KR20140081355A - 무선 충전 부품용 전자기 유도 모듈 및 이의 제조방법 - Google Patents
무선 충전 부품용 전자기 유도 모듈 및 이의 제조방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20140081355A KR20140081355A KR1020120151010A KR20120151010A KR20140081355A KR 20140081355 A KR20140081355 A KR 20140081355A KR 1020120151010 A KR1020120151010 A KR 1020120151010A KR 20120151010 A KR20120151010 A KR 20120151010A KR 20140081355 A KR20140081355 A KR 20140081355A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- magnetic
- coil
- sheet
- electromagnetic induction
- induction module
- Prior art date
Links
- 230000005674 electromagnetic induction Effects 0.000 title claims abstract description 35
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 11
- 239000006249 magnetic particle Substances 0.000 claims abstract description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 25
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 23
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 23
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 22
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 20
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 12
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 claims description 11
- WJZHMLNIAZSFDO-UHFFFAOYSA-N manganese zinc Chemical compound [Mn].[Zn] WJZHMLNIAZSFDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910017082 Fe-Si Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910017116 Fe—Mo Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910017133 Fe—Si Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910002796 Si–Al Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910007565 Zn—Cu Inorganic materials 0.000 claims description 5
- KOMIMHZRQFFCOR-UHFFFAOYSA-N [Ni].[Cu].[Zn] Chemical compound [Ni].[Cu].[Zn] KOMIMHZRQFFCOR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 5
- VAWNDNOTGRTLLU-UHFFFAOYSA-N iron molybdenum nickel Chemical compound [Fe].[Ni].[Mo] VAWNDNOTGRTLLU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000010030 laminating Methods 0.000 claims description 5
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 8
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-Butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 4
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- XEVZIAVUCQDJFL-UHFFFAOYSA-N [Cr].[Fe].[Si] Chemical compound [Cr].[Fe].[Si] XEVZIAVUCQDJFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- -1 acryl Chemical group 0.000 description 1
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 1
- 238000010329 laser etching Methods 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000454 talc Substances 0.000 description 1
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010345 tape casting Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F38/00—Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
- H01F38/14—Inductive couplings
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
- H01F27/2804—Printed windings
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
- H02J50/10—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F17/00—Fixed inductances of the signal type
- H01F17/0006—Printed inductances
- H01F2017/0066—Printed inductances with a magnetic layer
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F17/00—Fixed inductances of the signal type
- H01F17/04—Fixed inductances of the signal type with magnetic core
- H01F2017/048—Fixed inductances of the signal type with magnetic core with encapsulating core, e.g. made of resin and magnetic powder
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49002—Electrical device making
- Y10T29/4902—Electromagnet, transformer or inductor
- Y10T29/49073—Electromagnet, transformer or inductor by assembling coil and core
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
본 발명은 자성 입자를 포함하며, 일면에 코일 패턴의 홈부를 구비하는 자성체 시트가 적층되어 형성되는 적층체; 및 상기 홈부 내에 배치되는 코일; 을 포함하는 무선 충전 부품용 전자기 유도 모듈을 제공한다.
Description
본 발명은 무선 충전 부품의 두께를 줄이고 충천 효율을 향상시킬 수 있는 무선 충전 부품용 전자기 유도 모듈 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 전자기 유도 방식의 무선 충전의 원리는 무선 충전 모듈에서 교류 전류에 의해 유도된 자기장이 스마트폰과 같은 통신 기기의 내부에 삽입된 코일에 유도 기전력을 발생시키고, 이를 이차전지에 충전하는 시스템을 갖는다.
무선 충전은 패러데이 법칙에 따라 시간당 변화하는 자속의 흐름의 변화량에 따라서 충전 효율이 결정된다.
일반적인 모바일 장비에서 무선 충전 모듈을 장착하는 공간이 배터리 근방이 되고 있으며, 이로 인하여 배터리에 의한 무선 충전 시스템의 효율을 감소시키는 문제가 있다.
상기의 문제를 해결하기 위하여, 자성체 시트를 사용할 경우 상기 배터리에 의한 무선 충전 시스템의 효율 감소를 막을 수 있다.
무선 충전에 관한 종래의 방식은 송신부와 수신부로 구성된 시스템에서 전자기 유도 방식으로 충전이 이루어지며, 수신부는 서로 분리된 코일과 자성체 시트를 포함하고, 상기 코일과 자성체 시트는 접착제 층으로 접착된다.
그러나 상기 접착제 층으로 인해 무선 충전 부품의 두께가 두꺼워 지게 되고 공간 효율이 떨어지는 문제가 있다.
이로 인하여, 무선 충전 부품의 두께 감소 및 충전 효율 향상을 위해 상기 자성체 시트의 개선을 위한 요구는 계속되는 실정이다.
하기 선행기술에 기재된 특허문헌 1은 자성체 시트, 접착제 층 및 코일을 포함하는 무선 충전용 시트에 대해 개시하고 있으나, 본 발명과 같이 시트 상에 홈부를 형성하는 구조는 개시하고 있지 않다.
본 발명은 무선 충전 부품의 두께를 줄이고 충천 효율을 향상시킬 수 있는 무선 충전 부품용 전자기 유도 모듈 및 이의 제조방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시형태는 자성 입자를 포함하며, 일면에 코일 패턴의 홈부를 구비하는 자성체 시트가 적층되어 형성되는 적층체; 및 상기 홈부 내에 배치되는 코일; 을 포함하는 무선 충전 부품용 전자기 유도 모듈을 제공한다.
상기 적층체의 두께는 0.1mm 내지 0.5 mm일 수 있다.
상기 적층체의 두께는 0.25mm 내지 0.5mm일 수 있다.
본 발명의 자성체 시트는 서로 다른 자성체 시트에 배치된 코일을 전기적으로 연결하는 도전성 비아;를 추가로 포함할 수 있다.
상기 자성 입자는 금속 분말, 금속 플레이크(flake) 및 페라이트 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 금속 분말 및 금속 플레이크(flake)는 철(Fe), 철-실리콘(Fe-Si)합금, 철-실리콘-알루미늄(Fe-Si-Al)합금, 철-실리콘-크롬(Fe-Si-Cr)합금 및 니켈-철-몰리브덴(Ni-Fe-Mo)합금으로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 페라이트는 니켈-아연-구리(Ni-Zn-Cu) 또는 망간-아연(Mn-Zn)을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시형태는 자성 입자를 포함하는 페이스트를 이용하여 복수의 자성체 그린 시트를 마련하는 단계; 상기 자성체 그린 시트의 일면에 코일 패턴의 홈부를 형성하는 단계; 상기 자성체 그린 시트를 소결하여 자성체 시트를 형성하는 단계; 상기 홈부 내에 코일을 배치하는 단계; 서로 다른 자성체 시트에 배치된 코일을 전기적으로 연결하는 도전성 비아를 형성하는 단계; 및 상기 자성체 시트를 적층하여 적층체를 형성하는 단계; 를 포함하는 무선 충전 부품용 전자기 유도 모듈의 제조방법을 제공한다.
상기 적층체의 두께는 0.1mm 내지 0.5mm일 수 있다.
상기 적층체의 두꼐는 0.25mm 내지 0.5mm일 수 있다.
상기 자성 입자는 금속 분말, 금속 플레이크(flake) 및 페라이트 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 금속 분말 및 금속 플레이크(flake)는 철(Fe), 철-실리콘(Fe-Si)합금, 철-실리콘-알루미늄(Fe-Si-Al)합금, 철-실리콘-크롬(Fe-Si-Cr)합금 및 니켈-철-몰리브덴(Ni-Fe-Mo)합금으로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 페라이트는 니켈-아연-구리(Ni-Zn-Cu) 또는 망간-아연(Mn-Zn)을 포함할 수 있다.
본 발명은 무선 충전 부품의 두께를 줄이고 충천 효율을 향상시킬 수 있는 무선 충전 부품용 전자기 유도 모듈 및 이의 제조방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 무선 충전 부품용 전자기 유도 모듈을 나타내는 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 무선 충전 부품용 전자기 유도 모듈을 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 2의 A-A' 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시형태에 따른 자성체 시트의 제조방법을 나타내는 공정도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선 충전 부품에 대해 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시형태에 따른 무선 충전 부품용 전자기 유도 모듈과 비교예의 전자기 유도 모듈의 두께에 따른 무선 충전 효율을 나타내는 그래프이다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 무선 충전 부품용 전자기 유도 모듈을 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 2의 A-A' 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시형태에 따른 자성체 시트의 제조방법을 나타내는 공정도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선 충전 부품에 대해 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시형태에 따른 무선 충전 부품용 전자기 유도 모듈과 비교예의 전자기 유도 모듈의 두께에 따른 무선 충전 효율을 나타내는 그래프이다.
본 발명의 상세한 설명에 앞서, 이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 불과할 뿐, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이때, 첨부된 도면에서 동일한 구성요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음을 유의해야 한다.
또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지로의 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다.
한편, 본 실시예를 설명함에 있어, 무선 충전 부품은 전력을 전송하는 무선 전력 송신 장치와, 전력을 수신하여 저장하는 무선 전력 수신 장치를 포괄적으로 지칭한다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 무선 충전 부품용 전자기 유도 모듈을 나타내는 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 무선 충전 부품용 전자기 유도 모듈을 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 2의 A-A' 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시형태는 홈부(30)를 구비한 자성체 시트(10)가 2 이상 적층된 적층체(11); 및 상기 홈부(30) 내에 배치되는 코일(20);을 포함하는 무선 충전 부품용 전자기 유도 모듈(1)을 제공한다.
상기 홈부(30)는 코일(20)이 배치되는 공간으로 코일(20) 패턴에 대응되는 형상으로 형성될 수 있다.
자성체 시트와 코일이 분리되어 접착층에 의해 결합되는 종래 방식과 달리, 본 발명은 자성체 시트(10)에 직접 코일(20)을 형성하여 무선 충전 부품의 두께를 감소 시킬 수 있다.
나아가 자성체 시트(10)에 홈부(30)를 형성하고 홈부(30) 내부에 코일(20)을 배치함으로써, 자성체 시트(10) 상에 홈부(30)를 형성하지 않고 코일(20)을 배치하는 방법에 비해 무선 충전 부품의 두께를 더욱 줄일 수 있으며, 무선 충전 효율이 향상될 수 있다.
왜냐하면, 동일 두께로 제조 시 자성체 시트(10)에 홈부(30)를 형성하고 상기 홈부(30)에 코일(20)을 배치하는 경우가, 자성체 시트(10)에 홈부(30)를 형성하지 않고 코일(20)을 배치하는 경우에 비하여 전체 두께 중 자성체 시트(10)가 차지하는 두께 비율이 증가하기 때문이다.
나아가 본 발명의 무선 충전 부품용 전자기 유도 모듈(1)은 복수 개의 자성체 시트(10)를 적층하여 형성되는 것으로써, 코일(20)이 동일 평면상에서 형성되지 않고 서로 다른 자성체 시트(10)에 배치된 코일(20)이 도전성 비아(50)에 의해 연결된 것을 특징으로 한다.
2차원(동일 자성체 시트 상에 배열) 코일을 형성한 경우에 비해 코일의 전체 턴(turn) 수가 동일하도록 3차원(서로 다른 자성체 시트 상에 코일을 배열한 뒤 도전성 비아로 연결) 코일을 형성한 경우, 코일의 조밀함으로 인해 발생하는 저항이 감소할 수 있다.
따라서 본 발명은 자성체 시트(10)의 적층 수를 조절하여 낮은 저항을 가지면서도 강한 유도 자기장을 형성하는 전자기 유도 모듈(1)을 제공할 수 있다.
상기 자성체 시트(10)는 자성 입자를 포함할 수 있으며, 상기 자성 입자는 금속 분말, 금속 플레이크(flake) 및 페라이트 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 금속 분말 및 금속 플레이크(flake)는 이에 제한되는 것은 아니나 철(Fe), 철-실리콘(Fe-Si)합금, 철-실리콘-알루미늄(Fe-Si-Al)합금, 철-실리콘-크롬(Fe-Si-Cr)합금 및 니켈-철-몰리브덴(Ni-Fe-Mo)합금으로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 페라이트는 니켈-아연-구리(Ni-Zn-Cu) 또는 망간-아연(Mn-Zn) 중 적어도 하나일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
도 6은 본 발명의 일 실시형태에 따른 무선 충전 부품용 전자기 유도 모듈(1)과 비교예의 전자기 유도 모듈의 두께에 따른 무선 충전 효율을 나타내는 그래프이다.
본 발명의 일 실시 형태에서 상기 무선 충전 부품용 전자기 유도 모듈(1)의 두께는 0.1mm 내지 0.5mm일 수 있다.
상기 전자기 유도 모듈(1)의 두께가 0.5mm 이하인 경우 무선 충전 부품의 일 구성으로서 상용성을 확보할 수 있으며, 0.5mm를 초과하는 경우 홈부를 형성하지 않고 자성체 시트 상에 코일을 따로 형성한 경우(도 6의 비교예)와 충전효율의 차이가 거의 없게 된다. 또한 전자기 유도기 유도 모듈(1)의 두께가 0.1mm 미만인 경우 자기장 흡수의 효과가 낮아 충전효율이 50% 미만이 되어 무선 충전 부품으로 충분한 기능을 하지 못하며 자성체 시트와 코일을 따로 형성한 경우(도 6의 비교예)와 충전효율에 있어 큰 차이를 나타내지 않는다.
나아가 도 6에 나타난 바와 같이 상기 전자기 유도 모듈(1)의 두께가 0.25mm인 지점을 경계로 충전효율의 증가 폭이 감소하는 점을 알 수 있다. 즉, 0.25mm 미만에서는 전자기 유도 모듈 중 코일에 대한 자성체 시트의 두께 비율이 급격하게 증가하므로 충전효율이 가파르게 증가하다가 0.25mm 이상에서는 코일에 대한 자성체 시트의 두께 비율이 일정 수준확보되어 전자기 유도 모듈의 두께가 증가하여도 충전효율이 완만한게 증가한다.
따라서 상기 전자기 유도 모듈(1)의 두께는 자성체 시트 상에 홈부를 형성하고 상기 홈부에 코일을 형성한 본 발명의 효과가 가장 두드러지게 나타나는 0.25mm 내지 0.5mm인 것이 바람직하다.
자성체 시트(10)의 홈부(30) 내에 코일(20)이 형성되므로 코일(20)에 의한 별도의 두께가 발생하지 않는다. 따라서 상기 본 발명의 전자기 유도 모듈(1)과 상기 적층체(11)의 두께가 동일할 수 있으며, 적층체(11)의 두께가 0.5mm 이하일 수 있다.
상기 코일(20) 패턴은 이에 제한되는 것은 아니나, 원형 또는 사각형의 형상일 수 있으며, 무선 충전을 위한 코일(20) 패턴은 다른 형태로 변형될 수 있다.
상기 코일(20)의 내부에는 자로가 형성되어 입력되는 전류에 의한 유도 자기장을 송신하거나 유도 자기장을 수신하여 유도 전류를 발생시킴으로써 무선(무접점) 전력 송신을 가능하게 할 수 있다.
일반적으로 전자기 유도 모듈(1)이 무선 충전 부품에 적용되는 경우 평면, 곡면 또는 울퉁불퉁한 표면에서 접착 또는 박리가 되풀이되는 것이 가능할 것이 요구된다. 따라서 하프-커팅(half-cutting)을 통해 유연성을 부여할 수 있다.
하프-커팅 공정은 시트에 시트 두께의 1/2 이하 깊이로 그루브를 형성하는 것으로, 상기 하프-커팅은 시트의 평면 상에서 매트릭스 패턴 형태로 이루어지는 것이 바람직하다. 다만 이에 한정되지 않고 다른 패턴 형태로 변형될 수 있다.
상기 그루브는 U형 그루브 및 V형 그루브일 수 있으며, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있다.
또한 적층체(11)의 상면, 하면 또는 양면에 코일이 형성되지 않은 커버 시트(40)가 추가로 배치될 수 있으며, 상기 커버 시트(40)는 적층체(11)에 포함된 자성체 시트(10)와 동일한 재질일 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태는 자성 입자를 포함하는 페이스트를 이용하여 복수의 자성체 그린 시트를 마련하는 단계; 상기 자성체 그린 시트의 일면에 코일(20) 패턴의 홈부(30)를 형성하는 단계; 상기 자성체 그린 시트를 소결하여 자성체 시트(10)를 형성하는 단계; 상기 홈부(30) 내에 코일(20)을 배치하는 단계; 서로 다른 자성체 시트(10)의 홈부(30)에 배치된 코일(20)을 전기적으로 연결하는 도전성 비아(50)를 형성하는 단계; 및 상기 복수의 자성체 시트(10)를 적층하여 적층체(11)를 형성하는 단계; 를 포함하는 무선 충전 부품용 전자기 유도 모듈(1)의 제조방법을 제공한다.
도 4는 자성체 시트에 코일을 배치하는 단계를 나타내는 공정도이다.
한편 상기 그린 시트는 목적하는 특성을 이루기 위한 조성의 자성 입자를 바인더 및 성형을 위한 용매와 혼합한 후 테이프 캐스팅 공정 등을 이용하여 시트 형태로 제조할 수 있다. 그러나 그린 시트의 제조 방법이 이에만 한정되는 것은 아니고 자성 입자를 소결하기 위한 핸들링이 가능한 방법이라면 제한되지 않고 사용할 수 있다.
그린 시트 형성을 위한 페이스트는 금속 분말, 금속 플레이크(flake) 및 페라이트 중 하나 이상을 포함하는 적절한 조성의 자성 입자를 바인더 수지와 혼합하고, 점도 조절을 위해 휘발성 용매를 첨가하여 마련할 수 있다.
상기 휘발성 용매는 이에 제한되는 것은 아니나 톨루엔, 알코올 또는 메틸에틸케톤(MEK,Methyl Ethyl Ketone) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 바인더는 물유리, 폴리이미드, 폴리아미드, 실리콘, 페놀 수지 및 아크릴로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 페이스트는 절연특성이 필요한 경우 세라믹 분말을 추가로 첨가할 수 있고, 상기 세라믹 분말은 카올린, 활석 등을 포함할 수 있으며 전기 절연 특성이 있는 것이라면 한정되지 않고 사용될 수 있다.
이후 레이저 식각 등의 방식으로 상기 그린 시트에 코일(20) 배치를 위한 홈부(30)가 형성될 수 있다.
상기 그린시트를 최종 소결하는 공정을 거쳐 자성체 시트(10)를 형성한다.
코일(20)을 배치하는 방법은 전도성 페이스트를 사용하는 경우 실크스크린 공정, 잉크젯 공정 등을 이용하거나 직접 코팅하는 플라즈마 공정을 이용하하여 홈부(30) 내에 전도성 페이스트를 배치하고 배치된 전도성 페이스트를 저온 열처리 하여 전도성 페이스트를 도전성 코일(20)로 변환할 수 있다.
또는 전도성 페이스트를 사용하지 않고 도금 공정을 이용하여 금속을 직접적으로 홈부(30) 내에 배치할 수 있으며, 상기 공정 외에도 홈부(30) 내에 코일(20)을 형성할 수 있다면 방법은 특별히 제한되지 않는다.
또한 코일(20)이 배치된 위치에 자성체 시트(10)를 관통하는 도전성 비아(50)가 형성되어 적층 후 서로 다른 그린 시트(10)에 배치된 코일(20)을 전기적으로 연결할 수 있다.
코일(20) 및 도전성 비아(50)가 형성된 복수의 자성체 시트(10)를 적층하여 적층체(11)를 형성하는 단계 이후에 상기 적층체(11)에 압력을 가하여 밀도를 증가시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한 적층체(11)의 상면, 하면 또는 양면에 코일이 형성되지 않은 커버 시트(40)를 추가로 형성할 수 있으며, 상기 커버 시트(40)는 적층체(11)에 포함된 그린 시트(10)와 동일한 재질일 수 있다.
설명의 중복을 피하기 위하여, 상기 무선 충전 부품용 전자기 유도 모듈의 제조방법에 관한 설명 중 상술한 본 발명의 일 실시형태에 따른 무선 충전 부품용 전자기 유도 모듈(1)과 중복되는 설명은 생략하도록 한다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선 충전 부품에 대해 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 5를 참조하면, 무선 충전 부품은 무선 충전 송신부(100)와 무선 충전 수신부(200)로 구성된다. 상기 무선 충전 송신부(100)와 상기 무선 충전 수신부(200)는 각각 자성 입자를 포함하며, 일면에 코일 패턴의 홈부(30)를 구비하는 자성체 시트(10)가 적층되어 형성되는 적층체(11); 및 상기 홈부(30) 내에 배치되는 코일(20); 을 포함하는 무선 충전 부품용 전자기 유도 모듈(1)을 포함할 수 있다.
교류 전압이 무선 충전 송신부(100)의 코일(20)에 인가되면 코일(20) 주변의 자기장이 변화하고 이에 따라 무선 충전 송신부(100)와 인접하게 배치되는 무선 충전 수신부(200)의 코일(20) 주변의 자기장이 변화하게 된다.
이러한 수신부(200) 코일(20)의 자기장 변화에 따라 무선 충전 수신부(200)의 코일(20)은 전압을 송출할 수 있다.
본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며, 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.
1 : 전자기 유도 모듈
2 : 송신부 케이스
3 : 수신부 케이스
10 : 자성체 시트
11 : 적층체
20 : 코일
30 : 홈부
40 : 커버 시트
50 : 도전성 비아
100 : 무선 충전 송신부
200 : 무선 충전 수신부
2 : 송신부 케이스
3 : 수신부 케이스
10 : 자성체 시트
11 : 적층체
20 : 코일
30 : 홈부
40 : 커버 시트
50 : 도전성 비아
100 : 무선 충전 송신부
200 : 무선 충전 수신부
Claims (13)
- 자성 입자를 포함하며, 일면에 코일 패턴의 홈부를 구비하는 자성체 시트가 적층되어 형성되는 적층체; 및
상기 홈부 내에 배치되는 코일; 을 포함하는 무선 충전 부품용 전자기 유도 모듈.
- 제1항에 있어서,
상기 적층체의 두께는 0.1mm 내지 0.5 mm인 무선 충전 부품용 전자기 유도 모듈.
- 제1항에 있어서,
상기 적층체의 두께는 0.25mm 내지 0.5 mm인 무선 충전 부품용 전자기 유도 모듈.
- 제1항에 있어서,
서로 다른 자성체 시트에 배치된 코일을 전기적으로 연결하는 도전성 비아;를 추가로 포함하는 무선 충전 부품용 전자기 유도 모듈.
- 제1항에 있어서,
상기 자성 입자는 금속 분말, 금속 플레이크(flake) 및 페라이트 중 하나 이상을 포함하는 무선 충전 부품용 전자기 유도 모듈.
- 제4항에 있어서,
상기 금속 분말 및 금속 플레이크(flake)는 철(Fe), 철-실리콘(Fe-Si)합금, 철-실리콘-알루미늄(Fe-Si-Al)합금, 철-실리콘-크롬(Fe-Si-Cr)합금 및 니켈-철-몰리브덴(Ni-Fe-Mo)합금으로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 무선 충전 부품용 전자기 유도 모듈.
- 제4항에 있어서,
상기 페라이트는 니켈-아연-구리(Ni-Zn-Cu) 또는 망간-아연(Mn-Zn)을 포함하는 무선 충전 부품용 전자기 유도 모듈.
- 자성 입자를 포함하는 페이스트를 이용하여 복수의 자성체 그린 시트를 마련하는 단계;
상기 자성체 그린 시트의 일면에 코일 패턴의 홈부를 형성하는 단계;
상기 자성체 그린 시트를 소결하여 자성체 시트를 형성하는 단계;
상기 홈부 내에 코일을 배치하는 단계;
서로 다른 자성체 시트에 배치된 코일을 전기적으로 연결하는 도전성 비아를 형성하는 단계; 및
상기 자성체 시트를 적층하여 적층체를 형성하는 단계;
를 포함하는 무선 충전 부품용 전자기 유도 모듈의 제조방법.
- 제8항에 있어서,
상기 적층체의 두께는 0.1mm 내지 0.5 mm인 무선 충전 부품용 전자기 유도 모듈의 제조방법.
- 제8항에 있어서,
상기 적층체의 두께는 0.25mm 내지 0.5 mm인 무선 충전 부품용 전자기 유도 모듈의 제조방법.
- 제8항에 있어서,
상기 자성 입자는 금속 분말, 금속 플레이크(flake) 및 페라이트 중 하나 이상을 포함하는 무선 충전 부품용 전자기 유도 모듈의 제조방법.
- 제11항에 있어서,
상기 금속 분말 및 금속 플레이크(flake)는 철(Fe), 철-실리콘(Fe-Si)합금, 철-실리콘-알루미늄(Fe-Si-Al)합금, 철-실리콘-크롬(Fe-Si-Cr)합금 및 니켈-철-몰리브덴(Ni-Fe-Mo)합금으로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 무선 충전 부품용 전자기 유도 모듈의 제조방법.
- 제11항에 있어서,
상기 페라이트는 니켈-아연-구리(Ni-Zn-Cu) 또는 망간-아연(Mn-Zn)을 포함하는 무선 충전 부품용 전자기 유도 모듈의 제조방법.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020120151010A KR20140081355A (ko) | 2012-12-21 | 2012-12-21 | 무선 충전 부품용 전자기 유도 모듈 및 이의 제조방법 |
| US13/888,945 US20140176281A1 (en) | 2012-12-21 | 2013-05-07 | Electromagnetic induction module for wireless charging element and method of manufacturing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020120151010A KR20140081355A (ko) | 2012-12-21 | 2012-12-21 | 무선 충전 부품용 전자기 유도 모듈 및 이의 제조방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20140081355A true KR20140081355A (ko) | 2014-07-01 |
Family
ID=50973977
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020120151010A KR20140081355A (ko) | 2012-12-21 | 2012-12-21 | 무선 충전 부품용 전자기 유도 모듈 및 이의 제조방법 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20140176281A1 (ko) |
| KR (1) | KR20140081355A (ko) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10109404B2 (en) * | 2013-08-30 | 2018-10-23 | Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. | Low profile coupled inductor substrate with transient speed improvement |
| KR20160057246A (ko) * | 2014-11-13 | 2016-05-23 | 엘지이노텍 주식회사 | 연자성 합금 및 이를 포함하는 안테나용 차폐시트 |
| US10643787B2 (en) | 2015-02-11 | 2020-05-05 | Fu Da Tong Technology Co., Ltd. | Induction type power supply system and coil module thereof |
| TWI596628B (zh) | 2015-02-11 | 2017-08-21 | 富達通科技股份有限公司 | 用於無線充電裝置之感應線圈結構 |
| US10529661B2 (en) * | 2016-05-05 | 2020-01-07 | Cyntec Co., Ltd | Multilayer inductor and the fabrication method thereof |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4064049B2 (ja) * | 2000-11-06 | 2008-03-19 | 東光株式会社 | 積層型電子部品の製造方法 |
| JP4019071B2 (ja) * | 2004-07-12 | 2007-12-05 | Ｔｄｋ株式会社 | コイル部品 |
| KR101372963B1 (ko) * | 2006-01-31 | 2014-03-11 | 히타치 긴조쿠 가부시키가이샤 | 적층 부품 및 이것을 사용한 모듈 |
| US8466764B2 (en) * | 2006-09-12 | 2013-06-18 | Cooper Technologies Company | Low profile layered coil and cores for magnetic components |
| JP5187858B2 (ja) * | 2009-01-22 | 2013-04-24 | 日本碍子株式会社 | 積層型インダクタ |
| KR101072784B1 (ko) * | 2009-05-01 | 2011-10-14 | (주)창성 | 자성시트를 이용한 적층형 인덕터 및 그 제조방법 |
-
2012
- 2012-12-21 KR KR1020120151010A patent/KR20140081355A/ko not_active Application Discontinuation
-
2013
- 2013-05-07 US US13/888,945 patent/US20140176281A1/en not_active Abandoned
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20140176281A1 (en) | 2014-06-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR20140081356A (ko) | 무선 충전 부품용 전자기 유도 모듈 및 이의 제조방법 | |
| US10332672B2 (en) | Heat radiation unit and wireless power transmitting and receiving device having same | |
| US10566824B2 (en) | Wireless power transfer module for vehicles | |
| KR101890326B1 (ko) | 무선전력 전송모듈 및 이를 포함하는 휴대용 보조배터리 | |
| US20180047505A1 (en) | Electromagnetic Booster for Wireless Charging and Method of Manufacturing the Same | |
| KR20140081354A (ko) | 무선 충전 부품용 전자기 유도 모듈 및 이의 제조방법 | |
| CN104011814A (zh) | 磁场屏蔽片及其制造方法和无线充电器用接收装置 | |
| EP2752943A1 (en) | Soft magnetic layer, receiving antenna, and wireless power receiving apparatus comprising the same | |
| US10074475B2 (en) | Induction charging coil device | |
| KR20140081355A (ko) | 무선 충전 부품용 전자기 유도 모듈 및 이의 제조방법 | |
| JP4835795B1 (ja) | 受信側非接触充電モジュール及び受信側非接触充電機器 | |
| KR102085646B1 (ko) | 무선전력 송신장치 | |
| JP2013059225A (ja) | 非接触充電モジュール及びこれを用いた非接触充電機器 | |
| JP6061067B2 (ja) | 非接触給電用受信装置 | |
| KR101489391B1 (ko) | 연자성 시트 | |
| EP3016203B1 (en) | Receiving antenna and wireless power receiving apparatus comprising same | |
| KR101912268B1 (ko) | 무선 충전 부품용 자성체 시트 및 이의 제조방법 | |
| US9088068B2 (en) | Magnetic composite sheet and electromagnetic induction module | |
| CN105793934A (zh) | 磁性构件以及包含该磁性构件的无线电力传输设备 | |
| US20140176290A1 (en) | Magnetic sheet, method for manufacturing the same, and contactless power transmission device including the same | |
| CN114630763A (zh) | 无线充电装置及包括其的移动工具 | |
| KR20140081558A (ko) | 자성체 복합 시트 및 그 제조방법 | |
| KR101704801B1 (ko) | 자성체 시트를 이용한 적층형 안테나 | |
| KR20180036202A (ko) | 자성체 시트 및 전자기기 | |
| KR102427170B1 (ko) | 무선충전 장치 및 이를 포함하는 이동 수단 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E601 | Decision to refuse application |