KR101636228B1 - 멀티 페라이트 시트, 이를 포함하는 무선충전 및 근접통신 기능을 갖는 복합체 및 휴대용 단말기 - Google Patents

멀티 페라이트 시트, 이를 포함하는 무선충전 및 근접통신 기능을 갖는 복합체 및 휴대용 단말기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 제1 페라이트; 상기 제1 페라이트와 다른 투자율을 갖는 제2 페라이트를 포함하되, 상기 제1 및 제2 페라이트는 같은 평면 상에 배치되어 하나의 시트를 이루도록 구성되며, 상기 제1 및 제2 페라이트 중 적어도 하나는 페라이트 페이스트의 분사에 의해 형성시켜 상기 제1 및 제2 페라이트가 상호 접하도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 각기 다른 투자율을 갖는 제1 및 제2 페라이트 중 적어도 하나를 페라이트 페이스트의 분사에 의해 형성시켜 멀티 페라이트 시트를 제작함으로써, 제1 및 제2 페라이트 사이의 공간 발생을 방지하여 근접통신 및 무선충전 기능을 갖는 복합체의 효율이 감소되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

멀티 페라이트 시트, 이를 포함하는 무선충전 및 근접통신 기능을 갖는 복합체 및 휴대용 단말기 {MULTI FERRITE SHEET, COMPLEX HAVING A FUNCTION OF WIRELESS CHARGING AND A FUNCTION OF NEAR FIELD COMUNICATION AND PORTABLE DEVICE COMPRISING THE SAME}
본 발명은 멀티 페라이트 시트, 이를 포함하는 무선충전 및 근접통신 기능을 갖는 복합체 및 휴대용 단말기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 각기 다른 투자율을 갖는 제1 및 제2 페라이트 중 적어도 하나를 페라이트 페이스트의 분사에 의해 형성시켜 멀티 페라이트 시트를 제작함으로써, 제1 및 제2 페라이트 사이의 공간 발생을 방지하여 무선충전 및 근접통신 기능을 갖는 복합체의 효율이 감소되는 것을 방지할 수 있는 멀티 페라이트 시트, 이를 포함하는 무선충전 및 근접통신 기능을 갖는 복합체 및 휴대용 단말기에 관한 것이다.
전자제품은 휴대성, 편의성 등을 향상시키기 위해 다기능화, 소형화, 고속화되고 있다. 이러한 경향은 전자회로를 더욱 복잡하게 구성되도록 하고 있으며, 많은 양의 데이터 처리를 위해 신호가 더욱 고주파수화 되고 있다. 전자제품의 복잡화와 고주파수화는 전자파의 발생 원인이 되며, 발생한 전자파는 주변 전자부품의 오작동 및 파손을 초래한다. 전자파는 인체에도 나쁜 영향을 주어 국제적으로 그 발생량을 제한하고 있다.
이러한 전자제품에서 발생하는 전자파 및 외부 전자파에 대한 전자제품의 오작동을 막기 위해 전자파 차폐재가 사용되고 있다. 전자파 차폐재로는 페라이트 시트가 주로 사용되며, 페라이트 시트는 페라이트 분말을 결합제 등과 혼합하여 페라이트 시트 성형체를 성형한 후 페라이트 시트 성형체를 소결시켜 제조한다. 페라이트 시트는 양면에 각각 보호 필름과 접착 테이프가 접착되어 전자파 차폐재로 사용된다.
상기한 페라이트 시트는 FPCB 또는 금속 코일 등과 결합되어 NFC 모듈 또는 무선충전 모듈로 제작되며, 이러한 NFC 모듈 및 무선충전 모듈은 휴대용 단말기의 내부에 내장되어 휴대용 단말기의 근접 통신 및 무선충전을 가능하게 한다.
근래의 휴대용 단말기는 두께가 얇은 초박형으로 제작되기 때문에, 내부 공간이 협소하여 내부에 장착되는 소자, 기판 등도 얇고 작은 부피를 가지도록 형성되고 있다. 이러한 경향에 따라 근래에는 NFC 모듈 및 무선충전 모듈이 하나로 결합되어 있는 복합체가 널리 사용되고 있다.
상기한 복합체는 투자율이 다른 둘 이상의 영역이 존재하는 멀티 페라이트 시트와 그 일면에 설치되는 FPCB 및 금속 코일로 형성된다. NFC 모듈과 무선충전 모듈은 각 모듈에 만족하는 투자율이 서로 상이하므로, 투자율이 다른 페라이트 시트를 합지하여 하나의 멀티 페라이트 시트로 제작하여 사용하고 있다.
종래의 멀티 페라이트 시트의 제조 방법을 살펴보면, 도 1에 도시된 바와 같이, 무선충전용 페라이트 시트(10) 및 NFC용 페라이트 시트(20)를 각각 별도로 제작한 후, 이를 합지하는 방식에 의해 제조하고 있다.
상기와 같은 종래의 방식은 작업자에 의해 수작업으로 진행되기 때문에, 합지된 각 페라이트 시트의 사이에 이격 공간이 빈번히 발생하여 상기 복합체의 효율이 떨어지게 되는 문제점이 있었다.
대한민국 특허공개공보 제2014-0063558호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 각기 다른 투자율을 갖는 제1 및 제2 페라이트 중 적어도 하나를 페라이트 페이스트의 분사에 의해 형성시켜 멀티 페라이트 시트를 제작함으로써, 제1 및 제2 페라이트 사이의 공간 발생을 방지하여 무선충전 및 근접통신 기능을 갖는 복합체의 효율이 감소되는 것을 방지할 수 있는 멀티 페라이트 시트, 이를 포함하는 무선충전 및 근접통신 기능을 갖는 복합체 및 휴대용 단말기를 제공하는 것이다.
상기 목적은 본 발명에 따라, 제1 페라이트; 상기 제1 페라이트와 다른 투자율을 갖는 제2 페라이트를 포함하되, 상기 제1 및 제2 페라이트는 같은 평면 상에 배치되어 하나의 시트를 이루도록 구성되며, 상기 제1 및 제2 페라이트 중 적어도 하나는 페라이트 페이스트의 분사에 의해 형성시켜 상기 제1 및 제2 페라이트가 상호 접하도록 형성되는 것에 의해 달성된다.
여기서, 상기 페라이트 페이스트는, 니켈(Ni), 아연(Zn), 구리(Cu), 철(Fe) 및 바나듐(V)이 혼합되어 형성되는 파우더; 및 분산제와 솔벤트가 혼합되어 형성되는 첨가물을 포함할 수 있다.
이때, 상기 파우더는 니켈(Ni) 5~19%, 아연(Zn) 20~25%, 구리(Cu) 1~3%, 철(Fe) 60~70% 및 바나듐(V) 0.1~0.5%의 범위 내에서 혼합될 수 있다.
또한, 상기 페라이트 페이스트는 상기 파우더 10~30%, 분산제 1~3% 및 솔벤트 67~89%의 범위 내에서 혼합될 수 있다.
또한, 상기 페라이트 페이스트는 복수 회 열처리 및 복수 회 분쇄에 의해 형성될 수 있다.
한편, 본 발명은 각기 다른 투자율을 갖는 제1 및 제2 페라이트가 같은 평면 상에 배치되되, 상기 제1 및 제2 페라이트 중 적어도 하나는 페라이트 페이스트의 분사에 의해 형성되어 상기 제1 및 제2 페라이트가 상호 접하도록 형성되는 멀티 페라이트 시트; 상기 제1 페라이트와 접하도록 설치되는 금속 패턴; 및 상기 제2 페라이트와 접하도록 설치되는 FPCB;를 포함할 수 있다.
이때, 상기 제1 페라이트는 멀티 페라이트 시트의 중앙 영역에 형성되고, 상기 제2 페라이트는 제1 페라이트를 감싸도록 형성될 수 있다.
또한, 본 발명은 급전부 및 접지부가 형성되는 기판; 각기 다른 투자율을 갖는 제1 및 제2 페라이트가 같은 평면 상에 배치되되, 상기 제1 및 제2 페라이트 중 적어도 하나는 페라이트 페이스트의 분사에 의해 형성되어 상기 제1 및 제2 페라이트가 상호 접하도록 형성되는 멀티 페라이트 시트; 상기 제1 페라이트 시트와 접하도록 설치되어 상기 기판과 연결되는 금속 패턴; 및 상기 제2 페라이트 시트와 접하도록 설치되어 상기 기판의 급전부 및 접지부와 연결되는 FPCB;를 포함할 수 있다.
이에 의해, 각기 다른 투자율을 갖는 제1 및 제2 페라이트 중 적어도 하나를 페라이트 페이스트의 분사에 의해 형성시켜 멀티 페라이트 시트를 제작함으로써, 제1 및 제2 페라이트 사이의 공간 발생을 방지하여 무선충전 및 근접통신 기능을 갖는 복합체의 효율이 감소되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래 멀티 페라이트 시트의 제조 방법을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 멀티 페라이트 시트의 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 멀티 페라이트 시트의 제조 방법을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 멀티 페라이트 시트의 페라이트 페이스트의 제조 방법을 도시한 블록도이다.
도 5는 본 발명에 따른 멀티 페라이트 시트의 제조 방법을 도시한 블록도이다.
도 6은 본 발명에 따른 근접통신 및 무선충전 기능을 갖는 복합체의 사시도이다.
본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 아울러, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우에는 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 멀티 페라이트 시트, 이를 포함하는 무선충전 및 근접통신 기능을 갖는 복합체 및 휴대용 단말기에 관하여 살펴보기로 한다.
본 발명에 따른 멀티 페라이트 시트는, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 페라이트(200) 및 제1 페라이트(200)와 다른 투자율을 갖는 제2 페라이트(400)를 포함하여 구성된다.
제1 페라이트(200)는 다수의 금속이 혼합된 분말에 첨가물을 첨가하여 페라이트 슬러리를 제조하고 상기 슬러리를 필름(100)에 도포한 후, 건조 및 소성과정을 거쳐 제조하게 된다.
상기와 같이 필름(100)의 상부 면에 제1 페라이트(200)가 형성되면, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 페라이트(200)가 형성되지 않은 필름(100) 상부 면에 페라이트 페이스트(300)를 노즐(310)을 통해 분사시킨 후, 건조과정을 거쳐 제2 페라이트(400)를 형성시키게 된다. 이때, 노즐(310)은 수평 또는 수직 방향으로 이동되며 페라이트 페이스트를 고르게 분사하게 된다.
상기와 같이 형성되는 멀티 페라이트 시트는 EHD JET 노즐 등과 같은 정밀 분사 장치에 의해 페라이트 페이스트(300)가 분사되어 제2 페라이트(400)가 형성되기 때문에, 제1 페라이트(200)와 제2 페라이트(400)가 서로 접하도록 형성되어 그 사이에 공간이 형성되지 않는다. 이에 의해, 후술하는 무선충전 및 근접통신 기능을 갖는 복합체의 효율이 감소되는 것을 방지할 수 있게 된다.
이하에서는, 도 4를 참조하여, 본 발명의 주요 특징인 페라이트 페이스트의 제조 방법에 대해 상세히 설명한다.
페라이트 페이스트는 니켈(Ni), 아연(Zn), 구리(Cu), 철(Fe) 및 바나듐(V)이 혼합되어 형성되는 파우더 및 분산제와 솔벤트가 혼합되어 형성되는 첨가물을 포함한다.
상기한 페라이트 페이스트의 파우더는 니켈(Ni) 5~19%, 아연(Zn) 20~25%, 구리(Cu) 1~3%, 철(Fe) 60~70% 및 바나듐(V) 0.1~0.5%의 범위 내에서 혼합된다. 예를 들어, 니켈(Ni) 15%, 아연(Zn) 20%, 구리(Cu) 3%, 철(Fe) 61.5% 및 바나듐(V) 0.5%를 혼합하여 파우더를 형성할 수 있다. 상술한 실시예는 하나의 예시일 뿐이며, 상기 각 금속은 각 범위 내에서 자유롭게 가감되어 혼합될 수 있다.
상기와 같이 파우더가 혼합되는 단계(S1)를 진행한 후, 1차 열처리 단계(S2)를 수행한다. 1차 열처리 단계(S2)는 혼합된 파우더에 열을 가하는 것으로, 700~800°C의 열로 파우더를 가열하게 된다.
혼합된 파우더를 가열하게 되면, 파우더의 입자들이 커지게 되므로 1차 분쇄 단계(S3)를 통해 파우더를 분쇄하여 입자를 작게 만들게 된다.
그 후, 파우더를 건조시키는 건조 단계(S4)를 수행한다.
상기와 같이 건조된 파우더는 2차 열처리 단계(S5)를 통해 재차 가열되는데, 2차 열처리 단계의 온도는 1차 열처리 단계의 온도보다 높은 900°C이상에서 이루어진다.
2차 열처리 단계(S5)에 의해 입자가 커진 파우더는 2차 분쇄 단계(S6)에 의해 다시 입자가 작아지게 된다.
상술한 단계를 모두 수행한 파우더는 분산제 및 솔벤트와 함께 혼합되어 페라이트 페이스트로 제조된다. 이때, 페라이트 페이스트는 파우더 10~30%, 분산제 1~3% 및 솔벤트 67~89%의 범위 내에서 혼합된다. 여기서, 분산제는 파우더의 10% 비율로 혼합되게 된다. 예를 들어, 파우더 20%, 분산제 2% 및 솔벤트 78%를 혼합하여 페라이트 페이스트를 제조할 수 있다. 상술한 실시예는 하나의 예시일 뿐이며, 파우더, 분산제 및 솔벤트는 각 범위 내에서 자유롭게 가감되어 혼합될 수 있다.
이하에서는, 도 5를 참조하여, 멀티 페라이트 시트의 제조 방법에 대해 상세히 설명한다.
먼저, 니켈(Ni), 아연(Zn), 구리(Cu) 및 철(Fe)을 혼합하는 단계(S1')를 수행한 후, 700~800°C로 열처리한다. 그 후, 열처리한 혼합물을 분쇄한 후 건조하여 파우더를 제조한다.
상기와 같이 제조된 파우더는 바인더, 가소제, 분산제, 솔벤트 중 적어도 어느 하나와 혼합되어 슬러리화 된다.(S2')
그 후, 상기 슬러리를 필름(100)의 중앙부에 도포한다.(S3')
상기와 같이 필름(100)에 슬러리가 도포되면 이를 건조한 후, 900°C이상의 온도에서 소성하여 제1 페라이트(200)를 제조하게 된다.(S4')
제1 페라이트(200)의 제조가 완료되면, 제1 페라이트(200)가 형성되지 않은 필름(100) 영역에 페라이트 페이스트(300)를 분사한다.(S5') 이때, 노즐(310)이 수평 및 수직 방향으로 이동되며 페라이트 페이스트(300)를 필름(100)에 고르게 분사시킨다.
그 후, 분사된 페라이트 페이스트(300)를 건조하여 멀티 페라이트 시트를 제조하게 된다.
상기와 같이 제조되는 멀티 페라이트 시트는 제1 및 제2 페라이트(200, 400) 중 적어도 하나를 페라이트 페이스트의 분사에 의해 형성시켜 멀티 페라이트 시트를 제작함으로써, 제1 및 제2 페라이트(200, 400) 사이의 공간 발생을 방지하게 된다.
이하에서는, 도 6을 참조하여, 멀티 페라이트 시트를 포함하는 무선충전 및 근접통신 기능을 갖는 복합체 및 휴대용 단말기에 대해 상세히 설명한다.
무선충전 및 근접통신 기능을 갖는 복합체는 멀티 페라이트 시트의 상부에 금속 패턴(210) 및 안테나 패턴(510)이 형성된 FPCB(500)가 안착되어 형성된다.
이때, 금속 패턴(210)은 제1 페라이트(200)의 상부에 위치되고, 안테나 패턴(510)은 제2 페라이트(400)의 상부에 위치되도록 FPCB(500)가 안착되게 된다.
상술한 무선충전 및 근접통신 기능을 갖는 복합체는 제1 및 제2 페라이트(200, 400)의 사이에 공간이 형성되지 않으므로 복합체의 효율이 감소되는 것이 방지된다.
본 실시예에서는 금속 패턴(210) 및 안테나 패턴(510)이 형성된 FPCB(500)와 멀티 페라이트 시트가 결합되는 것으로 설명하지만, 반드시 이에 한정되지 않는다.
예를 들어, 멀티 페라이트 시트, 안테나 패턴(510) 만이 형성된 FPCB(500)가 결합되고, 금속 패턴(210)은 제1 페라이트(200)의 상부에 직접 안착될 수 있다. 또한, 금속 패턴(210) 및 안테나 패턴(510)이 직접 멀티 페라이트 시트 위에 안착되어 형성될 수도 있다.
한편, 본 발명에 따른 휴대용 단말기는 단말기 케이스 내부에 설치되는 기판, 단말기 케이스 내부에 설치되는 멀티 페라이트 시트, 제1 페라이트 시트와 접하도록 설치되어 상기 기판과 연결되는 금속 패턴 및 제2 페라이트 시트와 접하도록 설치되어 상기 기판의 급전부 및 접지부와 연결되는 FPCB를 포함한다.
휴대용 단말기의 내부에 설치되는 멀티 페라이트 시트는 제1 페라이트 및 제2 페라이트의 사이에 공간이 형성되지 않으므로, 멀티 페라이트 시트가 포함되는 무선충전 및 근접통신 기능을 갖는 복합체의 효율이 저하되지 않아 휴대용 단말기 자체의 성능 및 효율이 저하되는 것이 방지된다.
이상으로 본 발명에 따른 멀티 페라이트 시트, 이를 포함하는 무선충전 및 근접통신 기능을 갖는 복합체 및 휴대용 단말기에 대한 바람직한 실시 예에 관하여 설명하였다.
전술된 실시 예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 전술된 상세한 설명보다는 후술 될 특허청구범위에 의하여 나타내어질 것이다. 그리고 이 특허청구범위의 의미 및 범위는 물론, 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 및 변형 가능한 형태가 본 발명의 범주에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10 : 무선충전용 페라이트 시트 20 : NFC용 페라이트 시트
100 : 필름 200 : 제1 페라이트
210 : 금속 패턴 300 : 페라이트 페이스트
310 : 노즐 400 : 제2 페라이트
500 : FPCB 510 : 안테나 패턴

Claims (8)

  1. 제1 페라이트;
    상기 제1 페라이트와 다른 투자율을 갖는 제2 페라이트를 포함하되,
    상기 제1 및 제2 페라이트는 같은 평면 상에 배치되어 하나의 시트를 이루도록 구성되며,
    상기 제1 및 제2 페라이트 중 적어도 하나는 페라이트 페이스트의 분사에 의해 형성시켜 상기 제1 및 제2 페라이트가 상호 접하도록 형성되고,
    상기 페라이트 페이스트는 복수 회 열처리 및 복수 회 분쇄에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 멀티 페라이트 시트.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 페라이트 페이스트는,
    니켈(Ni), 아연(Zn), 구리(Cu), 철(Fe) 및 바나듐(V)이 혼합되어 형성되는 파우더; 및
    분산제와 솔벤트가 혼합되어 형성되는 첨가물을 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 페라이트 시트.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 파우더는 니켈(Ni) 5~19%, 아연(Zn) 20~25%, 구리(Cu) 1~3%, 철(Fe) 60~70% 및 바나듐(V) 0.1~0.5%의 범위 내에서 혼합되는 것을 특징으로 하는 멀티 페라이트 시트.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 페라이트 페이스트는 상기 파우더 10~30%, 분산제 1~3% 및 솔벤트 67~89%의 범위 내에서 혼합되는 것을 특징으로 하는 멀티 페라이트 시트.
  5. 삭제
  6. 각기 다른 투자율을 갖는 제1 및 제2 페라이트가 같은 평면 상에 배치되되, 상기 제1 및 제2 페라이트 중 적어도 하나는 페라이트 페이스트의 분사에 의해 형성되어 상기 제1 및 제2 페라이트가 상호 접하도록 형성되는 멀티 페라이트 시트;
    상기 제1 페라이트와 접하도록 설치되는 금속 패턴; 및
    상기 제2 페라이트와 접하도록 설치되는 FPCB;를 포함하되,
    상기 페라이트 페이스트는 복수 회 열처리 및 복수 회 분쇄에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 무선충전 및 근접통신 기능을 갖는 복합체.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 페라이트는 멀티 페라이트 시트의 중앙 영역에 형성되고,
    상기 제2 페라이트는 제1 페라이트를 감싸도록 형성되는 것을 특징으로 하는 무선충전 및 근접통신 기능을 갖는 복합체.
  8. 급전부 및 접지부가 형성되는 기판;
    각기 다른 투자율을 갖는 제1 및 제2 페라이트가 같은 평면 상에 배치되되, 상기 제1 및 제2 페라이트 중 적어도 하나는 페라이트 페이스트의 분사에 의해 형성되어 상기 제1 및 제2 페라이트가 상호 접하도록 형성되는 멀티 페라이트 시트;
    상기 제1 페라이트 시트와 접하도록 설치되어 상기 기판과 연결되는 금속 패턴; 및
    상기 제2 페라이트 시트와 접하도록 설치되어 상기 기판의 급전부 및 접지부와 연결되는 FPCB;를 포함하되,
    상기 페라이트 페이스트는 복수 회 열처리 및 복수 회 분쇄에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기.
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