KR20210044121A - A Surface Mounted Metal Composite Power Inductor And A Method Of Manufacturing The Same - Google Patents
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Abstract
Description
본발명은 기존의 전형적인 표면 실장형 메탈 콤포짓 인덕터를 구성하는 리드 프레임 대신에 절곡된 금속제 외부 전극 단자 구조 (이하, 간단히 “금속 단자” 또는 “전극 단자”라고 줄여 부른다.)를 도입한 표면 실장형 메탈 콤포짓 인덕터 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.In the present invention, instead of a lead frame constituting a typical surface mount type metal composite inductor, the present invention introduces a bent metal external electrode terminal structure (hereinafter, simply referred to as “metal terminal” or “electrode terminal”). It relates to a type metal composite inductor and a method of manufacturing the same.
소형의 휴대용 전자 기기나 장치 또는 산업용이나 전장용 (電裝用) 등에 포괄적으로 적용되는 통상의 인덕터 제품들의 경우, 리드 프레임을 이용하여 외부 금속 단자를 구현하거나, 도전성 접착제를 도입하여 외부 단자를 구현하고 있다. 이들 소형 인덕터의 입체 규격은 용도에 다양하게 설계될 수 있다. 현재 시중에서 구득할 수 있는 소형 인덕터의 규격은 3.2 ㎜×2.5 ㎜×1.2 ㎜ (중량 약 0.06 g)이다 이들 소형 인덕터들에는 각각 임의 형태 및 구조의 전극 단자편들이 고안되어 사용되고 있는데, 다음의 종전 기술을 예로 들 수 있다.In the case of small portable electronic devices or devices, or general inductor products that are comprehensively applied to industrial or electronic applications, an external metal terminal is implemented using a lead frame or an external terminal is implemented by introducing a conductive adhesive. I'm doing it. The three-dimensional standard of these small inductors can be designed in a variety of applications. Currently, the standard of small inductors available on the market is 3.2 ㎜×2.5 ㎜×1.2 ㎜ (weight about 0.06 g). For these small inductors, electrode terminal pieces of arbitrary shape and structure are devised and used. For example, technology.
KR10-0861103은 “L”자 (또는 역 “L"자) 형태의 금속 단자의 대략 중앙부에 공심 코일 (air core)의 양단 리드선이 관통할 수 있는 통공을 마련하고 이 통공을 통해 관통한 리드선을 금속 단자에 용착시키는 전극 단자의 형성 방법을 개시(開示)하고 있다. 이 때, 금속 분말 자성체와의 결합력을 향상시킬 목적으로 자성체와 접하는 금속 단자 표면에 거칠기 (roughness) 처리를 행하는 것을 특징으로 한다는 내용이다.KR10-0861103 provides a through hole through which the lead wire at both ends of the air core can penetrate in the approximately center of the metal terminal in the form of an “L” (or inverse “L” shape), and the lead wire passing through the through hole is provided. A method of forming an electrode terminal to be welded to a metal terminal is disclosed, wherein a roughness treatment is performed on the surface of the metal terminal in contact with the magnetic body for the purpose of improving the bonding strength with the magnetic metal powder. It is the content.
이와 같이, 일반적으로 금속 표면에 거칠기를 구현하여 성형 후 자성체 분말과의 상호 접착력의 향상을 기대할 수는 있다. 그러나, 이를 위해서는 별도의 표면 처리 공정이 요구되며 그 효과도 기대와는 항상 일치하는 것은 아니라는 것이 이 기술 분야에서 만나게 되는 것이 현실이다.In this way, it is generally expected that the metal surface is roughened to improve mutual adhesion with the magnetic powder after molding. However, for this, a separate surface treatment process is required, and it is a reality that the effect is encountered in this technical field that it is not always consistent with expectations.
KR10-1981515은 금속 자성체 분말을 이용하여 장방형의 상하 2개의 테블릿을 가압 성형한 다음, 미리 제작해둔 테블릿 중 하형(下型)에 에나멜 피복제인 평각선 (또는 ‘사각선’이라고도 부름)을 이용하여 알파 권선한 공심 코일을 삽입 후 상형(上型)을 조립하여 성형체를 제조한다. 이 특허 문헌은 이와 같이 하여 제조한 성형체의 양단에 경화형 도전성 수지를 도포하거나 침지(浸漬) 처리하여 단자를 구성하는 보편적인 표면 실장형 칩 (chip) 제품의 제조 방법으로 알려져 있다.KR10-1981515 uses magnetic metal powder to press-form two rectangular upper and lower tablets, and then applies a flat line (also called a'square line'), which is an enamel coating, to the lower type of tablets prepared in advance. After inserting the alpha-wound air core coil, assemble the upper mold to manufacture a molded body. This patent document is known as a general method of manufacturing a surface-mounted chip product in which a terminal is formed by coating or immersion treatment of a curable conductive resin on both ends of a molded article manufactured in this way.
KR10-1044607 전기 단자의 전체의 입체 형상을 역사다리꼴로 하여 코일 단부에 결합시킨 콤포짓 인덕터를 기재하고 있으나, 그렇더라도 장기간의 극심한 진동력 등의 외부 충격에 대하여 종종 탈락이 일어나는 결함이 발견되고 있다. 또, KR10-1044608은 KR10-1981515에 기대된 바와 같은 콤포짓 인덕터를 일거에 대량 생산할 수 있는 방법을 제시하고 있으나, 이 역시 인덕터 본체에 대한 전극 단자편의 취약한 내진성이 지적되고 있다.KR10-1044607 describes a composite inductor in which the entire three-dimensional shape of the electrical terminal is inverted trapezoid and bonded to the end of the coil. Even so, a defect that often falls out against external shocks such as long-term extreme vibration forces has been found. . In addition, KR10-1044608 proposes a method for mass-producing composite inductors as expected in KR10-1981515 at once, but this also points out the weak seismic resistance of the electrode terminal pieces to the inductor body.
KR10-1154248은, 여기에 사용된 도면 부호를 괄호 내에 인용하여 설명하자면, 정방형의 상판 및 하판 (11, 11)에 모서리를 절취하여 8각형 모양으로 형성하고, 이 양판 사이의 소정 길이의 중심축 [이 기술 분야에서는 이를 통상 보빈 (bobbin)이라 한다]주위에 코일 (20)이 미리 권선된 코어 (10)을, 인쇄 회로 기판 (40)의 소정 위치에 미리 배치ㆍ고정하여 둔 2개의 절곡형 단자 (30)에 상기 하판 (11)이 마치 스냅 (snap) 단추식으로 얹어 포개어 정합(整合) (또는 조립)되도록 구성된 인덕터를 기재하고 있다. 그러나, 상기 인덕터는 상기 비(非)보빈형 (bobbinless) 공심 코일을 사용하는 콤포짓 인덕터의 구조에는 기술적으로나 구조상 그대로 전용할 수 없는 구조이다. 왜냐 하면, 상기 절곡형 단자들은, 이 문헌에 나타나 있는 도면으로부터 알 수 있는 바와 같이, 인덕터 본체를 이루는 자성체 내부로 침투되어 있는 것이 아니라, 전체가 완전히 외부로 돌출된 것이다. 따라서, 이 기술 분야에서는 이러한 구조의 인덕터를 일명 “개자기 회로(開磁氣回路; open magnetic circuit)”라고 부르며 달리 취급된다. 이러한 회로에서는, 이 기술 분야의 숙련자들에게 잘 알려져 있는 바와 같이, 그 코일 주위에서 발생하는 자기장이 주변 회로에 끼치는 영향을 고려하여야 하는 결점이 있다.KR10-1154248 is described by quoting the reference numerals used here in parentheses, the square upper and lower plates 11 and 11 are formed in an octagonal shape by cutting corners, and the central axis of a predetermined length between the two plates [In this technical field, this is usually referred to as a bobbin.] A core 10 with a coil 20 pre-wound around it is placed and fixed in a predetermined position on the printed circuit board 40 in advance. An inductor configured to match (or assemble) the lower plate 11 on the terminal 30 by placing it in a snap button manner is described. However, the inductor is a structure that cannot be used as it is technically or structurally to the structure of a composite inductor using the bobbinless air core coil. This is because, as can be seen from the drawings shown in this document, the bent terminals do not penetrate into the magnetic body constituting the inductor body, but completely protrude to the outside. Therefore, in this technical field, an inductor having such a structure is called a "open magnetic circuit" and is treated differently. In such a circuit, as is well known to those skilled in the art, there is a drawback in that the influence of the magnetic field generated around the coil on the peripheral circuit must be considered.
다음에, KR10-0835886에 기재된 인덕터의 경우, 접합부 (4, 4)를 경유하여 공심 코일 양단 (1b, 1b)에 리드 프레임 (2)을 접합하여 제작된 전형적인 표면 실장형 인더터의 구성을 보여 주고 있다. 상기 리드 프레임은 성형 후의 인덕터 제품의 본체 중앙의 양측면으로부터 밖으로 돌출되어 있는데, 필요에 따라 인덕터 제품의 외부 표면 위 또는 아래 방향으로 절곡시킬 수 있다. 상기 인덕터는, 인덕터 제품 측면의 리드 프레임 노출 부위와 내부의 성형 불균형에 의한 균열 상태가 나타나기 쉬운 구성을 보이고 있다 (이 특허 문헌의 도 3 참조). 특히, 이 제품은 장기간 계속되는 진동이 불가피한 전장 회로에 인덕터 본체를양쪽 리드 프레임에 의하여 매달린 모양으로 조립하게 되면, 그 중량 때문에 진동이 심한 장치나 기기에 사용되는 회로에 실장하는 진동 압력 구배에 따른 반복되는 평형 편차에 의하여 특히 상하로 크게 흔들리게 되어 본체와 단자 사이에 틈새가 생기기 쉽다. 이에 따라, 그 틈새를 통한 내습(耐濕)의 취약성 또는 누설 자속(磁束)에 의한 주변 기기의 영향 등으로, 예기치 못한 결함이 발생하기 쉬운 구성이다.Next, in the case of the inductor described in KR10-0835886, the configuration of a typical surface mount type inverter manufactured by bonding the
그런데, 근년에 이르러 특히 전기 자동차의 개발과 상용화가 진전됨에 따라, 그 구동 장치용 전장품에 사용되는 표면 실장용 메탈 콤포짓 파워 인덕터의 규격은 기존의 소형 휴대용 전자 기기나 전장품에 사용되는 전술한 규격보다 현저하게 증가하게 되었다. 이에 따라 그 중량도 역시 크게 증가하게 마련이다. 예컨대, 그 규격을 10.0 ㎜×10.0 ㎜×8.0 ㎜으로 할 경우, 그 성형 제품의 최종 중량은 대략 3.5~4.0 g의 범위로 측정된다. 이러한 대규격의 콤포짓 파워 인덕터를 운행/운전 중에 격렬한 진동력이 장시간 지속적으로 가해지는 자동차 또는 산업 기계의 전장품의 회로 표면에 실장할 경우, 그 크기와 중량 때문에 상기 지속적인 진동력에 의하여 그의 전극 단자편이 인덕터 본체로부터 쉽게 탈락될 위험성이 소형 메탈 콤포짓 파워 인덕터에 비하여 매우 크다. 또한, 종전의 리드 프레임 구조의 인덕터의 경우, 리드 프레임이 제품의 내부에 위치함에 따른 자속 누설 현상의 영향으로 인덕터의 특성에 대한 간섭 및 손해를 야기하기 쉬운 곤란에 직면하는 경우가 많다. However, as the development and commercialization of electric vehicles in particular progress in recent years, the standard of the surface mount metal composite power inductor used in the electric vehicle for the driving device is the above-described standard used in the existing small portable electronic devices or electronic equipment. It increased more markedly. Accordingly, its weight will also increase significantly. For example, when the standard is 10.0 mm×10.0 mm×8.0 mm, the final weight of the molded product is measured in the range of approximately 3.5 to 4.0 g. When such a large-standard composite power inductor is mounted on the circuit surface of an electronic component of an automobile or industrial machine where violent vibration force is continuously applied for a long time during operation/driving, its electrode terminal is caused by the continuous vibration force due to its size and weight. The risk of being easily removed from the inductor body is very high compared to the small metal composite power inductor. In addition, in the case of an inductor having a conventional lead frame structure, there are many cases where it is easy to cause interference and damage to the characteristics of the inductor due to the influence of the magnetic flux leakage phenomenon as the lead frame is located inside the product.
또한, 기존의 대부분의 인덕터는 일괄 다량 생산이 어려워 개별 성형하여야 하는 것이 일반적 현실이다. 뿐만 아니라, 종전에의 인덕터 성형법에서는 전술한 바와 같이 주로 일축압 성형법에 의존하기 때문에, 불균일한 압력 구배로 인하여 균일한 자성체의 성형 밀도의 구현이 어렵고 내습성(耐濕性)이 열악하게 된다. 이에 따라, 단자 내외부에 균열 [크랙]이 발생하기 쉽고 자기장 차폐 효과가 감소하게 되어 전자파 장애 현상이 나타나기 쉬운 결점이 있다.In addition, it is a general reality that most of the existing inductors have to be individually molded because it is difficult to produce a large amount at once. In addition, since the conventional inductor molding method mainly relies on the uniaxial compression molding method as described above, it is difficult to achieve a uniform molding density of the magnetic body due to the non-uniform pressure gradient and the moisture resistance is poor. Accordingly, cracks [cracks] easily occur inside and outside the terminal, and the magnetic field shielding effect is reduced, so that electromagnetic interference is likely to occur.
따라서, 전기 자동차와 산업 기계와 같은 대형 기계나 장치용의 전장품 제조 기술 분야에서는 장시간의 운행/운전 중에 발생하는 격렬한 진동을 수반하는 가혹한 조건하에서도 인덕터 본체로부터 전극 단자편이 쉽게 탈락되는 일이 없이 품질의 균일성을 유지할 수 있는 고중량 및 대형, 예컨대 규격 8 ㎜×8 ㎜×4 ㎜ (중량 1.64 g); 10 ㎜×10 ㎜×5 ㎜ (중량 3.2 g) 내지 13 ㎜×13 ㎜×6 ㎜ (중량 6.5 g)의 메탈 콤포짓 파워 인덕터의 출현이 절실하게 요망되고 있는 실정에 있다.Therefore, in the field of electrical equipment manufacturing technology for large machines or devices such as electric vehicles and industrial machines, the quality of electrode terminal pieces does not easily come off from the inductor body even under severe conditions accompanied by violent vibrations that occur during long driving/operation. High weight and large size capable of maintaining the uniformity of, such as
본 발명에 의하여 해결하고자 하는 과제는 전기 자동자나 산업 기계에 사용시, 특히 장시간의 격렬한 진동력이 가해지는 환경하에서도 전극 단자편의 탈락 방지가 보장될 수 있는 새로운 구조의 전극 단자편을 구비한 표면 실장형 메탈 콤포짓 인덕터와 이것의 대량 제조 방법을 제공하고자 함에 그 목적을 두고 있다. The problem to be solved by the present invention is a surface mounting provided with an electrode terminal piece of a new structure that can ensure the prevention of the electrode terminal piece from falling out even in an environment where intense vibration force is applied for a long time, especially when used in an electric vehicle or an industrial machine. Its purpose is to provide a type metal composite inductor and a method for mass-producing the same.
본발명이 해결하고자 하는 전술한 과제는, 메탈 콤포짓 인덕터 본체의 금속 전극 단자 편 중 상기 인덕터 본체 바닥부의 안쪽에 위치하게 되는 부분이 그 본체 내부 자성체에 갈고리 (또는 앵커) 모양으로 박힌 채 매립되도록 구성한 새로운 구조의 단자편을 제공함으로써 달성될 수 있다.The above-described problem to be solved by the present invention is such that the portion of the metal electrode terminal piece of the metal composite inductor body, which is located inside the bottom of the inductor body, is embedded in the magnetic body inside the body in a hook (or anchor) shape. This can be achieved by providing the constructed terminal piece of a new structure.
상기 금속 전극 단자는, 예컨대 구리, 텅스텐, 베릴륨 구리 등의 일반적으로 전기 전도성이 우수한 금속 시트로부터 설계된 형상과 크기로 타발(打拔)하여 구성한 것이다. 본 발명에서는 구득의 용이성, 전기 전도성, 강도(强度) 및 경제적인 면을 고려하여, 주석으로 도금한 인청동제(燐靑銅製) 금속 시트 재료를 사용한다. The metal electrode terminal is formed by punching into a designed shape and size from a metal sheet having generally excellent electrical conductivity, such as copper, tungsten, beryllium copper, or the like. In the present invention, a phosphor bronze metal sheet material plated with tin is used in consideration of ease of acquisition, electrical conductivity, strength, and economical aspects.
본발명에 의한 상기 전극 단자편은 최종 성형후의 인덕터 제품 본체부의 금속 자성체 바닥부의 안쪽에서 “갈고리형”으로 굴곡되어 단단히 고착 매립될 수 있다. 본 발명에서는 이를 기존의 콤포짓 파워 인덕터에 적용된 각종 전기 단자편들과 구별하기 위하여, 때로는 이 명세서 전반에 걸쳐 편의상 “갈고리형 단자편”이라고도 부르도록 하겠다. The electrode terminal piece according to the present invention may be bent in a “hook shape” inside the bottom of the magnetic metal body of the main body of the inductor product after the final molding to be firmly fixed and buried. In the present invention, in order to distinguish this from various electric terminal pieces applied to the conventional composite power inductor, it will sometimes be referred to as a "hook type terminal piece" for convenience throughout this specification.
본 발명의 실시에 사용된 전선, 즉 절연 코일로서는 직경이 0.5~1.0 ㎜인 것들이 사용될 수 있는데, 본 발명에서는 1.0 ㎜인 것을 사용하였다. 상기 인청동제 금속 전극 시트 재료는 시중에서 쉽게 구득할 수 있는 두께가 0.2 ㎜ (200 ㎛)인 것이 좋다. Wires used in the practice of the present invention, that is, insulating coils having a diameter of 0.5 to 1.0 mm may be used, but in the present invention, 1.0 mm was used. The phosphor bronze metal electrode sheet material preferably has a thickness of 0.2 mm (200 µm) that can be easily obtained on the market.
전술한 바와 같이, 본 발명의 상기 금속 단자편 재료의 두께는 0.2 ㎜인데, 타발된 각 단자편의 가로 (폭)는 4 ㎜이고, 세로 (길이)는 8㎜~10 ㎜로 하였다. 각 단자와 단자를 상하ㆍ좌우로 연결하고 있는 세선 (細線)은 공정의 완료 후에 통상의 방법에 따른 레이저 조사(照査) 또는 다이싱 (dicing) 처리에 의하여 쉽게 제거될 수 있다. As described above, the thickness of the metal terminal piece material of the present invention was 0.2 mm, and the width (width) of each punched terminal piece was 4 mm, and the length (length) was 8 mm to 10 mm. The fine wires that connect each terminal and the terminal vertically and left and right can be easily removed by laser irradiation or dicing according to a conventional method after completion of the process.
나아가, 상기 본 발명의 전술한 갈고리형 전극 단자편이 구비된 표면 실장형 메탈 콤포짓 파워 인덕터는, 연속 권선된 복수개의 공심 코일의 양쪽 리드선에 전극 단자편을 각각 용착시킨 공심 코일ㆍ전극 단자 용착 조립체들을 소정의 인덕터 성형기 내에서 소정량의 금속 자성체 분말과 함께 가압 성형하는 공정을 포함하는 표면 실장형 메탈 콤포짓 파워 인덕터의 제조 방법에 있어서, 상기 전극 단자편을 상하ㆍ좌우에 1개조로 연속 연결되도록 전기 전도성 금속 박막 시트로부터 타발(打拔)하여, 각 전극 단자편의 양쪽 세로변 또는 양쪽 가로변을 각각 상기 단자편의 평면에 대하여 예각으로 절곡시키는 공정과, 상기 전극 단자편의 절곡된 양쪽 세로변 또는 양쪽 가로변을 인덕터의 가압 성형시의 성형압에 의하여 인덕터 본체 내에 갈고리 모양으로 굴곡ㆍ매립시키는 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 새로운 전극 단자 구조를 구비한 표면 실장형 메탈 콤포짓 파워 인덕터의 제조 방법에 의하여 달성된다. Further, the surface-mounted metal composite power inductor provided with the hook-shaped electrode terminal piece of the present invention is an air core coil/electrode terminal welding assembly in which electrode terminal pieces are respectively welded to both lead wires of a plurality of air core coils that are continuously wound. In a method for manufacturing a surface-mounted metal composite power inductor comprising a step of pressing and molding together with a predetermined amount of magnetic metal powder in a predetermined inductor molding machine, the electrode terminal pieces are continuously connected in one group on the top, bottom, left and right. A step of punching from an electrically conductive metal thin film sheet so that both vertical sides or both horizontal sides of each electrode terminal piece are bent at an acute angle with respect to the plane of the terminal piece, and both vertical sides or both sides of the electrode terminal piece bent. A method of manufacturing a surface-mounted metal composite power inductor having a new electrode terminal structure, characterized in that it further comprises a step of bending and embedding the side of the inductor into a hook shape in the body of the inductor by the molding pressure during press-molding of the inductor. Is achieved by
또한, 본 발명에서 사용하는 금속 자성체 분말은 적절히 선택된 경화성 점결제(粘結劑)와 혼합한 것이며, 그 재질 및 혼합비 등은 이 기술 분야에 잘 알려져 있다. 상기 “금속 자성체 분말”이라는 용어는 철계(鐵系) 금속 분말을 이르는 것으로서, 예컨대 카르보닐(carbonyl) 철, Fe-Si, Fe-Si-Cr, 센더스트 (sendust), 퍼말로이 (permalloy), 비정질(非晶質) 철계 분말 등의 투자율이 높은 금속 분말을 들 수 있으며, 시중에서 구득이 용이하다. 평균 입경이 1 ㎛ 내지 100 ㎛에 이르는 다양한 금속 자성체 분말 제품들이 시판되고 있는데, 제품의 요구되는 특성 및 규격 등의 조건에 따라 적절히 선택된다. 상기 자성체 분말의 경우, 기지의 방법으로 표면 코팅을 행하여 소정의 절연 특성을 갖도록 한 것이다. Further, the magnetic metal powder used in the present invention is mixed with an appropriately selected curable caking agent, and the material and mixing ratio thereof are well known in the art. The term “magnetic metal powder” refers to an iron-based metal powder, for example, carbonyl iron, Fe-Si, Fe-Si-Cr, sendust, permalloy, Metal powders with high magnetic permeability, such as amorphous iron-based powders, are mentioned, and they are readily available on the market. Various magnetic metal powder products with an average particle diameter ranging from 1 µm to 100 µm are commercially available, and are appropriately selected according to conditions such as required characteristics and specifications of the product. In the case of the magnetic powder, the surface coating is performed by a known method to have predetermined insulating properties.
본 발명의 방법을 실행함에 있어서, 상기 금속 전극 단자 시트로부터 타발된 각 전극 단자편의 세로변을 절곡선에 따라 그 단자편의 평면에 대하여 안쪽으로 예각으로 세우고, 그의 양쪽의 중앙 분할부의 하부를 역사다리꼴 (쐐기형)로 절취하여 제거한 것을 사용한다. 또한, 상기 세로변 대신에, 상기 각 전극 단자편의 가로변을 그 단자편의 평면에 대하여 예각으로 절곡하거나, 예각으로 절곡 후 다시 그의 상단 연부를 소정의 폭으로 수평 절곡시켜 대략 “ㄷ"자형을 이루도록 한 것을 전극 단자편으로 사용할 수도 있다. In implementing the method of the present invention, the vertical sides of each electrode terminal piece punched from the metal electrode terminal sheet are set at an acute angle inward with respect to the plane of the terminal piece along a bending line, and the lower portions of the central divisions on both sides thereof are reversed. Use the one removed by cutting it into a trapezoid (wedge shape). In addition, instead of the vertical side, the horizontal side of each electrode terminal piece is bent at an acute angle with respect to the plane of the terminal piece, or after bending at an acute angle, the upper edge thereof is again horizontally bent to a predetermined width to form an approximately “c” shape. It can also be used as an electrode terminal piece.
전술한 예각의 범위는 성형시에 예각으로 절곡시킨 세로변 또는 가로변이 전극 단자의 평면 쪽으로 편향 굴곡되도록 안내하기에 적합하도록 하기 위한 것으로서, 대략 45°~85°의 범위에서 선택할 수 있는데, 60°~80°의 범위가 바람직하다. The above-described acute angle range is to be suitable for guiding the vertical side or the horizontal side bent at an acute angle during molding to be deflected and bent toward the plane of the electrode terminal, and can be selected in the range of approximately 45° to 85°. The range of -80° is preferred.
그 범위는 요구되는 인덕터의 규격 또는 전극 단자편의 재료 조건에 따라 임의로 변경 및 수정이 가능하므로, 이에 한정되는 것은 아니다. 그런데, 85° 이상일 경우에는 인덕터의 가압 성형시에 전극 단자편의 세로변 또는 가로변이 기대하지 아니한 반대 방향으로 벌어져 버릴 가능성이 있다. 그 경우에는 본발명의 소기의 목적에 부합되지 않는 불량 제품이 발생될 우려가 있다, 상기 절곡각 60°는 성형시 전극 단자편이 본발명에서 기대하는 소정의 방향으로 확실하게 편향 굴곡됨과 동시에 절곡부 안쪽으로 금속 자성체 분말을 최대한 다량 품을 수 있도록 안내할 수 있는 각도이다.The range is not limited thereto because it can be arbitrarily changed and modified according to the required standard of the inductor or the material condition of the electrode terminal piece. However, in the case of 85° or more, there is a possibility that the vertical side or the horizontal side of the electrode terminal piece may spread in an unexpected opposite direction when the inductor is pressed and molded. In that case, there is a possibility that a defective product that does not meet the intended purpose of the present invention may occur. The bending angle of 60° is when the electrode terminal piece is reliably deflected and bent in a predetermined direction expected in the present invention. It is an angle that can be guided to contain as much magnetic metal powder as possible inside.
상기 공심 코일은 국내의 여러 생산업체에서 다양한 형식으로 제작하여 시판하고 있어 쉽게 구득할 수 있는 기지의 자동식 권선기에 의하여 권선할 수 있다. 따라서, 여기서는 그 권선기의 구성 및 코일의 권선 방식에 대한 설명은 생략한다. The air core coil can be wound by a known automatic winding machine that can be easily obtained because it is manufactured and marketed in various formats by various domestic manufacturers. Therefore, the description of the configuration of the winding machine and the winding method of the coil will be omitted here.
본 발명에서는, 상기 권선 코일의 좌우 리드선을 코일 권선부로부터 수직으로 곧고 평행하게 인출하여 적절한 지점에서 직각으로 외향 굴절시키는 것이 후술하는 전극 단자 용착시에 유리하다. 상기 권선부로부터 굴절점까지의 길이는 소요 제품의 규격이나 형상 (원주형 또는 직육면체) 등에 따라 가변적이지만, 코일 권선부가 인덕터 성형체의 정중앙에 위치하도록 조절하는 것이 중요하다. In the present invention, it is advantageous when the left and right lead wires of the winding coil are pulled out from the coil winding unit in a straight and parallel direction and be refracted outwardly at a right angle at an appropriate point during electrode terminal welding, which will be described later. The length from the winding part to the inflection point is variable according to the standard or shape (cylindrical or rectangular parallelepiped) of the required product, but it is important to adjust the coil winding part to be located at the center of the inductor molded body.
상기 성형은, 우선 상기 공심 코일과 전극 단자편의 조립체를 각각 개별 인덕터 성형기 내에 옮겨 넣고 여기에 소정량의 금속 자성체 분말을 투입하여 소정의 일축압을 가하여 1차 예비 성형체를 얻는다. 이어서, 상기 1차 예비 성형체 위에 소정량의 금속 자성체 분말을 다시 투입하여 동일한 일축압을 가하여 2차 예비 성형체를 얻는 공정으로 이루어진다. 이에 따라, 상기 일축압의 가압력이 금속 전극 단자편의 세로변 또는 가로변으로 하여금 소정의 방향으로 절곡 또는 굴곡되도록 하므로, 금속 자성체 분말이 그 절곡 또는 굴곡된 부분 안쪽으로 몰리게 된다. 즉, 상기 단자편들이 가압 성형체 내에서 금속 자성체와 균일한 분포 밀도를 이루어 견고하게 굴곡ㆍ매립되게 되는 것이다. In the molding, first, the assembly of the air core coil and the electrode terminal piece is transferred into an individual inductor molding machine, and a predetermined amount of magnetic metal powder is added thereto, and a predetermined uniaxial pressure is applied to obtain a primary preform. Subsequently, a predetermined amount of magnetic metal powder is added to the first preform, and the same uniaxial pressure is applied to obtain a second preform. Accordingly, since the pressing force of the uniaxial pressure causes the vertical side or the horizontal side of the metal electrode terminal piece to be bent or bent in a predetermined direction, the magnetic metal powder is driven into the bent or bent portion. That is, the terminal pieces are firmly bent and buried by forming a uniform distribution density with the magnetic metal body in the pressed molded body.
이상에서 알 수 있는 바와 같이, 본발명의 메탈 콤포짓 파워 인덕터의 기술적 요체(要諦)는 특정 구조, 즉 갈고리형으로 설계된 전극 단자편을 사용하여 인덕터 본체와 단자와의 결합력을 증대시킴으로써 단자편의 탈락률을 거의 “제로”로 낮출 수 있다는 점에 있다고 지적할 수 있다. As can be seen from the above, the technical essence of the metal composite power inductor of the present invention is to increase the coupling force between the inductor body and the terminal by using an electrode terminal piece designed in a specific structure, that is, a hook type, and the dropout rate of the terminal piece. It can be pointed out that it lies in the fact that it can be lowered to almost “zero”.
본발명에 의하면, 장시간 지속되는 격렬한 진동 조건하의 어떠한 전장 회로에 사용되더라도 전극 단자편이 인덕터 본체로부터 탈락되는 현상을 신뢰성 높게 예방할 수 있는 표면 실장형 메탈 콤포짓 파워 인덕터를 일시에 다량 제조하는 것이 가능하다. 즉, 본발명에서는, 다량의 콤포짓 파워 인덕터 제품을 일시에 등방 가압 성형하여 제조하므로, 자성체의 분포밀도의 균일성을 보장할 수 있다는 효과와, 특히 리드 프레임형 제품과 달리 인덕터 저면에 전극 단자편이 위치하게 되므로 성형시의 간섭 및 특성 저하를 최소화할 수 있게 되어 자속 누설 현상이 일어나지 않는다는 효과와 더불어, 특히 장시간의 격렬한 진동 조건하에 사용되는 장치나 기기의 전장 회로에 실장되더라도 인덕터 본체로부터 전극 단자편의 탈락을 확실하게 방지할 수 있다는 특유의 효과가 발휘된다. According to the present invention, it is possible to manufacture a large number of surface-mounted metal composite power inductors at once that can reliably prevent the phenomenon that the electrode terminal pieces fall out of the inductor body even when used in any electric circuit under intense vibration conditions that last a long time. . In other words, in the present invention, since a large amount of composite power inductor products are manufactured by isotropic pressing molding at one time, the effect of ensuring the uniformity of the distribution density of the magnetic material, and in particular, unlike lead frame type products, electrode terminals on the bottom of the inductor Since it is located on the side, it is possible to minimize interference and deterioration of characteristics during molding, and thus, magnetic flux leakage does not occur. In addition, electrode terminals from the inductor body even when mounted in the electric circuit of a device or device used under intense vibration conditions for a long time. The unique effect of being able to reliably prevent dropout of convenience is exerted.
도 1(가) 내지 도 1(라)는 기존의 일반 리드 프레임형 콤포짓 인덕터 표면의 리드 프레임 노출부와 내부 성형부의 불균형에 의한 균열 현상과 전극 단자편의 탈락 상태를 보여주는 현미경 사진도이다. 특히, 도 1(가)는 리드 프레임 부위의 성형 밀도 저하 상태를 보여 주고, 도 1(나)는 권선 형상의 틀어짐을 나타내며, 도 1(다) 및 도 1(라)는 각각 상이한 2종의 리드 프레임형 인덕터 제품을 횡방향으로 2등분 분할하여 보인 것으로서, 전극 단자편의 탈락 상태를 더 상세히 보여 주고 있다.
도 2a(가)는 전기 전도성 금속 시트로부터 타발해낸 복수조의 전극 단자편들이 연결 세선(細線)에 의하여 가로 및 세로 방향으로 서로 연결된 전극 단자편 시트가 팔렛트의 표면에 배치된 상태도이고, 도 2a(나)는 상기 단자편 시트의 각조의 단자편 중 1개의 단자편의 평면도를 보인 것이며, 도 2b(가)는 전극 단자편의 양쪽 세로변 (이 명세서에 걸쳐서, 상기 단자편의 길이가 긴 변을 “세로변”이라 부르고, 길이가 짧은 변을 “가로변”이라고 통일하여 부른다)을 중앙부에서 역사다리꼴 (코일 리드선이 지나가도록 분할한 쐐기형 부분)로 베어내어 절곡선에 따라 소정의 각도로 절곡시킨 상태의 사시도이고, 도 2b(나)는 상기 세로변 대신에 가로변을 대략 “ㄷ"자형으로 2회 절곡시킨 상태를 예시하고 있는 사시도이다.
도 3은 본발명의 공심 코일의 양쪽 (좌우) 리드선들의 인출 방식을 스켓치하여 나타낸 단면도이다.
도 4(가)는 도 2(가)에 도시된 (1조의) 금속 전극 단자편 시트 위에 연속 권선된 공심 코일을 정위치에 안치하여 조립한 상태의 평면도이고, 도 4(나)는 공심 코일의 좌우 리드선에 각각 전극 단자편이 용착된 상태를 묘사한 사시도이다.
도 5(가)는 본발명의 방법에 사용되는 벌집 모양의 어레이 타입 지그 (array type jig)의 사시도이고, 도 5(나)는 상기 어레이 타입 지그를 사용한 본발명의 인덕터를 일축(一軸) 가압 성형하는 방법을 예시한 단면도이며, 도 5(다)는 도 5(나)의 상세 설명도이고, 도 5(라)는 성형체의 단면을 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 6(가)는 본발명에 의하여 제조된 표면 실장용 메탈 콤포짓 파워 인덕터의 전극 단자편이 인덕터 내부에 갈고리형으로 견고하게 매립ㆍ결합되어 있는 상태를 보인 성형체의 내부 단면 모식도이고, 도 6(나)는 도 6(가)의 성형체의 외양(外樣)을 전극 단자가 위치하는 저면 쪽에서 바라본 저면 사시도이다.1(A) to 1(D) are microscopic photographs showing a cracking phenomenon due to an imbalance of a lead frame exposed portion and an internal molded portion on the surface of a conventional general lead frame type composite inductor, and a state of the electrode terminal pieces being removed. In particular, FIG. 1(A) shows a state of lowering the molding density of the lead frame, FIG. 1(B) shows the distortion of the winding shape, and FIG. 1(C) and FIG. 1(D) show two different types, respectively. It shows the lead frame type inductor product divided into two in the horizontal direction, and shows the state of the electrode terminal stripping off in more detail.
2A(A) is a state diagram in which a plurality of electrode terminal pieces punched out from an electrically conductive metal sheet are connected to each other in a horizontal and vertical direction by a connecting fine wire, and an electrode terminal piece sheet is disposed on the surface of a pallet, and FIG. 2A (B) shows a plan view of one of the terminal strips of each set of the terminal strip sheet, and Fig. 2B(A) shows both vertical sides of the electrode terminal strip (throughout this specification, the long side of the terminal strip is referred to as “ It is called "longitudinal side", and the short side is unified as "horizontal side") is cut into an inverted trapezoid (wedge-shaped part divided so that the coil lead wire passes) and bent at a predetermined angle according to the bending line 2B (B) is a perspective view illustrating a state in which the horizontal side is bent twice in an approximately “C” shape instead of the vertical side.
3 is a cross-sectional view showing the drawing method of both (left and right) lead wires of the air core coil of the present invention by sketching.
Fig. 4(a) is a plan view of a state in which an air core coil continuously wound on the (a set of) metal electrode terminal sheet sheets shown in Fig. 2(a) is placed in a correct position and assembled, and Fig. 4(b) is an air core coil It is a perspective view depicting a state in which electrode terminal pieces are welded to each of the left and right lead wires.
Fig. 5(a) is a perspective view of a honeycomb array type jig used in the method of the present invention, and Fig. 5(b) is a uniaxial pressurization of the inductor of the present invention using the array type jig. It is a cross-sectional view illustrating a molding method, FIG. 5(C) is a detailed explanatory view of FIG. 5(B), and FIG. 5(D) is a diagram schematically showing a cross-section of a molded article.
6(A) is a schematic cross-sectional view of the inside of a molded body showing a state in which the electrode terminal pieces of the metal composite power inductor for surface mounting manufactured according to the present invention are firmly embedded and coupled in a hook shape inside the inductor, and FIG. 6( B) is a bottom perspective view of the appearance of the molded body of Fig. 6(A) viewed from the bottom side where the electrode terminals are located.
이하에서 본발명의 최선의 실시 상태를 예시함에 있어서는, 제조하고자 하는 표면 실장형 메탈 콤포짓 인덕터의 규격 (가로×세로×높이)을 10 ㎜×10 ㎜×6 ㎜ (중량: 약 3.2 g)로 설정하여 설명한다. 본발명에서 사용할 공심 코일용 코일은 에나멜로 절연 피복한 직경이 1.0 ㎜인 구리선이고, 금속 자성체 분말은 철계 자성 분말과 기지의 점결제를 적절한 비율로 혼합한 원료를 사용하였다.In the following illustrating the best embodiment of the present invention, the standard (width × height × height) of the surface-mounted metal composite inductor to be manufactured is 10 mm × 10 mm × 6 mm (weight: about 3.2 g). Set and explain. The coil for the air core coil to be used in the present invention is a copper wire with a diameter of 1.0 mm insulated with enamel, and the magnetic metal powder is a raw material obtained by mixing an iron-based magnetic powder and a known binder in an appropriate ratio.
도 2a(가)에 의하면, 본 발명에 따라 금속 시트 1에 복수조의 금속 전극 단자편 2가 타발된 것을 금속 팔렛트 PL 표면에 정렬시킨 상태를 도시하고 있다. 상기 전극 단자편 시트 1에는 좌우 단자편 2a,2b를 1조(組)로 하는 복수조의 전극 단자편 2들이 가로 및 세로 방향으로 서로 연결되어 타발되어 있다. 상기 각 단자편 2는 가로 방향 연결 세선(細線) 3a와 세로 방향 연결 세선 3b를 통하여 서로 가로 및 세로 방향으로 연속되어 있다. 2A (a ) shows a state in which a plurality of sets of metal
도 2a(나) 및 도 2b(가)는 상기 1조의 단자편 2a,2b 중, 설명의 편의상 단자편 2a를 선택하여 그의 평면도와 사시도를 각각 확대하여 예시한 것이다. 각 전극 단자편 2 (즉, 2a,2b )는 각 세로변 2′의 길이 ℓ가 8 mm, 가로변 2″의 폭 w 가 2 ㎜ 및 두께가 0.2 ㎜인 주석 도금 인청동 박판이다. 상기 각 세로변 2′의 중앙부에 최소 약 3~4 ㎜의 역사다리꼴 분할부 2c가 마련되는데, 이곳을 통하여 공심 코일 5의 좌우 리드선 5a,5b가 각각 배치된다 (후술한다). 세로변 2′가 상기 분할부 2c에 의하여 분할된 좌우 양쪽 2개의 세로변 4a,4a를 각각 도 2(나)에서 점선으로 나타낸 절곡선 4b를 따라 1 ㎜의 폭 (높이)으로 절곡시킨다. 2A(B ) and 2B(A) show the
상기 분할 공간부 2c에 의하여 분할되는 각 세로변 4a가 단자편 평면과 이루는 절취각 θ 1 (도 2a(나) 참조)은 약 45°~60°로서 그 분할 공간부 2c를 베어낸 단면 모양은 대체로 역사다리꼴을 이룬다. 전술한 좌우(가로ㆍ세로) 연결 세선 3a,3b는 폭이 약 0.5 ㎜이고 좌우 단자편 2a,2b 사이의 간격은 약 4 ㎜이다. 가로 연결 세선 3a 및 세로 연결 세선 3b의 길이는 상기 금속 시트 1로부터 타발되는 전극 단자편 규격의 설계 값에 따라 각각 5~10 ㎜ 범위에서 임의로 선택된다. 본발명에 의하면, 주로 제품의 규격에 좌우되는 것이지만, 각 세로변 4a,4a가 단자편 2a의 평면과 이루는 절곡 경사각 θ 2 는 약 60°~80° 범위로 하는 것이 좋다. The cutting angle θ 1 formed by each
도 2b(나)는, 전극 단자편 2a를 예로 들어 설명하면, 양쪽 가로변 2"를 “ㄷ"자형으로 절곡시킨 상태를 도시한 것이다. 단자편의 가로변 양단의 절곡 높이는 각각 0.5 ㎜이고, 수평 절곡 폭도 각각 0.5 ㎜로 설계된다. 따라서, 그의 전체 세로변의 길이는 10 ㎜이지만, 그 양단 가로변의 절곡부의 폭 (0.5 ㎜×4=2.0 ㎜)을 뺀 길이 ℓ´는 8 ㎜이다. 그러므로, 이 실시 상태의 예에 있어서는 어느 경우에나 인덕터 외부로 노출되는 전극 단자편의 폭과 길이는 각각 2 ㎜ 및 8 ㎜로 되도록 설정하였다. 여기서, 가로 연결 세선 3a는 표시하였으나, 세로 연결 세선 3b는 편의상 생략하였다. 2B(b) shows a state in which both
도 3은 본발명에 사용할 공심 코일 5의 권선 상태를 예시한 확대도이다. 여기서, 코일 리드선 5a,5b는 공심 코일 5의 권선부 A로부터 거의 수직으로 평행하게 인출되어 일정 높이 h에서 대략 직각으로 외향 절곡된 형상을 보여주고 있다. 일반적으로, 공심 코일 5의 내부 심경(心徑) d는 제품의 전체 규격의 1/2~1/4 내에서 전기적 특성을 고려하여 선택할 수 있다. 코일 리드선 5a,5b의 높이 h는 인덕터 성형 제품의 전체 두께에 따라 가변적이다. 여기서, 상기 권선부 A는 이것이 상기 성형 제품의 거의 중앙에 가깝게 위치할 수 있도록 조절하는 것이 바람직하다. 일반적으로, 상기 권선부 A는 성형 제품 두께의 1/5~1/2 범위 내에 위치하게 된다. 코일의 권선 구조를 이렇게 하는 것은 각 코일 리드선과 전극 단자의 용착을 용이하게 하기 위한 것이다. 3 is an enlarged view illustrating a winding state of an
도 4(가)는 금속 시트 1로부터 타발된 각 전극 단자편 2의 양쪽 분할 공간부 2c를 통하여 각 공심 코일 5의 리드선 5a,5b를 상기 좌우 전극 단자편 2a,2b에 접합시킨 평면도를 나타낸 것이다. 상기 좌우 단자편 2a,2b와 대응하는 코일 리드선 5a,5b를 접합시키는 기법은 좋기로는 전기 저항 용접법에 의하여 진행된다. 상기 저항 용접법은 금속 시트 1이 정렬된 금속 팔레트 PL을 양극으로 하고, 공심 코일 5를 음극으로 하는 전기 저항 용접법에 의하여 수행할 수 있으나, 그 반대 역시 가능하다. 상기 전기 저항 용접법은 이 기술 분야에서 현저한 것이므로 구체적인 공정의 설명은 생략한다. 그 밖에 기지의 습식 용접법들도 사용할 수 있으므로, 이 기술 분야에 숙련된 사람들이라면, 당면한 제조 환경 조건에 따라 적절히 선택하여 사용할 수 있을 것이다. 상기 전기 저항 용접 공정이 완료되면, 도 4(나)에 예시한 바와 같이, 상기 용접된 공심 코일 5에 양쪽 전극 단자편 2a,2b가 용착된 용착 조립체 6이 완성된다.Fig. 4(a) shows a plan view in which lead
상기 도 4(나)는, 이해의 편의를 위하여, 도 4(가)에 도시한 금속 시트 1의 각 전극 단자 2a,2b에 공심 코일 5의 대응하는 리드선 5a,5b가 용착되어 있는 용착 조립체 6 (앞으로 이와 같이 부른다)의 상태를 사시도로서 모식적으로 표현한 것이다.Wherein in Fig. 4 (B) is, for convenience of understanding, the electrode terminals of the
도 5(가)에 도시한 것은 금속제 어레이 타입 지그 (array type jig) 7로서, 여기에는 상하 관통된 평면 단면이 정방형(正方形)인 격실[셀] 8이 다수 형성되어 있는데, 그 수효는 도 4(나)의 용착 조립체 6의 수효와 일치한다. 각 격실 8의 가로, 세로 및 깊이의 규격은 제조하고자 하는 인덕터 제품의 규격에 대응하지만, 높이는 그렇지 않다. 즉, 앞에서 예시한 규격의 본발명 제품을 제조하고자 할 경우, 가로×세로=10 ㎜×10 ㎜이나, 높이는 제조하고자 하는 제품 두께의 약 2~2.5배 (본발명의 경우, 15~20 ㎜)로 설정하는 것이 좋다. 상기 높이를 제품 두께보다 크게 설정하는 이유는, 투입시킬 금속 자성체 분말이 복수회의 일축 가압 성형에 의하여 압축ㆍ축소되는 양을 고려하여 충분한 자성체 분말 수용 공간을 확보하기 위한 것이다. 상기 지그 7의 각 격실 8간의 격벽 8a와 외주 격벽 8b의 폭은 각각 대략 5~10 ㎜ 범위로 설계될 수 있다. 이 규격을 적용할 경우 [도 5(가)에 보인 예시의 경우], 상기 지그 7의 전체 외부 규격 (가로×세로×높이)은 50~70 ㎜×50~70 ㎜×15~20㎜으로 되는데, 이는 당연히 제품 규격의 설계 값에 따라 가변적이다. 5(A ) is a metal
도 5(가)에서는 격실 8이 가로 및 세로 방향으로 3개씩 모두 9개 (3×3)인 것으로 예시되어 있으나, 일시에 다량 생산을 위해서는 도 2의 용착 조립체 6의 수효에 따라 그 수효를, 예컨대 10×10=100개로 증대시킬 수 있다는 것은 이 기술 분야의 숙련자들에게 자명한 것이다. 앞에서 도 4(가)에 관하여 이미 설명한 바와 같이, 전극 단자편 2a,2b에 코일 리드선 5a,5b의 전기 저항 용접 공정이 각각 완료되면, 상기 용착 조립체 6 (단자편 5a,5b에 대응하는 코일 리드선 2a,2b가 용접된 것)이 각각 대응하는 격실 8 내에 삽입되도록 상기 어레이 타입 지그 7을 상기 팔레트 PL의 위에 배치하여 정위치에 오도록 조정한다. In Fig. 5(A) , it is illustrated that the number of
이어서, 도 5(나)에 간략히 도시한 바와 같이, 용착 조립체 6이 포함된 상기 지그 7을 소정의 외부 성형틀 M 내에 장치하여 소정량의 금속 자성체 분말 9를 투입하여 통상적인 일축 성형법으로 가압 성형한다. 이 일축압 가압 성형은 초회의 예비 가압 성형에 이어 자성체 분말을 소정량 보충하여 수행하는 후속 가압 성형을 포함하여 통상 2회 가량 이루어질 수 있다. 제품의 요구 조건에 따라 필요할 경우에는 소위 ‘등방 가압 성형법’을 추가로 수행할 수도 있다.Subsequently, as briefly shown in Fig. 5(b ), the
여기서, 미설명 부호 “PR”는 각 격실 8에 정합(整合)하도록 복수의 가압 핀 p가 부착된 프레스를 묘사한 것이다.Here, the unexplained reference numeral " PR " describes a press to which a plurality of pressing pins p are attached to match each
도 5(다)는 상기 일축압 가압 성형 공정의 개념도이다. 이에 의하면, 전술한 바와 같이 단자편 5a,5b에 대응하는 코일 리드선 2a,2b가 용접된 용착 조립체 6을 지그 7의 각 격실 8 내에 안치ㆍ정렬시켜 금속 자성체 분말 9와 함께 가압 성형하는 본발명의 방법을 이해할 수 있을 것이다. 여기서, 성형틀 M의 표시는 편의상 생략하였다. Figure 5(c) shows It is a conceptual diagram of the uniaxial compression molding process. According to this, as described above, the
도 5(라)는 도 5(나),(다)의 성형 공정이 완료된 후에 일련의 성형체를 탈형해 낸 상태를 단면도로서 나타낸 것인데, 설계된 규격으로 가로 및 세로 양방향으로 마련된 절단선 (도면에서는 한 방향의 가상 절단선 A-A만이 도시되어 있다)에 따라 절취하여 개별 인덕터 제품 I를 얻을 수 있다. 여기서, 전술한 가로 연결 세선 3a 및 세로 연결 세선 3b들은, 이미 설명한 바와 같이, 기지의 다이싱법에 의하여 모두 소거(消去)된다. 상기 개별 제품 절단 방법에 관한 예로서는 전술한 특허 문헌 KR10-1044608의 도면 6 및 KR10-1430427의 도면 4에 각각 포함된 공정과 관련하여 설명된 내용을 참조하면 쉽게 이해될 수 있을 것이다.Figure 5 (d) is in the FIG. 5 (B), (C) after the molding process is complete geotinde showing the embellish to demold a series of molded article a cross-sectional view, cut line provided in vertical and horizontal in both directions designed standard (in view Individual inductor product I can be obtained by cutting along only the imaginary cut line AA in the direction is shown). Here, the above-described thin horizontally
도 6(가)와 도 6(나)는 단자편 2a,2b가 성형된 인덕터 제품 I의 경화된 자성체 내부에 굴곡되어 매립된 상태 및 외부 (저면)로 노출된 부분의 상태를 각각 과장하여 스켓치한 도면들이다. 특히, 도 6(가)에 도시한 바와 같이, 인덕터 제품 I 내부의 각 전극 단자편 2a,2b의 세로변 (즉, 2′)들은 상부로부터 하부로 가해지는 일축 성형압에 의하여 중심 쪽으로 기울어지게 된다. 이에 따라, 상기 세로변들이 대략 갈고리형으로 굴곡되면서, 동시에 그 굴곡된 공간 안에 금속 자성체 분말 9까지도 품게 된다. 계속되는 가온ㆍ가압 성형 공정의 진행에 의하여 상기 금속 자성체 분말 9가 암석 또는 금속처럼 경화되어 감에 따라, 상기 전극 단자편 2a,2b는 각각 인덕터 I의 본체 내에 매우 견고하게 고착되므로, 종전 제품에 비하여 전극 단자편에 대한 내충격 강도가 현저하게 증대될 수 있는 것이다. Figure 6 (a) and 6 (B) is inside the cured magnetic material of the
이상의 설명에 있어서, 공심 코일의 양쪽 리드선 및 양쪽 전극 단자편을 나타내기 위하여 사용한 부호 5a,5b 및 2a,2b는 각각 그 a 및 b 를 가르키는 순서가 정해 있는 것은 아니며, 편의상 상기 좌우 리드선들과 대응하는 좌우단자편들을 단순히 각각 구별하여 지시하기 위하여 사용한 것에 지나지 아니하며, 그 좌우 위치를 반대로 나타내어도 무방하다는 사실을 이해하여야 한다. In the above description,
[시험 결과][Test result]
앞에서 설명한 본 발명의 방법으로 제조된 상기 메탈 콤포짓 파워 인덕터 제품 I (규격: 10 ㎜×10 ㎜×6 ㎜)를, 주석으로 피복시킨 동박제(銅薄製) 단면 인쇄 회로 기판 (PCB)에 실장ㆍ탑재하여 낙하 시험을 수행하고, 그 결과에 따라 인덕터 본체의 품질 (인덕터 본체로부터의 단자편의 탈락률)을 평가하였다. 동시에, 비교의 목적으로, 동일한 재료를 사용하여 동일한 규격으로 제조된 전술한 공지의 리드 프레임형 파워 인덕터 제품 (그 형상 및 구조는, 예컨대 상기 특허 문헌 KR10-0835886으로부터 쉽게 이해할 수 있을 것이다)을 대조품으로 사용하여 동일한 조건에서 동일한 시험을 수행하였다. 상기 시험에서 사용된 본발명 제품과 대조품의 수효는 각각 60개씩이었다. The metal composite power inductor product I (standard: 10 mm×10 mm×6 mm) manufactured by the method of the present invention described above was applied to a single-sided printed circuit board (PCB) made of copper foil coated with tin. A drop test was performed by mounting and mounting, and the quality of the inductor body (a drop rate of a terminal piece from the inductor body) was evaluated according to the result. At the same time, for the purpose of comparison, the above-described well-known lead frame type power inductor product manufactured to the same standard using the same material (the shape and structure will be easily understood, for example, from the patent document KR10-0835886) is compared. It was used as a product and the same test was performed under the same conditions. The number of products of the present invention and control products used in the above test was 60 each.
상기 시험을 수행하기 위하여, 5~15회/분의 회전 속도로 작동하는 소형 가전(家電) 제품용 자유 낙하 시험 장비로 알려져 있는 텀블 시험기 (tumble tester) (KSC, IEC 60068-2-3) (시판품)를 사용하였다. In order to perform the above test, a tumble tester known as a free fall test equipment for small home appliances operating at a rotation speed of 5 to 15 times/min (KSC, IEC 60068-2-3) ( Commercial product) was used.
본발명 제품과 대조품의 각각에 대하여, 낙하 높이 1 m, 회전 속도 5회/분 및 낙하 횟수 50회라는 최대의 가혹한 조건 아래 낙하 시험을 수행하였다. 그 시험 결과를 다음 표 1에 나타낸다. For each of the product of the present invention and the control product, a drop test was performed under the most severe conditions of a drop height of 1 m, a rotation speed of 5 times/minute, and a number of drops of 50 times. The test results are shown in Table 1 below.
낙하 시험
Drop test
위 시험 결과에 따르면, 본 발명 제품은 상기 낙하 조건에서의 낙하 충격으로 인한 단자편의 탈락 현상은 거의 전무하다는 사실이 밝혀지게 되었다. 세로변 대신 가로변을 절곡시켜 성형한 전극 단자편 [도 2b(나) 참조]을 사용한 제품에서도 그 효과에 큰 차이가 없었다.According to the above test results, it was found that the product of the present invention has almost no dropping phenomenon of the terminal piece due to the drop impact under the dropping condition. Even in the product using the electrode terminal strip [see Fig. 2b(b) ] formed by bending the horizontal side instead of the vertical side, there was no significant difference in its effect.
본발명의 콤포짓 파워 인덕터는 격렬한 진동 상태가 장시간 지속되는 어떠한 가혹한 환경 조건하에 놓인 전장품에 실장ㆍ탑재되더라도 그로부터 전극 단자편의 탈락이 일어나지 않게 되므로, 이러한 제품을 요하는 산업, 예컨대 전기 자동차, 건설 장비, 의료 기기 등의 산업 분야에서의 활용 가능성이 높다. The composite power inductor of the present invention does not cause the electrode terminal to fall off even if it is mounted and mounted on an electronic product placed under any severe environmental conditions in which violent vibration conditions last for a long time.Therefore, industries that require such products, such as electric vehicles, construction equipment, , It has a high possibility of application in industrial fields such as medical devices.
이상, 본발명을 한 가지 최선의 실시 상태에 관하여 설명하였으나, 이 기술 분야에 숙련된 사람들이라면, 이 명세서에 설명 및 예시되어 있는 본발명의 실시 상태들에 대하여, 각 청구항에 정해진 본발명의 정신과 범위를 벗어나는 일이 없이, 적절한 수정 및 변경을 행할 수 있다는 사실을 쉽게 이해할 수 있을 것이다. In the above, the present invention has been described with respect to one best embodiment, but those skilled in the art, with respect to the embodiments of the present invention described and illustrated in this specification, the psychiatric department of the present invention defined in each claim. It will be easy to understand that appropriate modifications and changes can be made without going out of scope.
1: 전극 단자편 시트
2: 전극 단자편
2´: 전극 단자편 세로변
2˝: 전극 단자편 가로변
3a,3b : 전극 단자편 연결 세선
4b: 절곡 안내선
θ 1 : 전극 단자편의 세로변 중앙부의 절취각
θ 2 : : 전극 단자편 세로변의 평면에 대한 절곡 경사각
5: 공심 코일
6: 용착 조립체
7: 어레이 타입 지그
I: 인덕터 제품 1 : electrode terminal piece sheet
2 : electrode terminal piece
2´ : vertical side of electrode terminal
2˝ : The side of the electrode terminal section
3a , 3b : Fine wire for connecting electrode terminal
4b : bending guide line
θ 1 : Cut-off angle at the center of the vertical side of the electrode terminal piece
θ 2:: Bending inclination angle with respect to the plane of the vertical side of the electrode terminal strip
5 : air core coil
6 : welding assembly
7 : Array type jig
I : inductor products
Claims (8)
상기 금속 전극 단자편의 양쪽 세로변의 중앙부를 역사다리꼴로 절취ㆍ제거하여 분할시킨 세로변들을 그 단자편의 평면에 대하여 각각 내측으로 예각 절곡시켜 성형시 인덕터 본체 내에 갈고리형으로 굴곡ㆍ매립되게 한 것을 특징으로 하는 표면 실장형 메탈 콤포짓 파워 인덕터. In a surface mount type metal composite power inductor manufactured by pressing a metal electrode terminal piece welded to a lead wire of an air core coil together with magnetic metal powder in a molding machine,
Characterized in that the vertical sides of the metal electrode terminal piece are cut and removed in an inverted trapezoid and bent at an acute angle inward with respect to the plane of the terminal piece to be bent and buried in a hook shape in the inductor body during molding. Surface Mount Metal Composite Power Inductor.
상기 금속 전극 단자편의 양쪽 가로변을 그 단자편의 평면에 대하여 예각으로 세운 다음, 그의 양쪽 연부(緣部)를 대략 “ㄷ"자형을 이루도록 절곡시킨 것인 표면 실장형 메탈 콤포짓 파워 인덕터.In a surface mount type metal composite power inductor manufactured by pressing a metal electrode terminal piece welded to a lead wire of an air core coil together with magnetic metal powder in a molding machine,
A surface-mounted metal composite power inductor in which both horizontal sides of the metal electrode terminal piece are erected at an acute angle with respect to the plane of the terminal piece, and then both edges thereof are bent to form an approximately “C” shape.
상기 전극 단자편을 상하ㆍ좌우에 1개조로 연속 연결되도록 전기 전도성 금속 박막 시트로부터 타발(打拔)하여, 각 전극 단자편의 양쪽 세로변 또는 양쪽 가로변을 각각 상기 단자편의 평면에 대하여 예각으로 절곡시키는 공정과,
상기 전극 단자편의 절곡된 양쪽 세로변 또는 양쪽 가로변을 인덕터의 가압 성형시의 성형압에 의하여 인덕터 본체 내에 갈고리 모양으로 굴곡ㆍ매립시키는 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 새로운 전극 단자 구조를 구비한 표면 실장형 메탈 콤포짓 파워 인덕터의 제조 방법.A surface-mounted type including a process of pressing and molding air core coil/electrode terminal welding assemblies in which electrode terminal pieces are respectively welded to both lead wires of a plurality of air core coils wound continuously together with a predetermined amount of magnetic metal powder in a predetermined inductor molding machine. In the method of manufacturing a metal composite power inductor,
The electrode terminal pieces are punched out of an electrically conductive metal thin-film sheet so that they are continuously connected in a set of top and bottom, left and right, and both vertical sides or both horizontal sides of each electrode terminal piece are bent at an acute angle with respect to the plane of the terminal piece. Process,
It characterized in that it further comprises a step of bending and embedding both vertical sides or both horizontal sides of the electrode terminal piece into a hook shape in the inductor body by the molding pressure during press-molding of the inductor. A method of manufacturing a surface mount metal composite power inductor.
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