KR20140060798A

KR20140060798A - 무선 충전 장치 및 그 제조 방법

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Publication number: KR20140060798A
Application number: KR1020120127570A
Authority: KR
Inventors: 조성은; 김태성; 남현길; 배상우; 성재석; 전대성; 장기원; 임대기; 홍하룡; 안찬광
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2012-11-12
Filing date: 2012-11-12
Publication date: 2014-05-21

Abstract

본 발명은 충전되는 전자 기기의 온도 변화를 용이하게 감지할 수 있는 무선 충전 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 이를 위한 본 발명에 따른 무선 충전 장치는, 적어도 하나의 코일을 포함하는 무선 충전 모듈; 내부에 상기 무선 충전 모듈을 수용하여 외부로부터 상기 무선 충전 모듈을 보호하는 케이스; 및 상기 케이스 내에 배치되어 상기 케이스에 접촉하는 기기의 온도를 감지하는 적어도 하나의 온도 센서;를 포함할 수 있다.

Description

무선 충전 장치 및 그 제조 방법{CORDLESS CHARGING APPARATUS AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은 무선 충전 장치 및 그 제조 방법에 대한 것으로, 특히 충전되는 전자 기기의 온도 변화를 용이하게 감지할 수 있는 무선 충전 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 이동통신단말기, PDA(Personal Digital Assistants) 등과 같은 휴대용 전자기기에는 재충전 가능한 2차 전지(Secondary Battery)가 배터리로서 장착된다.

이러한 배터리를 충전하기 위해서는, 가정용 상용 전원을 이용하여 휴대용 전자기기의 배터리에 전기 에너지를 제공하는 별도의 충전 장치가 필요하다.

통상적으로, 충전 장치와 배터리에는 외부에 각각 별도의 접촉 단자가 구성되어 있어서, 두 접촉 단자를 서로 접속시키는 것에 의해 충전 장치와 배터리를 전기적으로 연결한다.

그러나, 이와 같이 접촉 단자가 외부에 돌출되면, 미관상 좋지 않고 접촉 단자가 외부의 이물질에 오염되어 접촉 상태가 쉽게 불량해지기도 한다. 또한, 사용자의 부주의로 배터리에 단락이 발생하거나 습기에 노출되면, 충전에너지가 쉽게 소실될 수 있다.

이러한 접촉식 충전 방식의 대안으로서, 충전 장치와 배터리 각각의 접촉 단자들이 서로 접촉되지 않는 방식으로 배터리가 충전되도록 전력 전달이 무선으로 이루어지는 무선 충전 장치(또는 무접점 전력 전송 장치)가 제안되고 있다.

일반적으로 무선 충전 장치는 배터리를 갖는 무접점 전력 수신 장치(예컨대 휴대용 기기)로 전력을 무선으로 전송하는 장치를 지칭한다.

이러한 무선 충전 장치는 전자 유도를 이용하여 전력을 송신하게 되며, 이를 위해 내부에는 코일이 구비된다.

그런데 종래의 무선 충전 장치의 경우, 충전 과정에서 무접점 전력 수신 장치가 과열되더라도 이를 파악할 수 있는 구성을 포함하지 않고 있다. 따라서, 충전 과정에서 과정에서 무접점 전력 수신 장치가 과열되어 휴대용 기기가 파손되는 등의 문제가 발생하고 있다.

이러한 문제는 무접점 전력 수신 장치의 과열을 무선 충전 장치하고, 필요에 따라 충전을 중단해야 하는 것이 바람직하다. 따라서, 이러한 문제를 해소할 수 있는 무선 충전 장치가 요구되고 있는 실정이다.

대한민국공개특허 제 2012-0008200호

본 발명의 목적은 무접점 전력 수신 장치의 온도를 용이하게 파악할 수 있는 무선 충전 장치와 이를 구비하는 전자 기기를 제공하는 데에 있다.

본 발명의 실시예에 따른 무선 충전 장치는, 적어도 하나의 코일을 포함하는 무선 충전 모듈; 내부에 상기 무선 충전 모듈을 수용하여 외부로부터 상기 무선 충전 모듈을 보호하는 케이스; 및 상기 케이스 내에 배치되어 상기 케이스에 접촉하는 기기의 온도를 감지하는 적어도 하나의 온도 센서;를 포함할 수 있다.

본 실시예에 있어서 상기 온도 센서는, 인몰드(In-mold) 성형을 통해 상기 케이스와 일체로 형성될 수 있다.

본 실시예에 있어서 상기 온도 센서는, 일부가 상기 케이스의 외부로 노출되도록 배치될 수 있다.

본 실시예에 있어서 상기 온도 센서는, 상기 코일의 중심과 대응하는 위치에 배치될 수 있다.

본 실시예에 있어서 상기 케이스 내에 배치되며, 상기 온도 센서와 상기 무선 충전 모듈을 전기적으로 연결하는 배선을 더 포함할 수 있다.

본 실시예에 있어서 상기 케이스의 내부면에 배치되며, 상기 온도 센서와 상기 무선 충전 모듈을 전기적으로 연결하는 배선을 더 포함할 수 있다.

본 실시예에 있어서 상기 온도 센서는, NTC 서미스터(Negative temperature coefficient thermistor)를 포함할 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 무선 충전 장치는, 내부에 무선 충전 모듈을 수용하는 케이스; 및 상기 케이스와 일체로 형성되는 적어도 하나의 온도 센서;을 포함할 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 무선 충전 장치 제조 방법은, 금형 내에 적어도 하나의 온도 센서를 배치하는 단계; 상기 금형 내에 몰딩재를 주입하는 단계; 및 상기 몰딩재를 경화시켜 케이스를 형성하는 단계;를 포함할 수 있다.

본 실시예에 있어서 상기 온도 센서를 배치하는 단계는, 상기 온도 센서와 연결되는 배선을 배치하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 케이스의 상기 배선을 무선 충전 모듈에 전기적으로 연결하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 실시예에 있어서 상기 배선을 연결하는 단계는, 솔더를 이용하여 상기 배선과 상기 무선 충전 모듈을 상호 접합하는 단계일 수 있다.

본 실시예에 있어서 상기 배선을 연결하는 단계는, 상기 배선의 끝단에 결합된 커넥터를 상기 무선 충전 모듈에 구비된 커넥터에 연결하는 단계일 수 있다.

또한 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선 충전 장치 제조 방법은, 제1 금형의 바닥면에 적어도 하나의 온도 센서를 배치하는 단계; 상기 제1 금형 내에 몰딩재를 주입하는 단계; 상기 몰딩재를 경화시켜 일차 케이스를 형성하는 단계; 상기 일차 케이스를 뒤집어 제2 금형에 배치하는 단계; 및 상기 제2 금형에 몰딩재를 주입하여 경화시키는 단계;를 포함할 수 있다.

본 실시예에 있어서 상기 온도 센서를 배치하는 단계는, 상기 온도 센서와 연결되는 배선을 제1 금형의 바닥면에 배치하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 무선 충전 장치는 휴대용 기기와 직접 접촉하는 케이스의 일면에 온도 센서가 배치된다. 따라서 온도 센서와 휴대용 기기와의 거리를 최소화할 수 있으므로 휴대용 기기의 온도를 효과적으로 측정할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 무선 충전 장치는 온도 센서가 케이스 내에 삽입되는 형태로 배치된다. 따라서 온도 센서에 의해 케이스의 두께가 증가하지 않으므로, 종래와 동일한 크기를 유지하면서 온도 감지 효율을 높일 수 있다.

또한 본 발명에 따른 무선 충전 장치는 케이스의 제조 과정에서 온도 센서를 케이스와 일체로 제조할 수 있다. 따라서 온도 센서를 포함하면서도 제조가 용이하다는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전자 기기들을 개략적으로 도시한 사시도.
도 2는 도 1의 A-A'에 따른 단면을 개략적으로 도시한 단면도.
도 3은 본 발명의 도 1의 무선 충전 장치를 개략적으로 도시한 분해 사시도.
도 4a는 도 3의 B-B'에 따른 단면도.
도 4b 및 도 4c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 단면도.
도 5a 내지 도 5c는 본 실시예에 따른 무선 충전 장치 제조 방법을 설명하기 위한 단면도.
도 6a 내지 도 6e는 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선 충전 장치 제조 방법을 설명하기 위한 단면도.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선 충전 장치를 개략적으로 도시한 분해 사시도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 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. 더하여 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전자 기기를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 A-A'에 따른 단면을 개략적으로 도시한 단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 전자 기기는 무접점 전력 수신 장치인 휴대용 기기(10)나 무접점 전력 송신 장치인 무선 충전 장치(20)일 수 있다.

휴대용 기기(10)는 배터리(12)와, 배터리(12)에 전력을 공급하여 배터리(12)를 충전하는 충전 모듈(100)을 포함할 수 있다.

배터리(12)는 충, 방전이 가능한 2차 전지일 수 있으며, 휴대용 기기(10)에서 착탈 가능하게 구성될 수 있다.

충전 모듈(100)은 휴대용 기기(10)의 케이스(11)의 내부에 수용되어 케이스(11)의 내부면에 직접 부착되거나 최대한 인접하게 배치될 수 있으며, 코일(110)과 자성 시트(120)를 포함할 수 있다.

무선 충전 장치(20)는 휴대용 기기(10)의 배터리(12)를 충전시키기 위해 구비된다. 이를 위해 무선 충전 장치(20)는 케이스(21) 내부에 무선 충전 모듈(200)을 구비할 수 있다.

무선 충전 장치(20)는 외부로부터 공급되는 가정용 교류 전원을 직류 전원으로 변환하고, 직류 전원을 다시 특정 주파수의 교류 전압으로 변환하여 무선 충전 모듈(200)에 제공할 수 있다. 이를 위해 충전 장치(20)는 가정용 교류 전원을 특정 주파수의 교류 전압으로 변환하는 전압 변환부가 탑재된 회로기판(230)를 구비할 수 있다.

상기한 교류 전압이 무선 충전 모듈(200)의 코일(미도시)에 인가되면, 코일 주변의 자기장이 변화된다. 이에 무선 충전 모듈(200)과 인접하게 배치되는 휴대용 기기(10)의 충전 모듈(100)은 자기장의 변화에 따라 전압이 인가되고, 이로 인해 배터리(12)가 충전된다.

이하에서는 상기한 무선 충전 장치(20)에 대해 보다 상세히 살펴보기로 한다.

도 3은 본 발명의 도 1의 무선 충전 장치를 개략적으로 도시한 분해 사시도이고, 도 4a는 도 3의 B-B'에 따른 단면도이다.

도 3 및 도 4a를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 무선 충전 장치(20)는 무선 충전 모듈(200)과 케이스(21)를 포함할 수 있다.

무선 충전 모듈(200)은 복수의 코일(210), 자성 시트(220), 및 회로 기판(230)을 포함할 수 있다.

코일(210)은 2개의 자유단을 가지는 권선형으로 형성된다. 코일(210)은 복수 개가 구비될 수 있다. 또한 복수의 코일(210) 중에 인접한 코일들(210)은 서로 간에 일 부분들이 중첩되도록 배치될 수 있다.

본 실시예에서는 제1 코일(211), 제2 코일(212), 제3 코일(213)을 포함하는 세 개의 코일들로 구성되는 경우를 예로 들고 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

제1 내지 제3 코일(211, 212, 213)은 대체로 유사한 사이즈를 가지도록 권선될 수 있다. 또한, 제1 코일(211)과 제2 코일(212)은 동일한 평면 상에 배치될 수 있으며, 제3 코일(213)은 제1 코일(211)과 제2 코일(212) 상에 적층되는 형태로 배치될 수 있다. 이때, 제3 코일(213)은 제1 코일(211)과 제2 코일(212) 사이에 중심이 배치될 수 있다.

이러한 코일(210)은 통상의 절연 코일(예컨대, 폴리우레탄 와이어, polyurethane wire) 등이 이용될 수 있으며, 여러 가닥의 와이어를 꼬아 형성한 연선(撚線) 형태의 코일(예컨대 리쯔 와이어, Litz wire 등)이 이용될 수 있다. 또한 절연성이 높은 다중 절연 코일(예컨대 TIW, Triple Insulated Wire)이나, 두께가 얇은 박막 코일을 등 필요에 따라 선택적으로 이용할 수 있다.

자성 시트(220)는 편평한 시트나 판상형으로 형성될 수 있으며, 코일(210)의 일면에 배치될 수 있다.

자성 시트(220)는 코일(210)에 의해 발생하는 자기장의 자로를 효율적으로 형성하기 위해 구비된다. 이를 위해 자성 시트(220)는 자로가 용이하게 형성될 수 있는 재질로 형성되며, 구체적으로 페라이트 시트(ferrite sheet)가 이용될 수 있다.

그러나, 본 실시예에 따른 자성 시트(220)는 상기한 구성으로 한정되지 않으며, 코일(210)의 일면에 페라이트 가루나 자성체 용액을 도포하여 형성하는 등 다양한 응용이 가능하다.

한편, 도시되어 있지 않지만, 자성 시트(220)의 외부면에는 전자파나 누설 자속을 자폐하기 위해 필요에 따라 금속 시트를 더 부가하는 것도 가능하다. 금속 시트는 알루미늄(aluminum) 등으로 이루어질 수 있으나 이에 한정되지 않는다.

또한, 본 실시예에 따른 무선 충전 모듈(200)은 코일(210)과 자성 시트(220)가 서로 견고하게 고정 접착되도록, 코일(210)과 자성 시트(220) 사이에 접착 시트(도시되지 않음)가 개재될 수 있다.

접착 시트는 코일(210)과 자성 시트(220)의 사이에 배치되어 자성 시트(220)와 코일(210)를 상호 접합시킬 수 있다. 접착 시트(sheet)는 접착 테이프에 의해 형성될 수 있으며, 자성 시트(220)의 표면에 접착제나 접착성을 갖는 수지를 도포하여 형성할 수도 있다. 이때, 접착 시트가 페라이트 분말을 함유하도록 구성하여 접착 시트가 자성 시트(220)와 함께 자성을 갖도록 구성하는 것도 가능하다.

회로 기판(230)은 자성 시트(220)의 하부에 위치할 수 있다. 따라서 회로 기판(230)은 자성 시트(220)를 밑에서 지지할 수 있다.

회로 기판(230)에는 코일(210)에 대한 전원의 인가를 제어하는 회로가 내장될 수 있다. 즉, 회로 기판(230)은 외부로부터 공급되는 가정용 교류 전원을 직류 전원으로 변환하고, 직류 전원을 다시 특정 주파수의 교류 전압으로 변환하는 전압 변환부(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 전압 변환부를 통해 변환된 전압은 코일(210)에 인가될 수 있다.

케이스(21)는 무선 충전 모듈(200)을 감싸며 무선 충전 장치(20)의 외형을 형성한다. 또한 케이스(21)의 일면 예컨대, 상부면에는 휴대용 기기(10)가 안착되어 무선 충전 장치로부터 전송되는 전력을 수신하여 저장한다.

이를 위해, 케이스(21)의 일면은 휴대용 기기(10)가 용이하게 안착되도록 편평한 면으로 형성될 수 있다. 또한 도시되어 있지 않지만, 휴대용 기기(10)의 움직임을 고정시키기 위해, 휴대용 기기(10)가 수용되는 홈을 구비하거나, 고무 등의 마찰 부재를 일면에 부착하는 것도 가능하다.

또한 본 실시예에 따른 케이스(21)는 도 4a에 도시된 바와 같이 일면에 배치되는 적어도 하나의 온도 센서(30)를 포함할 수 있다. 온도 센서(30)는 케이스(21)의 일면에 안착되는 휴대용 기기의 온도를 감지하기 위해 구비된다. 따라서 본 실시예에 따른 온도 센서(30)는 케이스(21)의 일면에서 외부면에 인접하게 배치될 수 있다.

이에, 휴대용 기기가 케이스(21)의 일면에 안착되면 온도 센서(30)는 휴대용 기기의 케이스(21)와 매우 인접한 거리에 배치된다. 따라서, 온도 센서(30)는 휴대용 기기의 온도를 용이하게 감지할 수 있다.

본 실시예에 따른 온도 센서(30)로는 NTC 서미스터(Negative temperature coefficient thermistor)를 포함할 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

또한, 본 실시예에 따른 온도 센서(30)들은 각 코일들(210)의 중심에 대응하는 위치에 각각 배치될 수 있다. 따라서, 본 실시예에 따른 무선 충전 장치(20)는 3개의 온도 센서(30)들이 배치되며, 전술한 각각의 코일들(211, 212, 213) 중심에 대응하도록 이격되어 배치된다.

한편 본 실시예에 따른 케이스는 상부 케이스(21a)와 하부 케이스(21b)로 구분되며, 온도 센서(30)는 상부 케이스(21a)의 상부면에 배치되는 경우를 예로 들고 있다. 그러나 본 발명의 케이스 구조가 이에 한정되는 것은 아니다.

또한 온도 센서(30)는 전술한 회로 기판(230)과 전기적으로 연결될 수 있다. 이를 위해, 온도 센서(30)가 배치된 케이스(21)의 내부에는 온도 센서(30)와 회로 기판(230) 사이를 전기적으로 연결하기 위한 배선(33)이 배치될 수 있다.

이러한 배선(33)으로는 일반적인 도선이나 유연성 기판이 이용될 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 케이스(21)의 내부가 아닌, 케이스(21)의 내부면에 유연성 기판이나 도선이 부착되도록 형성하는 것도 가능하며, 케이스(21)의 내부면이나 외부면에 직접 배선 패턴을 형성하는 등 다양한 응용이 가능하다.

배선(33)의 끝단은 케이스(21)의 외부로 노출되어 회로 기판(230)과 전기적으로 연결될 수 있다. 이때, 배선(33)과 회로 기판(230)은 솔더 등에 의해 상호 접합될 수 있다. 그러나 본 발명의 구성이 이에 한정되는 것은 아니다.

도 4b와 도 4c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배선과 회로 기판의 연결 구조를 도시한 도면들로, 도 4a의 C 부분에 대응하는 도면을 확대하여 도시하고 있다.

이를 참조하면, 본 실시예에 따른 무선 충전 장치는 도 4b에 도시된 바와 같이 별도의 커넥터(35a, 35b)를 배선(33)의 끝단과 회로 기판(230)에 각각 배치하여, 커넥터 결합을 통해 전기적으로 연결되도록 구성하는 것도 가능하다.

또한 도 4c에 도시된 바와 같이 케이스(21)의 내부면에 탄성 핀(35)을 배치하여 이용하는 것도 가능하다. 즉, 배선(33)의 끝단에 탄성 핀(35)을 배치하고, 탄성 핀이 회로 기판(230)에 형성된 접속 패드(235)와 탄성을 가지며 접촉하도록 구성할 수 있다.

또한 본 실시예에 따른 온도 센서(30)와 배선(33)은 케이스(21)를 제조하는 과정에서 케이스(21) 내에 삽입될 수 있다.

도 5a 내지 도 5c는 본 실시예에 따른 무선 충전 장치 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다.

이를 참조하면, 먼저 도 5a에 도시된 바와 같이 본 실시예에 따른 무선 충전 장치 제조 방법은 먼저 금형(50)에 온도 센서(30)와 배선(33)을 배치하는 단계가 수행된다.

이때, 금형(50) 내에는 온도 센서(30)와 배선(33)의 위치를 조절하기 위한 돌기들(55)이 형성될 수 있다. 즉 돌기들(55) 상에 온도 센서(30)와 배선(33)이 배치됨에 따라, 온도 센서(30)와 배선(33)은 케이스(21)의 외부로 노출되지 않고 케이스(21) 내에 인몰드(In-mold) 될 수 있다.

이어서 도 5b에 도시된 바와 같이 온도 센서(30)와 배선(33)이 배치된 금형(50) 내에 용융된 몰딩재(P, 예컨대 수지 등)를 주입하는 단계가 수행된다.

그리고 도 5c에 도시된 바와 같이 몰딩재를 경화시켜 케이스(21)를 완성한다.

이와 같이 본 실시예에 따른 무선 충전 장치(20)는 인몰드(In-mold) 성형을 온도 센서(30)를 케이스(21)와 일체로 형성할 수 있다.

이상에서 설명한 과정에 의해 온도 센서(30)를 갖는 케이스(21)가 제조되면, 이어서 도 3에 도시된 바와 같이 케이스(21)와 무선 충전 모듈(200)을 결합하여 무선 충전 장치를 완성한다. 이 단계에서, 케이스(21)에 구비된 배선(33)의 끝단은 무선 충전 모듈(200)의 회로 기판(230)과 전기적으로 연결된다.

이는 전술한 바와 같이 솔더를 이용하여 배선(33)과 회로 기판(230)을 상호 접합하는 방법이나, 배선(33)의 끝단에 결합된 커넥터(도 4b의 35a)를 회로 기판(230)에 구비된 커넥터(도 4b의 35b)에 연결하는 방법, 또는 배선(33)의 끝단에 결합된 탄성 핀(도 4c의 35)을 회로 기판(230)에 구비된 접속 패드(도 4c의 235)에 접촉시키는 방법 등을 통해 이루어질 수 있다.

한편, 본 발명의 구성이 이에 한정되는 것은 아니며 다양한 변형이 가능하다.

도 6a 내지 도 6e는 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선 충전 장치 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다.

이를 참조하면, 본 실시예에 따른 무선 충전 장치 제조 방법은 먼저 도 6a에 도시된 바와 같이 먼저 제1 금형(50)에 온도 센서(30)와 배선(33)을 배치하는 단계가 수행된다. 이때, 온도 센서(30)와 배선(33)은 제1 금형(50) 내의 바닥면에 배치될 수 있다.

이어서 도 6b에 도시된 바와 같이 온도 센서(30)와 배선(33)이 배치된 제1 금형(50) 내에 용융된 몰딩재(예컨대 수지 등)를 주입하는 단계가 수행된다.

그리고 도 6c에 도시된 바와 같이 몰딩재를 경화시켜 1차 케이스(21′)를 완성한다.

이어서, 도 6d에 도시된 바와 같이 제2 금형(50′) 내에 1차 케이스(21′)를 뒤집어 배치한다. 그리고 도 6e에 도시된 바와 같이 제2 금형(50′) 내에 다시 용융된 몰딩재를 주입하고 경화시켜 본 실시예에 따른 케이스(21)를 완성한다. 이때, 도시되어 있지 않지만, 배선(33)의 끝단은 케이스(21)의 외부로 노출되도록 형성될 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 무선 충전 장치는 상기한 실시예들 이외의 방법으로도 제조가 가능하다. 즉, 온도 센서(30)의 크기와 대응하는 구멍이나 홈이 형성된 케이스(21)를 준비한 후, 해당 구멍이나 홈에 온도 센서(30)를 배치하여 온도 센서(30)를 케이스(21)와 일체화 하는 것도 가능하다. 이 경우에도 케이스(21) 내에 배선(33)을 미리 삽입하거나, 케이스(21)의 내부면에 배선(33)을 배치하여 온도 센서(30)와 회로 기판을 전기적으로 연결할 수 있다.

이상과 같이 구성되는 본 실시예에 따른 무선 충전 장치는 휴대용 기기와 직접 접촉하는 케이스의 일면에 온도 센서가 배치된다. 따라서 온도 센서와 휴대용 기기와의 거리를 최소화할 수 있으므로 휴대용 기기의 온도를 효과적으로 측정할 수 있다.

또한, 본 실시예에 따른 무선 충전 장치는 온도 센서가 케이스 내에 삽입되는 형태로 배치된다. 따라서 온도 센서에 의해 케이스의 두께가 증가하지 않으므로, 종래와 동일한 크기를 유지하면서 온도 감지 효율을 높일 수 있다.

또한 본 실시예에 따른 무선 충전 장치는 케이스의 제조 과정에서 온도 센서를 케이스와 일체로 제조할 수 있다. 따라서 온도 센서를 포함하면서도 제조가 용이하다는 이점이 있다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선 충전 장치를 개략적으로 도시한 분해 사시도이다.

본 실시예에 따른 무선 충전 장치는 전술된 실시예와 유사하게 구성되며, 케이스와 온도 센서의 구조에 있어서만 차이를 갖는다. 따라서, 전술한 실시예와 동일 한 구성에 대해서는 상세한 설명을 생략하며, 차이를 갖는 구성에 대해서만 상세히 설명하도록 한다.

도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 무선 충전 장치(20)는 온도 센서(30)의 일부가 케이스(21)의 외부로 노출되도록 케이스(21) 내에 배치된다. 이때, 온도 센서(30)의 노출면은 케이스(21)의 외부로 돌출되지 않고 케이스(21)의 외부면과 동일한 평면을 이루도록 배치될 수 있다.

또한 온도 센서(30)와 회로 기판(230)을 전기적으로 연결하기 위한 배선(33)은 케이스(21)의 내부면에 부착되며, 케이스(21)를 관통하여 온도 센서(30)와 전기적으로 연결될 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 전술한 실시예와 같이 배선을 케이스(21)의 내부에 배치하는 등 다양한 응용이 가능하다.

무선 충전 장치(20)가 이와 같이 구성되는 경우, 온도 센서(30)는 휴대용 기기(10)와 직접 접촉할 수 있으므로, 보다 정밀하게 휴대용 기기(10)의 온도를 측정할 수 있다.

이처럼 본 발명에 따른 무선 충전 장치는 케이스의 외부면에 안착되는 휴대용 기기의 온도를 용이하게 측정할 수만 있다면 다양한 형태로 변형될 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 무선 충전 장치 및 이를 구비하는 전자 기기는 전술한 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형이 가능하다.

예를 들어, 전술한 실시예들에서는 충전 장치에 본 발명이 적용되는 경우를 예로 들었으나, 휴대용 기기에도 적용하는 등 필요에 따라 다양한 응용이 가능하다.

또한 전술한 실시예에서는 무선 충전 장치에 적용되는 경우를 예로 들었으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 충전 장치가 아니더라도 외부면에 접촉하는 다른 기기의 온도를 측정하는 전자 기기라면 폭넓게 이용될 수 있다.

10.....휴대용 기기
11, 21.....케이스
12.....배터리
20.....무선 충전 장치
22.....전압 공급부
30.....온도 센서
33.....배선
100.....충전 모듈
200.....무선 충전 모듈
210.....코일
220.....자성 시트
230.....회로 기판

Claims

적어도 하나의 코일을 포함하는 무선 충전 모듈;
내부에 상기 무선 충전 모듈을 수용하여 외부로부터 상기 무선 충전 모듈을 보호하는 케이스; 및
상기 케이스 내에 배치되어 상기 케이스에 접촉하는 기기의 온도를 감지하는 적어도 하나의 온도 센서;
를 포함하는 무선 충전 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 온도 센서는,
인몰드(In-mold) 성형을 통해 상기 케이스와 일체로 형성되는 무선 충전 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 온도 센서는,
일부가 상기 케이스의 외부로 노출되도록 배치되는 무선 충전 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 온도 센서는,
상기 코일의 중심과 대응하는 위치에 배치되는 무선 충전 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 케이스 내에 배치되며, 상기 온도 센서와 상기 무선 충전 모듈을 전기적으로 연결하는 배선을 더 포함하는 무선 충전 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 케이스의 내부면에 배치되며, 상기 온도 센서와 상기 무선 충전 모듈을 전기적으로 연결하는 배선을 더 포함하는 무선 충전 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 온도 센서는,
NTC 서미스터(Negative temperature coefficient thermistor)를 포함하는 무선 충전 장치.
내부에 무선 충전 모듈을 수용하는 케이스; 및
상기 케이스와 일체로 형성되는 적어도 하나의 온도 센서;
을 포함하는 무선 충전 장치.
금형 내에 적어도 하나의 온도 센서를 배치하는 단계;
상기 금형 내에 몰딩재를 주입하는 단계; 및
상기 몰딩재를 경화시켜 케이스를 형성하는 단계;
를 포함하는 무선 충전 장치 제조 방법.
제 9 항에 있어서, 상기 온도 센서를 배치하는 단계는,
상기 온도 센서와 연결되는 배선을 배치하는 단계를 더 포함하는 무선 충전 장치 제조 방법.
제 10 항에 있어서,
상기 케이스의 상기 배선을 무선 충전 모듈에 전기적으로 연결하는 단계를 더 포함하는 무선 충전 장치 제조 방법.
제 11 항에 있어서, 상기 배선을 연결하는 단계는,
솔더를 이용하여 상기 배선과 상기 무선 충전 모듈을 상호 접합하는 단계인 무선 충전 장치 제조 방법.
제 11 항에 있어서, 상기 배선을 연결하는 단계는,
상기 배선의 끝단에 결합된 커넥터를 상기 무선 충전 모듈에 구비된 커넥터에 연결하는 단계인 무선 충전 장치 제조 방법.
제1 금형의 바닥면에 적어도 하나의 온도 센서를 배치하는 단계;
상기 제1 금형 내에 몰딩재를 주입하는 단계;
상기 몰딩재를 경화시켜 일차 케이스를 형성하는 단계;
상기 일차 케이스를 뒤집어 제2 금형에 배치하는 단계; 및
상기 제2 금형에 몰딩재를 주입하여 경화시키는 단계;
를 포함하는 무선 충전 장치 제조 방법.
제 9 항에 있어서, 상기 온도 센서를 배치하는 단계는,
상기 온도 센서와 연결되는 배선을 제1 금형의 바닥면에 배치하는 단계를 더 포함하는 무선 충전 장치 제조 방법.