KR102527072B1 - wireless power transfer module embeded in back cover and a portable electronic device having the same - Google Patents

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KR102527072B1 KR1020160011934A KR20160011934A KR102527072B1 KR 102527072 B1 KR102527072 B1 KR 102527072B1 KR 1020160011934 A KR1020160011934 A KR 1020160011934A KR 20160011934 A KR20160011934 A KR 20160011934A KR 102527072 B1 KR102527072 B1 KR 102527072B1
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Abstract

백커버 일체형 무선전력 전송모듈이 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 백커버 일체형 무선전력 전송모듈은 휴대 단말기 본체의 후면을 덮는 백커버와 일체로 형성되는 무선전력 전송모듈로서, 금속재질로 이루어져 상기 휴대 단말기 본체의 후면을 덮는 백커버; 소정의 면적을 갖도록 상기 백커버에 관통형성되는 코일배치공; 상기 코일배치공에 배치되는 평판형 코일; 및 상기 평판형 코일에서 발생되는 자기장을 차폐하여 소요의 방향으로 집속시킬 수 있도록 자성을 갖는 재질로 이루어지고, 상기 코일배치공을 덮으면서 상기 코일배치공에 배치된 상기 평판형 코일의 일면을 고정할 수 있도록 상기 백커버의 일면에 부착되는 자기장 차폐시트;를 포함하고, 상기 백커버가 상기 휴대 단말기 본체의 후면을 덮어 상기 휴대 단말기 본체에 내장된 배터리를 외부환경으로부터 보호하는 역할과 외부로부터 송출되는 무선전력을 수신하는 안테나로서의 기능을 겸할 수 있도록 상기 평판형 코일은 상기 코일배치공의 테두리와 접촉되지 않으면서 일면이 외부로 노출되도록 상기 코일배치공에 배치될 수 있다.A back cover integrated wireless power transmission module is provided. A wireless power transmission module integrated with a back cover according to an embodiment of the present invention is a wireless power transmission module integrally formed with a back cover covering the rear surface of the main body of a portable terminal, and is made of a metal material and covers the rear surface of the main body of the portable terminal. ; a coil placement hole formed through the back cover to have a predetermined area; a flat coil disposed in the coil arrangement hole; and a material having magnetism so as to shield the magnetic field generated from the flat coil and focus it in a desired direction, and fix one surface of the flat coil disposed in the coil arrangement hole while covering the coil arrangement hole. and a magnetic field shielding sheet attached to one side of the back cover so that the back cover covers the rear surface of the portable terminal body to protect the battery built in the portable terminal body from the external environment and transmits it from the outside. In order to function as an antenna for receiving wireless power, the flat coil may be disposed in the coil disposition hole so that one surface thereof is exposed to the outside without contacting an edge of the coil disposition hole.

Description

백커버 일체형 무선전력 전송모듈 및 이를 포함하는 휴대용 전자기기{wireless power transfer module embeded in back cover and a portable electronic device having the same}Back cover integrated wireless power transmission module and portable electronic device including the same {wireless power transfer module embeded in back cover and a portable electronic device having the same}

본 발명은 휴대 단말기와 같은 휴대용 전자기기의 무선 충전에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 백커버 일체형 무선전력 전송모듈 및 이를 구비한 휴대용 전자기기에 관한 것이다.The present invention relates to wireless charging of portable electronic devices such as mobile terminals, and more particularly, to a wireless power transmission module integrated with a back cover and a portable electronic device having the same.

최근 휴대폰, 타블렛 PC 등을 비롯한 휴대 단말기에 RFID(Radio Frequency Identification: 무선식별), 근거리 무선통신(NFC), 무선충전(WPT), 대화형 펜 타블렛 등 다양한 기능이 추가되고 있다.Recently, various functions such as radio frequency identification (RFID), near field communication (NFC), wireless charging (WPT), and interactive pen tablets have been added to mobile terminals including mobile phones and tablet PCs.

이러한, 휴대 단말기에는 내장된 배터리를 무선으로 충전하기 위한 무선전력 전송 기능이 구비되고 있는데, 이러한 무선전력 전송을 통한 충전방식은 휴대 단말기에 내장되는 무선전력 수신모듈과, 상기 무선전력 수신모듈에 전력을 공급하는 무선전력 송신모듈에 의해 이루어진다.Such a portable terminal is equipped with a wireless power transmission function for wirelessly charging a built-in battery. A charging method through such wireless power transmission includes a wireless power receiving module built into the portable terminal and power to the wireless power receiving module. It is made by a wireless power transmission module that supplies.

최근 휴대 단말기가 경박단소형화됨에 따라 휴대 단말기에 내장되는 무선전력 수신모듈 역시 얇은 두께로 설계해야 하는 문제에 직면했다.Recently, as portable terminals have become light, thin, small and compact, the wireless power receiving module built into the portable terminal has also faced a problem of having to be designed with a thin thickness.

상기와 같은 매우 얇은 두께에서 요구되는 특성을 만족시키기 위하여 다각도로 연구 개발이 진행되고 있다. 그 일환으로 각 부품의 다기능화, 즉 하나의 고유한 기능만을 가지고 있던 부품의 재질이나 형상 변경 등을 통하여 인접한 다른 부품과 협조하여 인접한 부품의 기능을 보조할 수 있는 기능을 부가함으로써 기존의 제품과 동일한 두께를 유지하거나 더 얇은 두께를 가지면서도 특성 개선을 도모할 수 있는 방안이 요구되고 있다.In order to satisfy the characteristics required in the very thin thickness as described above, research and development are being conducted from various angles. As part of this, multifunctionalization of each part, that is, through changing the material or shape of a part that had only one unique function, by adding a function that can assist the function of adjacent parts in cooperation with other adjacent parts, it is different from existing products. There is a demand for a method capable of improving characteristics while maintaining the same thickness or having a smaller thickness.

이를 위해, 휴대 단말기의 백커버에 안테나 패턴을 형성하고 차폐시트를 백커버에 부착하여 무선전력 수신모듈을 백커버에 일체화하려는 시도가 있었다.To this end, there has been an attempt to integrate the wireless power reception module into the back cover by forming an antenna pattern on the back cover of the portable terminal and attaching a shielding sheet to the back cover.

한편, 최근의 휴대 단말기는 심미성과 내구성을 위하여 백커버를 포함하는 케이스의 소재로 메탈을 이용하고 있다. 이러한 메탈 소재의 케이스는 금속 소재의 특성상 플라스틱에 비하여 강도가 우수하여 내구성을 높일 수 있는 장점이 있다.Meanwhile, recent portable terminals use metal as a case material including a back cover for aesthetics and durability. A case made of such a metal material has an advantage in that durability can be increased because strength is superior to that of plastic due to the nature of the metal material.

그러나, 이러한 메탈 소재의 케이스에 무선전력 수신모듈을 단순히 부착하게 되면 소재의 특성상 전도성을 갖게 되므로 안테나 패턴의 작동이 원활하게 이루어지지 못하는 문제가 있다.However, when the wireless power receiving module is simply attached to a case made of such a metal material, since the material has conductivity due to the nature of the material, there is a problem in that the operation of the antenna pattern is not performed smoothly.

따라서, 메탈 케이스를 사용하면서도 박형화의 요구를 만족시킬 수 있는 방안이 절실히 요구되고 있다. 그 일환으로 각 부품의 다기능화, 즉 하나의 고유한 기능만을 가지고 있던 부품의 재질이나 형상 변경 등을 통하여 인접한 다른 부품과 협조하여 인접한 부품의 기능을 보조할 수 있는 기능을 부가함으로써 기존의 제품과 동일한 두께를 유지하거나 더 얇은 두께를 가지면서도 특성 개선을 도모할 수 있는 방안이 요구되고 있다.Therefore, there is an urgent need for a method capable of satisfying the demand for thinning while using a metal case. As part of this, multifunctionalization of each part, that is, through changing the material or shape of a part that had only one unique function, by adding a function that can assist the function of adjacent parts in cooperation with other adjacent parts, it is different from existing products. There is a demand for a method capable of improving characteristics while maintaining the same thickness or having a smaller thickness.

KRKR 10-145306710-1453067 B1B1

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 휴대용 전자기기의 백커버가 메탈 소재로 이루어진 경우 백커버의 일부 영역에 안테나 기능을 부여함으로써 박형화를 구현할 수 있는 백커버 일체형 무선전력 전송모듈 및 이를 포함하는 휴대용 전자기기를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been devised in consideration of the above points, and when the back cover of a portable electronic device is made of a metal material, a wireless power transmission module integrated with a back cover that can realize thinning by giving an antenna function to a part of the back cover, and Its purpose is to provide a portable electronic device including the same.

또한, 본 발명은 전체적인 두께를 증가시키지 않으면서도 백커버의 두께와 유사한 두께로 안테나를 구성하는 코일의 선경을 넓힐 수 있음으로써 무선충전효율을 높일 수 있는 백커버 일체형 무선전력 전송모듈 및 이를 포함하는 휴대용 전자기기를 제공하는데 다른 목적이 있다.In addition, the present invention is a back cover integrated wireless power transmission module that can increase wireless charging efficiency by widening the wire diameter of a coil constituting an antenna to a thickness similar to that of the back cover without increasing the overall thickness, and including the same Another object is to provide a portable electronic device.

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 휴대 단말기 본체의 후면을 덮는 백커버와 일체로 형성되는 무선전력 전송모듈로서, 금속재질로 이루어져 상기 휴대 단말기 본체의 후면을 덮는 백커버; 소정의 면적을 갖도록 상기 백커버에 관통형성되는 코일배치공; 상기 코일배치공에 배치되는 평판형 코일; 및 상기 평판형 코일에서 발생되는 자기장을 차폐하여 소요의 방향으로 집속시킬 수 있도록 자성을 갖는 재질로 이루어지고, 상기 코일배치공을 덮으면서 상기 코일배치공에 배치된 상기 평판형 코일의 일면을 고정할 수 있도록 상기 백커버의 일면에 부착되는 자기장 차폐시트;를 포함하고, 상기 백커버가 상기 휴대 단말기 본체의 후면을 덮어 상기 휴대 단말기 본체에 내장된 배터리를 외부환경으로부터 보호하는 역할과 외부로부터 송출되는 무선전력을 수신하는 안테나로서의 기능을 겸할 수 있도록 상기 평판형 코일은 상기 코일배치공의 테두리와 접촉되지 않으면서 일면이 외부로 노출되도록 상기 코일배치공에 배치되는 백커버 일체형 무선전력 전송모듈을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a wireless power transmission module integrally formed with a back cover covering the rear surface of a portable terminal body, comprising: a back cover made of a metal material and covering the rear surface of the portable terminal body; a coil placement hole formed through the back cover to have a predetermined area; a flat coil disposed in the coil arrangement hole; and a material having magnetism so as to shield the magnetic field generated from the flat coil and focus it in a desired direction, and fix one surface of the flat coil disposed in the coil arrangement hole while covering the coil arrangement hole. and a magnetic field shielding sheet attached to one side of the back cover so that the back cover covers the rear surface of the portable terminal body to protect the battery built in the portable terminal body from the external environment and transmits it from the outside. In order to function as an antenna for receiving wireless power, the planar coil is a back cover-integrated wireless power transmission module disposed in the coil placement hole so that one side is exposed to the outside without contacting the rim of the coil placement hole. to provide.

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또한, 상기 평판형 코일은 상기 코일배치공을 형성하기 위하여 상기 백커버로부터 박리된 금속판을 스탬핑 가공하여 형성된 것일 수 있다.In addition, the flat coil may be formed by stamping a metal plate peeled from the back cover to form the coil arrangement hole.

또한, 상기 평판형 코일은 상기 백커버와 동일한 재질로 이루어질 수 있다.In addition, the flat coil may be made of the same material as the back cover.

또한, 상기 평판형 코일 및 백커버는 구리, 알루미늄 및 은 중 1종 이상을 포함하는 금속재질일 수 있다.In addition, the flat coil and the back cover may be made of a metal material including at least one of copper, aluminum, and silver.

또한, 상기 평판형 코일은 절연성을 갖는 재질로 이루어져 상기 코일배치공에 충진되는 충진재를 통하여 상기 백커버와 일체화될 수 있다.In addition, the flat coil may be made of an insulating material and integrated with the back cover through a filler filled in the coil arrangement hole.

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또한, 상기 평판형 코일은 상기 백커버의 두께와 동일한 두께를 갖거나 더 얇은 두께를 갖도록 형성될 수 있다.In addition, the flat coil may have the same thickness as the thickness of the back cover or may be formed to have a smaller thickness.

또한, 상기 백커버 일체형 무선전력 전송모듈은, 상기 자기장 차폐시트는 일면에 부착되는 방열시트를 더 포함할 수 있다.In addition, the back cover-integrated wireless power transmission module may further include a heat dissipation sheet attached to one surface of the magnetic field shielding sheet.

또한, 상기 백커버 일체형 무선전력 전송모듈은, 자성을 갖는 재질로 이루어져 상기 평판형 코일의 중앙부 빈 공간에 배치되는 어트랙터를 더 포함할 수 있다.In addition, the back cover-integrated wireless power transmission module may further include an attractor made of a material having magnetism and disposed in an empty space in the center of the flat coil.

또한, 상기 백커버 일체형 무선전력 전송모듈은, MST용 코일 및 NFC용 코일 중 적어도 어느 하나의 코일이 상기 평판형 코일의 외측에 위치하도록 상기 코일배치공에 배치될 수 있다.In addition, in the back cover-integrated wireless power transmission module, at least one of the coil for MST and the coil for NFC may be disposed in the coil arrangement hole so that the coil is positioned outside the flat coil.

한편, 본 발명은 상술한 백커버 일체형 무선전력 전송모듈을 포함하는 휴대용 전자기기를 제공한다.On the other hand, the present invention provides a portable electronic device including the above-described back cover integrated wireless power transmission module.

본 발명에 의하면, 휴대용 전자기기의 백커버가 메탈 소재로 이루어진 경우 백커버의 일부 영역에 안테나 기능을 부여함으로써 박형화를 구현하면서도 코일의 선경을 넓혀 무선충전효율을 높일 수 있다.According to the present invention, when the back cover of a portable electronic device is made of a metal material, by giving an antenna function to a part of the back cover, it is possible to increase the wireless charging efficiency by widening the wire diameter of the coil while implementing thinning.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 백커버 일체형 무선전력 전송모듈이 적용된 휴대용 전자기기를 나타낸 개략도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 백커버 일체형 무선전력 전송모듈의 분리도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 백커버 일체형 무선전력 전송모듈의 개략적인 단면도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 백커버 일체형 무선전력 전송모듈에 어트랙터가 포함되는 경우를 나타낸 개략적인 단면도, 그리고,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 백커버 일체형 무선전력 전송모듈에서 복수 개의 코일이 포함되는 경우를 나타낸 개략적인 단면도이다.1 is a schematic diagram showing a portable electronic device to which a back cover integrated wireless power transmission module according to an embodiment of the present invention is applied;
2 is a separation view of a back cover integrated wireless power transmission module according to an embodiment of the present invention;
3 is a schematic cross-sectional view of a back cover integrated wireless power transmission module according to an embodiment of the present invention;
4 is a schematic cross-sectional view showing a case in which an attractor is included in a back cover integrated wireless power transmission module according to an embodiment of the present invention, and
5 is a schematic cross-sectional view showing a case in which a plurality of coils are included in a back cover-integrated wireless power transmission module according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 부가한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. This invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly describe the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and the same reference numerals are added to the same or similar components throughout the specification.

본 발명의 일 실시예에 따른 백커버 일체형 무선전력 전송모듈(100)은 휴대용 전자기기(1)의 본체(10)에 내장된 배터리(20)를 외부환경으로부터 보호하기 위한 백커버(110)에 일체로 형성된다.The back cover integrated wireless power transmission module 100 according to an embodiment of the present invention is a back cover 110 for protecting the battery 20 built in the main body 10 of the portable electronic device 1 from the external environment. formed integrally.

여기서, 상기 무선전력 전송모듈(100)은 상기 배터리(20)를 충전하기 위한 전력을 수신하는 수신모듈일 수 있다.Here, the wireless power transmission module 100 may be a receiving module that receives power for charging the battery 20 .

즉, 상기 무선전력 전송모듈(100)은 별도로 비치된 무선전력 송신모듈(미도시)과 근거리에 접근하게 되면 상기 무선전력 송신모듈로부터 전력을 무선으로 공급받게 된다. 이를 통해, 상기 무선전력 전송모듈(100)은 상기 무선전력 송신모듈로부터 공급되는 전력을 이용하여 휴대용 전자기기(1)의 본체(10)에 내장된 배터리(20)를 충전하게 된다.That is, when the wireless power transmission module 100 approaches a separately installed wireless power transmission module (not shown) in a short distance, power is wirelessly supplied from the wireless power transmission module. Through this, the wireless power transmission module 100 charges the battery 20 built in the main body 10 of the portable electronic device 1 by using the power supplied from the wireless power transmission module.

여기서, 상기 휴대용 전자기기(1)는 휴대가 가능하고 운반이 용이한 전자기기의 형태일 수 있다.Here, the portable electronic device 1 may be in the form of a portable and easy-to-carry electronic device.

일례로, 상기 휴대용 전자기기(1)는 스마트폰, 셀룰러폰 등과 같은 휴대단말기일 수 있으며, 스마트 워치, 디지털 카메라, DMB, 전자책, 넷북, 태블릿 PC, 휴대용 컴퓨터 등일 수 있다.For example, the portable electronic device 1 may be a portable terminal such as a smart phone or cellular phone, and may be a smart watch, a digital camera, a DMB, an e-book, a netbook, a tablet PC, or a portable computer.

이하에서는 설명의 편의상 상기 휴대용 전자기기의 일례로써 휴대 단말기로 가정하고 설명하기로 한다.Hereinafter, for convenience of description, a portable terminal will be assumed and described as an example of the portable electronic device.

도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 백커버 일체형 무선전력 전송모듈(100)은 백커버(110), WPT(wireless power transfer) 안테나부 및 자기장 차폐시트(130)를 포함한다.As shown in FIGS. 1 and 2, the back cover integrated wireless power transmission module 100 according to an embodiment of the present invention includes a back cover 110, a wireless power transfer (WPT) antenna unit, and a magnetic shielding sheet 130. includes

상기 백커버(110)는 휴대 단말기 본체(10)의 일면을 덮어 상기 본체(10)에 내장된 각종 부품들, 일례로 AP, 배터리 등을 보호하기 위한 것이다.The back cover 110 covers one surface of the main body 10 of the portable terminal and protects various parts embedded in the main body 10, such as an AP and a battery.

이와 같은 백커버(110)는 알루미늄, 구리, 은 등과 같이 금속 소재로 이루어지며, 상기 휴대 단말기 본체(10)의 후면만을 덮도록 구비될 수도 있고 휴대 단말기 본체()의 후면과 측면을 모두 덮도록 구비될 수도 있다. 더불어, 상기 백커버(110)는 상기 휴대 단말기 본체(10)와 착탈가능하게 결합될 수도 있고 일체형으로 구비될 수도 있다.Such a back cover 110 is made of a metal material such as aluminum, copper, or silver, and may be provided to cover only the rear surface of the portable terminal body 10 or cover both the rear surface and side surface of the portable terminal body 10. may be provided. In addition, the back cover 110 may be detachably coupled to the portable terminal body 10 or provided integrally.

이때, 본 발명에 따른 백커버 일체형 무선전력 전송모듈(100)은 금속재질로 이루어진 백커버(110) 중 일부가 무선전력을 수신하기 위한 안테나의 기능을 수행하도록 WPT 안테나부를 포함할 수 있다.At this time, the back cover-integrated wireless power transmission module 100 according to the present invention may include a WPT antenna so that a part of the back cover 110 made of a metal material functions as an antenna for receiving wireless power.

즉, 상기 WPT 안테나부는 소정의 면적을 갖추고 상기 백커버(110)에 관통형성되는 코일배치공(112)과, 상기 코일배치공(112)에 삽입되는 평판형 코일(120)을 포함한다.That is, the WPT antenna unit includes a coil arrangement hole 112 having a predetermined area and formed through the back cover 110, and a flat coil 120 inserted into the coil arrangement hole 112.

이때, 상기 평판형 코일(120)은 상기 코일배치공(112)의 테두리로부터 소정의 간격을 두고 이격배치됨으로써 금속 재질로 이루어진 백커버(110)와 접촉되지 않도록 배치된다.At this time, the flat coil 120 is spaced apart from the rim of the coil arrangement hole 112 at a predetermined interval, so that it is not in contact with the back cover 110 made of a metal material.

여기서, 상기 평판형 코일(120)은 도전성부재가 시계방향 또는 반시계 방향으로 소정의 간격을 두고 권선되는 원형, 타원형 또는 사각형상으로 이루어질 수 있으며, 상기 코일배치공(112)은 상기 평판형 코일(120)과 대응되는 형상으로 관통형성될 수 있다.Here, the flat coil 120 may be formed in a circular, elliptical or rectangular shape in which a conductive member is wound in a clockwise or counterclockwise direction at predetermined intervals, and the coil arrangement hole 112 is the flat coil It may be through-formed in a shape corresponding to (120).

더불어, 상기 평판형 코일(120)의 양 단부측에는 휴대 단말기 본체(10)의 메인회로기판과 전기적인 연결을 위한 연결단자가 인출된다.In addition, connection terminals for electrical connection with the main circuit board of the portable terminal body 10 are drawn out from both ends of the flat coil 120 .

이와 같은 평판형 코일(120)은 무선전력 송신모듈로부터 공급되는 무선 전력 신호를 수신하는 수신코일의 역할을 수행하며, 전자기 유도 현상에 기초한 유도 결합 방식으로 작동할 수도 있고 공진주파수를 이용한 자기 공진 방식으로 작동할 수도 있다.Such a planar coil 120 serves as a receiving coil for receiving a wireless power signal supplied from a wireless power transmission module, and may operate in an inductive coupling method based on electromagnetic induction or a magnetic resonance method using a resonant frequency. may work as

이때, 상기 평판형 코일(120)은 금속재질로 이루어지며, 상기 백커버(110)와 동일한 재질로 이루어질 수 있다. 더불어, 상기 평판형 코일(120)은 소정의 면적을 갖는 금속판을 스탬핑 가공하여 형성될 수 있다.At this time, the flat coil 120 is made of a metal material, and may be made of the same material as the back cover 110 . In addition, the flat coil 120 may be formed by stamping a metal plate having a predetermined area.

일례로, 상기 평판형 코일(120)은 상기 백커버(110)를 제작하는 과정에서 상기 코일배치공(112)을 형성하기 위하여 백커버(110)로부터 박리된 금속판을 스탬핑 가공하여 형성될 수 있다.For example, the flat coil 120 may be formed by stamping a metal plate peeled from the back cover 110 to form the coil placement hole 112 in the process of manufacturing the back cover 110. .

그러나, 이에 한정하는 것은 아니며 레이저 가공을 통하여 소정의 패턴을 형성함으로써 평판형 코일(120) 및 코일배치공(112)을 형성할 수도 있으며, 공지의 다양한 방식을 통하여 형성할 수 있음을 밝혀둔다.However, it is not limited thereto, and it is disclosed that the flat coil 120 and the coil placement hole 112 may be formed by forming a predetermined pattern through laser processing, and may be formed through various known methods.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 평판형 코일(120)은 상기 백커버(110)와 동일한 재질로 이루어진 금속판을 스탬핑가공하여 소정의 코일패턴으로 형성한 후 상기 코일배치공(112)에 삽입배치한다. 이에 따라, 상기 평판형 코일(120)은 일면이 상기 자기장 차폐시트(130)에 고정되며, 타면이 상기 코일배치공(112)을 통하여 외부로 노출된다.In a preferred embodiment of the present invention, the flat coil 120 is formed into a predetermined coil pattern by stamping a metal plate made of the same material as the back cover 110, and then inserted into the coil arrangement hole 112. do. Accordingly, one surface of the flat coil 120 is fixed to the magnetic shielding sheet 130, and the other surface is exposed to the outside through the coil arrangement hole 112.

이때, 상기 평판형 코일(120)은 상기 백커버(110)의 노출면으로부터 외측으로 돌출되지 않도록 상기 코일배치공(112)에 삽입된다. 이를 위해, 상기 평판형 코일(120)은 상기 백커버(110)의 두께와 대략 동일한 두께를 갖도록 구비될 수 있다.At this time, the flat coil 120 is inserted into the coil arrangement hole 112 so as not to protrude outward from the exposed surface of the back cover 110 . To this end, the flat coil 120 may be provided to have approximately the same thickness as that of the back cover 110 .

이에 따라, 본 발명에 따른 백커버 일체형 무선전력 전송모듈(100)은 상기 평판형 코일(120)이 상기 백커버(110)의 두께와 동일한 두께를 갖는 코일배치공(112)에 수용됨으로써 휴대단말기 본체의 내부에 상기 평판형 코일(120)을 배치하기 위한 별도의 공간이 불필요하게 된다. 이로 인해, 평판형 코일(120)의 두께에 해당하는 만큼 휴대단말기의 전체적인 두께를 줄일 수 있게 되므로 박형화를 구현할 수 있다.Accordingly, in the back cover integrated wireless power transmission module 100 according to the present invention, the flat coil 120 is accommodated in the coil placement hole 112 having the same thickness as the thickness of the back cover 110, thereby providing a portable terminal. A separate space for arranging the flat coil 120 inside the main body is not required. As a result, since the overall thickness of the portable terminal can be reduced by an amount corresponding to the thickness of the flat coil 120, thinning can be realized.

더불어, 상기 평판형 코일(120)이 상기 백커버(110)의 두께에 해당하는 두꺼운 선경을 가질 수 있게 된다. 이에 따라 코일의 단면적이 증가되어 저항을 낮춰 무선충전효율을 높일 수 있게 된다.In addition, the flat coil 120 can have a thick wire diameter corresponding to the thickness of the back cover 110 . Accordingly, the cross-sectional area of the coil is increased to lower the resistance, thereby increasing wireless charging efficiency.

이에 따라, 본 발명에 적용되는 백커버(110)는 휴대단말기 본체(10)를 보호하는 보호기능과 함께 무선전력을 수신하기 위한 무선전력 전송용 안테나의 기능을 동시에 수행할 수 있게 된다.Accordingly, the back cover 110 applied to the present invention can simultaneously perform the function of a wireless power transmission antenna for receiving wireless power together with a protection function of protecting the portable terminal body 10.

이때, 상기 코일배치공(112)에 수용되는 평판형 코일(120)은 충진재(150)를 통하여 상기 백커버(110)와 일체화될 수 있다(도 3 참조). 여기서, 상기 충진재(150)는 절연성을 갖는 재질로 이루어질 수 있으며, 상기 평판형 코일(120) 및 백커버(110)와 동일한 색상을 갖도록 첨가제가 포함될 수 있다.At this time, the flat coil 120 accommodated in the coil arrangement hole 112 may be integrated with the back cover 110 through the filler 150 (see FIG. 3 ). Here, the filler 150 may be made of a material having insulating properties, and an additive may be included to have the same color as the flat coil 120 and the back cover 110 .

일례로, 상기 충진재(150)는 PI, PET, PP, PTFE 등과 같이 절연성을 갖는 공지의 불소계 수지일 수 있다.For example, the filler 150 may be a known fluorine-based resin having insulating properties such as PI, PET, PP, PTFE, and the like.

이에 따라, 상기 평판형 코일(120)은 상기 자기장 차폐시트(130)로부터 분리되더라도 상기 충진재(150)에 의해 외부로의 이탈이 방지되며 상기 충진재(150)를 통해 위치가 고정됨으로써 금속 재질로 이루어진 백커버(110)와 접촉될 수 있는 가능성이 원천적으로 차단됨으로써 안정적인 동작이 이루어질 수 있게 된다.Accordingly, even if the flat coil 120 is separated from the magnetic field shielding sheet 130, it is prevented from escaping to the outside by the filler 150, and its position is fixed through the filler 150, so that it is made of a metal material. Since the possibility of being in contact with the back cover 110 is fundamentally blocked, stable operation can be achieved.

더불어, 상기 평판형 코일(120)을 구성하는 코일 패턴의 사이에도 상기 충진재(150)가 충진됨으로써 서로 이웃하는 코일 패턴을 상호 절연하는 역할도 동시에 수행하게 된다.In addition, since the filler 150 is filled between the coil patterns constituting the flat coil 120, the coil patterns adjacent to each other are simultaneously insulated from each other.

여기서, 상기 충진재(150)는 상기 평판형 코일(120)이 외부로 노출되는 것을 방지할 수 있도록 평판형 코일()을 완전히 덮도록 충진될 수도 있고, 상기 평판형 코일(120)의 일면이 외부로 노출되도록 일면을 제외한 나머지 부분을 둘러싸도록 충진될 수도 있다.Here, the filler 150 may be filled so as to completely cover the flat coil 120 so as to prevent the flat coil 120 from being exposed to the outside, and one surface of the flat coil 120 is exposed to the outside. It may be filled so as to surround the remaining parts except for one side so as to be exposed to.

한편, 본 발명에 따른 백커버 일체형 무선전력 전송모듈(100)은 무선 전력을 수신하기 위한 평판형 코일(120) 이외에 근거리 통신, 마그네틱 결제 등과 같은 다른 역할을 수행하는 코일(120')이 포함될 수 있다(도 5 참조).Meanwhile, the back cover-integrated wireless power transmission module 100 according to the present invention may include a coil 120' that performs other roles such as short-distance communication and magnetic payment in addition to the flat coil 120 for receiving wireless power. Yes (see FIG. 5).

일례로, 상기 코일배치공(112)에는 상술한 평판형 코일(120)의 외측에 마그네틱 결제를 위한 MST용 코일과 근거리 데이터 통신을 위한 NFC용 코일 중 적어도 어느 하나의 코일(120')이 배치될 수도 있다.For example, in the coil placement hole 112, at least one coil 120' of an MST coil for magnetic payment and a coil for NFC for short-range data communication is disposed outside the flat coil 120 described above. It could be.

또한, 본 발명에 따른 백커버 일체형 무선전력 전송모듈(100)은 상기 평판형 코일(120)의 중앙부 빈 공간에 영구자석에서 발생하는 자기력선의 일부를 유도하기 위한 어트랙터(160)가 배치될 수도 있다(도 4 참조).In addition, in the back cover-integrated wireless power transmission module 100 according to the present invention, an attractor 160 for inducing some lines of magnetic force generated from a permanent magnet may be disposed in an empty space in the center of the planar coil 120. Yes (see Figure 4).

여기서, 상기 어트랙터(160)는 영구자석이 포함된 무선전력 송신모듈이 접근하는 경우 상기 영구자석에서 발생되는 자기력선의 일부를 유도하여 홀센서에서의 전압값의 변화를 유도하기 위한 것이며, 상기 영구자석에서 발생되는 자기력선의 일부를 유도할 수 있도록 자성을 갖는 재질로 이루어질 수 있다.Here, the attractor 160 induces a change in the voltage value in the Hall sensor by inducing a part of the magnetic force line generated from the permanent magnet when a wireless power transmission module including a permanent magnet approaches, and the permanent magnet It may be made of a material having magnetism so as to induce some of the lines of magnetic force generated by the magnet.

상기 자기장 차폐시트(130)는 자성을 갖는 재질로 이루어져 상기 평판형 코일(120)에서 발생하는 자기장을 차폐하여 소요의 방향으로 집속시키는 역할을 수행한다. 이러한 자기장 차폐시트(130)는 상기 코일배치공(112)을 덮도록 상기 백커버(110)의 일면에 부착된다.The magnetic field shielding sheet 130 is made of a material having magnetism and serves to shield the magnetic field generated from the flat coil 120 and focus it in a desired direction. The magnetic field shielding sheet 130 is attached to one surface of the back cover 110 to cover the coil arrangement hole 112 .

이와 같은 자기장 차폐시트(130)는 공지의 다양한 재질로 이루어질 수 있다. 일례로, 상기 자기장 차폐시트는 비정질 합금 및 나노 결정립 합금 중 적어도 1종 이상을 포함하는 리본시트, 페라이트 시트 또는 폴리머 시트 등이 사용될 수 있다.Such a magnetic field shielding sheet 130 may be made of various known materials. For example, the magnetic shielding sheet may be a ribbon sheet, a ferrite sheet, or a polymer sheet including at least one of an amorphous alloy and a nanocrystalline alloy.

더불어, 상기 자기장 차폐시트(130)는 플레이크 처리되어 복수 개로 분리형성될 수 있으며, 다층구조로 이루어질 수도 있다.In addition, the magnetic field shielding sheet 130 may be flaked and separated into a plurality of pieces, or may have a multi-layer structure.

또한, 상기 자기장 차폐시트(130')는 상기 코일배치공(112)에 서로 다른 역할을 수행하는 복수 개의 평판형 코일(120,120')이 배치되는 경우 해당 코일의 성능을 향상시킬 수 있도록 이종의 차폐시트(131,132)가 사용될 수 있으며, 이종의 차폐시트는 적층형태로 구성될 수도 있고 어느 하나가 다른 하나의 내측에 수용되는 액자형으로 구성될 수도 있음을 밝혀둔다(도 5 참조).In addition, when a plurality of flat coils 120 and 120' performing different roles are disposed in the coil arrangement hole 112, the magnetic field shielding sheet 130' is a heterogeneous shield to improve the performance of the corresponding coil. Sheets 131 and 132 may be used, and different types of shielding sheets may be configured in a laminated form or may be configured in a frame shape in which one is accommodated inside the other (see FIG. 5).

이와 같은 자기장 차폐시트(130)는 공지의 구성이므로 상세한 설명은 생략하며, 차폐시트로 사용되는 공지의 모든 차폐시트가 사용될 수 있음을 밝혀둔다.Since such a magnetic field shielding sheet 130 is a well-known configuration, a detailed description thereof will be omitted, and it is revealed that all known shielding sheets used as shielding sheets can be used.

한편, 본 발명에 따른 백커버 일체형 무선전력 전송모듈(100)은 상기 자기장 차폐시트(130)의 일면에 방열을 위한 방열시트(140)가 부착될 수 있다. 이러한 방열시트(140)는 열전도도가 우수한 흑연과 같은 재질로 이루어질 수 있다.Meanwhile, in the back cover integrated wireless power transmission module 100 according to the present invention, a heat dissipation sheet 140 for heat dissipation may be attached to one side of the magnetic shielding sheet 130. The heat dissipation sheet 140 may be made of a material such as graphite having excellent thermal conductivity.

상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 백커버 일체형 무선전력 전송모듈(100)은 도 1에 도시된 바와 같이 휴대용 전자기기(1) 본체(10)의 리어 케이스 또는 백커버로 사용될 수 있다.The back cover-integrated wireless power transmission module 100 according to an embodiment of the present invention described above may be used as a rear case or a back cover of the main body 10 of the portable electronic device 1 as shown in FIG.

이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.Although one embodiment of the present invention has been described above, the spirit of the present invention is not limited to the embodiments presented herein, and those skilled in the art who understand the spirit of the present invention may add elements within the scope of the same spirit. However, other embodiments can be easily proposed by means of changes, deletions, additions, etc., but these will also fall within the scope of the present invention.

100 : 무선전력 전송모듈
110 : 백커버
112 : 코일배치공
120 : 평판형 코일
130 : 자기장 차폐시트
140 : 방열시트
150 : 충진재
160 : 어트랙터100: wireless power transmission module
110: back cover
112: Coil Placer
120: flat coil
130: magnetic shielding sheet
140: heat radiation sheet
150: filler
160: attractor

Claims (13)

휴대 단말기 본체의 후면을 덮는 백커버와 일체로 형성되는 무선전력 전송모듈로서,
금속재질로 이루어져 상기 휴대 단말기 본체의 후면을 덮는 백커버;
소정의 면적을 갖도록 상기 백커버에 관통형성되는 코일배치공;
상기 코일배치공에 배치되는 평판형 코일; 및
상기 평판형 코일에서 발생되는 자기장을 차폐하여 소요의 방향으로 집속시킬 수 있도록 자성을 갖는 재질로 이루어지고, 상기 코일배치공을 덮으면서 상기 코일배치공에 배치된 상기 평판형 코일의 일면을 고정할 수 있도록 상기 백커버의 일면에 부착되는 자기장 차폐시트;를 포함하고,
상기 백커버가 상기 휴대 단말기 본체의 후면을 덮어 상기 휴대 단말기 본체에 내장된 배터리를 외부환경으로부터 보호하는 역할과 외부로부터 송출되는 무선전력을 수신하는 안테나로서의 기능을 겸할 수 있도록 상기 평판형 코일은 상기 코일배치공의 테두리와 접촉되지 않으면서 일면이 외부로 노출되도록 상기 코일배치공에 배치되는 백커버 일체형 무선전력 전송모듈.A wireless power transmission module integrally formed with a back cover covering the rear surface of a mobile terminal body,
a back cover made of a metal material and covering the rear surface of the portable terminal body;
a coil placement hole formed through the back cover to have a predetermined area;
a flat coil disposed in the coil arrangement hole; and
It is made of a material having magnetism so that the magnetic field generated from the flat coil can be shielded and focused in a desired direction, and one surface of the flat coil disposed in the coil arrangement hole is fixed while covering the coil arrangement hole. A magnetic shielding sheet attached to one surface of the back cover so as to
The flat coil is configured such that the back cover covers the rear surface of the portable terminal body to protect the battery built in the portable terminal body from the external environment and functions as an antenna for receiving wireless power transmitted from the outside. A back cover-integrated wireless power transmission module disposed in the coil arrangement hole so that one side is exposed to the outside without contacting the rim of the coil arrangement hole. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 평판형 코일은 상기 백커버와 동일한 재질로 이루어지고, 상기 코일배치공을 형성하기 위하여 상기 백커버로부터 박리된 금속판을 스탬핑 가공하여 형성된 것인 백커버 일체형 무선전력 전송모듈.According to claim 1,
The flat coil is made of the same material as the back cover, and is formed by stamping a metal plate peeled from the back cover to form the coil arrangement hole. 제1항에 있어서,
상기 평판형 코일은 상기 백커버의 노출면으로부터 외측으로 돌출되지 않도록 상기 코일배치공에 배치되는 백커버 일체형 무선전력 전송모듈.According to claim 1,
The flat coil is a back cover integrated wireless power transmission module disposed in the coil arrangement hole so as not to protrude outward from the exposed surface of the back cover. 제4항에 있어서,
상기 평판형 코일은 상기 백커버의 두께와 동일한 두께를 갖거나 더 얇은 두께를 갖도록 형성되는 백커버 일체형 무선전력 전송모듈.According to claim 4,
The flat coil is a back cover integrated wireless power transmission module formed to have the same thickness as or a thinner thickness than the thickness of the back cover. 제1항에 있어서,
상기 평판형 코일은 절연성을 갖는 재질로 이루어져 상기 코일배치공에 충진되는 충진재를 통하여 상기 백커버와 일체화되는 백커버 일체형 무선전력 전송모듈.According to claim 1,
The flat coil is made of an insulating material and integrated with the back cover through a filler filled in the coil arrangement hole. 제1항에 있어서,
상기 백커버 일체형 무선전력 전송모듈은,
상기 자기장 차폐시트의 일면에 부착되는 방열시트를 더 포함하는 백커버 일체형 무선전력 전송모듈.According to claim 1,
The back cover integrated wireless power transmission module,
Back cover integrated wireless power transmission module further comprising a heat dissipation sheet attached to one surface of the magnetic shielding sheet. 제1항에 있어서,
상기 백커버 일체형 무선전력 전송모듈은,
자성을 갖는 재질로 이루어져 상기 평판형 코일의 중앙부 빈 공간에 배치되는 어트랙터를 더 포함하는 백커버 일체형 무선전력 전송모듈.According to claim 1,
The back cover integrated wireless power transmission module,
A back cover-integrated wireless power transmission module further comprising an attractor made of a material having magnetism and disposed in an empty space at the center of the flat coil. 제1항에 있어서,
상기 백커버 일체형 무선전력 전송모듈은,
MST용 코일 및 NFC용 코일 중 적어도 어느 하나의 코일이 상기 평판형 코일의 외측에 위치하도록 상기 코일배치공에 배치되는 백커버 일체형 무선전력 전송모듈.According to claim 1,
The back cover integrated wireless power transmission module,
A back cover integrated wireless power transmission module disposed in the coil arrangement hole so that at least one of the MST coil and the NFC coil is located outside the flat coil. 청구항 제1항, 제3항 내지 제9항 중 어느 한 항에 기재된 백커버 일체형 무선전력 전송모듈을 포함하는 휴대용 전자기기.A portable electronic device comprising the back cover integrated wireless power transmission module according to any one of claims 1 and 3 to 9. 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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