KR102596514B1

KR102596514B1 - 무선 충전 안테나를 포함하는 전자 장치 및 그에 관한 구조

Info

Publication number: KR102596514B1
Application number: KR1020180122750A
Authority: KR
Inventors: 박세호
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2018-10-15
Filing date: 2018-10-15
Publication date: 2023-11-01
Also published as: US11881722B2; US20210351626A1; WO2020080772A1; KR20200042313A

Abstract

전자 장치는, 하우징, 상기 하우징 내부에 배치되는 무선 충전 회로, 및 상기 무선 충전 회로와 전기적으로 연결되고, 나선형(spiral) 형태를 가지는 무선 충전 안테나를 포함하고, 상기 무선 충전 안테나는, 상기 무선 충전 안테나를 형성하는 영역들 중 전류가 상기 무선 충전 안테나의 내적 방향으로 흐르는 영역에 대응하는 제1 도전성 패턴, 및 상기 무선 충전 안테나를 형성하는 영역들 중 상기 전류가 상기 무선 충전 안테나의 외적 방향으로 흐르는 영역에 대응하고, 상기 제1 도전성 패턴의 측면에 상기 제1 도전성 패턴과 동일 평면에서 평행하게 배치되는 제2 도전성 패턴을 포함하고, 상기 제1 도전성 패턴 및 상기 제2 도전성 패턴은, 제1 레이어 및 제2 레이어를 포함하는 복수의 레이어들로 형성되고, 상기 제1 도전성 패턴의 일부 영역 및 상기 제2 도전성 패턴의 일부 영역이 교차하는 제1 영역에서, 상기 제1 도전성 패턴은 상기 제1 레이어를 포함하지 않고, 상기 제2 도전성 패턴은 상기 제2 레이어를 포함하지 않도록 구성될 수 있다.

Description

무선 충전 안테나를 포함하는 전자 장치 및 그에 관한 구조{ELECTRONIC DEVICE INCLUDING WIRELESS CHARGING COIL AND STRUCTURE THEREOF}

본 문서에서 개시되는 실시 예들은, 무선 충전 안테나를 포함하는 전자 장치 및 그에 관한 구조와 관련된다.

전자 장치는 무선 환경에서 서로 다른 기능을 수행할 수 있는 복수의 안테나들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치는 무선 통신(예: 셀룰러 통신, 근거리 무선 통신, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신)을 수행하도록 구성된 안테나, NFC(near field communication) 기능을 수행하도록 구성된 안테나, 무선 충전 기능을 수행하도록 구성된 안테나, 또는 MST(magnetic secure transmission) 기능을 수행하도록 구성된 안테나 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

전자 장치와 NFC 기능을 수행하는 외부 전자 장치의 NFC 안테나가 소형화됨에 따라서, 전자 장치가 포함하는 NFC 안테나의 크기도 소형화될 필요가 있다. NFC 안테나의 도전성 라인이 무선 충전 안테나의 일부 영역을 지나가기 위한 공간이 필요할 수 있다.

또한, 전자 장치와 무선 충전 기능을 수행하는 외부 전자 장치 간 미스얼라이먼트(misalignment) 상태에서의 자기장 강도(density)와 얼라이먼트(alignment) 상태에서의 자기장 강도의 편차를 줄이기 위하여, 무선 충전 안테나를 형성하는 코일들은 자기장이 균일하게 생성되도록 배치되어야 한다.

본 문서에 개시되는 일 실시 예에 따른 전자 장치는, 하우징, 상기 하우징 내부에 배치되는 무선 충전 회로, 및 상기 무선 충전 회로와 전기적으로 연결되고, 나선형(spiral) 형태를 가지는 무선 충전 안테나를 포함하고, 상기 무선 충전 안테나는, 상기 무선 충전 안테나를 형성하는 영역들 중 전류가 상기 무선 충전 안테나의 내적 방향으로 흐르는 영역에 대응하는 제1 도전성 패턴, 및 상기 무선 충전 안테나를 형성하는 영역들 중 상기 전류가 상기 무선 충전 안테나의 외적 방향으로 흐르는 영역에 대응하고, 상기 제1 도전성 패턴의 측면에 상기 제1 도전성 패턴과 동일 평면에서 평행하게 배치되는 제2 도전성 패턴을 포함하고, 상기 제1 도전성 패턴 및 상기 제2 도전성 패턴은, 제1 레이어 및 제2 레이어를 포함하는 복수의 레이어들로 형성되고, 상기 제1 도전성 패턴의 일부 영역 및 상기 제2 도전성 패턴의 일부 영역이 교차하는 제1 영역에서, 상기 제1 도전성 패턴은 상기 제1 레이어를 포함하지 않고, 상기 제2 도전성 패턴은 상기 제2 레이어를 포함하지 않도록 구성될 수 있다.

본 문서에 개시되는 일 실시 예에 따른, 나선형(spiral) 형태를 가지는 무선 충전 안테나는, 상기 무선 충전 안테나를 형성하는 영역들 중 전류가 상기 무선 충전 안테나의 내적 방향으로 흐르는 영역에 대응하는 제1 도전성 패턴, 및 상기 무선 충전 안테나를 형성하는 영역들 중 상기 전류가 상기 무선 충전 안테나의 외적 방향으로 흐르는 영역에 대응하고, 상기 제1 도전성 패턴의 측면에 상기 제1 도전성 패턴과 실질적으로 평행하게 배치되는 제2 도전성 패턴을 포함하며, 상기 제1 도전성 패턴 및 상기 제2 도전성 패턴은, 제1 레이어 및 제2 레이어를 포함하는 복수의 레이어들로 형성되고, 상기 제1 도전성 패턴의 일부 영역 및 상기 제2 도전성 패턴의 일부 영역이 교차하는 제1 영역에서, 상기 제1 도전성 패턴은 상기 제1 레이어를 포함하지 않고, 상기 제2 도전성 패턴은 상기 제2 레이어를 포함하지 않도록 구성될 수 있다.

본 문서에 개시되는 일 실시 예에 따른 전자 장치는, 하우징, 상기 하우징 내부에 배치되는 무선 충전 회로, 상기 무선 충전 회로와 전기적으로 연결되고, 나선형(spiral) 형태를 가지는 무선 충전 안테나, NFC(near field communication) 기능을 수행하도록 구성된 무선 통신 회로, 및 상기 무선 통신 회로와 전기적으로 연결된 NFC 안테나를 포함하고, 상기 무선 충전 안테나는, 상기 무선 충전 안테나를 형성하는 영역들 중 전류가 상기 무선 충전 안테나의 내적 방향으로 흐르는 영역에 대응하는 제1 도전성 패턴, 및 상기 무선 충전 안테나를 형성하는 영역들 중 상기 전류가 상기 무선 충전 안테나의 외적 방향으로 흐르는 영역에 대응하고, 상기 제1 도전성 패턴의 측면에 상기 제1 도전성 패턴과 동일한 평면에서 배치되는 제2 도전성 패턴을 포함하고, 상기 제1 도전성 패턴의 일부 영역 및 상기 제2 도전성 패턴의 일부 영역이 교차하는 제1 영역을 포함을 포함하고, 상기 NFC 안테나는, 상기 무선 충전 안테나의 내부에 배치되고, 상기 NFC 안테나의 최대 가로 길이는 상기 무선 충전 안테나의 최소 가로 길이보다 작고, 상기 NFC 안테나의 최대 세로 길이는 상기 무선 충전 안테나의 최소 세로 길이보다 작을 수 있다.

본 문서에 개시되는 실시 예들에 따르면, 전자 장치는 나선형 형태를 가지는 무선 충전 안테나의 내부에 NFC 안테나를 포함함으로써 소형화된 NFC 안테나를 구비한 다른 외부 전자 장치(예: NFC 태그(tag))와의 호환성을 제공할 수 있다.

본 문서에 개시되는 실시 예들에 따르면, 전자 장치에 포함되는 무선 충전 안테나의 코일들은 교차(intersection) 영역(또는 교차점)을 구비한 레터럴(lateral) 구조를 형성함으로써 자기장을 균일하게 생성할 수 있다.

이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.

도 1은 다양한 실시 예들에 따른 네트워크 환경에서 전자 장치의 블록도를 도시한다.
도 2는, 다양한 실시 예들에 따른, 전자 장치의 무선 통신 모듈, 전력 관리 모듈, 및 안테나 모듈에 대한 블록도이다.
도 3a는 다양한 실시 예들에 따른 무선 충전 안테나의 구조이다.
도 3b는 다양한 실시 예들에 따른 무선 충전 안테나에서 교차 영역을 나타내는 구조이다.
도 4a는 다양한 실시 예들에 따른 NFC 안테나가 내부에 배치된 무선 충전 안테나의 구조이다.
도 4b는 다양한 실시 예들에 따른 무선 충전 안테나에서 NFC 안테나가 통과하는 영역을 나타내는 구조이다.
도면의 설명과 관련하여, 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일 또는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.

이하, 본 발명의 다양한 실시 예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 실시 예의 다양한 변경(modification), 균등물(equivalent), 및/또는 대체물(alternative)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 다양한 실시 예들에 따른 네트워크 환경(100)에서 전자 장치(101)의 블록도를 나타낸다.

도 1을 참조하면, 네트워크 환경(100)에서 전자 장치(101)는 제1 네트워크(198)(예: 근거리 무선 통신)를 통하여 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 제2 네트워크(199)(예: 원거리 무선 통신)를 통하여 전자 장치(104) 또는 서버(108)와 통신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 서버(108)를 통하여 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)는 프로세서(120), 메모리(130), 입력 장치(150), 음향 출력 장치(155), 표시 장치(160), 오디오 모듈(170), 센서 모듈(176), 인터페이스(177), 햅틱 모듈(179), 카메라 모듈(180), 전력 관리 모듈(188), 배터리(189), 통신 모듈(190), 가입자 식별 모듈(196), 및 안테나 모듈(197)을 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에서, 전자 장치(101)에는, 구성요소들 중 적어도 하나(예: 표시 장치(160) 또는 카메라 모듈(180))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성 요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시 예에서, 구성요소들 중 일부들은 하나의 통합된 회로로 구현될 수 있다. 예를 들어, 센서 모듈(176)(예: 지문 센서, 홍채 센서, 또는 조도 센서)은 표시 장치(160)(예: 디스플레이)에 임베디드 된 채 구현될 수 있다.

프로세서(120)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(140))를 구동하여 프로세서(120)에 연결된 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)을 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(120)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(176) 또는 통신 모듈(190))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(132)에 로드하고, 휘발성 메모리(132)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(134)에 저장할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(120)는 메인 프로세서(121)(예: 중앙 처리 장치 또는 애플리케이션 프로세서), 및 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(123)(예: 그래픽 처리 장치, 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)보다 저전력을 사용하거나, 또는 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.

보조 프로세서(123)는 예를 들어, 메인 프로세서(121)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(121)가 액티브(예: 애플리케이션 수행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)와 함께, 전자 장치(101)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 표시 장치(160), 센서 모듈(176), 또는 통신 모듈(190))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성 요소(예: 카메라 모듈(180) 또는 통신 모듈(190))의 일부 구성 요소로서 구현될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 메모리(130)는 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(120) 또는 센서모듈(176))에 의해 사용되는 다양한 데이터, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(140)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(130)는 휘발성 메모리(132) 또는 비휘발성 메모리(134)를 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 프로그램(140)은 메모리(130)에 소프트웨어로서 저장될 수 있다. 프로그램(140)은 예를 들어, 운영 체제(142), 미들 웨어(144) 또는 어플리케이션 레이어(146)를 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 입력 장치(150)는 전자 장치(101)의 구성요소(예: 프로세서(120))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 장치(150)는 예를 들면, 마이크, 마우스, 또는 키보드를 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 음향 출력 장치(155)는 음향 신호를 전자 장치(101)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 장치(155)는 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있고, 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 표시 장치(160)는 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 표시 장치(160)는 예를 들어, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 표시 장치(160)는 터치를 감지하도록 설정되는 터치 회로(touch circuitry), 또는 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정되는 센서 회로(예: 압력 센서)를 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 오디오 모듈(170)은 소리를 전기 신호로 변환하거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 오디오 모듈(170)은, 입력 장치(150)를 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 장치(155), 또는 전자 장치(101)와 직접 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102)(예: 스피커 또는 헤드폰))를 통해 소리를 출력할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 센서 모듈(176)은 전자 장치(101)의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태(예: 사용자 상태)를 감지하고, 감지된 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 센서 모듈(176)은, 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 인터페이스(177)는 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 유선 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜을 지원할 수 있다. 인터페이스(177)는 예를 들어, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 연결 단자(178)는 그를 통해서 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 연결 단자(178)는 예를 들어, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 햅틱 모듈(179)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 햅틱 모듈(179)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 카메라 모듈(180)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 카메라 모듈(180)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 전력 관리 모듈(188)은 전자 장치(101)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 전력 관리 모듈(188)은 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 배터리(189)는 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성 요소에 전력을 공급할 수 있다. 배터리(189)는 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 통신 모듈(190)(또는, 통신 회로)은 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102), 전자 장치(104), 또는 서버(108))간의 직접(예: 유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(190)은 프로세서(120)(예: 애플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되고, 직접(예: 유선) 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 통신 모듈(190)은 무선 통신 모듈(192)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(194)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제1 네트워크(198)(예: 블루투스, WiFi direct 또는 IrDA(infrared data association) 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제2 네트워크(199)(예: 셀룰러 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부 전자 장치와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성요소(예: 단일 칩)으로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성요소들(예: 복수 칩들)로 구현될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 무선 통신 모듈(192)은 가입자 식별 모듈(196)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(international mobile subscriber identity, IMSI))를 이용하여 제1 네트워크(198) 또는 제2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(101)를 확인 및 인증할 수 있다.

안테나 모듈(197)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 안테나 모듈은, 일 실시 예에 따르면, 도전체 또는 도전성 패턴으로 형성될 수 있고, 어떤 실시 예에 따르면, 도전체 또는 도전성 패턴 이외에 추가적으로 다른 부품(예: RFIC)을 더 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 하나 이상의 안테나들을 포함할 수 있고, 이로부터, 제1 네트워크(198) 또는 제2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(190)에 의하여 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(190)과 외부 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다.

상기 구성요소들 중 일부는 주변 기기들간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input/output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))를 통해 서로 연결되고, 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제2 네트워크(199)에 연결된 서버(108)를 통해서 전자 장치(101)와 외부의 전자 장치(104)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 전자 장치(102, 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부 전자 장치들(102, 104, 또는 108) 중 하나 이상의 외부 전자 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자나 다른 장치로부터의 요청 응답하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(101)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 하나 이상의 외부 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 요청을 수신한 하나 이상의 외부 전자 장치들은 요청된 기능 또는 서비스의 적어도 일부, 또는 요청과 관련된 추가 기능 또는 서비스를 실행하고, 실행 결과를 전자 장치(101)로 전달할 수 있다. 전자 장치(101)는 수신된 결과를 그대로 또는 추가적으로 처리하여 요청에 대한 응답의 적어도 일부로서 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다.

도 2는, 다양한 실시예들에 따른, 전자 장치(101)의 무선 통신 모듈(192), 전력 관리 모듈(188), 및 안테나 모듈(197)에 대한 블럭도(200)이다.

도 2를 참조하면, 무선 통신 모듈(192)은 MST 통신 모듈(210) 또는 NFC 통신 모듈(230)을 포함하고, 전력 관리 모듈(188)은 무선 충전 모듈(250)을 포함할 수 있다. 이런 경우, 안테나 모듈(297)은 MST 통신 모듈(210)과 연결된 MST 안테나(297-1), NFC 통신 모듈(230)과 연결된 NFC 안테나(297-3), 및 무선 충전 모듈(250)과 연결된 무선 충전 안테나(297-5)을 포함하는 복수의 안테나들을 포함할 수 있다. 설명의 편의를 위해 도 1와 중복되는 구성 요소는 생략 또는 간략히 기재된다.

MST 통신 모듈(210)은 프로세서(120)로부터 제어 정보, 또는 카드 정보와 같은 결제 정보를 포함한 신호를 수신하고, MST 안테나(297-1)를 통해 상기 수신된 신호에 대응하는 자기 신호를 생성한 후, 상기 생성된 자기 신호를 외부의 전자 장치(102)(예: POS 장치)에 전달할 수 있다. 상기 자기 신호를 생성하기 위하여, 일 실시예에 따르면, MST 통신 모듈(210)은 MST 안테나(297-1)에 연결된 하나 이상의 스위치들을 포함하는 스위칭 모듈을 포함하고(미도시), 이 스위칭 모듈을 제어하여 MST 안테나(297-1)에 공급되는 전압 또는 전류의 방향을 상기 수신된 신호에 따라 변경할 수 있다. 상기 전압 또는 전류의 방향의 변경은 MST 안테나(297-1)를 통해 송출되는 자기 신호(예: 자기장)의 방향이 그에 따라 변경하는 것을 가능하게 해 준다. 방향이 변경되는 상태의 자기 신호는, 외부의 전자 장치(102)에서 감지되면, 상기 수신된 신호(예: 카드 정보)에 대응하는 마그네틱 카드가 상기 전자 장치(102)의 카드 리더기에 읽히면서(swiped) 발생하는 자기장과 유사한 효과(예: 파형)를 야기할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(102) 에서 상기 자기 신호의 형태로 수신된 결제 관련 정보 및 제어 신호는, 예를 들면, 네트 워크(199)를 통해 외부의 서버(108)(예: 결제 서버)로 송신될 수 있다.

NFC 통신 모듈(230)은 프로세서(120)로부터 제어 정보, 또는 카드 정보와 같은 결제 정보를 포함한 신호를 획득하고, 상기 획득된 신호를 NFC 안테나(297-3)를 통해 외부의 전자 장치(102)로 송신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, NFC 통신 모듈(230)은, NFC 안테나(297-3)을 통하여 외부의 전자 장치(102)로부터 송출된 그런 신호를 수신할 수 있다.

무선 충전 모듈(250)은 무선 충전 안테나(297-5)를 통해 외부의 전자 장치(102)(예: 휴대폰 또는 웨어러블 디바이스)로 전력을 무선으로 송신하거나, 또는 외부의 전자 장치(102)(예: 무선 충전 장치)로부터 전력을 무선으로 수신할 수 있다. 무선 충전 모듈(250)은, 예를 들면, 자기 공명 방식 또는 자기 유도 방식을 포함하는 다양한 무선 충전 방식 중 하나 이상을 지원할 수 있다.

일 실시예에 따르면, MST 안테나(297-1), NFC 안테나(297-3), 또는 무선 충전 안테나(297-5) 중 일부 안테나들은 방사부의 적어도 일부를 서로 공유할 수 있다. 예를 들면, MST 안테나(297-1)의 방사부는 NFC 안테나(297-3) 또는 무선 충전 안테나(297-5)의 방사부로 사용될 수 있고, 그 반대도 마찬가지이다. 이런 경우, 안테나 모듈(297)은 무선 통신 모듈(192)(예: MST 통신 모듈(210) 또는 NFC 통신 모듈(230)) 또는 전력 관리 모듈(188)(예: 무선 충전 모듈(250))의 제어에 따라 안테나들(297-1, 297-3, 또는 297-3)의 적어도 일부를 선택적으로 연결(예: close) 또는 분리(예: open)하도록 설정된 스위칭 회로(미도시)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)가 무선 충전 기능을 사용하는 경우, NFC 통신 모듈(230) 또는 무선 충전 모듈(250)은 상기 스위칭 회로를 제어함으로써 NFC 안테나(297-3) 및 무선 충전 안테나(297-5)에 의해 공유된 방사부의 적어도 일부 영역을 일시적으로 NFC 안테나(297-3)와 분리하고 무선 충전 안테나(297-5)와 연결할 수 있다.

일 실시예에 따르면, MST 통신 모듈(210), NFC 통신 모듈(230), 또는 무선 충전 모듈(250)의 적어도 하나의 기능은 외부의 프로세서(예: 프로세서(120))에 의해 제어될 수 있다. 일 실시예에 따르면, MST 통신 모듈(210) 또는 NFC 통신 모듈(230)의 지정된 기능(예: 결제 기능)들은 신뢰된 실행 환경(trusted execution environment, TEE)에서 수행될 수 있다. 다양한 실시예에 따른 신뢰된 실행 환경(TEE)은, 예를 들면, 상대적으로 높은 수준의 보안이 필요한 기능(예: 금융 거래, 또는 개인 정보 관련 기능)을 수행하는데 사용되기 위해 메모리(130)의 적어도 일부 지정된 영역이 할당되는 실행 환경을 형성할 수 있다. 이런 경우, 상기 지정된 영역에 대한 접근은, 예를 들면, 거기에 접근하는 주체 또는 상기 신뢰된 실행 환경에서 실행되는 어플리케이션에 따라 구분하여 제한적으로 허용될 수 있다.

도 3a 및 도 3b는 다양한 실시 예들에 따른 무선 충전 안테나(297-5)의 구조이다. 도 3a는 xy 평면에서 바라보았을 때 무선 충전 안테나(297-5)의 구조를 도시하고, 도 3b는 제1 도전성 패턴(310)과 제2 도전성 패턴(320)이 교차하는 제1 영역(350)에 대한 확대도이다.

도 3a를 참조하면, 무선 충전 안테나(297-5)는 WPC(wireless power coil)로 참조될 수 있다. 무선 충전 안테나(297-5)는 나선형(spiral) 형태를 가질 수 있다. 무선 충전 안테나(297-5)의 제1 부분(301) 및 제1 부분과 다른 제2 부분(302)은 무선 충전 회로(예: 도 2의 무선 충전 모듈(250)의 적어도 일부)와 전기적으로 연결될 수 있다.

제1 부분(301)으로 유입된 전류는 무선 충전 안테나(297-5)의 나선형 구조의 내적 방향으로 흐를 수 있다. 내적 방향으로 흐르는 전류는 나선형 구조의 외적 방향으로 흐른 뒤 제2 부분(302)을 통해 나갈 수 있다. 본 문서에서, 무선 충전 안테나(297-5)를 형성하는 영역들 중 전류가 내적 방향으로 흐르는 영역은 제1 도전성 패턴(310)으로 참조될 수 있다. 또한, 무선 충전 안테나(297-5)를 형성하는 영역들 중 전류가 외적 방향으로 흐르는 영역은 제2 도전성 패턴(320)으로 참조될 수 있다. 전류가 제1 도전성 패턴(310)을 통해 내적 방향으로 흐른 뒤 제2 도전성 패턴(320)을 통해 외적 방향으로 흐르므로, 무선 충전 안테나(297-5)는 외부 전자 장치의 안테나와 커플링(coupling)하는 과정에서 자기장의 강도(field density)의 분포(distribution)가 균일하게(uniformly) 생성되는 효과가 있다. 자기장 강도가 균일하게 생성되면, 전자 장치(101)와 외부 전자 장치 간 미스얼라이먼트(Misalignment)가 발생하여도 자기장 강도(field density)의 편차가 최소화될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 제1 도전성 패턴(310) 및 제2 도전성 패턴(320)은 레터럴(lateral) 구조를 형성할 수 있다. 예를 들어, 제2 도전성 패턴(320)은 제1 도전성 패턴(310)과 동일한 레이어(layer)에서(또는, 제1 도전성 패턴(310)의 측면에서) 제1 도전성 패턴(310)과 실질적으로 평행하게 배치될 수 있다. 제1 도전성 패턴(310) 및 제2 도전성 패턴(320)이 레터럴 구조를 형성하면, 제1 도전성 패턴(310) 및 제2 도전성 패턴(320)을 두 개 이상의 레이어로 적층하여 형성하는 구조에 비하여 기생 캐패시턴스(parasitic capacitance)가 감소할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 제1 도전성 패턴(310)과 제2 도전성 패턴(320)이 레터럴 구조를 형성하기 위하여, 무선 충전 안테나(297-5)는 교차점 구조를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 도전성 패턴(310)의 적어도 일부 영역과 및 제2 도전성 패턴(320)의 적어도 일부 영역은 제1 영역(350)에서 서로 교차할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 도전성 패턴(310) 및 제2 도전성 패턴(320)은 교차되는 영역(예: 350)에서 비아 홀(via hole)(예: 330)를 포함할 수 있다.

도 3b를 참조하면, 무선 충전 안테나(297-5)는 복수의 레이어들을 형성하는 배선(wiring)들(예: 도전 물질)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 무선 충전 안테나(297-5)는 복수의 레이어들 중 제1 레이어(예: 도 3a에서 +z축 방향)에 배치되는 제1 도전 물질(예: 311, 321)과, 제1 레이어와 다른 제2 레이어(예: 도 3a에서 -z축 방향)에 배치되는 제2 도전 물질(예: 312, 322)을 포함할 수 있다. 도 3b에는 도시되지 않았지만, 제1 레이어 및 제2 레이어 사이에는 절연 물질이 배치될 수 있다. 제1 레이어에 배치되는 도전 물질들(예: 311, 321)과 제2 레이어에 배치되는 도전 물질들(예: 312, 322)은 동일한 형태를 가지며, 제1 영역(350)에서 비아(via)(330)를 통해 연결될 수 있으므로, 전기적으로 병렬 연결이 될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 제1 영역(350)의 교차점에서, 동일한 레이어에 배치되는 도전 물질들 간의 물리적 접촉에 의하여 쇼트(short)가 발생할 수 있으므로, 제1 도전성 패턴(310) 및 제2 도전성 패턴(320)은 복수의 도전 물질들 중 하나(또는 복수의 레이어들 중 일부)를 포함하지 않을 수 있다. 예를 들어, 제1 도전성 패턴(310)은 제1 레이어에 배치되는 제1 도전 물질(311)을 포함하지 않고, 제2 도전성 패턴(320)은 제2 레이어에 배치되는 제2 도전 물질(322)을 포함하지 않을 수 있다. 이 경우, 제1 영역(350)에서, 전류는 제1 도전성 패턴(310)의 제2 도전 물질(312)와 제2 도전성 패턴(320)의 제1 도전 물질(321)을 통해서만 흐를 수 있다. 제1 영역(350)에서, 제1 도전성 패턴(310)은 제1 도전 물질(311)과 제2 도전 물질(312)을 연결하는 비아 홀(330)을 포함하고, 제2 도전성 패턴(320)은 제1 도전 물질(321)과 제2 도전 물질(322)을 연결하는 비아 홀(330)을 포함할 수 있다. 비아 홀(330)의 개수는 도 3b에 도시된 예로 제한되는 것은 아니다.

도 3b에는 도시되지 않았지만, 다른 실시 예에 따르면, 제1 영역(350)에서 제1 도전성 패턴(310)이 제2 도전 물질(312)을 포함하지 않고, 제2 도전성 패턴(320)니 제1 도전 물질(321)을 포함하지 않을 수 있다. 이 경우, 제1 영역(350)에서, 전류는 제1 도전성 패턴(310)의 제1 도전 물질(311)과 제2 도전성 패턴(320)의 제2 도전 물질(322)을 통해서만 흐를 수 있다.

도 4a 및 도 4b는 다양한 실시 예들에 따라, NFC 안테나(297-3)가 내부에 배치된 무선 충전 안테나(297-5)의 구조이다. 도 4a는 xy 평면에서 바라보았을 때 무선 충전 안테나(297-5)의 구조를 도시하고, 도 4b는 무선 충전 안테나(297-5)를 형성하는 영역들 중 NFC 안테나(297-3)의 도전성 라인(410, 420)이 지나가는 제2 영역(450)에 대한 확대도이다.

도 4a를 참조하면, 전자 장치(101)는 소형화된 NFC 안테나(297-3)를 포함할 수 있다. NFC 안테나(297-3)가 소형화되면, 전자 장치(101)는 크기가 작은 외부 전자 장치(예: NFC 태그 또는 웨어러블 장치)와 NFC 기능을 안정적으로 수행할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, NFC 안테나(297-3)가 무선 충전 안테나(297-5)의 내부에 배치됨으로써 소형화된 NFC 안테나를 구비한 다른 외부 전자 장치의 NFC 안테나와의 커플링 효율을 증가시키기 위하여, NFC 안테나(297-3)의 면적은 무선 충전 안테나(297-5)의 내부 면적보다 작을 수 있다. 예를 들어, NFC 안테나(297-3)의 최대 세로 길이(c)는 무선 충전 안테나(297-5)의 최소 세로 길이(a)보다 작고, NFC 안테나(297-3)의 최대 가로 길이(d)는 무선 충전 안테나(297-5)의 최소 가로 길이(b)보다 작을 수 있다. 다른 예를 들어, 도 4a는 도시되지 않았지만, 무선 충전 안테나(297-5) 및 NFC 안테나(297-3)가 원형 형태를 가지면, NFC 안테나(297-3)의 최대 직경은 무선 충전 안테나(297-5)의 최소 직경 보다 작을 수 있다.

일 실시 예에 따르면, NFC 안테나(297-3)로 전류를 전달하는 도전성 라인들(410, 420)이 지나갈 수 있도록, 제1 도전성 패턴(310) 및 제2 도전성 패턴(320)은 도전성 라인들(410, 420)이 지나가는 무선 충전 안테나(297-5)의 적어도 일부 영역(예: 제2 영역(450))에서 비아 홀(430)을 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, NFC 안테나(297-3)는 도 3a에 도시된 바와 같이 레터럴 구조를 형성할 수 있다. 예를 들어, NFC 안테나(297-3)가 나선형 형태를 가지면, NFC 안테나(297-3)는 전류가 NFC 안테나(297-3)의 내측 방향으로 흐르는 영역에 대응하는 제3 도전성 패턴, 전류가 NFC 안테나(297-3)의 외측 방향으로 흐르는 영역에 대응하는 제4 도전성 패턴을 포함할 수 있다. 제4 도전성 패턴은 제3 도전성 패턴과 동일한 평면에서 평행하게 배치될 수 있다. 레터럴 구조를 형성하기 위하여, 제3 도전성 패턴의 일부 영역과 제4 도전성 패턴의 일부 영역은 교차할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, NFC 안테나(297-3)는 도 3b에 도시된 바와 같이 복수의 레이어들을 포함할 수 있다. 예를 들어, NFC 안테나(297-3)는 제3 레이어와 제4 레이어를 포함할 수 있다. 제3 도전성 패턴과 제4 도전성 패턴이 교차하는 영역에서, 제3 도전성 패턴은 제3 레이어를 포함하지 않고, 제4 도전성 패턴은 제4 레이어를 포함하지 않을 수 있다. NFC 안테나(297-3)는 생략된 레이어(예: 제3 도전성 패턴의 제3 레이어)와 다른 레이어(예: 제3 도전성 패턴의 제4 레이어)를 연결하는 적어도 하나의 비아를 포함할 수 있다.

도 4b를 참조하면, 제2 영역(450)에서, 제1 도전성 패턴(310)은 도전성 라인들(410, 420)이 지나갈 수 있도록 제1 도전 물질(311)을 포함하지 않을 수 있다. 제2 영역(450)에서, 제1 도전성 패턴(310)은 제1 도전 물질(311)과 제2 도전 물질(312)을 연결하는 비아 홀(430)을 포함할 수 있다. 비아 홀(430)의 개수는 도 4b에 도시된 예로 제한되는 것은 아니다.

도 4b는 제1 도전성 패턴(310)만을 도시하였지만, 동일한 원리가 제2 도전성 패턴(320)에 적용될 수 있다. 예를 들어, 제2 도전성 패턴(320)은 제2 영역(450)에서 제1 도전 물질(예: 도 3b의 321)을 포함하지 않고, 제1 도전 물질과 제2 도전 물질(예: 도 3b의 322)을 연결하는 비아 홀을 포함할 수 있다.

상술한 바와 같이, 전자 장치(예: 도 1의 101)는, 하우징(미도시), 상기 하우징 내부에 배치되는 무선 충전 회로(예: 도 2의 250의 적어도 일부) 및 상기 무선 충전 회로와 전기적으로 연결되고, 나선형(spiral) 형태를 가지는 무선 충전 안테나(예: 도 3a의 297-5)를 포함하고, 상기 무선 충전 안테나는, 상기 무선 충전 안테나를 형성하는 영역들 중 전류가 상기 무선 충전 안테나의 내적 방향으로 흐르는 영역에 대응하는 제1 도전성 패턴(예: 도 3a의 310), 및 상기 무선 충전 안테나를 형성하는 영역들 중 상기 전류가 상기 무선 충전 안테나의 외적 방향으로 흐르는 영역에 대응하고, 상기 제1 도전성 패턴의 측면에 상기 제1 도전성 패턴과 동일 평면에서 평행하게 배치되는 제2 도전성 패턴(예: 도 3a의 320)을 포함하고, 상기 제1 도전성 패턴 및 상기 제2 도전성 패턴은, 제1 레이어 및 제2 레이어를 포함하는 복수의 레이어들로 형성되고, 상기 제1 도전성 패턴의 일부 영역 및 상기 제2 도전성 패턴의 일부 영역이 교차하는 제1 영역(예: 도 3a의 350)에서, 상기 제1 도전성 패턴은 상기 제1 레이어(예: 도 3b의 311)를 포함하지 않고, 상기 제2 도전성 패턴은 상기 제2 레이어(예: 도 3b의 322)를 포함하지 않도록 구성될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 무선 충전 안테나는, 상기 제1 영역의 적어도 일부에서, 상기 제1 레이어와 상기 제2 레이어를 연결하도록 구성되는 적어도 하나의 비아 홀(via hole)(예: 도 3a의 330)을 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 전자 장치는, NFC(near field communication) 기능을 수행하도록 구성된 무선 통신 회로(예: 도 2의 192의 적어도 일부), 및 상기 무선 통신 회로와 전기적으로 연결된 NFC 안테나(예: 도 2의 297-3)를 더 포함하고, 상기 NFC 안테나는, 상기 무선 충전 안테나의 내부에 배치되고, 상기 NFC 안테나의 최대 가로 길이는 상기 무선 충전 안테나의 최소 가로 길이보다 작고, 상기 NFC 안테나의 최대 세로 길이는 상기 무선 충전 안테나의 최소 세로 길이보다 작을 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 제1 도전성 패턴 및 상기 제2 도전성 패턴 중 상기 NFC 안테나와 상기 무선 통신 회로를 연결하는 도전성 라인이 지나가는 제2 영역(예: 도 4a의 450)은, 상기 제1 레이어(예: 도 4b의 311)를 포함하지 않도록 구성될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 무선 충전 안테나는, 상기 제2 영역의 적어도 일부에서, 상기 제1 레이어와 상기 제2 레이어를 연결하도록 구성되는 적어도 하나의 비아 홀(예: 도 4a의 430)을 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 NFC 안테나는, 상기 NFC 안테나를 형성하는 영역들 중 전류가 상기 NFC 안테나의 내적 방향으로 흐르는 영역에 대응하는 제3 도전성 패턴, 및 상기 NFC 안테나를 형성하는 영역들 중 상기 전류가 상기 NFC 안테나의 외적 방향으로 흐르는 영역에 대응하고, 상기 제3 도전성 패턴의 측면에 상기 제3 도전성 패턴과 동일 평면에서 평행하게 배치되는 제4 도전성 패턴을 포함하고, 상기 제3 도전성 패턴 및 상기 제4 도전성 패턴은, 제3 레이어 및 제4 레이어를 포함하는 복수의 레이어들로 형성되고, 상기 제3 도전성 패턴의 일부 영역 및 상기 제4 도전성 패턴의 일부 영역이 교차하는 제3 영역에서, 상기 제3 도전성 패턴은 상기 제3 레이어를 포함하지 않고, 상기 제4 도전성 패턴은 상기 제4 레이어를 포함하지 않도록 구성될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 무선 충전 안테나는, WPC(wireless power coil)를 포함할 수 있다.

상술한 바와 같이, 나선형(spiral) 형태를 가지는 무선 충전 안테나(예: 도 3a의 297-5)는, 상기 무선 충전 안테나를 형성하는 영역들 중 전류가 상기 무선 충전 안테나의 내적 방향으로 흐르는 영역에 대응하는 제1 도전성 패턴(예: 도 3a의 310), 및 상기 무선 충전 안테나를 형성하는 영역들 중 상기 전류가 상기 무선 충전 안테나의 외적 방향으로 흐르는 영역에 대응하고, 상기 제1 도전성 패턴의 측면에 상기 제1 도전성 패턴과 실질적으로 평행하게 배치되는 제2 도전성 패턴(예: 도 3a의 320)을 포함하며, 상기 제1 도전성 패턴 및 상기 제2 도전성 패턴은, 제1 레이어 및 제2 레이어를 포함하는 복수의 레이어들로 형성되고, 상기 제1 도전성 패턴의 일부 영역 및 상기 제2 도전성 패턴의 일부 영역이 교차하는 제1 영역(예: 도 3a의 350)에서, 상기 제1 도전성 패턴은 상기 제1 레이어(예: 도 3b의 311)를 포함하지 않고, 상기 제2 도전성 패턴은 상기 제2 레이어(예: 도 3b의 322)를 포함하지 않도록 구성될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 무선 충전 안테나는 상기 제1 영역의 적어도 일부에서, 상기 제1 레이어와 상기 제2 레이어를 연결하도록 구성되는 적어도 하나의 비아 홀(via hole)(예: 도 3a의 330)을 더 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 무선 충전 안테나는 상기 무선 충전 안테나의 내부에 NFC(near field communication) 안테나(예: 도 2의 297-3)가 배치되는 공간을 더 포함하고, 상기 NFC 안테나의 최대 가로 길이는 상기 무선 충전 안테나의 최소 가로 길이보다 작고, 상기 NFC 안테나의 최대 세로 길이는 상기 무선 충전 안테나의 최소 세로 길이보다 작을 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 무선 충전 안테나는 상기 제2 영역의 적어도 일부에서, 상기 제1 레이어와 상기 제2 레이어를 연결하도록 구성되는 적어도 하나의 비아 홀(예: 도 4a의 430)을 포함할 수 있다.

상술한 바와 같이, 전자 장치(예: 도 1의 101)는, 하우징, 상기 하우징 내부에 배치되는 무선 충전 회로(예: 도 2의 250의 적어도 일부), 상기 무선 충전 회로와 전기적으로 연결되고, 나선형(spiral) 형태를 가지는 무선 충전 안테나(예: 도 3a의 297-5), NFC(near field communication) 기능을 수행하도록 구성된 무선 통신 회로(예: 도 2의 192의 적어도 일부), 및 상기 무선 통신 회로와 전기적으로 연결된 NFC 안테나(예: 도 2의 297-3)를 포함하고, 상기 무선 충전 안테나는, 상기 무선 충전 안테나를 형성하는 영역들 중 전류가 상기 무선 충전 안테나의 내적 방향으로 흐르는 영역에 대응하는 제1 도전성 패턴(예: 도 3a의 310), 및 상기 무선 충전 안테나를 형성하는 영역들 중 상기 전류가 상기 무선 충전 안테나의 외적 방향으로 흐르는 영역에 대응하고, 상기 제1 도전성 패턴의 측면에 상기 제1 도전성 패턴과 동일한 평면에서 배치되는 제2 도전성 패턴(예: 도 3a의 320)을 포함하고, 상기 제1 도전성 패턴의 일부 영역 및 상기 제2 도전성 패턴의 일부 영역이 교차하는 제1 영역(예: 도 3a의 350)을 포함을 포함하고, 상기 NFC 안테나는, 상기 무선 충전 안테나의 내부에 배치되고, 상기 NFC 안테나의 최대 가로 길이는 상기 무선 충전 안테나의 최소 가로 길이보다 작고, 상기 NFC 안테나의 최대 세로 길이는 상기 무선 충전 안테나의 최소 세로 길이보다 작을 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 제1 도전성 패턴 및 상기 제2 도전성 패턴은, 제1 레이어 및 제2 레이어를 포함하는 복수의 레이어들로 형성되고, 상기 제1 도전성 패턴의 일부 영역 및 상기 제2 도전성 패턴의 일부 영역이 교차하는 제1 영역에서, 상기 제1 도전성 패턴은 상기 제1 레이어를 포함하지 않고, 상기 제2 도전성 패턴은 상기 제2 레이어를 포함하지 않도록 구성될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 무선 충전 안테나는, 상기 제1 영역의 적어도 일부에서, 상기 제1 레이어와 상기 제2 레이어를 연결하도록 구성되는 적어도 하나의 비아 홀(via hole)을 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 무선 충전 안테나는, 상기 제1 도전성 패턴 및 상기 제2 도전성 패턴 중 상기 NFC 안테나와 상기 무선 통신 회로를 연결하는 도전성 라인이 지나가는 제2 영역은, 상기 제1 레이어를 포함하지 않도록 구성될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 무선 충전 안테나는, 상기 제2 영역의 적어도 일부에서, 상기 제1 레이어와 상기 제2 레이어를 연결하도록 구성되는 적어도 하나의 비아 홀을 포함할 수 있다.

본 문서에 개시된 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치 (예: 스마트폰), 컴퓨터 장치, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 장치를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.

본 문서의 다양한 실시 예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시 예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나","A 또는 B 중 적어도 하나,""A, B 또는 C," "A, B 및 C 중 적어도 하나,"및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에, "기능적으로" 또는 "통신적으로"라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, "커플드" 또는 "커넥티드"라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제 3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.

본 문서에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로 등의 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는, 상기 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 일 실시 예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.

본 문서의 다양한 실시 예들은 기기(machine)(예: 전자 장치(101)) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리(136) 또는 외장 메모리(138))에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(140))로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 전자 장치(101))의 프로세서(예: 프로세서(120))는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 상기 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장 매체는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, ‘비일시적’은 저장매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.

일 실시 예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시 예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory (CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어^TM)를 통해 또는 두 개의 사용자 장치들(예: 스마트폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.

다양한 실시 예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.

Claims

전자 장치에 있어서,
하우징;
상기 하우징 내부에 배치되는 무선 충전 회로; 및
상기 무선 충전 회로와 전기적으로 연결되는 무선 충전 안테나를 포함하고, 상기 무선 충전 안테나는,
상기 무선 충전 안테나를 형성하는 영역들 중 전류가 상기 무선 충전 안테나의 내적 방향으로 흐르는 영역에 대응하고, 제1 나선형(spiral) 형태를 가지는 제1 도전성 패턴; 및
상기 무선 충전 안테나를 형성하는 영역들 중 상기 전류가 상기 무선 충전 안테나의 외적 방향으로 흐르는 영역에 대응하고, 제2 나선형(spiral) 형태를 가지는 제2 도전성 패턴을 포함하고,
상기 제1 도전성 패턴은, 상기 제1 나선형의 중심에 가까워지면서 회전하는 형태로 형성되고,
상기 제2 도전성 패턴은, 상기 제1 도전성 패턴의 상기 제1 나선형의 중심으로부터 연장되어 상기 제1 나선형의 중심에서 멀어지면서 회전하는 형태로 형성된, 전자 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 도전성 패턴 및 상기 제2 도전성 패턴 각각은, 제1 레이어 및 제2 레이어를 포함하는 복수의 레이어들로 형성되고,
상기 제1 도전성 패턴의 일부 영역 및 상기 제2 도전성 패턴의 일부 영역이 교차하는 제1 영역에서, 상기 제1 도전성 패턴은 상기 제1 레이어를 포함하지 않고, 상기 제2 도전성 패턴은 상기 제2 레이어를 포함하지 않도록 구성되며,
상기 제1 도전성 패턴 및 상기 제2 도전성 패턴 각각은,
상기 제1 영역의 적어도 일부에서, 상기 제1 레이어와 상기 제2 레이어를 연결하도록 구성되는 적어도 하나의 제1 비아 홀(via hole)을 포함하는, 전자 장치.
청구항 2에 있어서,
NFC(near field communication) 기능을 수행하도록 구성된 무선 통신 회로; 및
상기 무선 통신 회로와 전기적으로 연결된 NFC 안테나를 더 포함하고,
상기 NFC 안테나는,
상기 무선 충전 안테나의 내부에 배치되고,
상기 NFC 안테나의 최대 가로 길이는 상기 무선 충전 안테나의 최소 가로 길이보다 작고,
상기 NFC 안테나의 최대 세로 길이는 상기 무선 충전 안테나의 최소 세로 길이보다 작은, 전자 장치.
청구항 3에 있어서,
상기 제1 도전성 패턴 및 상기 제2 도전성 패턴 중 상기 NFC 안테나와 상기 무선 통신 회로를 연결하는 도전성 라인이 지나가는 제2 영역은, 상기 제1 레이어를 포함하지 않도록 구성된, 전자 장치.
청구항 4에 있어서, 상기 제1 도전성 패턴 및 상기 제2 도전성 패턴 각각은,
상기 제2 영역의 적어도 일부에서, 상기 제1 레이어와 상기 제2 레이어를 연결하도록 구성되는 적어도 하나의 제2 비아 홀을 포함하는, 전자 장치.
청구항 3에 있어서,
상기 NFC 안테나는,
상기 NFC 안테나를 형성하는 영역들 중 전류가 상기 NFC 안테나의 내적 방향으로 흐르는 영역에 대응하는 제3 도전성 패턴; 및
상기 NFC 안테나를 형성하는 영역들 중 상기 전류가 상기 NFC 안테나의 외적 방향으로 흐르는 영역에 대응하는 제4 도전성 패턴을 포함하고,
상기 제3 도전성 패턴 및 상기 제4 도전성 패턴은, 제3 레이어 및 제4 레이어를 포함하는 복수의 레이어들로 형성되고,
상기 제3 도전성 패턴의 일부 영역 및 상기 제4 도전성 패턴의 일부 영역이 교차하는 제3 영역에서, 상기 제3 도전성 패턴은 상기 제3 레이어를 포함하지 않고, 상기 제4 도전성 패턴은 상기 제4 레이어를 포함하지 않도록 구성된, 전자 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 무선 충전 안테나는, WPC(wireless power coil)를 포함하는, 전자 장치.
무선 충전 안테나에 있어서,
상기 무선 충전 안테나를 형성하는 영역들 중 전류가 상기 무선 충전 안테나의 내적 방향으로 흐르는 영역에 대응하고, 제1 나선형(spiral) 형태를 가지는 제1 도전성 패턴; 및
상기 무선 충전 안테나를 형성하는 영역들 중 상기 전류가 상기 무선 충전 안테나의 외적 방향으로 흐르는 영역에 대응하고, 제2 나선형(spiral) 형태를 가지는 제2 도전성 패턴을 포함하며,
상기 제1 도전성 패턴은 상기 제1 나선형의 중심에 가까워지면서 회전하는 형태로 형성되며,
상기 제2 도전성 패턴은 제1 도전성 패턴의 상기 제1 나선형의 중심으로부터 연장되어 상기 제1 나선형의 중심에서 멀어지면서 회전하는 형태로 형성된, 무선 충전 안테나.
◈청구항 9은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

청구항 8에 있어서,
상기 제1 도전성 패턴 및 상기 제2 도전성 패턴 각각은, 제1 레이어 및 제2 레이어를 포함하는 복수의 레이어들로 형성되고,
상기 제1 도전성 패턴의 일부 영역 및 상기 제2 도전성 패턴의 일부 영역이 교차하는 제1 영역에서, 상기 제1 도전성 패턴은 상기 제1 레이어를 포함하지 않고, 상기 제2 도전성 패턴은 상기 제2 레이어를 포함하지 않도록 구성되며,
상기 제1 도전성 패턴 및 상기 제2 도전성 패턴 각각은,
상기 제1 영역의 적어도 일부에서, 상기 제1 레이어와 상기 제2 레이어를 연결하도록 구성되는 적어도 하나의 제1 비아 홀(via hole)을 포함하는, 무선 충전 안테나.
◈청구항 10은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

청구항 9에 있어서,
상기 무선 충전 안테나의 내부에 NFC(near field communication) 안테나가 배치되는 공간을 더 포함하고,
상기 NFC 안테나의 최대 가로 길이는 상기 무선 충전 안테나의 최소 가로 길이보다 작고,
상기 NFC 안테나의 최대 세로 길이는 상기 무선 충전 안테나의 최소 세로 길이보다 작은, 무선 충전 안테나.
◈청구항 11은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

청구항 10에 있어서,
상기 제1 도전성 패턴 및 상기 제2 도전성 패턴 중 상기 NFC 안테나와 무선 통신 회로를 연결하는 도전성 라인이 지나가는 제2 영역은, 상기 제1 레이어를 포함하지 않도록 구성된, 무선 충전 안테나.
◈청구항 12은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

청구항 11에 있어서,
상기 제1 도전성 패턴 및 상기 제2 도전성 패턴 각각은,
상기 제2 영역의 적어도 일부에서, 상기 제1 레이어와 상기 제2 레이어를 연결하도록 구성되는 적어도 하나의 제2 비아 홀을 포함하는, 무선 충전 안테나.
◈청구항 13은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

청구항 12에 있어서,
상기 NFC 안테나는,
상기 NFC 안테나를 형성하는 영역들 중 전류가 상기 NFC 안테나의 내적 방향으로 흐르는 영역에 대응하는 제3 도전성 패턴; 및
상기 NFC 안테나를 형성하는 영역들 중 상기 전류가 상기 NFC 안테나의 외적 방향으로 흐르는 영역에 대응하는 제4 도전성 패턴을 포함하고,
상기 제3 도전성 패턴 및 상기 제4 도전성 패턴은, 제3 레이어 및 제4 레이어를 포함하는 복수의 레이어들로 형성되고,
상기 제3 도전성 패턴의 일부 영역 및 상기 제4 도전성 패턴의 일부 영역이 교차하는 제3 영역에서, 상기 제3 도전성 패턴은 상기 제3 레이어를 포함하지 않고, 상기 제4 도전성 패턴은 상기 제4 레이어를 포함하지 않도록 구성된, 무선 충전 안테나.
◈청구항 14은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

청구항 8에 있어서,
상기 무선 충전 안테나는, WPC(wireless power coil)를 포함하는, 무선 충전 안테나.
◈청구항 15은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

전자 장치에 있어서,
하우징;
상기 하우징 내부에 배치되는 무선 충전 회로;
상기 무선 충전 회로와 전기적으로 연결되는 무선 충전 안테나;
NFC(near field communication) 기능을 수행하도록 구성된 무선 통신 회로; 및
상기 무선 통신 회로와 전기적으로 연결된 NFC 안테나를 포함하고,
상기 무선 충전 안테나는,
상기 무선 충전 안테나를 형성하는 영역들 중 전류가 상기 무선 충전 안테나의 내적 방향으로 흐르는 영역에 대응하고, 제1 나선형(spiral) 형태를 가지는 제1 도전성 패턴; 및
상기 무선 충전 안테나를 형성하는 영역들 중 상기 전류가 상기 무선 충전 안테나의 외적 방향으로 흐르는 영역에 대응하고, 제2 나선형(spiral) 형태를 가지는 제2 도전성 패턴을 포함하고,
상기 제1 도전성 패턴의 일부 영역 및 상기 제2 도전성 패턴의 일부 영역이 교차하는 제1 영역을 포함을 포함하고,
상기 NFC 안테나는,
상기 무선 충전 안테나의 내부에 배치되고,
상기 NFC 안테나의 최대 가로 길이는 상기 무선 충전 안테나의 최소 가로 길이보다 작고,
상기 NFC 안테나의 최대 세로 길이는 상기 무선 충전 안테나의 최소 세로 길이보다 작으며,
상기 제1 도전성 패턴은 상기 제1 나선형의 중심에 가까워지면서 회전하는 형태로 형성되며,
상기 제2 도전성 패턴은 제1 도전성 패턴의 상기 제1 나선형의 중심으로부터 연장되어 상기 제1 나선형의 중심에서 멀어지면서 회전하는 형태로 형성된, 전자 장치.
◈청구항 16은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

청구항 15에 있어서,
상기 제1 도전성 패턴 및 상기 제2 도전성 패턴 각각은, 제1 레이어 및 제2 레이어를 포함하는 복수의 레이어들로 형성되고,
상기 제1 도전성 패턴의 일부 영역 및 상기 제2 도전성 패턴의 일부 영역이 교차하는 제1 영역에서, 상기 제1 도전성 패턴은 상기 제1 레이어를 포함하지 않고, 상기 제2 도전성 패턴은 상기 제2 레이어를 포함하지 않도록 구성되며,
상기 제1 도전성 패턴 및 상기 제2 도전성 패턴 각각은,
상기 제1 영역의 적어도 일부에서, 상기 제1 레이어와 상기 제2 레이어를 연결하도록 구성되는 적어도 하나의 제1 비아 홀(via hole)을 포함하는, 전자 장치.
◈청구항 17은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

청구항 16에 있어서, 상기 무선 충전 안테나는,
상기 제1 도전성 패턴 및 상기 제2 도전성 패턴 중 상기 NFC 안테나와 상기 무선 통신 회로를 연결하는 도전성 라인이 지나가는 제2 영역은, 상기 제1 레이어를 포함하지 않도록 구성되며,
상기 제1 도전성 패턴 및 상기 제2 도전성 패턴 각각은,
상기 제2 영역의 적어도 일부에서, 상기 제1 레이어와 상기 제2 레이어를 연결하도록 구성되는 적어도 하나의 제2 비아 홀을 포함하는 전자 장치.
◈청구항 18은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

청구항 15에 있어서, 상기 NFC 안테나는,
상기 NFC 안테나를 형성하는 영역들 중 전류가 상기 NFC 안테나의 내적 방향으로 흐르는 영역에 대응하는 제3 도전성 패턴; 및
상기 NFC 안테나를 형성하는 영역들 중 상기 전류가 상기 NFC 안테나의 외적 방향으로 흐르는 영역에 대응하는 제4 도전성 패턴을 포함하고,
상기 제3 도전성 패턴 및 상기 제4 도전성 패턴은, 제3 레이어 및 제4 레이어를 포함하는 복수의 레이어들로 형성되고,
상기 제3 도전성 패턴의 일부 영역 및 상기 제4 도전성 패턴의 일부 영역이 교차하는 제3 영역에서, 상기 제3 도전성 패턴은 상기 제3 레이어를 포함하지 않고, 상기 제4 도전성 패턴은 상기 제4 레이어를 포함하지 않도록 구성된, 전자 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 도전성 패턴의 일부 영역 및 상기 제2 도전성 패턴의 일부 영역은 제1 영역에서 교차하며,
상기 제1 영역을 제외한 나머지 영역의 적어도 일부 영역에서, 상기 제2 도전성 패턴은 상기 제1 도전성 패턴과 동일 평면에서 상기 제1 도전성 패턴의 측면에 평행하게 배치되는, 전자 장치.
청구항 6에 있어서,
상기 제3 영역을 제외한 나머지 영역의 적어도 일부 영역에서, 상기 제4 도전성 패턴은 상기 제3 도전성 패턴과 동일 평면에서 상기 제3 도전성 패턴의 측면에 평행하게 배치되는, 전자 장치.