KR101994718B1 - 칩 인덕터 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 권선 구조의 코일을 마련하는 단계; 상기 코일의 제1 및 제2 리드부를 지지부재의 마주보는 양측 모서리에 형성된 홈에 끼워 결합하는 단계; 상기 코일이 결합된 지지부재 복수 개를 소정 간격으로 나란히 배치하는 단계; 제1 및 제2 고정부재를 상기 나란히 배치된 지지부재의 양측에 제1 및 제2 리드부가 밀착되도록 배치하는 단계; 및 상기 제1 및 제2 고정부재와 인접한 2개의 지지부재에 의해 둘레가 폐쇄된 코일 상하에 금속 소재를 투입하여 인덕터 바디를 형성하는 단계; 를 포함하여 제조되는 칩 인덕터 및 그 제조 방법을 제공한다.

Description

칩 인덕터 및 그 제조 방법{Chip Inductor and Manufacturing Method for the Same}
본 발명은 칩 인덕터 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
최근, 전자 및 통신 기기의 비약적인 발달과 더불어 전자 및 통신 기기의 빈번한 사용 빈도에 따른 상호 간의 간섭에 의해 통신 장애 등의 문제가 자주 발생하고 있다.
이에 무선 통신 기기 및 멀티미디어 기기의 사용에 따라 발생되는 악화된 전자기적 환경을 개선하고자 각 국의 전자기 장애 규제가 강화되고 있다.
이러한 추세에 따라 근래에는 전자파 장애 제거 소자에 대한 개발이 요구되고, 그 부품 수요의 급증과 함께 기능의 복잡화, 고집적화 및 고효율화 측면으로 기술이 발전되고 있는 실정이다.
이 가운데 칩 인덕터는 고주파의 노이즈를 제거하는 필터로 개인용 컴퓨터, 전화기 및 통신 장치 등에 주로 사용되고 있다.
이와 같은 기술에 사용되는 칩 인덕터는, 구조에 따라 적층형, 권선형 및 박막형 등 여러 가지로 분류할 수 있는데, 각각은 적용 범위뿐만 아니라 그 제조 방법도 차이가 있다.
이 중에서 권선형 인덕터는 금형을 이용하여 코일로서의 내부 권선을 성형한다.
예컨대, 상면이 개방된 캐비티(cavity)를 갖는 금형의 상기 캐비티에 코일을 배치하고, 그 위에 금속 소재를 1차 투입 후 몰드하여 1차 코일 어셈블리를 제조한다.
다음으로, 상기 1차 코일 어셈블리를 뒤집어 캐비티 내에 배치하고 상기 캐비티 내에 금속 소재를 2차 투입 후 펀치로 가압하고 경화하여 최종 제품을 완성한다.
그러나, 상기 펀치 가압 공정시 금형 캐비티의 내측 벽면과 코일 사이로 금속 소재가 침투하면서 절연막이 형성될 수 있다.
이러한 절연막은 코일의 전기적 연결성을 저하시켜 제품의 불량을 야기시킨다.
또한, 상기와 같이 금속 소재를 1, 2차로 나눠 투입하게 되면 경화시 1차 코일 어셈블리와 이후 2차 투입한 몰드의 계면 사이에 분리 현상이 발생되는 문제점이 있을 수 있다.
하기 특허문헌 1은 권선형 칩 인덕터를 기재하고 있으나, 코일의 양 단부에 절연막이 발생하는 현상 및 인덕터 바디에 계면 분리 현상이 발생하는 것을 방지하기 위한 내용에 대해서는 개시하지 않는다.
일본특허공개공보 2009-260116 호
본 발명은 종래 인덕터 바디의 계면 분리 형상 및 코일의 양 단에 절연막이 형성되는 현상을 방지할 수 있는 칩 인덕터를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면은, 금속 소재를 포함하는 인덕터 바디; 및 상기 인덕터 바디의 내부에 형성되며, 그 양 단부가 상기 인덕터 바디 밖으로 노출되는 제1 및 제2 리드부를 가지는 코일; 을 포함하는 칩 인덕터를 제공한다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 코일의 제1 및 제2 리드부가 상기 인덕터 바디의 마주보는 양면을 통해 각각 노출될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 코일의 제1 및 제2 리드부가 상기 인덕터 바디의 동일한 일면을 통해 노출될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 코일의 제1 및 제2 리드부가 상기 인덕터 바디의 모서리부를 통해 노출될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 금속 소재는 페라이트와 폴리머의 복합물, 금속 자성 분말과 폴리머의 복합물 및 금속 자성 분말과 페라이트 중 하나일 수 있다.
또한, 상기 금속 자성 분말은 Fe-Ni, 비정질 Fe, Fe 및 Fe-Cr-Si 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 상기 폴리머는 에폭시(epoxy), 폴리이미드(polyimide) 및 액정폴리머(LCP; Liquid Crystal Polymer) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면은, 양 단에 수평으로 마주보게 형성된 제1 및 제2 리드부를 가지는 권선 구조의 코일을 마련하는 단계; 상기 코일의 제1 및 제2 리드부를 지지부재의 마주보는 양측 모서리에 형성된 홈에 끼워 결합하는 단계; 상기 코일이 결합된 지지부재 복수 개를 소정 간격으로 나란히 배치하는 단계; 제1 및 제2 고정부재를 상기 나란히 배치된 지지부재의 양 면에 제1 및 제2 리드부가 밀착되도록 배치하는 단계; 및 상기 제1 및 제2 고정부재와 인접한 2개의 지지부재에 의해 둘레가 폐쇄된 코일 상하에 금속 소재를 투입하여 인덕터 바디를 형성하는 단계; 를 포함하는 칩 인덕터 제조 방법을 제공한다.
상기 인덕터 바디를 형성하는 단계에서, 상기 금속 소재는 페라이트와 폴리머의 복합물, 금속 자성 분말과 폴리머의 복합물 및 금속 자성 분말과 페라이트의 복합물 중 하나일 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 코일을 공중에 고정시킨 상태에서 그 양측에 밀착되게 제1 및 제2 고정부재를 위치시킨 후 코일의 상하에 금속 재료를 동시에 투입하여 인덕터 바디를 형성함으로써, 종래의 캐비티에 코일을 배치한 후 상하 몸체를 조립하는 방법에 의해 제조되던 칩 인덕터에서 발생하는 인덕터 바디의 계면 분리 현상 및 코일의 양 단부에 절연막이 형성되는 현상을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 칩 인덕터를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 횡단면도이다.
도 3은 도 1의 칩 인덕터의 코일을 도시한 사시도이다.
도 4 는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 칩 인덕터를 제조하는 일 공정을 나타낸 사시도이다.
도 5는 도 4의 일부를 나타낸 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 칩 인덕터를 제조하는 일 공정에서 도 4의 다음 단계를 나타낸 사시도이다.
도 7은 도 6의 일부를 나타낸 평면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 칩 인덕터를 제조하는 일 공정에서 도 6의 다음 단계를 나타낸 단면도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 칩 인덕터를 도시한 사시도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시 형태에 따른 칩 인덕터를 도시한 사시도이다.
이하, 본 발명의 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 다음과 같이 상세히 설명한다.
그러나, 본 발명의 실시 형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다.
또한, 본 발명의 실시 형태는 당해 기술 분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소를 나타낸다.
또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.
덧붙여, 명세서 전체에서 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 칩 인덕터를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 횡단면도이고, 도 3은 도 1의 칩 인덕터의 코일을 도시한 사시도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 형태는 인덕터 바디(10) 및 코일(20)을 포함하는 칩 인덕터(1)를 제공한다.
좀 더 구체적으로, 인덕터 바디(10)는 금속 소재로 형성될 수 있으며, 이때 상기 금속 소재는 예컨대 페라이트와 폴리머의 복합물, 금속 자성 분말과 폴리머의 복합물 및 금속 자성 분말과 페라이트 중 하나로 이루어질 수 있다.
또한, 이에 한정되는 것은 아니나 본 발명의 일 실시 예에서, 상기 금속 자성 분말은 Fe-Ni, 비정질 Fe, Fe 및 Fe-Cr-Si 중 적어도 하나로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 폴리머는 에폭시(epoxy), 폴리이미드(polyimide) 및 액정폴리머(LCP; Liquid Crystal Polymer) 중 적어도 하나로 이루어질 수 있으며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
코일(20)은 인덕터 바디(10)의 내부에 형성되며, 인덕터 바디(10)의 내부에 배치되며 예컨대 나선형으로 이루어진 메인부(23)와, 메인부(23)의 양 단에서 서로 대향되는 방향으로 연장되는 제1 및 제2 연장부(21a, 22a)와, 제1 및 제2 연장부(21a, 22a)에서 각각 마주보게 벤딩되며 서로 평행으로 형성되는 제1 및 제2 리드부(21a, 22b)를 포함한다. 이때, 제1 및 제2 리드부(21b, 22b)는 기판 등의 외부 전극과 연결되는 단자 역할을 하도록 인덕터 바디(10)의 적어도 일면을 통해 서로 이격된 위치에서 노출되도록 형성된다.
본 실시 형태에서는 제1 및 제2 리드부(21b, 22b)의 일 측면이 각각 인덕터 바디(10)의 마주보는 양면을 통해 각각 노출되도록 형성된다.
위와 같이 인덕터 바디(10)의 밖으로 노출된 코일(20)의 제1 및 제2 리드부(21b, 22b)는 필요시 기판(미도시) 상에 형성된 서로 다른 극성을 갖는 한 쌍의 외부 전극에 각각 전기적으로 연결될 수 있다.
그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 칩 인덕터(2)는 인덕터 바디(10)의 일면에서 서로 이격되는 위치에 각각 제1 및 제2 리드부(21b, 22b)의 단부가 노출되도록 형성될 수 있다.
이러한 구조 변경은 기판의 외부 전극 구조에 따라 다양하게 변경될 수 있는 것이며, 도 9의 실시 형태의 경우, 인덕터 바디(10)의 동일 면으로 코일(20)의 제1 및 제2 리드부(21b, 22b)를 인출시키므로 예컨대 외부 전극이 동일 면에 형성된 기판에 적용될 수 있다.
또한, 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시 예에서, 칩 인덕터(3)는 인덕터 바디(10)의 마주보는 양면과 인덕터 바디(10)의 모서리를 통해 외부로 노출되도록 형성될 수 있다.
이 경우 외부 단자로서의 코일(20)의 제1 및 제2 리드부(21b, 22b)가 인덕터 바디(10)의 밖으로 노출되는 면적이 넓어져 기판 등의 외부 전극과의 연결시 전기적 연결성을 향상시킬 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 칩 인덕터(1)를 제조하는 방법을 하나의 실시 예를 통해 상세히 설명하기로 한다.
먼저 권선 구조의 코일(20)을 마련한다.
이때, 코일(20)은 양단의 제1 및 제2 리드부(21b, 22b)가 서로 이격된 상태로 평행하게 마주보는 형태가 되도록 하며, 제1 및 제2 리드부(21b, 22b)는 코일(20)에서 인덕터 바디(10) 내부에 위치하며 권선된 형태로 이루어진 메인부(23) 보다 전방으로 소정 길이 더 돌출되도록 형성될 수 있다.
다음으로, 도 4 및 도 5를 참조하면, 코일(20)의 제1 및 제2 리드부(21b, 22b)를 지지부재(110)에 결합한다.
지지부재(110)는 상측으로 돌출된 복수의 기둥 형태로서 연결부(113)를 통해 일정 간격을 두고 나란히 연결되게 배치되는 구조로서, 연결부(113)의 길이만큼 서로 인접한 지지부재(110) 사이에는 코일(20)을 거치하기 위한 성형 공간이 마련된다.
이때, 상기 성형 공간은 그 상하 면과 마주보는 양측이 개방된 구조를 갖게 된다.
또한, 지지부재(110)는 그 마주보는 양측 모서리에 코일(20)을 향해 수직 방향으로 홈(111, 112)이 형성된다.
따라서, 이렇게 구성된 지지부재(110)의 양측 홈(111, 112)에 코일(20)의 제1 및 제2 리드부(21b, 22b)를 벌려서 끼우면 코일(20)이 인접한 지지부재(110) 사이에 구비된 성형 공간에 배치된다.
다음으로, 도 6 및 도 7을 참조하면, 복수의 지지부재(110)의 양면에 제1 및 제2 고정부재(121, 122)를 각각 배치하여 제1 및 제2 고정부재(121, 122)가 코일(20)의 제1 및 제2 리드부(21b, 22b)에 완전히 밀착된 상태로 상기 성형 공간의 마주보는 양면을 폐쇄하여 상기 성형 공간이 상하 면을 제외하고는 밀폐된 공간이 되도록 한다.
이때, 코일(20)의 제1 및 제2 리드부(21b, 22b)는 제1 및 제2 고정부재(!21, 122)에 의해 홈(111)과 완전히 밀착된 상태가 되므로 후술하는 금속 소재 투입시 흔들리지 않고 견고하게 고정되어 코일(20)이 인덕터 바디(10)의 중앙에 설계대로 위치할 수 있게 된다. 또한, 코일(20)의 제1 및 제2 리드부(21b, 22b)와 제1 및 제2 고정부재(121, 122)의 계면에 금속 소재가 침투하지 않아 코일(20)의 제1 및 제2 리드부(21b, 22b)의 노출된 부분에 절연막이 생기는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
다음으로, 도 8을 참조하면, 상기 각각의 성형 공간의 개방된 상하 면을 통해 금속 소재를 투입하여 각 지지부재(110)에 거치된 코일(20)의 둘레를 덮어 일정 두께로 충진이 이루어지도록 한다.
이때, 지지부재(110)의 상하 부에는 상기 성형 공간의 개방된 상하 면과 대응되는 크기를 갖는 제1 및 제2 투입공(131a, 132a)을 갖는 제1 및 제2 가이드판(131, 132)이 각각 배치될 수 있다.
다음으로, 상기 성형 공간의 개방된 상하 면으로 펀치(141, 142)를 각각 투입하여 코일(20)의 상하 부에 충진된 금속 소재를 가압한다.
이때, 상기 금속 소재는 종래에서와 같이 1, 2차로 나누어 몰드되는 것이 아니라 한번에 상기 성형 공간의 개방된 상하 면을 통해 투입되므로, 종래와 같이 인덕터 바디(10)에 계면 분리 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
다음으로, 상기 금속 소재를 경화하고, 상하 펀치(141, 142)를 상기 성형 공간으로부터 분리하여 칩 인덕터를 완성한다.
본 발명은 상술한 실시 형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다.
따라서, 청구 범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.
1, 2, 3 ; 칩 인덕터 10 ; 인덕터 바디
20 ; 코일 21b, 22b ; 제1 및 제2 리드부
110 ; 지지부재 111 ; 홈
120 ; 고정부재 131,132 ; 가이드 판

Claims (11)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 양단에 수평으로 마주보게 형성된 제1 및 제2 리드부를 가지는 권선 구조의 코일을 마련하는 단계;
    상기 코일의 제1 및 제2 리드부를 지지부재의 마주보는 양측 모서리에 형성된 홈에 끼워 결합하는 단계;
    상기 코일이 결합된 지지부재 복수 개를 소정 간격으로 나란히 배치하는 단계;
    제1 및 제2 고정 부재를 상기 나란히 배치된 지지부재의 양면에 제1 및 제2 리드부가 밀착되도록 배치하는 단계; 및
    상기 제1 및 제2 고정부재와 인접한 2개의 지지부재에 의해 둘레가 폐쇄된 코일 상하에 금속 소재를 투입하여 인덕터 바디를 형성하는 단계; 를 포함하는 칩 인덕터 제조 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 인덕터 바디를 형성하는 단계에서, 상기 금속 소재는 페라이트와 폴리머의 복합물, 금속 자성 분말과 폴리머의 복합물 및 금속 자성 분말과 페라이트의 복합물 중 하나인 칩 인덕터 제조 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 금속 자성 분말은 Fe-Ni, 비정질 Fe, Fe 및 Fe-Cr-Si 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 칩 인덕터 제조 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 폴리머는 에폭시(epoxy), 폴리이미드(polyimide) 및 액정폴리머(LCP; Liquid Crystal Polymer) 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 칩 인덕터 제조 방법.
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