KR102154257B1 - Wireless power receiving apparatus and portable terminal having the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 무선 전력 수신 장치 및 그를 구비한 휴대용 단말에 관한 것으로, 무선 전력 수신 장치는 플레이크 처리되어 다수의 미세 조각(細片)으로 분리 및/또는 크랙이 형성된 자성체 시트; 상기 자성체 시트에 접착된 무선 전력 수신 안테나 모듈; 및 상기 무선 전력 수신 안테나 모듈과 이격되어 있으며, 상기 자성체 시트에 접착되어 있는 무선 전력 수신 모듈;을 포함한다.The present invention relates to a wireless power receiving device and a portable terminal having the same, wherein the wireless power receiving device is a magnetic sheet which is separated into a plurality of fine pieces and/or cracks formed by flake processing; A wireless power reception antenna module adhered to the magnetic sheet; And a wireless power reception module spaced apart from the wireless power reception antenna module and adhered to the magnetic sheet.
Description
본 발명은 무선 전력 수신 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 하나의 자성체 시트를 이용하여 무선 전력 수신 장치의 구동시 발생되는 전자파 노이즈 및 열을 효율적으로 제어할 수 있는 무선 전력 수신 장치 및 그를 구비한 휴대용 단말에 관한 것이다.The present invention relates to a wireless power receiving device, and more particularly, a wireless power receiving device capable of efficiently controlling electromagnetic wave noise and heat generated when the wireless power receiving device is driven using one magnetic material sheet, and provided with the same. It relates to a portable terminal.
기존에는 전력선을 이용하여 전력을 제공받는 기술이 주로 이용되었으나, 현재 무선으로 전력을 공급받을 수 있는 무선 전력 전송(Wireless Power Transfer, WPT) 기술의 개발이 활발하게 전개되고 있다.Conventionally, a technology for receiving power using a power line has been mainly used, but currently, the development of a wireless power transfer (WPT) technology capable of receiving power wirelessly is being actively developed.
무선 전력 전송 기술은 전기에너지를 전자기파, 전자기 유도 또는 전자기 공진 형태로 전달하는 기술로 전선과 같은 전력선이 없이도 무선으로 언제 어디서나 전력 공급이 가능한 기술이다. 이러한 무선 전력 전송 기술은 전자기기 무선충전, 전기자동차 무선전원공급 및 무선충전, 원격지 무선전력공급, 유비퀴터스 무선센서 전원공급 등을 위한 핵심 기술로서 기존의 전선을 통한 전원 공급 및 충전 방식을 대체할 수 있는 기술로 주목받고 있다.Wireless power transmission technology is a technology that transmits electric energy in the form of electromagnetic waves, electromagnetic induction or electromagnetic resonance. It is a technology that can supply power anytime, anywhere wirelessly without a power line such as a wire. This wireless power transmission technology is a core technology for wireless charging of electronic devices, wireless power supply and wireless charging of electric vehicles, wireless power supply to remote locations, and power supply of ubiquitous wireless sensors, replacing the existing power supply and charging method through wires. It is attracting attention as a capable technology.
이와 같이, 무선으로 전력을 송수신하기 위한 기술로서, 근거리에서 전자기 유도(Electromagnetic Induction)를 이용한 방식, 마이크로파의 방사를 이용한 방식, 자기 공명(Magnetic Resonance)을 이용한 방식 등이 있다.As described above, as a technology for transmitting and receiving power wirelessly, there are a method using electromagnetic induction at a short distance, a method using radiation of microwaves, a method using magnetic resonance, and the like.
한국 공개특허공보 제10-2013-0134759호에는 WPT용 안테나 및 NFC용 안테나가 FPCB에 형성된 구조가 개시되어 있어, 휴대용 단말에서 안테나 탑재 공간을 효율적으로 배치하여 NFC 통신 및 무선 전력 전송을 동시에 지원할 수 있는 장점이 있다. Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2013-0134759 discloses a structure in which an antenna for WPT and an antenna for NFC is formed on the FPCB, so that the antenna mounting space can be efficiently arranged in a portable terminal to simultaneously support NFC communication and wireless power transmission. There is an advantage.
그러나, 이와 같은 한국 공개특허공보 제10-2013-0134759호에는 FPCB에 무선 전력 전송(Wireless Power Transmition, WPT) 코일만 형성되어 있고, 무선 전력 전송 모듈은 무선 전력 전송 코일과 전기적으로 연결되어 있는 상태만 기재되어 있으므로, 무선 전력 전송 모듈이 구동할 때, 발생되는 열에 의한 전자파 노이즈로 인하여 전자 기기의 오작동 및 다른 문제점을 야기시킬 수 있다.However, in Korean Patent Application Publication No. 10-2013-0134759, only a wireless power transmission (WPT) coil is formed in the FPCB, and the wireless power transmission module is electrically connected to the wireless power transmission coil. Since only is described, it may cause malfunction of the electronic device and other problems due to electromagnetic wave noise caused by heat generated when the wireless power transmission module is driven.
따라서, 본 발명자들은 WPT(Wireless Power Transmition)용 무선 전력 수신 장치에서 발생되는 열을 효율적으로 방열시킬 수 있는 기술에 대한 연구를 지속적으로 진행하여 무선 전력 수신 안테나 모듈 및 무선 전력 수신 모듈을 자성체 시트에 접착하여, 무선 전력 수신 장치의 구동시 발생되는 열을 자성체 시트로 방열함으로써, 열에 의한 전자파 노이즈의 발생을 감소시킬 수 있는 구조적인 특징을 도출하여 발명함으로써, 보다 경제적이고, 활용 가능한 경쟁력있는 본 발명을 완성하였다. Therefore, the inventors of the present invention continue to conduct research on a technology that can efficiently dissipate heat generated from a wireless power transmission device for WPT (Wireless Power Transmition), and install the wireless power receiving antenna module and the wireless power receiving module on a magnetic sheet. By bonding and dissipating the heat generated when the wireless power receiver is driven with a magnetic sheet, the present invention is more economical and usable and competitive by inventing a structural feature that can reduce the generation of electromagnetic wave noise caused by heat. Was completed.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 그 목적은 무선 전력 수신 장치의 구동시 발생되는 열을 자성체 시트의 간단한 구조 변경을 통하여 효율적으로 방열시킬 수 있는 무선 전력 수신 장치 및 그를 구비한 휴대용 단말을 제공하는 데 있다.The present invention has been devised in view of the above points, and an object thereof is a wireless power receiver capable of efficiently dissipating heat generated when the wireless power receiver is driven through a simple structural change of a magnetic sheet, and a wireless power receiver having the same. It is to provide a portable terminal.
본 발명의 다른 목적은 수신 무선 신호를 DC로 전환하기 위하여 구동할 때, 발생된 전자파 노이즈가 전자 기기의 내장 부품으로 유입되는 것을 차폐시킬 수 있는 무선 전력 수신 장치 및 그를 구비한 휴대용 단말을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a wireless power receiving device capable of shielding the inflow of generated electromagnetic wave noise to internal components of an electronic device when driving to convert a received wireless signal to DC, and a portable terminal having the same. Have.
본 발명의 또 다른 목적은 와전류(Eddy Current)에 의한 손실을 줄일 수 있는 무선 전력 수신 장치 및 그를 구비한 휴대용 단말을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a wireless power receiving apparatus capable of reducing loss due to eddy current and a portable terminal having the same.
상술된 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 일 실시예는, 플레이크 처리되어 다수의 미세 조각(細片)으로 분리 및/또는 크랙이 형성된 자성체 시트; 상기 자성체 시트에 접착된 무선 전력 수신 안테나 모듈; 및 상기 무선 전력 수신 안테나 모듈과 이격되어 있으며, 상기 자성체 시트에 접착되어 있는 무선 전력 수신 모듈;을 포함하는 무선 전력 수신 장치를 제공한다.In order to achieve the above-described object, an embodiment of the present invention is a magnetic sheet which is separated and/or cracked into a plurality of fine pieces by flake treatment; A wireless power reception antenna module adhered to the magnetic sheet; And a wireless power receiving module spaced apart from the wireless power receiving antenna module and bonded to the magnetic sheet.
또한, 본 발명의 일 실시예는, 휴대 단말 본체; 상기 휴대 단말 본체에 착탈 가능하게 결합된 후면 커버; 및 상기 후면 커버에 설치된 무선 전력 수신 장치;를 포함하며, 상기 무선 전력 수신 장치는, 플레이크 처리되어 다수의 미세 조각으로 분리 및/또는 크랙이 형성된 자성체 시트; 상기 자성체 시트에 접착된 무선 전력 수신 안테나 모듈; 및 상기 무선 전력 수신 안테나 모듈과 이격되어 있으며, 상기 자성체 시트에 접착되어 있는 무선 전력 수신 모듈;을 포함하는 휴대용 단말을 제공한다.In addition, an embodiment of the present invention, the portable terminal body; A rear cover detachably coupled to the mobile terminal body; And a wireless power receiving device installed on the rear cover, wherein the wireless power receiving device comprises: a magnetic sheet which is flake-processed to separate and/or crack into a plurality of fine pieces; A wireless power reception antenna module adhered to the magnetic sheet; And a wireless power reception module spaced apart from the wireless power reception antenna module and adhered to the magnetic sheet.
상기한 바와 같이, 본 발명에서는 무선 전력 수신 안테나 모듈 및 무선 전력 수신 모듈을 자성체 시트에 접착하여, 무선 전력 수신 장치의 구동시 발생되는 열을 자성체 시트로 방열시킬 수 있기 때문에, 별도의 방열 구조를 구비하지 않아도 열에 의해 발생될 수 있는 여러 문제를 해소할 수 있다.As described above, in the present invention, since the wireless power receiving antenna module and the wireless power receiving module are bonded to the magnetic sheet to dissipate heat generated when the wireless power receiving device is driven with the magnetic sheet, a separate heat dissipation structure is provided. Even if it is not provided, various problems that may be caused by heat can be solved.
본 발명에서는 자성체 시트에 무선 전력 수신 안테나 모듈 및 무선 전력 수신 모듈을 접착하여, 수신 무선 신호를 DC로 전환하기 위하여 구동할 때, 발생된 전자파 노이즈가 전자 기기의 내장 부품으로 유입되는 것을 차폐시킬 수 있는 효과가 있다.In the present invention, when the wireless power reception antenna module and the wireless power reception module are bonded to the magnetic sheet to convert the received wireless signal to DC, it is possible to shield the electromagnetic wave noise from flowing into the internal parts of the electronic device. There is an effect.
본 발명에서는 자성체 시트를 플레이크 처리하여 다수의 미세 조각들로 형성하여 자성체 시트의 표면적을 줄여줌으로써, 와전류(Eddy Current)에 의한 손실을 줄여줄 수 있다.In the present invention, the magnetic material sheet is flake-treated to form a plurality of fine pieces to reduce the surface area of the magnetic material sheet, thereby reducing loss due to eddy current.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 무선 전력 수신 장치의 개략적인 단면도이고,
도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 무선 전력 수신 장치의 개략적인 단면도이고,
도 3은 본 발명에 따른 무선 전력 수신 장치에 적용된 자성체 시트의 단면도이고,
도 4는 본 발명에 따른 무선 전력 수신 장치의 제조방법의 흐름도이고,
도 5는 본 발명에 따른 무선 전력 수신 장치에 적용된 자성체 시트에 양면테이프 및 릴리즈 필름이 적층된 상태의 단면도이고,
도 6은 본 발명에 따른 무선전력 전송 시스템의 블록도이고,
도 7은 본 발명에 따라 휴대용 단말에 무선 전력 수신 장치가 설치되어 있는 상태를 설명하기 위한 모식적인 분해 사시도이다.1 is a schematic cross-sectional view of a wireless power receiving apparatus according to a first embodiment of the present invention,
2 is a schematic cross-sectional view of a wireless power receiving apparatus according to a second embodiment of the present invention,
3 is a cross-sectional view of a magnetic sheet applied to the wireless power receiving apparatus according to the present invention,
4 is a flowchart of a method of manufacturing a wireless power receiving device according to the present invention,
5 is a cross-sectional view of a state in which a double-sided tape and a release film are stacked on a magnetic sheet applied to the wireless power receiving device according to the present invention,
6 is a block diagram of a wireless power transmission system according to the present invention,
7 is a schematic exploded perspective view for explaining a state in which a wireless power receiver is installed in a portable terminal according to the present invention.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 설명하도록 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail for the implementation of the present invention.
본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Since the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical spirit of the present invention, various equivalents that can replace them at the time of application And it should be understood that there may be variations.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 무선 전력 수신 장치의 개략적인 단면도이고, 도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 무선 전력 수신 장치의 개략적인 단면도이다.1 is a schematic cross-sectional view of an apparatus for receiving wireless power according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of an apparatus for receiving wireless power according to a second embodiment of the present invention.
본 발명에 따른 무선 전력 수신 장치(100)는 플레이크 처리되어 다수의 미세 조각(細片)으로 분리 및/또는 크랙이 형성된 자성체 시트(110); 상기 자성체 시트(110)에 접착된 무선 전력 수신 안테나 모듈(120); 상기 무선 전력 수신 안테나 모듈(120)과 이격되어 있으며, 상기 자성체 시트(110)에 접착되어 있는 무선 전력 수신 모듈(130);을 포함한다.The wireless
무선 전력 수신 장치(100)는 무선 전력 송신(WPT: Wireless Power Transmission)용 장치이며, 비접촉으로 무선 전력 수신 기능을 수행한다. The
도 1에 도시된 바와 같이, 무선 전력 수신 장치(100)는 자성체 시트(110)의 일면에 무선 전력 수신 안테나 모듈(120) 및 무선 전력 수신 모듈(130)이 접착되어 있는 제1실시예의 구조로 구현할 수 있다.As shown in FIG. 1, the wireless
또한, 도 2와 같이, 무선 전력 수신 장치(100)는 자성체 시트(110)의 일면에 무선 전력 수신 안테나 모듈(120)이 접착되고, 자성체 시트(110)의 타면에 무선 전력 수신 모듈(130)이 접착되어 있는 제2실시예의 구조로 구현할 수 있다.In addition, as shown in FIG. 2, in the wireless
자성체 시트(110)는 비정질 시트를 열처리한 후, 플레이크 처리된 적어도 1층 이상의 시트를 사용할 수 있다.The
아울러, 무선 전력 수신 안테나 모듈(120)은 무선 전력 송신 장치로부터 전력을 무선으로 수신하고, 무선 전력 수신 모듈(130)은 무선 전력 수신 안테나 모듈(120)에서 수신된 무선 신호를 DC로 전환하여 전력으로 변환시켜 배터리에 충전시킨다.In addition, the wireless power
여기서, 무선 전력 수신 모듈(130)은 무선 전력 수신을 위한 각 구성부의 동작을 제어하는 제어부 및 수신된 전력의 무선 신호를 DC로 전환하는 정류부를 포함한다. 그리고, 무선 전력 수신 모듈(130)은 무선 전력 수신에 필요한 각종 신호를 생성하고, 무선 전력 송신 장치로부터 수신된 메시지에 따른 무선 전력 전송 제어 신호에 따라 동작하는 등의 기능을 수행한다. Here, the wireless
이때, 무선 전력 수신 모듈(130)은 수신된 무선 신호를 DC로 전환하기 위하여 구동할 때, 많은 전자파 노이즈가 발생된다. 이러한 전자파 노이즈는 무선 전력 수신 장치(100)를 구비한 전자 기기의 내장 부품으로 유입되어 오작동을 야기할 수 있다.At this time, when the wireless
그러므로, 본 발명에서는 자성체 시트에 무선 전력 수신 안테나 모듈 및 무선 전력 수신 모듈을 접착하여, 수신 무선 신호를 DC로 전환하기 위하여 구동할 때, 발생된 전자파 노이즈가 전자 기기의 내장 부품으로 유입되는 것을 차폐시킬 수 있는 잇점이 있다.Therefore, in the present invention, when the wireless power receiving antenna module and the wireless power receiving module are bonded to the magnetic sheet and driven to convert the received wireless signal to DC, generated electromagnetic wave noise is shielded from flowing into the internal parts of the electronic device. There are advantages that can be made.
또한, 본 발명에서는 무선 전력 수신 장치의 구동시 발생되는 열을 자성체 시트로 방열시킬 수 있는 장점이 있다.In addition, in the present invention, there is an advantage in that heat generated when the wireless power receiving device is driven can be dissipated by the magnetic sheet.
이와 같은, 본 발명에 적용된 자성체 시트는 수직 방향으로 열전도가 낮고, 수평 방향으로 열 확산시키는 능력이 우수하여 방열 효율을 향상시킬 수 있다.As such, the magnetic sheet applied to the present invention has low heat conduction in a vertical direction and excellent ability to diffuse heat in a horizontal direction, thereby improving heat dissipation efficiency.
즉, 본 발명에 적용된 자성체 시트는 수평 방향으로는 열전도율이 10~20W/mK로 우수한 열전도를 갖고, 수직 방향으로는 열전도율이 0.5W/mK 이하로 열전도가 낮은 것이 바람직하다.That is, it is preferable that the magnetic sheet applied to the present invention has excellent thermal conductivity, such as 10 to 20 W/mK, in the horizontal direction, and low thermal conductivity, as 0.5 W/mK or less in the vertical direction.
그리고, 본 발명에 따른 무선 전력 수신 장치(100)는 유도 결합(Inductive Coupling) 방식 또는 자기 공진 결합(Magnetic Resonance Coupling) 방식을 이용한 WPC(Wireless Power Transfer) 방식으로 전력을 무선으로 수신받으며, 수신되는 무선 주파수는 100 - 600kHz이다.In addition, the wireless
전술된 무선 전력 수신 안테나 모듈(120)은 회로 배선이 구비되어 있으며, 그 회로 배선과 전기적으로 연결된 무선 전력 수신 안테나 패턴(또는 코일)이 형성되어 있는 FPCB로 구현할 수 있고, 무선 전력 수신 모듈(130)도 회로 배선이 구비되어 있고, 무선 전력 수신을 위한 부품들이 실장되어 있는 FPCB로 구현할 수 있다. 이때, 무선 전력 수신 안테나 모듈(120)의 FPCB의 회로 배선과 무선 전력 수신 모듈(130)의 FPCB의 회로 배선은 전기적으로 연결되어 있다.The above-described wireless power
여기서, 무선 전력 수신 안테나 모듈(120) 및 무선 전력 수신 모듈(130) 각각은 분리된 개별의 FPCB에 형성되어 있거나, 또는 하나의 FPCB에 일체로 형성될 수 있다.Here, each of the wireless power
한편, 본 발명에 따른 자성체 시트(110)는 일반적으로 배터리 셀에 대응하는 직사각형 또는 정사각형의 사각형상을 이루게 되나, 이외에도 오각형 등의 다각형 또는 원형이나 타원, 그리고 부분적으로 직사각 형상과 원형이 조합된 형상으로 이루어질 수 있다.On the other hand, the
따라서, 본 발명에서는 자성체 시트에 무선 전력 수신 안테나 모듈 및 무선 전력 수신 모듈을 접착시켜 무선 전력 수신 장치를 구현함으로써, 무선 전력 수신 장치의 구동시에 발생되는 열을 자성체 시트에서 효율적으로 방열할 수 있는 장점이 있다.Accordingly, in the present invention, the wireless power reception antenna module and the wireless power reception module are bonded to the magnetic sheet to implement the wireless power reception device, thereby effectively dissipating heat generated when the wireless power reception device is driven from the magnetic sheet. There is this.
아울러, 본 발명에서는 자성체 시트를 플레이크 처리하여 다수의 미세 조각들로 형성하여 자성체 시트의 표면적을 줄여줌으로써, 와전류(Eddy Current)에 의한 손실을 줄여줄 수 있게 된다.In addition, in the present invention, the magnetic material sheet is flake-treated to form a plurality of fine pieces to reduce the surface area of the magnetic material sheet, thereby reducing loss due to eddy current.
도 3은 본 발명에 따른 무선 전력 수신 장치에 적용된 플레이크 처리된 자성체 시트를 설명하기 위한 개념적인 단면도이다.3 is a conceptual cross-sectional view illustrating a flake-treated magnetic sheet applied to a wireless power receiving apparatus according to the present invention.
도 3을 참고하면, 본 발명에서는 자성체 시트(110)를 플레이크 처리하여 미세 조각(111)으로 분리시키는 것이다.Referring to FIG. 3, in the present invention, the
이때, 플레이크 처리 공정은 자성체 시트(110) 양측면에 지지 시트(115,116)를 접착하고, 롤러와 같은 가압 장치를 통과시켜 롤러의 압력에 의해 자성체 시트(110)를 미세 조각(111)으로 분리시킨다.At this time, in the flake treatment process, the
여기서, 지지 시트(115,116)는 접착성이 있는 단면 테이프 또는 양면 테이프를 사용할 수 있다. 지지 시트(115,116)로 양면테이프를 적용하게 되면, 무선 전력 수신 안테나 모듈(120) 및 무선 전력 수신 모듈(130)을 자성체 시트(110)에 쉽게 접착시킬 수 있고, 휴대 단말 커버와 같은 부가 장치에 자성체 시트(110)를 용이하게 접착시킬 수 있다.Here, as the
이와 같이, 자성체 시트(110)를 플레이크 처리하여 미세 조각(111)으로 분리시키면, 분리된 다수의 미세 조각(111)은 자성체 시트(110)의 양측면에 접착된 지지 시트(115,116)에 의해 분리된 상태를 유지하게 된다.In this way, when the
이러한 자성체 시트(110)의 다수의 미세 조각(111)은 수십um ~ 3mm 범위의 크기를 갖도록 형성되므로 반자장을 증가시켜서 히스테리시스 로스를 제거함에 따라 시트에 대한 투자율의 균일성을 높이게 된다.Since the plurality of
또한, 자성체 시트(110)는 플레이크 처리에 의해 미세 조각(111)의 표면적을 줄여줌에 따라 교류 자기장에 의해 생성되는 와전류(Eddy Current)에 기인한 발열 문제를 차단할 수 있다.In addition, the
도 4는 본 발명에 따른 무선 전력 수신 장치의 제조방법의 흐름도이고, 도 5는 본 발명에 따른 무선 전력 수신 장치에 적용된 자성체 시트에 양면테이프 및 릴리즈 필름이 적층된 상태의 단면도이다.4 is a flowchart of a method of manufacturing a wireless power receiver according to the present invention, and FIG. 5 is a cross-sectional view of a state in which a double-sided tape and a release film are stacked on a magnetic sheet applied to the wireless power receiver according to the present invention.
도 4를 참고하면, 본 발명에 따른 무선 전력 수신 장치의 제조방법은 먼저, 자성체 시트를 플레이크 처리하여 다수의 미세 조각을 형성한다(S100). Referring to FIG. 4, in the method of manufacturing a wireless power receiving apparatus according to the present invention, first, a magnetic sheet is flaked to form a plurality of fine pieces (S100).
그다음, 플레이크 처리된 자성체 시트의 평탄화, 슬림화 및 안정화를 위한 라미네이트 공정을 실시한다(S110). 마지막으로, 플레이크 처리된 자성체 시트에 무선 전력 수신 안테나 모듈 및 무선 전력 수신 모듈을 접착한다(S120).Then, a lamination process for flattening, slimming, and stabilizing the flake-treated magnetic sheet is performed (S110). Finally, the wireless power reception antenna module and the wireless power reception module are adhered to the flaked magnetic sheet (S120).
상기의 'S100' 공정을 수행하기 위한 자성체 시트는 멜트 스피닝에 의한 급냉응고법(RSP)으로 제조된 비정질 시트를 적용할 수 있고, 후속된 열처리 후의 후처리를 용이하게 할 수 있도록 제조된 비정질 시트를 일정한 길이로 컷팅하여 적층할 수 있다. As the magnetic sheet for performing the'S100' process, an amorphous sheet manufactured by the rapid cooling solidification method (RSP) by melt spinning can be applied, and an amorphous sheet manufactured to facilitate post-treatment after the subsequent heat treatment can be applied. It can be cut to a certain length and laminated.
상술된 비정질 시트는 Fe계 비정질 시트를 적용하는 것이 바람직하며, 예를 들어, Fe-Si-B 또는 Fe-Si-B-Co 합금으로 이루어진 30um 이하의 극박형 비정질 시트를 멜트 스피닝에 의한 급냉응고법(RSP)으로 제조한다.It is preferable to apply an Fe-based amorphous sheet as the amorphous sheet described above, for example, an ultra-thin amorphous sheet of 30 μm or less made of Fe-Si-B or Fe-Si-B-Co alloy is rapidly cooled and solidified by melt spinning. (RSP).
이러한 Fe계 비정질 시트는 Fe-Si-B, Fe-Si-B-Cu-Nb, Fe-Zr-B 및 Co-Fe-Si-B로 이루어진 군에서 선택되는 조성을 갖고, 비정질인 합금을 1종 이상 포함하는 비정질 합금 분말을 사용할 수 있다.This Fe-based amorphous sheet has a composition selected from the group consisting of Fe-Si-B, Fe-Si-B-Cu-Nb, Fe-Zr-B, and Co-Fe-Si-B, and is an amorphous alloy. The amorphous alloy powder containing the above can be used.
그리고, 'S100'공정 전에, 원하는 투자율을 얻을 수 있도록 비정질 시트를 300℃ 내지 600℃의 온도범위에서 30분 내지 2시간 동안 열처리 공정을 수행할 수 있다.And, before the'S100' process, the amorphous sheet may be subjected to a heat treatment process for 30 minutes to 2 hours at a temperature range of 300°C to 600°C to obtain a desired permeability.
이 경우, 열처리 분위기는 비정질 시트의 Fe 함량이 높을지라도, 산화가 발생되지 않는 온도 범위에서 이루어지므로 분위기 로에서 이루어질 필요는 없고, 대기 중에서 열처리를 진행하여도 무방하다. 또한, 산화 분위기 또는 질소 분위기에서 열처리가 이루어질지라도 동일한 온도 조건이라면 비정질 시트의 투자율은 실질적으로 차이가 없다.In this case, the heat treatment atmosphere does not have to be made in an atmosphere furnace, since the heat treatment atmosphere is performed in a temperature range in which oxidation does not occur even though the Fe content of the amorphous sheet is high, and the heat treatment may be performed in the air. In addition, even if the heat treatment is performed in an oxidizing atmosphere or a nitrogen atmosphere, there is substantially no difference in the permeability of the amorphous sheet under the same temperature conditions.
상기한 열처리 온도가 300℃ 미만인 경우 원하는 투자율 보다 높은 투자율을 나타내며 열처리 시간이 길게 소요되는 문제가 있고, 600℃를 초과하는 경우는 과열처리에 의해 투자율이 현저하게 낮아져서 원하는 투자율을 나타내지 못하는 문제가 있다. 일반적으로 열처리 온도가 낮으면 처리시간이 길게 소요되고, 반대로 열처리 온도가 높으면 처리시간은 단축된다. When the above-described heat treatment temperature is less than 300°C, the permeability is higher than the desired permeability and the heat treatment time is required, and when the heat treatment temperature exceeds 600°C, the permeability is significantly lowered due to the superheat treatment and thus the desired permeability cannot be displayed. . In general, when the heat treatment temperature is low, the treatment time is long, and when the heat treatment temperature is high, the treatment time is shortened.
이와 같이, 열처리 공정을 수행하면, 자성체 시트는 취성이 강하게 되어 플레이크 처리를 실시할 때 쉽게 플레이크가 이루어질 수 있게 된다. In this way, when the heat treatment process is performed, the magnetic sheet becomes brittle, so that flakes can be easily formed when performing the flake treatment.
또한, 본 발명에서는 플레이크 처리에 의해 분리된 다수의 미세 조각의 유동을 방지하기 위하여, 자성체 시트의 양측면에 지지 시트를 부착한 후, 플레이크 처리한다.In addition, in the present invention, in order to prevent the flow of a plurality of fine pieces separated by flake treatment, support sheets are attached to both sides of the magnetic sheet, and then flake treatment is performed.
여기서, 지지 시트는 양면테이프의 단일 구조 또는 도 5에 도시된 바와 같이, 양면테이프(151,152)와 릴리즈 필름(160)이 적층된 적층 구조일 수 있다. 이때, 릴리즈 필름(160)은 하나의 양면테이프(152)에 적층된다. 그리고, 자성체 시트를 전자 기기에 부착할 때, 릴리즈 필름(160)은 제거된다.Here, the support sheet may be a single structure of double-sided tape or a laminated structure in which double-
더불어, 본 발명에서는 자성체 시트의 두께는 15 ~ 35um 범위를 갖는 것을 사용하며, 자성체 시트의 투자율은 자성체 시트의 두께에 비례하여 증가한다.In addition, in the present invention, the magnetic sheet has a thickness in the range of 15 to 35 um, and the magnetic permeability of the magnetic sheet increases in proportion to the thickness of the magnetic sheet.
도 6은 본 발명에 따른 무선 전력 전송 시스템의 블록도이다.6 is a block diagram of a wireless power transmission system according to the present invention.
도 6을 참고하면, 본 발명에 따른 무선 전력 전송 시스템은 전력을 무선으로 송신하는 무선 전력 송신 장치(10); 상기 무선 전력 송신 장치(10)로부터 전력을 무선으로 수신하며, 전력으로 변환시키는 무선 전력 수신 장치(100)를 포함하며, 상기 무선 전력 수신 장치(100)는 도 1에 도시된 바와 같이, 플레이크 처리되어 다수의 미세 조각(細片)으로 분리 및/또는 크랙이 형성된 자성체 시트(110); 상기 자성체 시트(110)에 접착된 무선 전력 수신 안테나 모듈(120); 상기 무선 전력 수신 안테나 모듈(120)과 이격되어 있으며, 상기 자성체 시트(110)에 접착되어 있는 무선 전력 수신 모듈(130)을 포함한다.6, a wireless power transmission system according to the present invention includes a wireless
여기서, 도 6과 같이, 무선 전력 송신 장치(10)는 안테나(또는 코일)(12)를 통하여 전력을 무선으로 송신하고, 무선 전력 수신 장치(100)는 전력을 안테나(또는 코일)(121)로 수신받는다.Here, as shown in FIG. 6, the
본 발명의 무선 전력 전송 시스템(100)에서는 무선 전력 송신 장치(10)에서 하나 이상의 무선 전력 전달 방법을 이용하여 무선 전력 수신장치(100)로 상호간 접촉이 없이 무선으로 전력을 전달할 수 있다. In the wireless
즉, 무선 전력 전송 시스템(100)은 무선 전력 신호에 의한 자기 유도 현상에 기초한 유도 결합(Inductive Coupling) 방식과 특정한 주파수의 무선 전력 신호에 의한 전자기적 공진 현상에 기초한 자기 공진 결합(Magnetic Resonance Coupling) 방식 중 하나 이상을 이용하여 전력을 전달할 수 있다.That is, the wireless
여기서, 유도 결합 방식에 의한 무선 전력 송신은 1차 코일 및 2차 코일을 이용하여 전력을 무선으로 전송하는 기술로, 자기 유도 현상에 의하여 하나의 코일에서 변화하는 자기장 통해 다른 코일 쪽에 전류가 유도됨으로써 전력이 전달되는 것을 말한다.Here, wireless power transmission by the inductive coupling method is a technology that transmits power wirelessly using a primary coil and a secondary coil, and a current is induced to the other coil through a magnetic field that changes in one coil by a magnetic induction phenomenon. It refers to the transmission of power.
상기 공진 결합 방식에 의한 무선 전력 송신은 상기 무선 전력 송신 장치(10)에서 전송한 무선 전력 신호에 의하여 상기 무선 전력 수신장치(100)에서 공진이 발생하고, 상기 공진 현상에 의하여 상기 무선 전력 송신 장치(10)로부터 상기 무선 전력 수신 장치(100)로 전력이 전달되는 것을 말한다.In the wireless power transmission by the resonance coupling method, resonance is generated in the
도 7은 본 발명에 따라 휴대용 단말에 무선 전력 수신 장치가 설치되어 있는 상태를 설명하기 위한 모식적인 분해 사시도이다.7 is a schematic exploded perspective view for explaining a state in which a wireless power receiver is installed in a portable terminal according to the present invention.
본 발명에 따른 무선 전력 수신 장치는 후면 커버에 조립되어 휴대용 단말와 결합될 수 있다.The wireless power receiving apparatus according to the present invention may be assembled on a rear cover and combined with a portable terminal.
즉, 도 7을 참고하면, 무선 전력 수신 장치(100)는 휴대용 단말의 후면 커버(320) 내측에 설치할 수 있다. 여기서, 휴대용 단말는 휴대용 단말 기능을 수행하는 단말 본체(300); 및 단말 본체(300) 후면에 착탈 가능한 후면 커버(300)로 구성된다. 단말 본체(300)의 후면에는 배터리(310)가 장착되어 있고, 후면 커버(320)가 단말 본체(300)에 결합될 때, 무선 전력 수신 장치(100)는 배터리(310)와 전기적으로 연결되어 무선 전력 수신 장치(100)에서 수신된 전력이 배터리(310)로 공급된다.That is, referring to FIG. 7, the wireless
상기한 무선 전력 수신 장치(100)의 조립 위치는 후면 커버(320) 이외의 단말 본체(300)에 배치될 수도 있다.The assembly position of the wireless
이러한 휴대용 단말는 휴대폰, 노트북 컴퓨터(Notebook computer), PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), MP3, 네비게이션 등이 포함될 수 있다.Such portable terminals may include mobile phones, notebook computers, personal digital assistants (PDAs), portable multimedia players (PMPs), MP3s, navigation, and the like.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.In the above, the present invention has been illustrated and described by way of example and description of specific preferred embodiments, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and common knowledge in the technical field to which the present invention belongs within the scope not departing from the spirit of the present invention. Various changes and modifications will be possible by those who have
10:무선 전력 송신 장치 12,121:안테나
100:무선 전력 수신 장치 110:자성체 시트
111:미세 조각 115,116:지지시트
120:무선 전력 수신 안테나 모듈 130:무선 전력 수신 모듈
151,152:양면테이프 160:릴리즈 필름
300:단말 본체 310:배터리
320:후면 커버 10: wireless power transmission device 12,121: antenna
100: wireless power receiver 110: magnetic sheet
111: fine piece 115, 116: support sheet
120: wireless power receiving antenna module 130: wireless power receiving module
151,152: double-sided tape 160: release film
300: terminal body 310: battery
320: rear cover
Claims (11)
상기 자성체 시트에 접착된 무선 전력 수신 안테나 모듈; 및
상기 무선 전력 수신 안테나 모듈과 이격되어 있으며, 상기 자성체 시트에 접착되어 있는 무선 전력 수신 모듈;을 포함하며,
상기 자성체 시트는 수평 방향으로 열전도율이 10~20W/mK이고, 수직 방향으로 열전도율이 0.5W/mK 이하인 무선 전력 수신 장치.A magnetic sheet that is flake-treated and separated into a plurality of fine pieces and cracks are formed;
A wireless power reception antenna module adhered to the magnetic sheet; And
Includes; a wireless power reception module spaced apart from the wireless power reception antenna module and adhered to the magnetic sheet,
The magnetic sheet is a wireless power receiver having a thermal conductivity of 10 to 20 W/mK in a horizontal direction and a thermal conductivity of 0.5 W/mK or less in a vertical direction.
상기 무선 전력 수신 안테나 모듈은 상기 무선 전력 수신 안테나 모듈이 접착되어 있는 자성체 시트의 일면 또는 타면에 접착되어 있는 무선 전력 수신 장치.The method of claim 1,
The wireless power reception antenna module is a wireless power reception device that is adhered to one or the other surface of the magnetic sheet to which the wireless power reception antenna module is adhered.
상기 무선 전력 수신 안테나 모듈의 FPCB와 상기 무선 전력 수신 모듈의 FPCB는 전기적으로 연결되어 있는 무선 전력 수신 장치.The method of claim 4, wherein the wireless power reception module is an FPCB on which components for wireless power reception are mounted,
A wireless power receiving device in which the FPCB of the wireless power receiving antenna module and the FPCB of the wireless power receiving module are electrically connected.
상기 휴대 단말 본체에 착탈 가능하게 결합된 후면 커버; 및
상기 후면 커버에 설치된 무선 전력 수신 장치;를 포함하며,
상기 무선 전력 수신 장치는, 플레이크 처리되어 다수의 미세 조각으로 분리 및 크랙이 형성된 자성체 시트; 상기 자성체 시트에 접착된 무선 전력 수신 안테나 모듈; 및 상기 무선 전력 수신 안테나 모듈과 이격되어 있으며, 상기 자성체 시트에 접착되어 있는 무선 전력 수신 모듈;을 포함하며,
상기 자성체 시트는 수평 방향으로 열전도율이 10~20W/mK이고, 수직 방향으로 열전도율이 0.5W/mK 이하인 휴대용 단말.A portable terminal body;
A rear cover detachably coupled to the mobile terminal body; And
Includes; a wireless power receiving device installed on the rear cover,
The wireless power receiver may include a magnetic sheet that is flake-processed to separate and crack a plurality of fine pieces; A wireless power reception antenna module adhered to the magnetic sheet; And a wireless power receiving module spaced apart from the wireless power receiving antenna module and adhered to the magnetic sheet.
The magnetic sheet is a portable terminal having a thermal conductivity of 10 to 20 W/mK in a horizontal direction and a thermal conductivity of 0.5 W/mK or less in a vertical direction.
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