KR920006259B1 - 코일집합체제조방법 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

조절식 코일 집합체 및 그 형성방법
제1도는 본 발명에 의해 구성된 코일 집합체의 사시도.
제2도는 제1도의 코일 집합체를 위해 조절되는 인덕턴스의 범위를 도시한 그래프.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 코일 집합체 11 : 자성체 코아부
12 : 비자성체 코아부 13, 14 : 패드
16 : 권선 17 : 노출부
18, 19 : 권선구역 21 : 홈
본 발명은 대체로 코일 집합체에 관한 것으로서, 특히 코일의 자성을 목표값으로 변화시키기 위하여 코아의 일부를 제거한 코아를 가지는 코일 집합체에 관한 것이다.
종래에는 코일 코아를 만드는 자성체의 양을 변경시켜 코일의 자성을 변화시켰다. 예를들면, 종래에는 코일 집합체의 인덕턴스를 조절하기 위하여 코일 집합체로부터 자성코아 재료를 제거하는데 연마재로 채워진 공기 또는 레이저 광선을 사용하였다. 통상적으로 코일의 인덕턴스는 자성 코아 물질이 제거된 상태에서 측정되는데, 인덕턴스를 목표값으로 조절하기 위하여 충분한 코아 물질을 제거한다. 다른 방식으로서, 코일이 회로내에 설치되고, 자성코아 물질을 제거한 상태에서 회로의 동작을 감시한다.
상기 종래 시스템에서, 코아에서의 인덕턴스 변화를 비교적 크게 하기 위하여, 코아에 홈 또는 슬롯이 형성되게 코아 물질을 제거함으로써 코아를 통과하는 자력 선속로를 차단한다. 이러한 코아 물질의 제거로써 비교적 큰 인덕턴스 변화를 제공하기 위하여 코아에서는 비교적 깊은 홈을 요구할 것이다. 종래 기술에 공지된 조절 가능한 코일 집합체로는 환상 코아 또는 포트-코아(pot-core) 구조물이 있다. 그 경우에 있어서, 자성 코아의 어떤 장소에서 자성 코아 물질을 제거하여 코일 집합체의 자성에 큰 영향을 끼칠 수 있도록 코일 집합체에 폐쇄 자로(磁路)가 제공되어 있다. 이러한 코일에서 코아의 폐쇄된 성질 때문에, 자주 있는 경우로서 코아가 조절 동작에서 거의 완전하게 단절될지라도, 코아의 기계적 안정성과 이의 권선은 불리한 영향을 받지 아니한다.
예를들어 H 코아 또는 C 코아와 같이 개방 자성루우프 코일 집합체의 코아에서 자성체가 제거된다면, 절단되는 장소에서 코아의 파손을 방지하기 위하여 코아의 횡단면의 일부에서만 절단될 수 있다. 코아에서 제거될 수 있는 자성체의 양에 관한 상기 제한은 개방자성 루우프 코아 같은 것을 사용하여 얻을 수 있는 인덕턴스 조절 범위를 제한한다.
본 발명과 동일하게 양도된 발명의 명칭이 "폐쇄 자성루우프 인덕터 및 감는 방법"인 종래 특허출원 제448, 416호에는 개방 루우프 코아에서 권선을 가지는 칩 인덕터가 공지되어 있는데, 여기서 비자성체가 권선의 부분에 걸쳐 놓이고, 비자성체에 걸쳐 자성체가 피복되어서 각 단부에서 코아와 접촉하도록 연장한다. 자성체의 피복은 인덕터를 위해 자기 저항이 낮은 폐쇄 자성루우프를 제공하고, 이에 의해 코일의 인덕턴스가 증가하게 된다. 코일이 회로 또는 시험대에 설치된후에 자성 피복물에서 주어진 길이로 레이저가 절단함으로써 코일의 인덕턴스를 목표값으로 감소시킨다.
상기 기술이 코아 구조물을 약하게 하지 않는 반면에, 여전히 가능한 인덕턴스의 조절 범위를 제한한다는 것을 알게 되었다. 실제로, 적어도 어떤 경우에서는 기본적인 코일 구조물을 생산할때 보통의 제작공차범위만큼 이용 가능한 조절범위를 증가시킨다. 실시에 있어서, 상기 기술은 에폭시 같은 매체에 특정한 자성체를 혼합하여 자성 피복물질을 형성한다. 이러한 혼합물로서 자성 피복물질은 보통의 자성코아물질보다 작은밀도를 가진다. 자기 회로에서 밀도가 낮은 물질을 사용하면 코일의 Q가 강하하고 인덕턴스의 조절범위가 감소하게 된다.
예를를어 I 코아 또는 H 코아를 사용하면서 폐쇄 자로를 가지지 아니한 코일 집합체는 많은 장점이 있다. 이러한 개방 자성 루우프 코일 집합체는 예를들어 높은 Q를 제공하기 위하여 고주파 동조회로에서 사용된다. 또한, 상기 폐쇄 자로 코일은 환상 코아 코일에 비해 돌려감기가 매우 용이하다. 따라서, 예를들어 H 코아 코일에서 코아 권선은 코아 자체에 용이하게 기계로 감기고, 이러한 형식의 코일 집합체는 포트코아 코일에 비해 실제로 구조면에서 간단하다. 포트 코아 코일의 구조에 있어서, 통상적으로 코일 권선은 코일형 또는 보빈에 설치되고, 다음에 보빈은 포트 코아의 2반절 사이에 삽입되고, 차례로 모두 함께 기계적으로 고착되어서 코일 집합체를 형성한다.
조절식 H 코아 코일을 제공하는데 있어서, 자성체의 제거가 코일 집합체의 인덕턴스와 다른 자성에 큰영향을 끼치게 하기 위하여 권선의 부근(여기서 자기장은 자성체에 따라 실제로 한정되어 있다.)에서 코아로부터 자성체를 제거하여야 한다. 코일 인덕턴스를 조절하는데 있어서 인덕턴스 변화의 양호한 범위를 얻기 위하여 코아로부터 종종 다량의 자성체를 제거하여야 한다. 그러나, 이것은 종래 개방 루우프 코아 코일에서는 코아가 완전히 2조각으로 단절되거나 또는 파손되기 때문에 불가능하다.
결론적으로, 본 발명의 목적은 개방 자성루우프 코아와 양호한 구조적 완전함을 가지며, 또한 코아의 Q를 크게 감소시킴이 없이 인덕턴스의 조절 범위를 증가시키는 조절식 코일 집합체를 제공하는데 있다.
본 발명의 상기 목적은 2중 물질 코아를 가지는 코일 집합체에 의하여 본 발명의 한 관점에 따라 마주치게 되는데 이는 본 발명의 특정한 실시예를 참고하여 후술하기로 한다. 하나의 코아 물질은 실제로 자성을 가지며, 다른 코아 물질은 실제로 비자성을 가진다. 코일 권선은 자성 코아 물질의 일부를 노출시키는 형태로 2중 물질 코아를 둘러싼다. 코일이 집합된 후에, 노출된 자성코아 물질의 일부를 제거하는데 레이저가 사용되는 동안에 인덕턴스와 같은 자기 패러미터가 측정되는 회로 또는 시험대에 코일 집합체가 삽입된다. 자성체는 자성코아물질의 유효 단면적을 감소시키기 위하여 홈 또는 슬룻의 형태로 양호하게 제거된다. 이러한 자성체의 제거는 코일 집합체의 인덕턴스를 감소시키고, 인덕턴스를 조절하는 경우에 인덕턴스가 목표값까지 조절될때까지 자성체는 레이저에 의하여 제거된다.
본 발명의 도시된 형태에서, 코일 권선은 2부분으로 분열되어서 중간에 자성코아물질의 노출된 부분을 둔다. 비자성 코아물질은 레이저에 의해 제거되지 않으며, 권선을 지지하기 위하여 권선부분이 있는 장소에서 자성체와 협동한다. 권선부분 사이에 있는 중간영역에서, 실제적으로 홈이 자성체를 통해 절단되어 있을지라도, 비자성체는 서로에 대하여 고정된 위치에서 2권선부분을 유지하고 코일의 구조적 완전함을 유지하는 기계적 강도를 제공한다.
본 발명의 다른 목적, 장점 및 실시 방법은 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명하기로 한다.
본 발명이 여러가지로 변경 및 다른 형태로 실시 가능한 반면에 본 발명의 특정한 실시예를 도면에 도시된 실시예 따라 상세히 설명할 것이다. 그러나, 기술하는 특정한 형태에 본 발명을 제한하지 않고, 반대로 본 발명의 정신 및 범위내에서 모든 변경, 동등물, 및 대안을 포함한다는 것을 이해할 수 있다.
우선 제1도에서, 코일 집합체(10)는 자성체 코아부(11)와 비자성체 코아부(12)로 만들어진 H 코아를 구비한다. 자성체 코아부(11)는 코일 집합체(10)의 자성에 실제적인 영향을 끼치는 물질이다. 도시된 코일 집합체에서 자성체는 카아보닐이 압착된 철물질이다. 자성체 코아부(11)를 위한 특정한 물질은, 예를들어 카아보닐 E, C 또는 J 물질과 같은 압착된 철 코아 물질의 여러 형식이거나 또는 압착되어 가열된 페라이트의 형식에서 선택할 수 있다.
페라이트는 높은 자기투과도를 가지므로 높은 인덕턴스와 큰 조절범위를 제공하지만, 또한 페라이트의 고밀도 때문에 레이저를 사용하여(이의 사용은 후술하기로 한다.) 조절하기가 어렵고 조절도 느리다. 대체로 카아보닐은 고주파에서 높은 Q를 제공한다.
기계적 강도를 위해 제공되는 비자성체 코아부(12)는 기계적으로 적용하기에 적합한 광범위한 범위에 걸친 물질에서 선택할 수 있다. 도시된 코일 집합체에서 2코아부(11, 12)는 함께 결합되어 H 코아를 형성한다. 비자성체 코아부(12)의 바닥에 적절한 전기 도전성 패드(13, 14)를 결합 또는 피복시킨다. 자성체 코아부(11)에 노출부(17)를 두는 방법으로 코아부(11, 12)에 권선(16)을 감는다. 이를 위하여, 도시된 코일 집합체(10)에 따라 권선(16)을 2권선구역(18, 19)으로 만들어 코아의 노출부(17)에서 대향하는 측면에 놓는다. 권선(16)의 단부(도시되지 않음)는 전기 도전성 패드(13, 14)에 전기적으로 연결시키고, 코일 집합체로서 사용할 수 있게 하기 위하여 패드(13, 14)를 회로판에 납땜하는 것과 같이 패드를 회로에 실제로 결합시킨다.
코아에서 노출부(17)를 남기도록 코일 권선(16)을 감으면 레이저 광선으로 자성체 코아부(11)를 절단할수 있으므로 코일 집합체(10)의 인덕턴스를 목표값으로 조절할 수 있다. 2권선 구역(18, 19)을 연결하기 위하여, 권선 구역 사이에 교차선(도시되지 않음)이 코아의 바닥에 설치됨으로써 권선(16)을 절단하지 않고 자성체 코아부(11)를 절단할 수 있게 한다.
코아의 자성체에서 노치 또는 홈(21)을 형성하기 위하여 자성체 코아부(11)의 노출부(17)에서 자성체를 절단하는데 레이저를 사용한다. 자성체를 제거하는 동안에 코일 집합체(10)의 인덕턴스를 감시하고, 인덕턴스가 목표값으로 조절되었을때 레이저의 절단작용이 정지한다.
레이저가 자성체를 제거하는 동안에 코일 집합체(10)의 인덕턴스를 측정하는 것보다, 소비자가 회로에 코일 집합체를 설치하여서 레이저로 홈(21)을 절단하게 함으로써 필요한 회로 동작을 획득하게 할 수 있다. 전형적인 소비자의 적용에 있어서, 회로판에 코일집합체(10)를 납땜하고, 필요한 회로동작이 획득될때까지 자성체 코아부(11)에서 자성체를 레이저로 절단한다. 하단의 비자성체 코아부(12)가 아닌 상단의 자성체 코아부(11)를 절단하도록 레이저를 제어한다. 이런 방법에 따라, 코아가 완전 절단이 이루어진 후에도 여전히 고체의 코일형태를 제공하는 동안에 최대 인덕턴스 조절 범위를 허용할 수 있도록 필요하다면 완전히 관통하게 자성체를 절단할 수 있다.
제1도에 도시된 통상적인 코일의 형태에 있어서, 자성체 코아부(11)가 절단되기 전에 55의 초기값을 가지는 Q를 휙득하고, 자성체 코아부를 통해 완전 절단이 이루어지면 Q가 5% 이하로 감소한다. 제2도에 도시된 바와 같이, 제1도의 마이크로포일의 형태에 관한 통상적인 인덕턴스 감소는 자성체 코아부(11)의 비절단 상태와 완전 전달 상태 사이에서 약 15%이다.
본 발명을 H 코아 코일에 연결시켜 설명한 바와 같이, 개방 자로를 제공하는 방식의 다른 코아 형태에도 적용 가능하다. 코아는 코일 집합체의 자성에 크게 기여하는 제1부분과, 코일 집합체의 자성에 크게 기여하지 않는 제2부분으로 양호하게 만들어진다. 자성체 코아부는 비자성체 코아부에 의해 구조적으로 지탱되므로, 코일 집합체에서 필요한 자성체를 얻을려고 한다면, 실제로 자성에 기여하는 코아 부분은 전체적으로 절단될 수 있으며 동시에 코일 집합체의 구조적 완전함을 유지할 수 있다. 이러한 코일 집합체의 구조적 완전함은 코아에서 자기장의 강도가 크고 획득되는 조절범위를 강화시키는 권선의 장소에서 자성체 코아부의 완전 절단을 가능하게 한다.

Claims (5)

  1. 비자석 지지체에 자석바아를 접착하는 단계와, 상기 바아 주위에 도전성 코일을 감아 사이에 자기바아노출 부분을 남기는 두개의 측방 격리권선부를 지지하여 개방 루프 코일을 형성하는 단계와, 전기 회로내에 상기 코일을 장착하는 단계와, 상기 코일의 인덕턴스가 회로의 성능수준이 소정치에 이르게 할때까지 회로가 여기 되는 동안 상기 권선 사이의 상기 노출부로부터 자성체를 절치하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 코일 집합체 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 레이저를 사용하여 물질을 선별적으로 제거하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 코일은 자성체 절취단계중 인덕턴스 측정 장치내에 장착되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 자석바아 반대측 상기 지지체의 바닥에서 상기 권선 단부와 패드를 연결하는 단계와, 상기 자성체의 제거전에 인쇄 회로기판 표면상에 상기 코일을 장착하는 단계도 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 자석바아는 U형이고 비자석 지지체는 역 U자형이며, 중앙 횡단바아를 가지는 H형 코어를 형성하도록 함께 접착하고, 상기 중앙 횡단바아 둘레에 상기 권선을 형성하는 것을 특징으로하는 방법.
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