KR101823300B1 - 코일 모듈 - Google Patents

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KR101823300B1
KR101823300B1 KR1020170085226A KR20170085226A KR101823300B1 KR 101823300 B1 KR101823300 B1 KR 101823300B1 KR 1020170085226 A KR1020170085226 A KR 1020170085226A KR 20170085226 A KR20170085226 A KR 20170085226A KR 101823300 B1 KR101823300 B1 KR 101823300B1
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안대웅
김시형
남현길
장기원
이유진
임대기
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삼성전기주식회사
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Abstract

플렉시블 기판과, 상기 플렉시블 기판으로부터 돌출되도록 연장 형성되는 입출력 단자부 및 상기 플렉시블 기판의 적어도 일면에 형성되며 상기 입출력 단자부에 연결되는 NFC용 코일을 포함하며, 상기 NFC용 코일은 일단이 상기 입출력 단자부에 연결되고 상기 플렉시블 기판에 일방향으로 회전되도록 형성되는 제1 패턴부와, 상기 제1 패턴부에 연결되어 상기 제1 패턴부의 내측 영역을 적어도 두 부분으로 나누도록 상기 제1 패턴부의 내측 영역을 가로지르는 제2 패턴부 및 일단이 상기 제2 패턴부에 연결되며 타단이 상기 입출력 단자부에 연결되도록 형성되는 제3 패턴부를 구비하며, 상기 플렉시블 기판의 적어도 일면에 형성되는 MST용 코일을 더 포함하며, 상기 MST용 코일은 평면 나선형 형상을 가지는 제1 MST용 코일과, 상기 제1 MST용 코일과 이격 배치되며 평면 나선형 형상을 가지는 제2 MST용 코일을 구비하고, 상기 제1,2 MST용 코일 중 적어도 하나는 상기 제1 패턴부에 의해 형성되는 내측 영역에 배치되며 상기 제2 패턴부의 가닥수는 상기 제1 패턴부 주변에 형성되는 자기장의 상쇄를 저감하기 위해 상기 제1 패턴부의 권회수 이하인 코일 모듈이 개시된다.

Description

코일 모듈{Coil moudule}
본 발명은 코일 모듈에 관한 것이다.
최근 휴대폰 시장의 증가와 함께 무선충전기능의 채택률이 증가하는 추세에 있다. 나아가, 무선충전이 가능한 책상, 테이블 등의 다양한 무선충전 기능을 채용한 제품을 고려한다면 무선충전기의 시장규모는 더욱 커질것으로 예상된다.
한편, 최근 무선충전기능을 구현하기 위한 수신부에는 NFC 기능, MST 기능, WPC 기능 등 여러 개의 기능을 복합 적용하고 있으며, 휴대폰의 두께가 얇아짐으로 인하여 구조적으로 박막화가 요구되고 있다.
그리고, 종래의 NFC 패턴은 카드 모드 성능을 극대화하기 위해 단순한 사각형 혹은 원형 형태의 모습을 띄도록 형성되었다. 그러나, 넓은 영역을 차지하는 패턴은 카드 모드 성능 향상엔 기여했으나, 다양한 크기의 NFC 태그(Tag)를 인식하는데 문제가 발생했다.
이에 따라, 다양한 크기의 NFC 태그 인식률 향상을 위해 NFC 패턴의 중앙부에 직렬로 연결된 추가적인 원형의 패턴을 형성하여 사용해 왔다. 그러나, 중앙부 코일과 외곽 코일간의 공간에 서로간의 자속이 상쇄되어 인식률이 현저하게 줄어드는 문제가 있다.
대한민국 공개특허공보 제2014-21127호
태그 인식률을 향상시킬 수 있으며, 근거리 통신(NFC) 성능을 향상시킬 수 있는 코일 모듈이 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 코일 모듈은 플렉시블 기판과, 상기 플렉시블 기판으로부터 돌출되도록 연장 형성되는 입출력 단자부 및 상기 플렉시블 기판의 적어도 일면에 형성되며 상기 입출력 단자부에 연결되는 NFC용 코일을 포함하며,
상기 NFC용 코일은 일단이 상기 입출력 단자부에 연결되고 상기 플렉시블 기판에 일방향으로 회전되도록 형성되는 제1 패턴부와, 상기 제1 패턴부에 연결되어 상기 제1 패턴부의 내측 영역을 적어도 두 부분으로 나누도록 상기 제1 패턴부의 내측 영역을 가로지르는 제2 패턴부 및 일단이 상기 제2 패턴부에 연결되며 타단이 상기 입출력 단자부에 연결되도록 형성되는 제3 패턴부를 구비하며,
상기 플렉시블 기판의 적어도 일면에 형성되는 MST용 코일을 더 포함하며,
상기 MST용 코일은 평면 나선형 형상을 가지는 제1 MST용 코일과, 상기 제1 MST용 코일과 이격 배치되며 평면 나선형 형상을 가지는 제2 MST용 코일을 구비하고,
상기 제1,2 MST용 코일 중 적어도 하나는 상기 제1 패턴부에 의해 형성되는 내측 영역에 배치되며,
상기 제2 패턴부의 가닥수는 상기 제1 패턴부 주변에 형성되는 자기장의 상쇄를 저감하기 위해 상기 제1 패턴부의 권회수 이하일 수 있다.
태그 인식률을 향상시킬 수 있으며 근거리 통신(NFC) 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 코일 모듈을 나타내는 평면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 코일 모듈에 구비되는 NFC용 코일을 나타내는 평면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 코일 모듈에 구비되는 NFC용 코일의 작동을 설명하는 설명도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 코일 모듈에 구비되는 NFC용 코일에 의한 자속 세기를 설명하기 위한 설명도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 코일 모듈을 나타내는 평면도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 코일 모듈에 구비되는 NFC용 코일을 나타내는 평면도이다.
도 7은 NFC용 코일의 제2 변형 실시예를 나타내는 평면도이다.
도 8은 NFC용 코일의 제3 변형 실시예를 나타내는 평면도이다.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 코일 모듈을 나타내는 평면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 코일 모듈을 나타내는 평면도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 코일 모듈에 구비되는 NFC용 코일을 나타내는 평면도이다.
도 1 내지 도 2를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 코일 모듈(100)은 기판(120), 입출력 단자부(140) 및 코일부(160)를 포함하여 구성될 수 있다.
기판(120)은 경질의 재질로 이루어질 수 있다. 기판(120)은 코일부(160)가 형성되는 기재가 되는 요소로서, 내열성 및 내압성을 가지며 가요성을 갖는 소재일 수 있다. 일예로서, 기판(120)은 에폭시 수지를 함유하는 재질(예를 들어, FR-3, FR-4 등)로 이루어질 수 있다. 즉, 기판(120)은 에폭시 수지 접합제를 함친시킨 여러겹의 종이로 이루어지거나, 에폭시 수지가 함침된 유리섬유가 여러겹 쌓여서 구성될 수 있다.
또한, 기판(120)은 일예로서, 플렉시블 회로기판일 수 있으며, 양면기판으로 이루어질 수 있다. 즉, 복수개의 코일이 서로 겹쳐지지 않도록 복수개의 코일이 겹쳐지는 부분에서 코일은 기판(120)을 관통하여 기판(120)의 저면에 형성된 후 다시 기판(120)을 관통하여 기판(120)의 상면에 형성될 수 있다. 이에 따라, 복수개의 코일이 서로 겹쳐지지 않게 배치될 수 있다.
한편, 기판(120)에는 외부와의 전기적 연결을 위해 연장 형성되는 입출력 단자부(140)가 구비될 수 있다. 그리고, 입출력 단자부(140)는 기판(120)의 일측면으로부터 돌출되도록 연장 형성되며 바(Bar) 형상을 가질 수 있다.
그리고, 입출력 단자부(140)에는 일예로서 8개의 연결단자(142)가 형성될 수 있으며, 연결단자(142)에 상기한 코일부(160)가 연결된다. 다만, 본 실시예에서는 입출력 단자부(140)에 8개의 연결단자(142)가 형성되는 경우를 예로 들어 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않으며 연결단자(142)의 개수는 변경 가능할 것이다.
코일부(160)는 기판(120)의 적어도 일면에 형성되며, 입출력 단자부(140)에 연결된다. 일예로서, 코일부(160)는 시계방향 또는 반시계방향으로 권선되는 원형, 타원형 또는 다각형 형상의 평판형 코일로 이루어질 수 있다.
코일부(160)는 대략 기판(120)의 외곽을 따라 배치되는 NFC용 코일(170)과, 기판(120)의 중앙부에 배치되는 WPT용 코일(180) 및 상기 WPT용 코일(180)의 상부에 배치되는 MST용 코일(190)을 포함하여 구성될 수 있다.
한편, NFC용 코일(170)은 WPT용 코일(180)보다 주파수 대역이 높기 때문에 미세한 선폭의 도전성 패턴으로 형성되어 있으며, WPT용 코일(180)은 전력 전송이 요구되며 NFC용 코일(170)보다 낮은 주파수 대역을 사용하므로 NFC용 코일(170)의 내측에 NFC용 코일(170)의 선폭보다 넓은 선폭의 도전성 패턴으로 형성될 수 있다.
그리고, MST용 코일(190)은 일예로서 WPT용 코일(180)과 동일한 선폭의 도전성 패턴으로 형성될 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않으며 MST용 코일(190)은 WPT용 코일(180)의 선폭보다 좁게 또는 넓게 형성될 수 있다.
도 2에 보다 자세하게 도시된 바와 같이, NFC용 코일(170)은 입출력 단자부(140)에 연결되고 기판(120)의 가장자리를 따라 일방향으로 회전되도록 형성되는 제1 패턴부(172)와, 제1 패턴부(172)에 연결되며 제1 패턴부(172)의 내측 영역을 적어도 두 부분으로 나누도록 제1 패턴부(172)의 내측 영역을 가로지르는 제2 패턴부(174) 및 일단이 제2 패턴부(174)에 연결되며 타단이 입출력 단자부(140)에 연결되도록 형성되는 제3 패턴부(176)를 구비할 수 있다.
한편, 상기에서는 제1 패턴부(172)가 기판(120)의 가장자리를 따라 일방향으로 회전되도록 형성되는 경우를 예로 들어 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않으며 제1 패턴부(172)는 기판(120)의 중앙부에 형성될 수도 있다.
제1 패턴부(172)는 일단이 입출력단자부(140)의 연결단자(142)에 연결되고, 기판(110)의 가장자리를 따라 일방향으로 회전되도록 배치되는 제1-1 패턴부(172a)와, 상기 제1-1 패턴부(172a)에 연결되며 제1-1 패턴부(172a)의 내측에 배치되는 제1-2 패턴부(172b)를 구비할 수 있다.
한편, 제2 패턴부(174)는 제1 패턴부(172)의 내측 영역을 가로방향으로 적어도 두 부분으로 나누도록 제1 패턴부(172)의 내측 영역을 가로지르며, 제1-2 패턴부(172b)에 일단이 연결되고 상기한 제3 패턴부(176)에 타단이 연결된다. 한편, 제2 패턴부(174)에는 중앙부에 반원 형상의 반원 패턴(174a)을 구비할 수 있다.
또한, 제3 패턴부(176)는 일단이 상기한 제2 패턴부(174)에 연결되며, 타단이 입출력단자부(140)의 연결단자(142)에 연결된다. 그리고, 제3 패턴부(176)는 제1-2 패턴부(172b)의 내측에서 일방향으로 회전되도록 배치된 후 상기 입출력단자부(140) 측으로 연장 형성된다.
상기한 바와 같이, 제1,2,3 패턴부(172,174,176)를 가지는 NFC용 코일(170)을 통해 상쇄 자속을 저감시킬 수 있으며, 보다 넓은 영역의 인식범위를 확보할 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 코일 모듈의 작동에 대하여 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 코일 모듈에 구비되는 NFC용 코일의 전류 흐름을 설명하기 위한 설명도이고, 도 4는 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 코일 모듈에 구비되는 NFC용 코일에 의한 자속 세기를 설명하기 위한 설명도이다.
도 3을 참조하면, 전류가 인가되면 NFC용 코일(170)의 제1 패턴부(172), 제2 패턴부(174) 및 제3 패턴부(176) 순으로 전류가 흐른다. 즉, 입출력단자부(140)의 연결단자(142)로부터 전류가 인가되면 제1 패턴부(172)의 제1-1 패턴부(172a)를 따라 시계방향으로 흐르고, 이후 제1-2 패턴부(172b)를 따라 흐른다.
이후, 제1-2 패턴부(172b)에 연결된 제2 패턴부(174)를 따라 흐른다. 이때, 제2 패턴부(174)가 제1 패턴부(172)의 내측영역을 적어도 두 부분으로 나누도록 제1 패턴부(172)의 내측 영역을 가로지르므로, 전류는 제1 패턴부(172)의 내측영역을 가로지르도록 흐른다.
이후, 제2 패턴부(174)에 연결되는 제3 패턴부(176)를 따라 시계방향으로 흐른 후 최종적으로 입출력단자부(140)의 연결단자(142)로 흐른다.
그리고, 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 패턴부(172)와 제2 패턴부(174)에 의해 형성되는 영역 중 기판(120)의 상단부에 배치되는 영역(S1)과, 기판(120)의 상단부에 배치되는 영역(S1)과 기판(120)의 하단부에 배치되는 영역(S3)의 사이에 배치되는 영역(S2) 및 제1 패턴부(172)와 제2 패턴부(174)에 의해 형성되는 영역 중 기판(120)의 하단부에 배치되는 영역(S3)의 자속의 세기가 제1 패턴부(172)와 제2 패턴부(174)에 의해 형성되는 영역 중 기판(120)의 하단부에 배치되는 영역(S3), 기판(120)의 상단부에 배치되는 영역(S1)과 기판(120)의 하단부에 배치되는 영역(S3)의 사이에 배치되는 영역(S2), 제1 패턴부(172)와 제2 패턴부(174)에 의해 형성되는 영역 중 기판(120)의 상단부에 배치되는 영역(S1)의 순으로 크게 형성된다.
즉, 제1 패턴부(172)와 제2 패턴부(174)에 의해 형성되는 영역 중 기판(120)의 하단부에 배치되는 영역(S3), 다시 말해 카드 크기에 대응되는 크기의 패턴 형상을 통해 각종 태그(Tag)의 최고치 지점(Peak point indication)을 종래보다 넓게 분포하도록 형성시킬 수 있다.
나아가, 제3 패턴부(176)를 형성함으로써, 제1 패턴부(172)와 제2 패턴부(174)에 의해 형성되는 영역 중 기판(120)의 상단부에 배치되는 영역(S1)에서의 상쇄자속을 감소시킬 수 있다.
나아가, 제2 패턴부(174)를 통해 기본적으로 성능이 확보되어야 하는 기판(120)의 상단부에 배치되는 영역(S1)과 기판(120)의 하단부에 배치되는 영역(S3)의 사이에 배치되는 영역(S2)에서의 충분한 크기의 자속을 얻을 수 있다.
더하여, 제2 패턴부(174)의 중앙부에 반원 패턴(174a)이 형성되므로, 반원 패턴(174a)의 주변부에서 생기는 상쇄자속으로 인한 성능저하를 감소시킬 수 있다. 다시 말해 제2 패턴부(174)가 나선형상을 가지지 않고 일측이 개방된 반원 패턴(174a)으로 형성되므로 개방된 부분에서의 상쇄자속을 줄여 성능 저하부분이 줄어들 수 있는 것이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명에 따른 코일 모듈의 변형 실시예에 대하여 설명하기로 한다. 다만, 상기에서 설명한 구성요소와 동일한 구성요소에 대해서는 상기에서 사용한 도면부호를 사용하여 도면에 도시하고 여기서는 자세한 설명을 생략하기로 한다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 코일 모듈을 나타내는 평면도이고, 도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 코일 모듈에 구비되는 NFC용 코일을 나타내는 평면도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 제2 실시에에 따른 코일 모듈(200)은 일예로서, 기판(120), 입출력 단자부(140) 및 코일부(260)를 포함하여 구성될 수 있다.
한편, 기판(120) 및 입출력 단자부(140)는 상기에서 설명한 구성요소와 동일한 구성요소이므로 여기서는 자세한 설명을 생략하기로 한다. 또한, 코일부(260)의 NFC용 코일(270)을 제외한 구성은 상기에서 설명한 구성요소와 동일한 구성요소로서 여기서는 자세한 설명을 생략하기로 한다.
즉, 이하에서는 코일부(260)의 NFC용 코일(270)에 대해서만 설명하기로 한다.
NFC용 코일(270)은 입출력 단자부(140)에 연결되고 기판(120)의 가장자리를 따라 타방향(반시계 방향)으로 회전되도록 형성되는 제1 패턴부(272)와, 제1 패턴부(272)에 연결되며 제1 패턴부(272)의 내측 영역을 적어도 두 부분으로 나누도록 제1 패턴부(272)의 내측 영역을 가로지르는 제2 패턴부(274) 및 일단이 제2 패턴부(274)에 연결되며 타단이 입출력 단자부(140)에 연결되도록 형성되는 제3 패턴부(276)를 구비할 수 있다.
제1 패턴부(272)는 일단이 입출력단자부(140)의 연결단자(142)에 연결되고, 기판(120)의 가장자리를 따라 타방향(반시계 방향)으로 회전되는 나선형상을 가지는 제1-1 패턴부(272a)와, 상기 제1-1 패턴부(272a)에 연결되며 제1-1 패턴부(272a)의 내측에 배치되는 제1-2 패턴부(272b)를 구비할 수 있다.
한편, 제2 패턴부(274)는 가로 방향으로 제1 패턴부(272)의 내측 영역을 적어도 두 부분으로 나누도록 제1 패턴부(272)의 내측 영역을 가로지르며, 제1-2 패턴부(272b)에 일단이 연결되고 상기한 제3 패턴부(276)에 타단이 연결된다. 한편, 제2 패턴부(274)에는 중앙부에 반원 형상의 반원 패턴(274a)을 구비할 수 있다.
또한, 제3 패턴부(276)는 일단이 제1 패턴부(272)의 내측 영역에서 상기한 제2 패턴부(274)에 연결되며, 타단이 입출력단자부(140)의 연결단자(142)에 연결된다. 그리고, 제3 패턴부(276)는 제1 패턴부(272)의 내측으로부터 외측으로 인출되어 제1-1 패턴부(272a)의 외측에서 타방향으로 회전되도록 배치된 후 상기 입출력단자부(140) 측으로 연장 형성된다.
한편, 도 6에 보다 자세하게 도시된 바와 같이, 전류가 인가되면 NFC용 코일(270)의 제1 패턴부(272), 제2 패턴부(274) 및 제3 패턴부(276) 순으로 전류가 흐른다. 즉, 입출력 단자부(140)의 연결단자(142)로부터 전류가 인가되면 제1 패턴부(272)의 제1-1 패턴부(272a)를 따라 반시계방향으로 흐르고, 이후 제1-2 패턴부(272b)를 따라 흐른다.
이후, 제1-2 패턴부(272b)에 연결된 제2 패턴부(274)를 따라 흐른다. 이때, 제2 패턴부(274)가 제1 패턴부(272)의 내측 영역을 가로지르도록 배치되므로, 전류는 제1 패턴부(272)의 내측 영역을 가로지르도록 흐른다.
이후, 제2 패턴부(274)에 연결되는 제3 패턴부(276)를 따라 반시계방향으로 흐른 후 최종적으로 입출력단자부(140)의 연결단자(142)로 흐른다.
그리고, 제1 패턴부(272)와 제2 패턴부(274)에 의해 형성되는 영역 중 기판(120)의 상단부에 배치되는 영역(S1)과, 기판(120)의 상단부에 배치되는 영역(S1)과 기판(120)의 하단부에 배치되는 영역(S3)의 사이에 배치되는 영역(S2) 및 제1 패턴부(272)와 제2 패턴부(274)에 의해 형성되는 영역 중 기판(120)의 하단부에 배치되는 영역(S3)의 자속의 세기는 제1 패턴부(272)와 제2 패턴부(274)에 의해 형성되는 영역 중 기판(120)의 하단부에 배치되는 영역(S3), 기판(120)의 상단부에 배치되는 영역(S1)과 기판(120)의 하단부에 배치되는 영역(S3)의 사이에 배치되는 영역(S2), 제1 패턴부(272)와 제2 패턴부(274)에 의해 형성되는 영역 중 기판(120)의 상단부에 배치되는 영역(S1)의 순으로 크게 형성된다.
즉, 제1 패턴부(272)와 제2 패턴부(274)에 의해 형성되는 영역 중 기판(120)의 하단부에 배치되는 영역(S3), 다시 말해 카드 크기에 대응되는 크기의 패턴 형상을 통해 각종 태그(Tag)의 최고치 지점(Peak point indication)을 종래보다 넓게 분포하도록 형성시킬 수 있다.
이와 같이, 카드 크기에 대응되는 크기의 패턴 형상을 가지며 각종 태그(Tag)의 최고치 지점(Peak point indication)이 형성되는 영역을 상기한 실시예와는 다른 영역으로 변경하여 형성할 수 있다.
나아가, 제3 패턴부(276)를 형성함으로써, 제1 패턴부(272)와 제2 패턴부(274)에 의해 형성되는 영역 중 기판(120)의 상단부에 배치되는 영역(S1)에서의 상쇄자속을 감소시킬 수 있다.
나아가, 제2 패턴부(274)를 통해 기본적으로 성능이 확보되어야 하는 기판(120)의 상단부에 배치되는 영역(S1)과 기판(120)의 하단부에 배치되는 영역(S3)의 사이에 배치되는 영역(S2)에서의 충분한 크기의 자속을 얻을 수 있다.
더하여, 제2 패턴부(274)의 중앙부에 반원 패턴(274a)이 형성되므로, 반원 패턴(274a)의 주변부에서 생기는 상쇄자속으로 인한 성능저하를 감소시킬 수 있다. 다시 말해 제2 패턴부(274)가 나선형상을 가지지 않고 일측이 개방된 반원 패턴(274a)으로 형성되므로 개방된 부분에서의 상쇄자속을 줄여 성능 저하부분이 줄어들 수 있는 것이다.
도 7은 NFC용 코일의 제2 변형 실시예를 나타내는 평면도이다.
도 7을 참조하면, NFC용 코일(370)은 입출력 단자부(140)에 연결되고 기판(120)의 가장자리를 따라 타방향(반시계 방향)으로 회전되도록 형성되는 제1 패턴부(372)와, 제1 패턴부(372)에 연결되며 제1 패턴부(372)의 내측 영역을 적어도 두 부분으로 나누도록 제1 패턴부(372)의 내측 영역을 가로지르는 제2 패턴부(374) 및 일단이 제2 패턴부(374)에 연결되며 타단이 입출력 단자부(140)에 연결되도록 형성되는 제3 패턴부(376)를 구비할 수 있다.
제1 패턴부(372)는 일단이 입출력단자부(140)의 연결단자(142)에 연결되고, 기판(120)의 가장자리를 따라 타방향(반시계 방향)으로 회전되는 나선형상을 가지는 제1-1 패턴부(372a)와, 상기 제1-1 패턴부(372a)에 연결되며 제1-1 패턴부(372a)의 내측에 배치되는 제1-2 패턴부(372b)를 구비할 수 있다.
한편, 제2 패턴부(374)는 세로 방향으로 제1 패턴부(372)의 내측 영역을 가로지르도록 배치되며, 제1-2 패턴부(372b)에 일단이 연결되고 상기한 제3 패턴부(376)에 타단이 연결된다. 한편, 제2 패턴부(374)에는 중앙부에 반원 형상의 반원 패턴(374a)을 구비할 수 있다.
또한, 제3 패턴부(376)는 일단이 상기한 제2 패턴부(374)에 연결되며, 타단이 입출력단자부(140)의 연결단자(142)에 연결된다.
한편, 전류가 인가되면 NFC용 코일(370)의 제1 패턴부(372), 제2 패턴부(374) 및 제3 패턴부(376) 순으로 전류가 흐른다. 즉, 입출력단자부(140)의 연결단자(142)로부터 전류가 인가되면 제1 패턴부(372)의 제1-1 패턴부(372a)를 따라 반시계방향으로 흐르고, 이후 제1-2 패턴부(372b)를 따라 흐른다.
이후, 제1-2 패턴부(372b)에 연결된 제2 패턴부(374)를 따라 흐른다. 이때, 제2 패턴부(374)가 제1 패턴부(372)의 내측 영역을 적어도 두 부분으로 나누도록 제1 패턴부(372)의 내측 영역을 가로지르므로, 전류는 제1 패턴부(372)의 내측 영역의 중앙부를 가로지르도록 흐른다.
이후, 제2 패턴부(374)에 연결되는 제3 패턴부(376)를 따라 흐른 후 최종적으로 입출력단자부(140)의 연결단자(142)로 흐른다.
그리고, 제1 패턴부(372)와 제2 패턴부(374)에 의해 형성되는 영역 중 기판(120)의 좌측부에 배치되는 영역(S1)과, 기판(120)의 좌측부에 배치되는 영역(S1)과 기판(120)의 우측부에 배치되는 영역(S3)의 사이에 배치되는 영역(S2) 및 제1 패턴부(372)와 제2 패턴부(374)에 의해 형성되는 영역 중 기판(120)의 우측부에 배치되는 영역(S3)의 자속의 세기는 제1 패턴부(372)와 제2 패턴부(374)에 의해 형성되는 영역 중 기판(120)의 좌측부에 배치되는 영역(S1), 기판(120)의 좌측부에 배치되는 영역(S1)과 기판(120)의 우측부에 배치되는 영역(S3)의 사이에 배치되는 영역(S2), 제1 패턴부(372)와 제2 패턴부(374)에 의해 형성되는 영역 중 기판(120)의 우측부에 배치되는 영역(S3)의 순으로 크게 형성된다.
즉, 제1 패턴부(372)와 제2 패턴부(374)에 의해 형성되는 영역 중 기판(120)의 좌측부에 배치되는 영역(S1), 다시 말해 카드 크기에 대응되는 크기의 패턴 형상을 통해 각종 태그(Tag)의 최고치 지점(Peak point indication)을 종래보다 넓게 분포하도록 형성시킬 수 있다.
이와 같이, 카드 크기에 대응되는 크기의 패턴 형상을 가지며 각종 태그(Tag)의 최고치 지점(Peak point indication)이 형성되는 영역을 상기한 실시예와는 다른 영역으로 변경하여 형성할 수 있다.
나아가, 제3 패턴부(376)를 형성함으로써, 제1 패턴부(372)와 제2 패턴부(374)에 의해 형성되는 영역 중 기판(120)의 우측부에 배치되는 영역(S3)에서의 상쇄자속을 감소시킬 수 있다.
나아가, 제2 패턴부(374)를 통해 기본적으로 성능이 확보되어야 하는 기판(120)의 좌측부에 배치되는 영역(S1)과 기판(120)의 우측부에 배치되는 영역(S3)의 사이에 배치되는 영역(S2)에서의 충분한 크기의 자속을 얻을 수 있다.
더하여, 제2 패턴부(374)의 중앙부에 반원 패턴(374a)가 형성되므로, 반원 패턴(374a)의 주변부에서 생기는 상쇄자속으로 인한 성능저하를 감소시킬 수 있다. 다시 말해 제2 패턴부(374)가 나선형상을 가지지 않고 일측이 개방된 반원 패턴(374a)으로 형성되므로 개방된 부분에서의 상쇄자속을 줄여 성능 저하부분이 줄어들 수 있는 것이다.
도 8은 NFC용 코일의 제3 변형 실시예를 나타내는 평면도이다.
도 8을 참조하면, NFC용 코일(470)은 입출력 단자부(140)에 연결되고 기판(120)의 가장자리를 따라 타방향(반시계 방향)으로 회전되도록 형성되는 제1 패턴부(472)와, 제1 패턴부(472)에 연결되며 제1 패턴부(472)의 내측 영역을 적어도 두 부분으로 나누도록 제1 패턴부(472)의 내측 영역을 가로지르는 제2 패턴부(474) 및 일단이 제2 패턴부(474)에 연결되며 타단이 입출력 단자부(140)에 연결되도록 형성되는 제3 패턴부(476)를 구비할 수 있다.
제1 패턴부(472)는 일단이 입출력단자부(140)의 연결단자(142)에 연결되고, 기판(120)의 가장자리를 따라 타방향(반시계 방향)으로 회전되는 나선형상을 가지는 제1-1 패턴부(472a)와, 상기 제1-1 패턴부(472a)에 연결되며 제1-1 패턴부(472a)의 내측에 배치되는 제1-2 패턴부(472b)를 구비할 수 있다.
한편, 제2 패턴부(474)는 세로 방향으로 제1 패턴부(472)의 내측 영역을 가로지르도록 배치되며, 제1-2 패턴부(472b)에 일단이 연결되고 상기한 제3 패턴부(476)에 타단이 연결된다. 한편, 제2 패턴부(474)에는 중앙부에 반원 형상의 반원 패턴(474a)을 구비할 수 있다.
또한, 제3 패턴부(476)는 일단이 상기한 제2 패턴부(474)에 연결되며, 타단이 입출력단자부(140)의 연결단자(142)에 연결된다.
한편, 전류가 인가되면 NFC용 코일(470)의 제1 패턴부(472), 제2 패턴부(474) 및 제3 패턴부(476) 순으로 전류가 흐른다. 즉, 입출력단자부(140)의 연결단자(142)로부터 전류가 인가되면 제1 패턴부(472)의 제1-1 패턴부(472a)를 따라 반시계방향으로 흐르고, 이후 제1-2 패턴부(472b)를 따라 흐른다.
이후, 제1-2 패턴부(472b)에 연결된 제2 패턴부(474)를 따라 흐른다. 이때, 제2 패턴부(474)가 제1 패턴부(472)의 내측 영역을 적어도 두 부분으로 나누도록 제1 패턴부(472)의 내측 영역을 가로지르므로, 전류는 제1 패턴부(472)의 내측 영역을 가로지르도록 흐른다.
이후, 제2 패턴부(474)에 연결되는 제3 패턴부(476)를 따라 흐른 후 최종적으로 입출력단자부(140)의 연결단자(142)로 흐른다.
그리고, 제1 패턴부(472)와 제2 패턴부(474)에 의해 형성되는 영역 중 기판(120)의 우측부에 배치되는 영역(S1)과, 기판(120)의 우측부에 배치되는 영역(S1)과 기판(120)의 좌측부(S3)의 사이에 배치되는 영역(S2) 및 제1 패턴부(472)와 제2 패턴부(474)에 의해 형성되는 영역 중 기판(120)의 좌측부에 배치되는 영역(S3)의 자속의 세기는 제1 패턴부(472)와 제2 패턴부(474)에 의해 형성되는 영역 중 기판(120)의 우측부에 배치되는 영역(S1), 기판(120)의 우측부에 배치되는 영역(S1)과 기판(120)의 좌측부(S3)의 사이에 배치되는 영역(S2), 제1 패턴부(472)와 제2 패턴부(474)에 의해 형성되는 영역 중 기판(120)의 좌측부에 배치되는 영역(S3)의 순으로 크게 형성된다.
즉, 제1 패턴부(472)와 제2 패턴부(474)에 의해 형성되는 영역 중 기판(120)의 우측부에 배치되는 영역(S1), 다시 말해 카드 크기에 대응되는 크기의 패턴 형상을 통해 각종 태그(Tag)의 최고치 지점(Peak point indication)을 종래보다 넓게 분포하도록 형성시킬 수 있다.
이와 같이, 카드 크기에 대응되는 크기의 패턴 형상을 가지며 각종 태그(Tag)의 최고치 지점(Peak point indication)이 형성되는 영역을 상기한 실시예와는 다른 영역으로 변경하여 형성할 수 있다.
나아가, 제3 패턴부(476)를 형성함으로써, 제1 패턴부(472)와 제2 패턴부(474)에 의해 형성되는 영역 중 기판(120)의 좌측부에 배치되는 영역(S3)에서의 상쇄자속을 감소시킬 수 있다.
나아가, 제2 패턴부(474)를 통해 기본적으로 성능이 확보되어야 하는 기판(120)의 우측부에 배치되는 영역(S1)과 기판(120)의 좌측부(S3)의 사이에 배치되는 영역(S2)에서의 충분한 크기의 자속을 얻을 수 있다.
더하여, 제2 패턴부(474)의 중앙부에 반원 패턴(474a)이 형성되므로, 반원 패턴(474a)의 주변부에서 생기는 상쇄자속으로 인한 성능저하를 감소시킬 수 있다. 다시 말해 제2 패턴부(474)가 나선형상을 가지지 않고 일측이 개방된 반원 패턴(474a)으로 형성되므로 개방된 부분에서의 상쇄자속을 줄여 성능 저하부분이 줄어들 수 있는 것이다.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 코일 모듈을 나타내는 평면도이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 코일 모듈(500)은 기판(120), 입출력 단자부(140) 및 코일부(560)를 포함하여 구성될 수 있다.
한편, 기판(120) 및 입출력 단자부(140)는 상기한 본 발명의 제1 실시예에 따른 코일(100)에서 자세하게 설명하였으므로, 이에 대한 자세한 설명은 상기한 설명에 갈음하고 여기서는 생략하기로 한다.
코일부(560)는 기판(120)의 적어도 일면에 형성되며, 입출력 단자부(140)에 연결된다. 일예로서, 코일부(560)는 시계방향 또는 반시계방향으로 권선되는 원형, 타원형 또는 다각형 형상의 평판형 코일로 이루어질 수 있다.
코일부(560)는 대략 기판(120)의 외곽을 따라 배치되는 NFC용 코일(170)과, 기판(120)의 중앙부에 배치되는 WPT용 코일(180) 및 상기 WPT용 코일(180)의 외곽과 WPT용 코일(180)의 상부에 배치되는 MST용 코일(390)을 포함하여 구성될 수 있다.
한편, NFC 코일(170)과 WPT용 코일(180)은 상기한 본 발명의 제1 실시예에 따른 코일 모듈(100)에서 자세하게 설명하였으므로, 이에 대한 자세한 설명은 상기한 설명에 갈음하고 여기서는 생략하기로 한다.
MST용 코일(390)은 상기 WPT용 코일(180)의 외곽, 즉 NFC용 코일(170)과 WPT 코일(180)의 사이에 배치되는 제1 MST용 코일(592)과, WPT용 코일(180)의 상부에 배치되는 제2 MST용 코일(394)을 구비할 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.
100, 200, 500 : 코일 모듈
120 : 기판
140 : 입출력 단자부
160, 260, 560 : 코일부
170, 270, 370, 470 : NFC용 코일
180 : WPT용 코일
190, 590 : MST용 코일

Claims (8)

  1. 플렉시블 기판;
    상기 플렉시블 기판으로부터 돌출되도록 연장 형성되는 입출력 단자부; 및
    상기 플렉시블 기판의 적어도 일면에 형성되며 상기 입출력 단자부에 연결되는 NFC용 코일;
    을 포함하며,
    상기 NFC용 코일은 일단이 상기 입출력 단자부에 연결되고 상기 플렉시블 기판에 일방향으로 회전되도록 형성되는 제1 패턴부와, 상기 제1 패턴부에 연결되어 상기 제1 패턴부의 내측 영역을 적어도 두 부분으로 나누도록 상기 제1 패턴부의 내측 영역을 가로지르는 제2 패턴부 및 일단이 상기 제2 패턴부에 연결되며 타단이 상기 입출력 단자부에 연결되도록 형성되는 제3 패턴부를 구비하며,
    상기 플렉시블 기판의 적어도 일면에 형성되는 MST용 코일을 더 포함하며,
    상기 MST용 코일은 평면 나선형 형상을 가지는 제1 MST용 코일과, 상기 제1 MST용 코일과 이격 배치되며 평면 나선형 형상을 가지는 제2 MST용 코일을 구비하고,
    상기 제1,2 MST용 코일 중 적어도 하나는 상기 제1 패턴부에 의해 형성되는 내측 영역에 배치되며,
    상기 제2 패턴부의 가닥수는 상기 제1 패턴부 주변에 형성되는 자기장의 상쇄를 저감하기 위해 상기 제1 패턴부의 권회수 이하인 코일 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 MST용 코일과 상기 NFC용 코일은 상호 겹쳐지는 영역에서 하나는 상기 플렉시블 기판의 상면 나머지는 상기 플렉시블 기판을 관통하여 저면에 형성되는 코일 모듈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 패턴부는 상기 플렉시블 기판의 가장자리를 따라 회전되도록 배치되는 코일 모듈.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제2 패턴부는 1가닥의 선으로 이루어지는 코일 모듈.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제2 패턴부는 상기 제1 패턴부의 내측영역을 가로방향으로 가로지르도록 배치되는 코일 모듈.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2 패턴부는 상기 제1 패턴부의 내측영역 중앙부를 가로지르도록 배치되는 코일 모듈.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제3패턴부는 일단부가 상기 제1 패턴부의 내측에서 상기 제2 패턴부에 연결되며 타단부는상기 제1 패턴부의 외측으로 인출되어 상기 입출력 단자부에 연결되는 코일 모듈.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 패턴부와 상기 제2 패턴부에 의해 형성되는 영역 중 상기 플렉시블 기판의 상단부에 배치되는 영역과, 상기 제1 패턴부와 상기 제2 패턴부에 의해 형성되는 영역 중 상기 플렉시블 기판의 하단부에 배치되는 영역 및 상기 상기 플렉시블 기판의 상단부에 배치되는 영역과 상기 상기 플렉시블 기판의 하단부에 배치되는 영역의 사이에 배치되는 영역은 자속의 세기가 상기 제1 패턴부와 상기 제2 패턴부에 의해 형성되는 영역 중 상기 플렉시블 기판의 상단부에 배치되는 영역, 상기 상기 플렉시블 기판의 상단부에 배치되는 영역과 상기 상기 플렉시블 기판의 하단부에 배치되는 영역의 사이에 배치되는 영역, 상기 제1 패턴부와 상기 제2 패턴부에 의해 형성되는 영역 중 상기 플렉시블 기판의 하단부에 배치되는 영역의 순으로 크게 형성되는 코일 모듈.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101554133B1 (ko) * 2015-01-23 2015-09-21 주식회사 아이엠텍 무선통신용 플렉시블 회로기판

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