KR102584360B1 - 평면 변압기 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 목적은 PCB에 형성되는 비아홀이 차지하는 공간을 최소화하고, 관통홀 대신에 캐스텔레이티드 홀(Castellated Hole)을 사용하여 PCB의 크기를 최소화함으로써, 평면 변압기를 소형화 및 경량화할 수 있도록 하는 평면 변압기 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 평면 변압기는, 1차 권선을 이루는 코일 패턴이 형성된 1차 권선 PCB; 2차 권선을 이루는 코일 패턴이 형성된 2차 권선 PCB; 상기 1차 PCB와 상기 2차 PCB 사이에 배치되되, 차폐 권선을 이루는 코일 패턴이 형성된 차폐 PCB; 상기 1차 권선 PCB, 상기 차폐 PCB, 상기 2차 권선 PCB를 감싸도록 결합되는 상부 코어와 하부 코어를 포함하고, 상기 상부 코어와 하부 코어 중에서 어느 하나에는 상기 각각의 PCB에 형성된 중앙 개구를 관통하는 중앙 레그가 형성된 자기 코어;를 포함하여 이루어지되, 상기 각 PCB의 측면에는, 다른 PCB와의 연결을 위한 캐스텔레이티드 홀(Castellated Hole)이 형성되는 것을 특징으로 한다.

Description

평면 변압기 및 그 제조 방법{PLANAR TRANSFORMER AND METHOD FOR MANUFACTURING THEREOF}
본 발명은 변압기 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 소형화 및 경량화가 가능하고, 회로 기판에서 발생하는 열을 신속하게 방출시킬 수 있도록 하는 평면 변압기 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 변압기는 유도성 전기 전도체를 통해 전기 에너지를 전기적인 절연을 통해 한 회로에서 다른 회로로 전달하는 장치로서, 전기회로에서 전압을 증가 또는 감소시켜 다른 전기회로로 전기 에너지를 전달하기 위한 장치이다.
종래의 변압기는 철심 또는 페라이트 코어를 사용한 권선형 소자를 필수적으로 이용하므로, 경박 단소한 전자제품에 사용하기에는 적합하지 않은 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 종래에는 코일 패턴이 형성된 인쇄회로기판(Printed Circuit Board, PCB)을 이용한 평면 변압기가 사용되고 있다.
평면 변압기는 코일 패턴이 형성된 복수의 PCB를 상,하부에 마련된 상부 코어와 하부 코어로 조립하여 제조된다.
이와 같은 구조의 평면 변압기는 PCB에 코일 패턴을 형성함으로써 코일 권선 작업이 필요 없고, 평면상에 인쇄되는 코일 패턴으로 인해 소자의 크기 및 부피를 줄일 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 평면 변압기의 권선을 구성하는 PCB를 예시적으로 보인 도면으로, 기판의 가운데에는 상부 코어 또는 하부 코어에 형성된 중앙 레그가 관통하는 중앙 개구가 형성되어 있으며, 중앙 개구 옆에는 각 층의 권선을 다른 층으로 연결하기 위한 비아홀(Via Hole)이 복수개 형성되어 있고, 기판의 양쪽 끝에는 외부 전극을 연결하기 위한 관통홀(Through Hole)이 복수개 형성되어 있다.
도 1에 도시하는 바와 같이, 종래에는 PCB에 형성되는 비아홀과 관통홀이 차지하는 공간이 전체 길이의 40% 정도를 차지하므로, PCB의 면적이 커지게 되고, 그로 인하여 평면 변압기의 크기가 커지고 무게가 무거워지는 문제점이 있다.
또한, 평면 변압기는 코일의 작용에 따라 비례하는 열이 발생하는데, 복수의 PCB가 자기 코어에 밀폐된 상태로 내장됨에 따라 발생된 열을 제대로 방출할 수가 없는 구조를 가지고 있어, 과열로 인한 전력의 손실이 발생됨은 물론, 자체 내구성의 저하로 수명이 단축되는 문제가 있다.
대한민국 공개실용신안공보 제20-2017-0002600호(공개일 2017.07.18.)
상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 PCB에 형성되는 비아홀이 차지하는 공간을 최소화하고, 관통홀 대신에 캐스텔레이티드 홀(Castellated Hole)을 사용하여 PCB의 크기를 최소화함으로써, 평면 변압기를 소형화 및 경량화할 수 있도록 하는 평면 변압기 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 자기 코어뿐만 PCB에도 냉각핀을 장착하여 PCB에서 발생하는 열을 신속하게 방출시킬 수 있도록 하는 평면 변압기 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 평면 변압기는, 1차 권선을 이루는 코일 패턴이 형성된 1차 권선 PCB; 2차 권선을 이루는 코일 패턴이 형성된 2차 권선 PCB; 상기 1차 PCB와 상기 2차 PCB 사이에 배치되되, 차폐 권선을 이루는 코일 패턴이 형성된 차폐 PCB; 상기 1차 권선 PCB, 상기 차폐 PCB, 상기 2차 권선 PCB를 감싸도록 결합되는 상부 코어와 하부 코어를 포함하고, 상기 상부 코어와 하부 코어 중에서 어느 하나에는 상기 각각의 PCB에 형성된 중앙 개구를 관통하는 중앙 레그가 형성된 자기 코어;를 포함하여 이루어지되, 상기 각 PCB의 측면에는, 다른 PCB와의 연결을 위한 캐스텔레이티드 홀(Castellated Hole)이 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 평면 변압기에서, 상기 각 PCB에 형성되는 비아홀은, 상기 중앙 레그가 관통하는 중앙 개구에 근접 배치되며, 상기 1차 권선과 2차 권선의 전류 용량에 비례하여 적어도 하나 이상 배치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 평면 변압기에서, 상기 차폐 PCB는, 절연체로 이루어지는 절연층; 차폐 권선을 이루는 코일 패턴이 형성된 차폐층;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 평면 변압기에서, 상기 1차 권선 PCB 상부에 배치되되, 차폐 권선을 이루는 코일 패턴이 형성된 상부 차폐 PCB;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 평면 변압기에서, 상기 상부 차폐 PCB는, 절연체로 이루어지는 절연층; 차폐 권선을 이루는 코일 패턴이 형성된 차폐층;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 평면 변압기에서, 상기 상부 차폐 PCB는, 냉각핀이 납땜 연결되는 냉각핀 납땜용 패드층;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 평면 변압기에서, 상기 2차 권선 PCB 하부에 배치되되, 차폐 권선을 이루는 코일 패턴이 형성된 하부 차폐 PCB;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 평면 변압기에서, 상기 하부 차폐 PCB는, 절연체로 이루어지는 절연층; 차폐 권선을 이루는 코일 패턴이 형성된 차폐층;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 평면 변압기에서, 상기 하부 차폐 PCB는, 높이를 조정하기 위한 높이 조정용 기판층;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 평면 변압기는, 1차 권선을 이루는 코일 패턴이 형성된 1차 권선 PCB; 2차 권선을 이루는 코일 패턴이 형성된 2차 권선 PCB; 상기 1차 PCB와 상기 2차 PCB 사이에 배치되되, 차폐 권선을 이루는 코일 패턴이 형성된 차폐 PCB; 상기 1차 권선 PCB 상부에 배치되되, 차폐 권선을 이루는 코일 패턴이 형성된 상부 차폐 PCB; 상기 2차 권선 PCB 하부에 배치되되, 차폐 권선을 이루는 코일 패턴이 형성된 하부 차폐 PCB; 상기 상부 차폐 PCB, 상기 1차 권선 PCB, 상기 차폐 PCB, 상기 2차 권선 PCB, 상기 하부 차폐 PCB를 감싸도록 결합되는 상부 코어와 하부 코어를 포함하고, 상기 상부 코어와 하부 코어 중에서 어느 하나에는 상기 각각의 PCB에 형성된 중앙 개구를 관통하는 중앙 레그가 형성된 자기 코어;를 포함하여 이루어지되, 상기 각 PCB의 측면에는, 다른 PCB와의 연결을 위한 캐스텔레이티드 홀(Castellated Hole)이 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 평면 변압기에서, 상기 각 PCB는, 측면에 형성된 상기 캐스텔레이티드 홀에 의해 납땜 연결되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 평면 변압기는, 1차 권선을 이루는 코일 패턴이 형성된 1차 권선 PCB; 2차 권선을 이루는 코일 패턴이 형성된 2차 권선 PCB; 상기 1차 PCB와 상기 2차 PCB 사이에 배치되되, 차폐 권선을 이루는 코일 패턴이 형성된 차폐 PCB; 상기 1차 권선 PCB, 상기 차폐 PCB, 상기 2차 권선 PCB를 감싸도록 결합되는 상부 코어와 하부 코어를 포함하고, 상기 상부 코어와 하부 코어 중에서 어느 하나에는 상기 각각의 PCB에 형성된 중앙 개구를 관통하는 중앙 레그가 형성된 자기 코어; 상기 자기 코어의 하부에 부착되어 상기 자기 코어에서 발생하는 열을 방출하는 제1 냉각핀; 상기 자기 코어의 상부에 부착되어 상기 자기 코어에서 발생하는 열을 방출하는 제2 냉각핀; 상기 1차 권선 PCB의 상부에 부착되어 상기 복수의 PCB에서 발생하는 열을 방출하는 제3 냉각핀;을 포함하여 이루어지되, 상기 각 PCB의 측면에는, 다른 PCB와의 연결을 위한 캐스텔레이티드 홀(Castellated Hole)이 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 평면 변압기에서, 상기 제1 냉각핀과 제2 냉각핀은, 열전도 양면 테이프에 의해 상기 자기 코어에 부착되고, 상기 제3 냉각핀은, 표면 실장 기술 방식에 의해 상기 1차 권선 PCB의 상부에 부착되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 평면 변압기는, 1차 권선을 이루는 코일 패턴이 형성된 1차 권선 PCB; 2차 권선을 이루는 코일 패턴이 형성된 2차 권선 PCB; 상기 1차 PCB와 상기 2차 PCB 사이에 배치되되, 차폐 권선을 이루는 코일 패턴이 형성된 차폐 PCB; 상기 1차 권선 PCB 상부에 배치되되, 차폐 권선을 이루는 코일 패턴이 형성된 상부 차폐 PCB; 상기 2차 권선 PCB 하부에 배치되되, 차폐 권선을 이루는 코일 패턴이 형성된 하부 차폐 PCB; 상기 상부 차폐 PCB, 상기 1차 권선 PCB, 상기 차폐 PCB, 상기 2차 권선 PCB, 상기 하부 차폐 PCB를 감싸도록 결합되는 상부 코어와 하부 코어를 포함하고, 상기 상부 코어와 하부 코어 중에서 어느 하나에는 상기 각각의 PCB에 형성된 중앙 개구를 관통하는 중앙 레그가 형성된 자기 코어; 상기 자기 코어의 하부에 부착되어 상기 자기 코어에서 발생하는 열을 방출하는 제1 냉각핀; 상기 자기 코어의 상부에 부착되어 상기 자기 코어에서 발생하는 열을 방출하는 제2 냉각핀; 상기 상부 차폐 PCB의 상부에 부착되어 상기 각 PCB에서 발생하는 열을 방출하는 제3 냉각핀;을 포함하여 이루어지되, 상기 각 PCB의 측면에는, 다른 PCB와의 연결을 위한 캐스텔레이티드 홀(Castellated Hole)이 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 평면 변압기에서, 상기 제1 냉각핀과 제2 냉각핀은, 열전도 양면 테이프에 의해 상기 자기 코어에 부착되고, 상기 제3 냉각핀은, 표면 실장 기술 방식에 의해 상기 상부 차폐 PCB의 상부에 부착되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 평면 변압기 제조 방법은, 자계 형성을 유도하는 하부 코어를 준비하는 단계; 상기 하부 코어의 내부에 2차 권선을 이루는 코일 패턴이 형성된 2차 권선 PCB를 적층하는 단계; 상기 2차 권선 PCB의 상부에 차폐 권선을 이루는 코일 패턴이 형성된 차폐 PCB를 적층하는 단계; 상기 차폐 PCB의 상부에 1차 권선을 이루는 코일 패턴이 형성된 1차 권선 PCB를 적층하는 단계; 상기 하부 코어의 내부에 적층된 상기 2차 권선 PCB, 상기 차폐 PCB, 상기 1차 권선 PCB를 각 PCB의 측면에 형성된 캐스텔레이티드 홀을 통해 연결시키는 단계; 상기 2차 권선 PCB, 상기 차폐 PCB, 상기 1차 권선 PCB가 적층되어 형성된 다층의 PCB를 감싸도록 상기 하부 코어에 상부 코어를 결합시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 평면 변압기 제조 방법에서, 상기 하부 코어의 하부에 제1 냉각핀을 부착시키는 단계; 상기 상부 코어의 상부에 제2 냉각핀을 부착시키는 단계; 상기 1차 권선 PCB의 상부에 제3 냉각핀을 부착시키는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 평면 변압기 제조 방법은, 자계 형성을 유도하는 하부 코어를 준비하는 단계; 상기 하부 코어의 내부에 차폐 권선을 이루는 코일 패턴이 형성된 하부 차폐 PCB를 적층하는 단계; 상기 하부 차폐 PCB의 상부에 2차 권선을 이루는 코일 패턴이 형성된 2차 권선 PCB를 적층하는 단계; 상기 2차 권선 PCB의 상부에 차폐 권선을 이루는 코일 패턴이 형성된 차폐 PCB를 적층하는 단계; 상기 차폐 PCB의 상부에 1차 권선을 이루는 코일 패턴이 형성된 1차 권선 PCB를 적층하는 단계; 상기 1차 권선 PCB의 상부에 차폐 권선을 이루는 코일 패턴이 형성된 상부 차폐 PCB를 적층하는 단계; 상기 하부 코어의 내부에 적층된 상기 하부 차폐 PCB, 상기 2차 권선 PCB, 상기 차폐 PCB, 상기 1차 권선 PCB, 상기 상부 차폐 PCB를 각 PCB의 측면에 형성된 캐스텔레이티드 홀을 통해 연결시키는 단계; 상기 하부 차폐 PCB, 상기 2차 권선 PCB, 상기 차폐 PCB, 상기 1차 권선 PCB, 상기 상부 차폐 PCB가 적층되어 형성된 다층의 PCB를 감싸도록 상기 하부 코어에 상부 코어를 결합시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 평면 변압기 제조 방법에서, 상기 하부 코어의 하부에 제1 냉각핀을 부착시키는 단계; 상기 상부 코어의 상부에 제2 냉각핀을 부착시키는 단계; 상기 상부 차폐 PCB의 상부에 제3 냉각핀을 부착시키는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
기타 실시 예의 구체적인 사항은 "발명을 실시하기 위한 구체적인 내용" 및 첨부 "도면"에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및/또는 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 각종 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다.
그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 각 실시 예의 구성만으로 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로도 구현될 수도 있으며, 단지 본 명세서에서 개시한 각각의 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구범위의 각 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐임을 알아야 한다.
본 발명에 의하면, PCB에 형성되는 비아홀이 차지하는 공간을 최소화하고, 관통홀 대신에 캐스텔레이티드 홀(Castellated Hole)을 사용하여 PCB의 크기를 최소화함으로써, 평면 변압기를 소형화 및 경량화할 수 있게 된다.
또한, 자기 코어뿐만 PCB에도 냉각핀을 장착하여 PCB에서 발생하는 열을 신속하게 방출시킬 수 있게 된다.
도 1은 종래 기술에 따른 평면 변압기의 권선을 구성하는 PCB를 예시적으로 보인 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 평면 변압기의 권선을 구성하는 PCB를 예시적으로 보인 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 평면 변압기의 구조를 개략적으로 보인 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 평면 변압기의 구조를 개략적으로 보인 단면도이다.
도 5는 본 발명에 적용되는 차폐 PCB를 예시적으로 보인 도면이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 평면 변압기의 구조를 개략적으로 보인 단면도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 평면 변압기의 구조를 개략적으로 보인 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 평면 변압기 제조 방법을 설명하기 위한 처리도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 평면 변압기 제조 방법을 설명하기 위한 처리도이다.
본 발명을 상세하게 설명하기 전에, 본 명세서에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 무조건 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 발명자가 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해서 각종 용어의 개념을 적절하게 정의하여 사용할 수 있고, 더 나아가 이들 용어나 단어는 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 함을 알아야 한다.
즉, 본 명세서에서 사용된 용어는 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하기 위해서 사용되는 것일 뿐이고, 본 발명의 내용을 구체적으로 한정하려는 의도로 사용된 것이 아니며, 이들 용어는 본 발명의 여러 가지 가능성을 고려하여 정의된 용어임을 알아야 한다.
또한, 본 명세서에서, 단수의 표현은 문맥상 명확하게 다른 의미로 지시하지 않는 이상, 복수의 표현을 포함할 수 있으며, 유사하게 복수로 표현되어 있다고 하더라도 단수의 의미를 포함할 수 있음을 알아야 한다.
본 명세서의 전체에 걸쳐서 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소를 "포함"한다고 기재하는 경우에는, 특별히 반대되는 의미의 기재가 없는 한 임의의 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 임의의 다른 구성 요소를 더 포함할 수도 있다는 것을 의미할 수 있다.
더 나아가서, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소의 "내부에 존재하거나, 연결되어 설치된다"라고 기재한 경우에는, 이 구성 요소가 다른 구성 요소와 직접적으로 연결되어 있거나 접촉하여 설치되어 있을 수 있고, 일정한 거리를 두고 이격되어 설치되어 있을 수도 있으며, 일정한 거리를 두고 이격되어 설치되어 있는 경우에 대해서는 해당 구성 요소를 다른 구성 요소에 고정 내지 연결하기 위한 제 3의 구성 요소 또는 수단이 존재할 수 있으며, 이 제 3의 구성 요소 또는 수단에 대한 설명은 생략될 수도 있음을 알아야 한다.
반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결"되어 있다거나, 또는 "직접 접속"되어 있다고 기재되는 경우에는, 제 3의 구성 요소 또는 수단이 존재하지 않는 것으로 이해하여야 한다.
마찬가지로, 각 구성 요소 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 " ~ 사이에"와 "바로 ~ 사이에", 또는 " ~ 에 이웃하는"과 " ~ 에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지의 취지를 가지고 있는 것으로 해석되어야 한다.
또한, 본 명세서에서 "일면", "타면", "일측", "타측", "제 1", "제 2" 등의 용어는, 사용된다면, 하나의 구성 요소에 대해서 이 하나의 구성 요소가 다른 구성 요소로부터 명확하게 구별될 수 있도록 하기 위해서 사용되며, 이와 같은 용어에 의해서 해당 구성 요소의 의미가 제한적으로 사용되는 것은 아님을 알아야 한다.
또한, 본 명세서에서 "상", "하", "좌", "우" 등의 위치와 관련된 용어는, 사용된다면, 해당 구성 요소에 대해서 해당 도면에서의 상대적인 위치를 나타내고 있는 것으로 이해하여야 하며, 이들의 위치에 대해서 절대적인 위치를 특정하지 않는 이상은, 이들 위치 관련 용어가 절대적인 위치를 언급하고 있는 것으로 이해하여서는 아니된다.
또한, 본 명세서에서는 각 도면의 각 구성 요소에 대해서 그 도면 부호를 명기함에 있어서, 동일한 구성 요소에 대해서는 이 구성 요소가 비록 다른 도면에 표시되더라도 동일한 도면 부호를 가지고 있도록, 즉 명세서 전체에 걸쳐 동일한 참조 부호는 동일한 구성 요소를 지시하고 있다.
본 명세서에 첨부된 도면에서 본 발명을 구성하는 각 구성 요소의 크기, 위치, 결합 관계 등은 본 발명의 사상을 충분히 명확하게 전달할 수 있도록 하기 위해서 또는 설명의 편의를 위해서 일부 과장 또는 축소되거나 생략되어 기술되어 있을 수 있고, 따라서 그 비례나 축척은 엄밀하지 않을 수 있다.
또한, 이하에서, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 구성, 예를 들어, 종래 기술을 포함하는 공지 기술에 대해 상세한 설명은 생략될 수도 있다.
이하, 본 발명의 실시 예에 대해 관련 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 평면 변압기의 권선을 구성하는 PCB를 예시적으로 보인 도면이다.
도 2에 도시하는 바와 같이, 본 발명에 적용되는 PCB(10)는 기판의 가운데에 중앙 개구(a)가 형성되어 있고, 소정의 패턴을 갖는 권선(b)이 형성된다.
그리고, PCB(10)에 형성된 권선(b)은 비아홀(c)을 통해 서로 다른 층의 PCB에 형성된 권선과 전기적으로 연결되고, 기판의 길이 방향 양쪽 끝 측면에는 외부 전극을 연결하기 위한 캐스텔레이티드 홀(Castellated Hole)(d)이 형성된다.
PCB(10)의 면적 크기를 최소화하기 위해, 비아홀(c)은 중앙 개구(a) 쪽으로 치우치게 근접 배치되는 것이 바람직하다.
또한, 비아홀(c)은 1차 권선과 2차 권선의 전류 용량에 비례하여 적어도 하나 이상 배치되는 것이 바람직하다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 적용되는 PCB(10)는 비아홀(c)이 중앙 개구(a) 쪽으로 치우치게 근접 배치되고, 측면에 형성된 캐스텔레이티드 홀(d)을 통해 외부 전극을 연결하도록 구현되므로, 면적 크기를 최소화할 수 있게 된다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 평면 변압기의 구조를 개략적으로 보인 단면도이다.
도 3에 도시하는 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 평면 변압기(100)는 자기 코어(110), 1차 권선 PCB(115), 차폐 PCB(120), 2차 권선 PCB(125) 등을 포함하여 이루어질 수 있다.
자기 코어(110)는 상부 코어와 하부 코어를 포함하여 이루어져, 상부 코어와 하부 코어가 1차 권선 PCB(115), 차폐 PCB(120), 2차 권선 PCB(125)를 외부에서 감싸도록 결합된다.
자기 코어(110)를 구성하는 상부 코어와 하부 코어 중에서 어느 하나에는 각각의 PCB(115, 120, 125)에 형성된 중앙 개구(a)를 관통하는 중앙 레그가 형성된다.
상부 코어와 하부 코어로 이루어져 자기 회로를 구성하는 자기 코어(110)는 공극이 없는 코어로 구성될 수 있다.
또한, 상부 코어와 하부 코어로 이루어져 자기 회로를 구성하는 자기 코어(110)는 공극이 있는 코어로 구성될 수 있다.
또한, 상부 코어와 하부 코어로 이루어져 자기 회로를 구성하는 자기 코어(110)는 평평한 평판 형태로 구현될 수 있다.
자기 코어(110)는 자성물성을 갖는 자성체(일예로, 페라이트)로 구현될 수 있다.
1차 권선 PCB(115)는 1차 권선을 이루는 코일 패턴이 형성되며, 가운데에는 자기 코어(110)의 중앙 레그가 관통하도록 중앙 개구(a)가 형성된다.
차폐 PCB(120)는 1차 권선 PCB(115)와 2차 권선 PCB(125) 사이에 배치되되, 차폐 권선을 이루는 코일 패턴이 형성되며, 가운데에는 자기 코어(110)의 중앙 레그가 관통하도록 중앙 개구(a)가 형성된다.
전술한, 차폐 PCB(120)는 절연체로 이루어지는 절연층과 차폐 권선을 이루는 코일 패턴이 형성된 차폐층을 포함하여 이루어질 수 있다.
2차 권선 PCB(125)는 2차 권선을 이루는 코일 패턴이 형성되며, 가운데에는 자기 코어(110)의 중앙 레그가 관통하도록 중앙 개구(a)가 형성된다.
여기서, 적층된 1차 권선 PCB(115), 차폐 PCB(120), 2차 권선 PCB(125)는 측면에 형성된 캐스텔레이티드 홀(d)에 납땜 방식으로 전선이나 전극을 연결하여 기계적/전기적으로 서로 연결되는 것이 바람직하다.
이에 따라, 적층된 1차 권선 PCB(115), 차폐 PCB(120), 2차 권선 PCB(125)의 측면에 형성된 캐스텔레이티드 홀(d)에는 납땜 연결부(165)가 형성된다.
전술한 바와 같이, 1차 권선 PCB(115), 차폐 PCB(120), 2차 권선 PCB(125)가 적층되어 형성된 다층의 PCB를 자기 코어(110)가 감싸도록 형성된 평면 변압기(100)는 연결 PCB(170)에 납땜 방식으로 직접 장착될 수 있다.
이에 따라, 평면 변압기(100)와 연결 PCB(170) 사이에 납땜 연결부(165)가 형성된다.
한편, 본 발명의 실시예에서는 평면 변압기(100)를 구성하는 1차 권선 PCB(115)에 형성된 1차 권선과 2차 권선 PCB(125)에 형성된 2차 권선에 인가되는 인가 전압의 주파수는 50kHz 이상, 2MHz 이하의 범위 내에서 설정될 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 평면 변압기의 구조를 개략적으로 보인 단면도이다.
도 4에 도시하는 바와 같이 본 발명의 다른 실시예에 따른 평면 변압기(100)는 자기 코어(110), 상부 차폐 PCB(130), 1차 권선 PCB(115), 차폐 PCB(120), 2차 권선 PCB(125), 하부 차폐 PCB(135) 등을 포함하여 이루어질 수 있다.
여기서, 자기 코어(110), 1차 권선 PCB(115), 차폐 PCB(120), 2차 권선 PCB(125)는 도 3에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 평면 변압기(100)의 자기 코어(110), 1차 권선 PCB(115), 차폐 PCB(120), 2차 권선 PCB(125)와 실질적으로 동일하므로, 동일한 도면 부호를 부여하고, 반복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 4에서, 상부 차폐 PCB(130)는 1차 권선 PCB(115)의 상부에 배치되되, 차폐 권선을 이루는 코일 패턴이 형성되며, 가운데에는 자기 코어(110)의 중앙 레그가 관통하도록 중앙 개구(a)가 형성된다.
전술한, 상부 차폐 PCB(130)는 절연체로 이루어지는 절연층과 차폐 권선을 이루는 코일 패턴이 형성된 차폐층을 포함하여 이루어질 수 있다.
또한, 상부 차폐 PCB(130)는 후술하는 냉각핀이 납땜 연결되는 냉각핀 납땜용 패드층을 포함하여 이루어질 수 있다.
하부 차폐 PCB(135)는 2차 권선 PCB(125)의 하부에 배치되되, 차폐 권선을 이루는 코일 패턴이 형성되며, 가운데에는 자기 코어(110)의 중앙 레그가 관통하도록 중앙 개구(a)가 형성된다.
전술한, 하부 차폐 PCB(135)는 절연체로 이루어지는 절연층과 차폐 권선을 이루는 코일 패턴이 형성된 차폐층을 포함하여 이루어질 수 있다.
또한, 하부 차폐 PCB(135)는 상부 차폐 PCB(130), 1차 권선 PCB(115), 차폐 PCB(120), 2차 권선 PCB(125), 하부 차폐 PCB(135)가 적층되어 형성된 다층 PCB의 높이를 조정하기 위한 높이 조정용 기판층을 포함하여 이루어질 수 있다.
여기서, 적층된 상부 차폐 PCB(130), 1차 권선 PCB(115), 차폐 PCB(120), 2차 권선 PCB(125), 하부 차폐 PCB(135)는 측면에 형성된 캐스텔레이티드 홀(d)에 납땜 방식으로 전선이나 전극을 연결하여 기계적/전기적으로 서로 연결되는 것이 바람직하다.
이에 따라, 적층된 1차 권선 PCB(115), 차폐 PCB(120), 2차 권선 PCB(125)의 측면에 형성된 캐스텔레이티드 홀(d)에는 납땜 연결부(165)가 형성된다.
이와 같이, 상부 차폐 PCB(130), 1차 권선 PCB(115), 차폐 PCB(120), 2차 권선 PCB(125), 하부 차폐 PCB(135)가 적층되어 형성된 다층의 PCB를 자기 코어(110)가 감싸도록 형성된 평면 변압기(100)는 연결 PCB(170)에 납땜 방식으로 직접 장착될 수 있다.
이에 따라, 평면 변압기(100)와 연결 PCB(170) 사이에 납땜 연결부(165)가 형성된다.
앞서 설명한 바와 같이, 차폐 PCB(120), 상부 차폐 PCB(130), 하부 차폐 PCB(135)에는 차폐 권선을 이루는 코일 패턴이 형성되는데, 차폐 PCB(120), 상부 차폐 PCB(130), 하부 차폐 PCB(135)에 형성되는 차폐 권선은 도 5에 도시하는 바와 같이, 1쌍의 나선 형상으로 구현될 수 있다.
여기서, 차폐 권선은 도체폭이 0.2mm에서 5mm 이하이고, 나선 간의 절연 간격은 국제 규격(IPC-2221)을 따르며, 차폐층의 각 출력 전극은 측면에 형성된 캐스텔레이티드 홀(d)에 의해 외부로 연결될 수 있다.
이와 같이, 차폐 권선을 1쌍의 나선 형상으로 구현하게 되면, 중앙 개구(a)를 관통하는 자기 코어(110)에 의해 차폐 권선의 직각 방향으로 매우 강한 고주파 자속이 흐르게 되므로, 차폐 권선에 동심원 형태의 와전류가 흐르게 되는데, 나선형 회로에서는 폐회로가 없으므로, 와전류가 흐를 수 없는 구조가 되어, 패러데이 차폐가 가능해 진다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 평면 변압기의 구조를 개략적으로 보인 단면도이다.
도 6에 도시하는 바와 같이 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 평면 변압기(100)는 자기 코어(110), 1차 권선 PCB(115), 차폐 PCB(120), 2차 권선 PCB(125), 제1 냉각핀(140), 제2 냉각핀(145), 제3 냉각핀(150) 등을 포함하여 이루어질 수 있다.
여기서, 자기 코어(110), 1차 권선 PCB(115), 차폐 PCB(120), 2차 권선 PCB(125)는 도 3에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 평면 변압기(100)의 자기 코어(110), 1차 권선 PCB(115), 차폐 PCB(120), 2차 권선 PCB(125)와 실질적으로 동일하므로, 동일한 도면 부호를 부여하고, 반복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 6에서, 제1 냉각핀(140)은 자기 코어(110)의 하부에 부착되어 자기 코어(110)에서 발생하는 열을 방출한다.
제1 냉각핀(140)은 열전도 양면 테이프(160)에 의해 자기 코어(110)의 하부에 부착될 수 있다.
제1 냉각핀(140)은 연결 PCB(170)에도 연결되어 연결 PCB(170)에서 발생하는 열을 함께 방출할 수 있도록 하기 위해, 다층의 PCB 양단에 각각 연결되는 연결 PCB(170)에도 연결될 수 있게 충분한 크기를 갖도록 구현되는 것이 바람직하다.
제2 냉각핀(145)은 자기 코어(110)의 상부에 부착되어 자기 코어(110)에서 발생하는 열을 방출한다.
제2 냉각핀(145)은 열전도 양면 테이프(160)에 의해 자기 코어(110)의 상부에 부착될 수 있다.
전술한 바와 같이 자기 코어(110)의 하부와 상부에는 각각 열전도 양면 테이프(160)에 의해 제1 냉각핀(140)과 제2 냉각핀(145)이 부착되어 자기 코어(110)에서 발생하는 열을 방출한다.
제3 냉각핀(150)은 1차 권선 PCB(115)의 상부에 부착되어, 1차 권선 PCB(115), 차폐 PCB(120), 2차 권선 PCB(125)가 적층되어 형성된 다층의 PCB에서 발생하는 열을 방출한다.
제3 냉각핀(150)은 1차 권선 PCB(115) 중에서 자기 코어(110)에 의해 감싸여진 부분이 아닌 노출된 부분에 설치될 수 있다.
제3 냉각핀(150)은 표면 실장 기술 방식에 의해 1차 권선 PCB(115)의 상부에 직접 납땜 부착될 수 있다.
이에 따라, 제3 냉각핀(150)과 1차 권선 PCB(115) 사이에 납땜 연결부(165)가 형성된다.
전술한 바와 같이, 제3 냉각핀(150)은 1차 권선 PCB(115)의 상부에 납땜 부착되므로, 1차 권선 PCB(115)는 제3 냉각핀(150)이 납땜 연결되는 납땜용 패드층을 포함하여 이루어질 수 있다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 평면 변압기의 구조를 개략적으로 보인 단면도이다.
도 7에 도시하는 바와 같이 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 평면 변압기(100)는 자기 코어(110), 상부 차폐 PCB(130), 1차 권선 PCB(115), 차폐 PCB(120), 2차 권선 PCB(125), 하부 차폐 PCB(135), 제1 냉각핀(140), 제2 냉각핀(145), 제3 냉각핀(150) 등을 포함하여 이루어질 수 있다.
여기서, 자기 코어(110), 상부 차폐 PCB(130), 1차 권선 PCB(115), 차폐 PCB(120), 2차 권선 PCB(125), 하부 차폐 PCB(135)는 도 4에 도시된 본 발명의 다른 실시예에 따른 평면 변압기(100)의 자기 코어(110), 상부 차폐 PCB(130), 1차 권선 PCB(115), 차폐 PCB(120), 2차 권선 PCB(125), 하부 차폐 PCB(135)와 실질적으로 동일하고, 제1 냉각핀(140), 제2 냉각핀(145)은 도 6에 도시된 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 평면 변압기(100)의 제1 냉각핀(140), 제2 냉각핀(145)과 실질적으로 동일하므로, 동일한 도면 부호를 부여하고, 반복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 7에서, 제3 냉각핀(150)은 상부 차폐 PCB(130)의 상부에 부착되어, 상부 차폐 PCB(130), 1차 권선 PCB(115), 차폐 PCB(120), 2차 권선 PCB(125), 하부 차폐 PCB(135)가 적층되어 형성된 다층의 PCB에서 발생하는 열을 방출한다.
제3 냉각핀(150)은 상부 차폐 PCB(130) 중에서 자기 코어(110)에 의해 감싸여진 부분이 아닌 노출된 부분에 설치될 수 있다.
제3 냉각핀(150)은 표면 실장 기술 방식에 의해 상부 차폐 PCB(130)의 상부에 직접 납땜 부착될 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 평면 변압기 제조 방법을 설명하기 위한 처리도이다.
우선, 단계 S10에서는 자계 형성을 유도하는 하부 코어를 준비한다.
이후, 단계 S20에서는 하부 코어의 내부에 2차 권선을 이루는 코일 패턴이 형성된 2차 권선 PCB(125)를 적층한다.
그리고, 단계 S30에서는 2차 권선 PCB(125)의 상부에 차폐 권선을 이루는 코일 패턴이 형성된 차폐 PCB(120)를 적층한다.
상기한 단계 S30에서 2차 권선 PCB(125) 상부에 적층되는 차폐 PCB(120)는 절연체로 이루어지는 절연층과, 차폐 권선을 이루는 코일 패턴이 형성된 차폐층을 포함하여 이루어질 수 있다.
그리고, 단계 S40에서는 차폐 PCB(120)의 상부에 1차 권선을 이루는 코일 패턴이 형성된 1차 권선 PCB(115)를 적층한다.
그리고, 단계 S50에서는 하부 코어의 내부에 적층된 2차 권선 PCB(125), 차폐 PCB(120), 1차 권선 PCB(115)를 각 PCB(125, 120, 115)의 측면에 형성된 캐스텔레이티드 홀(d)에 납땜 방식으로 전선이나 전극을 연결하여 서로 연결시키다.
그리고, 단계 S60에서는 2차 권선 PCB(125), 차폐 PCB(120), 1차 권선 PCB(115)가 적층되어 형성된 다층의 PCB를 감싸도록 하부 코어에 상부 코어를 결합시켜 자기 코어(110)를 형성한다.
상기한 단계 S60을 통해 2차 권선 PCB(125), 차폐 PCB(120), 1차 권선 PCB(115)가 적층되어 형성된 다층의 PCB를 자기 코어(110)가 감싸도록 형성된 평면 변압기(100)는, 연결 PCB(170)에 납땜 방식으로 직접 장착될 수 있다.
이후, 단계 S70에서는 자기 코어(110)에서 발생하는 열을 방출시키기 위해 자기 코어(110)의 하부에 제1 냉각핀(140)을 부착시킨다.
상기한 단계 S70에서 제1 냉각핀(140)은 열전도 양면 테이프(160)에 의해 자기 코어(110)의 하부에 부착될 수 있다.
그리고, 단계 S80에서는 자기 코어(110)의 상부에 제2 냉각핀(145)을 부착시킨다.
상기한 단계 S80에서 제2 냉각핀(145)은 열전도 양면 테이프(160)에 의해 자기 코어(110)의 하부에 부착될 수 있다.
그리고, 단계 S90에서는 2차 권선 PCB(125), 차폐 PCB(120), 1차 권선 PCB(115)가 적층되어 형성된 다층의 PCB에서 발생하는 열을 방출시키기 위해 1차 권선 PCB(115)의 상부에 제3 냉각핀(150)을 부착시킨다.
상기한 단계 S90에서 제3 냉각핀(150)은 표면 실장 기술 방식에 의해 1차 권선 PCB(115)의 상부에 직접 납땜 부착될 수 있다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 평면 변압기 제조 방법을 설명하기 위한 처리도이다.
우선, 단계 S110에서는 자계 형성을 유도하는 하부 코어를 준비한다.
이후, 단계 S115에서는 하부 코어의 내부에 차폐 권선을 이루는 코일 패턴이 형성된 하부 차폐 PCB(135)를 적층한다.
상기한 단계 S115에서 하부 코어의 내부에 적층되는 하부 차폐 PCB(135)는 절연체로 이루어지는 절연층과 차폐 권선을 이루는 코일 패턴이 형성된 차폐층을 포함하여 이루어질 수 있다.
또한, 하부 차폐 PCB(135)는 높이를 조정하기 위한 높이 조정용 기판층을 포함하여 이루어질 수 있다.
그리고, 단계 S120에서는 하부 차폐 PCB(135) 상부에 2차 권선을 이루는 코일 패턴이 형성된 2차 권선 PCB(125)를 적층한다.
그리고, 단계 S125에서는 2차 권선 PCB(125)의 상부에 차폐 권선을 이루는 코일 패턴이 형성된 차폐 PCB(120)를 적층한다.
상기한 단계 S125에서 2차 권선 PCB(125) 상부에 적층되는 차폐 PCB(120)는 절연체로 이루어지는 절연층과, 차폐 권선을 이루는 코일 패턴이 형성된 차폐층을 포함하여 이루어질 수 있다.
그리고, 단계 S130에서는 차폐 PCB(120)의 상부에 1차 권선을 이루는 코일 패턴이 형성된 1차 권선 PCB(115)를 적층한다.
그리고, 단계 S135에서는 1차 권선 PCB(115)의 상부에 차폐 권선을 이루는 코일 패턴이 형성된 상부 차폐 PCB(130)를 적층한다.
상기한 단계 S135에서 1차 권선 PCB(115) 상부에 적층되는 상부 차폐 PCB(130)는 절연체로 이루어지는 절연층과, 차폐 권선을 이루는 코일 패턴이 형성된 차폐층을 포함하여 이루어질 수 있다.
또한, 상부 차폐 PCB(130)는 냉각핀이 납땜 연결되는 냉각핀 납땜용 패드층을 포함하여 이루어질 수 있다.
그리고, 단계 S140에서는 하부 코어의 내부에 적층된 하부 차폐 PCB(135), 2차 권선 PCB(125), 차폐 PCB(120), 1차 권선 PCB(115), 상부 차폐 PCB(130)를 각 PCB(135, 125, 120, 115, 130)의 측면에 형성된 캐스텔레이티드 홀(d)에 납땜 방식으로 전선이나 전극을 연결하여 서로 연결시키다.
그리고, 단계 S145에서는 하부 차폐 PCB(135), 2차 권선 PCB(125), 차폐 PCB(120), 1차 권선 PCB(115), 상부 차폐 PCB(130)가 적층되어 형성된 다층의 PCB를 감싸도록 하부 코어에 상부 코어를 결합시켜 자기 코어(110)를 형성한다.
상기한 단계 S145를 통해 하부 차폐 PCB(135), 2차 권선 PCB(125), 차폐 PCB(120), 1차 권선 PCB(115), 상부 차폐 PCB(130)가 적층되어 형성된 다층의 PCB를 자기 코어(110)가 감싸도록 형성된 평면 변압기(100)는, 연결 PCB(170)에 납땜 방식으로 직접 장착될 수 있다.
이후, 단계 S150에서는 자기 코어(110)에서 발생하는 열을 방출시키기 위해 자기 코어(110)의 하부에 제1 냉각핀(140)을 부착시킨다.
상기한 단계 S150에서 제1 냉각핀(140)은 열전도 양면 테이프(160)에 의해 자기 코어(110)의 하부에 부착될 수 있다.
그리고, 단계 S155에서는 자기 코어(110)의 상부에 제2 냉각핀(145)을 부착시킨다.
상기한 단계 S155에서 제2 냉각핀(145)은 열전도 양면 테이프(160)에 의해 자기 코어(110)의 하부에 부착될 수 있다.
그리고, 단계 S160에서는 2차 권선 PCB(125), 차폐 PCB(120), 1차 권선 PCB(115)가 적층되어 형성된 다층의 PCB에서 발생하는 열을 방출시키기 위해 1차 권선 PCB(115)의 상부에 제3 냉각핀(150)을 부착시킨다.
상기한 단계 S160에서 제3 냉각핀(150)은 표면 실장 기술 방식에 의해 1차 권선 PCB(115)의 상부에 직접 납땜 부착될 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 의하면, PCB에 형성되는 비아홀이 차지하는 공간을 최소화하고, 관통홀 대신에 캐스텔레이티드 홀을 사용하여 PCB의 크기를 최소화함으로써, 평면 변압기를 소형화 및 경량화할 수 있게 된다.
또한, 자기 코어뿐만 PCB에도 냉각핀을 장착하여 PCB에서 발생하는 열을 신속하게 방출시킬 수 있게 된다.
이상, 일부 예를 들어서 본 발명의 바람직한 여러 가지 실시 예에 대해서 설명하였지만, 본 "발명을 실시하기 위한 구체적인 내용" 항목에 기재된 여러 가지 다양한 실시 예에 관한 설명은 예시적인 것에 불과한 것이며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이상의 설명으로부터 본 발명을 다양하게 변형하여 실시하거나 본 발명과 균등한 실시를 행할 수 있다는 점을 잘 이해하고 있을 것이다.
또한, 본 발명은 다른 다양한 형태로 구현될 수 있기 때문에 본 발명은 상술한 설명에 의해서 한정되는 것이 아니며, 이상의 설명은 본 발명의 개시 내용이 완전해지도록 하기 위한 것으로 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것일 뿐이며, 본 발명은 청구범위의 각 청구항에 의해서 정의될 뿐임을 알아야 한다.
110. 자기 코어,
115. 1차 권선 PCB,
120. 차폐 PCB,
125. 2차 권선 PCB,
130. 상부 차폐 PCB,
135. 하부 차폐 PCB,
140. 제1 냉각핀,
145. 제2 냉각핀,
150. 제3 냉각핀,
160. 열전도 양면 테이프,
165. 납땜 연결부
170. 연결 PCB

Claims (19)

1차 권선을 이루는 코일 패턴이 형성된 1차 권선 PCB;
2차 권선을 이루는 코일 패턴이 형성된 2차 권선 PCB;
상기 1차 권선 PCB와 상기 2차 권선 PCB 사이에 배치되되, 차폐 권선을 이루는 코일 패턴이 형성된 차폐 PCB;
상기 1차 권선 PCB, 상기 차폐 PCB, 상기 2차 권선 PCB를 감싸도록 결합되는 상부 코어와 하부 코어를 포함하고, 상기 상부 코어와 하부 코어 중에서 어느 하나에는 상기 각각의 PCB에 형성된 중앙 개구를 관통하는 중앙 레그가 형성된 자기 코어;를 포함하여 이루어지되,
상기 각 PCB의 측면에는 다른 PCB와의 연결을 위한 캐스텔레이티드 홀(Castellated Hole)이 형성되고;
상기 차폐 PCB에 1차 권선 PCB 상부에 배치되되, 차폐 권선을 이루는 코일 패턴이 형성된 상부 차폐 PCB와, 상기 2차 권선 PCB 하부에 배치되되, 차폐 권선을 이루는 코일 패턴이 형성된 하부 차폐 PCB를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
평면 변압기.
제1항에 있어서,
상기 각 PCB에 형성되는 비아홀은,
상기 중앙 레그가 관통하는 중앙 개구에 근접 배치되며,
상기 1차 권선과 2차 권선의 전류 용량에 비례하여 적어도 하나 이상 배치되는 것을 특징으로 하는,
평면 변압기.
제1항에 있어서,
상기 차폐 PCB는,
절연체로 이루어지는 절연층;
차폐 권선을 이루는 코일 패턴이 형성된 차폐층;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는,
평면 변압기.
삭제
제1항에 있어서,
상기 상부 차폐 PCB는,
절연체로 이루어지는 절연층;
차폐 권선을 이루는 코일 패턴이 형성된 차폐층;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는,
평면 변압기.
제5항에 있어서,
상기 상부 차폐 PCB는,
냉각핀이 납땜 연결되는 냉각핀 납땜용 패드층;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
평면 변압기.
삭제
제1항에 있어서,
상기 하부 차폐 PCB는,
절연체로 이루어지는 절연층;
차폐 권선을 이루는 코일 패턴이 형성된 차폐층;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는,
평면 변압기.
제8항에 있어서,
상기 하부 차폐 PCB는,
높이를 조정하기 위한 높이 조정용 기판층;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
평면 변압기.
1차 권선을 이루는 코일 패턴이 형성된 1차 권선 PCB;
2차 권선을 이루는 코일 패턴이 형성된 2차 권선 PCB;
상기 1차 권선 PCB와 상기 2차 권선 PCB 사이에 배치되되, 차폐 권선을 이루는 코일 패턴이 형성된 차폐 PCB;
상기 1차 권선 PCB 상부에 배치되되, 차폐 권선을 이루는 코일 패턴이 형성된 상부 차폐 PCB;
상기 2차 권선 PCB 하부에 배치되되, 차폐 권선을 이루는 코일 패턴이 형성된 하부 차폐 PCB;
상기 상부 차폐 PCB, 상기 1차 권선 PCB, 상기 차폐 PCB, 상기 2차 권선 PCB, 상기 하부 차폐 PCB를 감싸도록 결합되는 상부 코어와 하부 코어를 포함하고, 상기 상부 코어와 하부 코어 중에서 어느 하나에는 상기 각각의 PCB에 형성된 중앙 개구를 관통하는 중앙 레그가 형성된 자기 코어;를 포함하여 이루어지되,
상기 각 PCB의 측면에는,
다른 PCB와의 연결을 위한 캐스텔레이티드 홀(Castellated Hole)이 형성되고;
상기 각 PCB는 측면에 형성된 상기 캐스텔레이티드 홀에 의해 납땜 연결되는 것을 특징으로 하는,
평면 변압기.
삭제
1차 권선을 이루는 코일 패턴이 형성된 1차 권선 PCB;
2차 권선을 이루는 코일 패턴이 형성된 2차 권선 PCB;
상기 1차 권선 PCB와 상기 2차 권선 PCB 사이에 배치되되, 차폐 권선을 이루는 코일 패턴이 형성된 차폐 PCB;
상기 1차 권선 PCB, 상기 차폐 PCB, 상기 2차 권선 PCB를 감싸도록 결합되는 상부 코어와 하부 코어를 포함하고, 상기 상부 코어와 하부 코어 중에서 어느 하나에는 상기 각각의 PCB에 형성된 중앙 개구를 관통하는 중앙 레그가 형성된 자기 코어;
상기 자기 코어의 하부에 부착되어 상기 자기 코어에서 발생하는 열을 방출하는 제1 냉각핀;
상기 자기 코어의 상부에 부착되어 상기 자기 코어에서 발생하는 열을 방출하는 제2 냉각핀;
상기 1차 권선 PCB의 상부에 부착되어 상기 복수의 PCB에서 발생하는 열을 방출하는 제3 냉각핀;을 포함하여 이루어지되,
상기 각 PCB의 측면에는,
다른 PCB와의 연결을 위한 캐스텔레이티드 홀(Castellated Hole)이 형성되고;
상기 차폐 PCB에 1차 권선 PCB 상부에 배치되되, 차폐 권선을 이루는 코일 패턴이 형성된 상부 차폐 PCB와 상기 2차 권선 PCB 하부에 배치되되, 차폐 권선을 이루는 코일 패턴이 형성된 하부 차폐 PCB를 더 포함하며;
상기 제1 냉각핀과 제2 냉각핀은,
열전도 양면 테이프에 의해 상기 자기 코어에 부착되고,
상기 제3 냉각핀은,
표면 실장 기술 방식에 의해 상기 1차 권선 PCB의 상부에 부착되는 것을 특징으로 하는,
평면 변압기.
삭제
1차 권선을 이루는 코일 패턴이 형성된 1차 권선 PCB;
2차 권선을 이루는 코일 패턴이 형성된 2차 권선 PCB;
상기 1차 권선 PCB와 상기 2차 권선 PCB 사이에 배치되되, 차폐 권선을 이루는 코일 패턴이 형성된 차폐 PCB;
상기 1차 권선 PCB 상부에 배치되되, 차폐 권선을 이루는 코일 패턴이 형성된 상부 차폐 PCB;
상기 2차 권선 PCB 하부에 배치되되, 차폐 권선을 이루는 코일 패턴이 형성된 하부 차폐 PCB;
상기 상부 차폐 PCB, 상기 1차 권선 PCB, 상기 차폐 PCB, 상기 2차 권선 PCB, 상기 하부 차폐 PCB를 감싸도록 결합되는 상부 코어와 하부 코어를 포함하고, 상기 상부 코어와 하부 코어 중에서 어느 하나에는 상기 각각의 PCB에 형성된 중앙 개구를 관통하는 중앙 레그가 형성된 자기 코어;
상기 자기 코어의 하부에 부착되어 상기 자기 코어에서 발생하는 열을 방출하는 제1 냉각핀;
상기 자기 코어의 상부에 부착되어 상기 자기 코어에서 발생하는 열을 방출하는 제2 냉각핀;
상기 상부 차폐 PCB의 상부에 부착되어 상기 각 PCB에서 발생하는 열을 방출하는 제3 냉각핀;을 포함하여 이루어지되,
상기 각 PCB의 측면에는,
다른 PCB와의 연결을 위한 캐스텔레이티드 홀(Castellated Hole)이 형성되고;
상기 제1 냉각핀과 제2 냉각핀은,
열전도 양면 테이프에 의해 상기 자기 코어에 부착되고,
상기 제3 냉각핀은,
표면 실장 기술 방식에 의해 상기 상부 차폐 PCB의 상부에 부착되는 것을 특징으로 하는,
평면 변압기,
삭제
삭제
삭제
자계 형성을 유도하는 하부 코어를 준비하는 단계;
상기 하부 코어의 내부에 차폐 권선을 이루는 코일 패턴이 형성된 하부 차폐 PCB를 적층하는 단계;
상기 하부 차폐 PCB의 상부에 2차 권선을 이루는 코일 패턴이 형성된 2차 권선 PCB를 적층하는 단계;
상기 2차 권선 PCB의 상부에 차폐 권선을 이루는 코일 패턴이 형성된 차폐 PCB를 적층하는 단계;
상기 차폐 PCB의 상부에 1차 권선을 이루는 코일 패턴이 형성된 1차 권선 PCB를 적층하는 단계;
상기 1차 권선 PCB의 상부에 차폐 권선을 이루는 코일 패턴이 형성된 상부 차폐 PCB를 적층하는 단계;
상기 하부 코어의 내부에 적층된 상기 하부 차폐 PCB, 상기 2차 권선 PCB, 상기 차폐 PCB, 상기 1차 권선 PCB, 상기 상부 차폐 PCB를 각 PCB의 측면에 형성된 캐스텔레이티드 홀을 통해 연결시키는 단계;
상기 하부 차폐 PCB, 상기 2차 권선 PCB, 상기 차폐 PCB, 상기 1차 권선 PCB, 상기 상부 차폐 PCB가 적층되어 형성된 다층의 PCB를 감싸도록 상기 하부 코어에 상부 코어를 결합시키는 단계를 포함하고;
상기 하부 코어의 하부에 제1 냉각핀을 부착시키는 단계와, 상기 상부 코어의 상부에 제2 냉각핀을 부착시키는 단계 및 상기 상부 차폐 PCB의 상부에 제3 냉각핀을 부착시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
평면 변압기 제조 방법.
삭제
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