KR20140115011A - 동축 와이어를 이용한 인덕터 코일 및 이의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 질량을 저감하고, 발열성능 및 가요성을 개선한 인덕터 코일에 관한 것으로, 본 발명에 따른 동축 와이어를 이용한 인덕터 코일은, 길이방향으로 연장되어 형성되고, 입력신호에 따른 인덕턴스를 제공하는 제 1 코어 전도층; 상기 제 1 코어 전도층을 둘러쌓도록 형성되어 상기 제 1 코어 전도층을 전기적으로 절연시키는 제 1 절연층; 상기 제 1 절연층을 둘러쌓도록 형성되고, 상기 입력신호에 따른 인덕턴스를 제공하는 제 2 전도층; 및 상기 제 2 전도층을 둘러쌓도록 형성되어 상기 제 2 전도층을 전기적으로 절연시키는 제 2 절연층;을 포함하여 구성되는 동축 와이어를 권선하여 형성되는 인덕터 코일에 있어서, 상기 제 1 코어 전도층은, 상기 인덕터 코일의 상기 입력신호가 입력되는 입력단 및 상기 인덕터 코일의 출력신호가 출력되는 출력단에서 상기 제 2 전도층과 전기적으로 접속되어 상기 제 2 전도층과 병렬 연결되는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 동축 와이어를 이용한 인덕터 코일 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로는 제 1 코어 전도층 및 제 2 전도층이 동심상으로 형성됨으로써 질량을 저감하고, 가요성이 우수하고, 발열성능이 개선된 동축 와이어를 이용한 인덕터 코일 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
인덕터 코일은 입력신호에 따라 인덕턴스를 제공하는 수동소자로서, 입력신호에 따라 진동판을 진동시키는 스피커의 보이스 코일, 입력신호에 따라 회전자를 회전시키는 모터의 모터 코일, 입력전압에 따른 유도전압을 발생하여 전압을 승압 또는 강압시키는 트랜스포머의 코일에 사용된다.
종래의 인덕터 코일은 가격이 저렴하고 전도성이 우수한 구리 와이어를 사용하는 것이 일반적이다. 도 1은 종래의 구리 와이어(10)를 도시한다. 구리 와이어(10)는 구리 코어 전도층(11), 절연층(12)을 포함하여 구성된다. 구리 코어 전도층(11)은 코일 형태에서 입력신호에 따른 인덕턴스를 제공하는 기능을 수행한다. 구리 코어 전도층(11)은 통상 20 내지 100 ㎛ 의 지름을 가지도록 형성된다.
절연층(12)은 구리 코어 전도층(11)을 둘러싸도록 형성되고 구리 와이어(10)가 권선되었을 때 구리 코어 전도층(11) 간의 합선을 방지하는 기능을 수행한다. 절연층(12)의 소재로는 폴리우레탄(polyurethane), 폴리에스테르이미드(polyesterimide) 등의 폴리머 필름을 사용하는 것이 일반적이며 통상 2 내지 3 ㎛ 의 두께로 형성된다.
권선의 중심이 되는 보빈 또는 금속 철심 없이 구리 와이어(10)가 자체적으로 코일형상을 유지하기 위하여 구리 와이어(10)의 최외각에는 절연층(12)을 둘러싸도록 형성되고 자체 접착력(self-bonding)을 제공하는 접착층(19)을 더 포함할 수 있다. 접착층(19)의 소재로는 접착제로 사용되는 폴리비닐부티랄(polyvinyl butyral), 폴리아미드(polyamide) 등을 사용하는 것이 일반적이며, 통상 2 내지 3 ㎛ 의 두께로 형성된다.
그런데, 구리의 비중은 8.92 g/cm2 으로 상대적으로 무거운 편이기 때문에 구리 와이어(10)를 이용하는 경우 인덕터 코일의 질량이 상승하는 문제가 있다. 특히 소형 IT 기기에 사용되는 초박형 마이크로스피커에서 보이스 코일의 질량 증가가 문제가 된다. 진동판 및 보이스 코일로 구성되는 진동계에서 보이스 코일이 차지하는 중량비는 약 80% 정도이기 때문에 무거운 구리 와이어(10)로 보이스 코일을 구성하는 경우 상대적으로 무거운 진동계를 진동시키는 높은 구동력을 확보하기 위해자기장의 세기가 강한 자석이 요구된다. 따라서 영구자석의 크기가 증가하여야 하고 이로 인해 마이크로스피커의 두께가 두꺼워질 뿐 아니라 음압특성이 떨어지는 문제가 발생한다. 뿐만 아니라 구리 와이어(10)는 가요성이 떨어지기 때문에 코일로 권선하는 과정 또는 권선후에 절단되는 불량이 발생하기 쉽고, 인덕터 코일의 발열에 의해 접착층(19)의 접착력이 저하되는 문제가 발생한다.
인덕터 코일의 질량을 감소하기 위한 방법으로 알루미늄 소재의 코어 전도체에 구리를 클래드한 CCAW(구리 클래드 알루미늄 와이어 Copper-clad aluminium wire)를 이용한 보이스 코일이 제안되었다. John D. Nicholson의 미국특허 제723,717호 "Electric conductor"는 이러한 CCAW의 구조 및 기능을 개시한다.
도 2는 종래의 CCAW(20)를 도시한다. 알루미늄 코어층(21)은 구리보다 비중이 낮은 알루미늄으로 형성되며 통상 10 내지 90 ㎛ 의 지름을 가지도록 형성된다. 구리 클래드층(22)은 알루미늄 보다 전도성이 높은 구리를 사용하며 알루미늄 코어층(21)에 클래드에 구리층을 씌우는(clad) 방식으로 형성된다. 구리 클래드층(22)은 통상 3 내지 7 ㎛ 의 두께로 형성된다.
구리 클래드층(22) 상에는 2 내지 3 ㎛ 두께의 절연층(22)이 형성되고, 셀프본딩을 하는 경우 CCAW(20)의 최외각에는 2 내지 3 ㎛ 두께의 접착층(29)이 더 형성될 수 있다.
CCAW(20)는 구리 와이어(10)에 비해 비중이 낮은 알루미늄을 사용하기 때문에 와이어(20)의 질량을 보다 저감할 수 있을 뿐 아니라 전도성이 높고 표면에 위치한 구리 클래드층(22)을 통해 대부분의 전류가 흐르기 때문에 전도성이 우수한 장점이 있다. 그러나 스마트폰, 태블릿 PC, TV 등의 IT 기기의 초박형 경향에 대응하기 위해서는 CCAW(20) 보다도 가벼운 구조의 와이어가 요구되고 있다. 또한 CCAW(20)의 경우에도 구리 와이어(10)와 동일하게 낮은 가요성으로 인해 코일 권선 과정 또는 권선후에 CCAW(20)가 절단되는 불량이 발생하기 쉽고, 인덕터 코일의 발열에 의해 접착층(19)의 접착력이 저하되는 문제가 발생한다.
한편, 코일의 질량을 저감하는 다른 방법으로는, 복수의 인덕터 코일을 서로 병렬로 연결하여 방법이 제안되었다. Enrique M. Stiles 등이 발명한 미국특허공개공보 제2007/0183620호 "Selectable impendence, constant efficiency electromagnetic transducer"는 복수의 인덕터 코일(보이스 코일)을 병렬로 연결하는 구조를 개시한다. 이러한 구조에 따르면 단일의 인덕터 코일에 비해 임피던스를 작게하여 음압특성을 변환시킬 수 있는 장점이 있다. 그러나 이러한 구조에 따르면 인덕터 코일을 이중 또는 삼중으로 감아야하기 때문에 제조공정이 어려워지고, 구조가 복잡해지는 문제가 있다. 또한 인덕터 코일을 이중으로 권선하는 과정에서 인덕터 코일이 끊어지는 문제가 더욱 빈번하게 발생할 뿐 아니라 인덕터 코일이 서로 이중으로 겹쳐지기 때문에 인덕터 코일 발열로 인한 접착층의 손상이 더욱 심해지는 문제가 있다.
본 발명은 상기의 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 동축 와이어를 이용한 인덕터 코일 및 이의 제조방법은 단일의 와이어 내에 복수의 전도층을 형성하고 복수의 전도층을 서로 병렬로 연결함으로써 동일한 임피던스의 구리 와이어 및 CCAW에 비해 질량을 저감하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 동축 와이어를 이용한 인덕터 코일 및 이의 제조방법에 따르면 동축 와이어 내부에 가요성이 우수한 제 1 절연층 및 제 2 절연층을 포함함으로써 동축 와이어의 코일 권선 작업 또는 인덕터 코일의 사용에 따른 동축 와이어의 단절을 방지하는 것을 다른 목적으로 한다.
본 발명에 따른 동축 와이어를 이용한 인덕터 코일 및 이의 제조방법에 따르면 입력신호의 주파수 상승에 따라 제 1 코어 전도층의 인덕턴스와 제 2 전도층의 인덕턴스의 간섭에 의해 임피던스의 크기가 감소함으로써 고주파 입력신호에서의 임피던스에 의한 발열이 감소하는 것을 다른 목적으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 동축 와이어를 이용한 인덕터 코일 및 이의 제조방법에 따르면 단일의 동축 와이어 내에 n 개의 전도층이 동축으로 형성되고 n 개의 전도층이 서로 병렬로 연결됨으로써 동일한 임피던스의 구리 와이어 및 CCAW에 비해 질량을 더욱 저감하는 것을 다른 목적으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 동축 와이어를 이용한 인덕터 코일 및 이의 제조방법에 따르면 제 1 코어 전도층은 비중이 낮은 금속인 알루미늄을 주성분으로 하여 동축 와이어의 질량을 저감하고, 제 2 전도층은 도금이 용이한 금속인 구리를 주성분으로 하여 생산성을 향상시키는 것을 다른 목적으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 동축 와이어를 이용한 인덕터 코일 및 이의 제조방법에 따르면 제 1 코어 전도층 및 제 2 코어 전도층 보다 높은 비열을 갖는 물질을 이용하여 제 1 절연층 및 제 2 절연층을 형성함으로써 인덕터 코일의 열저장 능력을 상승시켜 발열성능을 개선하는 것을 다른 목적으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 동축 와이어를 이용한 인덕터 코일 및 이의 제조방법에 따르면 동축 와이어를 다각형 형상으로 형성함으로써 조밀하게 인덕터 코일을 권선하도록 하여 인덕터 코일의 크기를 저감하는 것을 다른 목적으로 한다.
마지막으로, 본 발명의 다른 실시예에 따른 동축 와이어를 이용한 인덕터 코일 밈 이의 제조방법에 따르면 인덕터 코일은 최외각에 접착층을 더 포함함으로써 보빈 또는 권선용 철심 없이도 셀프본딩을 가능하도록 하는 것을 다른 목적으로 한다.
본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 동축 와이어를 이용한 인덕터 코일은, 길이방향으로 연장되어 형성되고, 입력신호에 따른 인덕턴스를 제공하는 제 1 코어 전도층; 상기 제 1 코어 전도층을 둘러쌓도록 형성되어 상기 제 1 코어 전도층을 전기적으로 절연시키는 제 1 절연층; 상기 제 1 절연층을 둘러쌓도록 형성되고, 상기 입력신호에 따른 인덕턴스를 제공하는 제 2 전도층; 및 상기 제 2 전도층을 둘러쌓도록 형성되어 상기 제 2 전도층을 전기적으로 절연시키는 제 2 절연층;을 포함하여 구성되는 동축 와이어를 권선하여 형성되는 인덕터 코일에 있어서, 상기 제 1 코어 전도층은, 상기 인덕터 코일의 상기 입력신호가 입력되는 입력단 및 상기 인덕터 코일의 출력신호가 출력되는 출력단에서 상기 제 2 전도층과 전기적으로 접속되어 상기 제 2 전도층과 병렬 연결되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 동축 와이어를 이용한 인덕터 코일에 있어서, 상기 동축 와이어는, 제 n-1 절연층을 둘러쌓도록 형성되고, 상기 입력신호에 따른 인덕턴스를 제공하는 제 n 전도층(n 은 3 이상의 정수); 및 상기 제 n 전도층을 둘러쌓도록 형성되어 상기 제 n 전도층을 전기적으로 절연시키는 제 n 절연층;을 더 포함하여 구성되고, 상기 제 1 코어 전도층은, 상기 인덕터 코일의 상기 입력신호가 입력되는 상기 입력단 및 상기 인덕터 코일의 상기 출력신호가 출력되는 상기 출력단에서 상기 제 2 전도층부터 상기 제 n 전도층과 모두 전기적으로 접속되어 상기 제 2 전도층부터 상기 제 n 전도층과 모두 병렬 연결되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 동축 와이어를 이용한 인덕터 코일에 있어서, 상기 제 2 전도층은, 상기 제 1 코어 전도층 저항값의 0.5배 내지 3배의 저항값을 가지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 동축 와이어를 이용한 인덕터 코일에 있어서, 상기 제 2 전도층은, 상기 제 1 코어 전도층 저항값의 1배 내지 2배의 저항값을 가지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 동축 와이어를 이용한 인덕터 코일에 있어서, 상기 제 1 코어 전도층은, Al을 주성분으로 하고, 상기 제 2 전도층은, Cu를 주성분으로 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 동축 와이어를 이용한 인덕터 코일에 있어서, 상기 제 2 전도층은, 상기 제 1 코어 전도층 면적의 0.3 배 내지 0.6 배의 면적을 가지도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 동축 와이어를 이용한 인덕터 코일에 있어서, 상기 제 1 절연층 및 상기 제 2 절연층은, 상기 제 1 코어 전도층 및 상기 제 2 전도층의 비열보다 높은 비열을 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 동축 와이어를 이용한 인덕터 코일에 있어서, 상기 동축 와이어는, 원형 또는 다각형 형상인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 동축 와이어를 이용한 인덕터 코일에 있어서, 상기 동축 와이어는, 상기 제 2 절연층을 둘러쌓도록 형성되는 접착층을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 동축 와이어를 이용한 인덕터 코일의 제조방법은, 입력신호에 따른 인덕턴스를 제공하도록 제 1 코어 전도층을 길이방향으로 연장하여 형성하는 제 1 단계; 상기 제 1 코어 전도층을 전기적으로 절연하도록 상기 제 1 코어 전도층을 둘러쌓는 형태로 제 1 절연층을 형성하는 제 2 단계; 상기 입력신호에 따른 인덕턴스를 제공하도록 제 2 전도층이 상기 제 1 절연층을 둘러쌓도록 형성하는 제 3 단계; 상기 제 2 전도층을 전기적으로 절연하도록 상기 제 2 전도층을 둘러쌓는 형태로 제 2 절연층을 형성하여 동축 와이어를 형성하는 제 4 단계; 상기 동축 와이어를 권선하여 인덕터 코일을 형성하는 제 5 단계; 및 상기 제 1 코어 전도층과 상기 제 2 전도층이 서로 병렬 연결되도록 상기 인덕터 코일의 상기 입력신호가 입력되는 입력단 및 상기 인덕터 코일의 출력신호가 출력되는 출력단에서 상기 제 1 코어 전도층과 상기 제 2 전도층을 전기적으로 접속시키는 제 6 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 동축 와이어를 이용한 인덕터 코일의 제조방법에 있어서, 상기 제 4 단계는, 상기 제 2 절연층의 형성 이후에 상기 입력신호에 따른 인덕턴스를 제공하도록 제 k 전도층이 제 k-1 절연층을 둘러쌓도록 형성하는 제 1 부단계(k는 3 이상 n 이하의 정수); 및 상기 제 k 전도층을 전기적으로 절연하도록 상기 제 k 전도층을 둘러쌓는 형태로 제 k 절연층을 형성하는 제 2 부단계;를 n-2 회 반복하여 상기 동축 와이어를 형성하고, 상기 제 6 단계는, 상기 제 1 코어 전도층과 상기 제 2 전도층부터 제 n 전도층이 모두 서로 병렬 연결되도록 상기 인덕터 코일의 상기 입력신호가 입력되는 입력단 및 상기 인덕터 코일의 출력신호가 출력되는 출력단에서 상기 제 1 코어 전도층과 상기 제 2 전도층부터 상기 제 n 전도층을 모두 전기적으로 접속시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 동축 와이어를 이용한 인덕터 코일의 제조방법에 있어서, 상기 제 4 단계는, 상기 제 2 절연층을 둘러쌓도록 접착증을 더 형성하여 상기 동축 와이어를 형성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 동축 와이어를 이용한 인덕터 코일의 제조방법에 있어서, 상기 제 3 단계는, 상기 제 2 전도층을 구성하는 금속을 상기 제 1 절연층 위에 도금, 스퍼터링 증착, 또는 이-빔 증착하는 방법으로 형성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 동축 와이어를 이용한 인덕터 코일의 제조방법에 있어서, 상기 제 1 단계는, Al을 주성분으로 하여 상기 제 1 전도 코어층을 형성하고, 상기 제 3 단계는, Cu를 주성분으로 하여 상기 제 2 전도층을 형성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 동축 와이어를 이용한 인덕터 코일의 제조방법에 있어서, 상기 제 1 단계는, 직경이 10 내지 100 ㎛가 되는 원형 단면으로 상기 제 1 전도 코어층을 형성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 동축 와이어를 이용한 인덕터 코일의 제조방법에 있어서, 상기 제 2 단계 및 상기 제 4 단계는, 폭이 1 내지 10 ㎛가 되는 환형 단면으로 상기 제 1 전연층 및 상기 제 2 절연층을 형성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 동축 와이어를 이용한 인덕터 코일의 제조방법에 있어서, 상기 제 3 단계는, 폭이 20 내지 100 ㎛가 되는 환형 단면으로 상기 제 2 전도층을 형성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 동축 와이어를 이용한 인덕터 코일의 제조방법에 있어서, 상기 제 4 단계는, 폭이 1 내지 10 ㎛가 되는 환형 단면으로 상기 접착층을 형성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 동축 와이어를 이용한 인덕터 코일의 제조방법에 있어서, 상기 제 4 단계는, 직경이 30 내지 120 ㎛가 되는 원형 단면으로 상기 동축 와이어를 형성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 동축 와이어를 이용한 인덕터 코일의 제조방법에 있어서, 상기 제 6 단계는, 도전성 솔더 또는 도전성 페이스트를 이용하여 상기 제 1 코어 전도층 및 상기 제 2 전도층을 병렬 연결하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 동축 와이어를 이용한 인덕터 코일의 제조방법에 있어서, 상기 제 6 단계는, 상기 제 1 절연층을 부분적으로 제거하는 방법으로 상기 제 1 코어 전도층 및 상기 제 2 전도층을 병렬 연결하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 상기의 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 동축 와이어를 이용한 인덕터 코일 및 이의 제조방법은 단일의 와이어 내에 복수의 전도층을 형성하고 복수의 전도층을 서로 병렬로 연결함으로써 동일한 임피던스의 구리 와이어 및 CCAW에 비해 질량을 저감하는 효과를 제공한다.
본 발명에 따른 동축 와이어를 이용한 인덕터 코일 및 이의 제조방법에 따르면 동축 와이어 내부에 가요성이 우수한 제 1 절연층 및 제 2 절연층을 포함함으로써 동축 와이어의 코일 권선 작업 또는 인덕터 코일의 사용에 따른 동축 와이어의 단절을 방지하는 효과를 제공한다.
본 발명에 따른 동축 와이어를 이용한 인덕터 코일 및 이의 제조방법에 따르면 입력신호의 주파수 상승에 따라 제 1 코어 전도층의 인덕턴스와 제 2 전도층의 인덕턴스의 간섭에 의해 임피던스의 크기가 감소함으로써 고주파 입력신호에서의 임피던스에 의한 발열이 감소하는 효과를 제공한다.
본 발명의 실시예에 따른 동축 와이어를 이용한 인덕터 코일 및 이의 제조방법에 따르면 단일의 동축 와이어 내에 n 개의 전도층이 동축으로 형성되고 n 개의 전도층이 서로 병렬로 연결됨으로써 동일한 임피던스의 구리 와이어 및 CCAW에 비해 질량을 더욱 저감하는 효과를 제공한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 동축 와이어를 이용한 인덕터 코일 및 이의 제조방법에 따르면 제 1 코어 전도층은 비중이 낮은 금속인 알루미늄을 주성분으로 하여 동축 와이어의 질량을 저감하고, 제 2 전도층은 도금이 용이한 금속인 구리를 주성분으로 하여 생산성을 향상시키는 효과를 제공한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 동축 와이어를 이용한 인덕터 코일 및 이의 제조방법에 따르면 제 1 코어 전도층 및 제 2 코어 전도층 보다 높은 비열을 갖는 물질을 이용하여 제 1 절연층 및 제 2 절연층을 형성함으로써 인덕터 코일의 열저장 능력을 상승시켜 발열성능을 개선하는 효과를 제공한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 동축 와이어를 이용한 인덕터 코일 및 이의 제조방법에 따르면 동축 와이어를 다각형 형상으로 형성함으로써 조밀하게 인덕터 코일을 권선하도록 하여 인덕터 코일의 크기를 저감하는 효과를 제공한다.
마지막으로, 본 발명의 다른 실시예에 따른 동축 와이어를 이용한 인덕터 코일 밈 이의 제조방법에 따르면 인덕터 코일은 최외각에 접착층을 더 포함함으로써 보빈 또는 권선용 철심 없이도 셀프본딩을 가능하도록 하는 효과를 제공한다.
도 1은 종래의 구리 와이어를 도시하는 분해도.
도 2는 종래의 CCAW를 도시하는 분해도.
도 3은 본 발명에 따른 동축 와이어를 도시하는 분해도.
도 4는 본 발명의 실시의에 따른 동축 와이어를 이용한 인덕터 코일과 외부 회로기판의 결합상태를 도시하는 도면.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 다층 구조의 동축 와이어를 도시하는 절단도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 동축 와이어의 외형을 도시하는 도면.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 동축 와이어를 이용한 인덕터 코일의 주파수 특성을 도시하는 그래프 도면.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 동축 와이어의 규격을 도시하는 도면.
본 발명에 따른 동축 와이어를 이용한 인덕터 코일의 제조방법을 도시하는 흐름도.
도 2는 종래의 CCAW를 도시하는 분해도.
도 3은 본 발명에 따른 동축 와이어를 도시하는 분해도.
도 4는 본 발명의 실시의에 따른 동축 와이어를 이용한 인덕터 코일과 외부 회로기판의 결합상태를 도시하는 도면.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 다층 구조의 동축 와이어를 도시하는 절단도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 동축 와이어의 외형을 도시하는 도면.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 동축 와이어를 이용한 인덕터 코일의 주파수 특성을 도시하는 그래프 도면.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 동축 와이어의 규격을 도시하는 도면.
본 발명에 따른 동축 와이어를 이용한 인덕터 코일의 제조방법을 도시하는 흐름도.
본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 동축 와이어(100)를 도시한다. 본 발명에 따른 동축 와이어(100)는 제 1 코어 전도층(101), 제 1 절연층(103), 제 2 전도층(102), 및 제 2 절연층(104)을 포함하여 구성된다.
제 1 코어 전도층(101)은 길이방향으로 연장되어 형성되고, 인덕터 코일(200) 형태로 권선되었을 때 입력신호에 따른 인덕턴스를 제공하는 기능을 수행한다. 제 1 코어 전도층(101)은 전도성 물질로 형성되며 특별히 제한되지 않는다. 제 1 코어 전도층(101)은 예컨대 단일 금속, 복수의 금속의 합금, 복수의 금속의 적층체 등으로 구현할 수 있으며, 인덕턴스 코일의 질량을 저감하기 위해 알루미늄(Al), 구리 클래드 알루미늄(CCA)과 같이 비중이 낮은 금속을 주성분으로 하여 형성되는 것이 바람직하다. 제 1 코어 전도층(101)의 지름은 예컨대 10 내지 100 ㎛ 의 지름을 갖도록 형성될 수 있다.
제 1 절연층(111)은 제 1 코어 전도층(101)을 둘러쌓도록 형성되어 제 1 코어 전도층(101)을 전기적으로 절연시키는 기능을 수행한다. 제 1 절연층(101)을 통해 제 1 코어 전도층(101)과 제 2 전도층(102)은 서로 전기적으로 절연된다. 제 1 절연층(111)은 전기적인 절연을 제공하는 소재로 형성되며 제 2 절연층(112)의 소재는 특별히 제한되지 않는다. 제 1 절연층(111)은 예컨대 폴리우레탄(polyurethane), 폴리에스테르이미드(polyesterimide), 폴리에틸렌(polyethylene) 또는 테프론(Teflon, PTFE, polytetrafluoroethylene) 등의 절연성 폴리머로 형성될 수 있다. 제 1 절연층(111)은 예컨대 2 내지 3 ㎛ 의 두께로 형성될 수 있다.
제 2 전도층(102)은 제 1 절연층(111)을 둘러쌓도록 형성되고, 제 1 코어 전도층(101)과 동일하게 인덕터 코일(200) 형태로 권선되었을 때 입력신호에 따른 인덕턴스를 제공하는 기능을 수행한다. 제 2 전도층(102)은 예컨대 제 1 절연층(111) 위에 금속막을 전해도금 또는 무전해도금 방식으로 도금하거나 e-beam 또는 스퍼터링을 통해 증착하는 방법으로 형성될 수 있다. 제 2 전도층(102)은 구리(Cu) 등과 같이 도금이 용이한 금속으로 형성할 수 있는데 이러한 실시예에 따르면 인덕터 코일(200)의 생산성을 향상할 수 있는 효과를 제공한다.
제 2 전도층(102)은 제 2 전도층(102)은 전도성 물질로 형성되며 특별히 제한되지 않는다. 제 2 전도층(102)은 예컨대 단일 금속, 복수의 금속의 합금, 복수의 금속의 적층체 등으로 구현할 수 있으며, 제 1 전도층(101)과 동일한 소재로 형성될 수도 있고, 서로 다른 소재로 형성될 수도 있다. 제 2 전도층(102)은 예컨대 0.5 내지 10 ㎛ 의 두께로 형성될 수 있다.
제 2 절연층(112)은 제 2 전도층(102)을 둘러쌓도록 형성되어 제 2 전도층(102)을 전기적으로 절연시키는 기능을 수행한다. 제 2 절연층(112)은 코일 권선시 서로 다른 층의 제 2 전도층(102)들 간에 전기적 절연을 제공한다. 제 2 절연층(112)은 전기적인 절연을 제공하는 소재로 형성되며 제 2 절연층(112)의 소재는 특별히 제한되지 않는다. 제 2 절연층(112)은 예컨대 폴리우레탄(polyurethane), 폴리에스테르이미드(polyesterimide), 폴리에틸렌{polyethylene) 또는 테프론(Teflon, PTFE, polytetrafluoroethylene) 등의 절연성 폴리머로 형성될 수 있다. 제 2 절연층(112)은 예컨대 2 내지 3 ㎛ 의 두께로 형성될 수 있다.
한편, 제 1 코어 전도층(101)은 인덕터 코일(200)의 입력신호가 입력되는 입력단(201) 및 인덕터 코일(200)의 출력신호가 출력되는 출력단(202)에서 제 2 전도층(102)과 전기적으로 접속되어 제 2 전도층(102)과 병렬 연결되는 것을 특징으로 한다. 도 4에 도시된 바와 같이 외부회로 전극(310,320)에 인덕터 코일(200)을 실장하는 경우 제 1 코어 전도층(101) 및 인덕터 코일(200)이 전기적으로 도통하도록 솔더링하는 방법으로 병렬연결할 수 있다. 이러한 방법 외에도 동축 와이어(100) 단부의 절연층(111,112)을 선택적으로 제거한 후 물리적인 프레스 등의 방법으로 제 2 전도층(102)과 제 1 코어 전도층(101)을 접촉시키는 방법으로 병렬연결할 수 있다.
본 발명의 동축 와이어(100)의 구조는 일반적인 동축 케이블과 유사한 구조를 가진다. 그러나 동축 케이블은 내부 코어 전도층과 외부 전도층이 동축 케이블이 연결되는 부하와의 폐경로를 형성하기 위해 서로 전기적으로 분리되지만, 본 발명의 동축 와이어(100)는 제 1 코어 전도층(101) 및 제 2 전도층(102)이 서로 병렬적인 전류경로를 형성하기 위해 입력단과 출력단에서 병렬로 연결되는 점에서 근본적인 차이가 있다. 또한 동축 케이블은 수 ㎜ 의 지름을 가지지만, 본 발명의 동축 와이어(100)는 인덕터 코일(200)로 사용되기 위하여 수십 내지 수백 ㎛ 의 지름을 기지는 점에서도 차이가 있으며, 사용 형태에 있어서 동축 케이블은 단순히 입력신호를 송수신하는 권선되지 않은 신호 케이블로 사용되는 것에 반해 본 발명의 동축 와이어(100)는 입력신호에 따른 인덕턴스를 발생시키기 위해 인덕터 코일(200)로 권선화하는 점에서 차이가 있다.
한편, 동축 와이어(100)는, 제 2 절연층(112)을 둘러쌓도록 형성되는 최외각의 접착층(121)을 더 포함함으로써 코일권선시 보빈, 철심 등의 부가적인 구성없이 동축 와이어(100) 자체가 인덕터 코일(200)을 형성하도록 셀프본딩시키는 것이 바람직하다.
이하에서는, 수식을 이용하여 종래의 구리 와이어(10)를 이용한 인덕터 코일과 비교하여 본 발명에 따른 동축 와이어(100)를 이용한 인덕터 코일(200)의 질량감소 효과를 설명한다.
구리 와이어(10)와 동축 와이어(100)는 모두 전도층으로서 구리를 사용하고, 구리 와이어(10)와 동축 와이어(100)의 저항은 모두 R 0 로 동일하며, 제 1 코어 전도층(101)의 저항 및 제 2 전도층(102)의 저항은 각각 2R 0 로 병렬연결시 동축 와이어(100)의 저항은 R0 가 되고, 구리 와이어(10)의 길이는 L0, 동축 와이어(100)의 길이는 L x 이고, 구리 와이어(10)의 전도층의 반지름은 a, 동축 와이어(100)의 제 1 코어 전도층(101)의 반지름은 a/2, 제 2 전도층(102)의 내경은 
, 외경은 a이고, 절연층의 질량은 전도층의 질량에 비해 무시할 수 있는 것으로 가정한다.
먼저 구리 와이어(10)의 저항은 다음의 식과 같다.
다음으로, 제 1 코어 전도층(101) 및 제 2 전도층(102)의 저항은 다음의 식과 같다.
수학식 1 과 수학식 2를 결합하면 구리 와이어(10)의 길이와 동축 와이어(100)의 길이의 관계는 다음의 식과 같다.
즉, 동축 와이어(100) 길이가 구리 와이어(10) 길이의 반이 되는 경우 동축 와이어(100)의 저항과 구리 와이어(10)의 저항이 같아진다.
이때 구리의 밀도를 δ copper 라고 하면, 구리 와이어(10)의 질량은 다음과 같다.
동축 와이어(100)의 제 1 코어 전도층(101)의 질량은 다음과 같다.
동축 와이어(100)의 제 2 전도층(102)의 질량은 다음과 같다.
동축 와이어(100)의 질량은 다음과 같다.
결국, 구리 와이어(10)와 동일한 저항을 갖는 동축 와이어(100)는 구리 와이어(10)에 비해 1/4의 질량 감소효과를 가지게 된다. 따라서 동축 와이어(100)로 종래의 구리 와이어(10) 또는 CCAW(20)를 대체하여 인덕터 코일을 제조하는 경우 상당한 질량강소 효과를 제공한다.
한편, 전술한 수식에서는 제 1 동축 전도층(101)과 제 2 전도층(102)은 서로 동일한 저항을 가지는 것으로 가정하였으나, 반드시 같을 필요는 없다. 다만 제 1 동축 전도층(101)과 제 2 전도층(102)이 동일한 저항을 가질 경우 합성저항이 가장 작아지기 때문에 질량감소 효과가 극대화된다. 바람직하게는 제 2 전도층(102)은 제 1 코어 전도층(101) 저항값의 0.5배 내지 3배의 저항값을 가지도록 구성할 수 있다. 또한 제 2 전도층(102)은 양산성을 고려할 때 도금 등의 방법으로 제 1 절연층(111) 위에 코팅되어 두꺼운 두께로 형성하기가 어려운 점을 고려할 때 제 1 코어 전도층(101) 저항값의 1배 내지 2배의 저항값을 가지도록 구성한다.
보다 두터운 두께를 가지는 제 1 코어 전도층(101)을 질량을 감소시킬 수 있도록 Al을 주성분으로 하는 예컨대 CCAW로 구성하는 것이 바람직하고, 도금 등에 의해 비교적 얇은 두께를 가지는 제 2 전도층(102)은 도전성이 좋은 Cu를 주성분으로 하는 것이 바람직하다. 이 경우 Al 보다 밀도가 높은 Cu의 특성상 제 2 전도층(102)은 제 1 코어 전도층(101) 면적의 0.3 배 내지 0.6 배의 면적을 가지도록 형성하는 것이 바람직하다.
도 8은 제 1 코어 전도층(101)으로 Al을, 제 2 전도층으로 Cu를 사용했을 때 서로 유사한 저항값을 가지도록 선택된 바람직한 동축 와이어(100)의 각 구성요소의 물리적 수치를 예시한다.
한편, 본 발명에 따른 동축 와이어(100)는 도 3에 예시된 형상에 제한되지 않음은 당업자에게 자명하다. 본 발명의 기술적 사상에 따라 단일의 동축 와이어(100)는 두 개 이상의 전도층을 더 포함하도록 구성함으로써 인덕터 코일의 질량을 더욱 감소시킬 수 있다. 도 5는 4개의 전도층을 포함하는 인덕터 코일을 예시하며 역시 이에 한정되지 않는다.
이러한 실시예에 따르면, 동축 와이어(100)는, 제 n-1 절연층(113)을 둘러쌓도록 형성되고, 입력신호에 따른 인덕턴스를 제공하는 제 n 전도층(n 은 3 이상의 정수,104) 및 제 n 전도층(104)을 둘러쌓도록 형성되어 상기 제 n 전도층(104)을 전기적으로 절연시키는 제 n 절연층(114)을 더 포함고, 제 1 코어 전도층(101)은, 인덕터 코일의 상기 입력신호가 입력되는 상기 입력단 및 상기 인덕터 코일의 상기 출력신호가 출력되는 상기 출력단에서 제 2 전도층부터 상기 제 n 전도층(102,103,104)과 모두 전기적으로 접속되어 상기 제 2 전도층부터 상기 제 n 전도층(102,103,104)과 모두 병렬 연결되도록 구성한다.
본 발명의 동축 와이어(100) 및 인덕터 코일(200)은 그 형상이 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이 원형에만 제한되지 않는다. 도 6은 육각형 및 사각형 형상의 동축 와이어(100)를 도시한다. 최병국에 의해 발명된 대한민국 특허 제0172702호 "육각단면의 보이스 코일이 권선된 보빈부재를 구비한 스피커"는 육각형 형상의 보이스 코일을 개시하고, 엄재근 등에 의해 발명된 대한민국 특허 제1079437호 "인덕터 코일 및 이를 포함하는 디스플레이 장치"는 사각형 단면의 스프링 코일을 각각 개시한다. 동축 와이어(100)가 다각형 형상을 가지는 실시예에 따르면, 동축 와이어(100)를 인덕터 코일(200)로 권선하는 경우 코일이 원형인 경우에 비해 공극없이 치밀하게 권선되기 때문에 인덕터 코일(200)을 소형화하는 효과를 제공한다.
한편, 인덕터 코일(200)의 전도층(101,102)은 저항성분을 가지기 때문에 계속적인 사용에 따라 발열이 발생한다. 이러한 발열은 인덕터 코일(200)이 사용되는 전기ㅇ전자 회로에 악영향을 미칠 뿐 아니라 동축 와이어(100)의 절연층(111,112)을 손상시켜 절연층 간의 쇼트를 발생시켜 인덕터 코일(200)의 임피던스 특성이 변화되는 문제가 있다. 또한 동축 와이어(100)가 셀프본딩을 위해 접착층(121)을 더 포함하는 실시예에 있어서, 동축 와이어(100)에서 발생하는 발열로 의해 접착층(121)의 접착력이 저하되어 인덕터 코일(200)이 물리적으로 파손되는 문제가 발생할 수 있다.
이러한 발열문제는 입력신호가 고주파일수록 더욱 문제가 된다. 도 7의 실선으로 표시된 그래프는 종래 인덕터 코일의 주파수 증가에 따른 임피던스 크기의 변화를 도시한다. 도시된 바와 같이 종래의 인덕터 코일은 약 1,500 Hz부터 임피던스의 크기가 증가하는 문제가 발생하게 된다. 저주파수 환경에서는 저항성분에 비해 리액턴스 성분이 무시할 수 있지만 1,500 Hz 이상의 고주파수 환경에서는 리액턴스 성분의 증가가 저항성분을 상회하게 되어 임피던스가 증가하게 되는 것이다. 결국 고주파수 환경에서는 인덕터 코일의 임피던스 크기가 증가하여 인덕터 코일의 발열은 더욱 가중시킨다.
도 7의 점선으로 표시된 그래프는 본 발명에 따른 인덕터 코일(200)의 주파수 증가에 따른 임피던스 크기의 변화를 도시한다. 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 인덕터 코일(200)은 주파수 증가에 따라 임피던스 크기가 오히려 감소하는 것이 확인된다. 이러한 현상은 전도층의 병렬연결에 기인한 것으로 추정되며, 이 경우 임피던스의 차수(order)가 인덕턴스의 음의 값에 비례하기 때문에 발생하는 것으로 생각된다.
본 발명의 따른 인덕터 코일(200)은 입력신호의 주파수 상승에 따라 임피던스의 크기가 감소하기 때문에 특히 고주파 환경에서의 발열이 감소시키는 효과를 제공한다.
이와는 별도로 본 발명에 따른 인덕터 코일(200)은 제 2 전도층(102)을 절연층(111,112)이 이중으로 감싸는 구조이고, 종래의 인덕터 코일의 와이어(10,20)에 비해 절연층(111,112)의 구성비율이 높기 때문에 열저장능력이 보다 우수하여 발열이 개선되는 효과를 제공한다. 이러한 열저장능력을 개선하기 위하여 제 1 절연층(111) 및 제 2 절연층(112)은 제 1 코어 전도층(101) 및 제 2 전도층(102)의 비열보다 높은 비열을 갖도록 하는 것이 보다 바람직하다.
도 9는 본 발명에 따른 동축 와이어(100)를 이용한 인덕터 코일(200)의 제조방법을 도시한다. 도 9는 발명의 설명을 위한 예시적인 도면으로서 본 발명에 따른 제조방법을 구성하는 각 단계는 실시예에 따라 순서가 일부 변경될 수 있다.
이하에서는 도 9를 참조하여 본 발명에 따른 동축 와이어(100)를 이용한 인덕터 코일(200)의 제조방법을 설명한다. 먼저, 입력신호에 따른 인덕턴스를 제공하도록 제 1 코어 전도층(101)을 길이방향으로 연장하여 형성하는 제 1 단계(S10)를 수행한다.
이때 제 1 단계(S10)는 인덕터 코일의 질량을 감소시키기 위해 비중이 낮은 Al을 주성분으로 하여 제 1 전도 코어층(101)을 형성하는 것이 바람직하다. 제 1 전도 코어층(101)은 선재의 금속을 연신하여 원하는 직경으로 성형하는 방법으로 형성할 수 있다.
제 1 전도 코어층(101)을 도 3에 도시된 바와 같이 원형으로 형성하는 경우 그 직경은 도 8에 도시된 바와 같이 10 내지 100 ㎛로 형성하는 것이 바람직하다.
다음으로, 제 1 코어 전도층(101)을 전기적으로 절연하도록 제 1 코어 전도층(101)을 둘러쌓는 형태로 제 1 절연층(111)을 형성하는 제 2 단계(S20)를 수행한다. 제 1 절연층(111)은 예컨대 융용상태의 절연성 폴리머에 제 1 코어 전도층(101)을 통과시키는 방법 등으로 형성할 수 있다.
제 1 절연층(111)을 도 3에 도시된 바와 같이 환형으로 형성하는 경우 그 폭(제 1 절연층(111) 고리의 두께, thickness)은 도 8에 도시된 바와 같이 1 내지 10 ㎛로 형성하는 것이 바람직하다.
다음으로, 입력신호에 따른 인덕턴스를 제공하도록 제 2 전도층(102)이 제 1 절연층(111)을 둘러쌓도록 형성하는 제 3 단계(S30)를 수행한다. 제 3 단계(S30)는 예컨대 제 2 전도층(102)을 구성하는 금속을 제 1 절연층(111) 위에 전해 도금 또는 무전해 도금, 스퍼터링 증착, 또는 이-빔 증착하는 방법으로 형성할 수 있다.
이때 제 2 전도층(102)은 생산성을 고려하여 도금이 용이한 Cu를 주성분으로 하여 형성하는 것이 바람직하다.
제 2 전도층(102)을 도 3에 도시된 바와 같이 환형으로 형성하는 경우 그 폭은 도 8에 도시된 바와 같이 20 내지 100 ㎛로 형성하는 것이 바람직하다.
다음으로, 제 2 전도층(102)을 전기적으로 절연하도록 제 2 전도층(102)을 둘러쌓는 형태로 제 2 절연층(112)을 형성하여 동축 와이어(100)를 형성하는 제 4 단계(S40)를 수행한다. 제 2 절연층(112)은 예컨대 융용상태의 절연성 폴리머에 제 2 전도층(102) 까지 형성된 와이어를 통과시키는 방법 등으로 형성할 수 있다.
제 2 절연층(112)을 도 3에 도시된 바와 같이 환형으로 형성하는 경우 그 폭은 도 8에 도시된 바와 같이 1 내지 10 ㎛로 형성하는 것이 바람직하다.
이때 제 4 단계(S40)는 제 2 절연층(112)을 둘러쌓도록 접착증(121)을 더 형성하여 동축 와이어(100)를 형성하는 것이 바람직하다. 이러한 실시예에 따르면 동축 와이어(100)가 셀프본딩을 통해 인덕터 코일(200)을 형성하는 효과를 제공한다. 이때 접착층(121)을 도 3에 도시된 바와 같이 환형으로 형성하는 경우 그 폭은 도 8에 도시된 바와 같이 1 내지 10 ㎛로 형성하는 것이 바람직하다.
한편, 제 4 단계(S40)에게 형성되는 동축 와이어(100)는 최외각의 접착층(121)을 포함하여 직경이 30 내지 120 ㎛가 되는 원형 단면으로 형성할 수 있다. 동축 와이어(100)의 형상은 원형에만 한정되지 않으며 다각형 단면으로 형성할 수도 있다.
다음으로, 동축 와이어(100)를 권선하여 인덕터 코일(200)을 형성하는 제 5 단계(S50)를 수행한다.
마지막으로, 제 1 코어 전도층(101)과 제 2 전도층(102)이 서로 병렬 연결되도록 인덕터 코일(102)의 입력신호가 입력되는 입력단(201) 및 인덕터 코일의 출력신호가 출력되는 출력단(202)에서 제 1 코어 전도층(101)과 제 2 전도층(102)을 전기적으로 접속시키는 제 6 단계(S60)를 수행한다. 실시예에 따라서는 제 5 단계(S50)와 제 6 단계(S60)의 순서가 서로 바뀔 수 있음은 본 발명이 속하는 분야의 기술자에게 자명하다.
보다 구체적으로 제 6 단계(S60)는 도 4에 도시된 바와 같이 도전성 솔더(311,321) 또는 도전성 페이스트를 이용하여 제 1 코어 전도층(101) 및 제 2 전도층(102)을 병렬 연결하도록 구성할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 제 6 단계(S60)는 인덕터 코일(200)의 양단부에서 제 1 절연층(111)을 부분적으로 제거하는 방법으로 제 1 코어 전도층(101) 및 제 2 전도층(102)을 병렬 연결하는 방법으로 구성할 수도 있다.
이때 도 5에 도시된 바와 같이 다층구조의 동축 와이어를 제조하고자 하는 경우, 제 4 단계(S40)는, 제 2 절연층(112)의 형성 이후에 입력신호에 따른 인덕턴스를 제공하도록 제 k 전도층(104)이 제 k-1 절연층(103)을 둘러쌓도록 형성하는 제 1 부단계(k는 3 이상 n 이하의 정수) 및 제 k 전도층(104)을 전기적으로 절연하도록 제 k 전도층(104)을 둘러쌓는 형태로 제 k 절연층(114)을 형성하는 제 2 부단계를 n-2 회 반복하여 동축 와이어(100)를 형성한다. 제 6 단계(S60)는 제 1 코어 전도층(101)과 제 2 전도층부터 제 n 전도층(101,102,103,104)이 모두 서로 병렬 연결되도록 인덕터 코일(200)의 입력신호가 입력되는 입력단(201) 및 인덕터 코일(200)의 출력신호가 출력되는 출력단(202)에서 제 1 코어 전도층(101)과 제 2 전도층부터 제 n 전도층(101,102,103,104)을 모두 전기적으로 접속시키도록 한다.
100 : 동축 케이블 101 : 제 1 코어 전도층
102 : 제 2 전도층 111 : 제 1 절연층
112 : 제 2 절연층 121 : 접착층
200 : 인덕터 코일
102 : 제 2 전도층 111 : 제 1 절연층
112 : 제 2 절연층 121 : 접착층
200 : 인덕터 코일
Claims (21)
- 길이방향으로 연장되어 형성되고, 입력신호에 따른 인덕턴스를 제공하는 제 1 코어 전도층;
상기 제 1 코어 전도층을 둘러쌓도록 형성되어 상기 제 1 코어 전도층을 전기적으로 절연시키는 제 1 절연층;
상기 제 1 절연층을 둘러쌓도록 형성되고, 상기 입력신호에 따른 인덕턴스를 제공하는 제 2 전도층; 및
상기 제 2 전도층을 둘러쌓도록 형성되어 상기 제 2 전도층을 전기적으로 절연시키는 제 2 절연층;을 포함하여 구성되는 동축 와이어를 권선하여 형성되는 인덕터 코일에 있어서,
상기 제 1 코어 전도층은, 상기 인덕터 코일의 상기 입력신호가 입력되는 입력단 및 상기 인덕터 코일의 출력신호가 출력되는 출력단에서 상기 제 2 전도층과 전기적으로 접속되어 상기 제 2 전도층과 병렬 연결되는 것을 특징으로 하는 동축 와이어를 이용한 인덕터 코일.
- 제 1 항에 있어서,
상기 동축 와이어는, 제 n-1 절연층을 둘러쌓도록 형성되고, 상기 입력신호에 따른 인덕턴스를 제공하는 제 n 전도층(n 은 3 이상의 정수); 및 상기 제 n 전도층을 둘러쌓도록 형성되어 상기 제 n 전도층을 전기적으로 절연시키는 제 n 절연층;을 더 포함하여 구성되고,
상기 제 1 코어 전도층은, 상기 인덕터 코일의 상기 입력신호가 입력되는 상기 입력단 및 상기 인덕터 코일의 상기 출력신호가 출력되는 상기 출력단에서 상기 제 2 전도층부터 상기 제 n 전도층과 모두 전기적으로 접속되어 상기 제 2 전도층부터 상기 제 n 전도층과 모두 병렬 연결되는 것을 특징으로 하는 동축 와이어를 이용한 인덕터 코일.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 전도층은,
상기 제 1 코어 전도층 저항값의 0.5배 내지 3배의 저항값을 가지는 것을 특징으로 하는 동축 와이어를 이용한 인덕터 코일.
- 제 3 항에 있어서, 상기 제 2 전도층은,
상기 제 1 코어 전도층 저항값의 1배 내지 2배의 저항값을 가지는 것을 특징으로 하는 동축 와이어를 이용한 인덕터 코일.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 코어 전도층은, Al을 주성분으로 하고,
상기 제 2 전도층은, Cu를 주성분으로 하는 것을 특징으로 하는 동축 와이어를 이용한 인덕터 코일.
- 제 5 항에 있어서, 상기 제 2 전도층은,
상기 제 1 코어 전도층 면적의 0.3 배 내지 0.6 배의 면적을 가지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 동축 와이어를 이용한 인덕터 코일.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 절연층 및 상기 제 2 절연층은,
상기 제 1 코어 전도층 및 상기 제 2 전도층의 비열보다 높은 비열을 갖는 것을 특징으로 하는 동축 와이어를 이용한 인던터 코일.
- 제 1 항에 있어서, 상기 동축 와이어는,
원형 또는 다각형 형상인 것을 특징으로 하는 동축 와이어를 이용한 인덕터 코일.
- 제 1 항에 있어서, 상기 동축 와이어는,
상기 제 2 절연층을 둘러쌓도록 형성되는 접착층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동축 와이어를 이용한 인덕터 코일.
- 입력신호에 따른 인덕턴스를 제공하도록 제 1 코어 전도층을 길이방향으로 연장하여 형성하는 제 1 단계;
상기 제 1 코어 전도층을 전기적으로 절연하도록 상기 제 1 코어 전도층을 둘러쌓는 형태로 제 1 절연층을 형성하는 제 2 단계;
상기 입력신호에 따른 인덕턴스를 제공하도록 제 2 전도층이 상기 제 1 절연층을 둘러쌓도록 형성하는 제 3 단계;
상기 제 2 전도층을 전기적으로 절연하도록 상기 제 2 전도층을 둘러쌓는 형태로 제 2 절연층을 형성하여 동축 와이어를 형성하는 제 4 단계;
상기 동축 와이어를 권선하여 인덕터 코일을 형성하는 제 5 단계; 및
상기 제 1 코어 전도층과 상기 제 2 전도층이 서로 병렬 연결되도록 상기 인덕터 코일의 상기 입력신호가 입력되는 입력단 및 상기 인덕터 코일의 출력신호가 출력되는 출력단에서 상기 제 1 코어 전도층과 상기 제 2 전도층을 전기적으로 접속시키는 제 6 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 동축 와이어를 이용한 인덕터 코일의 제조방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 4 단계는, 상기 제 2 절연층의 형성 이후에 상기 입력신호에 따른 인덕턴스를 제공하도록 제 k 전도층이 제 k-1 절연층을 둘러쌓도록 형성하는 제 1 부단계(k는 3 이상 n 이하의 정수); 및 상기 제 k 전도층을 전기적으로 절연하도록 상기 제 k 전도층을 둘러쌓는 형태로 제 k 절연층을 형성하는 제 2 부단계;를 n-2 회 반복하여 상기 동축 와이어를 형성하고,
상기 제 6 단계는, 상기 제 1 코어 전도층과 상기 제 2 전도층부터 제 n 전도층이 모두 서로 병렬 연결되도록 상기 인덕터 코일의 상기 입력신호가 입력되는 입력단 및 상기 인덕터 코일의 출력신호가 출력되는 출력단에서 상기 제 1 코어 전도층과 상기 제 2 전도층부터 상기 제 n 전도층을 모두 전기적으로 접속시키는 것을 특징으로 하는 동축 와이어를 이용한 인덕터 코일의 제조방법.
- 제 10 항에 있어서,
상기 제 4 단계는, 상기 제 2 절연층을 둘러쌓도록 접착증을 더 형성하여 상기 동축 와이어를 형성하는 것을 특징으로 하는 동축 와이어를 이용한 인덕터 코일의 제조방법.
- 제 10 항에 있어서,
상기 제 3 단계는, 상기 제 2 전도층을 구성하는 금속을 상기 제 1 절연층 위에 도금, 스퍼터링 증착, 또는 이-빔 증착하는 방법으로 형성하는 것을 특징으로 하는 동축 와이어를 이용한 인덕터 코일의 제조방법.
- 제 10 항에 있어서,
상기 제 1 단계는, Al을 주성분으로 하여 상기 제 1 전도 코어층을 형성하고,
상기 제 3 단계는, Cu를 주성분으로 하여 상기 제 2 전도층을 형성하는 것을 특징으로 하는 동축 와이어를 이용한 인덕터 코일의 제조방법.
- 제 10 항에 있어서,
상기 제 1 단계는, 직경이 10 내지 100 ㎛가 되는 원형 단면으로 상기 제 1 전도 코어층을 형성하는 것을 특징으로 하는 동축 와이어를 이용한 인덕터 코일의 제조방법.
- 제 10 항에 있어서,
상기 제 2 단계 및 상기 제 4 단계는, 폭이 1 내지 10 ㎛가 되는 환형 단면으로 상기 제 1 전연층 및 상기 제 2 절연층을 형성하는 것을 특징으로 하는 동축 와이어를 이용한 인덕터 코일의 제조방법.
- 제 10 항에 있어서,
상기 제 3 단계는, 폭이 20 내지 100 ㎛가 되는 환형 단면으로 상기 제 2 전도층을 형성하는 것을 특징으로 하는 동축 와이어를 이용한 인덕터 코일의 제조방법.
- 제 12 항에 있어서,
상기 제 4 단계는, 폭이 1 내지 10 ㎛가 되는 환형 단면으로 상기 접착층을 형성하는 것을 특징으로 하는 동축 와이어를 이용한 인덕터 코일의 제조방법.
- 제 12 항에 있어서,
상기 제 4 단계는, 직경이 30 내지 120 ㎛가 되는 원형 단면으로 상기 동축 와이어를 형성하는 것을 특징으로 하는 동축 와이어를 이용한 인덕터 코일의 제조방법.
- 제 10 항에 있어서,
상기 제 6 단계는, 도전성 솔더 또는 도전성 페이스트를 이용하여 상기 제 1 코어 전도층 및 상기 제 2 전도층을 병렬 연결하는 것을 특징으로 하는 동축 와이어를 이용한 인덕터 코일의 제조방법.
- 제 10 항에 있어서,
상기 제 6 단계는, 상기 제 1 절연층을 부분적으로 제거하는 방법으로 상기 제 1 코어 전도층 및 상기 제 2 전도층을 병렬 연결하는 것을 특징으로 하는 동축 와이어를 이용한 인덕터 코일의 제조방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020130029516A KR20140115011A (ko) | 2013-03-20 | 2013-03-20 | 동축 와이어를 이용한 인덕터 코일 및 이의 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020130029516A KR20140115011A (ko) | 2013-03-20 | 2013-03-20 | 동축 와이어를 이용한 인덕터 코일 및 이의 제조방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20140115011A true KR20140115011A (ko) | 2014-09-30 |
Family
ID=51758454
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020130029516A KR20140115011A (ko) | 2013-03-20 | 2013-03-20 | 동축 와이어를 이용한 인덕터 코일 및 이의 제조방법 |
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| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20140115011A (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112040379A (zh) * | 2020-09-02 | 2020-12-04 | 瑞声新能源发展(常州)有限公司科教城分公司 | 扬声器、音圈、音圈制作方法及线圈加热装置 |
| CN112040376A (zh) * | 2020-09-02 | 2020-12-04 | 瑞声新能源发展(常州)有限公司科教城分公司 | 音圈制作系统及音圈制作方法 |
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2013
- 2013-03-20 KR KR1020130029516A patent/KR20140115011A/ko not_active Application Discontinuation
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