KR101460132B1 - 공심형 인덕터 몰드코일의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 의한 공심형 인덕터 몰드코일의 제조방법은 하부금형에 제1몰드성형재(M1)를 안착시킨 후 압착고정하는 하부성형재 안착공정(S10)과, 상부금형에 제2몰드성형재(M2)를 안착시킨 후 압착고정하는 상부성형재 안착공정(S20)과, 상기 하부금형(10)에 공심코일(C)을 안착시킨 후 상기 상부금형(20)의 제2고정성형재(M4)를 상기 하부금형(10)으로 이동시키는 제2몰드성형재 재배치공정(S30)과, 상기 하부금형(10)에 가열된 가압구를 이용하여 성형재와 공심코일(C)을 압축하여 몰딩하는 몰드코일성형공정(S40);으로 이루어져 각각의 금형이 이동될 경우 내부에 투입된 몰드성형재가 외부로 이탈되는 것을 방지하고, 몰드성형분말재가 투입됨과 동시에 미리 경화되는 것을 방지하는 효과가 있다.

Description

공심형 인덕터 몰드코일의 제조방법 { Method of manufacturing air-core type inductor mold coil }
본 발명은 공심형 인덕터 몰드코일의 제조방법에 관한 것으로 보다 상세하게는 다수의 금형이 이동될 경우 내부에 투입된 몰드성형재가 외부로 이탈되는 것이 방지되도록 금형의 내부에 투입된 몰드성형재를 압착 고정하는 성형재 안착공정이 진행되고, 몰드코일을 고온 가압하여 성형하기 전 투입된 고정성형재와 공심코일을 모두 하부금형에 배치하며, 투입된 몰드성형재가 투입됨과 동시에 경화되는 것이 방지되도록 몰드성형재와 몰드코일의 투입되는 공정시 연화점 이하에서 공정을 진행하는 공심형 인덕터 몰드코일의 제조방법에 관한 것이다.
최근에는 각종 전자기기 및 부품의 고성능화, 슬림화의 추세에 따라 노트북, 모바일기기, 엘시디 텔레비전/모니터, 컴퓨터 장치 등에서 소형화된 전원공급 수단이 요구되고 있고 이러한 소형부품에 실장되도록 초소형 인덕터에 대한 수요가 증가되고 있는 추세에 있다.
일반적으로 인덕터는 저항·콘덴서 등과 함께 전기회로를 이루는 가장 중요한 부품 가운데 하나로서 구리나 알루미늄 등을 절연성 재료로 싸서 나사 모양으로 여러 번 감은 솔레노이드 또는 도선을 복수번 감은 코일로 형성되는 가장 기본적인 회로 부품이자 회로 소자이다.
근래에는 저손실 특성과 직류중첩 특성이 우수한 인덕터의 개발이 요청되고 있고, 이러한 요청에 대응한 인덕터로 절연코팅된 자성금속분말과 코일소자를 금형 내에 배치하고, 프레스 성형하여 자성체코어 즉, 인덕터본체의 내부에 코일소자가 매설된 일체형 몰드인덕터가 개발되고 있다.
종래의 몰드인덕터에 대한 기술문헌으로 국내등록특허공보 제10-1164210호가 개시되었고, 도 1은 종래의 몰드인덕터를 나타내 보인 모식도이다.
여기서, 종래의 인덕터(1)는 도 1에 도시된 바와 같이 복수번 권선된 코일(2)과, 상기 코일(2)을 둘러싸고 있는 인덕터본체(3)와, 상기 코일(2)에 접속되어 전원을 인가하기 위한 인덕터단자(4)로 구성된다.
또한, 도 2는 종래의 몰드인덕터를 제조하는 방법을 나타내 보인 공정도이다.
여기서, 종래의 몰드인덕터를 제조하는 방법은 도 2에 도시된 바와 같이 정해진 형상의 캐비티가 형성된 금형(M)의 내부에 열경화성수지 및 자성체분말로 이루어진 몰드성형분말재(MP) 또는 몰드성형재(M1)을 투입하여 공심코일(C)의 외부를 정해진 형상으로 압축성형하는 제조방법이다.
이때, 상기 몰드성형분말재(MP)의 투입에서부터 상기 공심코일(C)을 몰딩하는 공정에 이르기까지 상기 금형(M)의 온도를 상기 몰드성형분말재(MP)가 연화되는 연화점 이상에서 공정이 수행된다.
그러나, 종래의 몰드인덕터를 제조하는 방법은 투입되는 상기 몰드성형분말재(MP)가 연화점 이상으로 가열된 금형(M)의 내부에서 투입됨과 동시에 미리 경화가 시작되는 것으로 인하여 상기 공심코일(C)을 압축성형하는 공정 시 몰딩부의 깨짐현상이 발생되어 불량제품을 제조하게 되는 문제점이 있었다.
또한, 종래의 몰드인덕터를 제조하는 방법은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 연화점이하에서 상기 몰드성형분말재(MP) 및 공심코일(C)의 투입한 후 상기 금형(M)을 연화점이상으로 가열된 압축장치로 이동시킨 후 가열하는 방법이 제시되었는데 이러한 제조방법 시 상기 연화점이상으로 가열된 압축장치로 이동시 투입된 몰드성형분말재(MP) 및 공심코일(C)이 상기 금형(M)의 내부에서 이탈되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로 본 발명의 목적은 금형의 내부에 투입된 몰드성형재를 압착 고정하는 성형재 안착공정을 진행하여 각각의 금형이 이동될 경우 내부에 투입된 몰드성형재가 외부로 이탈되는 것을 방지하고, 상부금형의 제2고정성형재를 하부금형으로 이동시키는 몰드성형재 재배치공정을 진행하여 고정성형재와 공심코일을 모두 하부금형에 배치하며, 몰드코일성형공정의 이전공정 모두 연화점 이하에서 공정을 진행하여 투입된 몰드성형분말재가 투입됨과 동시에 미리 경화되는 것을 방지하는 것과 더불어 고온에서의 작업이 개선되어 간편하게 작업할 수 있는 공심형 인덕터 몰드코일의 제조방법을 제공함에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 공심형 인덕터 몰드코일의 제조방법은 중심부에 정해진 형상의 하부수용부가 천공된 하부금형과, 중심부에 정해진 형상의 상부수용부가 천공된 상부금형의 내부에 열경화성수지 및 자성체 분말로 이루어진 몰드성형분말재를 투입하여 공심코일의 외부를 몰딩하는 공심형 인덕터 몰드코일의 제조방법으로서 상기 하부수용부의 하방에서 인입된 하부가압구의 상부에 상기 몰드성형분말재가 정해진 형상으로 성형된 제1몰드성형재를 안착시킨 후 상기 하부수용부의 상방에서 인입된 상부가압구로 압축하여 상기 하부수용부의 내측면에 상기 제1고정성형재를 압착고정하는 하부성형재 안착공정과; 상기 상부수용부의 하방에서 인입된 하부가압구의 상부에 상기 몰드성형분말재가 정해진 형상으로 성형된 제2몰드성형재를 안착시킨 후 상기 상부수용부의 상방에서 인입된 상부가압구로 압축하여 상기 상부수용부의 내측면에 상기 제2고정성형재를 압착고정하는 상부성형재 안착공정과; 상기 하부금형의 내부에 압착고정된 상기 제1고정성형재의 상면에 상기 공심코일을 안착시킨 후 상기 하부금형의 상면에 상부금형을 안착시키고, 상기 상부가압구를 가압하여 상기 제2고정성형재를 상기 하부수용부로 이동시키는 제2몰드성형재 재배치공정과; 상기 하부수용부로 연화점이상으로 가열된 가열상부가압구와 가열하부가압구를 인입한 후 동일한 가압력으로 압축하여 상기 하부수용부에 수용된 제1고정성형재와 공심코일, 제2고정성형재를 상호 압착하여 몰딩하는 몰드코일성형공정;으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기 하부성형재 안착공정 내지 제2몰드성형재 재배치공정은 상기 몰드성형분말재가 연화되는 연화점 이하에서 공정이 이루어지고, 상기 몰드코일성형공정은 상기 몰드성형분말재가 연화되는 연화점 이상에서 공정이 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 몰드코일성형공정이 진행된 후 상기 몰드코일을 금형에서 분리하여 상기 몰드코일의 외표면에 생성된 버를 제거하는 샌딩연마공정이 포함된 것을 특징으로 한다.
상기 샌딩연마공정이 진행된 후 상기 몰드코일의 표면강도 및 밀폐성이 향상되도록 합성수지재로 코팅하는 표면코팅성형공정이 포함된 것을 특징으로 한다.
상기 몰드성형분말재에는 정해진 형상의 제1몰드성형재와 제2몰드성형재를 형성할 경우 입자 간의 응집력이 향상되도록 에폭시수지재가 포함된 것을 특징으로 한다.
이와 같이 본 발명에 의한 공심형 인덕터 몰드코일의 제조방법은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 금형의 내부에 투입된 몰드성형재를 압착 고정하는 성형재 안착공정이 수행됨으로써, 각각의 금형이 이동될 경우 내부에 투입된 몰드성형재가 외부로 떨어지거나 이탈되는 것을 방지할 수 있고,
둘째, 상부금형에 압착 고정된 제2고정성형재를 상부가압구로 가압하여 상기 하부금형으로 이동시키는 몰드성형재 재배치공정이 수행됨으로써, 상하부 고정성형재와 공심코일을 하부금형으로 모두 배치한 후 작업하는 것으로 작업을 매우 간편하게 개선할 수 있으며,
셋째, 하부성형재 안착공정 내지 제2몰드성형재 재배치공정을 몰드성형분말재가 연화되는 연화점 이하에서 공정을 진행함으로써, 하부금형 내지 상부금형의 내부에 투입된 몰드성형분말재가 투입됨과 동시에 미리 경화되는 것을 미연에 방지할 수 있고,
넷째, 하부성형재 안착공정 내지 제2몰드성형재 재배치공정을 몰드성형분말재가 연화되는 연화점 이하에서 공정을 진행함으로써, 다수벌이 구비되는 상부금형과 하부금형의 이동 간 고열로 인하여 작업이 불편한 문제점을 해결할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 인덕터 몰드코일 구조를 나타내 보인 사시도이고,
도 2는 종래의 인덕터 몰드코일의 제조방법을 나타내 보인 공정도이며,
도 3은 본 발명에 따른 연화점 이하의 몰드코일 제조방법을 나타내 보인 공정도이고,
도 4는 본 발명에 따른 연화점 이상의 몰드코일 제조방법을 나타내 보인 공정도이며,
도 5는 본 발명에 따른 몰드코일의 마감공정을 나타내 보인 공정도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 의한 공심형 인덕터 몰드코일의 제조방법은 도 3 내지 도 4에 도시된 바와 같이 중심부에 정해진 형상의 하부수용부(11)가 천공된 하부금형(10)과, 중심부에 정해진 형상의 상부수용부(21)가 천공된 상부금형(20)의 내부에 열경화성수지 및 자성체 분말로 이루어진 몰드성형분말재(MP : M1, M2, M3, M4 )를 투입하여 공심코일(C)의 외부를 몰딩하는 공심형 인덕터 몰드코일(1)의 제조방법으로서 상기 하부수용부(11)의 하방에서 인입된 하부가압구(31)의 상부에 상기 몰드성형분말재(MP)가 정해진 형상으로 성형된 제1몰드성형재(M1)를 안착시킨 후 상기 하부수용부(11)의 상방에서 인입된 상부가압구(32)로 압축하여 상기 하부수용부(11)의 내측면에 상기 제1고정성형재(M3)를 압착고정하는 하부성형재 안착공정(S10)이 진행된다.
이후 상기 상부수용부(21)의 하방에서 인입된 하부가압구(31)의 상부에 상기 몰드성형분말재(MP)가 정해진 형상으로 성형된 제2몰드성형재(M2)를 안착시킨 후 상기 상부수용부(21)의 상방에서 인입된 상부가압구(32)로 압축하여 상기 상부수용부(21)의 내측면에 상기 제2고정성형재(M4)를 압착고정하는 상부성형재 안착공정(S20)이 진행된다.
그리고, 상기 하부금형(10)의 내부에 압착고정된 상기 제1고정성형재(M3)의 상면에 상기 공심코일(C)을 안착시킨 후 상기 하부금형(10)의 상면에 상부금형(20)을 안착시키고, 상기 상부가압구(32)를 가압하여 상기 제2고정성형재(M4)를 상기 하부수용부(11)로 이동시키는 제2몰드성형재 재배치공정(S30)이 이루어진다.
이어서, 상기 하부수용부(11)로 연화점이상으로 가열된 가열상부가압구(33)와 가열하부가압구(34)를 인입한 후 동일한 가압력으로 압축하여 상기 하부수용부(11)에 수용된 제1고정성형재(M3)와 공심코일(C), 제2고정성형재(M4)를 상호 압착하여 몰딩하는 몰드코일성형공정(S40);으로 이루어진다.
이때, 상기 하부성형재 안착공정(S10) 내지 제2몰드성형재 재배치공정(S30)은 상기 몰드성형분말재(MP)가 연화되는 연화점 이하에서 공정이 이루어지고, 상기 몰드코일성형공정(S40)은 상기 몰드성형분말재(MP)가 연화되는 연화점 이상에서 공정이 이루어진다.
그리고, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 몰드코일성형공정(S40)이 진행된 후 상기 몰드코일(1)을 금형에서 분리하여 상기 몰드코일(1)의 외표면에 생성된 버(BURR)를 제거하는 샌딩연마공정(S50)이 포함되며, 상기 샌딩연마공정(S50)이 진행된 후 상기 몰드코일(1)의 표면강도 및 밀폐성이 향상되도록 합성수지재로 코팅하는 표면코팅성형공정(S60)이 포함된다.
여기서, 상기 표면코팅성형공정(S60)은 상기 몰드코일(1)의 표면에 외부에서 침투하는 수분 또는 충격이 차단되도록 이루어지는 공정으로서 상기 표면코팅성형공정(S60)에 사용되는 코팅재는 상기 몰드성형분말재(MP) 보다 내부분자 분포도가 높은 합성수지재로 선택하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 몰드성형분말재(MP)에는 정해진 형상의 제1몰드성형재(M1)와 제2몰드성형재(M2)를 형성할 경우 입자 간의 응집력이 향상되도록 에폭시수지재(EM)가 포함된다.
여기서, 상기 에폭시수지재(EM)는 입자간의 응집력이 향상되도록 상기 몰드성형분말재(MP)의 100wt%에 있어서 4wt% ~ 8wt%가 포함되는 것이 분말재(MP)의 100wt%에 있어서 4wt% ~ 8wt%가 포함되는 것이 바람직하다.
상기와 같은 구성으로 이루어진 공심형 인덕터 몰드코일의 제조방법의 작용을 살펴보면 아래와 같다.
본 발명에 의한 공심형 인덕터 몰드코일의 제조방법은 도 3 내지 도 4에 도시된 바와 같이 상기 하부금형(10)의 내부에 투입된 제1몰드성형재(M1)를 압착 고정하는 하부성형재 안착공정(S10) 이후 상기 상부금형(20)의 내부에 투입된 제2몰드성형재(M2)를 압착 고정하는 상부성형재 안착공정(S20)이 수행됨으로써, 상기 하부금형(10)의 상부로 상기 상부금형(20)을 이동시킬 경우 또는 상기 상부금형(20)의 하부로 상기 하부금형(10)을 이동시킬 경우 내부에 투입된 제1몰드성형재(M1) 및 제2몰드성형재(M2)가 외부로 이탈되는 것을 방지할 수 있게 된다.
여기서, 상기 하부성형재 안착공정(S10)은 상기 하부금형(10)에 인입된 하부가압구(31)와 상부가압구(32)를 정해진 가압력으로 가압하여 상기 제1몰드성형재(M1)를 상기 하부수용부(11)의 내측 양면으로 가압력을 가하여 부착시킨 제1고정성형재(M3)를 형성함으로써, 상기 제1몰드성형재(M1)를 상기 하부금형(10)의 내측에 부착하되, 상기 하부가압구(31) 또는 상부가압구(32)의 가압력만으로 쉽게 떨어질 수 있도록 부착되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 상부성형재 안착공정(S20)에서 수행되는 제2고정성형재(M4)를 형성하는 작업 또한 상기 제1고정성형재(M3)를 형성하는 작용과 동일한 작용으로 부착되는 것이 바람직하다.
이후, 상기 하부금형(10)의 내부에 압착고정된 상기 제1고정성형재(M3)의 상면에 상기 공심코일(C)을 안착시킨 후 상기 하부금형(10)의 상면에 상부금형(20)을 안착시키고, 상기 상부가압구(32)를 가압하여 상기 제2고정성형재(M4)를 상기 하부수용부(11)로 이동시키는 제2몰드성형재 재배치공정(S30)이 진행됨으로써, 상기 제1고정성형재(M3)와 공심코일(C), 제2고정성형재(M4)를 상기 하부금형(10)으로 모두 배치하여 종래의 상기 하부금형(10)과 상부금형(20)을 적층시켜 가압작용을 수행할 경우 상기 하부금형(10)과 상부금형(20)이 상호 좌우방향으로 틀어져 가압작용이 용이하지 못한 것을 해소할 수 있게 된다.
또한, 상기 하부금형(10)과 상부금형(20) 즉, 2벌의 금형을 이동시키는 작업이 상기 하부금형(10)만을 이동시킴으로써, 작업을 매우 간소하게 개선할 수 있게 된다.
이때, 상기 하부성형재 안착공정(S10) 내지 제2몰드성형재 재배치공정(S30)은 상기 몰드성형분말재(MP)가 연화되는 연화점 이하에서 공정이 이루어짐으로써, 상기 하부금형(10) 내지 상부금형(20)의 내부에 투입된 상기 몰드성형분말재(MP)가 투입됨과 동시에 미리 경화되는 것을 미연에 방지할 수 있게 된다.
또한, 상기 하부성형재 안착공정(S10) 내지 제2몰드성형재 재배치공정(S30)이 상기 몰드성형분말재(MP)가 연화되는 연화점 이하에서 공정이 이루어짐으로써, 다수벌이 구비되는 상기 상부금형(20)과 하부금형(10)의 이동 간 고열로 인하여 작업이 불편한 문제점을 해결할 수 있게 된다.
그리고, 도 5에 도시된 바와 같이 코일몰딩가압공정(S40)이 진행된 이후 상기 몰드코일(1)을 분리하여 그 외표면에 생성된 버(BURR)가 제거하는 샌딩연마공정(S50)을 포함함으로써, 상기 몰드코일(1)에 대한 상품성을 향상시키는 것과 더불어 후속 공정 즉, 상기 표면코팅성형공정(S60)시 코팅밀착력을 향상시킬 수 있게 된다.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1 : 몰드코일 10 : 하부금형
11 : 하부수용부 20 : 상부금형
21 : 상부수용부 31 : 하부가압구
32 : 상부가압구 33 : 가열상부가압구
34 : 가열하부가압구 C : 공심코일
MP : 몰드성형분말재 M1 : 제1몰드성형재
M2 : 제2몰드성형재 M3 : 제1고정성형재
M4 : 제2고정성형재 S10 : 하부성형재 안착공정
S20 : 상부성형재 안착공정 S30 : 제2몰드성형재 재배치공정
S40 : 몰드코일성형공정 S50 : 샌딩연마공정
S60 : 표면코팅성형공정 EM : 에폭시수지재

Claims (5)

  1. 중심부에 정해진 형상의 하부수용부(11)가 천공된 하부금형(10)과, 중심부에 정해진 형상의 상부수용부(21)가 천공된 상부금형(20)의 내부에 열경화성수지 및 자성체 분말로 이루어진 몰드성형분말재(MP : M1, M2, M3, M4 )를 투입하여 공심코일(C)의 외부를 몰딩하는 공심형 인덕터 몰드코일(1)의 제조방법에 있어서,
    상기 하부수용부(11)의 하방에서 인입된 하부가압구(31)의 상부에 상기 몰드성형분말재(MP)가 정해진 형상으로 성형된 제1몰드성형재(M1)를 안착시킨 후 상기 하부수용부(11)의 상방에서 인입된 상부가압구(32)로 압축하여 상기 하부수용부(11)의 내측면에 상기 제1고정성형재(M3)를 압착고정하는 하부성형재 안착공정(S10)과;
    상기 상부수용부(21)의 하방에서 인입된 하부가압구(31)의 상부에 상기 몰드성형분말재(MP)가 정해진 형상으로 성형된 제2몰드성형재(M2)를 안착시킨 후 상기 상부수용부(21)의 상방에서 인입된 상부가압구(32)로 압축하여 상기 상부수용부(21)의 내측면에 상기 제2고정성형재(M4)를 압착고정하는 상부성형재 안착공정(S20)과;
    상기 하부금형(10)의 내부에 압착고정된 상기 제1고정성형재(M3)의 상면에 상기 공심코일(C)을 안착시킨 후 상기 하부금형(10)의 상면에 상부금형(20)을 안착시키고, 상기 상부가압구(32)를 가압하여 상기 제2고정성형재(M4)를 상기 하부수용부(11)로 이동시키는 제2몰드성형재 재배치공정(S30)과;
    상기 하부수용부(11)로 연화점이상으로 가열된 가열상부가압구(33)와 가열하부가압구(34)를 인입한 후 동일한 가압력으로 압축하여 상기 하부수용부(11)에 수용된 제1고정성형재(M3)와 공심코일(C), 제2고정성형재(M4)를 상호 압착하여 몰딩하는 몰드코일성형공정(S40);으로 이루어진 것을 특징으로 하는 공심형 인덕터 몰드코일의 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 하부성형재 안착공정(S10) 내지 제2몰드성형재 재배치공정(S30)은 상기 몰드성형분말재(MP)가 연화되는 연화점 이하에서 공정이 이루어지고, 상기 몰드코일성형공정(S40)은 상기 몰드성형분말재(MP)가 연화되는 연화점 이상에서 공정이 이루어지는 것을 특징으로 하는 공심형 인덕터 몰드코일의 제조방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 몰드코일성형공정(S40)이 진행된 후 상기 몰드코일(1)을 금형에서 분리하여 상기 몰드코일(1)의 외표면에 생성된 버(BURR)를 제거하는 샌딩연마공정(S50)이 포함된 것을 특징으로 하는 공심형 인덕터 몰드코일의 제조방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 샌딩연마공정(S50)이 진행된 후 상기 몰드코일(1)의 표면강도 및 밀폐성이 향상되도록 합성수지재로 코팅하는 표면코팅성형공정(S60)이 포함된 것을 특징으로 하는 공심형 인덕터 몰드코일의 제조방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 몰드성형분말재(MP)에는 정해진 형상의 제1몰드성형재(M1)와 제2몰드성형재(M2)를 형성할 경우 입자 간의 응집력이 향상되도록 에폭시수지재(EM)가 포함된 것을 특징으로 하는 공심형 인덕터 몰드코일의 제조방법.
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