KR20160016220A - 커패시터 및 커패시터 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 커패시터 및 커패시터 제조 방법에 관한 것으로서, 알루미늄 기판층을 양극 산화하여 절연층 기능을 하는 산화 알루미늄층을 형성함으로써, 간단하게 커패시터를 제조할 수 있는 것을 특징으로 하는 발명이다.
또한, 알루미늄 기판층을 일측으로부터 타측까지 감아서, 체적이 최소화시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 발명이다.
또한, 알루미늄 기판층을 일측으로부터 타측까지 감아서, 체적이 최소화시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 발명이다.
Description
본 발명은 커패시터(capacitor) 및 커패시터 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 알루미늄(aluminum)층을 산화시켜 형성되는 커패시터 및 그 커패시터의 제조 방법에 관한 것이다.
커패시터는 전기를 저장하거나 방출하는 축전지로서의 용도와 직류를 통하지 않는 성질을 이용하는 용도가 있으며, 서로 절연된 두 개의 평판 전극을 접근시켜 양극 사이에 유전체를 끼워 넣은 구조로 이루어져 있다.
커패시터에 직류 전류를 걸어주면 각 전극에 전하가 축적되면서 전류가 흐르다가 전하 축적이 끝나면 전류가 흐르지 않게 된다. 그러나 전극을 바꾸어 다시 직류전류를 걸어주면 순간적으로 전류가 흐르게 된다. 이러한 특성을 살려 커패시터는, 전기를 저장하는 용도 외에, 직류전류는 차단하고 교류전류는 통과시키는 용도로도 사용된다.
이러한 커패시터는 사용하는 유전체 재질에 따라 공기커패시터, 진공커패시터, 가스커패시터, 액체커패시터, 운모(마이카)커패시터, 세라믹커패시터, 종이 커패시터, 플라스틱 필름커패시터, 전해커패시터 등으로 나뉜다.
전해커패시터에는 알루미늄 전해커패시터와 탄탈 전해커패시터가 있는데, 통상 전해커패시터라 하면 알루미늄 전해커패시터를 말한다. 전해커패시터는 얇은 산화막을 유전체로서 사용하며 전극으로는 알루미늄을 사용한다. 유전체를 매우 얇게 할 수 있으므로 커패시터의 체적에 비해 큰 용량을 얻을 수 있다.
한편 최근에는 세라믹과 금속(니켈)을 번갈아 쌓아 만든 적층 세라믹 커패시터(Multi-Layer Ceramic Capacitor; MLCC)에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 머리카락 하나 굵기인 0.3㎜ 높이에 200~1000겹까지 세라믹과 금속을 번갈아 쌓아 적층 세라믹 커패시터를 형성한다.
적층 세라믹 커패시터는, 니켈은 금속이므로 전기가 통하나 세라믹은 전기가 통하지 않는 원리를 응용하여, 세라믹과 니켈을 여러 층 쌓아 전기를 저장할 수 있게 한 것이다.
적층 세라믹 커패시터는 휴대폰, 스마트폰, LCD TV, 컴퓨터 등 전자제품에 수 백 개씩 필수적으로 들어가는 핵심 부품으로서, 전자기기의 소형화 추세로 인해 작고 용량이 큰 것일수록 뛰어난 기술력이 필요하다.
그러나 이러한 적층 세라믹 커패시터는 다층으로 쌓아 커패시터를 만들 때 두께가 커지고, 또한 금속과 절연층을 계속 쌓아야 하기 때문에 설비 비용이 높은 공정을 사용하므로 제조 원가가 높은 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 공정이 간소하여 제조 원가를 낮출 수 있는 고용량 커패시터 구조를 제안하는 것을 목적으로 한다.
또한, 커패시터를 코일 형태로 감음으로써, 그 체적을 최소화할 수 있는 커패시터를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에서는 알루미늄(aluminum) 기판층; 상기 알루미늄 기판층에 형성된 산화 알루미늄층; 상기 산화 알루미늄층에 형성된 전극층;을 포함하고, 상기 알루미늄 기판층은 일측으로부터 타측까지 감긴 것을 특징으로 하는 커패시터를 제공한다. 여기서 일측이라는 것은 상기 알루미늄 기판층이 판형의 사각형으로 제조된 경우, 사각형의 어느 한 변을 말하는 것이고, 타측이라는 것은 그 변을 마주보는 반대편 면을 지칭하는 것일 수 있다. 그리고, 이렇게 알루미늄 기판층을 일측으로부터 타측으로 감음에 따라, 알루미늄 기판층위에 형성된 산화 알루미늄 기판층 및 전극층도 함께 감겨질 수 있다.
또한, 상기 알루미늄 기판층 및 상기 전극층에 형성되어 전기를 인가하는 리드(lead)부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 커패시터를 제공한다.
또한, 상기 산화 알루미늄층은 상기 알루미늄 기판층의 상면 또는 하면에 형성되는 것을 특징으로 하는 커패시터를 제공한다.
또한, 상기 산화 알루미늄층은 상기 알루미늄 기판층의 상면과 하면에 형성되는 것을 특징으로 하는 커패시터를 제공한다.
또한, 상기 산화 알루미늄층은 상기 알루미늄 기판층을 아노다이징(anodizing)처리를 하여 형성되는 것을 특징으로 하는 커패시터를 제공한다.
또한, 본 발명은 산화 알루미늄층을 구비한 코일형 커패시터로서, 상기 코일형 커패시터는 알루미늄층, 산화 알루미늄층, 전극층, 전극층, 산화 알루미늄층 및 알루미늄층이 순서대로 형성된 집합층을 구비한 것을 특징으로 하는 커패시터를 제공한다. 여기서, 집합층이란 하나 이상의 층들이 모여서 형성된 층들의 집합을 지칭하는 것일 수 있다.
또한, 본 발명은 산화 알루미늄층을 구비한 코일형 커패시터로서, 상기 코일형 커패시터는 알루미늄층, 산화 알루미늄층, 전극층 및 알루미늄층이 순서대로 형성된 집합층을 구비한 것을 특징으로 하는 커패시터를 제공한다.
또한, 본 발명은 알루미늄 기판층에 산화 알루미늄층이 형성되는 단계; 상기 산화 알루미늄층에 전극층이 형성되는 단계; 상기 알루미늄 기판층 및 상기 전극층에 전기를 인가하는 리드부가 형성되는 단계; 상기 알루미늄 기판층을 일측으로부터 타측까지 감는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 커패시터 제조 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 알루미늄 기판층에 산화 알루미늄층이 형성되는 단계; 상기 산화 알루미늄층에 전극층이 형성되는 단계; 상기 알루미늄 기판층을 일측으로부터 타측까지 감는 단계; 상기 알루미늄 기판층 및 상기 전극층에 전기를 인가하는 리드부가 형성되는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한는 커패시터 제조 방법을 제공한다.
또한, 알루미늄 기판층에 산화 알루미늄층이 형성되는 단계는, 상기 알루미늄 기판층의 상면, 하면 또는 상면과 하면 모두에 형성되는 것을 특징으로 하는 커패시터 제조 방법을 제공한다.
또한, 알루미늄 기판층에 산화 알루미늄층이 형성되는 단계는, 상기 알루미늄 기판층의 상면과 하면 모두에 산화 알루미늄층이 형성되는 것을 특징으로 하는 커패시터 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 커패시터에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 알루미늄 기판층을 형성한 후, 알루미늄 기판층을 양극산화하여 
절연층을 형성하기 때문에 제조 공정이 간소한 효과가 있다.
둘째, 별도의 절연층이 부착할 필요가 없이, 알루미늄 기판층을 단순히 산화시키는 방법으로 절연층 또는 유전층을 형성하므로, 제조 원가를 낮출 수 있는 효과가 있다.
셋째, 산화 알루미늄층 및 금속층이 형성된 알루미늄 기판층을 코일 형태로 감음으로써 그 체적을 줄일 수 있는 효과가 있다.
도면 1도는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 커패시터의 구성요소 중 하나인 산화 알루미늄층이 형성된 알루미늄 기판을 보여주는 정면도이다.
도면 2도는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 커패시터의 구성요소 중 하나인 산화 알루미늄층이 형성된 알루미늄 기판을 보여주는 사시도이다.
도면 3도는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 커패시터의 구성요소 중의 하나인 전극층이 산화 알루미늄층 상에 형성된 모습을 보여주는 정면도이다.
도면 4도는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 커패시터의 구성요소 중의 하나인 전극층이 산화 알루미늄층 상에 형성된 모습을 보여주는 사시도이다.
도면 5도는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 커패시터를 제조하기 위하여 알루미늄 기판층을 감은 모습을 정면에서 보여주는 도면이다.
도면 6도는 발명의 바람직한 실시 예에 따른 커패시터를 제조하기 위하여 알루미늄 기판층을 감은 모습의 사시도이다.
도면 7도는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 커패시터의 알루미늄 기판층 및 전극층에 리드부를 삽입한 모습을 보여주는 정면도이다.
도면 8도는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 커패시터의 알루미늄 기판층 및 전극층에 리드부를 삽입한 모습을 보여주는 사시도이다.
도면 9도는 패키지에 삽입된 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 커패시터를 보여주는 정면도이다.
도면 10도는 패키지에 삽입된 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 커패시터를 보여주는 사시도이다.
도면 11도는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 커패시터의 제조 과정을 보여주는 순서도이다.
도면 2도는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 커패시터의 구성요소 중 하나인 산화 알루미늄층이 형성된 알루미늄 기판을 보여주는 사시도이다.
도면 3도는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 커패시터의 구성요소 중의 하나인 전극층이 산화 알루미늄층 상에 형성된 모습을 보여주는 정면도이다.
도면 4도는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 커패시터의 구성요소 중의 하나인 전극층이 산화 알루미늄층 상에 형성된 모습을 보여주는 사시도이다.
도면 5도는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 커패시터를 제조하기 위하여 알루미늄 기판층을 감은 모습을 정면에서 보여주는 도면이다.
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도면 9도는 패키지에 삽입된 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 커패시터를 보여주는 정면도이다.
도면 10도는 패키지에 삽입된 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 커패시터를 보여주는 사시도이다.
도면 11도는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 커패시터의 제조 과정을 보여주는 순서도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
이하 도면을 통하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 커패시터를 제조하는 과정을 설명하도록 한다.
도면 1도는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 커패시터의 구성요소 중 하나인 산화 알루미늄층이 형성된 알루미늄 기판을 보여주는 정면도이고, 도면 2도는 그 사시도이다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 커패시터을 제조하기 위하여, 먼저 알루미늄 기판층(100)이 준비되는 과정을 거칠 수 있다. 본 발명의 상세한 설명에서 지칭하는 알루미늄 기판층(100)은 순수한 알루미늄 기판층을 지칭하는 것일 수 있으나, 다른 금속이 함유되는 것을 제한하는 것은 아니다. 따라서, 알루미늄 기판층(100)은 합금의 형태로 제공될 수도 있다.
알루미늄 기판층(100)이 준비된 이후에는 알루미늄 기판층(100)에 산화 알루미늄층(200)이 형성될 수 있다. 산화 알루미늄층(200)은 어노다이징(anodizing)법으로 알루미늄 기판층(100)의 어느 일면에만 형성될 수도 있으며, 양면 모두에 형성될 수도 있다. 산화 알루미늄층(200)은 전기가 통하지 않는 절연체이므로, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 커패시터에서 절연층 또는 유전층의 역할을 수행할 수 있다.
따라서, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 커패시터는 알루미늄 기판층(100)을 양극 산화시켜 절연층을 형성하므로, 별도의 절연층을 준비할 필요가 없는 효과가 있다.
또한, 그 제조 공정을 간단히 하여, 제조 원가를 줄일 수 있는 효과가 있다.
도면 3도는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 커패시터의 구성요소 중의 하나인 전극층이 산화 알루미늄층 상에 형성된 모습을 보여주는 정면도이고, 도면 4도는 그 사시도이다.
알루미늄 기판층(100)에 어노다이징 방법으로 산화 알루미늄층(200)이 형성된 이후에, 산화 알루미늄층(200) 위로 전극층(300)이 형성될 수 있다.
전극층(300)은 알루미늄 기판층(100)과 동일한 알루미늄으로 형성될 수도 있으며, 경우에 따라서는 구리(Cu), 니켈(Ni), 니켈 크롬(NiCr) 등의 금속이 사용될 수도 있다.
전극층(300)은 이후 기술될 리드부(400)를 통하여 양극 또는 음극 중의 어느 한 극을 인가받을 수 있으며, 알루미늄 기판층(100)은 리드부(400)를 통하여 다른 극을 인가받을 수 있다.
따라서, 단순히 알루미늄 기판층(100)을 어노다이징하여 산화 알루미늄층(200)을 형성하고, 그 위에 전극층(300)을 형성함으로써, 평판형 커패시터를 간단히 제조할 수 있다.
도면 5도는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 커패시터를 제조하기 위하여 알루미늄 기판층을 감은 모습을 정면에서 보여주는 도면이고, 도면 6도는 알루미늄 기판층을 감은 모습의 사시도이다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 커패시터는 앞에서 기술된 것과 같이, 알루미늄 기판층(100)을 어노다이징 시켜서 산화 알루미늄층(200)을 만들고, 그 위에 전극층(300)을 형성하여 간단하게 커패시터를 제조할 수 있다. 그리고, 그 체적을 줄이기 위하여, 전극층(300), 산화 알루미늄층(200)이 형성된 알루미늄 기판층(100)을 코일 형태로 감을 수 있다.
따라서, 동일한 용량을 가지더라도 더 작은 커패시터를 제조할 수 있는 효과가 있다.
도면 7도는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 커패시터의 알루미늄 기판층 및 전극층에 리드부를 삽입한 모습을 보여주는 정면도이고, 도면 8도는 그 사시도이다.
도면 7도는 산화 알루미늄층(200), 전극층(300)이 형성된 알루미늄 기판층(100)을 코일 형태로 감은 것을 간단하게 보여주는 모식도로서, 알루미늄 기판층(100)에 하나의 리드(lead)부(400)가 형성되고, 전극층(300)에 다른 리드부(400)가 형성된 것을 확인할 수 있다.
이러한 리드부(400)는 커패시터에 전기를 인가하는 전극의 역할을 수행하는 것으로서, 어느 하나의 리드부(400)에 양극(+)이 인가되면, 다른 리드부(400)에는 음극(-)이 인가될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 커패시터를 코일형으로 제조하는 과정에서 알루미늄 기판층(100)의 상면의 산화 알루미늄층(200)에 형성된 전극층(300)과 알루미늄 기판층(100)의 하면에 형성된 산화 알루미늄층(200) 위에 형성된 전극층(300)이 서로 밀착되더라도 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 커패시터의 작동에는 아무런 영향이 없다. 이는, 상면과 하면의 전극층(300)에 양극과 음극이 따로 인가되는 것이 아니라, 하나의 극성이 인가되고, 다른 극성은 알루미늄 기판층(100)에 인가되기 때문이다.
도면 9도는 패키지에 삽입된 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 커패시터를 보여주는 정면도이고, 도면 10도는 그 사시도이다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 커패시터는 코일형으로 감긴 이후에, 커패시터의 보호와 기밀성을 위하여, 패키지(500)가 씌워질 수 있다.
도면 11도는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 커패시터의 제조 과정을 보여주는 순서도이다.
먼저, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 커패시터 제조 방법은 알루미늄 기판층(100)을 준비하는 과정을 거칠 수 있다.(S11-1)
알루미늄 기판층(100)이 준비된 이후에, 알루미늄 기판층(100)을 아노다이징하여 알루미늄 기판층(100)상에 산화 알루미늄층(200)을 형성하는 단계를 거칠 수 있다.
그 다음으로, 전극층(300)이 산화 알루미늄층(200) 상에 형성되는 과정을 거칠 수 있다.(S11-3)
전극층(300) 형성된 다음에, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 커패시터 제조 방법은 커패시터를 코일 형태로 만들기 위하여, 알루미늄 기판층(100)을 일측으로부터 타측으로 감는 과정이 수행될 수 있다.(S11-4)
그리고, 알루미늄 기판층(100)을 감은 이후에는 알루미늄 기판층(100)과 전극층(300) 각각에 전기를 인가하는 리드부(400)가 형성되는 단계가 수행될 수 있으며(11-5), 마지막으로 소자를 보호하기 위하여 패키징되는 단계(S11-6)가 수행될 수 있다.
위의 단계에서, 알루미늄 기판층(100)을 일측으로부터 타측으로 감는 단계(S11-4)와 리드부(400)가 형성되는 단계(S11-5)는 그 순서가 바뀔 수 있다. 즉, 리드부(400)가 먼저 형성되고 그 이후에 코일 형태로 감기어도 무관하다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 알루미늄 기판층
200 : 산화 알루미늄층
300 : 전극층
400 : 리드부
500 : 패키지
200 : 산화 알루미늄층
300 : 전극층
400 : 리드부
500 : 패키지
Claims (11)
- 알루미늄(aluminum) 기판층;
상기 알루미늄 기판층에 형성된 산화 알루미늄층;
상기 산화 알루미늄층에 형성된 전극층;을 포함하고,
상기 알루미늄 기판층은 일측으로부터 타측까지 감긴 것을 특징으로 하는 커패시터.
- 제1항에 있어서,
상기 알루미늄 기판층 및 상기 전극층에 형성되어 전기를 인가하는 리드(lead)부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 커패시터.
- 제1항에 있어서,
상기 산화 알루미늄층은
상기 알루미늄 기판층의 상면 또는 하면에 형성되는 것을 특징으로 하는 커패시터.
- 제1항에 있어서,
상기 산화 알루미늄층은
상기 알루미늄 기판층의 상면과 하면에 형성되는 것을 특징으로 하는 커패시터.
- 제1항에 있어서,
상기 산화 알루미늄층은
상기 알루미늄 기판층을 아노다이징(anodizing)처리를 하여 형성되는 것을 특징으로 하는 커패시터.
- 산화 알루미늄층을 구비한 코일형 커패시터로서,
상기 코일형 커패시터는
알루미늄층, 산화 알루미늄층, 전극층, 전극층, 산화 알루미늄층 및 알루미늄층이 순서대로 형성된 집합층을 구비한 것을 특징으로 하는 커패시터.
- 산화 알루미늄층을 구비한 코일형 커패시터로서,
상기 코일형 커패시터는
알루미늄층, 산화 알루미늄층, 전극층 및 알루미늄층이 순서대로 형성된 집합층을 구비한 것을 특징으로 하는 커패시터.
- 알루미늄 기판층에 산화 알루미늄층이 형성되는 단계;
상기 산화 알루미늄층에 전극층이 형성되는 단계;
상기 알루미늄 기판층 및 상기 전극층에 전기를 인가하는 리드부가 형성되는 단계;
상기 알루미늄 기판층을 일측으로부터 타측까지 감는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 커패시터 제조 방법.
- 알루미늄 기판층에 산화 알루미늄층이 형성되는 단계;
상기 산화 알루미늄층에 전극층이 형성되는 단계;
상기 알루미늄 기판층을 일측으로부터 타측까지 감는 단계;
상기 알루미늄 기판층 및 상기 전극층에 전기를 인가하는 리드부가 형성되는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한는 커패시터 제조 방법.
- 제8항 및 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
알루미늄 기판층에 산화 알루미늄층이 형성되는 단계는,
상기 알루미늄 기판층의 상면, 하면 또는 상면과 하면 모두에 형성되는 것을 특징으로 하는 커패시터 제조 방법.
- 제8항 및 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
알루미늄 기판층에 산화 알루미늄층이 형성되는 단계는,
상기 알루미늄 기판층의 상면과 하면 모두에 산화 알루미늄층이 형성되는 것을 특징으로 하는 커패시터 제조 방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020140099880A KR20160016220A (ko) | 2014-08-04 | 2014-08-04 | 커패시터 및 커패시터 제조 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020140099880A KR20160016220A (ko) | 2014-08-04 | 2014-08-04 | 커패시터 및 커패시터 제조 방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20160016220A true KR20160016220A (ko) | 2016-02-15 |
Family
ID=55357003
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020140099880A KR20160016220A (ko) | 2014-08-04 | 2014-08-04 | 커패시터 및 커패시터 제조 방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20160016220A (ko) |
-
2014
- 2014-08-04 KR KR1020140099880A patent/KR20160016220A/ko not_active Application Discontinuation
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