KR101912268B1 - 무선 충전 부품용 자성체 시트 및 이의 제조방법 - Google Patents

무선 충전 부품용 자성체 시트 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무선 충전 부품용 자성체 시트 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 무선 충전 부품용 자성체 시트 제조방법은 자성 분말을 포함하는 페이스트를 이용하여 복수 개의 그린 시트를 마련하는 단계; 상기 그린 시트를 적층하여 적층체를 형성하는 단계; 상기 적층체를 절단하여 복수 개의 자성체 세그먼트(segment)를 마련하는 단계; 상기 복수 개의 자성체 세그먼트를 트레이(tray) 내부에 배열하는 단계; 및 상기 자성체 세그먼트의 상면 또는 하면에 접착 필름을 부착하여 압착하는 단계;를 포함한다.

Description

무선 충전 부품용 자성체 시트 및 이의 제조방법{Magnetic sheet for wireless charging element and manufacturing method of the same}
본 발명은 무선 충전 부품용 자성체 시트 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 자성체 시트를 원하는 두께 및 사이즈로 용이하게 제조할 수 있는 무선 충전 부품용 자성체 시트 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 전자기 유도 방식의 무선 충전의 원리는 무선 충전 모듈에서 교류 전류에 의해 유도된 자기장이 스마트폰과 같은 통신 기기의 내부에 삽입된 코일에 유도 기전력을 발생시키고, 이를 이차전지에 충전하는 시스템을 갖는다.
무선 충전은 패러데이 법칙에 따라 시간당 변화하는 자속의 흐름의 변화량에 따라서 충전 효율이 결정된다.
일반적인 모바일 장비에서 무선 충전 모듈을 장착하는 공간이 배터리 근방이 되고 있으며, 이로 인하여 배터리에 의한 무선 충전 시스템의 효율을 감소시키는 문제가 있다.
상기의 문제를 해결하기 위하여, 자성체 시트를 사용할 경우 상기 배터리에 의한 무선 충전 시스템의 효율 감소를 막을 수 있다.
무선 충전에 관한 종래의 방식은 송신부와 수신부로 구성된 시스템 상에서 전자기 유도 방식으로 충전이 이루어지며, 구조적으로 수신부는 코일과 자성체 시트가 분리된 형태로서 상기 코일과 자성체 시트를 접촉시키기 위하여 접착제층이 부가되는 형태이다.
일반적으로, 자성체 시트는 자성 재료 분말을 이용하여 그린 시트를 만들고, 상기 그린 시트를 적층하여 제조하였으며, 상기 그린 시트를 적층한 후 하프-커팅(half-cutting)을 수행하여 기판의 유연성을 부여하고자 하였다.
그러나, 상기의 하프-커팅(half-cutting) 공정을 진행하면서, 완전 커팅이 되거나 커팅된 면이 깨지거나 갈라지는 문제가 있었다.
이로 인하여, 상기 자성체 시트의 제조에 시간 및 비용이 많이 소요되는 문제가 있어 개선을 위한 요구는 계속되는 실정이다.
한국공개특허공보 2010-0119641
본 발명은 무선 충전 부품용 자성체 시트 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 자성체 시트를 원하는 두께 및 사이즈로 용이하게 제조할 수 있는 무선 충전 부품용 자성체 시트 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시형태는 자성 분말을 포함하는 페이스트를 이용하여 복수 개의 그린 시트를 마련하는 단계; 상기 그린 시트를 적층하여 적층체를 형성하는 단계; 상기 적층체를 절단하여 복수 개의 자성체 세그먼트(segment)를 마련하는 단계; 상기 복수 개의 자성체 세그먼트를 트레이(tray) 내부에 배열하는 단계; 및 상기 자성체 세그먼트의 상면 또는 하면에 접착 필름을 부착하여 압착하는 단계;를 포함하는 무선 충전 부품용 자성체 시트 제조방법을 제공한다.
상기 적층체를 형성하는 단계 이후에 상기 적층체에 압력을 가하여 밀도를 증가시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 자성체 세그먼트(segment)를 마련하는 단계 이후에 상기 자성체 세그먼트를 소결하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 자성체 세그먼트는 직육면체 형상일 수 있으며, 두께가 1 mm 이하일 수 있다.
상기 자성 분말은 니켈-아연-구리(Ni-Zn-Cu) 페라이트 또는 망간-아연(Mn-Zn) 페라이트 재질일 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태는 복수 개의 자성체 세그먼트(segment)가 일체로 고정되어 형성된 무선 충전 부품용 자성체 시트를 제공한다.
상기 자성체 시트는 상기 복수 개의 자성체 세그먼트가 접착 필름으로 접착된 형태일 수 있다.
상기 자성체 세그먼트는 직육면체 형상일 수 있으며, 두께가 1 mm 이하일 수 있다.
상기 자성체 세그먼트는 니켈-아연-구리(Ni-Zn-Cu) 페라이트 또는 망간-아연(Mn-Zn) 페라이트 재질일 수 있다.
본 발명에 따르면, 자성체 시트를 원하는 두께 및 사이즈로 용이하게 제조할 수 있다.
또한, 자성체 시트의 유연성을 확보하면서도 자성체 시트의 제조 공정이 용이하여 양산 속도 향상의 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 자성체 시트의 제조방법에 관한 공정도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 자성체 시트의 제조 공정 중의 자성체 세그먼트를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 자성체 시트의 제조 공정 중 트레이에 자성체 세그먼트를 배열한 상태를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시형태에 따른 자성체 시트의 제조 공정 중 트레이에 자성체 세그먼트를 배열한 상태를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태를 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 자성체 시트의 제조방법에 관한 공정도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 자성체 시트의 제조 공정 중의 자성체 세그먼트를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 자성체 시트의 제조 공정 중 트레이에 자성체 세그먼트를 배열한 상태를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시형태에 따른 자성체 시트의 제조 공정 중 트레이에 자성체 세그먼트를 배열한 상태를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에 따른 무선 충전 부품용 자성체 시트(10) 제조방법은 자성 분말을 포함하는 페이스트를 이용하여 복수 개의 그린 시트를 마련하는 단계; 상기 그린 시트를 적층하여 적층체를 형성하는 단계; 상기 적층체를 절단하여 복수 개의 자성체 세그먼트(segment)(1)를 마련하는 단계; 상기 복수 개의 자성체 세그먼트(1)를 트레이(tray)(2) 내부에 배열하는 단계; 및 상기 자성체 세그먼트(1)의 상면 또는 하면에 접착 필름을 부착하여 압착하는 단계;를 포함한다.
상기 적층체를 형성하는 단계 이후에 상기 적층체에 압력을 가하여 밀도를 증가시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 자성체 세그먼트(segment)를 마련하는 단계 이후에 상기 자성체 세그먼트를 소결하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 자성체 세그먼트는 직육면체 형상일 수 있으며, 두께가 1 mm 이하일 수 있다.
상기 자성 분말은 니켈-아연-구리(Ni-Zn-Cu) 페라이트 또는 망간-아연(Mn-Zn) 페라이트 재질일 수 있다.
이하에서는 본 발명의 일 실시형태에 따른 무선 충전 부품용 자성체 시트의 제조방법에 대하여 설명하나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 무선 충전 부품용 자성체 시트 제조방법은 우선 자성 분말을 포함하는 페이스트를 이용하여 복수 개의 그린 시트를 마련할 수 있다.
상기 자성 분말은 니켈-아연-구리(Ni-Zn-Cu) 페라이트 또는 망간-아연(Mn-Zn) 페라이트 재질일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며, 자성체 시트에 적용될 수 있는 재질이면 제한 없이 사용될 수 있다.
상기 그린 시트를 마련하는 방법은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어 상기 자성 분말을 포함하는 페이스트를 이용하여 닥터 블레이드 법으로 제작될 수 있다.
상기 그린 시트의 두께는 50 μm로 제작될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며, 발명의 목적에 따라 다양한 두께로 제작될 수 있음은 물론이다.
다음으로, 상기 그린 시트를 적층하여 적층체를 형성할 수 있다.
상기 적층체의 적층수는 특별히 제한되지 않으며, 후술하는 자성체 세그먼트(segment)의 두께에 따라 상기 적층수는 결정될 수 있다.
예를 들어, 50 μm 두께의 그린 시트를 적층할 경우, 압착에 따른 영향을 고려하여 1 mm 두께의 자성체 세그먼트를 얻기 위하여 30층 이상이 적층될 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 적층체를 형성하는 단계 이후에 상기 적층체에 압력을 가하여 밀도를 증가시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
즉, 상기 적층체에 대하여 압력을 가함으로써, 그린 시트가 적층된 상태의 적층체 내부의 밀도를 증가시킬 수 있다.
다음으로, 상기 적층체를 절단하여 복수 개의 자성체 세그먼트(segment)(1)를 마련할 수 있다.
상기 자성체 세그먼트(segment)(1)는 이후에 일체화하여 자성체 시트를 제작할 수 있는 형상이면 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어 직육면체 형상으로 마련될 수 있다.
또한, 상기 자성체 세그먼트(segment)(1)의 두께는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어 1 mm 이하일 수 있다.
상기 자성체 세그먼트(segment)(1)를 마련하는 단계 이후에 상기 자성체 세그먼트(1)를 소결하는 단계가 추가로 수행될 수 있다.
여기서는 상기 소결 공정이 자성체 세그먼트(1)에 대하여 수행되었으나, 이에 제한되는 것은 아니며, 상기 적층체에 대하여 소결 공정이 수행될 수 있음은 물론이다.
다음으로, 상기 복수 개의 자성체 세그먼트(1)를 트레이(tray)(2) 내부에 배열한 후, 상기 자성체 세그먼트(1)의 상면 또는 하면에 접착 필름(미도시)을 부착하여 압착하는 단계가 수행될 수 있다.
상기 트레이(tray)(2)는 특별히 제한되는 것은 아니며, 내부에 상기 복수 개의 자성체 세그먼트(1)를 배열하여 일체화시킴으로써 자성체 시트를 제조할 수 있는 것이라면 제한 없이 사용할 수 있다.
따라서, 상기 트레이(tray)(2)는 자성체 시트(10)의 크기와 동일할 수 있으며, 반드시 이에 제한되는 것은 아니고, 예를 들어 자성체 시트(10)의 크기보다 일정 비율 더 클 수 있다.
상기 자성체 세그먼트(1)가 상기 트레이(2) 내부에 배열된 후, 상기 자성체 세그먼트(1)의 상면 또는 하면에 접착 필름을 부착하여 압착할 수 있다.
상기 접착 필름은 상기 자성체 세그먼트를 일체화하여 자성체 시트로 제조하기 위하여 사용되는 것으로서, 접착 특성만 있다면 그 재질이나 형상에 특별한 제한은 없다.
상기 압착 공정은 상기 접착 필름을 부착한 후 롤러 등을 이용하여 눌러주는 방식으로 수행될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
이로써, 자성체 시트(10)가 마련될 수 있으며, 본 발명의 일 실시형태에 따르면 상기 자성체 시트(10)는 상기 복수 개의 자성체 세그먼트(1)를 상기 자성체 시트 크기로 배열하여 일체화함으로써 마련될 수 있다.
일반적으로, 자성체 시트는 자성 재료 분말을 이용하여 그린 시트를 만들고, 상기 그린 시트를 적층하여 제조될 수 있으나, 상기 자성체 시트가 무선 충전 부품에 적용될 경우에는 평면, 곡면 또는 울퉁불퉁한 표면에서 접착 또는 박리가 되풀이되는 것이 가능할 것이 요구되었다.
그러나, 상기 자성체 시트는 소결 후에는 힘이 가해질 경우 깨지거나 부서지는 특성으로 인하여 적용이 어려운 문제가 있었다.
상기의 문제 해결을 위해, 상기 그린 시트를 적층한 후 하프-커팅(half-cutting)을 수행하여 기판의 유연성을 부여하는 것이 요구되었다.
그러나, 상기의 하프-커팅(half-cutting) 공정을 진행하면서, 완전 커팅이 되거나 커팅된 면이 깨지거나 갈라지는 문제가 있었다.
이로 인하여, 상기 자성체 시트의 제조에 시간 및 비용이 많이 소요되는 문제가 있었다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면 상기 자성체 시트에서는 유연성을 부여하기 위하여 상술한 그린 시트를 적층한 후 하프-커팅(half-cutting)을 수행할 필요가 없어 공정이 간소화되는 효과가 있을 수 있다.
또한, 상기의 하프-커팅(half-cutting) 공정이 불필요하므로 커팅 면이 깨지거나 갈라져서 불량이 될 문제가 없는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시형태에 따르면 상기 자성체 시트(10)는 복수 개의 자성체 세그먼트(1)의 결합에 의해 제조되므로, 배열되는 자성체 세그먼트(1)의 두께 및 개수를 조절함으로써, 자성체 시트(10)를 원하는 두께 및 사이즈로 용이하게 제조할 수 있다.
또한, 상기 하프-커팅(half-cutting) 공정 없이 상기 자성체 시트에 유연성을 부여할 수 있으므로, 제조 공정의 단순화 효과뿐만 아니라, 불량율 감소의 효과도 있을 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시형태에 따른 무선 충전 부품용 자성체 시트(10)는 복수 개의 자성체 세그먼트(segment)(1)가 일체로 고정되어 형성될 수 있다.
상기 자성체 시트(10)는 상기 복수 개의 자성체 세그먼트(1)가 접착 필름으로 접착된 형태일 수 있다.
상기 자성체 세그먼트(1)는 직육면체 형상일 수 있으며, 두께가 1 mm 이하일 수 있다.
상기 자성체 세그먼트(1)는 니켈-아연-구리(Ni-Zn-Cu) 페라이트 또는 망간-아연(Mn-Zn) 페라이트 재질일 수 있다.
상기 자성체 시트(10)는 상술한 본 발명의 일 실시형태에 따른 무선 충전 부품용 자성체 시트(10) 제조방법에 의해 제조된 시트와 동일한 것으로서, 설명의 중복을 피하기 위하여 여기서는 생략하도록 한다.
본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며, 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.
1: 자성체 세그먼트 2: 트레이
10: 자성체 시트

Claims (11)

  1. 자성 분말을 포함하는 페이스트를 이용하여 복수 개의 그린 시트를 마련하는 단계;
    상기 그린 시트를 적층하여 적층체를 형성하는 단계;
    상기 적층체를 절단하여 서로 완전 분리된 복수 개의 자성체 세그먼트(segment)를 마련하는 단계;
    상기 복수 개의 자성체 세그먼트를 트레이(tray) 내부에 배열하는 단계; 및
    상기 자성체 세그먼트의 상면 또는 하면에 접착 필름을 부착하여 압착하는 단계;
    를 포함하는 무선 충전 부품용 자성체 시트 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 적층체를 형성하는 단계 이후에 상기 적층체에 압력을 가하여 밀도를 증가시키는 단계를 더 포함하는 무선 충전 부품용 자성체 시트 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 자성체 세그먼트(segment)를 마련하는 단계 이후에 상기 자성체 세그먼트를 소결하는 단계를 더 포함하는 무선 충전 부품용 자성체 시트 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 자성체 세그먼트는 직육면체 형상인 무선 충전 부품용 자성체 시트 제조방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 자성체 세그먼트는 두께가 1 mm 이하인 무선 충전 부품용 자성체 시트 제조방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 자성 분말은 니켈-아연-구리(Ni-Zn-Cu) 페라이트 또는 망간-아연(Mn-Zn) 페라이트 재질인 무선 충전 부품용 자성체 시트 제조방법.
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