KR20150125812A - 무선 전력 수신 장치 및 그를 구비한 휴대용 단말 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 무선 전력 수신 장치 및 그를 구비한 휴대용 단말에 관한 것으로, 무선 전력 수신 장치는 플레이크 처리되어 다수의 미세 조각으로 분리 및/또는 크랙이 형성된 자성체 시트; 상기 자성체 시트에 접착된 무선 전력 수신 안테나 모듈; 상기 무선 전력 수신 안테나 모듈로부터 이격된 외주에 환형상으로 상기 자성체 시트에 접착되어 있는 NFC 안테나 모듈; 및 상기 NFC 안테나 모듈과 이격되어 있으며, 상기 자성체 시트에 접착되어 있는 무선 전력 수신 모듈;을 포함한다.
Description
본 발명은 무선 전력 수신 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 하나의 자성체 시트를 이용하여 무선 전력 수신 장치의 구동시 발생되는 전자파 노이즈 및 열을 효율적으로 제어할 수 있으며, 전력을 무선으로 수신받을 수 있는 기능 및 NFC(Near Field Communication) 통신 기능을 수행할 수 있는 무선 전력 수신 장치 및 그를 구비한 휴대용 단말에 관한 것이다.
기존에는 전력선을 이용하여 전력을 제공받는 기술이 주로 이용되었으나, 현재 무선으로 전력을 공급받을 수 있는 무선 전력 전송(Wireless Power Transfer, WPT) 기술의 개발이 활발하게 전개되고 있다.
무선 전력 전송 기술은 전기에너지를 전자기파, 전자기 유도 또는 전자기 공진 형태로 전달하는 기술로 전선과 같은 전력선이 없이도 무선으로 언제 어디서나 전력 공급이 가능한 기술이다. 이러한 무선 전력 전송 기술은 전자기기 무선충전, 전기자동차 무선전원공급 및 무선충전, 원격지 무선전력공급, 유비퀴터스 무선센서 전원공급 등을 위한 핵심 기술로서 기존의 전선을 통한 전원 공급 및 충전 방식을 대체할 수 있는 기술로 주목받고 있다.
이와 같이, 무선으로 전력을 송수신하기 위한 기술로서, 근거리에서 전자기 유도(Electromagnetic Induction)를 이용한 방식, 마이크로파의 방사를 이용한 방식, 자기 공명(Magnetic Resonance)을 이용한 방식 등이 있다.
한국 공개특허공보 제10-2013-0134759호에는 WPT용 안테나 및 NFC용 안테나가 FPCB에 형성된 구조가 개시되어 있어, 휴대용 단말에서 안테나 탑재 공간을 효율적으로 배치하여 NFC 통신 및 무선 전력 전송을 동시에 지원할 수 있는 장점이 있다.
그러나, 이와 같은 한국 공개특허공보 제10-2013-0134759호에는 FPCB에 무선 전력 전송(Wireless Power Transmition, WPT) 코일만 형성되어 있고, 무선 전력 전송 모듈은 무선 전력 전송 코일과 전기적으로 연결되어 있는 상태만 기재되어 있으므로, 무선 전력 전송 모듈이 구동할 때, 발생되는 전자파 노이즈로 인하여 전자 기기의 오작동 및 다른 문제점을 야기시킬 수 있다.
따라서, 본 발명자들은 WPT(Wireless Power Transmition)용 무선 전력 수신 장치에서 발생되는 열을 효율적으로 방열시킬 수 있는 기술에 대한 연구를 지속적으로 진행하여 무선 전력 수신 안테나 모듈, NFC 안테나 모듈 및 무선 전력 수신 모듈을 자성체 시트에 접착하여, 무선 전력 수신 장치의 구동시 발생되는 열을 자성체 시트로 방열시키고, 전자파 노이즈의 발생을 감소시킬 수 있으며, 전력을 무선으로 수신받을 수 있는 기능 및 NFC(Near Field Communication) 통신 기능을 수행할 수 있는 구조적인 특징을 도출하여 발명함으로써, 보다 경제적이고, 활용 가능한 경쟁력있는 본 발명을 완성하였다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 그 목적은 전력을 무선으로 수신받을 수 있는 기능 및 NFC(Near Field Communication) 통신에 의해 근거리 무선통신을 수행하는 기능을 동시에 수행할 수 있는 무선 전력 수신 장치 및 그를 구비한 휴대용 단말을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 무선 전력 수신 장치의 구동시 발생되는 열을 자성체 시트의 간단한 구조 변경을 통하여 효율적으로 방열시킬 수 있는 무선 전력 수신 장치 및 그를 구비한 휴대용 단말을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 수신 무선 신호를 DC로 전환하기 위하여 구동할 때, 발생된 전자파 노이즈가 전자 기기의 내장 부품으로 유입되는 것을 차폐시킬 수 있는 무선 전력 수신 장치 및 그를 구비한 휴대용 단말을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 와전류(Eddy Current)에 의한 손실을 줄일 수 있는 무선 전력 수신 장치 및 그를 구비한 휴대용 단말을 제공하는 데 있다.
상술된 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 일 실시예는, 플레이크 처리되어 다수의 미세 조각(細片)으로 분리 및/또는 크랙이 형성된 자성체 시트; 상기 자성체 시트에 접착된 무선 전력 수신 안테나 모듈; 상기 무선 전력 수신 안테나 모듈로부터 이격된 외주에 환형상으로 상기 자성체 시트에 접착되어 있는 NFC 안테나 모듈; 및 상기 NFC 안테나 모듈과 이격되어 있으며, 상기 자성체 시트에 접착되어 있는 무선 전력 수신 모듈;을 포함하는 무선 전력 수신 장치를 제공한다.
또한, 본 발명의 일 실시예는, 휴대 단말 본체; 상기 휴대 단말 본체에 착탈 가능하게 결합된 후면 커버; 및 상기 후면 커버에 설치된 무선 전력 수신 장치;를 포함하며, 상기 무선 전력 수신 장치는, 플레이크 처리되어 다수의 미세 조각으로 분리 및/또는 크랙이 형성된 자성체 시트; 상기 자성체 시트에 접착된 무선 전력 수신 안테나 모듈; 상기 무선 전력 수신 안테나 모듈로부터 이격된 외주에 환형상으로 상기 자성체 시트에 접착되어 있는 NFC 안테나 모듈; 및 상기 NFC 안테나 모듈과 이격되어 있으며, 상기 자성체 시트에 접착되어 있는 무선 전력 수신 모듈;을 포함하는 휴대용 단말을 제공한다.
상기한 바와 같이, 본 발명에서는 무선 전력 수신 안테나 모듈, NFC 안테나 모듈 및 무선 전력 수신 모듈을 자성체 시트에 접착하여 일체화시킴으로써, 방열 및 차폐 특성을 향상시킬 수 있는 것이다.
본 발명에서는 무선 전력 수신 안테나 모듈의 이격된 외주에 NFC 안테나 모듈을 환형상으로 배치시킴으로써, 자성체 시트에서의 공간 활용을 극대화하여 집적도를 높이고, 무선 전력 수신 장치에 다기능을 부여할 수 있다.
본 발명에서는 무선 전력 수신 안테나 모듈, NFC 안테나 모듈 및 무선 전력 수신 모듈을 자성체 시트에 접착하여, 무선 전력 수신 장치의 구동시 발생되는 열을 자성체 시트로 방열시킬 수 있기 때문에, 별도의 방열 구조를 구비하지 않아도 열에 의해 발생될 수 있는 여러 문제를 해소할 수 있다.
본 발명에서는 자성체 시트에 무선 전력 수신 안테나 모듈, NFC 안테나 모듈 및 무선 전력 수신 모듈을 접착하여, 수신 무선 신호를 DC로 전환하기 위하여 구동할 때, 발생된 전자파 노이즈가 전자 기기의 내장 부품으로 유입되는 것을 차폐시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명에서는 자성체 시트를 플레이크 처리하여 다수의 미세 조각들로 형성하여 자성체 시트의 표면적을 줄여줌으로써, 와전류(Eddy Current)에 의한 손실을 줄여줄 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 제1실시예에 따른 무선 전력 수신 장치의 개략적인 단면도 및 평면도이고,
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 무선 전력 수신 장치에서 무선 전력 수신 모듈의 다른 장착 위치를 도시한 개략적인 단면도이고,
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 제2실시예에 따른 무선 전력 수신 장치의 개략적인 단면도 및 평면도이고,
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 제3실시예에 따른 무선 전력 수신 장치의 개략적인 단면도 및 평면도이고,
도 5는 본 발명에 따른 무선 전력 수신 장치에 적용된 자성체 시트에 양면테이프 및 릴리즈 필름이 적층된 상태의 단면도이고,
도 6은 본 발명에 따른 무선 전력 수신 장치에 적용된 자성체 시트의 단면도이고,
도 7은 본 발명에 따라 휴대용 단말에 무선 전력 수신 장치가 설치되어 있는 상태를 설명하기 위한 모식적인 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 무선 전력 수신 장치에서 무선 전력 수신 모듈의 다른 장착 위치를 도시한 개략적인 단면도이고,
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 제2실시예에 따른 무선 전력 수신 장치의 개략적인 단면도 및 평면도이고,
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 제3실시예에 따른 무선 전력 수신 장치의 개략적인 단면도 및 평면도이고,
도 5는 본 발명에 따른 무선 전력 수신 장치에 적용된 자성체 시트에 양면테이프 및 릴리즈 필름이 적층된 상태의 단면도이고,
도 6은 본 발명에 따른 무선 전력 수신 장치에 적용된 자성체 시트의 단면도이고,
도 7은 본 발명에 따라 휴대용 단말에 무선 전력 수신 장치가 설치되어 있는 상태를 설명하기 위한 모식적인 분해 사시도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 설명하도록 한다.
본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 제1실시예에 따른 무선 전력 수신 장치의 개략적인 단면도 및 평면도이고, 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 무선 전력 수신 장치에서 무선 전력 수신 모듈의 다른 장착 위치를 도시한 개략적인 단면도이다.
본 발명에서는 무선 전력 수신 안테나 모듈(120), NFC 안테나 모듈(130) 및 무선 전력 수신 모듈(150)을 자성체 시트에 접착하여 일체화시킴으로써, 방열 및 차폐 특성을 향상시킬 수 있는 것이다.
먼저, 도 1a 및 도 1b를 참고하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 무선 전력 수신 장치(500)는 플레이크 처리되어 다수의 미세 조각(細片)으로 분리 및/또는 크랙이 형성된 자성체 시트(110); 상기 자성체 시트(110)에 접착된 무선 전력 수신 안테나 모듈(120); 상기 무선 전력 수신 안테나 모듈(120)로부터 이격된 외주에 환형상으로 상기 자성체 시트(110)에 접착되어 있는 NFC 안테나 모듈(130); 및 상기 NFC 안테나 모듈(130)과 이격되어 있으며, 상기 자성체 시트(110)에 접착되어 있는 무선 전력 수신 모듈(150);을 포함한다.
본 발명의 제1실시예에 따른 무선 전력 수신 장치(500)는 자성체 시트(110)의 일면에 무선 전력 수신 안테나 모듈(120), NFC 안테나 모듈(130) 및 무선 전력 수신 모듈(150)이 접착되어 있는 구조로 구현된다.
그리고, 무선 전력 수신 안테나 모듈(120)의 이격된 외주에 NFC 안테나 모듈(130)을 환형상으로 배치시킴으로써, 자성체 시트(110)에서의 공간 활용을 극대화하여 집적도를 높이고, 무선 전력 수신 장치(500)에 다기능을 부여할 수 있다.
여기서, 무선 전력 수신 장치(500)는 무선 전력 송신(WPT: Wireless Power Transmission)용 장치이며, 비접촉으로 무선 전력 수신 기능을 수행한다.
이와 같은 무선 전력 수신 장치(500)는 유도 결합(Inductive Coupling) 방식 또는 자기 공진 결합(Magnetic Resonance Coupling) 방식을 이용한 WPC(Wireless Power Transfer) 방식으로 전력을 무선으로 수신받으며, 수신되는 무선 주파수는 100 - 600kHz이다.
유도 결합 방식에 의한 무선 전력 송신은 1차 코일 및 2차 코일을 이용하여 전력을 무선으로 전송하는 기술로, 자기 유도 현상에 의하여 하나의 코일에서 변화하는 자기장 통해 다른 코일 쪽에 전류가 유도됨으로써 전력이 전달되는 것을 말한다.
공진 결합 방식에 의한 무선 전력 송신은 무선 전력 송신 장치에서 전송한 무선 전력 신호에 의하여 무선 전력 수신장치에서 공진이 발생하고, 공진 현상에 의하여 무선 전력 송신 장치로부터 상기 무선 전력 수신 장치로 전력이 전달되는 것을 말한다.
그리고, NFC 안테나 모듈(130)은 무선 전력 수신 장치(500)의 무선 주파수와 다른 ISM 대역에 속하는 주파수 대역 중 13.56MHz 대역을 통신 주파수 대역으로 이용하여 통신을 수행한다.
이때, NFC 안테나 모듈(130)은 NFC 안테나와 연결된 NFC 구동칩을 포함하여 모듈화될 수 있다.
또한, 무선 전력 수신 장치(500)는 도 2와 같이, 자성체 시트(110)의 일면에 무선 전력 수신 안테나 모듈(120) 및 NFC 안테나 모듈(130)이 접착되고, 자성체 시트(110)의 타면에 무선 전력 수신 모듈(150)이 접착되어 있는 구조로도 구현할 수 있다.
그러므로, 본 발명의 무선 전력 수신 장치(500)는 전력을 무선으로 수신받을 수 있는 기능 및 NFC(Near Field Communication) 통신에 의해 근거리 무선통신을 수행하는 기능을 동시에 구현할 수 있다.
이와 같은, 자성체 시트(110)는 비정질 시트를 열처리한 후, 플레이크 처리된 적어도 1층 이상의 시트를 사용할 수 있다.
아울러, 무선 전력 수신 안테나 모듈(120)은 무선 전력 송신 장치로부터 전력을 무선으로 수신하고, 무선 전력 수신 모듈(150)은 무선 전력 수신 안테나 모듈(120)에서 수신된 무선 신호를 DC로 전환하여 전력으로 변환시켜 배터리에 충전시킨다.
여기서, 무선 전력 수신 모듈(150)은 무선 전력 수신을 위한 각 구성부의 동작을 제어하는 제어부 및 수신된 전력의 무선 신호를 DC로 전환하는 정류부(DC 컨버터 내장)를 포함한다. 그리고, 무선 전력 수신 모듈(150)은 무선 전력 수신에 필요한 각종 신호를 생성하고, 무선 전력 송신 장치로부터 수신된 메시지에 따른 무선 전력 전송 제어 신호에 따라 동작하는 등의 기능을 수행한다.
이때, 무선 전력 수신 모듈(150)은 수신된 무선 신호를 DC로 전환할 때, 많은 전자파 노이즈가 발생된다. 이러한 전자파 노이즈는 무선 전력 수신 장치(500)를 구비한 전자 기기의 내장 부품으로 유입되어 오작동을 야기할 수 있다.
그러므로, 본 발명에서는 자성체 시트에 무선 전력 수신 안테나 모듈 및 무선 전력 수신 모듈을 접착하여, 수신 무선 신호를 DC로 전환할 때, 발생된 전자파 노이즈가 전자 기기의 내장 부품으로 유입되는 것을 차폐시킬 수 있는 잇점이 있다.
또한, 본 발명에서는 무선 전력 수신 장치의 구동시 발생되는 열을 자성체 시트로 방열시킬 수 있는 장점이 있다.
이와 같은, 본 발명에 적용된 자성체 시트는 수직 방향으로 열전도가 낮고, 수평 방향으로 열 확산시키는 능력이 우수하여 방열 효율을 향상시킬 수 있다.
즉, 본 발명에 적용된 자성체 시트는 수평 방향으로는 열전도율이 10~20W/mK로 우수한 열전도를 갖고, 수직 방향으로는 열전도율이 0.5W/mK 이하로 열전도가 낮은 것이 바람직하다.
전술된 무선 전력 수신 안테나 모듈(120)은 회로 배선이 구비되어 있으며, 그 회로 배선과 전기적으로 연결된 무선 전력 수신 안테나 패턴(또는 코일)이 형성되어 있는 FPCB로 구현할 수 있고, 무선 전력 수신 모듈(150)도 회로 배선이 구비되어 있고, 무선 전력 수신을 위한 부품들이 실장되어 있는 FPCB로 구현할 수 있다. 이때, 무선 전력 수신 안테나 모듈(120)의 FPCB의 회로 배선과 무선 전력 수신 모듈(150)의 FPCB의 회로 배선은 전기적으로 연결되어 있다.
여기서, 무선 전력 수신 안테나 모듈(120) 및 무선 전력 수신 모듈(150) 각각은 분리된 개별의 FPCB에 형성되어 있거나, 또는 하나의 FPCB에 일체로 형성될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 자성체 시트(110)는 일반적으로 배터리 셀에 대응하는 직사각형 또는 정사각형의 사각형상을 이루게 되나, 이외에도 오각형 등의 다각형 또는 원형이나 타원, 그리고 부분적으로 직사각 형상과 원형이 조합된 형상으로 이루어질 수 있다.
따라서, 본 발명에서는 자성체 시트에 무선 전력 수신 안테나 모듈 및 무선 전력 수신 모듈을 접착시켜 무선 전력 수신 장치를 구현함으로써, 무선 전력 수신 장치의 구동시에 발생되는 열을 자성체 시트에서 효율적으로 방열할 수 있는 장점이 있다.
아울러, 본 발명에서는 자성체 시트를 플레이크 처리하여 다수의 미세 조각들로 형성하여 자성체 시트의 표면적을 줄여줌으로써, 와전류(Eddy Current)에 의한 손실을 줄여줄 수 있게 된다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 제2실시예에 따른 무선 전력 수신 장치의 개략적인 단면도 및 평면도이고, 도 4a 및 도 4b는 본 발명의 제3실시예에 따른 무선 전력 수신 장치의 개략적인 단면도 및 평면도이다.
도 3a 및 도 3b를 참고하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 무선 전력 수신 장치(510)는 플레이크 처리되어 다수의 미세 조각으로 분리 및/또는 크랙이 형성된 제1자성체 시트(210); 상기 제1자성체 시트(210)에 접착된 무선 전력 수신 안테나 모듈(220); 상기 무선 전력 수신 안테나 모듈(220)로부터 이격된 외주에 환형상으로 상기 제1자성체 시트(210)에 접착되어 있는 제2자성체 시트(225); 상기 제2자성체 시트(225)에 접착된 NFC 안테나 모듈(230); 및 상기 NFC 안테나 모듈(230)과 이격되어 있으며, 상기 제1자성체 시트(210)에 접착되어 있는 무선 전력 수신 모듈(250);을 포함하여 구성한다.
제2실시예는 무선 전력 수신 안테나 모듈(220)이 제1자성체 시트(210)에 접착되어 있고, NFC 안테나 모듈(230)이 제2자성체 시트(225)에 접착되어 있는 구조이다.
제1자성체 시트(210)는 다수의 미세 조각으로 분리 및/또는 크랙이 형성되어 있는 자성체 시트이고, 제2자성체 시트(225)는 비정질 합금 또는 나노결정립 합금의 리본을 열처리한 후 플레이크 처리한 자성 시트; 비정질 리본; 페라이트; 및 자성분말이 포함된 폴리머 시트; 중 하나로 이루어진 시트 중 하나로 사용할 수 있다.
그리고, 본 발명의 제3실시예에 따른 무선 전력 수신 장치(520)는 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 플레이크 처리되어 다수의 미세 조각으로 분리 및/또는 크랙이 형성된 제1자성체 시트(210); 상기 제1자성체 시트(210)에 접착된 제2자성체 시트(225); 상기 제2자성체 시트(225)에 접착된 무선 전력 수신 안테나 모듈(220); 상기 무선 전력 수신 안테나 모듈(220)로부터 이격된 외주에 환형상으로 상기 제1자성체 시트(210)에 접착되어 있는 NFC 안테나 모듈(230); 및 상기 NFC 안테나 모듈(230)과 이격되어 있으며, 상기 제1자성체 시트(210)에 접착되어 있는 무선 전력 수신 모듈(250);을 포함하여 구성한다.
이와 같이, 본 발명의 제2실시예 및 제3실시예에서는 무선 전력 수신 안테나 모듈(220) 또는 NFC 안테나 모듈(230)이 제2자성체 시트(225)에 접착된 구조로, 메인 자성체 시트인 제1자성체 시트(210)와 별도의 제2자성체 시트(225)를 구비한다.
한편, 본 발명의 무선 전력 수신 장치는 자성체 시트를 플레이크 처리하여 다수의 미세 조각을 형성하고, 플레이크 처리된 자성체 시트의 평탄화, 슬림화 및 안정화를 위한 라미네이트 공정을 수행한 다음, 플레이크 처리된 자성체 시트에 무선 전력 수신 안테나 모듈 및 무선 전력 수신 모듈을 접착하여 제조한다.
상기의 자성체 시트는 멜트 스피닝에 의한 급냉응고법(RSP)으로 제조된 비정질 시트를 적용할 수 있고, 후속된 열처리 후의 후처리를 용이하게 할 수 있도록 제조된 비정질 시트를 일정한 길이로 컷팅하여 적층할 수 있다.
이러한 Fe계 비정질 시트는 Fe-Si-B, Fe-Si-B-Cu-Nb, Fe-Zr-B 및 Co-Fe-Si-B로 이루어진 군에서 선택되는 조성을 갖고, 비정질인 합금을 1종 이상 포함하는 비정질 합금 분말을 사용할 수 있다.
자성체 시트를 플레이크 처리하여 다수의 미세 조각을 형성하기 전에, 원하는 투자율을 얻을 수 있도록 비정질 시트를 300℃ 내지 600℃의 온도범위에서 30분 내지 2시간 동안 열처리 공정을 수행할 수 있다.
이 경우, 열처리 분위기는 비정질 시트의 Fe 함량이 높을지라도, 산화가 발생되지 않는 온도 범위에서 이루어지므로 분위기 로에서 이루어질 필요는 없고, 대기 중에서 열처리를 진행하여도 무방하다. 또한, 산화 분위기 또는 질소 분위기에서 열처리가 이루어질지라도 동일한 온도 조건이라면 비정질 시트의 투자율은 실질적으로 차이가 없다.
상기한 열처리 온도가 300℃ 미만인 경우 원하는 투자율 보다 높은 투자율을 나타내며 열처리 시간이 길게 소요되는 문제가 있고, 600℃를 초과하는 경우는 과열처리에 의해 투자율이 현저하게 낮아져서 원하는 투자율을 나타내지 못하는 문제가 있다. 일반적으로 열처리 온도가 낮으면 처리시간이 길게 소요되고, 반대로 열처리 온도가 높으면 처리시간은 단축된다.
이와 같이, 열처리 공정을 수행하면, 자성체 시트는 취성이 강하게 되어 플레이크 처리를 실시할 때 쉽게 플레이크가 이루어질 수 있게 된다.
또한, 플레이크 처리에 의해 분리된 다수의 미세 조각의 유동을 방지하기 위하여, 자성체 시트의 양측면에 지지 시트를 부착한 후, 플레이크 처리한다.
여기서, 지지 시트는 양면테이프의 단일 구조 또는 도 5에 도시된 바와 같이, 양면테이프(151,152)와 릴리즈 필름(160)이 적층된 적층 구조일 수 있다. 이때, 릴리즈 필름(160)은 하나의 양면테이프(152)에 적층된다. 그리고, 자성체 시트를 전자 기기에 부착할 때, 릴리즈 필름(160)은 제거된다.
더불어, 본 발명에서는 자성체 시트의 두께는 15 ~ 35um 범위를 갖는 것을 사용하며, 자성체 시트의 투자율은 자성체 시트의 두께에 비례하여 증가한다.
도 6은 본 발명에 따른 무선 전력 수신 장치에 적용된 플레이크 처리된 자성체 시트를 설명하기 위한 개념적인 단면도이다.
도 6을 참고하면, 본 발명에서는 자성체 시트(110)를 플레이크 처리하여 미세 조각(111)으로 분리시키는 것이다.
이때, 플레이크 처리 공정은 자성체 시트(110) 양측면에 지지 시트(115,116)를 접착하고, 롤러와 같은 가압 장치를 통과시켜 롤러의 압력에 의해 자성체 시트(110)를 미세 조각(111)으로 분리시킨다.
여기서, 지지 시트(115,116)는 접착성이 있는 단면 테이프 또는 양면 테이프를 사용할 수 있다. 지지 시트(115,116)로 양면테이프를 적용하게 되면, 무선 전력 수신 안테나 모듈, NFC 안테나 모듈 및 무선 전력 수신 모듈을 자성체 시트(110)에 쉽게 접착시킬 수 있고, 휴대 단말 커버와 같은 부가 장치에 자성체 시트(110)를 용이하게 접착시킬 수 있다.
이와 같이, 자성체 시트(110)를 플레이크 처리하여 미세 조각(111)으로 분리시키면, 분리된 다수의 미세 조각(111)은 자성체 시트(110)의 양측면에 접착된 지지 시트(115,116)에 의해 분리된 상태를 유지하게 된다.
이러한 자성체 시트(110)의 다수의 미세 조각(111)은 수십um ~ 3mm 범위의 크기를 갖도록 형성되므로 반자장을 증가시켜서 히스테리시스 로스를 제거함에 따라 시트에 대한 투자율의 균일성을 높이게 된다.
또한, 자성체 시트(110)는 플레이크 처리에 의해 미세 조각(111)의 표면적을 줄여줌에 따라 교류 자기장에 의해 생성되는 와전류(Eddy Current)에 기인한 발열 문제를 차단할 수 있다.
도 7은 본 발명에 따라 휴대용 단말에 무선 전력 수신 장치가 설치되어 있는 상태를 설명하기 위한 모식적인 분해 사시도이다.
본 발명에 따른 무선 전력 수신 장치는 후면 커버에 조립되어 휴대용 단말과 결합될 수 있다.
즉, 도 7을 참고하면, 무선 전력 수신 장치(500)는 휴대용 단말의 후면 커버(320) 내측에 설치할 수 있다. 여기서, 휴대용 단말은 휴대용 단말 기능을 수행하는 단말 본체(300); 및 단말 본체(300) 후면에 착탈 가능한 후면 커버(300)로 구성된다. 단말 본체(300)의 후면에는 배터리(310)가 장착되어 있고, 후면 커버(320)가 단말 본체(300)에 결합될 때, 무선 전력 수신 장치(500)는 배터리(310)와 전기적으로 연결되어 무선 전력 수신 장치(100)에서 수신된 전력이 배터리(310)로 공급된다.
상기한 무선 전력 수신 장치(500)의 조립 위치는 후면 커버(320) 이외의 단말 본체(300)에 배치될 수도 있다.
이러한 휴대용 단말은 휴대폰, 노트북 컴퓨터(Notebook computer), PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), MP3, 네비게이션 등이 포함될 수 있다.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.
110:자성체 시트 111:미세 조각
115,116:지지시트 120:무선 전력 수신 안테나 모듈
130:NFC 안테나 모듈 150:무선 전력 수신 모듈
151,152:양면테이프 160:릴리즈 필름
300:단말 본체 310:배터리
320:후면 커버 500:무선 전력 수신 장치
115,116:지지시트 120:무선 전력 수신 안테나 모듈
130:NFC 안테나 모듈 150:무선 전력 수신 모듈
151,152:양면테이프 160:릴리즈 필름
300:단말 본체 310:배터리
320:후면 커버 500:무선 전력 수신 장치
Claims (12)
- 플레이크 처리되어 다수의 미세 조각(細片)으로 분리 및/또는 크랙이 형성된 자성체 시트;
상기 자성체 시트에 접착된 무선 전력 수신 안테나 모듈;
상기 무선 전력 수신 안테나 모듈로부터 이격된 외주에 환형상으로 상기 자성체 시트에 접착되어 있는 NFC 안테나 모듈; 및
상기 NFC 안테나 모듈과 이격되어 있으며, 상기 자성체 시트에 접착되어 있는 무선 전력 수신 모듈;을 포함하는 무선 전력 수신 장치. - 제1항에 있어서,
상기 자성체 시트에 접착된 추가 자성체 시트를 더 포함하고,
상기 추가 자성체 시트에 상기 무선 전력 수신 안테나 모듈 또는 상기 NFC 안테나 모듈이 접착되어 있는 무선 전력 수신 장치. - 제2항에 있어서,
상기 추가 자성체 시트는 비정질 합금 또는 나노결정립 합금의 리본을 열처리한 후 플레이크 처리한 자성 시트; 비정질 리본; 페라이트; 및 자성분말이 포함된 폴리머 시트; 중 하나로 이루어진 무선 전력 수신 장치. - 제1항에 있어서,
상기 무선 전력 수신 모듈은 상기 무선 전력 수신 안테나 모듈이 접착되어 있는 자성체 시트의 일면 또는 타면에 접착되어 있는 무선 전력 수신 장치. - 제1항에 있어서, 상기 자성체 시트는 비정질 시트를 열처리한 후, 플레이크 처리된 적어도 1층 이상의 시트인 무선 전력 수신 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 무선 전력 수신 안테나 모듈은 회로 배선이 구비되어 있으며, 그 회로 배선과 전기적으로 연결된 무선 전력 수신 안테나 패턴이 형성되어 있는 FPCB인 무선 전력 수신 장치.
- 제6항에 있어서, 상기 무선 전력 수신 모듈은 무선 전력 수신을 위한 부품들이 실장되어 있는 FPCB이고,
상기 무선 전력 수신 안테나 모듈의 FPCB와 상기 무선 전력 수신 모듈의 FPCB는 전기적으로 연결되어 있는 무선 전력 수신 장치. - 제6항에 있어서, 상기 무선 전력 수신 안테나 모듈 및 상기 무선 전력 수신 모듈 각각은 분리된 개별의 FPCB에 형성되어 있거나, 또는 하나의 FPCB에 일체로 형성되어 있는 무선 전력 수신 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 미세 조각의 크기는 수십um ~ 3mm인 무선 전력 수신 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 자성체 시트의 양측면에 부착된 지지 시트를 더 포함하는 무선 전력 수신 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 자성체 시트는 수평 방향으로 열전도율이 10~20W/mK이고, 수직 방향으로 열전도율이 0.5W/mK 이하인 무선 전력 수신 장치.
- 휴대 단말 본체;
상기 휴대 단말 본체에 착탈 가능하게 결합된 후면 커버; 및
상기 후면 커버에 설치된 무선 전력 수신 장치;를 포함하며,
상기 무선 전력 수신 장치는, 플레이크 처리되어 다수의 미세 조각으로 분리 및/또는 크랙이 형성된 자성체 시트; 상기 자성체 시트에 접착된 무선 전력 수신 안테나 모듈; 상기 무선 전력 수신 안테나 모듈로부터 이격된 외주에 환형상으로 상기 자성체 시트에 접착되어 있는 NFC 안테나 모듈; 및 상기 NFC 안테나 모듈과 이격되어 있으며, 상기 자성체 시트에 접착되어 있는 무선 전력 수신 모듈;을 포함하는 휴대용 단말.
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