KR20150114372A - 코일 부품 및 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 상세하게는 코일 부품을 크기를 최소화하면서 제조가 용이한 코일 부품과 그 제조 방법에 관한 것이다. 이를 위한 본 발명의 실시예에 따른 코일 부품은, 제1 코일 패턴이 형성된 적층 기판을 포함하는 제1 코일부, 제2 코일 패턴이 형성되고 다수의 전자 부품들이 실장되는 메인 기판을 포함하는 제2 코일부, 제1, 제2 코일부를 관통하며 제1, 제2 코일부에 결합되는 코어, 및 제2 코일 패턴과 메인 기판에 실장된 전자 부품들 간의 절연 거리를 확보하는 절연 부재를 포함할 수 있다.

Description

코일 부품 및 그 제조 방법{COIL COMPONENT AND MANUFACTURING METHOD THERE OF}

본 발명은 코일 부품을 크기를 최소화하면서 제조가 용이한 코일 부품과 그 제조 방법에 관한 것이다.

디스플레이 장치나 어댑터와 같은 전자 기기에는 교류를 직류로 변환하는 전원공급장치가 구비된다.

전원공급장치는 기본적으로 교류를 직류로 변환하기 위한 코일 부품 즉 트랜스포머가 탑재되는데, 종래의 트랜스포머는 일반적으로 보빈에 코일이 권선되고, 코어가 보빈에 결합되는 구조를 갖는다.

따라서 종래의 코일 부품은 기본적으로 보빈에 와이어 형태의 코일이 권선되므로 보빈의 크기를 줄이는 데에 한계가 있다. 이로 인해 코일 부품의 전체 크기를 축소하는 것도 한계가 있다.

또한 코일부품을 소형으로 제조하는 경우, 1차, 2차 간에 절연을 확보하기 어렵다는 문제가 있다.

일본공개특허공보 제2009-135456호

본 발명의 목적은 크기를 최소화할 수 있는 코일 부품 및 그 제조 방법을 제공하는 데에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 메인 기판을 이용하여 코일부를 구현하는 코일 부품과 그 제조 방법을 제공하는 데에 있다.

또한 본 발명의 또 다른 목적은 소형이면서도 AC/DC 변압이 가능한 코일 부품 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 코일 부품은, 제1 코일 패턴이 형성된 적층 기판을 포함하는 제1 코일부, 제2 코일 패턴이 형성되고 다수의 전자 부품들이 실장되는 메인 기판을 포함하는 제2 코일부, 제1, 제2 코일부를 관통하며 제1, 제2 코일부에 결합되는 코어, 및 제2 코일 패턴과 메인 기판에 실장된 전자 부품들 간의 절연 거리를 확보하는 절연 부재를 포함할 수 있다.

여기서 절연 부재는 절연 커버나 몰드부의 형태로 형성될 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 코일 부품은, 1차측 전자 부품들과 2차측 전자 부품들이 함께 실장되며 제2 코일 패턴이 형성된 메인 기판, 및 제1 코일 패턴이 형성되고 메인 기판 상에 실장되는 적층 기판을 포함한다.

여기서, 적층 기판과 1차측 전자 부품들은 1차측 영역으로 구분되고, 제2 코일 패턴과 2차측 전자 부품들은 2차측 영역으로 구분될 수 있다.

본 발명에 따른 코일 부품은 코일이 보빈에 권선되지 않고 적층 기판의 형태로 형성되므로, 코일 부품의 크기와 제조 비용을 최소화할 수 있다.

또한 절연 커버나 몰드부를 통해 1, 2차간의 절연을 확보할 수 있으므로 소형이면서 AC/DC 변압이 가능한 코일 부품을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 도시한 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 코일 부품의 평면도이며, 도 3은 도 1에 도시된 코일 부품의 분해 사시도.
도 4는 도 1에 도시된 코일 부품의 부분 저면 사시도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 도시한 사시도.
도 6은 도 5에 도시된 코일 부품의 평면도.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 도시한 사시도.
도 8은 도 7에 도시된 코일 부품의 평면도이며, 도 9는 도 7에 도시된 코일 부품의 분해 사시도.
도 10은 도 7에 도시된 코일 부품의 다른 실시예에 따른 단면을 개략적으로 도시한 단면도.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 도시한 사시도.
도 12는 도 11에 도시된 코일 부품의 분해 사시도.
도 13는 도 11에 도시된 코일 부품의 제1 코일부를 개략적으로 도시한 사시도.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 도시한 사시도.
도 15는 도 14에 도시된 코일 부품의 제1 코일부를 개략적으로 도시한 사시도.
도 16는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 도시한 측면도.
도 17는 도 16에 도시된 코일 부품의 평면도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음을 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지의 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 코일 부품의 평면도이며, 도 3은 도 1에 도시된 코일 부품의 분해 사시도이다. 또한 도 4는 도 1에 도시된 코일 부품의 부분 저면 사시도이다.

본 발명에 따른 코일 부품은 TV 에 탑재되는 전원공급장치에 구비되거나, 충전 어댑터 등에 탑재되는 코일 부품으로, AC 전원을 DC 전원으로 변환하는 트랜스포머일 수 있다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 코일 부품(100)은 코어(80), 코일부(10), 및 절연 부재(50)를 포함하여 구성될 수 있다.

코어(80)는 후술되는 코일부(10)에 결합되며, 제1, 제2 코어(81, 86)가 결합되어 완성된 하나의 코어(80)를 형성할 수 있다.

제1, 제2 코어(81, 86)는 동일한 형상으로 형성될 수 있으며, 코일부(10)의 내부에 삽입되는 중족부와 외측에 배치되는 외족부를 포함할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 코어(80)는 전체적으로 직육면체 형상으로 형성되는 경우를 예로 들고 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 다양한 형태로 변형될 수 있다.

또한 본 실시예에 있어서 코어(80)는 단면 형상이 E 자 형상의 E-E형 코어로 도시되어 있지만, 특별히 여기에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 코어(80)는 E-I형, U-U 형, U-I형 등으로 이루어질 수 있다.

이러한 코어(80)는 다른 재질에 비해 고투자율, 저손실, 높은 포화자속밀도, 안정성 및 낮은 생산 비용을 갖는 페라이트(ferrite)로 형성될 수 있다.

예를 들어 본 실시예에 따른 코어(80)는 니켈(Ni)계 페라이트나 망간(Mn)계 페라이트가 이용될 수 있다.

코일부(10)는 제1 코일부(20)와 제2 코일부(30)를 포함할 수 있다.

제1 코일부(20)는 도체 패턴(도시되지 않음)이 형성된 하나의 절연층이나, 또는 다수의 절연층이 적층되어 제1 코일 패턴을 형성하는 적층 기판의 형태로 형성될 수 있다.

여기서 적층 기판은 PCB 기판이나 필름 기판과 같은 유연성 기판의 형태로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

예를 들어 본 실시예에 따른 적층 기판은 도체 패턴층이 3층 이상의 다층으로 적층되는 다층 적층 기판이다. 또한 다수의 도체 패턴층에는 제1 코일 패턴(도 3의 21)을 이루는 다수의 코일 턴(turn, 예컨대, 36턴)이 형성될 수 있다. 이때, 다수의 코일 턴은 여러 도체 패턴층에 각각 분산되어 형성될 수 있다.

또한 도체 패턴층들은 절연층을 관통하는 도전성 비아(미도시) 등에 의해 상호 전기적으로 연결될 수 있다.

본 실시예에 따른 제1 코일부(20)는 1차측 코일로 이용될 수 있다. 따라서 후술되는 제2 코일부(30)는 2차측 코일로 이용된다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며 후술되는 제2 코일부(30)를 1차측 코일로 이용하는 등 다양한 변형이 가능하다.

본 실시예에 따른 제1 코일부(20)는 전체적으로 직사각 형상의 적층 기판으로 구성되며 내부에는 코어(80)가 삽입되는 관통 공이 형성된다.

또한 적층 기판은 제1 코일 패턴(21)이 형성되는 패턴부(23)와, 패턴부(23)의 일측에 형성되어 제1 코일 패턴(21)을 외부와 전기적으로 연결하는 단자부(22)를 포함할 수 있다.

단자부(22)에는 메인 기판(30)과 전기적으로 연결되기 위한 단자 핀들(40)이 체결될 수 있다. 그러나 본 발명의 구성이 단자 핀(40)으로 한정되는 것은 아니며, 솔더 범프나 솔더 볼, 커넥터 등 제1 코일부(20)와 메인 기판(30)을 전기적으로 연결한 수 있는 구성이라면 다양한 형태로 변형될 수 있다.

제2 코일부(30)는 제2 코일 패턴(31)이 형성된 메인 기판(30)으로 구성될 수 있다. 따라서, 제2 코일부(30)와 메인 기판(30)은 동일한 구성 요소이며, 이에 동일한 도면 부호를 참조하여 설명한다.

메인 기판(30)이란 본 발명에 따른 코일 부품(100)이 전기적으로 연결되는 모 기판을 의미하며, 예를 들어 전원공급장치나 어댑터의 메인 기판일 수 있다.

따라서, 본 실시예에 따른 제2 코일 패턴(31)는 별도로 제조되지 않고 메인 기판(30)에 직접 형성되며, 메인 기판(30)의 배선 패턴을 형성하는 과정에서 함께 형성될 수 있다.

메인 기판(30)에는 다수의 단자 패드(32)가 형성되며 각각의 단자 패드(32)에는 제1 코일부(20)와 연결되는 단자 핀(40)이 접합될 수 있다. 따라서 단자 핀(40)은 메인 기판(30)에 접합되어 제1 코일부(20)의 제1 코일 패턴(21)과 메인 기판(30)을 전기적으로 연결한다.

한편, 메인 기판(30)의 단자 패드(32)를 패드 형태가 아닌 관통 구멍 형태로 형성하고, 단자 핀(40)이 관통 구멍에 삽입되며 메인 기판(30)에 접합되도록 구성하는 등 다양한 변형이 가능하다.

또한 메인 기판(30)에는 코어 삽입부(33)가 형성될 수 있다. 코어 삽입부(33)는 코어(80)와 후술되는 절연 커버(50)가 삽입되기 위한 공간으로, 관통 구멍 또는 홈의 형태로 형성될 수 있다.

따라서 코어 삽입부(33)는 코어(80)의 중족부나 외족부의 형상에 대응하는 크기와 형상을 갖는 다수의 구멍으로 형성될 수 있다.

또한 본 실시예에 따른 메인 기판(30)은 하나의 절연층 양면에 제2 코일 패턴(31)이 형성되는 양면 기판일 수 있다. 따라서 메인 기판(30)의 제2 코일 패턴(31)은 제1 코일부(20)의 적층 기판에 형성된 제1 코일 패턴(21)보다 작은 수의 코일 턴(예컨대 3턴)을 포함하며, 각 코일 턴의 폭은 제1 코일 패턴(21)의 코일 턴들보다 넓게 형성될 수 있다.

또한 본 실시예에 따른 코일 부품(100)은 절연 부재를 구비한다.

절연 부재는 제2 코일 패턴(31)과 메인 기판(30)에 실장된 전자 부품들(35) 간의 절연을 확보한다. 또한 제1 코일부(20)에 접합되는 단자 핀들(40)과, 제2 코일부(30)의 제2 코일 패턴(31) 간의 절연을 확보한다.

또한 절연 부재는 메인 기판(30)에 실장되어 있는 1차측 전자 부품들(35)과 2차측 전자 부품들(25) 사이에 개재되어 상호 간의 절연을 확보한다.

본 실시예에 있어서 절연 부재는 절연 커버(50)일 수 있다.

절연 커버(50)는 본 실시예에 따른 코일 부품(100)의 1차측과 2차측 간에 절연을 확보하기 위해 구비된다. 따라서 절연 커버(50)는 1차측 전자 부품들(35)과 2차측 전자 부품들(25) 사이에 개재되는 형태로 배치될 수 있다.

절연 커버(50)는 수지와 같은 절연 재질로 형성되며, 절연을 위해 여러 방향을 향해 차단용 측벽이 형성될 수 있다.

또한 본 실시예의 경우, USB 단자(25)가 2차측 코일(31)과 전기적으로 연결되는 경우를 예로 들고 있다. 이에 절연 커버(50)는 측벽의 일부가 2차측 전자 부품인 USB 단자(25)와, 1차측 전자 부품들(35) 사이에 개재되는 형태로 메인 기판(30)에 결합된다.

또한 절연 커버(50)는 1차측 코일과 2차측 코일 사이를 절연한다. 제1 코일부(20)는 적층 기판 내에 배선 패턴을 통해 제1 코일 패턴(21)이 형성되므로 적층 기판을 구성하는 절연층들에 의해 제2 코일부(30)와의 절연이 확보될 수 있다. 그러나 제1 코일 패턴(21)과 전기적으로 연결되는 단자 핀들(40)은 도전체가 그대로 외부에 노출되므로, 제2 코일 패턴(31)과의 절연 거리 및 연면 거리를 확보해야 한다.

이를 위해, 본 실시예에 따른 절연 커버(50)는 1차측의 단자 핀(40)과 2차측 코일 패턴(31, 제2 코일 패턴) 사이에 개재되어 상호 간에 절연을 확보한다.

또한 본 실시예에 따른 메인 기판(30)에는 제2 코일부(30)의 제2 코일 패턴(31)과 단자 패드(32) 사이에 절개된 형태의 절개부(37)가 형성된다. 그리고 이러한 절개부(37)에는 절연 커버(50)가 부분적으로 삽입된다.

이때 절연 커버(50)는 일부가 메인 기판(30)의 하부로도 돌출되도록 절개부(37)에 삽입된다. 예를 들어 도 4에 도시된 바와 같이 절연 커버(50)는 메인 기판(30)의 상부와 하부로 모두 돌출되는 형태로 메인 기판(30)에 결합될 수 있다.

이에 2차측인 제2 코일 패턴(31)과 1차측인 단자 핀(40) 간에 절연 거리와 연면 거리를 확보할 수 있다.

명확하게 도시되어 있지 않지만, 절개부(37)는 1차측 전자 부품들(35)과 2차측인 USB 단자(25) 사이에도 형성되며, 절연 커버(50)는 상기한 절개부에도 삽입되도록 구성된다.

한편, 본 실시예에 따른 절연 커버(50)는 도시된 형태로 한정되지 않으며 전자 부품들의 크기나 배치 상태 등에 따라 다양한 형태로 변형될 수 있다.

또한 본 실시예에서는 제1 코일부(20)가 제2 코일부(30)의 상부에 적층되며 결합되는 경우를 예로 들고 있으나, 본 발명의 구성이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어 제1 코일부(20)를 제2 코일부(30)의 하부에 적층하거나, 제2 코일부(30)의 중심에 공간을 형성하여 제1 코일부(20)를 제2 코일부(30)의 내부 공간에 배치하는 등 다양한 변형이 가능하다.

이상과 같이 구성되는 본 실시예에 따른 코일 부품은 메인 기판의 일부를 이용하여 코일 부품을 구현한다. 따라서 제2 코일부를 별도의 부품으로 제조하지 않으므로 제조 비용을 줄일 수 있다.

또한, 본 실시예에 따른 코일 부품은 AC/DC 변압에 이용 가능한 트랜스포머이다. 그리고 메인 기판 상에 1차측 전자 부품과 2차측 전자 부품이 함께 실장된다.

AC/DC 변압의 경우, 1차측과 2차측 사이의 절연이 매우 중요하다. 이를 위해 본 실시예에 따른 코일 부품은 메인 기판에 절개부를 형성한 후, 절연 커버를 삽입하여 1차측과 2차측 간의 절연 거리와 연면 거리를 확보한다. 따라서 AC/DC 변압에도 용이하게 채용될 수 있다.

또한 본 실시예에 따른 코일 부품은 메인 기판 상에 1차측 전자 부품들과 2차측 전자 부품들, 그리고 적층 기판이 함께 실장되며, 2차측인 제2 코일 패턴이 형성된다. 그리고 적층 기판에는 1차측인 제1 코일 패턴이 형성된다.

또한 메인 기판과 적층 기판을 관통하며 결합되는 코어는 제1 코일 패턴보다 제2 코일 패턴과 인접하게 배치되므로, 코어는 2차측 영역으로 구분된다.

따라서, 적층 기판과 1차측 전자 부품들은 1차측 영역으로 구분되고, 제2 코일 패턴과 2차측 전자 부품들은 2차측 영역으로 구분될 수 있다. 또한 적층 기판은 1차측 영역으로, 코어는 2차측 영역으로 구분될 수 있다.

이처럼 본 실시예에 따른 코일 부품은 하나의 메인 기판 내에서 1차측 영역과 2차측 영역이 모두 형성되므로, 필수적으로 이들 상호 간의 절연을 확보해야 하며, 이는 본 실시예에 따른 절연 부재에 의해 구현된다. 따라서 AC/DC 변압과 같이 대전류나 대전압의 변압에 이용되더라도 용이하게 절연을 확보할 수 있다.

이어서 도 3을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 코일 부품의 제조 방법을 설명한다. 이하의 설명을 통해 전술한 코일 부품(100)의 구성 또한 명확하게 설명될 것이다.

먼저 메인 기판(30)을 준비한다. 메인 기판(30)은 1차측 전자 부품들(35)과 2차측 전자 부품들(25)이 모두 실장된 상태일 수 있다.

또한 메인 기판(30)은 전술한 제2 코일 패턴(31), 코어 삽입부(33), 절개부(37), 및 단자 패드(32)가 형성된 양면 기판일 수 있다.

이어서 제1 코일부(20)를 메인 기판(30)에 결합한다. 제1 코일부(20)는 단자부(22)에 체결된 단자 핀(40)이 메인 기판(30)의 단자 패드(32)에 고정 접합됨에 따라 메인 기판(30)과 전기적, 물리적으로 결합될 수 있다.

한편 본 실시예에서는 단자 핀(40)이 제1 코일부(20)에 체결되어 있는 경우를 예로 들고 있으나 반대로 메인 기판(30)에 먼저 체결된 후, 제1 코일부(20)을 메인 기판(30)에 결합하는 과정에서 제1 코일부(20)에 접합되도록 구성하는 것도 가능하다.

이어서 코어(81, 86)를 결합한다. 코어(81, 86)는 메인 기판(30)의 코어 삽입부(33)에 삽입되며 제1, 제2 코일부(20, 30)를 내부에 수용하는 형태로 결합될 수 있다.

이어서 메인 기판(30)에 절연 커버(50)를 결합한다. 이 과정에서 절연 커버(50)는 절개부(37) 내에 삽입되어 메인 기판(30)에 실장되어 있는 1차측 전자 부품들(35)과 2차측 전자 부품들(25), 그리고 1차측 단자 핀들(40)과 2차측 제2 코일 패턴(31) 간의 절연 거리, 연면 거리를 확보한다.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 코일 부품은 전술한 실시예에 한정되지 않으며 다양한 변형이 가능하다.

이하에서 설명하는 코일 부품은 전술한 실시예의 코일 부품과 유사한 구조로 구성되며 부분적으로 차이를 갖는다. 따라서 동일한 구성요소들에 대한 상세한 설명은 생략하며 차이가 있는 구성들을 중심으로 하여 보다 상세하게 설명하기로 한다. 또한, 전술한 실시예와 동일한 구성 요소들에 대해서는 동일한 부호를 이용하여 설명하기로 한다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 6은 도 5에 도시된 코일 부품의 평면도이다.

도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 코일 부품(200)은 제1 코일부(20)의 단자부(22)가 배치된 방향에 있어서 전술한 코일 부품(도 1의 100)과 차이가 있다. 또한 절연 커버(50)는 2차측 전자 부품인 USB 단자(25)를 덮는 형태로 형성된다.

또한 본 실시예에 따른 절연 커버(50)는 제1 코일부(20)의 단자부(22) 하부뿐만 아니라, 단자부(22)의 상부에도 측벽이 형성되어 제1 코일부(20)의 단자부(22)와 코어(80) 사이의 절연을 확보한다.

전술한 실시예와 마찬가지로, 코어(80)는 2차측 코일 패턴(31)과 인접하게 배치되므로, 2차측 부품으로 분류될 수 있다. 따라서 1차측인 제1 코일부(20) 간에는 절연이 확보되어야 한다.

이를 위해, 또한 본 실시예에 따른 절연 커버(50)는 코어(80)와 제1 코일부(20)의 단자부(22) 사이에 배치되어 상호 간에 절연 거리와 연면 거리를 확보한다.

물론 이러한 구성은 전술한 코일 부품(도 1의 100)에도 용이하게 적용될 수 있다.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 8은 도 7에 도시된 코일 부품의 평면도이며, 도 9는 도 7에 도시된 코일 부품의 분해 사시도이다.

도 7 내지 도 9를 참조하면, 본 실시예에 따른 코일 부품(300)은 제1 코일부(20)의 형상에 있어서 전술한 코일 부품들과 차이가 있다.

본 실시예에 따른 제1 코일부(20)는 패턴부(23)에서 단자부(22)가 돌출되어 단자대(22)를 형성한다.

단자대(22)는 패턴부(23)의 일단에서 코어(80)의 윤곽을 따라 코어(80)의 측면으로 연장되는 형태로 돌출 형성된다. 예를 들어, 단자대(22)는 패턴부(23)에서 ′ㄱ′ 형상으로 돌출될 수 있다.

한편, 본 실시예에 따른 단자 핀(40)은 메인 기판(30)에 체결되며, 제1 코일부(20)에는 단자 핀(40)이 삽입되는 단자 홀(24)이 형성된다. 따라서 단자 핀(40)은 제1 코일부(20)의 단자 홀(24)에 삽입되며 제1 코일부(20)의 제1 코일 패턴(21)과 전기적으로 연결된다.

또한 전술한 실시예와 마찬가지로, 본 실시예에 따른 코어(80)도 2차측 부품으로 분류될 수 있다. 따라서 1차측인 제1 코일부(20)와 절연을 확보하기 위해, 본 실시예에 따른 절연 커버(50)는 코어(80)와 제1 코일부(20)의 단자대(22) 사이에 배치되어 상호 간에 절연 거리와 연면 거리를 확보한다. 이때, 코어(80)와 제1 코일부(20)의 단자대(22) 사이에 배치되는 절연 커버(50)의 측벽은 메인 기판(30)의 코어 삽입부(33)와 절개부(37)에 삽입될 수 있다.

따라서 전술한 실시예들에 비해, 보다 견고하게 절연 거리와 연면 거리를 확보할 수 있다.

도 10은 도 7에 도시된 코일 부품의 다른 실시예에 따른 단면을 개략적으로 도시한 단면도로, 설명의 편의를 위해 제1 코일부, 제2 코일부, 및 코어만을 도시하였다.

도 10을 참조하면, 본 실시예에 따른 코일 부품(300)은 제1 코일부(20)와 코어(80) 간의 절연을 위해 절연 필름(27)을 구비할 수 있다.

본 실시예는 제1 코일부(20)의 적층 기판을 구성하는 절연층들만으로 제1 코일부(20)의 절연을 확보하기 어려운 경우에 적용될 수 있다.

이러한 경우, 2차측 부품으로 분류되는 코어(80)와 1차측인 제1 코일부(20)와도 절연 거리가 확보되어야 한다.

이를 위해, 절연 필름(27)은 절연 재질로 형성되며 제1 코일부(20)의 적층 기판 양면에 각각 배치된다. 절연 필름(27)은 제1 코일부(20)보다 넓은 면적으로 형성되며, 이에 따라 제1 코일부(20)의 측면은 코어(80)의 내부면과 일정 거리(D) 이격된다.

여기서 이격되는 거리(D)는 제1 코일부(20)와 코어(80) 간의 절연 거리로 설정될 수 있다. 따라서, 절연 필름(27)은 코어(80)와 제1 코일부(20)와의 절연 거리를 확보할 수 있는 크기로 형성될 수 있다.

따라서, 절연 필름(27)에 의해 제1 코일부(20)의 상, 하부면과 코어(80) 간의 절연이 확보되며, 절연 필름(27)과 제1 코일부(20)의 면적 차이로 인해 발생되는 이격 거리(D)에 의해, 제1 코일부(20)의 측면과 코어(80) 간의 절연이 확보된다.

이러한 본 실시예에 따른 절연 필름(27)은 PP(polypropylene)이 이용될 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니다.

도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 12는 도 11에 도시된 코일 부품의 분해 사시도이며, 도 13는 도 11에 도시된 코일 부품의 제1 코일부를 개략적으로 도시한 사시도이다.

도 11 내지 도 13을 참조하면, 본 실시예에 따른 코일 부품(400)의 절연 부재는 몰드부(60)일 수 있다.

본 실시예에 따른 제1 코일부(20)는 패턴부(23)가 몰드부(60) 내로 수용 또는 매립되며 단자 핀(40)이 형성된 단자부(22) 등 일부만이 몰드부(60)의 외부로 노출된다.

몰드부(60)는 적어도 2개의 걸림 돌기(62, 64)를 구비한다. 걸림 돌기(62, 64)는 도 13에 도시된 바와 같이 어느 하나의 코어(예컨대, 제2 코어: 86)를 몰드부(60)에 고정 결합시킨다.

따라서 걸림 돌기(62, 64)는 몰드부(60)에서 일측 즉 하부로 돌출되는 돌출부(62)와, 돌출부(62)의 끝단에서 내측으로 돌출되는 고리부(64)를 포함할 수 있다.

걸림 돌기(62, 64)는 도 12에 도시된 바와 같이 메인 기판(30)을 관통하여 제2 코어(86)와 결합되는데, 이때 고리부(64)는 제2 코어(86)의 외부면 또는 하부면을 지지하게 된다. 따라서 몰드부(60)에 의해, 제1 코일부(20)와 메인 기판(30), 제2 코어(86)는 기계적으로 결합될 수 있다.

이러한 몰드부(60)는 에폭시 수지와 같은 절연 재질로 형성될 수 있으며, 제1 코일부(20)를 금형 내에 배치한 후, 사출 성형을 진행함으로써 형성될 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않으며, 내부 공간을 갖는 몰드부(60)를 별도로 형성한 후, 제1 코일부(20)를 몰드부(60)의 내부 공간에 삽입하여 일체로 형성하는 등 다양한 변형이 가능하다.

이처럼 제1 코일부(20)가 몰드부(60) 내에 매립되는 경우, 몰드부(60)에 의해 제1 코일부(20)와 제2 코일부(31), 그리고 제1 코일부(20)와 코어(80) 사이에 절연이 용이하게 확보된다. 따라서 전술한 절연 커버는 생략될 수 있다.

이어서 도 12를 참조하여 도 11 내지 도 13에 도시된 실시예에 따른 코일 부품의 제조 방법을 설명한다. 이하의 설명을 통해 전술한 코일 부품들의 구성 또한 명확하게 설명될 것이다.

먼저 메인 기판(30)을 준비한다. 메인 기판(30)은 1차측 전자 부품들(35)과 2차측 전자 부품들(25)이 모두 실장된 상태일 수 있다.

이어서, 제1 코일부(20)가 몰드부(60)에 부분적으로 수용된 코일 조립체(20, 60)를 메인 기판(30)에 결합한다. 여기서, 코일 조립체(20, 60)는 제1 코일부(20)를 먼저 형성한 후, 이를 금형 내에 배치하고 사출 성형을 통해 몰드부(60)를 형성하여 제조될 수 있다.

또한 코일 조립체(20, 60)는 내부 공간을 갖는 몰드부(60)를 별도로 형성한 후, 제1 코일부(20)를 몰드부(60)의 내부 공간에 삽입하고 일체화하여 제조될 수 있다.

이어서 코어(81, 86)를 결합하여 코일 부품(400)을 완성한다. 코어(81, 86)는 메인 기판(30)의 코어 삽입부(33)에 삽입되며 메인 기판(30)과 적층 기판을 관통하는 형태로 결합될 수 있다.

도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 15는 도 14에 도시된 코일 부품의 제1 코일부를 개략적으로 도시한 사시도이다.

도 14 내지 도 15를 참조하면, 본 실시예에 따른 코일 부품(500)은 도 11의 실시예와 유사하게 제1 코일부(20)에 몰드부(60)가 형성된다.

본 실시예에 따른 몰드부(60)는 매립부(65)와, 플랜지부(68), 결합 돌기(67)를 포함할 수 있다.

매립부(65)는 제1 코일부(20)에서 제1 코일 패턴이 형성된 패턴부(도 2의 23)를 매립한다. 따라서 제1 코일부(20)의 단자부(22)는 매립부(65)의 외부로 노출된다.

플랜지부(68)는 매립부(65)의 외부로 노출된 단자부(22)의 주변을 따라 형성된다. 플랜지부(68)는 제1 코일부(20)의 단자부(22)가 노출된 매립부(65)의 입구에서 외부로 확장되는 형태로 형성된다. 예를 들어 플랜지부(68)는 제1 코일부(20)의 각 면과 수직을 이루며 외부로 돌출되며 형성될 수 있다.

이러한 플랜지부(68)는 제1 코일부(20)의 단자부(22)와 코어(80) 간에 배치되며, 상호 간의 절연 거리와 연면 거리를 확보한다.

또한 플랜지부(68)는 일부가 메인 기판(30)을 관통하며 배치될 수 있다. 이 에 메인 기판(30)의 단자 패드(미도시)와 제2 코일부(20) 간의 절연 거리 및 연면 거리를 용이하게 확보할 수 있다.

결합 돌기(67)는 매립부(65)의 일면에서 돌출되는 돌기일 수 있으며 메인 기판(30)에 삽입된다. 그리고 이에 대응하여 메인 기판(30)에는 결합 돌기(67)가 삽입되는 결합 홈(미도시)이 형성될 수 있다.

따라서 몰드부(60)는 결합 돌기(67)가 메인 기판(30)의 결합 홈에 삽입되며 메인 기판(30)에 결합될 수 있으며, 이에 몰드부(60)에 매립된 제1 코일부(20)와 메인 기판(30)인 제2 코일부는 항상 기 설정된 정확한 위치에서 결합될 수 있다.

또한 본 실시예에 따른 제1 코일부(20)는 단자부(22)에 단자 패드(24)만이 형성된다. 따라서 단자 핀 없이 솔더와 같은 도전성 접합제만을 이용하여 단자 패드(24)가 메인 기판(30)의 단자 패드(미도시)에 접합되며 실장된다.

한편, 본 실시예에 따른 코일 부품(500)의 제조 방법은 전술한 도 11에 도시된 코일 부품의 제조 방법과 유사하므로, 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.

도 16는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 코일 부품을 개략적으로 도시한 측면도이고, 도 17는 도 16에 도시된 코일 부품의 평면도이다.

본 실시예에 따른 코일 부품(600)은 적층 기판을 포함하는 제1 코일부(20)의 단자부(22)에 구멍이 형성되며, 제2 코일부인 메인 기판(30)에도 구멍이 형성된다. 그리고 제1 코일부(20)의 구멍과 제2 코일부(30)의 구멍을 관통하며 단자 기판(70)이 삽입된다. 단자 기판(70)은 일반적인 PCB 기판일 수 있으나, 그 외에 다른 기판을 이용하는 것도 가능하다.

단자 기판(70)에는 배선 패턴(미도시)이 형성되며, 상기 배선 패턴을 통해 제1 코일부(20)의 코일 패턴(미도시)과 메인 기판(30)의 배선 패턴(미도시)을 전기적으로 연결한다.

따라서 제1 코일부(30)는 단자 기판(70)과 전기적으로 연결되기 위한 단자 패드(27)가 일면 즉 상부면에 형성될 수 있으며, 메인 기판(30)은 단자 기판(70)과 전기적으로 연결되기 위한 단자 패드(32)가 하부면에 형성될 수 있다. 이에 솔더와 같은 도전성 접합제(75)를 통해 단자 기판(70)은 제1 코일부(20)와 메인 기판(30)을 물리적, 전기적으로 연결할 수 있다.

이러한 본 실시예에 따른 코일 부품은 단자 기판에 의해 제1 코일부의 단자 패드(또는 제2 코일부의 단자 패드)와 코어 사이에 절연 거리 및 연면 거리가 확보된다. 따라서 필요에 따라 전술한 절연 커버나 몰드부를 생략할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 코일 부품 및 그 제조 방법은 전술한 실시예들에 한정되지 않으며, 다양한 응용이 가능하다.

또한, 본 실시예에서는 전원공급장치에 채용되는 AC/DC 컨버터에 적용되는 코일 부품을 예로 들어 설명하였으나, 이에 한정되지 않으며 코일과 코어를 이용하는 코일 부품이라면 다양한 전자 부품 및 전자 기기에 폭넓게 적용될 수 있다.

10: 코일부
20: 제1 코일부
30: 메인 기판, 제2 코일부
50: 절연 커버
60: 몰드부
70: 단자 기판
80: 코어

Claims (28)

1. 제1 코일 패턴이 형성된 적층 기판을 포함하는 제1 코일부;
   제2 코일 패턴이 형성되고 다수의 전자 부품들이 실장되는 메인 기판을 포함하는 제2 코일부;
   상기 제1, 제2 코일부를 관통하며 상기 제1, 제2 코일부에 결합되는 코어; 및
   상기 제2 코일 패턴과 상기 메인 기판에 실장된 전자 부품들 간의 절연 거리를 확보하는 절연 부재;
   를 포함하는 코일 부품.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 절연 부재는,
   적어도 하나의 측벽을 포함하는 절연 커버이고, 상기 측벽은 상기 제2 코일 패턴과 상기 전자 부품들 사이에 개재되는 코일 부품.
   
3. 제2항에 있어서, 상기 절연 부재는,
   상기 측벽이 상기 제1 코일부에 접합되는 단자 핀들과, 상기 제2 코일부의 상기 제2 코일 패턴 사이에 개재되는 코일 부품.
4. 제3항에 있어서,
   상기 메인 기판에는 상기 단자 핀들이 접합되는 단자 패드와, 상기 단자 패드와 상기 제2 코일 패턴 사이를 절개하는 절개부가 형성되고,
   상기 절연 부재의 상기 측벽은 상기 절개부에 삽입 배치되는 코일 부품.
   
5. 제1항에 있어서, 상기 메인 기판에 실장되는 상기 전자 부품들은,
   1차측 전자 부품들과 2차측 전자 부품들을 포함하며,
   상기 절연 부재는 1차측 전자 부품들과 2차측 전자 부품들 사이에 개재되어 상호 간의 절연 거리를 확보하는 코일 부품.
   
6. 제1항에 있어서, 상기 적층 기판은,
   상기 제1 코일 패턴이 형성된 패턴부와, 상기 패턴부에서 ′ㄱ′ 형상으로 돌출되어 형성되는 단자대를 포함하며, 상기 단자대와 상기 패턴부 사이에는 상기 절연 부재가 개재되는 코일 부품.
   
7. 제6항에 있어서, 상기 적층 기판은,
   상기 단자대에 다수의 단자 홀이 형성되며, 상기 단자 홀에는 상기 메인 기판에 형성된 단자 핀들을 삽입되는 코일 부품.
   
8. 제1항에 있어서,
   상기 적층 기판 일면의 면적보다 크게 형성되어 상기 적층 기판의 양면에 접합되는 절연 필름들을 더 포함하는 코일 부품.
   
9. 제8항에 있어서, 상기 적층 기판은,
   상기 절연 필름에 의해 상기 코어의 내부면과의 절연이 확보되는 코일 부품.
   
10. 제1항에 있어서, 상기 절연 부재는,
    상기 제1 코일부를 내부에 수용하는 절연 재질의 몰드부인 코일 부품.
    
11. 제10항에 있어서, 상기 적층 기판은,
    상기 제1 코일 패턴이 형성된 패턴부가 상기 몰드부의 내부에 수용되며, 단자부는 상기 몰드부의 외부로 노출되는 코일 부품.
    
12. 제10항에 있어서, 상기 몰드부는,
    일면에서 돌출되어 상기 코어와 기계적으로 결합하는 걸림 돌기를 포함하는 코일 부품.
    
13. 제10항에 있어서, 상기 몰드부의 상기 걸림 돌기는,
    상기 메인 기판을 관통하여 상기 코어와 결합하는 코일 부품.
    
14. 제10항에 있어서, 상기 몰드부는,
    상기 제1 코일부의 단자부를 외부로 노출시키며 상기 제1 코일 패턴이 형성된 부분을 매립하는 매립부; 및
    상기 매립부의 입구에서 외부로 확장되는 플랜지부;
    를 포함하는 코일 부품.
    
15. 제14항에 있어서, 상기 플랜지부는,
    상기 메인 기판을 관통하여 배치되는 코일 부품.
    
16. 제14항에 있어서, 상기 플랜지부는,
    상기 제1 코어의 단자부와 상기 코어 사이에 배치되어 상호 간의 절연을 확보하는 코일 부품.
    
17. 제14항에 있어서, 상기 몰드부는,
    상기 매립부의 일면에서 돌출되어 형성되며, 상기 메인 기판에 형성된 결합 홈 홈에 삽입되는 적어도 하나의 결합 돌기를 더 포함하는 코일 부품.
    
18. 제14항에 있어서, 상기 몰드부는,
    상기 매립부의 일면에서 돌출되어 형성되며, 상기 메인 기판에 형성된 결합 홈 홈에 삽입되는 적어도 하나의 결합 돌기를 더 포함하는 코일 부품.
    
19. 제1 코일 패턴이 형성된 적층 기판을 포함하는 제1 코일부;
    제2 코일 패턴이 형성된 메인 기판을 포함하는 제2 코일부;
    상기 제1, 제2 코일부를 관통하며 상기 제1, 제2 코일부에 결합되는 코어;
    상기 제1 코일 패턴과 상기 메인 기판을 전기적으로 연결하는 단자 핀들; 및
    상기 단자 핀들과 상기 코어 사이에 개재되어 상호 간에 절연을 확보하는 절연 부재;
    를 포함하는 코일 부품.
    
20. 제1 코일 패턴이 형성된 적층 기판을 포함하는 제1 코일부;
    제2 코일 패턴이 형성된 메인 기판을 포함하는 제2 코일부;
    상기 제1, 제2 코일부를 관통하며 상기 제1, 제2 코일부에 결합되는 코어;
    상기 제1 코일 패턴과 상기 메인 기판을 전기적으로 연결하는 단자 핀들; 및
    상기 단자 핀들과 상기 제2 코일 패턴 사이에 개재되어 상호 간에 절연을 확보하는 절연 부재;
    를 포함하는 코일 부품.
    
21. 1차측 전자 부품들과 2차측 전자 부품들이 함께 실장되며, 제2 코일 패턴이 형성된 메인 기판; 및
    제1 코일 패턴이 형성되고 상기 메인 기판 상에 실장되는 적층 기판;
    을 포함하며,
    상기 적층 기판과 상기 1차측 전자 부품들은 1차측 영역으로 구분되고,
    상기 제2 코일 패턴과 상기 2차측 전자 부품들은 2차측 영역으로 구분되는 코일 부품.
    
22. 제21항에 있어서,
    1차측 영역과 2차측 영역 사이에 부분적으로 개재되어 상호 간의 절연을 확보하는 절연 부재를 더 포함하는 코일 부품.
    
23. 제21항에 있어서,
    상기 메인 기판과 상기 적층 기판을 관통하며 결합되는 코어를 더 포함하며, 상기 코어는 2차측 영역으로 구분되는 코일 부품.
    
24. 1차측 코일이 형성된 적층 기판; 및
    2차측 코일이 형성되고, 1차측 전자 부품들과 2차측 전자 부품들이 함께 실장된 메인 기판;
    을 포함하는 코일 부품.
    
25. 3층 이상으로 배선 패턴층이 적층되어 제1 코일 패턴을 형성하는 적층 기판;
    기판의 양면을 통해 2층으로 배선 패턴층이 적층되어 제2 코일 패턴을 형성하는 메인 기판; 및
    상기 적층 기판과 상기 메인 기판을 관통하며 결합되는 코어;
    를 포함하는 코일 부품.
    
26. 제1 코일 패턴이 형성된 적층 기판을 포함하는 제1 코일부;
    제2 코일 패턴이 형성된 메인 기판을 포함하는 제2 코일부;
    상기 제1, 제2 코일부를 관통하며 상기 제1, 제2 코일부에 결합되는 코어; 및
    상기 제1, 제2 코일부를 관통하며 상기 제1, 제2 코일부에 결합되며, 상기 제1 코일 패턴을 상기 메인 기판과 전기적으로 연결하는 단자 기판;
    을 포함하는 코일 부품.
    
27. 제26항에 있어서, 상기 단자 기판은,
    상기 적층 기판의 상부면에 형성된 단자 패드와 전기적으로 연결되고, 상기 메인 기판의 하부면에 형성된 단자 패드와 전기적으로 연결되는 코일 부품.
    
28. 1차측 전자 부품들과 2차측 전자 부품들이 실장되고, 제2 코일 패턴이 형성된 메인 기판을 준비하는 단계;
    제1 코일 패턴이 형성된 적층 기판이 몰드부에 부분적으로 수용된 코일 조립체를 상기 메인 기판에 결합하는 단계; 및
    상기 메인 기판과 상기 코일 조립체를 관통하며 코어를 결합하는 단계;
    를 포함하는 코일 부품 제조 방법.
    

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