KR100861103B1 - 표면 실장형 파워 인덕터 및 그 제조 방법 - Google Patents
표면 실장형 파워 인덕터 및 그 제조 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR100861103B1 KR100861103B1 KR1020070049903A KR20070049903A KR100861103B1 KR 100861103 B1 KR100861103 B1 KR 100861103B1 KR 1020070049903 A KR1020070049903 A KR 1020070049903A KR 20070049903 A KR20070049903 A KR 20070049903A KR 100861103 B1 KR100861103 B1 KR 100861103B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- metal terminal
- coil
- magnetic
- power inductor
- lead wire
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 106
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 106
- 239000006247 magnetic powder Substances 0.000 claims abstract description 17
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 7
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 33
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 claims description 26
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 17
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 15
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 10
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims description 9
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims description 9
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 3
- 238000004070 electrodeposition Methods 0.000 claims description 3
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 2
- 238000005304 joining Methods 0.000 claims 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims 1
- 229920001709 polysilazane Polymers 0.000 claims 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 7
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 7
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 4
- 239000007822 coupling agent Substances 0.000 description 4
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 4
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 4
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 4
- LGCMKPRGGJRYGM-UHFFFAOYSA-N Osalmid Chemical compound C1=CC(O)=CC=C1NC(=O)C1=CC=CC=C1O LGCMKPRGGJRYGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- 229910000640 Fe alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940008309 acetone / ethanol Drugs 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 239000012046 mixed solvent Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 1
- 238000000053 physical method Methods 0.000 description 1
- 229920001690 polydopamine Polymers 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 239000009719 polyimide resin Substances 0.000 description 1
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 description 1
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 238000007788 roughening Methods 0.000 description 1
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 229920002803 thermoplastic polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
- H01F27/2804—Printed windings
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F17/00—Fixed inductances of the signal type
- H01F17/0006—Printed inductances
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
- H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
- H01F41/04—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets for manufacturing coils
- H01F41/041—Printed circuit coils
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F5/00—Coils
- H01F5/003—Printed circuit coils
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F5/00—Coils
- H01F5/04—Arrangements of electric connections to coils, e.g. leads
- H01F2005/046—Details of formers and pin terminals related to mounting on printed circuits
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
- H01F27/2804—Printed windings
- H01F2027/2814—Printed windings with only part of the coil or of the winding in the printed circuit board, e.g. the remaining coil or winding sections can be made of wires or sheets
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Coils Or Transformers For Communication (AREA)
- Coils Of Transformers For General Uses (AREA)
Abstract
본 발명은 코일과, 이 코일을 내장하는 자성체와, 이 자성체의 외면에 형성되며 상기 코일에서 연장된 리드선과 결합한 금속 단자를 포함하여 이루어지고, 상기 자성체와 접촉하는 금속 단자 면은 러프니스(roughness) 처리에 의한 비평탄 표면을 갖는 것을 특징으로 하는 표면 실장형 파워 인덕터를 제공한다. 본 발명에 의하면, 표면 실장형 파워 인덕터의 단자를 형성함에 있어서 단자의 형상 및 치수를 정확하게 제어함과 동시에 인덕터의 단자와 인덕터의 본체인 자성체 간의 접합 강도를 향상시킬 수 있게 된다.
Description
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 표면 실장형 파워 인덕터의 사시도이다.
도 2는 도 1의 표면 실장형 파워 인덕터에 사용된 금속 단자를 상·하를 뒤집어 도시한 사시도로서 금속 단자의 한쪽 면이 러프니스(roughness) 처리된 것을 나타낸다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 표면 실장형 파워 인덕터를 상·하를 뒤집어 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 표면 실장형 파워 인덕터를 상·하를 뒤집어 도시한 사시도이다.
도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 제1 실시예에 따른 표면 실장형 파워 인덕터의 제조 과정의 일례를 나타낸다.
도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 제1 실시예에 따른 표면 실장형 파워 인덕터의 제조 과정의 일부로서 도 5c 및 도 5d에 나타낸 과정을 대체하는 과정을 나타낸다.
도 7a 내지 도 7j는 본 발명의 제2 실시예에 따른 표면 실장형 파워 인덕터 의 제조 과정의 일례를 나타낸다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
100, 100a, 100b: 표면 실장형 파워 인덕터
110, 110a, 110b: 코일 115, 115a, 115b: 리드선
120, 120a, 120b: 자성체 130, 130a, 130b: 금속 단자
210, 210a, 210b: 코일 215, 215a, 215b: 리드선
220, 220a, 220b: 자성체 원료
230, 230a, 230b: 러프니스 처리된 금속 단자
본 발명은 코일을 내장하는 자성체와 상기 코일을 외부 회로와 전기적으로 연결시켜 주는 단자 간의 접합 강도를 향상시킨 표면 실장형 파워 인덕터 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
표면 실장형 파워 인덕터는 휴대폰, PDA, MP3, 노트북, 디지털 카메라와 같은 휴대용 전자 기기의 전원 회로 등에 사용되는 필수 부품으로서, 휴대용 전자 기기의 소형화에 따라 표면 실장형 파워 인덕터 또한 소형화 및 슬림화의 시대적 요청을 받고 있다.
일반적으로, 표면 실장형 파워 인덕터는 코일과, 이 코일을 내장하는 자성체와, 이 자성체의 외면에 형성되며 상기 코일에서 연장된 리드선과 결합한 단자를 포함하여 이루어진다. 이와 같이 구성된 표면 실장형 파워 인덕터에서 단자를 형성하는 방법에 관하여 종래에 다양한 시도가 있어 왔다.
그 중에서, 본 출원인이 발명한 대한민국 특허출원 제2005-57410호에 의하면, 인덕터의 본체인 자성체와 인덕터 단자를 가압 성형법에 의하여 일체로 형성하는 방법을 제시하고 있다. 구체적으로, 먼저 금형의 중공부에 단자 형성을 위한 구리 분말 층을 일정 두께로 깔고, 상기 중공부 내에 코일을 장착하되 코일의 리드선이 상기 구리 분말 층을 관통하도록 하며, 상기 코일을 자성체의 원료 분말을 이용하여 매립하고, 상기 구리 분말 층과 자성체의 원료 분말을 가압 성형한 후, 금형으로부터 성형체를 꺼내어 구리 분말 층 외부로 노출된 리드선을 제거하고, 리드선 사이의 구리 분말 층을 제거하여 각 리드선을 전기적으로 분리한다.
그러나, 단자를 형성하기 위해, 자성체의 원료 분말의 가압 성형시 구리 분말을 함께 가압 성형하므로, 단자의 형상 및 치수를 정확하게 제어하기 힘들고, 또한 제조 과정이 복잡한 문제가 있다.
본 발명은 이러한 종래의 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 표면 실장형 파워 인덕터의 단자를 형성함에 있어서 단자의 형상 및 치수를 정확하게 제어함과 동시에 인덕터의 단자와 인덕터의 본체인 자성체 간의 접합 강도를 향상시키는 데 그 목적이 있다.
이러한 목적은 다음의 본 발명의 구성에 의하여 달성될 수 있다.
(1) - 코일과,
- 이 코일을 내장하는 자성체와,
- 이 자성체의 외면에 형성되며 상기 코일에서 연장된 리드선과 결합한 금속 단자를 포함하여 이루어지고,
상기 자성체와 접촉하는 금속 단자 면은 러프니스(roughness) 처리에 의한 비평탄 표면을 갖는 것을 특징으로 하는 표면 실장형 파워 인덕터.
(2) - 한쪽 면이 러프니스(roughness) 처리된 금속 단자를 준비하는 공정과,
- 이 금속 단자에 코일의 리드선을 결합하는 공정과,
- 상기 금속 단자의 반대 면을 노출시킨 상태로 상기 금속 단자와 코일의 결합체를 자성체 원료로 매립하는 공정과,
- 상기 자성체 원료와 금속 단자를 가압 성형하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 실장형 파워 인덕터의 제조 방법.
(3) - 한쪽 면이 러프니스(roughness) 처리된 금속 단자를 준비하는 공정과,
- 이 금속 단자에 형성된 삽입홀에 코일의 리드선을 관통시키는 공정과,
- 상기 금속 단자의 반대 면 및 상기 코일의 리드선의 일부를 노출시킨 상태로 상기 금속 단자와 코일을 자성체 원료로 매립하는 공정과,
- 상기 자성체 원료와 금속 단자를 1차 가압 성형하는 공정과,
- 상기 코일의 리드선 중 노출된 부위를 절곡한 후 2차 가압 성형하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 실장형 파워 인덕터의 제조 방법.
이하, 첨부 도면에 따라 본 발명의 최선의 실시 상태를 상세히 설명하겠다.
도 1에 의하면, 본 발명의 표면 실장형 파워 인덕터(100)는 코일(110)과, 이 코일(110)을 내장하는 자성체(120)와, 이 자성체(120)의 외면에 형성되며 상기 코일(110)에서 연장된 리드선(115)과 결합한 금속 단자(130)를 포함하여 이루어지고, 상기 자성체(120)와 접촉하는 금속 단자(130) 면은 러프니스(roughness) 처리에 의한 비평탄 표면을 갖는다.
자성체(120)는 자성 분말과, 이 자성 분말의 표면을 피복하는 절연막과, 이 절연막이 피복된 자성 분말을 상호 결합하는 바인더를 포함하여 이루어진다. 여기에 필요에 따라 커플링제가 더 포함될 수도 있다. 자성 분말은 철 분말 또는 철 합금 분말이 사용 가능하며, 그 형상은 성형압에 의한 절연막의 손상을 예방하기 위해 환형인 것이 바람직하다. 또한, 자성체(120)는 자성 분말의 자기적 특성은 그대로 유지한 채 자성 분말을 절연막으로 피복하여 절연 저항을 높이는 것이 매우 중요한데, 이러한 절연막으로서 퍼하이드로폴리실라잔 (perhydropolysilazane; PHPS)이 산화된 실리카막이 바람직하다.
이러한 자성체(120)의 원료를 제조하는 과정의 일례를 구체적으로 살펴보면, 먼저 자성 분말을 피복액 (예컨대, 상기 PHPS 용액)에 침지시키고 그 피복액의 비점 이하 (예컨대, 상온 내지 50 ℃)에서 천천히 저어주면서 용제를 증발시킨다. 그 다음, 100 내지 250 ℃에서 10 내지 60 분간 열처리하여 피복된 피막을 실리카로 전이(산화)시킨다. 이어서, 실리카로 피복된 자성 분말, 바인더, 커플링제를 혼합하고 바인더 용액의 비점 이하 (예컨대, 상온 내지 50℃)에서 천천히 저어주면서 용제를 증발 제거한다. 여기서, 바인더로는 유기 바인더인 페놀 수지, 에폭시 수 지, 우레탄 수지, 폴리이미드 수지 등과 같은 열경화성 수지를 사용할 수 있는데, 자성 분말과의 균일한 혼합을 용이하게 하기 위해 아세톤/에탄올 혼합 용제에 녹인 상태로 사용할 수 있다. 바인더의 함량은 자성 분말의 중량 대비 1 내지 7%가 적당하다. 또한, 커플링제로는 에폭시 기능성 실란 또는 아미노 기능성 실란을 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다. 커플링제의 함량은 자성 분말의 중량 대비 0.1 내지 1%가 적당하다. 그 다음, 100 내지 250 ℃에서 10 내지 60 분간 열처리하여 바인더 용액에 잔류하는 유기 용제를 완전히 제거한다. 그 다음, 이와 같이하여 준비된 바인더 혼합물을 체 가름하여 입경 50 내지 150 ㎛의 과립(그래뉼)으로 만들어 줌으로써, 이후 가압 성형시 금형 내에서의 분말의 흐름을 좋게 해주어 성형체의 밀도를 균일하게 한다. 상기 과정을 통해 얻어진 자성체의 원료는 이후 금형 내에 투입되어 가압 성형 후의 경화 과정을 거쳐 자성체로 완성된다.
본 발명에서 사용되는 자성체(120) 표면의 절연 저항은 109 Ω㎝ 이상이므로, 종래부터 문제가 되었던 인덕터 내 코일 권선 간 레이어-쇼트 불량을 방지할 수 있다. 또한, 자성체(120) 표면의 절연 저항이 109 Ω㎝ 이상으로 매우 높은 절연특성을 가지므로, 금속 단자(130)를 자성체의 원료와 일체화하여 성형하여도 자성체 표면으로 전류가 흐르지 않는다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 금속 단자(130)는 코일(110)에서 연장된 리드선(115)과 결합하며 자성체(120)의 외면에 형성되어, 상기 코일(110)을 외부 회로와 전기적으로 연결시켜 주는 역할을 한다. 여기서, 상기 금속 단자(130)는 구리 또는 구리 합금으로 이루어질 수 있다. 본 실시예에서, 코일의 리드선(115)은 용접에 의해 금속 단자(130)의 한쪽 면에 결합하고 있으나(도 1의 A 부분), 본 발명의 내용이 이에 한정되는 것은 아니다.
도 2에 의하면, 본 발명에서 사용되는 금속 단자(130)는 상기 자성체(120)와 접촉하는 면이 러프니스 처리되어 있다. 이 러프니스 처리에 대해서는 후술하기로 한다. 또한, 단자 형성 과정에서 금속 단자(130)는 가압 성형(프레스 성형)법을 이용하여 자성체(120)에 압착되는데, 상기 러프니스 처리에 의해 금속 단자(130)의 한쪽 면은 비평탄 표면을 갖게 된다. 즉, 상기 금속 단자(130)의 한쪽 면에는 0.1 내지 100 ㎛ 크기의 돌기가 규칙적 또는 불규칙적으로 형성된다. 상기 압착 과정을 미시적으로 살펴보면, 러프니스 처리에 의해 금속 단자(130)의 한쪽 면에 돌기들이 생겨 표면이 거칠어지고, 가압 성형에 의해 거칠어진 표면 사이로 자성체의 원료 분말이 파고들게 된다. 더욱이, 단자(130)는 금속(예컨대, 구리)으로 이루어져 있어 연신성이 우수하고, 자성체(120)의 원료 분말은 상기 금속에 비해 강도가 매우 크므로, 가압 성형을 하게 되면 금속 단자(130)의 러프니스 처리된 부분이 연신되면서 자성체(120)의 원료 분말이 금속 단자(130)의 돌기들 사이에 빈틈없이 채워지게 된다. 따라서, 금속 단자(130)는 자성체(120)의 외면에 매우 높은 접합 강도를 가지고 형성될 수 있게 된다.
도 3에 의하면, 본 발명의 표면 실장형 파워 인덕터(100a)는 코일(110a)과, 이 코일(110a)을 내장하는 자성체(120a)와, 이 자성체(120a)의 외면에 형성되며 상기 코일(110a)에서 연장된 리드선(115a)과 결합한 금속 단자(130a)를 포함하여 이 루어지고, 상기 자성체(120a)와 접촉하는 금속 단자(130a) 면은 러프니스(roughness) 처리에 의한 비평탄 표면을 갖는다.
본 실시예에서는, 금속 단자(130a)에 형성된 삽입홀에 코일의 리드선(115a)을 관통시키고, 이후 상기 금속 단자(130a)의 외부로 노출된 리드선(115a) 부분을 절곡하여 상기 금속 단자(130a)의 매끄러운 면에 평행하게 한 후(도 2의 B 부분), 가압 성형에 의해 상기 금속 단자(130a)의 매끄러운 면과 절곡된 리드선(115a) 부분을 일체화한다.
금속 단자와 코일의 리드선의 결합 방식을 제외하고는, 전술한 실시예의 내용이 본 실시예에 동일하게 적용될 수 있으므로, 자성체를 이루는 물질과 금속 단자 면의 러프니스 처리 및 압착에 관한 설명은 생략한다.
금속 단자의 형상 및 위치에 관하여 살펴보면, 도 1 및 도 3에 도시한 바와 같이, 금속 단자(130, 130a)는 판형으로서 자성체(120, 120a)의 저면에 형성될 수 있다. 또는, 도 4에 나타낸 바와 같이, 금속 단자(130b)는 "ㄱ-자" 형으로서 자성체(120b)의 저면 및 이와 인접한 측면에 형성될 수도 있는데, 이 경우 본 발명의 인덕터를 기판에 실장할 때 납땜 영역이 저면 뿐만 아니라 측면까지도 확장될 수 있어 좀 더 견고하게 실장할 수 있게 된다. 또한, 상기 자성체(120b)의 측면에 접촉하는 금속 단자(130b) 면에도 러프니스 처리가 될 수 있다. 참고로, 도 3 및 도 4는 인덕터의 상·하를 뒤집어 도시한 것이므로, 금속 단자(130a, 130b)는 자성체(120a, 120b)의 상면이 아닌 저면에 형성된 것으로 표시하였다.
이하에서는, 도 5a 내지 도 5d를 참조하면서 본 발명의 일 실시예에 따른 표 면 실장형 파워 인덕터를 제조하는 방법에 대하여 상세히 설명하겠다.
먼저, 한쪽 면이 러프니스 (roughness) 처리된 일정 형상의 금속 단자(230)를 준비한다 (도 5a). 이 러프니스 처리는 전착(電着), 에칭, 또는 용착 등에 의해 이루어질 수 있으나, 본 발명의 내용은 이에 한정되지 않고, 금속 단자(230)의 한쪽 면을 거칠게 하여 이후 가압 성형 단계에서 금속 단자와 자성체 간의 접합 강도를 향상시킬 수 있는 모든 전기화학적, 화학적, 또는 물리적인 방법을 포함한다. 러프니스 처리에 대해서는 대한민국 특허공보 제1996-0011153호 등에서 이미 공지된 기술이므로 자세한 설명은 생략한다.
그 다음, 상기 금속 단자(230)에 코일의 리드선(215)을 결합한다 (도 5b). 본 실시예에서는 상기 코일의 리드선(215)을 상기 금속 단자(230)의 러프니스 처리된 면에 용접하였다. 상기 용접은 저항 스폿(spot) 용접을 사용하였는데, 표면이 매끄러운 금속 면이 아니라 러프니스 처리에 의해 거칠어진 금속 단자(230) 면에 저항 스폿 용접이 이루어짐에 따라, 접촉 저항이 볼록한 부위에 집중되어 줄 열에 의한 용융이 쉽고 빠르게 일어난다. 따라서, 용접을 빨리 마무리할 수 있고, 접촉 지점의 재료 손실을 최소화할 수 있으며, 용접성 또한 우수하여 용접 부위의 결합이 떨어지는 불량을 방지하는 효과도 얻을 수 있다.
그 다음, 상기 금속 단자(230)의 반대 면을 노출시킨 상태로 상기 금속 단자(230)와 코일(210)의 결합체를 자성체 원료(220)로 매립한다 (도 5c). 예컨대, 중공부가 마련된 금형 본체부(410)와, 밑에서 상기 중공부 내로 삽탈 가능하게 설치된 하부 펀치(420)와, 위에서 상기 중공부 내로 삽탈 가능하게 설치된 상부 펀 치(430)를 포함하여 이루어진 금형을 이용하여 본 과정을 수행할 수 있다. 구체적으로, 도 5c에 나타낸 바와 같이, 상기 중공부 내 상기 하부 펀치(420) 위에 상기 금속 단자(230)와 코일(210)의 결합체를 얹어 놓고, 여기에 자성체 원료(220)를 충진한다.
그 다음, 상기 자성체 원료(220)와 금속 단자(230)를 일정 압력 (예컨대, 7 t/㎠)으로 가압 성형한다 (도 5d). 구체적으로, 도 5d에 나타낸 바와 같이, 상기 자성체 원료(220) 위에 상부 펀치(430)를 위치시키고, 상부 펀치(430)는 하방으로, 하부 펀치(420)는 상방으로 가압하여 본 발명의 표면 실장형 파워 인덕터를 완성한다.
도 6a 내지 도 6c는 전술한 표면 실장형 파워 인덕터의 제조 과정 중 도 5c 및 도 5d에 해당하는 과정을 대체할 수 있는 과정을 나타낸다.
본 실시예에 의하면, 먼저 한쪽 면이 러프니스 (roughness) 처리된 일정 형상의 금속 단자를 준비하고 (도 5a와 동일), 상기 금속 단자에 코일의 리드선을 결합한다 (도 5b와 동일).
그 다음, 금속 단자(230a)의 반대 면을 노출시킨 상태로 상기 금속 단자(230a)와 코일(210a)의 결합체를 자성체 원료(220a)로 매립한다 (도 6a 및 도 6b). 본 실시예에서는 전술한 실시예에서 사용한 금형과 다른 형상의 금형을 사용하여 본 과정을 수행한다. 즉, 중공부가 마련된 금형 본체부(410a)와, 밑에서 상기 중공부 내로 삽탈 가능하게 설치되며 독립적으로 상·하 이동 가능한 단자 장착부(423a)를 구비한 하부 펀치(420a)와, 위에서 상기 중공부 내로 삽탈 가능하게 설 치된 상부 펀치(430a)를 포함하여 이루어진 금형을 이용하여 본 과정을 수행한다. 구체적으로, 도 6a에 나타낸 바와 같이, 상기 단자 장착부(423a)의 상면 레벨을 하부 펀치 몸통부(421a)의 상면 레벨보다 아래에 위치시킨 상태의 하부 펀치(420a) 위에 상기 금속 단자(230)와 코일(210)의 결합체를 장착하여, 상기 중공부 내에 상기 결합체의 위치를 고정한다. 그리고, 여기에 자성체 원료(220a)를 충진한다 (도 6b).
그 다음, 상기 자성체 원료(220a)와 금속 단자(230a)를 가압 성형한다 (도 6c). 구체적으로, 도 6c에 나타낸 바와 같이, 상기 자성체 원료(220a) 위에 상부 펀치(430a)를 위치시키고, 상부 펀치(430a)는 하방으로, 하부 펀치(420a)는 상방으로 가압하여 본 발명의 표면 실장형 파워 인덕터를 완성한다. 이때, 가압 성형시 상기 하부 펀치 몸통부(421a)의 압력 (예컨대, 7 t/㎠)보다 상기 단자 장착부(423a)의 압력 (예컨대, 7.1 t/㎠)을 더 크게 하여 가압함으로써, 상기 단자 장착부(423a)의 상면 레벨과 하부 펀치 몸통부(421a)의 상면 레벨을 일치시키고, 이에 따라 성형되는 인덕터의 저면을 평평하게 하는 것이 좋다.
이하에서는, 도 7a 내지 도 7j를 참조하면서 본 발명의 다른 실시예에 따른 표면 실장형 파워 인덕터의 제조 과정을 설명한다.
먼저, 한쪽 면이 러프니스 처리된 금속 단자를 준비한다 (도 7a 내지 도 7d). 상기 러프니스 처리된 금속 단자를 준비하는 방법으로서 전술한 실시예에서 설명한 방법 (도 5a 참조)을 사용할 수도 있으나, 본 실시예에서는 다음과 같은 방법을 사용하기로 한다. 즉, 상기 러프니스 처리된 금속 단자를 준비하기 위해, 먼 저 절연성 필름(300)을 준비한다 (도 7a). 이어서, 이 절연성 필름(300)에 상기 금속 단자를 위치시키기 위한 홈(310)을 형성한다 (도 7b). 이러한 홈(310)은 일반적인 펀칭 공정으로 형성할 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 그리고, 상기 홈(310)에 금속 단자(231b)를 형성하고, 코일의 리드선이 관통되기 위한 삽입홀(233b)을 형성한다 (도 7c). 끝으로, 상기 금속 단자(231b)를 러프니스 처리하여 한쪽 면이 러프니스 처리된 금속 단자(230b)를 준비한다 (도 7d). 이 러프니스 처리는 전착(電着), 에칭, 또는 용착 등에 의해 이루어질 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 본 실시예와 같이 절연성 필름(300)을 사용한 경우에는 금형의 형상을 단순하게 하면서도 금형 내에 러프니스 처리된 금속 단자(230b)를 정확히 위치시킬 수 있는 장점이 있다.
그 다음, 상기 금속 단자(230b)에 형성된 삽입홀에 코일의 리드선(215b)을 관통시킨다 (도 7e). 예컨대, 중공부가 마련된 금형 본체부(410b)와, 밑에서 상기 중공부 내로 삽탈 가능하게 설치되며 코일의 리드선의 삽입을 위한 삽입공(421b)이 형성된 하부 펀치(420b)와, 위에서 상기 중공부 내로 삽탈 가능하게 설치된 상부 펀치(430b)를 포함하여 이루어진 금형을 이용하여 본 과정을 수행할 수 있다. 구체적으로, 도 7e에 나타낸 바와 같이, 상기 중공부 내 상기 하부 펀치(420) 위에 상기 금속 단자(230b)가 형성된 절연성 필름(300)을 위치시키고, 이 위에 코일(210b)을 장착하되, 상기 금속 단자(230b)에 형성된 삽입홀에 상기 코일의 리드선(215b)을 관통시켜 코일의 리드선(215b)의 끝단이 상기 하부 펀치(420b)에 형성된 삽입공(421b) 내에 위치하도록 한다. 이때, 도시되지는 않았지만, 상기 금형의 중공부 내에 코일을 장착하여 고정하기 위한 다양한 방법이 있을 수 있는데, 일례로 삽입공 내부에 설치되며 일단은 코일의 리드선(215b)을 지지하고 타단은 고정 걸쇠로 변위 조정이 가능한 용수철에 연결된 막대를 사용할 수도 있다.
그 다음, 상기 금속 단자(230b)의 반대 면 및 상기 코일의 리드선(215b)의 일부를 노출시킨 상태로 상기 금속 단자(230b)와 코일(210b)을 자성체 원료(220b)로 매립한다 (도 7f).
그 다음, 상기 자성체 원료(220b)와 금속 단자(230b)를 일정 압력으로 1차 가압 성형한다 (도 7g). 여기서, 1차 가압 성형은 최종 가압 성형 압력 (예컨대, 7 t/㎠)의 5 내지 20%의 압력 (예컨대, 약 1.0 t/㎠)으로 가(假)프레스 가공을 실시한다. 구체적으로, 도 7g에 나타낸 바와 같이, 상기 자성체 원료(220b) 위에 상부 펀치(430b)를 위치시키고, 상부 펀치(430b)는 하방으로, 하부 펀치(420b)는 상방으로 가압한다.
그 다음, 상기 코일의 리드선(215b) 중 노출된 부위를 절곡한 후 2차 가압 성형한다 (도 7h 내지 도 7j). 구체적으로, 이전 단계까지 거친 성형체를 금형에서 꺼내고, 상기 코일의 리드선(215b) 중 금속 단자(230b) 외부로 노출된 부위를 절곡한다 (도 7h). 필요한 경우 금속 단자(230b) 외부로 노출된 리드선(215b)의 일부를 제거한 후 절곡할 수도 있다. 이어서, 본 실시예와 같이 절연성 필름(300)을 사용한 경우에는 절연성 필름(300)을 제거하는 과정이 필요하다 (도 7i). 절연성 필름은 에칭 등의 방법을 통해 제거될 수 있다. 끝으로, 금형 본체부(510), 하부 펀치(520), 상부 펀치(530)로 이루어진 별도의 금형을 이용하여 일정 압력 (예컨대, 7 t/㎠)으로 2차 가압 성형을 실시한다 (도 7j). 2차 가압 성형에 의해 상기 금속 단자(230b)의 매끄러운 면과 절곡된 리드선(도시되지 않음) 부분이 일체화된다.
이상, 본 발명을 도시된 예를 중심으로 하여 설명하였으나 이는 예시에 지나지 아니하며, 본 발명은 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 다양한 변형 및 균등한 기타의 실시예를 수행할 수 있다는 사실을 이해하여야 한다.
본 발명에 의하면, 표면 실장형 파워 인덕터의 단자를 형성함에 있어서 단자의 형상 및 치수를 정확하게 제어함과 동시에 인덕터의 단자와 인덕터의 본체인 자성체 간의 접합 강도를 향상시킬 수 있게 된다.
Claims (11)
- 코일과;이 코일을 내장하며, 자성 분말과, 이 자성 분말의 표면에 피복된 절연막으로서 퍼하이드로폴리실라잔이 산화된 실리카막과, 이 실리카막이 피복된 자성 분말을 상호 결합하는 바인더를 포함하여 이루어진 자성체와;이 자성체의 외면에 형성되며 상기 코일에서 연장된 리드선과 결합한 금속 단자를 포함하여 이루어지고,상기 자성체와 접촉하는 금속 단자 면은 러프니스(roughness) 처리에 의한 비평탄 표면을 갖는 것을 특징으로 하는 표면 실장형 파워 인덕터.
- 제1항에 있어서, 상기 금속 단자 면에는 0.1∼100 ㎛ 크기의 돌기가 규칙적 또는 불규칙적으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 표면 실장형 파워 인덕터.
- 제1항에 있어서, 상기 금속 단자는 판형으로서 상기 자성체의 저면에 형성된 것을 특징으로 하는 표면 실장형 파워 인덕터.
- 제1항에 있어서, 상기 금속 단자는 "ㄱ-자" 형으로서 상기 자성체의 저면 및 이와 인접한 측면에 형성된 것을 특징으로 하는 표면 실장형 파워 인덕터.
- 삭제
- 제1항에 있어서, 상기 금속 단자는 구리 또는 구리 합금으로 이루어진 것을 특징으로 하는 표면 실장형 파워 인덕터.
- 한쪽 면이 러프니스(roughness) 처리된 금속 단자를 준비하는 공정과,이 금속 단자에 코일의 리드선을 결합하는 공정과,상기 금속 단자의 반대 면을 노출시킨 상태로 상기 금속 단자와 코일의 결합체를 자성체 원료로 매립하는 공정과,상기 자성체 원료와 금속 단자를 가압 성형하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 실장형 파워 인덕터의 제조 방법.
- 제7항에 있어서, 상기 코일의 리드선은 상기 금속 단자의 러프니스 처리된 면에 용접하는 것을 특징으로 하는 표면 실장형 파워 인덕터의 제조 방법.
- 한쪽 면이 러프니스(roughness) 처리된 금속 단자를 준비하는 공정과,이 금속 단자에 형성된 삽입홀에 코일의 리드선을 관통시키는 공정과,상기 금속 단자의 반대 면 및 상기 코일의 리드선의 일부를 노출시킨 상태로 상기 금속 단자와 코일을 자성체 원료로 매립하는 공정과,상기 자성체 원료와 금속 단자를 1차 가압 성형하는 공정과,상기 코일의 리드선 중 노출된 부위를 절곡한 후 2차 가압 성형하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 실장형 파워 인덕터의 제조 방법.
- 제7항 또는 제9항에 있어서, 상기 금속 단자의 러프니스 처리는 전착(電着), 에칭, 또는 용착에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 표면 실장형 파워 인덕터의 제조 방법.
- 제7항 또는 제9항에 있어서, 상기 금속 단자를 준비하는 공정은, 절연성 필름을 준비하고, 이 절연성 필름에 상기 금속 단자를 위치시키기 위한 홈을 형성하며, 상기 홈에 금속 단자를 형성하고, 상기 금속 단자를 러프니스 처리하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 실장형 파워 인덕터의 제조 방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020070049903A KR100861103B1 (ko) | 2007-05-22 | 2007-05-22 | 표면 실장형 파워 인덕터 및 그 제조 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020070049903A KR100861103B1 (ko) | 2007-05-22 | 2007-05-22 | 표면 실장형 파워 인덕터 및 그 제조 방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR100861103B1 true KR100861103B1 (ko) | 2008-10-01 |
Family
ID=40152571
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020070049903A KR100861103B1 (ko) | 2007-05-22 | 2007-05-22 | 표면 실장형 파워 인덕터 및 그 제조 방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100861103B1 (ko) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101044607B1 (ko) | 2009-03-09 | 2011-06-29 | 오세종 | 면실장 파워 인덕터의 제조 방법 |
| CN114156058A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-03-08 | 广东精密龙电子科技有限公司 | 一种绕线型一体成型耦合电感 |
| KR102459474B1 (ko) * | 2021-08-05 | 2022-10-25 | 이용진 | 평각코일을 포함하는 자성분말 일체형 인덕터의 제조 방법 |
| KR102587855B1 (ko) * | 2022-09-06 | 2023-10-10 | 이용진 | 리츠와이어 코일을 포함하는 자성분말 일체형 인덕터의 제조 방법 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR900015445A (ko) * | 1989-03-23 | 1990-10-27 | 다께시 이께다 | 엘씨 노이즈 필터 |
| KR19980037278A (ko) * | 1996-11-21 | 1998-08-05 | 이형도 | 칩 인덕터의 내부전극 |
| JP2004111452A (ja) | 2002-09-13 | 2004-04-08 | Fujitsu Ltd | 可変インダクタおよびそのインダクタンス調整方法 |
| JP2004165539A (ja) | 2002-11-15 | 2004-06-10 | Toko Inc | インダクタ |
| KR20040106985A (ko) * | 2003-06-10 | 2004-12-20 | 김영정 | 초저배형 표면실장형 파워인덕터 |
| KR20050003336A (ko) * | 2003-06-30 | 2005-01-10 | 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤 | 마그네트론 |
| KR20060049377A (ko) * | 2004-10-27 | 2006-05-18 | 엔이씨 도낀 가부시끼가이샤 | 표면 실장형 커패시터 및 그 제조방법 |
-
2007
- 2007-05-22 KR KR1020070049903A patent/KR100861103B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR900015445A (ko) * | 1989-03-23 | 1990-10-27 | 다께시 이께다 | 엘씨 노이즈 필터 |
| KR19980037278A (ko) * | 1996-11-21 | 1998-08-05 | 이형도 | 칩 인덕터의 내부전극 |
| JP2004111452A (ja) | 2002-09-13 | 2004-04-08 | Fujitsu Ltd | 可変インダクタおよびそのインダクタンス調整方法 |
| JP2004165539A (ja) | 2002-11-15 | 2004-06-10 | Toko Inc | インダクタ |
| KR20040106985A (ko) * | 2003-06-10 | 2004-12-20 | 김영정 | 초저배형 표면실장형 파워인덕터 |
| KR20050003336A (ko) * | 2003-06-30 | 2005-01-10 | 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤 | 마그네트론 |
| KR20060049377A (ko) * | 2004-10-27 | 2006-05-18 | 엔이씨 도낀 가부시끼가이샤 | 표면 실장형 커패시터 및 그 제조방법 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101044607B1 (ko) | 2009-03-09 | 2011-06-29 | 오세종 | 면실장 파워 인덕터의 제조 방법 |
| KR102459474B1 (ko) * | 2021-08-05 | 2022-10-25 | 이용진 | 평각코일을 포함하는 자성분말 일체형 인덕터의 제조 방법 |
| CN114156058A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-03-08 | 广东精密龙电子科技有限公司 | 一种绕线型一体成型耦合电感 |
| CN114156058B (zh) * | 2021-12-31 | 2024-02-02 | 广东精密龙电子科技有限公司 | 一种绕线型一体成型耦合电感 |
| KR102587855B1 (ko) * | 2022-09-06 | 2023-10-10 | 이용진 | 리츠와이어 코일을 포함하는 자성분말 일체형 인덕터의 제조 방법 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6181133B2 (ja) | コイル部品アセンブリ、コイル部品及びその製造方法 | |
| JP3593986B2 (ja) | コイル部品及びその製造方法 | |
| JP5280500B2 (ja) | 巻線型インダクタ | |
| KR102157059B1 (ko) | 면실장 인덕터의 제조 방법 | |
| US6373368B1 (en) | Inductor and manufacturing method thereof | |
| US7474189B1 (en) | Circuit board embedded inductor | |
| US7523542B2 (en) | Method of manufacturing a magnetic element | |
| KR20070088554A (ko) | 자성 소자 | |
| TW200952006A (en) | Miniature shielded magnetic component | |
| JP2013045927A (ja) | 電子部品及びその製造方法 | |
| KR100861103B1 (ko) | 표면 실장형 파워 인덕터 및 그 제조 방법 | |
| TW201036011A (en) | Surface mount magnetic device, the winding thereof, and the method for fabricating the same | |
| JP6614207B2 (ja) | コイル部品アセンブリ、コイル部品及びその製造方法 | |
| JP2010016217A (ja) | 面実装コイル部品 | |
| KR20160124328A (ko) | 칩 부품 및 그 제조방법 | |
| US11443890B2 (en) | Surface mount coil component and manufacturing method for the same, and DC-DC converter | |
| KR101164210B1 (ko) | 인덕터 제조방법 및 그에 따른 인덕터 | |
| CA2274165C (en) | Method of manufacturing bead inductor and the bead inductor produced thereby | |
| KR101792279B1 (ko) | 인덕터 및 인덕터 제조 방법 | |
| JP2001516501A (ja) | 低減された寸法と改善された温度特性とを有する平らな巻線構造と低縦断面磁気素子 | |
| JP2001060523A (ja) | 表面実装型インダクタ。 | |
| JP2013045928A (ja) | 巻線型インダクタ及びその製造方法 | |
| JP2001044044A (ja) | 表面実装型インダクタ。 | |
| US7140091B2 (en) | Manufacturing process for an inductive component | |
| JP2009117479A (ja) | コイル部品 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20110922 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20140924 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170921 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20180920 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190906 Year of fee payment: 12 |