KR102239595B1 - 몰드형 인덕터의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 상온에서는 고화되고 정해진 온도에서는 연화되며 고온의 온도에서는 비가역적으로 변형되는 바인더재료와 성형용 분말재료를 혼합함으로써, 다양한 형상과 용도의 전자부품을 간편하게 제작하고, 코일을 권선하는 보빈 자체를 몰드재료로 채택하여 공정수의 절감을 통하여 공정효율을 향상시킬 수 있으며, 가압성형시 코일이 일방향으로 쏠리는 것을 방지하여 코일의 위치를 정중앙에 위치시키고, 코일의 권선시 보빈의 상면에 코일의 양단부를 노출시켜 외부전극과 쉽게 접촉시킬 수 있으며, 인덕터를 대량 생산하기 위하여 다수의 안착부가 형성된 핀프레임에 다수개의 보빈을 고정하는 핀프레임안착단계가 포함되어 많은량의 인덕터를 한번에 제작할 수 있고, 보조몰드성형체의 상면에 세라믹방열시트를 추가하는 방열시트추가단계를 포함하여 인덕터의 제작후 별도의 방열공정을 수행하지 않아 공정수를 대폭 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
Description
본 발명은 몰드형 인덕터의 제조방법에 관한 것으로서 보다 상세하게는 다양한 형상과 기능의 전자부품을 매우 간편하게 제작할 수 있도록 상온에서는 고화되고 정해진 온도에서는 연화되며 고온의 온도범위에서는 비가역적으로 변형시키는 바인더재료가 형성되고, 몰드형 인덕터의 공정시 공정효율이 향상되도록 코일을 권선하는 보빈 자체가 몰드재료로 채택된 몰드형 인덕터의 제조방법에 관한 것이다.
최근 각종 전자기기 및 부품의 고성능화, 슬림화의 추세에 따라 실장용 일체형 인덕터의 수요가 증가되고 있고, 특히, 노트북, 모바일기기, 엘시디 텔레비전/모니터, 컴퓨터 장치 등에서 많은 기능을 안정되게 수행하고자 향상된 전원공급 수단이 요구되고 있다.
여기서, 상기 전원공급 수단에는 DC-DC 컨버터, Buck 컨버터, Boost 컨버터 등의 각종 전원회로가 사용되는데, 단말장치에 전력을 공급하는 경우, DC-DC 컨버터를 사용하여 승압 및 강압된 직류전압을 공급하게 된다.
이러한 전원회로에는 인덕터가 사용되는데 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 몰드형 인덕터가 개발되고 있다.
이러한 종래의 몰드형 인덕터에 대한 기술문헌으로 본 출원인이 등록한 국내특허등록 제10-1481414호가 개시되었고, 도 1은 종래의 몰드형 인덕터의 제조방법을 나타내 보인 공정도이다.
여기서, 종래의 몰드형 인덕터의 제조방법을 살펴보면 도 1에 도시된 바와 같이 몰드성형분말재(MP)를 정해진 형상으로 성형시킨 제1몰드성형재(M1)를 안착하는 제1성형재공급공정(S1)과; 이를 가압하여 제1가압성형재(M2)로 성형하는 제1압착공정(S2)과; 가압구를 제거하는 가압구제거공정(S3)과; 하부금형(10)의 상면에 공심코일(C)을 안착시키는 코일안착공정(S4)과; 상부금형(20)으로 고정하는 코일고정공정(S5)과; 제2몰드성형재(M3)를 투입하는 제2성형재공급공정(S6)과; 상기 제2몰드성형재(M3)와 제1가압성형재(M2)의 사이에 구비된 공심코일(C)을 압착하여 몰딩하는 제2압착공정(S7);으로 이루어진다.
그러나, 종래의 몰드형 인덕터의 제조방법은 상기 공심코일(C)을 상기 하부금형(10)에 안착시키고, 상기 상부금형(20)으로 가압 고정할 수 있도록 상기 공심코일(C)를 잡아주는 평판형상의 고정프레임 또는 금형이 구비되어야 함으로써, 상기 공심코일(C)을 잡아주는 고정프레임 또는 금형을 따로 제작해야 하는 문제점이 있었다.
또한, 종래의 몰드형 인덕터의 제조방법은 상기 공심코일(C)의 압착하는 제2압착공정(S7)시 상기 공심코일(C)이 상기 몰드성형재의 중앙에 위치하지 못하고 어느 한 방향으로 쏠림현상이 발생되어 제품의 효율을 저하시키는 문제점이 있었다.
한편, 종래의 몰드형 인덕터의 제조방법은 상기 몰드성형재가 한번 성형된 후에는 재성형이 불가능하여 공심코일(C)이 어느 한 방향을 쏠린 불량제품들은 모두 폐기하게 되어 생산효율이 대폭 저하되는 문제점이 있었다.
또한, 종래의 몰드형 인덕터의 제조방법은 성형이 완료된 후 내부에 매립된 코일의 양단부를 외부로 노출시키는 추가적인 공정이 수행되어야 하는 것으로 제작공정이 매우 불편하였고, 대량생산에 취약하다는 문제점이 있었다.
그리고, 종래의 몰드형 인덕터의 제조방법은 인덕터의 제작후 방열공정이 추가되어야 함으로써, 제작시간 및 생산단가가 상승하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로 본 발명의 목적은 상온에서는 고화되고 정해진 온도에서는 연화되며 고온의 온도에서는 비가역적으로 변형되는 바인더재료와 성형용 분말재료를 혼합함으로써, 다양한 형상과 용도의 전자부품을 간편하게 제작하고, 코일을 권선하는 보빈 자체를 몰드재료로 채택하여 공정수의 절감을 통하여 공정효율을 향상시킬 수 있으며, 가압성형시 코일이 일방향으로 쏠리는 것을 방지하여 코일의 위치를 정중앙에 위치시키고, 코일의 권선시 보빈의 상면에 코일의 양단부를 노출시켜 외부전극과 쉽게 접촉시킬 수 있으며, 인덕터를 대량 생산하기 위하여 다수의 안착부가 형성된 핀프레임에 다수개의 보빈을 고정하는 핀프레임안착단계가 포함되어 많은량의 인덕터를 한번에 제작할 수 있고, 보조몰드성형체의 상면에 세라믹방열시트를 추가하는 방열시트추가단계를 포함하여 인덕터의 제작후 별도의 방열공정을 수행하지 않아 공정수를 대폭 감소시킬 수 있는 몰드형 인덕터의 제조방법에 관한 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 전자부품용 열가역성 바인더재료를 이용한 몰드형 인덕터의 제조방법은 i) 자성체분말 90~98중량％와 상기 바인더재료 2~10중량％를 혼합한 후 상온에서 고화시키는 재료준비단계와; ii) 고화된 재료를 보빈형상으로 성형하는 재료성형단계와; iii) 성형된 보빈의 외주면에 코일을 권선하는 코일권선단계와; iv) 상기 코일이 권선된 보빈을 프레스금형에 인입하는 재료공급단계와; v) 상기 프레스금형을 정해진 온도로 가열한 후 가압하여 상기 보빈의 물성을 연화시켜 상기 코일을 상기 보빈의 내부에 몰딩성형하는 프레스성형단계와; vi) 상기 v)에서 몰딩성형된 인덕터를 인출한 후 정해진 온도로 가열하여 비가역적으로 고화시키는 제품완성단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기 코일권선단계 이후 상기 코일의 양단부가 외부전극에 접촉될 수 있도록 상기 코일의 양단부를 상기 보빈의 상면에 밀착시키는 코일상부노출단계가 포함된 것을 특징으로 한다.
상기 재료성형단계에는 상기 코일의 양단부를 상기 보빈의 상면에 밀착되도록 상기 코일이 안착되는 안착홈이 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 재료성형단계 이후 상기 인덕터를 대량 생산하기 위하여 핀프레임에 다수개의 보빈을 고정하는 핀프레임안착단계가 포함된 것을 특징으로 한다.
상기 핀프레임안착단계 이후 상기 보빈의 내부에 코일을 권선하고, 상기 코일의 양단부를 상기 핀프레임의 단자부분에 융착하는 코일단자융착단계가 포함된 것을 특징으로 한다.
상기 프레스성형단계에는 상기 보빈의 상하부에 정해진 두께의 보조몰드성형체를 삽입하여 성형하는 보조성형체추가단계가 포함된 것을 특징으로 한다.
상기 보조성형체추가단계 이후 방열효과가 향상되도록 상기 보조몰드성형체의 상면에 세라믹방열시트를 추가하는 방열시트추가단계가 포함된 것을 특징으로 한다.
상기 재료준비단계는 상기 자성체분말과 바인더재료를 혼합한 후 3~8톤 중 어느 하나의 압력으로 압축하고, 100~150℃의 온도에서 5~30분 건조하는 건조단계가 포함된 것을 특징으로 한다.
상기 재료성형단계는 상기 보빈의 형상의 상하부 두께가 0.25~0.5mm 중 어느 하나로 형성되고, 상기 코일권선단계에서 권선되는 코일의 직경은 0.07~0.2mm 중 어느 하나로 형성되며, 상기 코일의 권선수는 2.5~30.5회 중 어느 하나의 권선수로 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 프레스성형단계는 180~220℃의 온도에서 1~20초 동안 예열하는 예열단계와, 예열단계 이후 180~220℃의 온도에서 1~20초 동안 1~5톤의 압력으로 압축하는 압축단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기 프레스성형단계에는 상기 보빈의 물성이 부가적으로 연화되도록 상기 프레스금형의 일면에 상기 프레스금형의 재료보다 열전도율이 향상된 재질의 열판을 부착하는 열판추가단계가 포함된 것을 특징으로 한다.
상기 프레스성형단계에는 상기 보빈이 쉽게 분쇄되어 성형효율이 증가되도록 상기 프레스금형의 일면에 칼날형상의 분쇄칼날을 형성시킨 칼날추가단계가 포함된 것을 특징으로 한다.
이와 같이 본 발명에 따른 몰드형 인덕터의 제조방법은 효과는 다음과 같다.
첫째, 바인더재료가 혼합된 성형용 분말재료를 보빈형상으로 성형한 후 보빈의 외주면에 코일을 권선하고 코일이 권선된 보빈자체를 정해진 온도로 가압성형함으로써, 기존 몰드재료와 코일을 개별적으로 준비한 후 몰딩하는 방법이 아닌 코일을 권선하는 보빈 자체를 몰드재료로 채택하는 것으로 공정수의 절감을 통하여 공정효율을 대폭 향상시킬 수 있고,
둘째, 정해진 강도를 가지는 보빈의 외주면에 코일을 삽입시킨 후 가압성형함으로써, 가압성형시 코일이 일방향으로 쏠리는 것을 방지하여 코일의 위치를 정중앙에 위치시킬 수 있어 인덕터의 효율을 향상시킬 수 있으며,
셋째, 코일의 양단부를 보빈의 상면에 형성된 안착홈에 밀착시키는 코일상부노출단계가 포함됨으로써, 몰딩성형된 인덕터의 상면으로 코일을 노출시켜 외부전극과 쉽게 접촉시킬 수 있어 사용의 편의성을 대폭 향상시키고,
넷째, 재료성형단계 이후 인덕터를 대량 생산하기 위하여 다수의 안착부가 형성된 핀프레임에 다수개의 보빈을 고정하는 핀프레임안착단계가 포함됨으로써, 많은량의 인덕터를 한번에 제작할 수 있어 생산속도를 대폭 향상시키며,
다섯째, 방열효과가 향상되도록 보조몰드성형체의 상면에 세라믹방열시트를 추가하는 방열시트추가단계가 포함됨으로써, 인덕터의 제작후 별도의 방열공정을 수행하지 않아 공정수가 대폭 감소됨은 물론 생산단가도 저하시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 몰드형 인덕터의 제조방법을 나타내 보인 공정도이고,
도 2는 본 발명에 따른 전자부품용 열가역성 바인더재료를 이용한 몰드형 인덕터의 제조방법을 나타내 보인 공정도이고,
도 3은 본 발명의 코일상부노출단계를 나타내 보인 공정도이며,
도 4는 본 발명의 핀프레임안착단계와 코일단자융착단계를 나타내 보인 공정도이고,
도 5는 본 발명의 보조성형체추가단계를 나타내 보인 공정도이며,
도 6은 본 발명의 방열시트추가단계를 나타내 보인 공정도이고,
도 7은 본 발명의 열판추가단계를 나타내 보인 공정도이며,
도 8은 본 발명의 칼날추가단계를 나타내 보인 공정도이다.
도 2는 본 발명에 따른 전자부품용 열가역성 바인더재료를 이용한 몰드형 인덕터의 제조방법을 나타내 보인 공정도이고,
도 3은 본 발명의 코일상부노출단계를 나타내 보인 공정도이며,
도 4는 본 발명의 핀프레임안착단계와 코일단자융착단계를 나타내 보인 공정도이고,
도 5는 본 발명의 보조성형체추가단계를 나타내 보인 공정도이며,
도 6은 본 발명의 방열시트추가단계를 나타내 보인 공정도이고,
도 7은 본 발명의 열판추가단계를 나타내 보인 공정도이며,
도 8은 본 발명의 칼날추가단계를 나타내 보인 공정도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 몰드형 인덕터의 제조방법은 도 2에 도시된 바와 같이 상온에서 고화되고 정해진 범위의 온도에서 연화되는 전자부품용 열가역성 바인더재료를 이용한 몰드형 인덕터의 제조방법으로서 i) 자성체분말 90~98중량％와 상기 바인더재료 2~10중량％를 혼합한 후 상온에서 고화시키는 재료준비단계(S10)와; ii) 상기 고화된 재료를 보빈형상으로 성형하는 재료성형단계(S20)와; iii) 상기 성형된 보빈(B)의 외주면에 코일(C)을 권선하는 코일권선단계(S30)와; iv) 상기 코일(C)이 권선된 보빈(B)을 프레스금형(P)에 인입하는 재료공급단계(S40)와; v) 상기 프레스금형(P)을 정해진 온도로 가열한 후 가압하여 상기 보빈(B)의 물성을 연화시켜 상기 코일(C)을 상기 보빈(B)의 내부에 몰딩성형하는 프레스성형단계(S50)와; vi) 상기 v)에서 몰딩성형된 인덕터(I)를 인출한 후 정해진 온도로 가열하여 비가역적으로 고화시키는 제품완성단계(S60)로 이루어진다.
한편, 만들고자 하는 제품의 특성을 향상시키기 위하여 별도의 공정에서 미리 준비된 열경화 자성체나 소결 자성체를 열가역성 바인더 재료와 자성분말을 혼합한 분말과 혼합하여 보빈형태의 재료로 성형하는 것도 바람직하다.
여기서, 상기 바인더재료는 액상이 아닌 고형분형태인 상태로 상기 자성체분말과 혼합되는 것이 바람직하고, 상기 제품완성단계(S60) 이전에 가압성형된 인덕터(I)에 또 다른 공정을 추가한 후 비가역적으로 고화시키는 것도 바람직할 수 있다.
여기서, 바인더재료는 상기 자성체분말이 아닌 다른 재료 즉, 분말형태의 금속 및 세라믹, 엔지니어링플라스틱 등 다양한 고체재료와의 혼합을 통해서도 온도에 의한 가역적 및 비가역적작용을 수행할 수 있게 된다.
그리고, 상기 v) 프레스성형단계(S50)의 정해진 온도는 100~140℃로 형성되고, 상기 vi) 제품완성단계(S60)의 정해진 온도는 140~220℃로 형성되는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 전자부품용 열가역성 바인더재료는 상온에서 고화되고 정해진 범위의 온도에서 연화되는 전자부품용 열가역성 바인더재료로서 에피할로하이드린류 또는 디글리시딜류 중 어느 하나의 관능기를 가진 제1에폭시 50~89 중량％와, 비스페놀류의 관능기를 가진 제2에폭시 5~10중량％와, 아미드류의 관능기를 가진 제1고화제 5~30중량％, 폴리아킬에네폴리아민류의 관능기를 가진 제2고화제 1~10중량％로 구성된다.
한편, 상기 에피할로하이드린류는 짧은 사슬과 긴 사슬을 가진 에피할로하이드린류로 이루어지고, 상기 제1에폭시와 제2에폭시는 열변형 온도와 열고화온도의 간격이 넓은 제품으로 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제1,2에폭시와 제1,2고화제를 혼합하여 균일한 액상으로 만들기 위하여 용제가 선택적으로 첨가되는 상기 용체는 아세톤(Aceton), MEK 등의 케톤계 용제와, 이소프로필알콜(isopropyl alcohol) n-부틸알콜(n-butyl alcohol) 그리고 에틸알콜(ethyl alcohol)등의 알코올용제를 개별적 또는 혼합적으로 사용하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 제1에폭시는 상기 에피할로하이드린류 또는 디글리시딜류의 혼합물로 형성되는 것도 바람직하다.
또한, 상기 제1에폭시의 에피할로하이드린류(epihalohydrins)는 에피클로로하이드린(epichlorohydrin),에피브로모하이드린(epibromohydrin),에피플로로하이드린(epifluorohydrin),에피이오디오하이드린(epiiodiohydrin) 중 어느 하나로 형성된다.
그리고, 상기 제1에폭시의 디글리시딜류(diglycidyls)는 디글리시딜에테르(diglycidyl ether), 디글리시딜에테르1,3-부타네디올(diglycidyl ether of 1,3-butanediol), 1,2,5,6-디에폭시헥산(1,2,5,6-diepoxyhexane), 알리페틱 디에폭사이드 (Aliphatic diepoxide) 중 어느 하나로 형성된다.
또한, 상기 제1고화제는 디시안디아미드(dicyandiamide)로 형성된다.
그리고, 상기 제2고화제는 디에틸렌트리아민(di ethylene triamine), 트리에틸렌테트라아민(tri ethylene tetramine), 테트라에틸렌펜타아민(tetra ethylene pentamine), 디프로필렌트리아민(di propylene triamine),디헥사메틸렌트리아민(dihexa methylene triamine),펜타에틸렌헥사아민(penta ethylene hexamine)중 어느 하나로 형성된다.
한편, 상기 제2고화제는 디에틸렌트리아민(di ethylene triamine), 트리에틸렌테트라아민(tri ethylene tetramine), 테트라에틸렌펜타아민(tetra ethylene pentamine), 디프로필렌트리아민(di propylene triamine),디헥사메틸렌트리아민(dihexa methylene triamine),펜타에틸렌헥사아민(penta ethylene hexamine)의 혼합물로 사용되는 것도 바람직하다.
여기서, 상기 제2고화제는 아래와 같은 구조로 형성된다.
여기서, R은 수소, C1-C4 알킬(alkyl) 또는 C-C 하이드록시알킬(C-C hydroxyalkyl )이며, R은 다른 R과는 독립적인 탄소수 2~6의 알킬렌이며, x는1 ~ 5의 정수이다.
그리고, 상기 코일권선단계(S30) 이후 도 3에 도시된 바와 같이 상기 코일(C)의 양단부가 외부전극에 접촉될 수 있도록 상기 코일(C)의 양단부를 상기 보빈(B)의 상면에 밀착시키는 코일상부노출단계(S31)가 포함된다.
또한, 상기 재료성형단계(S20)에는 상기 코일(C)의 양단부를 상기 보빈(B)의 상면에 밀착되도록 상기 코일(C)이 안착되는 안착홈(B1)이 형성된다.
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또한, 상기 프레스성형단계(S50)에는 도 5에 도시된 바와 같이 상기 보빈(B)의 상하부에 정해진 두께의 보조몰드성형체(20)를 삽입하여 성형하는 보조성형체추가단계(S51)가 포함된다.
그리고, 상기 보조성형체추가단계(S51) 이후 도 6에 도시된 바와 같이 방열효과가 향상되도록 상기 보조몰드성형체(20)의 상면에 세라믹방열시트(30)를 추가하는 방열시트추가단계(S52)가 포함된다.
또한, 상기 재료준비단계(S10)는 상기 자성체분말과 바인더재료를 혼합한 후 3~8톤 중 어느 하나의 압력으로 압축하고, 100~150℃의 온도에서 5~30분 건조하는 건조단계(S11)가 포함된다.
그리고, 상기 재료성형단계는 상기 보빈의 형상의 상하부 두께가 0.25~0.5mm 중 어느 하나로 형성되고, 상기 코일권선단계에서 권선되는 코일의 직경은 0.07~0.2mm 중 어느 하나로 형성되며, 상기 코일의 권선수는 2.5~30.5회 중 어느 하나의 권선수로 형성된다.
또한, 상기 프레스성형단계는 180~220℃의 온도에서 1~20초 동안 예열하는 예열단계와, 예열단계 이후 180~220℃의 온도에서 1~20초 동안 1~5톤의 압력으로 압축하는 압축단계로 이루어진다.
그리고, 상기 프레스성형단계(S50)에는 도 7에 도시된 바와 같이 상기 보빈(B)의 물성이 부가적으로 연화되도록 상기 프레스금형(P)의 일면에 상기 프레스금형(P)의 재료보다 열전도율이 향상된 재질의 열판(HP)을 부착하는 열판추가단계(S55)가 포함된다.
또한, 상기 프레스성형단계(S50)에는 도 8에 도시된 바와 같이 상기 보빈(B)이 쉽게 분쇄되어 성형효율이 증가되도록 상기 프레스금형(P)의 일면에 칼날형상의 분쇄칼날(N)을 형성시킨 칼날추가단계(S56)가 포함된다.
상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 몰드형 인덕터의 제조방법의 작용을 살펴보면 다음과 같다.
상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 몰드형 인덕터의 제조방법은 바인더재료로 성형된 보빈(B)의 외주면에 코일(C)을 권선하는 코일권선단계(S30)가 진행됨으로써, 기존 몰드재료와 코일(C)을 개별적으로 준비한 후 몰딩하는 방법이 아닌 코일(C)을 권선하는 보빈(B) 자체를 몰드재료로 채택하는 것으로 공정수의 절감을 통하여 공정효율을 대폭 향상시킬 수 있게 된다.
여기서, 종래의 몰드형 인덕터의 제조방법은 최초 코일형태로 코일(C)을 권선하기 위하여 권선용 금형을 통하여 미리 코일(C)을 제작하고, 몰드재료를 상하로 준비한 후 그 사이에 상기 코일(C)을 안착시키고 이를 압착하여 제작하게 되는데 본원발명은 코일을 권선하여 준비하는 공정 및 몰드재료를 준비하는 공정이 불필요해져 공정효율을 대폭 향상시킬 수 있게 된다.
한편, 정해진 강도를 가지는 보빈(B)의 외주면에 코일(C)이 배치됨으로써, 정해진 온도로 가압될 경우 상기 코일(C)이 일방향으로 쏠리는 것을 미연에 차단할 수 있게 된다.
또한, v)프레스성형단계(S50)에서 몰딩성형된 인덕터(I)를 인출한 후 정해진 온도로 가열하여 비가역적으로 고화시키는 제품완성단계(S60)로 진행됨으로써, 연화와 고화가 반복적으로 가역되던 제품을 비가역적으로 고화시켜 제품의 사용시 정해진 온도에서 변형되는 것을 미연에 방지할 수 있게 된다.
그리고, 상기 코일권선단계(S30) 이후 도 3에 도시된 바와 같이 상기 코일(C)의 양단부가 외부전극에 접촉될 수 있도록 상기 코일(C)의 양단부를 상기 보빈(B)의 상면에 밀착시키는 코일상부노출단계(S31)가 진행됨으로써, 몰딩성형된 인덕터(I)의 상면으로 상기 코일(C)을 노출시켜 외부전극과 쉽게 접촉되도록 할 수 있게 된다.
여기서, 상기 재료성형단계(S20)에는 상기 코일(C)의 양단부를 상기 보빈(B)의 상면에 밀착되도록 상기 코일(C)이 안착되는 안착홈(B1)이 형성됨으로써, 상기 코일상부노출단계(S31) 시 상기 코일(C)의 정해진 위치에 안착시킬 수 있게 된다.
그리고, 상기 재료성형단계(S20) 이후 도 4에 도시된 바와 같이 상기 인덕터(I)를 대량 생산하기 위하여 핀프레임(10)에 다수개의 보빈(B)을 고정하는 핀프레임안착단계(S21)가 포함되고, 상기 핀프레임안착단계(S21) 이후 상기 보빈(B)의 내부에 코일(C)을 권선하고, 상기 코일(C)의 양단부를 상기 핀프레임(10)의 단자부분에 융착하는 코일단자융착단계(S22)가 포함됨으로써, 많은량의 인덕터(I)를 한번에 성형할 수 있게 된다.
또한, 상기 프레스성형단계(S50)에는 도 5에 도시된 바와 같이 상기 보빈(B)의 상하부에 정해진 두께의 보조몰드성형체(20)를 삽입하여 성형하는 보조성형체추가단계(S51)가 포함됨으로써, 상기 인덕터(I)를 원하는 높이로 성형할 수 있는 것과 더불어 코일에서 빠지는 노스전력을 최소화시킬 수 있게 된다.
그리고, 상기 보조성형체추가단계(S51) 이후 도 6에 도시된 바와 같이 방열효과가 향상되도록 상기 보조몰드성형체(20)의 상면에 세라믹방열시트(30)를 추가하는 방열시트추가단계(S52)가 포함됨으로써, 상기 인덕터(I)의 제작후 별도의 방열공정을 수행하지 않아 공정수가 대폭 감소됨은 물론 생산단가도 저하시킬 수 있게 된다.
그리고, 상기 프레스성형단계(S50)에는 도 7에 도시된 바와 같이 상기 보빈(B)의 물성이 부가적으로 연화되도록 상기 프레스금형(P)의 일면에 상기 프레스금형(P)의 재료보다 열전도율이 향상된 재질의 열판(HP)을 부착하는 열판추가단계(S55)가 포함됨으로써, 상기 열판(HP)의 열을 통하여 상기 보빈(B)을 보다 빠르고 완전하게 연화시킬 수 있게 된다.
또한, 상기 프레스성형단계(S50)에는 도 8에 도시된 바와 같이 상기 보빈(B)이 쉽게 분쇄되어 성형효율이 증가되도록 상기 프레스금형(P)의 일면에 칼날형상의 분쇄칼날(N)을 형성시킨 칼날추가단계(S56)가 포함됨으로써, 상기 프레스금형(P)의 압축시 상기 분쇄칼날(N)을 통하여 상기 보빈(B)의 테두리부분을 분쇄, 정확하게는 절단하여 가열로 연화되는 것을 기다리는 것보다 빠르게 성형작업을 진행시킬 수 있고, 더불어 분쇄된 각각의 덩어리가 보빈(B)의 내측 공간으로 유입되어 성형시 빈곳 없이 면밀하게 성형시킬 수 있게 된다.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 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 주요 부분에 대한 부호 설명>
C : 코일 B : 보빈
B1 : 안착홈 P : 프레스금형
I : 인덕터 20 : 보조몰드성형체
30 : 세라믹방열시트 S10 : 재료준비단계
S11 : 건조단계 S20 : 재료성형단계
S21 : 핀프레임안착단계 S22 : 코일단자융착단계
S30 : 코일권선단계 S31 : 코일상부노출단계
S40 : 재료공급단계 S50 : 프레스성형단계
S51 : 보조성형체추가단계 S52 : 방열시트추가단계
S53 : 예열단계 S54 : 압축단계
S55 : 열판추가단계 S56 : 칼날추가단계
S60 : 제품완성단계
C : 코일 B : 보빈
B1 : 안착홈 P : 프레스금형
I : 인덕터 20 : 보조몰드성형체
30 : 세라믹방열시트 S10 : 재료준비단계
S11 : 건조단계 S20 : 재료성형단계
S21 : 핀프레임안착단계 S22 : 코일단자융착단계
S30 : 코일권선단계 S31 : 코일상부노출단계
S40 : 재료공급단계 S50 : 프레스성형단계
S51 : 보조성형체추가단계 S52 : 방열시트추가단계
S53 : 예열단계 S54 : 압축단계
S55 : 열판추가단계 S56 : 칼날추가단계
S60 : 제품완성단계
Claims (12)
- 상온에서 고화되고 정해진 범위의 온도에서 연화되는 전자부품용 열가역성 바인더재료를 이용한 몰드형 인덕터의 제조방법에 있어서,
i) 자성체분말 90~98중량％와 상기 바인더재료 2~10중량％를 혼합한 후 상온에서 고화시키는 재료준비단계(S10)와;
ii) 상기 고화된 재료를 보빈형상으로 성형하는 재료성형단계(S20)와;
iii) 상기 성형된 보빈(B)의 외주면에 코일(C)을 권선하는 코일권선단계(S30)와;
iv) 상기 코일(C)이 권선된 보빈(B)을 프레스금형(P)에 인입하는 재료공급단계(S40)와;
v) 상기 프레스금형(P)을 정해진 온도로 가열한 후 가압하여 상기 보빈(B)의 물성을 연화시켜 상기 코일(C)을 상기 보빈(B)의 내부에 몰딩성형하는 프레스성형단계(S50)와;
vi) 상기 v)에서 몰딩성형된 인덕터(I)를 인출한 후 정해진 온도로 가열하여 비가역적으로 고화시키는 제품완성단계(S60)로 이루어지고;
상기 프레스성형단계(S50)에는 상기 보빈(B)의 상하부에 정해진 두께의 보조몰드성형체(20)를 삽입하여 성형하는 보조성형체추가단계(S51)가 포함되고;
상기 보조성형체추가단계(S51) 이후 방열효과가 향상되도록 상기 보조몰드성형체(20)의 상면에 세라믹방열시트(30)를 추가하는 방열시트추가단계(S52)가 포함된 것을 특징으로 하는 몰드형 인덕터의 제조방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 코일권선단계(S30) 이후 상기 코일(C)의 양단부가 외부전극에 접촉될 수 있도록 상기 코일(C)의 양단부를 상기 보빈(B)의 상면에 밀착시키는 코일상부노출단계(S31)가 포함된 것을 특징으로 하는 몰드형 인덕터의 제조방법. - 제 2 항에 있어서,
상기 재료성형단계(S20)에는 상기 코일(C)의 양단부를 상기 보빈(B)의 상면에 밀착되도록 상기 코일(C)이 안착되는 안착홈(B1)이 형성된 것을 특징으로 하는 몰드형 인덕터의 제조방법. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 재료준비단계(S10)는 상기 자성체분말과 바인더재료를 혼합한 후 3~8톤 중 어느 하나의 압력으로 압축하고, 100~150℃의 온도에서 5~30분 건조하는 건조단계(S11)가 포함된 것을 특징으로 하는 몰드형 인덕터의 제조방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 재료성형단계(S20)는 상기 보빈(B)의 형상의 상하부 두께가 0.25~0.5mm 중 어느 하나로 형성되고, 상기 코일권선단계(S30)에서 권선되는 코일(C)의 직경은 0.07~0.2mm 중 어느 하나로 형성되며, 상기 코일(C)의 권선수는 2.5~30.5회 중 어느 하나의 권선수로 형성된 것을 특징으로 하는 몰드형 인덕터의 제조방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 프레스성형단계(S50)는 180~220℃의 온도에서 1~20초 동안 예열하는 예열단계(S53)와, 예열단계(S53) 이후 180~220℃의 온도에서 1~20초 동안 1~5톤의 압력으로 압축하는 압축단계(S54)로 이루어진 것을 특징으로 하는 몰드형 인덕터의 제조방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 프레스성형단계(S50)에는 상기 보빈(B)의 물성이 부가적으로 연화되도록 상기 프레스금형(P)의 일면에 상기 프레스금형(P)의 재료보다 열전도율이 향상된 재질의 열판(HP)을 부착하는 열판추가단계(S55)가 포함된 것을 특징으로 하는 몰드형 인덕터의 제조방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 프레스성형단계(S50)에는 상기 보빈(B)이 쉽게 분쇄되어 성형효율이 증가되도록 상기 프레스금형(P)의 일면에 칼날형상의 분쇄칼날(N)을 형성시킨 칼날추가단계(S56)가 포함된 것을 특징으로 하는 몰드형 인덕터의 제조방법.
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| KR1020200023400A KR102239595B1 (ko) | 2020-02-26 | 2020-02-26 | 몰드형 인덕터의 제조방법 |
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