CN109215975B - 线圈模块 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种线圈模块，所述线圈模块包括：基板；上部线圈，设置在所述基板的在所述基板的上部中的至少一个表面上；下部线圈，设置在所述基板的在所述基板的下部中的至少一个表面上；及下外图案，设置在所述基板的所述下部中的所述下部线圈的外侧并且连接到所述上部线圈和所述下部线圈的任意一者或者两者。

Description

线圈模块

本申请要求于2017年7月7日提交到韩国知识产权局的第10-2017-0086604号和于2017年9月27日提交到韩国知识产权局的第10-2017-0125164号韩国专利申请的优先权和权益，所述韩国专利申请的全部公开内容出于所有目的通过引用被包含于此。

技术领域

本申请涉及一种线圈模块。

背景技术

根据在移动终端中提供多功能性的趋势，已经在移动终端中使用各种线圈。例如，用于无线充电的无线充电线圈和用于无线通信的无线通信线圈已经在移动终端中使用。

另外，近来已经在移动终端中实现了能够与磁卡读取器直接进行无线通信以执行支付的磁安全传输(MST)技术，因此用于MST的线圈已经被包括在移动终端中。

因此，为了在移动终端中提供需要线圈的各种功能，有必要在移动终端中安装各种类型的线圈。

然而，在移动终端中安装各种类型的线圈与移动终端的朝向小型化和薄型化的趋势相冲突。

另外，为了在移动终端中实现其他功能，除了各种类型的线圈之外，其他模块(例如，相机模块和传感器模块)也被添加到移动终端，使得移动终端的布局复杂化。

发明内容

提供本发明内容以按照简化的形式对所选择的构思进行介绍，并在具体实施方式中进一步描述所述构思。本发明内容既不意在限定所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不意在帮助确定所要求保护的主题的范围。

在一个总的方面中，一种线圈模块包括：基板；上部线圈，设置在所述基板的在所述基板的上部中的至少一个表面上；下部线圈，设置在所述基板的在所述基板的下部中的至少一个表面上；及下外图案，设置在所述基板的所述下部中的所述下部线圈的外侧并且连接到所述上部线圈和所述下部线圈的任意一者或者两者。

所述下外图案的一部分可具有与所述下部线圈的至少一部分的形状对应的形状。

所述上部线圈可在所述基板的所述上部中形成第一回路，并且所述下部线圈可在所述基板的所述下部中形成第二回路。

所述下外图案可在所述基板的所述下部中形成在所述第二回路外部的第三回路。

所述上部线圈可被构造为使得电流在所述第一回路中沿着第一方向流动，并且所述下部线圈和所述下外图案可被构造为使得电流在所述第二回路和所述第三回路中沿着与所述第一方向相反的第二方向流动。

所述上部线圈、所述下部线圈和所述下外图案可被构造为使得电流在所述第一回路、所述第二回路和所述第三回路中沿着相同的方向流动。

所述上部线圈可在所述基板的所述上部中形成第一回路，并且所述上部线圈的一部分可与所述下外图案串联连接以与所述下外图案一起在所述基板的所述上部和所述基板的所述下部中形成第三回路。

所述下外图案的一端可连接到所述上部线圈的一端。

所述下外图案的一端可连接到所述下部线圈的一端。

所述下外图案的一端可连接到所述上部线圈的一端，所述下外图案的另一端可连接到所述下部线圈的外部的一端，并且所述下部线圈可从所述下部线圈的所述外部缠绕到所述下部线圈的内部。

所述上部线圈可在所述基板的所述上部和所述基板的所述下部中形成第一回路，所述下部线圈可在所述基板的所述下部中形成第二回路；并且所述下外图案可为所述上部线圈的在所述基板的所述下部中的一部分。

所述第二回路可设置在所述第一回路内部，并且所述上部线圈和所述下部线圈可被构造为使得电流在所述第一回路和所述第二回路中沿着相同的方向流动。

所述上部线圈的至少一部分可与所述下部线圈的至少一部分叠置。

所述下部线圈可被构造为响应于所述线圈模块在无线电力接收模式下操作而被激活；并且所述上部线圈、所述下部线圈以及所述下外图案可被构造为响应于所述线圈模块在磁安全传输模式下操作而被激活。

在另一总的方面中，一种线圈模块包括：基板；上部线圈，设置在所述基板的在所述基板的上部中的至少一个表面上；及下部线圈，设置在所述基板的在所述基板的下部中的至少一个表面上，其中，所述下部线圈具有不对称形状，其中，所述下部线圈的上部的面积与所述下部线圈的下部的面积不同。

所述下部线圈可具有多个匝并且具有大体上圆形形状，并且所述大体上圆形形状的下半球的圆弧可长于所述大体上圆形形状的上半球的圆弧。

在另一总的方面中，一种线圈模块包括：基板；第一线圈，设置在所述基板的第一部分中；第二线圈，设置在所述基板的第二部分中；及外部图案，设置在所述基板的所述第二部分中的所述第二线圈的外部，并且连接到所述第一线圈和所述第二线圈中的任意一者或者两者。

所述基板的所述第一部分和所述基板的所述第二部分可在所述基板的所述第一部分和所述基板的所述第二部分之间的边界处彼此邻接，所述基板的所述第一部分可从所述基板的第一边缘延伸到所述基板的所述第一部分和所述基板的所述第二部分之间的所述边界，并且所述基板的所述第二部分可从所述基板的第二边缘延伸到所述基板的所述第一部分和所述基板的所述第二部分之间的所述边界。

所述第一线圈的一端可连接到所述外部图案的第一端，所述外部图案的第二端可连接到所述第二线圈的一端，从而使得电流顺序地流过所述第一线圈、所述外部图案和所述第二线圈。

所述第一线圈可在所述基板的所述第一部分中形成第一回路，所述第二线圈可在所述基板的所述第二部分中形成第二回路，所述外部图案可通过所述外部图案本身或者与所述第一线圈的至少一部分结合形成第三回路，所述第三回路位于所述基板的在所述第二回路外部的所述第二部分中，并且所述第一线圈、所述第二线圈和所述外部图案可被构造为使得所述电流在所述第一回路中沿着第一方向流动并且在所述第二回路和所述第三回路中沿着与所述第一方向相反的第二方向流动，或者在所述第一回路、所述第二回路和所述第三回路中沿着相同的方向流动。

通过以下具体实施方式、附图和权利要求，其他特征和方面将是显而易见的。

附图说明

图1是示出线圈模块的应用的示例的示图。

图2是示出线圈模块的应用的另一示例的示图。

图3A是示出线圈模块的示例的示图。

图3B是示出图3A中示出的线圈模块的上表面的图案的示例的示图。

图3C是示出图3A中示出的线圈模块的下表面的图案的示例的示图。

图3D是示出图3A中示出的线圈模块中的下外图案和连接到下外图案的其他线圈的一部分的示例的示图。

图4A是示出线圈模块的另一示例的示图。

图4B是示出图4A中示出的线圈模块中的下外图案和连接到下外图案的其他线圈的一部分的示例的示图。

图5是示出当图3中示出的线圈模块在磁安全传输模式下操作时电流流动的示例的示图。

图6是示出形成穿过两个线圈的中央的磁场的线圈模块的示例的示图。

图7A是示出线圈模块的另一示例的示图。

图7B是示出图7A中示出的线圈模块中的下外图案和连接到下外图案的其他线圈的一部分的示例的示图。

图8是示出当图7A中示出的线圈模块在磁安全传输模式下操作时电流流动的示例的示图。

图9A是示出线圈模块的另一示例的示图。

图9B是示出图9A中示出的线圈模块中的下外图案和连接到下外图案的其他线圈的一部分的示例的示图。

图10是示出当图9A中示出的线圈模块在磁安全传输模式下操作时电流流动的示例的示图。

图11A是示出线圈模块的另一示例的示图。

图11B是示出图11A中示出的线圈模块中的下外图案和连接到下外图案的其他线圈的一部分的示例的示图。

图12是示出当图11A中示出的线圈模块在磁安全传输模式下操作时电流流动的示例的示图。

图13是示出线圈模块的另一示例的示图。

图14是示出线圈模块的另一示例的示图。

图15A至图15D是示出比较示例的MST识别区域以及图3A、图7A和图9A的示例的MST识别区域的示图。

图16A至图16C是示出比较示例的磁场强度等值线图以及图7A和图9A的示例的磁场强度等值线图的示图。

在所有的附图和具体实施方式中，相同的标号指示相同的元件。附图可不按照比例绘制，为了清楚、说明及便利起见，可夸大附图中的元件的相对尺寸、比例和描绘。

具体实施方式

提供以下具体实施方式以帮助读者获得对这里所描述的方法、设备和/或系统的全面理解。然而，在理解本申请的公开内容后，这里所描述的方法、设备和/或系统的各种变换、修改及等同物将是显而易见的。例如，这里所描述的操作顺序仅仅是示例，其并不局限于这里所阐述的顺序，而是除了必须以特定顺序发生的操作之外，在理解本申请的公开内容后可做出将是显而易见的改变。此外，为了提高清楚性和简洁性，可省略对于本领域已知的特征的描述。

这里所描述的特征可以以不同的形式实现，并且将不被解释为被这里所描述的示例所限制。更确切的说，已经提供这里所描述的示例仅仅为示出在理解本申请的公开内容后将是显而易见的实现这里所描述的方法、设备和/或系统的很多可行的方式中的一些方式。

在整个说明书中，当诸如层、区域或基板的元件称为“位于”另一元件“上”、“连接到”另一元件或“结合到”另一元件时，该元件可以直接“位于”另一元件“上”、“连接到”另一元件或“结合到”另一元件，或者可存在介于两者之间的一个或更多个其他元件。相比之下，当元件被描述为“直接位于”另一元件“上”、“直接连接到”另一元件或“直接结合到”另一元件时，可能不存在介于两者之间的其他元件。

尽管可在这里使用诸如“第一”、“第二”和“第三”的术语来描述各种构件、组件、区域、层或部分，但是这些构件、组件、区域、层或部分不受这些术语的限制。更确切地说，这些术语仅用于将一个构件、组件、区域、层或部分与另一构件、组件、区域、层或部分区分开。因而，在不脱离示例的教导的情况下，这里所描述的示例中所称的第一构件、组件、区域、层或部分可以被称为第二构件、组件、区域、层或部分。

为了易于描述，这里可以使用诸如“在……上方”、“上”、“在……下方”以及“下”的空间相对术语来描述附图中所示的一个元件相对于另一元件的关系。这样的空间相对术语意图包含除了附图中所描绘的方位以外装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的装置被翻转，则描述为相对于另一元件位于“上方”或“上”的元件于是将相对于另一元件位于“下方”或“下”。因而，术语“在……上方”根据装置的空间方位包括上方和下方两种方位。装置也可以其他方式(例如，旋转90度或处于其他方位)定位，且对这里使用的空间相对术语做出相应解释。

这里使用的术语仅用于描述各种示例且不用于限制本公开。除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式也意图包括复数形式。术语“包含”、“包括”和“具有”列举存在所陈述的特征、数字、操作、构件、元件和/或它们的组合，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、数字、操作、构件、元件和/或它们的组合。

由于制造技术和/或公差，附图中所示的形状会发生变型。因而，这里所描述的示例不局限于附图中所示的特定形状，而是包括在制造期间所发生的形状的变化。

这里所描述的示例的特征可以以在理解本申请的公开内容后将是显而易见的各种方式进行组合。此外，尽管这里所描述的示例具有各种构造，但是在理解本申请的公开内容后将是显而易见的其他构造是可行的。

在下文中，将描述适用于移动终端的线圈模块的各种示例。

下面描述的线圈模块包括多个线圈，并且多个线圈可单独或者一起地操作以支持特定功能。

在下文中，将基于线圈模块支持无线电力接收功能和无线地发送磁卡信息并且执行支付的磁安全传输(MST)功能的示例提供描述，但是这些功能可被其他示例中的其他功能替换。

图1是示出线圈模块的应用的示例的示图。

线圈模块100应用到移动终端20。

线圈模块100可以为一体地应用到移动终端20的组件或者可以为结合到移动终端20的组件。

线圈模块100支持多个无线功能。

在一个示例中，线圈模块100支持无线电力接收功能和磁安全传输(MST)功能。在另一示例中，线圈模块100另外地支持用于局域无线通信的近场通信(NFC)功能。

线圈模块100包括多个线圈，并且根据所支持的功能使用多个线圈的全部或者多个线圈的一些的组合。

图1示出了线圈模块100使用多个线圈支持磁安全传输(MST)功能的示例。

MST是线圈模块100磁耦合到磁卡读取器10以向磁卡读取器10提供磁卡信息的功能。

磁卡读取器10可磁耦合到磁卡的磁性带以从磁卡获取磁卡信号。

MST在移动终端20的控制下能够使线圈模块100具有与磁性带的磁特性类似的磁特性。也就是说，与磁卡读取器10磁耦合到磁卡的情况类似，磁卡读取器10通过由线圈模块100提供的磁场磁耦合到线圈模块100以接收磁卡信息。

例如，线圈模块100形成磁场并且形成的磁场在磁卡读取器10的磁头上产生电压，使得线圈模块100能够向磁卡读取器10无线地发送磁卡信息。

图2是示出线圈模块的应用的另一示例的示图。

图2示出了线圈模块100支持无线电力接收功能的示例。

在示出的示例中，线圈模块100使用仅多个线圈的一部分支持无线电力接收功能以从无线电力发送线圈11无线地接收电力。

因此，线圈模块100包括多个线圈，并且根据所支持的功能使用多个线圈的至少一部分或者全部。

虽然图1和图2示出了线圈模块100邻近移动终端20的上部，但这仅是一个示例，线圈模块100的位置不限于此。因此，线圈模块100可位于移动终端20中的任意位置。

另外，虽然图1和图2示出了线圈模块100小于移动终端20的面积，但这仅是一个示例，线圈模块100的尺寸不限于此。因此，线圈模块100可具有与移动终端20的面积对应的面积。

如图1和图2中示出的，线圈模块100包括：上部线圈110，形成在线圈模块基板170(在下文中称作“基板”)的上部中；下部线圈120，形成在基板的下部中；及下外图案130，连接到上部线圈110和下部线圈120中的至少一个并且延伸到基板的下部。

线圈模块100包括下外图案130，从而即使在相对难以形成磁场的移动终端20或者线圈模块100的下部中仍有效地形成磁场。因此，与不包括下外图案的线圈模块相比，即使在移动终端20的下部中仍可增大无线功能的识别率(例如，MST的识别率)。

在下文中，将参照图3A至图14描述线圈模块100的各种示例。

图3A是示出线圈模块的示例的示图。

参照图3A，线圈模块100包括基板、形成在基板的一个表面或者两个表面上的多个线圈110、120和140以及下外图案130。因此，图3A示出了在不考虑基板的上表面或下表面的情况下沿着垂直于图3A的平面的方向观察时整个线圈的外观。

在示出的示例中，线圈模块100包括上部线圈110、下部线圈120和局域通信线圈140。

上部线圈110形成在基板170的上部170a中。上部线圈110可包括形成在基板的一个表面上的导电图案，或者形成在基板的两个表面上并且通过贯穿基板的至少一个过孔连接在一起的导电图案。

在一个示例中，上部线圈110的面积或者匝数小于下部线圈120的面积或者匝数。在另一示例中，上部线圈110的内部区域大于下部线圈120的内部区域。

在示出的示例中，基板的上部具有与上部线圈110的形状对应的形状。因此，基板还可在上部线圈110的内部区域中具有空的空间。因此，由于上部线圈110的内部空间变为非常宽的空的空间，因此移动终端的其他模块(例如，一个或更多个相机模块)可定位在空的空间中。

也就是说，上部线圈110的内部空间可被形成为足够大以极大地增大移动终端的其他模块在内部空间中布局的自由度。例如，多个相机模块可在上部线圈110的内部空间中水平地或者竖直地设置，因此增大了移动终端的设计自由度。

下部线圈120在基板170的下部170b中形成在基板170的至少一个表面上。

下部线圈120的面积大于其他线圈的面积。下部线圈120提供强的磁耦合。下部线圈120被用于支持无线电力接收功能(在下文中，称为“无线电力接收模式”)。

在一个示例中，下部线圈120具有5匝至30匝，但不限于此。在一个示例中，下部线圈120包括形成在基板的两个表面上并且通过至少一个过孔连接在一起的导电图案。

在一个示例中，下部线圈120在执行无线充电时被用作无线充电线圈，并且在执行MST时被用作MST线圈。下部线圈120的使用可根据每个功能通过改变下部线圈120的连接状态而不同地设置，下部线圈120的连接状态通过位于移动终端的端子部160处的开关调节而改变。

下外图案130为连接到上部线圈110和下部线圈120中的至少一个并且延伸到基板170的下部的图案。

在一个示例中，下外图案130形成在在基板170的下部170b中的下部线圈120的外侧处。下外图案130的匝数小于下部线圈120的匝数。

下外图案130被用于支持MST功能。因此，下外图案130的面积或者匝数小于用于接收用于无线充电的无线电力的下部线圈120的面积或者匝数。

在示出的示例中，虽然下外图案130具有一匝，但这仅是一个示例，各种修改的示例也是可行的(例如，见图4A)。

下外图案130的形状可与线圈模块100的下端部的形状对应，或者可与移动终端的包括线圈模块的部分的形状对应。

在一个示例中，下外图案130的一部分具有与下部线圈的至少一部分的形状对应的形状，下外图案130的另一部分具有与基板的下端部的形状对应的形状。

也就是说，在示出的示例中，下外图案130的上部具有卷绕下部线圈120的上部的圆弧形状，下外图案130的下部具有与基板的下端部的形状对应的形状。

如此，由于下外图案130形成在下部线圈120的外侧处，因此即使在与移动终端的下端部对应的区域中仍可形成磁场。

在一个示例中，虽然当下外图案130操作为MST线圈时，下外图案130与下部线圈120和上部线圈110串联连接，以操作为MST线圈，但是当下部线圈120被用作无线充电线圈时，下外图案130没有连接到下部线圈120并且不操作为无线充电线圈。

上部线圈110、下部线圈120和下外图案130的连接关系可根据在端子部160处的电连接设置改变。

在一个示例中，上部线圈110和下部线圈120的两端连接到端子部160，并且移动终端中的端子部160的电连接设置通过开关或者其他装置而被电改变，使得上部线圈110和下部线圈120彼此串联连接或者彼此并联连接，或者不彼此电连接。

另外，这样的连接关系可根据移动终端的功能而不同地设置。例如，在无线电力接收功能中，下部线圈120不电连接到其他线圈，但是在MST功能中，下部线圈120与上部线圈110串联连接。

另外，除了上述示例之外，各种修改的示例是可行的。

线圈中的每个可具有各种回路形式。

在一个示例中，上部线圈110在基板的上部170a中形成第一回路，下部线圈120在基板的下部170b中形成第二回路。

下外图案130的一端连接到下部线圈120的一端，使得下外图案130与下部线圈120串联连接。在一个示例中，下外图案130在基板的下部170中形成第三回路，并且通过下部线圈120形成的第二回路包括在第三回路中。

线圈模块100还包括局域通信线圈140。

局域通信线圈140定位在线圈模块的下部中并且形成在下部线圈120的外侧处。局域通信线圈140被形成为具有与线圈模块100的下部的外部的形状类似的形状。

局域通信线圈140可用作NFC线圈。由于NFC线圈发送或者接收信息，或者接收少量的电力，因此局域通信线圈140的面积或匝数可小于下部线圈120的面积或匝数。

上部线圈110、下部线圈120和局域通信线圈140可连接到端子部160。

在一个示例中，上部线圈110的两端、下部线圈120的两端以及局域通信线圈140的两端连接到端子部160。

在另一示例中，上部线圈110和下部线圈120彼此串联连接，使得下部线圈120的一端和上部线圈110的一端彼此连接，并且下部线圈120的另一端和上部线圈110的另一端连接到端子部160。

另外，多个线圈可具有各种其他串联连接或者并联连接组合。

线圈模块100包括用于将包括在移动终端中的模块连接到端子部160的布线150。在一个示例中，移动终端包括热敏电阻模块，布线150将热敏电阻模块连接到端子部160。

线圈模块100可设置不同的线圈以按照支持无线电力接收功能的无线电力接收模式和支持MST功能的MST模式操作。

例如，在线圈模块100按照无线电力接收模式操作的情况下，下部线圈120被激活。

另一方面，在线圈模块100按照MST模式操作的情况下，上部线圈110和下外图案130被激活。可选地，上部线圈110、下部线圈120和下外图案130被激活。

如此，上部线圈110和下外图案130在MST模式下被一起使用，使得用于MST功能的磁场形成在移动终端的整个区域中以增大磁安全传输的识别率。

图3B是示出图3A中示出的线圈模块的上表面的图案的示例的示图，图3C是示出图3A中示出的线圈模块的下表面的图案的示例的示图。

如图3B和图3C中示出的，上部线圈110具有形成在基板的上表面和下表面上的数匝。

在上部线圈110与另一线圈(例如，局域通信线圈140)叠置的区域中，上部线圈110被旁路连接到基板的上表面，并且局域通信线圈140形成在基板的下表面上。

由于下部线圈120用于无线充电，因此下部线圈120形成在基板的上表面和下表面两者上以具有足够的匝数。在下部线圈120与另一线圈(例如，局域通信线圈140)叠置的区域中，下部线圈120形成在基板的下表面上并且局域通信线圈140被旁路连接到基板的上表面。

下外图案130连接到下部线圈120。在示出的示例中，下外图案130与下部线圈120的外部的一端串联连接。

假设下外图案130为下部线圈120的一部分，则下外图案130为下部线圈120的最外匝。也就是说，下外图案130为下部线圈120的最外匝并且具有下外图案130的一部分朝向基板的下部延伸的形状。

如图3B和图3C中示出的，线圈模块100形成在基板的上表面和下表面上以降低受到多个线圈之间的电影响的影响。

然而，由于形成在基板的背对的表面上的图案可被各种地修改，因此线圈图案的形状或结构不限于图3B和图3C中示出的形状或结构。

图3D是示出图3A中示出的线圈模块中的下外图案和连接到下外图案的其他线圈的一部分的示例的示图。在图3D中，下外图案130由实线示出。

参照图3D，下外图案130的一端与上部线圈110的一端串联连接，下外图案130的另一端与下部线圈120的外部的一端串联连接。下部线圈120从其外部向内缠绕。也就是说，上部线圈110、下外图案130和下部线圈120按照这样的顺序彼此串联连接。

在图3D中，下外图案130形成使上部线圈110的一端和下部线圈120的一端彼此连接的线。然而，下外图案130的形状、连接关系和其他特征可进行如将在下面描述的各种修改。

图4A是示出线圈模块的另一示例的示图，图4B是示出图4A中示出的线圈模块中的下外图案和连接到下外图案的其他线圈的一部分的示例的示图。

参照图4A，线圈模块101包括形成在基板171的上部171a中的上部线圈111、形成在基板171的下部171b中的下部线圈121和下外图案131、局域通信线圈141、布线151及端子部161。

与图3A的示例相比，图4A中示出的示例为修改的示例，其中，下外图案131的匝数比图3A的示例的下外图案130的匝数大。

因此，上部线圈111、下外图案131和下部线圈121按照这样的顺序彼此串联连接的结构与图3A的结构类似。

图4B是示出图4A中示出的线圈模块中的下外图案和连接到下外图案的其他线圈的一部分的示例的示图。在图4B中，下外图案131由实线示出。

参照图4B，下外图案131的一端连接到上部线圈111的一端并且下外图案131具有数匝。下外图案131的另一端连接到下部线圈121的外部的一端。

在一个示例中，下外图案131在线圈模块101的基板的一个表面(上表面)上形成有三匝，并且还在其基板的另一表面(下表面)上形成有两到三匝。因此，形成在基板的上表面和下表面上的图案通过至少一个过孔彼此串联连接，使得下外图案131大体上形成有五到六匝。

根据这样的修改的示例，下部线圈121、上部线圈111和下外图案131被用作MST线圈，并且可通过具有比图3A至图3D中示出的示例中的下外图案130的匝多的匝的下外图案131增大MST线圈的识别区域和识别准确度。

图5是示出当图3A中示出的线圈模块在磁安全传输模式下操作时电流流动的示例的示图。

参照图5，电流经由端子部160输入到上部线圈110的一端，电流流过上部线圈110的匝。由于上部线圈110的一端通过下外图案130连接到下部线圈120，因此流入上部线圈110的电流流过下外图案130和下部线圈120，然后流到端子部160并且从端子部160输出。

如此，电流通过上部线圈110、下外图案130和下部线圈120流成8字形形状。由于通过位于移动终端的下部(磁场强度相对弱)中的下外图案130形成了磁场，因此磁场形成在移动终端的整个区域中。

另外，如图5中示出的，由于电流在上部线圈110中沿着顺时针方向流动并且在下部线圈120和下外图案130中沿着逆时针方向流动，因此，磁场的一部分为沿着第一方向(相对于图5的平面向里的方向)穿过上部线圈110的中央的闭合回路磁场，并且沿着与第一方向相反的第二方向(相对于图5的平面向外的方向)穿过下部线圈120的中央，也就是说，穿过上部线圈110和下部线圈120的中央。

图5中示出的流动方向仅是一个示例，并且电流的流动不限于此。也就是说，电流可按照与示出的方向相反的方向流动。

如上所述，可使用两个线圈形成覆盖宽的范围的磁场，将参照图6对此进行更详细地描述。

图6是示出形成穿过两个线圈的中央的磁场的线圈模块的示例的示图。

图6示出了通过下部线圈120和上部线圈110形成一个宽的磁场的示例。

也就是说，下部线圈120和上部线圈110一起操作以形成一个磁场。

示出的闭合回路示出了表示形成在两个线圈之间的磁场的多条磁力线的一部分。也就是说，闭合回路示出了形成在两个线圈之间的磁场的近似方向。

由线圈模块形成的磁场通过由下部线圈120形成的磁场和由上部线圈110形成的磁场之间的相互作用形成。例如，由下部线圈120形成的磁场和由上部线圈110形成的磁场彼此增强以贯穿两个线圈的中央，以形成穿过两个线圈的中央的如磁力线所示的延伸的磁场。

形成在两个线圈之间的磁场具有穿过下部线圈120的区域的至少一部分和上部线圈110的区域的至少一部分的闭合回路形状。在示出的示例中，磁场被示出为穿过下部线圈120的中央和上部线圈110的中央的闭合回路。

也就是说，参照示出的示例，耦合到两个线圈的磁力线向上地贯穿下部线圈120的中央，沿着从下部线圈120的中央到上部线圈110的中央的方向前进，然后向下地贯穿上部线圈110的中央，并且沿着从上部线圈110的中央到下部线圈120的中央的方向前进。

如此，由两个线圈形成的在两个线圈之间的磁场具有穿过两个线圈的闭合回路的磁力线。

结果，如上所述，使用多个线圈形成了一个大的磁场，从而增大了在线圈模块的任意位置处的磁耦合强度。

图7A是示出线圈模块的另一示例的示图。

参照图7A，线圈模块102包括形成在基板172的上部172a中的上部线圈112、形成在基板172的下部172b中的下部线圈122和下外图案132、局域通信线圈142、布线152和端子部162。

在示出的示例中，下外图案132形成为下部线圈122的外部并且沿着线圈模块102的下部的外部形成。也就是说，下外图案132的至少一部分的形状与线圈模块的基板172的下部的至少一部分的形状对应。

如所示出的，局域通信线圈142形成在下外图案132的内部区域中。

在一个示例中，下外图案132与上部线圈112串联连接。在另一示例中，下外图案132与下部线圈122串联连接。

下部线圈122为无线电力接收线圈，并且还用作上述MST线圈。

图7B是示出图7A中示出的线圈模块中的下外图案和连接到下外图案的其他线圈的一部分的示例的示图。

参照图7B，下外图案132的一端与上部线圈112的一端串联连接。虽然在示出的示例中一些线圈被示出为彼此叠置，但是下外图案132的一端串联连接到上部线圈的一端，下外图案132包括卷绕下部线圈122的外部的数匝。具有数匝的下外图案132的另一端与下部线圈122的外部的一端串联连接。下部线圈122从其外部向内缠绕。

在一个示例中，下外图案132的至少一部分与基板的外部形状对应。

下外图案132的匝数可根据下外图案132的位置不同地设置。参照示出的示例，虽然下外图案132在其下部具有一匝，但是在下外图案132的下部的左部和右部中具有两匝。也就是说，下外图案的下部平行地分支以使在下外图案132的左部和右部中的匝转弯。这个示例增大了下外图案132在具有大的空的区域的空间中的面积，这是因为基板的左部和右部具有比基板的下部相对更大的空的区域。

图7B示出了上部线圈112、下外图案132和下部线圈122按照这样的顺序彼此串联连接。

图8是示出当图7A中示出的线圈模块在磁安全传输模式下操作时电流流动的示例的示图。

参照图8，电流经由端子部162输入到上部线圈112的一端，并且电流流过上部线圈112的匝。

其后，电流流过下外图案132，然后流过下部线圈122。然而，由于下外图案132和下部线圈122之间的连接关系可改变，因此上述电流的流动方向也可改变。

由于电流按照8字形形状流过上部线圈112、下外图案132和下部线圈122，因此磁场形成在线圈模块102的整个区域中。

另外，如通过图6的描述而显而易见的，图8中的电流在上部线圈112中沿着顺时针方向流动并且在下部线圈122和下外图案132中沿着逆时针方向流动，从而形成穿过下部线圈122和上部线圈112的中央的闭合回路磁场。

图9A是示出线圈模块的另一示例的示图。

如所示出的，线圈模块103包括形成在基板173的上部173a中的上部线圈113、形成在基板173的下部173b中的下部线圈123和下外图案133、局域通信线圈143、布线153和端子部163。

下外图案133的一端串联连接到上部线圈113的一端。

如所示出的，下外图案133与上部线圈113的一部分形成回路。

也就是说，上部线圈113在基板的上部173a中形成具有预定匝数的回路，上部线圈113的一部分和下外图案133彼此串联连接以形成从基板的上部173a延伸到基板的下部173b的另一回路。

因此，可减小形成在基板的上部173a中的上部线圈113的匝数，并且可相应地增大上部线圈113的内部空间。

另外，由于上部线圈113的一部分串联连接到下外图案133以形成从基板的上部173a延伸到基板的下部173b的回路，因此回路在移动终端的下部(磁场强度相对弱)形成磁场。因此，磁场形成在移动终端的整个区域中。

如上所述，下外图案133可形成为双面图案。

下外图案133位于下部线圈123的外侧和局域通信线圈143的内部。

在一个示例中，下外图案133与局域通信线圈143隔开预定距离或更大距离，从而显著地减小了由在MST操作模式期间不操作的局域通信线圈143产生的影响。

图9B是示出图9A中示出的线圈模块中的下外图案和连接到下外图案的其他线圈的一部分的示例的示图。

参照图9B，上部线圈113在基板的上表面上形成数匝，并且下外图案从上部线圈113分支出来并且延伸到基板的下部。

上部线圈113被缠绕为形成数匝然后连接到下部线圈123的外部的一端，下部线圈123向内缠绕以形成从其外部到其内部的匝。

下外图案133从上部线圈113分支出来。因此，下外图案133本身不形成任何匝，而是与上部线圈113一起形成匝。

假设下外图案133为上部线圈113的一部分，则下外图案133为上部线圈113的延伸的匝。

例如，上部线圈113本身形成数匝。形成数匝的上部线圈113连接到下外图案133以形成从基板的上部延伸到基板的下部的具有数匝的回路。

图10是示出当图9A中示出的线圈模块在磁安全传输模式下操作时电流流动的示例的示图。

参照图10，电流经由端子部163从上部线圈113的一端输入，电流流过上部线圈113的匝。在示出的示例中，电流在回路中沿着顺时针方向流过上部线圈113。

其后，电流沿着顺时针方向流过从基板的上部延伸到基板的下部的大的回路，同时流过上部线圈113和下外图案133。

其后，电流沿着顺时针方向流过下部线圈123然后输出到端子部163。

由于下外图案133和下部线圈123之间的连接关系可改变，因此如上所述的电流的流动方向也可改变。

在示出的示例中，电流沿着相同的方向(即，顺时针方向)流过三个不同的回路。

由于电流在三个不同的回路中流动，因此磁场在线圈模块100的整个区域中均匀地形成。

也就是说，在示出的示例中，电流在基板的上部中形成顺时针回路同时流过上部线圈113的一部分，在基板的下部中形成顺时针回路的同时流过下部线圈123，并且在基板的整个区域中形成顺时针回路的同时流过上部线圈113的所述一部分和下外图案133。

虽然基板的上部的回路和基板的下部的回路之间的干扰会引起基板的中央区域中的磁场的部分偏移，但是由于在基板的整个区域中形成了回路，因此可增强磁场。

因此，磁场被形成为覆盖线圈模块103应用到其的移动终端的全部区域。

图11A是示出线圈模块的另一示例的示图。

参照图11A，线圈模块104包括：上部线圈114，被缠绕为形成在基板174的上部174a和下部174b上的第一回路；下部线圈124，被缠绕为形成在基板174的下部174b中的第二回路；局域通信线圈144；布线154；及端子部164。

上部线圈114在竖直方向上被延长以覆盖从线圈模块104的上部延伸到下部的区域。因此，上部线圈114的邻近下部线圈124的一部分被形成为容纳下部线圈124的邻近上部线圈114的一部分的形状。

也就是说，在示出的示例中，上部线圈114的邻近下部线圈124的一部分具有与下部线圈124的外部的形状一致的弧形形状，并且上部线圈114的弧形部分的缠绕厚度小于上部线圈114的其他部分的缠绕厚度。

上部线圈114被形成为具有与在基板的上部174a中的线圈模块104的形状对应的形状，并且按照与在基板的下部174b中的局域通信线圈144的形状对应的形状形成。

在示出的示例中，上部线圈114的在基板的下部174b中的部分宽于上部线圈114的在基板的上部174a中的部分。

上部线圈114的在基板的下部174b中的一部分可被认为是下外图案134。因此，上部线圈114包括下外图案134，将参照图11B对此进行描述。

图11B是示出图11A中示出的线圈模块中的下外图案和连接到下外图案的其他线圈的一部分的示例的示图。

参照图11B，上部线圈114为本身没有形成回路的敞开的弯曲形图案，并且形成在基板的上部中。

下外图案134为本身没有形成回路的敞开的弯曲形图案，并且形成在基板的下部中。

上部线圈114的端部连接到下外图案134的端部。因此，上部线圈114和下外图案134在基板的上部和下部上形成具有数匝的回路。

也就是说，下外图案134为上部线圈114的一部分，在这种情况下，上部线圈114形成在基板的整个区域中。

图12是示出当图11A中示出的线圈模块在磁安全传输模式下操作时的电流流动的示例的示图。

参照图12，从端子部164输出的电流输入到上部线圈114的一端，并且电流流过上部线圈114的匝。其后，电流流过下部线圈124，并且从端子部164输出。

因此，电流通过上部线圈114流到下部线圈124，因此在线圈模块的下部中形成比在其上部中形成的磁场更强的磁场。

这进一步增大了在MST的使用位置与根据用户场景的移动终端的下部对应时的识别率。

图13是示出线圈模块的另一示例的示图。

参照图13，线圈模块105包括形成在基板175的上部175a中的上部线圈115、形成在基板175的下部175b中的下部线圈125、局域通信线圈145、布线155和端子部165。

在线圈模块105支持MST功能的情况下，上部线圈115和下部线圈125两者被激活。在这个示例中，线圈模块105具有下部线圈125的下部125b的面积大于下部线圈125的上部125a的面积的形式，从而使得即使在没有单独的下外图案的情况下，仍能够在移动终端的下部区域中平稳地形成磁场。

下部线圈125被形成为具有不对称形状，使得下部线圈的上部125a的面积和下部线圈的下部125b的面积彼此不同。

在示出的示例中，下部线圈被形成为具有呈大体上圆形形状的数匝，下部线圈的下部125b(即，圆形形状的下半球的圆弧)长于下部线圈的上部125a(即，圆形形状的上半球的圆弧)。

因此，下部线圈125的内侧匝具有圆形形状，但是其外侧匝具有下部线圈125的下部125b朝向线圈模块105的下端部延伸的不对称形状。

也就是说，在示出的示例中，下部线圈125的下部125b的面积大于下部线圈125的上部125a的面积。

因此，在图13中示出的示例中，下部线圈125被形成为不对称以增大下部线圈125在朝向空的空间(即，在示出的示例中，线圈模块105的下端部的在下部线圈125和局域通信线圈145之间并且在线圈模块105中没有形成图案的部分)的方向上的宽度，使得下部线圈125进入空的空间。结果，可增大MST识别率。

图14是示出线圈模块的另一示例的示图。

参照图14，线圈模块106包括形成在基板176的上部176a中的上部线圈116、形成在基板176的下部176b中的下部线圈126和下外图案136、局域通信线圈146、布线156和端子部166。

上部线圈116的至少一部分与下部线圈126的至少一部分叠置。

在示出的示例中，上部线圈116的左下端部按照弧形形状形成，以与下部线圈126的左上端部叠置。

线圈的叠置不限于线圈彼此直接叠置的情况，而是还包括线圈中的一者形成在基板的上表面上并且线圈中的另一者形成在基板的下表面上并且当沿着垂直于图14的平面的方向上观察线圈模块106时彼此叠置的情况。

由于多个线圈的部分彼此叠置，因此可满足基板的小型化和纤薄化。

图15A至图15D是示出比较示例的MST识别区域以及图3A、图7A和图9A的示例的MST识别区域的示图。

图15A至图15D是通过将线圈模块操作为MST线圈并且确定在9×17网格(即，在Y方向上隔开1cm的17行，并且每个行包含在X方向上隔开1cm的9个点)中布置的153个点处是否能够执行MST识别而获得的。图15A示出了不具有本申请中描述的下外图案的比较示例的MST识别区域，图15B示出了图3A中示出的示例的MST识别区域，图15C示出了图7A中示出的示例的MST识别区域，图15D示出了图9A中示出的示例的MST识别区域。

在图15A至图15D中，从X＝-2延伸到X＝3并且从Y＝-1延伸到Y＝-6的方框为与线圈模块的下部对应的区域。“O”表示在该点处能够执行MST识别的点，“X”表示在该点处不能执行MST识别的点。因此，图15A至图15D中的“O”表示用于相应的示例的MST识别区域。

如通过图15A至图15D可看出的，在图15A的比较示例中的线圈模块的下部区域的下拐角区域中不能执行MST识别，而能够执行MST识别的区域在图15B至图15D的示例中的线圈模块的下部以及围绕线圈模块的区域中得到了扩大。

通过将能够执行MST识别的点的数量除以尝试进行MST识别的点的总数(在示出的示例中为153个点)以获得MST识别率，图15A的比较示例的MST识别率为89/153＝58.17％，图15B的示例的MST识别率为96/153＝62.75％，图15C的示例的MST识别率为92/153＝60.13％，图15D的示例的MST识别率为98/153＝64.05％。因此，可以看出，与图3A、图7A和图9A的示例对应的图15B至图15D的示例中的MST识别区域大于图15A的比较示例中的MST识别区域。

图16A至图16C是示出比较示例的磁场强度等值线图以及图7A和图9A的示例的磁场强度等值线图的示图。

图16A示出了不具有本申请中描述的下外图案的比较示例的磁场强度等值线图，图16B示出了图7A中示出的示例的磁场强度等值线图，图16C示出了图9A中示出的示例的磁场强度等值线图。

线圈模块在图16A至图16C中布置在水平方向上，并且左侧与线圈模块的下部对应，右侧与线圈模块的上部对应。

在示出的示例中，等值线表示不同的磁场强度。每条等值线表示不同的磁场强度，磁场强度在特定的等值线上的所有点处是相同的。特定的等值线越靠近线圈模块，由该特定的等值线表示的磁场强度越大。因此，在线圈模块和特定的等值线之间的区域中的磁场强度大于由该特定的等值线表示的磁场强度。

如通过图16A至图16C可看出的，在图16A的比较示例中，在线圈模块的下部中的磁场覆盖相对小的面积，而在与图7A和图9A的示例对应的图16B和图16C的示例中，在线圈模块的下部中的磁场覆盖相对宽的面积。

因此，在本申请中描述的示例中，不仅增大了在线圈模块的上部中的磁耦合强度而且还增大了在线圈模块的下部中的磁耦合强度，因此增大了MST识别率。

如以上所阐述的，包括本申请中描述的下外图案的线圈模块的示例可包括在诸如移动终端的电子装置中以支持无线电力接收、局域通信和磁安全传输。

另外，包括本申请中描述的下外图案的线圈模块的示例增大了包括在移动终端中的相机模块或者其他组件的布局的自由度，从而增大了移动终端的空间利用率。

另外，包括本申请中描述的下外图案的线圈模块的示例能够使多个线圈有效地布置在一个基板上。

虽然本公开包括具体示例，但在理解本申请的公开内容之后将显而易见的是，在不脱离权利要求及其等同物的精神及范围的情况下，可对这些示例作出形式和细节上的各种变化。这里所描述的示例将仅被理解为描述性意义，而非出于限制的目的。在每个示例中的特征或方面的描述将被理解为可适用于其他示例中的类似的特征或方面。如果按照不同的顺序执行描述的技术，和/或如果按照不同的形式组合和/或通过其他组件或他们的等同物替换或增添描述的系统、架构、装置或电路中的组件，则可获得合适的结果。因此，本公开的范围并不通过具体实施方式限定而是通过权利要求及其等同物限定，权利要求及其等同物的范围之内的全部变型将被理解为包括在本公开中。

Claims (15)

1.一种线圈模块，包括：

基板；

上部线圈，设置在所述基板的在所述基板的上部中的两个表面上；

下部线圈，设置在所述基板的在所述基板的下部中的至少一个表面上；

下外图案，设置在所述基板的所述下部中的所述下部线圈的外侧并且连接到所述上部线圈和所述下部线圈的任意一者或者两者；及

局域通信线圈，设置在所述基板的下部的一个表面中的所述下部线圈的外侧，所述局域通信线圈的一部分穿过所述下部线圈的区域而提供到所述下部线圈的内侧，并且在所述下部线圈的区域被旁路连接到所述基板的另一个表面，

其中，所述上部线圈、所述下部线圈及所述下外图案以上部线圈、下外图案、下部线圈的顺序串联连接，

所述下外图案设置在所述基板的两个表面上。

2.根据权利要求1所述的线圈模块，其中，所述下外图案的一部分具有与所述下部线圈的至少一部分的形状对应的形状。

3.根据权利要求1所述的线圈模块，其中，所述上部线圈在所述基板的所述上部中形成第一回路，并且

所述下部线圈在所述基板的所述下部中形成第二回路。

4.根据权利要求3所述的线圈模块，其中，所述下外图案在所述基板的所述下部中形成在所述第二回路外部的第三回路。

5.根据权利要求4所述的线圈模块，其中，所述上部线圈被构造为使得电流在所述第一回路中沿着第一方向流动，并且

所述下部线圈和所述下外图案被构造为使得电流在所述第二回路和所述第三回路中沿着与所述第一方向相反的第二方向流动。

6.根据权利要求4所述的线圈模块，其中，所述上部线圈、所述下部线圈和所述下外图案被构造为使得电流在所述第一回路、所述第二回路和所述第三回路中沿着相同的方向流动。

7.根据权利要求3所述的线圈模块，其中，所述上部线圈在所述基板的所述上部中形成第一回路，并且

所述上部线圈的一部分与所述下外图案串联连接以与所述下外图案一起在所述基板的所述上部和所述基板的所述下部中形成第三回路。

8.根据权利要求1所述的线圈模块，其中，所述下外图案的一端连接到所述上部线圈的一端，

所述下外图案的另一端连接到所述下部线圈的外部的一端，并且

所述下部线圈从所述下部线圈的所述外部缠绕到所述下部线圈的内部。

9.根据权利要求1所述的线圈模块，其中，所述上部线圈在所述基板的所述上部和所述基板的所述下部中形成第一回路，

所述下部线圈在所述基板的所述下部中形成第二回路；并且

所述下外图案为所述上部线圈的在所述基板的所述下部中的一部分。

10.根据权利要求9所述的线圈模块，其中，所述第二回路设置在所述第一回路内部，并且

所述上部线圈和所述下部线圈被构造为使得电流在所述第一回路和所述第二回路中沿着相同的方向流动。

11.根据权利要求1所述的线圈模块，其中，所述上部线圈的至少一部分与所述下部线圈的至少一部分叠置。

12.根据权利要求1所述的线圈模块，其中，所述下部线圈被构造为响应于所述线圈模块在无线电力接收模式下操作而被激活；并且

所述上部线圈、所述下部线圈以及所述下外图案被构造为响应于所述线圈模块在磁安全传输模式下操作而被激活。

13.一种线圈模块，包括：

基板；

第一线圈，设置在所述基板的第一部分中；

第二线圈，设置在所述基板的第二部分中；

外部图案，设置在所述基板的所述第二部分中的所述第二线圈的外部，并且连接到所述第一线圈和所述第二线圈中的任意一者或者两者；及

局域通信线圈，设置在所述基板的第二部分中的所述第二线圈的外侧和所述外部图案的内侧或外侧，

其中，所述第一线圈的一端连接到所述外部图案的第一端，所述外部图案的第二端连接到所述第二线圈的一端，从而使得电流顺序地流过所述第一线圈、所述外部图案和所述第二线圈，

所述第一线圈和所述外部图案设置在所述基板的两个表面上。

14.根据权利要求13所述的线圈模块，其中，所述基板的所述第一部分和所述基板的所述第二部分在所述基板的所述第一部分和所述基板的所述第二部分之间的边界处彼此邻接，

所述基板的所述第一部分从所述基板的第一边缘延伸到所述基板的所述第一部分和所述基板的所述第二部分之间的所述边界，并且

所述基板的所述第二部分从所述基板的第二边缘延伸到所述基板的所述第一部分和所述基板的所述第二部分之间的所述边界。

15.根据权利要求13所述的线圈模块，其中，所述第一线圈在所述基板的所述第一部分中形成第一回路，

所述第二线圈在所述基板的所述第二部分中形成第二回路，

所述外部图案通过所述外部图案本身或者与所述第一线圈的至少一部分结合形成第三回路，所述第三回路位于所述基板的在所述第二回路外部的所述第二部分中，并且

所述第一线圈、所述第二线圈和所述外部图案被构造为使得所述电流在所述第一回路中沿着第一方向流动并且在所述第二回路和所述第三回路中沿着与所述第一方向相反的第二方向流动，或者在所述第一回路、所述第二回路和所述第三回路中沿着相同的方向流动。