KR102394983B1 - Coil module and apparatus for recieving power wirelessly using the same - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 기술적 측면에 따른 코일 모듈은, 기판, 상기 기판의 중앙부에 형성되는 무선 충전 코일 및 상기 중앙부의 일측부 및 타측부에 형성되는 제1 무선 통신 코일을 포함할 수 있다. 상기 무선 충전 코일은 상기 제1 무선 통신 코일과 서로 직접 접촉하지 않고, 상기 기판, 상기 무선 충전 코일 및 상기 제1 무선 통신 코일이 겹치는 상기 기판의 일부 영역에서, 상기 무선 충전 코일은 상기 일부 영역의 일면에, 상기 제1 무선 통신 코일은 상기 일부 영역의 타면에 각각 형성될 수 있다.The coil module according to one technical aspect of the present invention may include a substrate, a wireless charging coil formed in the central portion of the substrate, and a first wireless communication coil formed in one side and the other side of the central portion. The wireless charging coil does not directly contact each other with the first wireless communication coil, and in a partial region of the substrate in which the substrate, the wireless charging coil, and the first wireless communication coil overlap, the wireless charging coil is located in the partial region. On one side, the first wireless communication coil may be formed on the other side of the partial area, respectively.

Description

코일 모듈 및 그를 이용한 무선 전력 수신 장치 {COIL MODULE AND APPARATUS FOR RECIEVING POWER WIRELESSLY USING THE SAME}Coil module and wireless power receiving device using same {COIL MODULE AND APPARATUS FOR RECIEVING POWER WIRELESSLY USING THE SAME}

본 발명은 코일 모듈 및 그를 이용한 무선 전력 수신 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a coil module and a wireless power receiving apparatus using the same.

모바일 단말의 다기능화에 따라, 모바일 단말에 다양한 코일이 적용되고 있다. With the multifunctionalization of mobile terminals, various coils are being applied to mobile terminals.

예를 들어, 모바일 단말이기에는 무선 충전을 위한 무선 충전 코일이나, 무선 통신을 위한 코일들이 적용되고 있다. 무선 통신을 위한 코일로서는, RFID 태그용 코일, 근거리 무선 통신용(NFC) 코일, 마그네틱 카드 리더기와 연동하는 통신용 코일 등 다양한 타입의 코일들이 적용 가능하다.
For example, in a mobile terminal, a wireless charging coil for wireless charging or coils for wireless communication are applied. As the coil for wireless communication, various types of coils such as a coil for RFID tag, a coil for short-range wireless communication (NFC), and a coil for communication interlocking with a magnetic card reader are applicable.

따라서, 하나의 모바일 단말에 다양한 종류의 코일이 탑재되는 것이 요구되는 반면, 모바일 단말에 대해서는 소형화의 요구가 존재하고 있다. 이에 따라, 다양한 종류의 코일의 공간적인 효율을 높이는 코일 모듈 및 그를 이용한 무선 전력 수신 장치에 대한 요구가 있다.
Accordingly, while it is required that various types of coils are mounted on one mobile terminal, there is a demand for miniaturization of the mobile terminal. Accordingly, there is a demand for a coil module that increases spatial efficiency of various types of coils and a wireless power receiving apparatus using the same.

대한민국 등록특허 제10-1449123호Republic of Korea Patent No. 10-1449123 대한민국 등록특허 제10-1546720호Republic of Korea Patent No. 10-1546720

본 발명에 따른 일 실시형태의 목적은, 다양한 종류의 코일의 공간적인 효율을 높일 수 있는 코일 모듈 및 그를 이용한 무선 전력 수신 장치를 제공하는데 있다.
It is an object of an embodiment according to the present invention to provide a coil module capable of increasing spatial efficiency of various types of coils and a wireless power receiving apparatus using the same.

본 발명의 일 기술적 측면은 코일 모듈을 제안한다. 상기 코일 모듈은 기판, 상기 기판의 중앙부에 형성되는 무선 충전 코일 및 상기 중앙부의 일측부에서 복수회 권선되어 형성되는 제1 코일부 및 상기 중앙부의 타측부에서 복수회 권선되어 형성되는 제2 코일부를 포함하는 제1 무선 통신 코일을 포함할 수 있다.
One technical aspect of the present invention proposes a coil module. The coil module includes a substrate, a wireless charging coil formed in the central portion of the substrate, a first coil portion formed by winding a plurality of times on one side of the central portion, and a second coil portion formed by winding a plurality of times on the other side of the central portion. It may include a first wireless communication coil comprising a.

본 발명의 다른 일 기술적 측면은 무선 전력 수신 장치를 제안한다. 상기 무선 전력 수신 장치는 코일 모듈을 포함하는 공진기를 통하여 무선으로 전력 또는 통신 데이터를 수신하는 무선 전력 수신 장치로서, 상기 코일 모듈은 기판, 상기 기판의 중앙부에 형성되는 무선 충전 코일 및 상기 중앙부의 일측부에서 복수회 권선되어 형성되는 제1 코일부 및 상기 중앙부의 타측부에서 복수회 권선되어 형성되는 제2 코일부를 포함하는 제1 무선 통신 코일을 포함할 수 있다.
Another technical aspect of the present invention proposes an apparatus for receiving power wirelessly. The wireless power receiver is a wireless power receiver that wirelessly receives power or communication data through a resonator including a coil module, wherein the coil module includes a substrate, a wireless charging coil formed in a central portion of the substrate, and a part of the central portion It may include a first wireless communication coil including a first coil portion formed by winding a plurality of times on the side portion and a second coil portion formed by winding a plurality of times on the other side portion of the central portion.

상기한 과제의 해결 수단은, 본 발명의 특징을 모두 열거한 것은 아니다. 본 발명의 과제 해결을 위한 다양한 수단들은 이하의 상세한 설명의 구체적인 실시형태를 참조하여 보다 상세하게 이해될 수 있을 것이다.
The means for solving the above-described problems do not enumerate all the features of the present invention. Various means for solving the problems of the present invention may be understood in more detail with reference to specific embodiments in the following detailed description.

본 발명의 일 실시형태에 따른 코일 모듈 및 그를 이용한 무선 전력 수신 장치는, 다양한 종류의 코일의 공간적인 효율을 높일 수 있는 효과를 가질 수 있다.
A coil module and a wireless power receiving apparatus using the same according to an embodiment of the present invention may have the effect of increasing the spatial efficiency of various types of coils.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 수신 장치의 일 적용예를 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 수신 장치의 다른 일 적용예를 도시하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 수신 장치를 설명하는 블록 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 모듈을 도시하는 도면이다.
도 5는 도 4에 도시된 무선 충전 코일을 도시하는 도면이다.
도 6은 도 4에 도시된 제2 무선 통신 코일을 도시하는 도면이다.
도 7은 도 4에 도시된 제1 무선 통신 코일을 도시하는 도면이다.
도 8은 도 1에 도시된 코일 모듈의 일면을 도시하는 평면도다.
도 9는 도 1에 도시된 코일 모듈의 타면을 도시하는 저면도다.
도 10은 도 8에 도시된 무선 충전 코일의 일면을 도시하는 평면도다.
도 11은 도 9에 도시된 무선 충전 코일의 타면을 도시하는 저면도다.
도 12는 도 8에 도시된 제1 무선 통신 코일의 일면을 도시하는 평면도다.
도 13은 도 9에 도시된 제1 무선 통신 코일의 타면을 도시하는 저면도다.
도 14는 도 8에 도시된 제2 무선 통신 코일의 일면을 도시하는 평면도다.
도 15는 도 9에 도시된 제2 무선 통신 코일의 타면을 도시하는 저면도다.
도 16은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 코일 모듈을 도시하는 도면이다.
도 17은 도 16에 도시된 무선 충전 코일을 도시하는 도면이다.
도 18은 도 16에 도시된 제1 무선 통신 코일을 도시하는 도면이다.
도 19는 도 16에 도시된 제2 무선 통신 코일을 도시하는 도면이다.
도 20는 도 4 또는 도 16에 도시된 제1 무선 통신 코일의 동작을 설명하는 참고도이다.1 is a diagram illustrating an application example of an apparatus for receiving power wirelessly according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram illustrating another application example of an apparatus for receiving power wirelessly according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram illustrating an apparatus for receiving power wirelessly according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing a coil module according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram illustrating the wireless charging coil shown in FIG. 4 .
FIG. 6 is a diagram illustrating a second wireless communication coil illustrated in FIG. 4 .
FIG. 7 is a diagram illustrating a first wireless communication coil illustrated in FIG. 4 .
FIG. 8 is a plan view illustrating one surface of the coil module shown in FIG. 1 .
9 is a bottom view showing the other surface of the coil module shown in FIG.
10 is a plan view showing one surface of the wireless charging coil shown in FIG.
11 is a bottom view showing the other surface of the wireless charging coil shown in FIG.
12 is a plan view illustrating one surface of the first wireless communication coil shown in FIG. 8 .
13 is a bottom view showing the other surface of the first wireless communication coil shown in FIG.
14 is a plan view illustrating one surface of the second wireless communication coil shown in FIG. 8 .
15 is a bottom view showing the other surface of the second wireless communication coil shown in FIG.
16 is a diagram illustrating a coil module according to another embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a diagram illustrating the wireless charging coil shown in FIG. 16 .
18 is a diagram illustrating a first wireless communication coil shown in FIG. 16 .
19 is a diagram illustrating a second wireless communication coil shown in FIG. 16 .
20 is a reference diagram for explaining an operation of the first wireless communication coil shown in FIG. 4 or FIG. 16 .

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

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.
However, the embodiment of the present invention may be modified in various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. In addition, the embodiments of the present invention are provided in order to more completely explain the present invention to those of ordinary skill in the art.

이하에서는, 하나의 무선 충전 코일과 2 개의 무선 통신 코일을 구비한 실시예들을 기준으로 설명한다. 그러나, 이는 예시적인 것으로서, 무선 충전 코일이 복수 개로 구비될 수도 있고, 또는 무선 통신 코일이 1개이거나 또는 3개 이상으로 구비될 수 도 있다. 따라서, 이하의 실시예로부터 다양한 변형 실시예가 가능하며, 그러한 변형 실시예들도 본 발명의 권리 범위에 속하는 것임은 자명하다.
Hereinafter, embodiments having one wireless charging coil and two wireless communication coils will be described. However, this is an example, and a plurality of wireless charging coils may be provided, or one or three or more wireless communication coils may be provided. Accordingly, various modifications are possible from the following embodiments, and it is obvious that such modified embodiments also fall within the scope of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 수신 장치의 일 적용예를 도시하는 도면이다.1 is a diagram illustrating an application example of an apparatus for receiving power wirelessly according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 무선 전력 수신 장치는 코일 모듈을 포함할 수 있으며, 코일 모듈은 무선 충전 코일 외에도 복수의 무선 통신 코일을 포함할 수 있다. 도시된 예에서, 무선 전력 수신 장치(20)는 무선 충전용 코일(21)을 통하여 무선 전력 송신 장치(10)와 자기적으로 결합하여 무선으로 전력을 수신할 수 있다. The wireless power receiver shown in FIG. 1 may include a coil module, and the coil module may include a plurality of wireless communication coils in addition to the wireless charging coil. In the illustrated example, the wireless power receiving device 20 may be magnetically coupled to the wireless power transmitting device 10 through the wireless charging coil 21 to wirelessly receive power.

무선 전력 수신 장치(20)는 모바일 단말(30)에 결합하되거나, 또는 모바일 단말(30)의 일 구성요소일 수 있다. 무선 전력 수신 장치(20)는 무선으로 수신한 전력을 모바일 단말(30)에 제공할 수 있다. The wireless power receiver 20 may be coupled to the mobile terminal 30 , or may be a component of the mobile terminal 30 . The wireless power receiving apparatus 20 may provide the wirelessly received power to the mobile terminal 30 .

한편, 무선 전력 수신 장치(20)는 무선 통신용 코일(미도시)도 포함하고 있으므로, 도 1과 같은 무선 충전의 기능 외에도 무선 통신의 기능을 수행할 수 있다. Meanwhile, since the wireless power receiver 20 also includes a coil (not shown) for wireless communication, it can perform a wireless communication function in addition to a wireless charging function as shown in FIG. 1 .

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 수신 장치의 다른 일 적용예를 도시하는 도면이다. 2 is a diagram illustrating another application example of an apparatus for receiving power wirelessly according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 예에서, 무선 전력 수신 장치(20)는 마그네틱 카드 리더(11)와 자기적으로 결합하여 마그네틱 카드 리더에 소정의 데이터(예를 들어, 카드 정보 등)을 송신할 수 있다. In the example shown in FIG. 2 , the wireless power receiver 20 may be magnetically coupled to the magnetic card reader 11 to transmit predetermined data (eg, card information, etc.) to the magnetic card reader.

즉, 도 2에 도시된 예는 무선 전력 수신 장치(20)에 포함된 무선 통신용 코일(22)을 통하여 마그네틱 카드 리더(11)의 헤드에 자기적으로 결합하여, 카드 정보 등의 데이터를 송신할 수 있다. 이는, 마그네틱 카드 리더(11)의 헤드는 마그네틱 띠의 극성 변화로부터 카드 정보를 확인하므로, 무선 전력 수신 장치(20)는 무선 통신용 코일(22)의 극성의 변화를 제공함으로써, 마그네틱 카드 리더(11)가 마그네틱 띠를 읽어들이는 것과 같이 카드 정보를 수신하도록 할 수 있다.That is, in the example shown in FIG. 2, it is magnetically coupled to the head of the magnetic card reader 11 through the coil 22 for wireless communication included in the wireless power receiving device 20 to transmit data such as card information. can This is because the head of the magnetic card reader 11 confirms card information from the change in the polarity of the magnetic strip, the wireless power receiver 20 provides a change in the polarity of the coil 22 for wireless communication, so that the magnetic card reader 11 ) can receive card information, such as reading a magnetic stripe.

무선 전력 수신 장치(20)는 근거리 무선 통신을 위한 다양한 기술(예를 들어, NFC 등)을 위한 다른 무선 통신용 코일(미도시)을 더 포함할 수도 있다.
The wireless power receiving device 20 may further include another coil (not shown) for wireless communication for various technologies (eg, NFC, etc.) for short-range wireless communication.

이와 같이, 무선 전력 수신 장치(20)는 무선으로 전력을 수신하는 것 외에도, 무선으로 데이터를 송신 또는 수신할 수 있다. 이를 위하여, 무선 전력 수신 장치(20)는 복수의 코일을 구비할 수 있다.
As such, the wireless power receiving apparatus 20 may transmit or receive data wirelessly in addition to wirelessly receiving power. To this end, the wireless power receiver 20 may include a plurality of coils.

이하에서는, 도 3을 참조하여 무선 전력 수신 장치(20)의 일 구성예에 대하여 설명한다.Hereinafter, a configuration example of the wireless power receiving apparatus 20 will be described with reference to FIG. 3 .

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 수신 장치를 설명하는 블록 구성도이다.3 is a block diagram illustrating an apparatus for receiving power wirelessly according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 무선 전력 수신 장치(20)는 공진기(310), 정류부(320), 변환부(330) 및 제어부(340)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3 , the wireless power receiver 20 may include a resonator 310 , a rectifier 320 , a converter 330 , and a controller 340 .

공진기(310)는 코일 모듈(311)을 포함할 수 있다. 코일 모듈(311)은 복수의 코일을 포함하는 기판을 포함할 수 있다. 코일 모듈(311)의 다양한 실시예에 대해서는 도 2 내지 도 19를 참조하여 이하에서 설명한다.The resonator 310 may include a coil module 311 . The coil module 311 may include a substrate including a plurality of coils. Various embodiments of the coil module 311 will be described below with reference to FIGS. 2 to 19 .

정류부(320)는 공진기(310)를 통해 수신된 교류의 무선 전력을 정류할 수 있다. 실시예에 따라, 정류부(320)는 평활 소자를 더 포함할 수 있다. The rectifier 320 may rectify the AC wireless power received through the resonator 310 . According to an embodiment, the rectifying unit 320 may further include a smoothing element.

정류부(320)의 출력은 변환부(330)로 제공되고, 변환부(330)에 의하여 모바일 단말에서 원하는 레벨의 직류 전압으로 변환될 수 있다. 제어부(340)는 변환부(330)의 동작을 제어하여 변환부(330)의 출력을 제어할 수 있다.The output of the rectifier 320 is provided to the converter 330 , and may be converted into a DC voltage of a desired level in the mobile terminal by the converter 330 . The controller 340 may control the operation of the converter 330 to control the output of the converter 330 .

상술한 구성 요소는 무선 전력 수신 장치(20)가 무선 전력을 수신하는 모드로 동작하는 경우의 예를 설명하고 있다. The above-described components describe an example in which the wireless power receiving apparatus 20 operates in a wireless power receiving mode.

한편, 무선 전력 수신 장치(20)가 무선 통신용으로 동작하는 경우, 공진기(310)를 통하여 수신된 신호를 모바일 단말로 제공할 수 있다.
Meanwhile, when the wireless power receiver 20 operates for wireless communication, a signal received through the resonator 310 may be provided to the mobile terminal.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 모듈을 도시하는 도면이다. 4 is a view showing a coil module according to an embodiment of the present invention.

도 4에서는 코일의 구조를 설명하기 위하여, 기판(100)의 일면과 타면을 구분하지 않고 코일을 도식화하였다. 즉, 도 4는 기판(100)이 투명한 상태인 것으로 가정하고 각 코일들의 권선 상태를 도시하고 있다.In FIG. 4 , in order to explain the structure of the coil, the coil is schematically illustrated without distinguishing between one surface and the other surface of the substrate 100 . That is, FIG. 4 shows the winding state of each coil assuming that the substrate 100 is in a transparent state.

도 4를 참조하면, 코일 모듈은 기판(100)과, 그에 형성된 복수의 코일들(110, 120, 150)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4 , the coil module may include a substrate 100 and a plurality of coils 110 , 120 , and 150 formed thereon.

코일 모듈은 무선 충전 코일(110), 제1 무선 통신 코일(120) 및 제2 무선 통신 코일(150)을 포함할 수 있다.The coil module may include a wireless charging coil 110 , a first wireless communication coil 120 , and a second wireless communication coil 150 .

무선 충전 코일(110)은 기판(100)의 중앙부에 형성될 수 있다. The wireless charging coil 110 may be formed in the central portion of the substrate 100 .

무선 충전 코일(110)은 보다 넓은 권선 영역을 가지도록 원형으로 형성될 수 있다. The wireless charging coil 110 may be formed in a circular shape to have a wider winding area.

무선 충전 코일(110)의 원형의 내부 공간에는 상기 코일 모듈이 적용되는 모바일 단말의 일 구성이 존재할 수 있다. 도시된 예에서는, 무선 충전 코일(110)이 원형의 내부 공간을 확보하며, 원형으로 권선된 예를 도시하고 있으나, 이는 예시적인 것이다. 따라서, 무선 충전 코일(110)은 다양한 형상으로 권선될 수 있다.One configuration of a mobile terminal to which the coil module is applied may exist in the circular inner space of the wireless charging coil 110 . In the illustrated example, the wireless charging coil 110 secures a circular inner space and shows an example wound in a circular shape, but this is exemplary. Accordingly, the wireless charging coil 110 may be wound in various shapes.

제1 무선 통신 코일(120)은 상기 중앙부에 형성될 수 있다. 제1 무선 통신 코일(120)은 무선 충전 코일(110) 및 제2 무선 통신 코일(150)과 서로 직접 접촉하지 않는다.The first wireless communication coil 120 may be formed in the central portion. The first wireless communication coil 120 does not directly contact each other with the wireless charging coil 110 and the second wireless communication coil 150 .

예컨대, 기판(100), 무선 충전 코일(110) 및 제1 무선 통신 코일(120)이 겹치는 기판의 제1 일부 영역에서, 무선 충전 코일(110)은 제1 일부 영역의 일면에, 제1 무선 통신 코일(120)은 제1 일부 영역의 타면에 각각 형성될 수 있다. For example, in a first partial region of the substrate where the substrate 100, the wireless charging coil 110 and the first wireless communication coil 120 overlap, the wireless charging coil 110 is on one side of the first partial region, the first wireless The communication coil 120 may be formed on the other surface of the first partial region, respectively.

또한, 기판(100), 제2 무선 통신 코일(150) 및 제1 무선 통신 코일(120)이 겹치는 기판의 제2 일부 영역에서, 제2 무선 통신 코일(150)은 제2 일부 영역의 일면에, 제1 무선 통신 코일(120)은 제2 일부 영역의 타면에 각각 형성될 수 있다.In addition, in a second partial area of the substrate where the substrate 100, the second wireless communication coil 150 and the first wireless communication coil 120 overlap, the second wireless communication coil 150 is on one surface of the second partial area. , the first wireless communication coil 120 may be respectively formed on the other surface of the second partial area.

제2 무선 통신 코일(150)은 중앙부의 일측부 및 타측부에 형성 될 수 있다.The second wireless communication coil 150 may be formed on one side and the other side of the central part.

제2 무선 통신 코일(150)은 상기 일측부에서 복수회 권선되어 형성되는 제1 코일부(130) 및 상기 타측부에 복수회 권선되어 형성되는 제2 코일부(150)를 포함할 수 있다. 제1 코일부(130)와 제2 코일부(150)는 한 쌍의 단자를 양 단에 두고 서로 직렬 연결될 수 있다.The second wireless communication coil 150 may include a first coil unit 130 formed by winding a plurality of times on the one side and a second coil unit 150 formed by winding a plurality of times on the other side portion. The first coil unit 130 and the second coil unit 150 may be connected in series with each other with a pair of terminals disposed at both ends.

제2 무선 통신 코일(150)은 제1 코일부(130)와 제2 코일부(150)를 이용하여 넓게 자기장을 형성할 수 있다. 이에 대해서는 도 20을 참조하여 이하에서 보다 상세히 설명한다.The second wireless communication coil 150 may form a wide magnetic field using the first coil unit 130 and the second coil unit 150 . This will be described in more detail below with reference to FIG. 20 .

제2 무선 통신 코일(150)은 무선 충전 코일(110)과 서로 직접 접촉하지 않는다. 예컨대, 제2 무선 통신 코일(150)과 무선 충전 코일(110)은 일부 겹쳐질 수 있으나, 서로 직접 접촉하지 않도록, 제2 무선 통신 코일(150)과 무선 충전 코일(110)은 기판(100)의 서로 다른 면에 구비될 수 있다.The second wireless communication coil 150 does not directly contact the wireless charging coil 110 and each other. For example, the second wireless communication coil 150 and the wireless charging coil 110 may partially overlap, but so as not to directly contact each other, the second wireless communication coil 150 and the wireless charging coil 110 are the substrate 100 . may be provided on different sides of the

즉, 기판, 무선 충전 코일(110) 및 제2 무선 통신 코일(150)이 겹치는 기판의 일부 영역에서, 무선 충전 코일(110)은 일부 영역의 일면에, 제2 무선 통신 코일(150)은 일부 영역의 타면에 각각 형성될 수 있다.
That is, in a partial area of the substrate where the substrate, the wireless charging coil 110 and the second wireless communication coil 150 overlap, the wireless charging coil 110 is on one side of the partial area, and the second wireless communication coil 150 is partially They may be respectively formed on the other surface of the region.

도 5는 도 4에 도시된 무선 충전 코일을 도시하는 도면이다.FIG. 5 is a diagram illustrating the wireless charging coil shown in FIG. 4 .

도 5에서도 코일의 구조를 설명하기 위하여, 기판(100)의 일면과 타면을 구분하지 않고 무선 충전 코일(110)을 도시하였다.In FIG. 5 as well, in order to explain the structure of the coil, the wireless charging coil 110 is illustrated without distinguishing between one surface and the other surface of the substrate 100 .

무선 충전 코일(110)은 무선 전력 전송을 위한 것이므로, 타 코일에 비하여 넓은 면적이나 또는 많은 권선 횟수가 요구될 수 있다. 따라서, 무선 충전 코일(110)은 기판(100)의 중심 영역에 구비되어 상기 요구를 만족할 수 있다.Since the wireless charging coil 110 is for wireless power transmission, a larger area or a larger number of windings may be required compared to other coils. Accordingly, the wireless charging coil 110 may be provided in the central region of the substrate 100 to satisfy the above requirements.

일 예로, 무선 충전 코일(110)은 8회 내지 13회의 권선 횟수를 가질 수 있다.As an example, the wireless charging coil 110 may have a winding number of 8 to 13 times.

무선 충전 코일(110)은 다양한 무선 충전 표준이 적용될 수 있으므로, 본 명세서에서 특정 무선 충전 표준을 지원하는 것으로 한정하지 않는다. 예를 들어, 무선 충전 코일(110)은 A4WP(Alliance for Wireless Power), PMA(Power Matters Alliance) 또는 WPC(Wireless Power Consortium)를 지원할 수 있다. 또는, 무선 충전 코일(110)은 상기 표준 중 적어도 2개의 표준을 동시에 지원할 수도 있다.
Since the wireless charging coil 110 may be applied to various wireless charging standards, it is not limited to supporting a specific wireless charging standard in the present specification. For example, the wireless charging coil 110 may support Alliance for Wireless Power (A4WP), Power Matters Alliance (PMA), or Wireless Power Consortium (WPC). Alternatively, the wireless charging coil 110 may simultaneously support at least two of the standards.

도 6은 도 4에 도시된 제2 무선 통신 코일을 도시하는 도면이다.FIG. 6 is a diagram illustrating a second wireless communication coil illustrated in FIG. 4 .

도 6에서도 코일의 구조를 설명하기 위하여, 기판(100)의 일면과 타면을 구분하지 않고 제2 무선 통신 코일(150)을 도시하였다.In FIG. 6 also, in order to explain the structure of the coil, the second wireless communication coil 150 is illustrated without distinguishing between one surface and the other surface of the substrate 100 .

제2 무선 통신 코일(150)은 서로 이격된 2개의 코일, 즉, 제1 코일부(130)와 제2 코일부(140)를 포함할 수 있다. 제2 무선 통신 코일(150)은 서로 이격된 두 코일부를 이용하여, 두 코일부를 모두 커버하는 넓게 퍼진 형태의 자기장을 형성할 수 있다. The second wireless communication coil 150 may include two coils spaced apart from each other, that is, the first coil unit 130 and the second coil unit 140 . The second wireless communication coil 150 may use two coil units spaced apart from each other to form a magnetic field of a widely spread shape that covers both coil units.

충분한 이격 거리를 가지기 위하여, 중앙부의 일측부에 제1 코일부(130)가, 중앙부의 타측부에는 제2 코일부(140)가 구비될 수 있다. 따라서, 도시된 예의 경우, 기판의 전 영역을 아우르는 자기장이 제1 코일부(130)와 제2 코일부(140)에 의하여 형성될 수 있다.In order to have a sufficient separation distance, the first coil unit 130 may be provided on one side of the central portion, and the second coil unit 140 may be provided on the other side of the central portion. Accordingly, in the illustrated example, a magnetic field covering the entire region of the substrate may be formed by the first coil unit 130 and the second coil unit 140 .

제1 코일부(130)는 비 대칭 형상을 가질 수 있다. 제2 코일부(140) 또한 비 대칭 형상을 가질 수 있다.The first coil unit 130 may have an asymmetric shape. The second coil unit 140 may also have an asymmetric shape.

즉, 제1 코일부(130) 또는 제2 코일부(140)은, 중앙부의 일측부 또는 타측부에 형성되므로, 일부 영역에서는 기판의 외형에 대응되도록 형성되고, 나머지 일부 영역에서는 타 코일들과 적절한 이격 거리를 확보하기 위하여 타 코일의 형상에 대응하여 형성될 수 있다. That is, since the first coil unit 130 or the second coil unit 140 is formed on one side or the other side of the central part, it is formed to correspond to the outer shape of the substrate in some regions, and is formed to correspond to the outer shape of the substrate in some regions and with other coils in the other regions. It may be formed to correspond to the shape of the other coil in order to secure an appropriate separation distance.

예컨대, 제1 코일부(130)의 일부는 중앙부에 위치한 무선 충전 코일의 원형에 외접하는 형상이고, 제1 코일부(130)의 다른 일부는 기판(100)의 외곽 형상에 대응하여 형성될 수 있다. 제2 코일부(140)의 일부는 중앙부에 위치한 제2 무선 통신 코일에 외접하는 형상이고, 제2 코일(140)의 다른 일부는 기판(100)의 외곽 형상에 대응하여 형성될 수 있다. 따라서, 제1 코일부(130) 또는 제2 코일부(140)는 도시된 바와 같이 비대칭 형상으로 형성될 수 있다.
For example, a portion of the first coil unit 130 may have a shape circumscribing the circle of the wireless charging coil located in the central portion, and the other portion of the first coil unit 130 may be formed to correspond to the outer shape of the substrate 100 . there is. A portion of the second coil unit 140 may have a shape circumscribing the second wireless communication coil located in the central portion, and another portion of the second coil 140 may be formed to correspond to the outer shape of the substrate 100 . Accordingly, the first coil unit 130 or the second coil unit 140 may be formed in an asymmetrical shape as shown.

도 7은 도 4에 도시된 제1 무선 통신 코일을 도시하는 도면이다.FIG. 7 is a diagram illustrating a first wireless communication coil illustrated in FIG. 4 .

도 7에서도 코일의 구조를 설명하기 위하여, 기판(100)의 일면과 타면을 구분하지 않고 코일을 도식화하였다.In FIG. 7 as well, in order to explain the structure of the coil, the coil is schematically illustrated without distinguishing between one surface and the other surface of the substrate 100 .

제1 무선 통신 코일(120)은 무선 통신을 위한 것이므로, 송신 또는 수신하는 대상이 신호가 된다. 따라서, 도시된 바와 같이, 제1 무선 통신 코일(120)은 소수 횟수(예컨대, 2회 내지 5회)의 권선 횟수를 가질 수 있다.Since the first wireless communication coil 120 is for wireless communication, a target to be transmitted or received becomes a signal. Accordingly, as shown, the first wireless communication coil 120 may have a number of windings of a decimal number (eg, 2 to 5 times).

제1 무선 통신 코일(120)은 다양한 무선 통신 표준이 적용될 수 있다. 다만, 제1 무선 통신 코일(120)은 제2 무선 통신 코일(150)과 다른 무선 통신 표준을 지원할 수 있다. 예를 들어, 제1 무선 통신 코일(120)은 NFC (Near Field Communication)를 지원할 수 있다.
Various wireless communication standards may be applied to the first wireless communication coil 120 . However, the first wireless communication coil 120 may support a different wireless communication standard than the second wireless communication coil 150 . For example, the first wireless communication coil 120 may support Near Field Communication (NFC).

이하에서는, 도 8 내지 도 15를 참조하여, 기판의 각 면에서 형성되는 코일들에 대하여 설명한다.
Hereinafter, coils formed on each side of the substrate will be described with reference to FIGS. 8 to 15 .

도 8은 도 1에 도시된 코일 모듈의 일면을 도시하는 평면도이고, 도 9는 도 1에 도시된 코일 모듈의 타면을 도시하는 저면도이다. FIG. 8 is a plan view illustrating one surface of the coil module illustrated in FIG. 1 , and FIG. 9 is a bottom view illustrating the other surface of the coil module illustrated in FIG. 1 .

먼저, 도 8을 참조하면, 무선 충전 코일(111)은 일부 영역(810, 820, 830)에서 기판의 일면(11)에 빈 공간을 두고 있다. 기판의 일면(11)의 해당 빈 공간에는 제1 무선 통신 코일(121)이 형성된다. 기판은 일 측에 돌출 형성된 단자부를 포함하고, 단자부의 일면에는 각 코일들의 양 단자들이 형성될 수 있다. 제2 무선 통신 코일(151)의 제1 코일부(131)는 단자부에 가까운 일측부에 형성된다. 따라서, 각 코일의 단자가 형성되는 공간에서 제1 코일부(131)는 형성되지 않는다. 이는, 각 단자와 제1 코일부(131)가 직접 접촉하지 않도록 하기 위함이다.First, referring to FIG. 8 , the wireless charging coil 111 has an empty space on one surface 11 of the substrate in some regions 810 , 820 , and 830 . A first wireless communication coil 121 is formed in the corresponding empty space of the one surface 11 of the substrate. The substrate may include a terminal part protruding from one side, and both terminals of each coil may be formed on one surface of the terminal part. The first coil unit 131 of the second wireless communication coil 151 is formed on one side close to the terminal unit. Accordingly, the first coil unit 131 is not formed in the space where the terminals of each coil are formed. This is to prevent direct contact between each terminal and the first coil unit 131 .

이와 같이, 기판의 일면(11) 중 일부에서 코일 중 일부는 서로 단절된 복수의 패턴일 수 있다. 그러나 이는 비아와 기판의 후면에 형성된 코일을 통하여 연결될 수 있다.In this way, some of the coils on some of the one surface 11 of the substrate may be a plurality of patterns that are cut off from each other. However, it may be connected through the via and the coil formed on the back surface of the substrate.

즉, 도 9를 더 참조하면, 기판의 일면(11)의 일부 영역(810, 820, 830)에 대응되는 기판의 타면(12)의 일부 영역(910, 920, 930)에서 무선 충전 코일(112)이 형성될 수 있다. 따라서, 기판의 일면(11)의 무선 충전 코일(111)은 비아홀을 통하여 기판의 타면(12)에 형성된 무선 충전 코일(112)을 통하여 연결될 수 있다.That is, further referring to FIG. 9 , the wireless charging coil 112 in the partial regions 910 , 920 and 930 of the other surface 12 of the substrate corresponding to the partial regions 810 , 820 , 830 of the one surface 11 of the substrate. ) can be formed. Accordingly, the wireless charging coil 111 of the one surface 11 of the substrate may be connected through the wireless charging coil 112 formed on the other surface 12 of the substrate through the via hole.

한편, 기판의 타면(12)에서는, 제2 무선 통신 코일(152)이 복수의 분리된 패턴으로 형성될 수 있다. 기판의 타면(12)에서 서로 분리된 제2 무선 통신 코일(152)의 패턴들은, 비아와 기판의 일면(11)에 형성된 제2 무선 통신 코일(151)을 통하여 연결될 수 있다.Meanwhile, on the other surface 12 of the substrate, the second wireless communication coil 152 may be formed in a plurality of separated patterns. The patterns of the second wireless communication coil 152 separated from each other on the other surface 12 of the substrate may be connected to the via and the second wireless communication coil 151 formed on the one surface 11 of the substrate.

마찬가지로, 도 8에 도시된 바와 같이, 제2 무선 통신 코일(151) 또한 일부 영역(840)에서 기판의 일면(11)에 빈 공간을 두고 있다. 이러한 기판의 일면(11)의 해당 빈 공간에는 무선 충전 코일(111) 또는 제1 무선 통신 코일(121)의 단자를 인출하기 위한 코일 패턴이 형성될 수 있다. Similarly, as shown in FIG. 8 , the second wireless communication coil 151 also has an empty space on one surface 11 of the substrate in the partial area 840 . A coil pattern for drawing out a terminal of the wireless charging coil 111 or the first wireless communication coil 121 may be formed in the corresponding empty space of the one surface 11 of the substrate.

즉, 제2 무선 통신 코일(151)은 무선 충전 코일(111)과 서로 직접 접촉하지 않고, 무선 충전 코일(111) 및 제2 무선 통신 코일(151)이 겹치는 기판(11)의 일부 영역(840)에서, 무선 충전 코일(111)은 일부 영역(840)의 일면(예를 들어, 도 8에 도시된 예와 같이 상면)에, 제2 무선 통신 코일(151)은 일부 영역(840)의 타면(예를 들어, 도 9에 도시된 예와 같이 상면)에 각각 형성될 수 있다. 제1 무선 통신 코일(121) 또한 무선 충전 코일(111)과 유사하게 형성될 수 있다.That is, the second wireless communication coil 151 does not directly contact the wireless charging coil 111 and each other, and a partial region 840 of the substrate 11 where the wireless charging coil 111 and the second wireless communication coil 151 overlap. ), the wireless charging coil 111 is on one surface of the partial area 840 (eg, the upper surface as shown in FIG. 8 ), and the second wireless communication coil 151 is the other surface of the partial area 840 . (For example, the upper surface as shown in the example shown in FIG. 9) may be respectively formed. The first wireless communication coil 121 may also be formed similarly to the wireless charging coil 111 .

이하, 도 10 내지 도 15를 참조하여, 기판의 각 면에 형성된 코일들을 각각 살펴본다.
Hereinafter, coils formed on each side of the substrate will be looked at with reference to FIGS. 10 to 15 .

도 10은 도 8에 도시된 무선 충전 코일의 일면을 도시하는 평면도이고, 도 11은 도 9에 도시된 무선 충전 코일의 타면을 도시하는 저면도이다.10 is a plan view showing one side of the wireless charging coil shown in FIG. 8, and FIG. 11 is a bottom view showing the other side of the wireless charging coil shown in FIG.

먼저 도 10을 참조하면, 기판의 일면(11)에서 무선 충전 코일은 서로 분리된 복수의 제1 코일 패턴(1011,1012,1013)을 포함한다. 복수의 제1 코일 패턴(1011,1012,1013)은 서로 일정 이상 이격되어 있으며, 이러한 이격 공간을 통하여 제1 무선 통신 코일이나 제2 무선 통신 코일이 형성 될 수 있음은 기 상술한 바와 같다.First, referring to FIG. 10 , the wireless charging coil on one surface 11 of the substrate includes a plurality of first coil patterns 1011 , 1012 , and 1013 separated from each other. As described above, the plurality of first coil patterns 1011 , 1012 , and 1013 are spaced apart from each other by a predetermined distance or more, and the first wireless communication coil or the second wireless communication coil can be formed through this spaced space.

한편, 무선 충전 코일은 전류가 흐르도록 형성되어야 하므로, 도 10에서 서로 단절된 복수의 제1 코일 패턴(1011,1012,1013)들을 서로 전기적으로 연결시켜야 한다. 이를 위하여, 도 11에 도시된 바와 같이, 기판의 일면(11)과 타면(12)을 관통하는 비아홀과, 기판의 타면(12)에 형성된 제2 코일 패턴(1110) 통하여, 도 10에서 서로 단절된 복수의 제1 코일 패턴(1011,1012,1013)들을 전기적으로 연결할 수 있다. 도시된 바와 같이, 비아홀은 단절된 코일 패턴들의 말단에 대응되는 위치에 형성될 수 있다.On the other hand, since the wireless charging coil is formed to allow current to flow, the plurality of first coil patterns 1011 , 1012 , and 1013 disconnected from each other in FIG. 10 must be electrically connected to each other. To this end, as shown in FIG. 11 , a via hole passing through one surface 11 and the other surface 12 of the substrate and a second coil pattern 1110 formed on the other surface 12 of the substrate are cut off from each other in FIG. The plurality of first coil patterns 1011 , 1012 , and 1013 may be electrically connected. As shown, the via hole may be formed at a position corresponding to the ends of the disconnected coil patterns.

도 11에서는, 기판의 타면(12)에 무선 충전 코일의 전체 형상에 대응되는 형상으로 제2 코일 패턴(1110)이 형성되어 있다. 그러나, 이는 실시예에 따라, 서로 단절된 복수의 제1 코일 패턴(1011,1012,1013)들 만을 전기적으로 연결하도록 일부 영역(1111, 1112, 1113)에만 코일 패턴을 형성할 수도 있다.In FIG. 11 , a second coil pattern 1110 is formed on the other surface 12 of the substrate in a shape corresponding to the overall shape of the wireless charging coil. However, according to an exemplary embodiment, the coil pattern may be formed only in some regions 1111 , 1112 , and 1113 to electrically connect only the plurality of first coil patterns 1011 , 1012 , and 1013 that are cut off from each other.

이와 같이, 무선 충전 코일은 기판의 양면을 이용하여 코일을 형성할 수 있다. 또한, 무선 충전 코일은 기판의 일면에서 서로 단절된 복수의 코일 패턴(1011 내지 1013, 도 10에 도시)과, 기판의 타면에서 그러한 단절된 복수의 코일 패턴을 전기적으로 연결하는 코일 패턴(1110, 도 11에 도시)를 포함함을 알 수 있다. 이는, 단절된 코일 패턴의 단절된 영역을 통하여, 제1 무선 통신 코일 또는 제2 무선 통신 코일을 형성하기 위함이다.
In this way, the wireless charging coil may form a coil using both surfaces of the substrate. In addition, the wireless charging coil has a plurality of coil patterns (1011 to 1013, shown in FIG. 10) cut off from each other on one surface of the substrate, and a coil pattern (1110, FIG. 11) for electrically connecting the plurality of coil patterns that are disconnected from each other on the other surface of the substrate. shown in ) is included. This is to form a first wireless communication coil or a second wireless communication coil through the disconnected area of the disconnected coil pattern.

도 12는 도 8에 도시된 제2 무선 통신 코일의 일면을 도시하는 평면도이고, 도 13은 도 9에 도시된 제2 무선 통신 코일의 타면을 도시하는 저면도다.12 is a plan view illustrating one surface of the second wireless communication coil shown in FIG. 8 , and FIG. 13 is a bottom view illustrating the other surface of the second wireless communication coil shown in FIG. 9 .

도 12 및 도 13을 참조하면, 기판의 일면(11)에서 제2 무선 통신 코일은 서로 단절된 복수의 코일 패턴(1210, 1220)과, 기판의 타면(12)에 형성된 서로 연결된 코일 패턴(1310)을 포함할 수 있다. 12 and 13 , the second wireless communication coil on one surface 11 of the substrate includes a plurality of coil patterns 1210 and 1220 cut off from each other, and a coil pattern 1310 connected to each other formed on the other surface 12 of the substrate. may include

이는 기판의 일면(11)에서는 단자부로 타 코일들의 단자가 인출되므로, 제2 무선 통신 코일은 서로 단절된 복수의 코일 패턴(1210, 1220)으로 형성되는 것이다.This is because the terminals of the other coils are drawn out from the one surface 11 of the substrate to the terminal part, so that the second wireless communication coil is formed of a plurality of coil patterns 1210 and 1220 cut off from each other.

즉, 제2 무선 통신 코일 또한 기판의 양면을 이용하여 코일을 형성할 수 있다. 제2 무선 통신 코일은 기판의 일면에서 서로 단절된 복수의 코일 패턴(1210, 1220, 도 12에 도시)과, 기판의 타면에서 그러한 단절된 복수의 코일 패턴을 전기적으로 연결하는 코일 패턴(1310, 도 13에 도시)를 포함할 수 있으며, 이는, 단절된 코일 패턴의 단절된 영역을 통하여, 무선 충전 코일 또는 제1 무선 통신 코일을 형성하기 위함이다.
That is, the second wireless communication coil may also form a coil using both surfaces of the substrate. The second wireless communication coil has a plurality of coil patterns (1210, 1220, shown in FIG. 12) disconnected from each other on one surface of the substrate, and a coil pattern (1310, FIG. 13) for electrically connecting a plurality of coil patterns that are disconnected from each other on the other surface of the substrate. shown in), which is to form a wireless charging coil or a first wireless communication coil through the disconnected area of the disconnected coil pattern.

도 14는 도 8에 도시된 제1 무선 통신 코일의 일면을 도시하는 평면도이고, 도 15는 도 9에 도시된 제1 무선 통신 코일의 타면을 도시하는 저면도다.14 is a plan view illustrating one surface of the first wireless communication coil shown in FIG. 8 , and FIG. 15 is a bottom view illustrating the other surface of the first wireless communication coil shown in FIG. 9 .

먼저 도 14를 참조하면, 기판의 일면(11)에서 제1 무선 통신 코일(도 8의 121)은 도시된 바와 같이, 제1 코일 패턴(1410)을 포함할 수 있다. 제1 코일 패턴(1410)은 전기적으로 연결된 하나 또는 복수의 패턴일 수 있다. 이는, 도 8 및 도 10에 나타낸 바와 같이, 기판의 일면(11)에서 무선 충전 코일이 서로 이격되어 있으므로, 그러한 이격된 공간을 통하여 제1 코일 패턴(1410)은 전기적으로 연결될 수 있다.Referring first to FIG. 14 , a first wireless communication coil ( 121 in FIG. 8 ) on one surface 11 of a substrate may include a first coil pattern 1410 . The first coil pattern 1410 may be one or a plurality of electrically connected patterns. As shown in FIGS. 8 and 10 , since the wireless charging coils are spaced apart from each other on one surface 11 of the substrate, the first coil pattern 1410 may be electrically connected through the spaced apart space.

도 15를 참조하면, 기판의 타면(12)에서 제1 무선 통신 코일은, 서로 분리된 제2 코일 패턴(1510, 1520)을 포함할 수 있다. 이는, 기판의 타면(12)에서 무선 충전 코일은 연결된 패턴으로 형성될 수 있으므로, 그러한 연결된 무선 충전 코일의 패턴과 접촉하지 않도록 일부 영역에서 제2 무선 통신 코일은 형성되지 않으며, 그에 따라 서로 분리된 제2 코일 패턴(1510, 1520)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 15 , the first wireless communication coil on the other surface 12 of the substrate may include second coil patterns 1510 and 1520 separated from each other. This is because the wireless charging coil on the other surface 12 of the substrate may be formed in a connected pattern, so that the second wireless communication coil is not formed in some areas so as not to come into contact with the pattern of such a connected wireless charging coil, and, accordingly, separated from each other It may include second coil patterns 1510 and 1520 .

마찬가지로, 제1 무선 통신 코일 또한 기판의 양면을 이용하여 코일을 형성할 수 있으며, 기판의 일면에서 단절된 코일 패턴의 단절된 영역을 통하여 무선 충전 코일 또는 제2 무선 통신 코일을 형성하기 위함이다.
Similarly, the first wireless communication coil may also form a coil using both surfaces of the substrate, and through the disconnected area of the coil pattern disconnected from one side of the substrate, to form a wireless charging coil or a second wireless communication coil.

이하에서는, 도 16 내지 도 19를 참조하여, 코일 모듈의 다른 일 실시예에 대하여 설명한다.Hereinafter, another embodiment of the coil module will be described with reference to FIGS. 16 to 19 .

이하에 도시된 도 16 내지 도 19는 기판(200)의 일면과 타면을 구분하지 않고 코일을 도식화하고 있으나, 이러한 코일이 서로 겹쳐지는 영역에서 기판의 일면 또는 타면을 통하여 우회됨은, 도 4 내지 도 15을 참조하여 상술한 바로부터 쉽게 이해할 수 있다.
16 to 19 shown below schematically illustrate the coil without distinguishing one surface and the other surface of the substrate 200, but in the region where these coils overlap each other, the coil is bypassed through one surface or the other surface of the substrate, FIGS. It can be easily understood from the above description with reference to 15.

도 16은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 코일 모듈을 도시하는 도면이다. 16 is a diagram illustrating a coil module according to another embodiment of the present invention.

도 16을 참조하면, 코일 모듈 및 그를 이용한 무선 전력 수신 장치는 기판(200)에 형성되는 무선 충전 코일(210), 제1 무선 통신 코일(250) 및 제2 무선 통신 코일(220)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 16 , a coil module and a wireless power receiving device using the same may include a wireless charging coil 210 , a first wireless communication coil 250 , and a second wireless communication coil 220 formed on a substrate 200 . can

도 17은 도 16에 도시된 무선 충전 코일을 도시하는 도면으로서, 도시된 바와 같이, 무선 충전 코일(210)은 기판(200)의 중앙부에 형성될 수 있다. 이는 무선 충전을 위하여 충분한 면적 또는 권선 횟수를 용이하게 확보하기 위함이다. 무선 충전 코일(210)은 다양한 무선 충전 표준을 지원할 수 있음은 이미 상술한 바와 같다.FIG. 17 is a diagram illustrating the wireless charging coil shown in FIG. 16 , and as shown, the wireless charging coil 210 may be formed in the central portion of the substrate 200 . This is to easily secure a sufficient area or number of windings for wireless charging. As described above, the wireless charging coil 210 may support various wireless charging standards.

도 18은 도 16에 도시된 제2 무선 통신 코일을 도시하는 도면이다.18 is a diagram illustrating a second wireless communication coil shown in FIG. 16 .

제2 무선 통신 코일(250)은 서로 이격된 2개의 코일부, 즉, 제1 코일부(230)와 제2 코일부(240)를 포함할 수 있다. 제1 코일부(230)와 제2 코일부(240)는 서로 직렬 연결되거나, 또는 병렬 연결될 수도 있다. The second wireless communication coil 250 may include two coil units spaced apart from each other, that is, a first coil unit 230 and a second coil unit 240 . The first coil unit 230 and the second coil unit 240 may be connected in series or in parallel.

제2 무선 통신 코일(250)에 포함된 제1 코일부(230) 및 제2 코일부(240)는, 하나의 자기장을 형성할 수 있음은 기 상술한 바와 같다.As described above, the first coil unit 230 and the second coil unit 240 included in the second wireless communication coil 250 can form one magnetic field.

도 19는 도 16에 도시된 제1 무선 통신 코일을 도시하는 도면으로서, 적어도 일부 영역에서 무선 충전 코일(210)과 겹쳐질 수 있다. 다만, 겹치는 영역에서 제1 무선 통신 코일(220)과 무선 충전 코일(210)이 물리적으로 접촉하지 않도록, 제1 무선 통신 코일(220)과 무선 충전 코일(210)은 기판(200)의 서로 다른 면에 구비될 수 있음은 상술한 설명으로부터 쉽게 이해할 수 있다.
19 is a view illustrating the first wireless communication coil shown in FIG. 16 , and may overlap the wireless charging coil 210 in at least some areas. However, so that the first wireless communication coil 220 and the wireless charging coil 210 do not physically contact in the overlapping area, the first wireless communication coil 220 and the wireless charging coil 210 are different from each other on the substrate 200 . It can be easily understood from the above description that it can be provided on the surface.

도 20는 도 4 또는 도 16에 도시된 제2 무선 통신 코일의 동작을 설명하는 참고도이다.20 is a reference diagram for explaining the operation of the second wireless communication coil shown in FIG. 4 or FIG. 16 .

도 20을 참조하면, 제2 무선 통신용 코일은 제1 코일(2010)과, 제1 코일부에 이격 형성된 제2 코일(2020)을 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 제1 코일(2010)과 제2 코일(2020)의 사이에는 금속판이 존재할 수 있다.Referring to FIG. 20 , the second coil for wireless communication may include a first coil 2010 and a second coil 2020 formed to be spaced apart from the first coil unit. According to an embodiment, a metal plate may exist between the first coil 2010 and the second coil 2020 .

제1 코일(2010)과 제2 코일(2020)은 하나의 자기장을 형성할 수 있다. 도시된 점선은, 두 코일 사이에 형성되는 자기장을 나타내는 복수의 자기력선 중 적어도 일부를 도시하고 있다. 즉, 두 코일 사이에 형성되는 자기장을 도시하고 있다.The first coil 2010 and the second coil 2020 may form one magnetic field. The illustrated dotted line shows at least some of the plurality of magnetic force lines representing the magnetic field formed between the two coils. That is, the magnetic field formed between the two coils is shown.

이와 같이 자기장은 제1 코일(2010)에서 형성된 자기장과, 제2 코일(2020)에서 형성된 자기장이 상호 작용되어 형성된다. 예를 들어, 제1 코일(2010)에서 형성된 자기장과, 제2 코일(2020)에서 형성된 자기장은 두 코일에 평행하는 방향, 즉, 도시된 예에서는 제1 코일에서 제2 코일로 향하는 방향으로 서로 보강되어, 도시된 자기력선과 같이 두 코일을 모두 지나는 확장된 형태의 자기장이 형성될 수 있다. As described above, the magnetic field is formed by the interaction between the magnetic field formed in the first coil 2010 and the magnetic field formed in the second coil 2020 . For example, the magnetic field formed in the first coil 2010 and the magnetic field formed in the second coil 2020 are parallel to the two coils, that is, in the illustrated example, in a direction from the first coil to the second coil. By being reinforced, an extended magnetic field passing through both coils like the magnetic field lines shown may be formed.

두 코일 사이에 형성되는 자기장은 제1 코일(2010)의 적어도 일부 영역과 제2 코일(2020)의 적어도 일부 영역을 지나는 폐루프 형상이다. 도시된 예에서, 자기장은 제1 코일(2010)의 중심과 제2 코일(2020)의 중심을 지나는 폐루프로 도시되어 있다.The magnetic field formed between the two coils has a closed loop shape passing through at least a partial region of the first coil 2010 and at least a partial region of the second coil 2020 . In the illustrated example, the magnetic field is shown as a closed loop passing through the center of the first coil 2010 and the center of the second coil 2020 .

즉, 도시된 예를 참조하면, 두 코일에 모두 결합되는 자기력선은, 제1 코일(2010)을 아래에서 위로 관통하고, 제1 코일(2010)에서 제2 코일(2020) 방향으로 진행하여, 제2 코일(2020)을 위에서 아래 방향으로 관통한 후, 다시 제2 코일(2020)에서 제1 코일 방향(2010)으로 진행할 수 있다.That is, referring to the illustrated example, the magnetic force line coupled to both coils passes through the first coil 2010 from bottom to top, and proceeds from the first coil 2010 to the second coil 2020 direction, After passing through the second coil 2020 from the top to the bottom, the second coil 2020 may proceed in the first coil direction 2010 again.

이는 제1 코일(2010)에 의하여 생성된 자기장과, 제2 코일(2020)에 생성된 자기장이, 두 코일의 수평 방향으로 서로 보강되므로, 두 코일에 의해 형성되는 자기장은 두 코일을 모두 지나는 폐루프 형태로 형성될 수 있는 것이다.This is because the magnetic field generated by the first coil 2010 and the magnetic field generated by the second coil 2020 are reinforced with each other in the horizontal direction of the two coils, so the magnetic field formed by the two coils passes through both coils. It may be formed in the form of a loop.

이와 같이, 두 코일 사이에, 두 코일을 통하여 형성되는 자기장에는 두 코일을 지나는 폐루프의 자기력선이 존재하므로, 수신 코일이 두 코일 사이의 어느 임의의 위치에 존재하는 경우에도 상기 자기장과의 자기적 결합이 원활하게 이루어질 수 있다.
As described above, since a magnetic field line of a closed loop passing through the two coils exists in the magnetic field formed through the two coils between the two coils, even if the receiving coil exists at any arbitrary position between the two coils, the magnetic field with the magnetic field is Coupling may be performed smoothly.

이상에서 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다.In the above, the present invention has been described with specific matters such as specific components and limited embodiments and drawings, but these are provided to help a more general understanding of the present invention, and the present invention is not limited to the above embodiments. , various modifications and variations can be devised from these descriptions by those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains.

따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등하게 또는 등가적으로 변형된 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
Therefore, the spirit of the present invention should not be limited to the above-described embodiments, and not only the claims described below but also all modifications equivalently or equivalently to the claims described below belong to the scope of the spirit of the present invention. will do it

100, 200 : 기판
11 : 기판 일면
12 : 기판 타면
110, 111, 112, 210 : 무선 충전 코일
120, 121, 122, 220 : 제1 무선 통신 코일
130, 131, 132, 230 : 제1 코일
140, 141, 142, 240 : 제2 코일
150, 151, 152, 250 : 제2 무선 통신 코일100, 200: substrate
11: one side of the board
12: board board
110, 111, 112, 210: wireless charging coil
120, 121, 122, 220: first wireless communication coil
130, 131, 132, 230: first coil
140, 141, 142, 240: second coil
150, 151, 152, 250: second wireless communication coil

Claims (16)

기판;
상기 기판의 중앙부에서 상기 기판의 양 면을 통해 형성되는 무선 충전 코일;
상기 무선 충전 코일과 직접 접촉하지 않고, 상기 기판의 상기 중앙부에서 상기 기판의 양 면을 통해 형성되는 제1 무선 통신 코일; 및
상기 중앙부의 일측부에서 복수회 권선되어 형성되는 제1 코일부 및 상기 중앙부의 타측부에서 복수회 권선되어 형성되는 제2 코일부를 포함하는 제2 무선 통신 코일을 포함하고,
상기 무선 충전 코일과 상기 제1 무선 통신 코일이 겹치는 상기 기판의 일부 영역에서, 상기 무선 충전 코일은 상기 일부 영역의 일면에, 상기 제1 무선 통신 코일은 상기 일부 영역의 타면에 각각 형성되고,
상기 제2 무선 통신 코일은
제1 자기장을 형성하고, 상기 제1 자기장을 나타내는 복수의 자기력선 중 적어도 일부는 상기 제1 코일부의 중심과 상기 제2 코일부의 중심을 통과하는 폐루프 형상인 코일 모듈.
Board;
a wireless charging coil formed through both sides of the substrate in the central portion of the substrate;
a first wireless communication coil formed through both surfaces of the substrate in the central portion of the substrate without direct contact with the wireless charging coil; and
A second wireless communication coil including a first coil part formed by winding a plurality of times on one side of the central part and a second coil part formed by winding a plurality of times on the other side of the central part,
In a partial area of the substrate where the wireless charging coil and the first wireless communication coil overlap, the wireless charging coil is formed on one surface of the partial area, and the first wireless communication coil is formed on the other surface of the partial area, respectively,
The second wireless communication coil is
A coil module in a closed loop shape that forms a first magnetic field and passes through a center of the first coil part and a center of the second coil part, wherein at least some of the plurality of magnetic force lines representing the first magnetic field pass through the center of the first coil part.
 제1항에 있어서, 상기 무선 충전 코일은
상기 기판의 일 면에 형성된 서로 단절된 복수의 제1 코일 패턴;
상기 기판의 타면에 형성된 제2 코일 패턴; 및
상기 복수의 제1 코일 패턴의 단말과 상기 제2 코일 패턴을 연결하는 복수의 비아;
를 포함하는 코일 모듈.
According to claim 1, wherein the wireless charging coil is
a plurality of first coil patterns disconnected from each other formed on one surface of the substrate;
a second coil pattern formed on the other surface of the substrate; and
a plurality of vias connecting terminals of the plurality of first coil patterns and the second coil pattern;
A coil module comprising a.
 제2항에 있어서, 상기 제1 무선 통신 코일은
상기 기판의 상기 일 면에 형성된 서로 연결된 제1 코일 패턴;
을 포함하는 코일 모듈.
The method of claim 2, wherein the first wireless communication coil is
a first coil pattern connected to each other formed on the one surface of the substrate;
A coil module comprising a.
 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 무선 충전 코일은
원형으로 권선되어 형성되고,
상기 제1 코일부는
비 대칭 형상으로 권선되고, 상기 제1 코일부의 일부는 상기 원형의 일부에 대응되는 형상인 코일 모듈.
According to claim 1, wherein the wireless charging coil is
It is wound in a circle and is formed,
The first coil unit
A coil module wound in an asymmetrical shape, wherein a portion of the first coil portion has a shape corresponding to a portion of the circular shape.
 제1항에 있어서, 상기 제2 무선 통신 코일은
상기 무선 충전 코일 및 상기 제2 무선 통신 코일이 겹치는 상기 기판의 제1 일부 영역에서, 상기 무선 충전 코일은 상기 제1 일부 영역의 일면에, 상기 제2 무선 통신 코일은 상기 제1 일부 영역의 타면에 각각 형성되는 코일 모듈.
According to claim 1, wherein the second wireless communication coil
In a first partial area of the substrate where the wireless charging coil and the second wireless communication coil overlap, the wireless charging coil is on one surface of the first partial area, and the second wireless communication coil is on the other surface of the first partial area A coil module formed in each.
 제1항에 있어서, 상기 기판은
일 측에 돌출 형성된 단자부; 를 포함하고,
상기 단자부의 일면에는
상기 무선 충전 코일의 양 단자 및 상기 제1 무선 통신 코일의 양 단자가 형성되는 코일 모듈.
The method of claim 1, wherein the substrate is
a terminal part protruding from one side; including,
On one side of the terminal part
A coil module in which both terminals of the wireless charging coil and both terminals of the first wireless communication coil are formed.
 코일 모듈을 포함하는 공진기를 통하여 무선으로 전력 또는 통신 데이터를 수신하는 무선 전력 수신 장치로서,
상기 코일 모듈은
기판;
상기 기판의 중앙부에서 상기 기판의 양 면을 통해 형성되는 무선 충전 코일;
상기 무선 충전 코일과 직접 접촉하지 않고, 상기 기판의 상기 중앙부에서 상기 기판의 양 면을 통해 형성되는 제1 무선 통신 코일; 및
상기 중앙부의 일측부에서 복수회 권선되어 형성되는 제1 코일부 및 상기 중앙부의 타측부에서 복수회 권선되어 형성되는 제2 코일부를 포함하는 제2 무선 통신 코일을 포함하고,
상기 무선 충전 코일과 상기 제1 무선 통신 코일이 겹치는 상기 기판의 일부 영역에서, 상기 무선 충전 코일은 상기 일부 영역의 일면에, 상기 제1 무선 통신 코일은 상기 일부 영역의 타면에 각각 형성되고,
상기 제2 무선 통신 코일은
제1 자기장을 형성하고, 상기 제1 자기장을 나타내는 복수의 자기력선 중 적어도 일부는 상기 제1 코일부의 중심과 상기 제2 코일부의 중심을 통과하는 폐루프 형상인 무선 전력 수신 장치.
A wireless power receiver for wirelessly receiving power or communication data through a resonator including a coil module, comprising:
The coil module is
Board;
a wireless charging coil formed through both sides of the substrate in the central portion of the substrate;
a first wireless communication coil formed through both surfaces of the substrate in the central portion of the substrate without direct contact with the wireless charging coil; and
A second wireless communication coil including a first coil part formed by winding a plurality of times on one side of the central part and a second coil part formed by winding a plurality of times on the other side of the central part,
In a partial area of the substrate where the wireless charging coil and the first wireless communication coil overlap, the wireless charging coil is formed on one surface of the partial area, and the first wireless communication coil is formed on the other surface of the partial area, respectively,
The second wireless communication coil is
A wireless power receiver in a closed loop shape that forms a first magnetic field and passes through a center of the first coil part and a center of the second coil part, wherein at least some of the plurality of magnetic force lines representing the first magnetic field pass through the center of the first coil part.
 제9항에 있어서, 상기 무선 충전 코일은
상기 기판의 일 면에 형성된 서로 단절된 복수의 제1 코일 패턴;
상기 기판의 타면에 형성된 제2 코일 패턴; 및
상기 복수의 제1 코일 패턴의 단말과 상기 제2 코일 패턴을 연결하는 복수의 비아;
를 포함하는 무선 전력 수신 장치.
The method of claim 9, wherein the wireless charging coil is
a plurality of first coil patterns disconnected from each other formed on one surface of the substrate;
a second coil pattern formed on the other surface of the substrate; and
a plurality of vias connecting terminals of the plurality of first coil patterns and the second coil pattern;
A wireless power receiving device comprising a.
 제10항에 있어서, 상기 제1 무선 통신 코일은
상기 기판의 상기 일 면에 형성된 서로 연결된 제1 코일 패턴;
을 포함하는 무선 전력 수신 장치.
The method of claim 10, wherein the first wireless communication coil is
a first coil pattern connected to each other formed on the one surface of the substrate;
A wireless power receiving device comprising a.
 삭제delete 삭제delete 제9항에 있어서, 상기 무선 충전 코일은
원형으로 권선되어 형성되고,
상기 제1 코일부는
비 대칭 형상으로 권선되고, 상기 제1 코일부의 일부는 상기 원형의 일부에 대응되는 형상인 무선 전력 수신 장치.
The method of claim 9, wherein the wireless charging coil is
It is wound in a circle and is formed,
The first coil unit
The wireless power receiver is wound in an asymmetric shape, and a portion of the first coil portion has a shape corresponding to a portion of the circle.
 제9항에 있어서, 상기 제2 무선 통신 코일은
상기 무선 충전 코일 및 상기 제2 무선 통신 코일이 겹치는 상기 기판의 제1 일부 영역에서, 상기 무선 충전 코일은 상기 제1 일부 영역의 일면에, 상기 제2 무선 통신 코일은 상기 제1 일부 영역의 타면에 각각 형성되는 무선 전력 수신 장치.
The method of claim 9, wherein the second wireless communication coil is
In a first partial area of the substrate where the wireless charging coil and the second wireless communication coil overlap, the wireless charging coil is on one surface of the first partial area, and the second wireless communication coil is on the other surface of the first partial area A wireless power receiving device formed in each.
 제9항에 있어서, 상기 기판은
일 측에 돌출 형성된 단자부; 를 포함하고,
상기 단자부의 일면에는
상기 무선 충전 코일의 양 단자 및 상기 제1 무선 통신 코일의 양 단자가 형성되는 무선 전력 수신 장치.
10. The method of claim 9, wherein the substrate is
a terminal part protruding from one side; including,
On one side of the terminal part
A wireless power receiver in which both terminals of the wireless charging coil and both terminals of the first wireless communication coil are formed.
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