴 코일 기판(32)은 절연층(21, 21a, 21b) 상면에 패턴층(22)이 교대로 적층된 형태이다. 도 2a의 평면도에 도시된 바와 같이 패턴층(22)은 절연층(21, 21a, 21b)표면에는 회로 패턴(321)이 형성되어 있다. 본 실시예의 회로 패턴(321)은 패턴층(22) 표면의 중심을 기준으로 60°의 각으로 이루어진 6개의 구획 내부에 코일 형태로 형성되어 있다. 한편, 각각의 패턴층(22)에 형성된 회로 패턴(321)은 비아홀(323)을 통하여 전기적으로 연결되어 있다. 비아홀(323)은 이웃한 패턴층(22)의 회로 패턴(321)을 전기적으로 연결할 수도 있으나, 이웃하지 않은 패턴층(22)의 회로 패턴(321)을 한번에 연결할 수도 있다.

절연층(21, 21a, 21b)과 패턴층(22)을 교대로 적층할 경우, 외곽의 절연층(21a, 21b) 중 하나의 절연층(21a)은 표면이 외부로 드러나게 된다. 이러한 절연층(21a)에는 정류자층(24)이 적층되는 것이 바람직하다. 도 2c에 도시된 바와 같이 정류자층(24)은 삽입공(325)를 중심으로 일정한 영역으로 구획되어 형성된 정류자(322)가 형성되어 있으며, 이러한 정류자(322)는 정류자 패턴(324)과 연결되어 있다. 정류자 패턴(324)은 패턴층(22)의 회로 패턴(321)과 비아홀(323)을 통하여 전기적으로 연결되어 있다. 도 1의 고정자(2)에서 전류가 정류자(322)에 공급되면, 각각의 패턴층(22)에 형성된 회로 패턴(321)에 자기장이 형성되고, 이러한 자기장과 고정자(2)의 마그넷(magnet)의 자기장이 상호 작용하여 도 1의 편심 로터(3)는 회전하게 된다.

한편, 절연층(21, 21a, 21b)은 접착성이 있어야 한다. 이는 각각의 패턴층(42)을 접착시키기 위함이다. 절연층(21, 21a, 21b)은 유리 섬유(Glass Fiber)등 고형 물질을 포함하지 않은 레진를 사용하는 것이 바람직하다. 고형 물질을 포함할 경우 패턴 코일 기판(32)의 강성은 높으나 경박화에는 한계가 있기 때문이다. 이러한 레진은 에폭시(epoxy) 수지나 폴리이미드(polyimide) 수지에 경화제, 충진재 등을 혼합하여 제조될 수 있다. 에폭시 수지나 폴리이미드 수지 이외에도 다양한 종류의 기본 수지가 사용될 수 있으며, 이에 따라 난연성, 접착력, 흡습률과 같은 레진의 물성도 변한다. 따라서 공정의 특성에 맞는 레진을 선택적으로 사용할 수 있을 것이다.

한편, 레진이 코팅된 동박(Resin Coated Copper, 이하 "RCC"라 한다.)을 사용하면 다층의 패턴 코일 기판(32)을 쉽게 형성할 수 있다. RCC는 일반적으로 9μm, 12μm, 18μm 등의 두께를 가지는 동박과 30μm~100μm 두께의 레진(유리섬유를 포함하지 않음)이 적층된(Laminated) 형태이다.

도 3은 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 진동 모터용 패턴 코일 기판의 단면도 이다. 도 3을 참조하면, 패턴 코일 기판(32), 절연층(51, 51a, 51b), 패턴층(52), 동박적층판 (Copper Clad Laminate, 53), 프리프레그층(54), 비아홀(523), 정류자 층(56)이 도시되어 있다.

본 실시예에서는 코어기판으로 2개의 동박적층판(53)이 사용되었다. 동박적층판(53)은 절연재 양면에 동박이 적층된 것으로서, 기판 제조시 일반적으로 사용되는 재료이다. 이러한 동박적층판(53)의 동박에 도2a의 회로 패턴(321)이 형성되어 패턴층(52)을 이루게 된다. 2개의 동박적층판(53) 사이에는 프리프레그층(54)을 개재하여 적층하였다. 동박적층판(53)의 외층에는 절연층(51, 51a, 51b)과 패턴층(52)이 교대로 척층되어 있으며, 절연층(51, 51a, 51b)은 레진인 것이 바람직하다. 특히, RCC를 적층하여 회로 패턴을 형성할 경우에는 절연층(51, 51a, 51b)과 패턴층(52)을 한번에 적층할 수 있는 장점이 있다. 절연층(51, 51a, 51b) 중 외곽의 절연층(51a)은 표면이 드러나며 여기에는 정류자층(56)이 적층되어 있다. 이러한 정류자층(56)의 구성은 이미 제1 실시예에서 설명하였으므로 상세한 설명은 생략한 다.

이와 같이 코어기판으로 동박적층판(53)과 프리프레그층(54)을 사용함으로써 패턴 코일 기판(32)의 강성이 증가할 뿐만 아니라, 동박적층판(53)을 중심으로 외층에는 코일형태의 회로 패턴이 형성된 RCC를 적층함으로써 패턴 코일 기판(32)의 경박화가 가능하다.

도 4는 본 발명의 바람직한 제3 실시예에 따른 진동 모터용 패턴 코일 기판의 단면도이다. 도 4를 참조하면, 패턴 코일 기판(32), 패턴층(61), 절연층(63, 63a, 63b), 프리프레그층(62), 비아홀(623), 정류자층(67)이 도시되어 있다. 본 실시예에서는 코어기판으로 하나의 프리프레그층(62)을 사용한 형태이다. 프리프레그층(62)은 레진과 유리섬유를 주 성분으로 한다. 프리프레그층(62) 상면에는 패턴층(61)과 절연층(63, 63a, 63b)이 교대로 적층된다. 본 실시예의 나머지 구조는 이미 설명한 다른 실시예와 동일하므로 상세한 설명을 생략한다.

이상의 실시예에서 패턴 코일 기(32)의 경박화를 위하여RCC를 주로 사용하였다. RCC를 사용할 경우와 동박이 부착된 프리프레그층을 사용할 경우의 경박화 정도를 설명하면 다음과 같다.

	동박 외 두께	동박 두께	적층 후 두께	함침두께
프리프레그층	60μm	12μm	62μm	10μm
RCC층	40μm	12μm	30μm	22μm

상기 표와 같이 60μm 두께의 프리프레그층을 12μm 두께의 동박과 함께 적층할 경우 함침이 이루어진다. 따라서 적층 후 프리프레그층과 동박의 전체 두께는 62μm가 된다. 결과적으로 10μm정도의 함침이 이루어지게 된다.(함침이 이루어지 지 않을 경우 전체 두께는 72μm가 되어야 하기 때문)

반면 RCC를 사용할 경우 40μm두께의 레진과 12μm 두께의 동박을 적층할 경우 전체 두께는 30μm가 된다. 따라서 22μm의 함침이 이루어지게 된다.(함침이 이루어지지 않았을 경우 전체 두께는 52μm가 되어야 하기 때문) 따라서 RCC를 사용하는 것이 패턴 코일 기판의 경박화에 유리하다.

비록 절연층의 두께는 얇아지나 RCC의 경우 95중량%이상의 레진을 함유하고 있어, 경박화가 되더라도 접착제로서의 역할을 충분히 할 수 있으며 동공(void)이 생성되지 않을 만큼 레진의 흐름이 좋다.

본 발명의 기술 사상이 상술한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상술한 실시예는 그 설명을 위한 것이지 그 제한을 위한 것이 아니며, 본 발명의 기술분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 의하면, 패턴 코일 기판에 적층 자재로 레진과 동박의 적층판인 RCC를 사용함으로써 절연층 본연의 기능을 수행하면서 그 두께를 최소화할 수 있고, 절연층에 유리섬유를 포함하지 않아 비아홀을 형성하기 위한 레이져 가공이 쉬운 장점이 있다.

또한, 구조 특성상 레진은 프리프레그에 비해 표면의 평탄도가 높아 회로 패턴 형성시 미세 패턴 구현이 가능하고, 비아홀 충진 및 레진의 흐름이 프리프레 그 적용시보다 상대적으로 우수하다.

Claims (3)

1. 레진으로 이루어진 절연층과, 회로 패턴이 형성된 패턴층이 교대로 적층되되,

   상기 회로 패턴은 상기 절연층 표면에 구획되어 코일 형태로 형성되며, 각각의 상기 회로 패턴은 비아홀을 통하여 전기적으로 연결되는 진동 모터용 패턴 코일 기판.
2. 프리프레그층과;

   상기 프리프레그층에 회로 패턴이 형성된 패턴층과, 레진으로 이루어진 절연층이 교대로 적층되되,

   상기 회로 패턴은 상기 프리프레그층 또는 패턴층 표면에 구획되어 코일형태로 형성되며, 각각의 상기 회로 패턴은 비아홀을 통하여 전기적으로 연결되는 진동 모터용 패턴 코일 기판.
3. 제1항 또는 제2에 있어서,

   상기 절연층 중 표면이 외부로 노출된 절연층에는 정류자와 정류자 패턴이 형성된 정류자층이 적층되는 진동 모터용 패턴 코일 기판.

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