KR20140034009A

KR20140034009A - 충전용 코일이 양면에 형성된 회로기판

Info

Publication number: KR20140034009A
Application number: KR1020120100714A
Authority: KR
Inventors: 박정일; 정영훈
Original assignee: 주식회사 아이엠텍
Priority date: 2012-09-11
Filing date: 2012-09-11
Publication date: 2014-03-19
Also published as: KR101398647B1

Abstract

본 발명은 충전용 코일이 양면에 형성된 회로기판에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 비접속식 무선 충전장치에 사용되는 기판의 상하 양면에 형성된 코일패턴의 변형을 통하여 인덕턴스 및 저항성분을 개선하는 충전용 코일구조에 관한 것이다. 그 구성은 기판, 상기 기판의 상면에 형성된 제1 코일패턴, 상기 기판의 다른 일면인 하면에 형성된 제2 코일패턴을 포함하되, 상기 제1 코일패턴은 제1 단위권선들 간을 제1 이격간격으로 이격하여 n 개수의 권선 형태로 형성하고, 상기 제2 코일패턴은 제2 단위권선들 간을 제2 이격간격으로 이격하여 m 개수의 권선 형태로 형성하며, 상기 제1 이격간격과 상기 제2 이격간격이 상기 기판을 사이에 두고 부분적으로 중첩된 간격으로 상기 제1 코일패턴과 상기 제2 코일패턴을 형성하며, 상기 제1 단위권선들과 상기 제2 단위권선들 각각이 상기 기판을 관통하는 비아 홀에 의해 전기적으로 연결된 것을 특징으로 하는 충전용 코일이 양면에 형성된 회로기판이 개시된다.

Description

충전용 코일이 양면에 형성된 회로기판{Circuit board formed on both sides of the charge coil}

본 발명은 충전용 코일이 양면에 형성된 회로기판에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 비접속식 무선 충전장치에 사용되는 기판의 상하 양면에 형성된 코일패턴의 변형을 통하여 인덕턴스 및 저항성분을 개선하는 충전용 코일구조에 관한 것이다.

최근 통신 및 정보처리기술의 발달로 인터넷이나 화상통화, 문서작업 등과 같은 다양한 기능을 가지는 휴대전화나 PDA, 노트북 등과 같이 휴대하기 편리한 휴대용 단말기의 사용이 증가하고 있으며, 기술의 발달에 따라 성능이 향상된 새로운 모델의 휴대용 단말기가 계속해서 보급되는 있는 추세이다.

그리고 현재 가장 많이 사용되고 있는 휴대전화 즉, 이동통신단말기의 충전방식은 별도의 충전기에 이동통신단말기를 거치하는 방식으로 접속하거나 또는 USB 충전기 단자를 이용하여 충전기와 이동단말기를 연결하여 충전하는 방식이 있다.

상기와 같은 접촉형 충전방식이나 접촉단자를 이용하는 충전방식의 문제점을 해결하기 위해 이동통신단말기를 충전기에 거치하거나, USB 충전기 단자를 이용하여 충전기와 이동통신단말기를 연결하지 않고서도 이동통신단말기를 충전기에 올려놓거나 근처에 두기만 해도 충전이 이루어지는 무선충전방식이 적용되고 있다.

이러한 비접속식 무선충전방식으로는 자기유도방식, 자기공명방식, 전자기파방식이 있으나, 그 중 자기유도방식이 많이 채택되어 사용되고 있으며, 상기 자기유도방식은 가까운 두 개의 코일이 유도전류를 일으켜 충전하는 방식으로서 전력전송효율이 90% 이상으로 매우 높지만, 전송거리가 짧다는 단점도 있다.

이러한 단점에도 불구하여 기술적으로 구현이 용이하고 비교적 저렴한 가격에 생산 가능한 가까운 두 개의 코일이 유도전류를 일으켜 충전하는 비접속식 방식의 무선충전장치들이 사용되고 있다.

한편, 이동통신기기의 보급의 확대로 인하여 통신기기에 사용되는 배터리의 충전수요가 급증하고 있으며, 특히 전원코드 없는 무선충전에 의한 소형가전기기의 사용이 급증하게 됨에 따라 비접속식 무선충전기의 사용이 증가하게 되었으며, 이들 무선충전기기의 소형화 및 박형화뿐만 아니라 급속 충전의 요구와 충전 효율이 높은 무선충전기의 개발이 요구되고 있는 실정이다.

이러한 비접속식 무선충전방식으로는 자기유도방식 채택에 의한 충전을 위해 도 1에 도시된 바와 같이, 인쇄회로기판 상면에 구리 박막을 프린팅한 평판권선타입의 충전코일을 형성하여 무선충전기의 충전코일을 구현하는 기술이 개시되어 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 기판에 형성된 근거리 무선통신(NFC)안테나 코일패턴과 충전 코일패턴이 형성된 비접속식 무선충전 코일 및 안테나의 평면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 프랙시블 하지 아니한 기판(10) 상의 중앙부에 다수개의 권선형태로 이루어진 충전 코일패턴(12)이 형성되고, 충전 코일패턴(12)의 주변 테두리에 근거리 무선통신(NFC)을 위한 안테나 코일패턴(14)이 형성되며, 인쇄회로기판(10)의 일측에는 충전 코일패턴(12)에 전력을 공급하거나 충전 코일패턴(12)에 유기된 전력을 인출하는 충전코일 접속단자(A,B)가 배치되고, 그와 더불어 안테나 코일패턴(14)을 통하여 송출할 통신신호를 입력 하거나 안테나 코일패턴(14)에 수신된 통신신호를 출력하는 안테나신호 접속단자(C,D)가 구비되어 있다. 부호 11은 코일패턴 형성시 얼라인(정렬)을 맞추기 위한 가이드 홀을 나타낸다.

여기서, 일단의 충전 코일패턴(12)과 타단의 충전 코일패턴(12)이 접속되는 충전코일 접속단자(A,B)가 기판(10)의 동일 평면에 배치되며, 이들을 전기적으로 연결하기 위하여 충전 코일패턴(12)의 일단과 충전코일 접속단자(C,D) 사이를 안테나 코일패턴(14)을 가로질러 전기적으로 연결하여야 한다. 이를 위해 코일패턴(14) 상부에 별도의 절연층(도시 안됨)을 형성한 후 절연층 상부에 도전성 박막패턴을 별도로 형성하거나, 충전 코일패턴(12)의 일단과 충전코일 접속단자(A,B) 사이를 절연된 도체, 즉 전선을 활용하여 연결하는 점퍼 도체(도시되지 않음)를 사용하여야 한다.

그뿐만 아니라, 안테나 코일패턴(14)의 일단과 안테나신호 접속단자(C,D)의 어느 한 단자를 연결하기 위하여 안테나 코일패턴(14)과 절연되면서 연결될 수 있는 전기적 접속을 위하여 충전 코일패턴(12)의 일단과 충전코일 접속단자(A,B)를 연결하는 방법과 같은 방법으로 전기적 연결을 하여야 한다.

그러나 도 1에 도시된 기판의 비접속식 무선충전장치는 도 1의 부분 확대도와 같이, 충전 코일패턴(12)의 각 단위권선간 간격은 코일간의 절연을 위하여 일정간격 이격되어야 하나, 기판(10)에서 사용전압에 의한 절연거리 확보 및 생산 공정상의 생산성을 고려하여 최소 간격은 0.1mm 정도까지만 가능한 실정이며, 기판(10)은 제한된 공간에 설치되어야 함으로써 충전 코일패턴(12)을 형성하는 도전성 박막의 폭과 두께를 제한할 수밖에 없었다. 따라서 이로 인한 충전 코일패턴의 권선저항에 의해 발열을 야기하는 문제를 초래하였다.

또한, 기판(10)의 일면에만 안테나 코일패턴(14)과 충전 코일패턴(12)을 형성한 경우 정해진 면적에서의 인덕턴스(L) 크기를 갖는 코일의 권선회수를 확보하기 위해서는 코일의 단면적을 감소시키거나 코일간의 선간간격을 줄여야 한다. 하지만 이러한 경우 권선저항이 증가하게 되어 발열이 발생하게 되면 전력전송효율이 감소되는 반면, 선간간격을 줄이게 되면 패턴간의 절연거리가 감소하여 절연파괴 등의 문제를 야기하게 되었다. 또한, 코일의 권선회수를 유지하면서 전류용량을 증가시키며, 권선의 저항을 감소시키는 것은 한계가 있었다.

또한, 안테나 코일패턴(14)과 충전 코일패턴(12) 사이를 연결하는 입출력 접속단자와의 연결을 위하여 다수의 점퍼선 사용과 기판(10)의 일 측면만을 사용함으로서 소형화 및 박형화에 한계가 있었다.

따라서 본 발명은 상기한 종래의 문제점들을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 그 목적은 기판의 상하면에 형성되는 충전 코일패턴의 단위권선 간을 연결하기 위해 기판을 관통하는 비아 홀을 통해 전기적으로 연결함으로써 상하면에 형성되는 충전 코일패턴의 단위권선이 하나의 권선으로 작용하게 되어 충전 코일패턴의 권선 저항이 최소화되도록 하는 충전용 코일이 양면에 형성된 회로기판을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 기판의 상하면에 형성되는 충전 코일패턴의 단위권선간 일정간격을 이격하여 권선함에 있어서, 상면 충전 코일패턴의 단위권선간 이격 간격인 제1 이격간격과, 하면 충전 코일패턴의 단위권선간 이격간격인 제2 이격간격간의 일부가 중첩되게 형성함으로써 권선층간 절연거리가 확보되고, 제한적인 면적 내에서 권선저항을 최소화하면서 충전 코일패턴의 단위권선층간 거리를 감소시켜 충전 효율을 향상시키도록 하는 충전용 코일이 양면에 형성된 회로기판을 제공하는데 있다.

본 발명의 설명 편의를 위해 이하에서는, 기판 상면에 형성되는 충전코일패턴을제1 코일패턴이라 하고, 제1 코일패턴의 단위권선들 간의 이격간격을 제1 이격간격(d)이라 하며, 기판 하면에 형성되는 충전코일패턴을 제2 코일패턴이라 하고, 제2 코일패턴의 단위권선들 간의 이격간격을제2 이격간격(d1)이라 한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면 기판, 상기 기판의 상면에 형성된 제1 코일패턴, 상기 기판의 다른 일면인 하면에 형성된 제2 코일패턴을 포함하되, 상기 제1 코일패턴은 제1 단위권선들 간을 제1 이격간격(d)으로 이격하여 n 개수의 권선 형태로 형성하고, 상기 제2 코일패턴은 제2 단위권선들 간을 제2 이격간격(d1)으로 이격하여 m 개수의 권선 형태로 형성하며, 상기 제1 이격간격(d)과 상기 제2 이격간격(d1)이 상기 기판을 사이에 두고 부분적으로 중첩된 간격으로 상기 제1 코일패턴과 상기 제2 코일패턴을 형성하며, 상기 제1 단위권선들과 상기 제2 단위권선들 각각이 상기 기판을 관통하는 비아 홀에 의해 전기적으로 연결된 것을 특징으로 하는 충전용 코일이 양면에 형성된 회로기판을 제공한다.

또한, 상기 부분적으로 중첩된 간격은 상기 제1 이격간격(d) 또는 제2 이격간격(d1)의 20% 내지 40%사이 인 것을 특징으로 하며, 가장 적합하게는 상기 부분적으로 중첩된 간격(r)은 0.02mm ~ 0.03mm 인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 코일패턴은 상기 제1 코일패턴의 각각의 단위권선의 시작점에서 상기 기판을 관통하는 비아 홀을 통해 상기 제2 코일패턴의 각각의 단위권선의 시작점과 연결되며, 상기 제1 코일패턴의 각각의 단위권선의 종료점에서 상기 기판을 관통하는 비아 홀을 통해 상기 제2 코일패턴의 각각의 단위권선의 종료점과 연결된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 기판의 상면에 형성된 상기 제1 코일패턴 외주변부에는 NFC 안테나 코일패턴이 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 NFC 안테나 코일패턴 외주변부의 일면에 상기 NFC 안테나 코일패턴의 통신신호를 입력하거나 수신된 통신신호를 출력하는 안테나신호 접속단자와, 상기 제1 및 제2 코일패턴에 충전전류를 인가하거나 유기된 충전전류를 인출하는 충전코일 접속단자가 더 구비된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 코일패턴이 상기 제2 코일패턴의 좌측, 우측, 상측, 하측 또는 대각선 중 선택되는 어느 한 방향으로 상기 제1 이격간격(d)과 상기 제2 이격간격(d1)이 기판을 사이에 두고 부분적으로 중첩되는 것을 특징으로 한다.

또한, 충전용 코일이 양면에 형성된 회로기판은 비접속식 무선 충전장치에 사용되는 것을 특징으로 하며, 충전용 코일이 양면에 형성된 회로기판은 무선전력전송기기 또는 이동통신단말기에 사용되는 것을 특징으로 한다.

이상과 같이 본 발명에 따르면, 기판의 상하면에 형성되는 충전 코일패턴의 단위권선 간을 연결하기 위해 기판을 관통하는 비아 홀을 통해 전기적으로 연결함으로써 상하면에 형성되는 충전 코일패턴의 단위권선이 하나의 권선으로 작용하게 되어 충전 코일패턴의 권선 저항을 최소화할 수 있으며, 또한, 기판을 사이에 두고 상면 충전 코일패턴의 단위권선들의 이격간격인 제1 이격간격(d)과, 하면 충전 코일패턴의 단위권선들의 이격간격인 제2 이격간격(d1)간의 일부가 중첩되게 형성함으로써 기판을 사이에 두고 충전 코일패턴 간의 단위권선들 간의 간격을 최대한으로 줄일 수 있으므로 권선층간 절연거리가 확보되고, 제한적인 면적 내에서 권선저항을 최소화하면서 충전 코일패턴의 단위권선층간 거리를 감소시켜 충전 효율을 향상시키게 된다.

도 1은 종래 기술에 따른 기판에 형성된 근거리 무선통신(NFC)안테나 코일패턴과 충전 코일패턴이 형성된 비접속식 무선충전 코일 및 안테나의 평면도,
도 2는 본 발명에 따른 충전용 코일이 양면에 형성된 회로기판의 평면도,
도 3은 본 발명에 따른 충전용 코일이 양면에 형성된 회로기판의 저면도,
도 4는 도 2에 도시된 A-A'의 단면이 형태의 일예를 예시한 단면도이다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 아니하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

이하, 상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 대해 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 충전용 코일이 양면에 형성된 회로기판의 평면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 충전용 코일이 양면에 형성된 회로기판의 저면도이며, 도 4는 도 2에 도시된 A-A'의 단면이 형태의 일예를 예시한 단면도이다.

도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 기판은 플렉시블한 기판(100)을 사용할 수 있으며, 플렉시블한 기판(100)은 12 mil(mil이란 1/1000인치를 말한다)의 두께 또는 24 mil의 두께를 갖는 폴리이미드(polyimide)계 또는 폴리에스테르(polyester)계의 합성수지 필름형태의 기판이다.

기판(100)의 상면 중앙부에는 다수개의 제1 단위권선(120)이 구비된 제1 코일패턴(110)이 형성되고, 기판(100)의 하면 중앙부에는 다수개의 제2 단위권선(220)이 구비된 제2 코일패턴(210)이 형성되어 있다. 도면부호 105은 코일패턴형성 시 얼라인(정렬)을 맞추기 위한 가이드 홀을 나타낸다.

제1 코일패턴(210)의 외주변 테두리에는 NFC안테나 코일패턴(150)이 형성되며, 기판(100)의 일측면 돌출부에는 안테나 접속단자(C,D)와 충전코일 접속단자(A,B)가 구비되어 있다. 즉, NFC 안테나 코일패턴(150) 외측부의 일면에 NFC 안테나 코일패턴(150)의 통신신호를 입력하거나 수신된 통신신호를 출력하는 안테나신호 접속단자(C,D)와, 상기 제1 및 제2 코일패턴(110,210)에 충전전류를 인가하거나 유기된 충전전류를 인출하는 충전코일 접속단자(A,B)가 구비되어 있다. 이때, 접속단자 A,B,C에는 제1 및 제2 단위권선(120,220) 및 NFC 안테나 코일패턴(150)과의 전기적 연결을 위하여 각각에 비아홀(일예로 140c)이 형성되어 있다.

기판(100)의 상면 중앙부에는 다수개의 제1 코일패턴(110)이 구리재질의 0.05mm 두께와 0.6mm 폭을 갖는 도전성 박막으로 형성된 단위권선(120)들이 제1 이격 간격(d)으로 이격되어 형성된다.

제1 코일패턴(110)의 시작점(141)은 비아 홀(140a)을 통하여 기판(100)의 하면을 통하여 충전코일 접속단자(A)와 연결된다.

여기서, 충전코일 접속단자(A)는 기판(100) 상면에 형성되고, 기판(100)을 관통하는 접속단자의 비아 홀(140c)이 형성되어 있으며, 제1 코일패턴(110)은 비아홀(140a)과 도전성 박막으로 기판(100)의 하면에서 단위권선들과 동일 재질인 도전성 박막으로 연결된다.

제1 코일패턴(110)은 충전코일 접속단자(A)와 연결되는 시작점(141)부터 나선형 또는 각형 등 여러 형상으로 연속하여 평면상에서 권선되는 박막코일로서 시작점(141)에서 일정한 반경(사각형권선 패턴인 경우 각 변을 따라)으로 시작점 위치에 근접한 종료점(142)까지 형성되는 제1 코일패턴(110)의 최외곽 권선(이하: 제1 단위권선)을 형성한다. 제1 단위권선(120a)과 일정한 제1 이격간격(d)을 두고 제1 단위권선(120a)의 다음 권선인 제2 단위권선(120b)을 형성하고, 계속하여 연속되는 제3, 제 4... 제N 단위권선을 형성한다.

여기서, 상기 각각의 단위권선의 시작점(141)과 종료점(142)에는 기판(100)을 관통하는 비아 홀(141a,142a)을 형성한다.

기판(100)의 상면에서는 상기 각각의 단위권선의 시작점(141)과 종료점(142)의 비아 홀(141a,142a)은 연속되는 단위권선의 선로 상에 형성 되는 것이다.

이때, 시작점(141)과 종료점(142)의 사이의 거리(비아 홀(141a)과 비아 홀(142a)간의 간격이라 함)는 후술하는 제2 코일패턴(210)의 최종점(140b)에서 접속단자(B)까지 연결되는 박막도체의 폭보다 넓은 거리이다.

제2 코일패턴(210)은 도 3에 도시된 바와 같이 기판(100)의 하면에 형성되고, 상기한 제1 코일패턴(110)과 동일한 형상과 방법으로 형성되며, 아울러 제2 코일패턴(210)은 제1 코일패턴(110)의 각각의 단위권선의 시작점(141)과 종료점(142)의 비아 홀(141a,142a)을 연결하는 제1 코일패턴(110)의 각각의 단위권선과 동일한 형상과 재질로 형성된다.

이처럼 기판(100)의 하면에 형성된 제2 코일패턴(210)의 각각의 단위권선은 비아 홀(141a,142a)을 통하여 제1 코일패턴(210) 각각의 단위권선의 시작점(141)과 종료점(142)들이 전기적으로 연결되며, 비아 홀(141a,142a)을 도전성 물질로 충진 되거나, 비아 홀(141a,142a)의 벽면에만 도전성 물질이 형성되는 중공형 도전체로 전기적으로 연결된다.

특히, 제2 코일패턴(210)의 단위권선(220a,220b...)들은 최내각 단위권선(220n)으로부터 충전코일 접속단자(B)와 연결되는 도전성 박막이 기판(100)에 형성될 수 있도록 제2 코일패턴(210)의 단위권선들 간에 연결되지 않은 영역(143)이 형성되며, 상기 단위권선들 간에 연결되지 않은 영역(143)은 제1 코일패턴(110)의 각각의 단위권선들의 시작점(141)과 종료점(142)의 비아 홀(141a,142a)에 대응되는 기판(100) 하면의 비아 홀(141a,142a) 사이에 형성한다.

한편, 본 발명에서의 제1 코일패턴(110)과 제2 코일패턴(210)은 비아 홀(141a,142a)을 통하여 연결됨으로서 그로 인해 두 개의 코일패턴이 전기적으로 일체화된 하나의 도전성 박막으로 된 코일 형태의 권선이다. 즉, 제1 코일패턴(110)과 제2 코일패턴(210)이 기판(100)의 상하면에 각각 형성된다고 하나, 전기적으로는 제1 코일패턴(110)과 제2 코일패턴(210)이 병렬로 연결됨으로서 도체의 단면적이 늘어난 하나의 도전선로가 되는 것이다.

또한, 상기에서의 모든 비아 홀(140a,140b,140c,141a,142a)은 전기적 연결을 위하여 도전성 재질에 의해 충진되는 것이며, 도전성재질의 충진방법 및 기판(100)에 형성되는 박막에 의한 제1 및 제2 단위권선(120,220)들의 형성방법은 본 발명의 분야에서 공지된 인쇄회로기판에서의 회로패턴을 형성하는 방법을 활용하는 것이어서 그 설명을 생략하기로 한다.

상기에서 제1 코일패턴(110)과 제2 코일패턴(210)은 형성함에 있어서 본 발명의 목적하고자 하는 바를 달성하기 위하여, 제1 코일패턴(110)의 제1 이격간격(d)과 제2 코일패턴(210)의 제2 이격간격(d1)이 기판(100)을 사이에 두고 부분적으로 일부 중첩된 형태의 코일패턴을 구현한다.

또한, 도 4에 나타난 바와 같이 제1 코일패턴(110)에는 다수개의 코일이 감겨져 권선형태로 형성되며, 제1 이격간격(d)으로 이격된 다수개의 제1 단위권선(120)들이 형성되어 있으며, 제2 코일패턴(210)에는 다수개의 코일이 감겨져 권선형태로 형성되며, 제2 이격간격(d1)으로 이격된 다수개의 제2 단위권선(220)들이 형성되어 있다.

이때, 제1 코일패턴(110)에 형성된 다수개의 제1 단위권선(120)들 사이의 제1 이격간격(d)과, 제2 코일패턴(210)에 형성된 다수개의 제2 단위권선(220)들 사이의 제2 이격간격(d1)은 기판(100)을 사이에 두고 어긋나게 배열되어 수직방향으로 부분적으로 기판(100)을 사이에 두고 일부 중첩된 중첩간격(r)이 형성된다.

또한, 제1 단위권선(120)들의 제1 이격간격(d)과 제2 단위권선(220)들의 제2 이격간격(d1)이 부분적으로 일부 중첩된 중첩간격(r)의 폭은 상기 제1 이격간격(d) 또는 제2 이격간격(d1)의 20% 내지 40% 사이에서 결정됨이 바람직하다.

이는 제1 코일패턴(110)과 제2 코일패턴(210)들이 전기적으로 기판(100)을 사이에 두고 절연되어 패턴간 절연과 상하면 코일패턴간의 연결을 제1 및 제2 비아홀(140a,140b)에 충진된 도전성 물질에 의하여 형성되므로 제1 및 제2 비아홀(140a,140b)의 충진된 도전체와 코일패턴의 접촉 면적을 고려하여 선택된 범위이다.

여기서, 일부 중첩간격(r)이 40% 이상이면 코일패턴의 층간거리가 감소하는 효과가 있으나, 코일패턴 간의 절연 파괴가 발생할 가능성이 현저히 증가하게 된다. 또한, 일부 중첩간격(r)이 20% 미만이면 코일패턴 간의 층간거리 감소효과가 발생되지 않으므로 이러한 점들을 고려하여 일부 중첩간격(r)을 20% ~ 40% 범위로 설정한 것이다.

따라서 생산 공정을 고려한 최적의 일부 중첩간격(r)은 제1 단위권선(120)들의 제1 이격간격(d)과 제2 단위권선(220)들의 제2 이격간격(d1)이 부분적으로 일부 중첩된 중첩간격(r)은 0.02mm ~ 0.03mm로 설정됨이 바람직하다.

한편, 본 발명에서 제1코일패턴(110)과 제2코일패턴(210)의 단위권선 간의 이격간격이 부분적으로 중첩되어 어긋나게 되는 방향은, 제1 코일패턴(110)의 배열이 제2 코일패턴(210)의 좌측, 우측, 상측, 하측 또는 대각선 방향 중 선택되는 어느 하나의 방향이다.

상기와 같은 제1 코일패턴(110)과 제2 코일패턴(210)의 배열을 구성하게 되면, 본 발명의 저항 값은 약 7%가 감소하는 것으로 나타나고 있다.

본 발명에서의 충전용 코일이 양면에 형성된 회로기판은 본 분야에서 공지된 비접속식 무선충전기에 포함되어 실시할 수 있을 것이고, 본 발명에서 안테나가 부설된 경우의 기판 양면에 형성된 충전용코일을 중심으로 설명하였으나 백색가전제품에 사용되는 경우는 안테나 부분이 제외될 수 있음은 자명하다.

상기에서 본 발명의 특정한 실시 예가 설명 및 도시되었지만, 본 발명이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다. 이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 아니 되며, 본 발명에 첨부된 특허청구범위 안에 속한다고 해야 할 것이다.

100: 기판 110: 제1 코일패턴
120: 제1 단위권선 140a,140b,140c,141a,142a: 비아 홀
210: 제2 코일패턴 220: 제2 단위권선

Claims

기판,
상기 기판의 상면에 형성된 제1 코일패턴,
상기 기판의 다른 일면인 하면에 형성된 제2 코일패턴을 포함하되,
상기 제1 코일패턴은 제1 단위권선들 간을 제1 이격간격으로 이격하여 n 개수의 권선 형태로 형성하고,
상기 제2 코일패턴은 제2 단위권선들 간을 제2 이격간격으로 이격하여 m 개수의 권선 형태로 형성하며,
상기 제1 이격간격과 상기 제2 이격간격이 상기 기판을 사이에 두고 부분적으로 중첩된 간격으로 상기 제1 코일패턴과 상기 제2 코일패턴을 형성하며,
상기 제1 단위권선들과 상기 제2 단위권선들 각각이 상기 기판을 관통하는 비아 홀에 의해 전기적으로 연결된 것을 특징으로 하는 충전용 코일이 양면에 형성된 회로기판.
제 1 항에 있어서, 상기 부분적으로 중첩된 간격은 상기 제1 이격간격 또는 제2 이격간격의 20% 내지 40%사이 인 것을 특징으로 하는 충전용 코일이 양면에 형성된 회로기판.
제 1 항에 있어서, 상기 부분적으로 중첩된 간격은 0.02mm ~ 0.03mm 인 것을 특징으로 하는 충전용 코일이 양면에 형성된 회로기판.
제 1 항에 있어서, 상기 제1 코일패턴은 상기 제1 코일패턴의 각각의 단위권선의 시작점에서 상기 기판을 관통하는 비아 홀을 통해 상기 제2 코일패턴의 각각의 단위권선의 시작점과 연결되며, 상기 제1 코일패턴의 각각의 단위권선의 종료점에서 상기 기판을 관통하는 비아 홀을 통해 상기 제2 코일패턴의 각각의 단위권선의 종료점과 연결된 것을 특징으로 하는 충전용 코일이 양면에 형성된 회로기판.
제 1 항에 있어서, 상기 기판의 상면에 형성된 상기 제1 코일패턴 외주변부에는 NFC 안테나 코일패턴이 형성된 것을 특징으로 하는 충전용 코일이 양면에 형성된 회로기판.
제 5 항에 있어서, 상기 NFC 안테나 코일패턴 외주변부의 일면에는 상기 NFC 안테나 코일패턴의 통신신호를 입력하거나 수신된 통신신호를 출력하는 안테나신호 접속단자와, 상기 제1 및 제2 코일패턴에 충전전류를 인가하거나 유기된 충전전류를 인출하는 충전코일 접속단자가 더 구비된 것을 특징으로 하는 충전용 코일이 양면에 형성된 회로기판.
제 1 항에 있어서, 상기 제1 코일패턴이 상기 제2 코일패턴의 좌측, 우측, 상측, 하측 또는 대각선 중 선택되는 어느 한 방향으로 상기 제1 이격간격과 상기 제2 이격간격이 부분적으로 중첩되는 것을 특징으로 하는 충전용 코일이 양면에 형성된 회로기판.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 충전용 코일이 양면에 형성된 회로기판은 비접속식 무선 충전장치에 사용되는 것을 특징으로 하는 충전용 코일이 양면에 형성된 회로기판.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 충전용 코일이 양면에 형성된 회로기판은 무선전력전송기기 또는 이동통신단말기에 사용되는 것을 특징으로 하는 충전용 코일이 양면에 형성된 회로기판.