KR20170073209A

KR20170073209A - 코일 조립체

Info

Publication number: KR20170073209A
Application number: KR1020150181841A
Authority: KR
Inventors: 양태석; 장기원; 원재선; 김희승; 성명현; 여순정
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2015-12-18
Filing date: 2015-12-18
Publication date: 2017-06-28
Also published as: KR102484849B1; CN106898474A; CN106898474B; US20170178802A1; US9812256B2

Abstract

본 발명은 무선 충전에 활용될 수 있는 코일 조립체에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 코일 조립체는, 다수의 프레스 코일을 포함하는 코일부 및 일단이 상기 코일부의 내측에 배치되고, 타단은 상기 코일부의 외부에 배치되는 연결 기판을 포함하며, 각각의 상기 프레스 코일은 일단이 상기 연결 기판의 일면에 연결되고 타단은 상기 연결 기판의 타면에 연결될 수 있다.

Description

코일 조립체{COIL ASSEMBLY}

본 발명은 무선 충전에 활용될 수 있는 코일 조립체에 대한 것이다.

근래에 휴대 단말기 등에 내장되는 2차 전지를 충전하기 위해, 전력을 무선으로 전송하는 시스템이 연구되고 있다.

일반적으로 무선 충전 장치는 전력을 전송하는 전력 송신 장치와, 무선으로 전력을 수신하여 저장하는 전력 수신 장치를 포함한다.

이러한 무선 충전 장치는 전자 유도나 공진을 이용하여 전력을 송수신하게 되며, 이를 위해 각각의 내부에는 코일이 구비된다.

그런데 종래의 경우, 기판에 회로 패턴으로 코일 패턴을 형성하여 이용하고 있기 때문에, 코일 패턴의 두께나 폭이 제한적이며, 이에 따라 코일 패턴의 저항 손실이 증가하는 문제가 있다.

또한 하나의 기판에 다수의 코일 패턴을 형성하는 경우, 코일의 외부로 단자를 인출하기 어렵다는 문제가 있다.

일본공개특허공보 제4947637호

본 발명의 목적은 무선 충전에 활용될 수 있는 코일 조립체를 제공하는 데에 있다.

또한 본 발명의 다른 목적은 저항 손실을 최소화할 수 있는 코일 조립체를 제공하는 데에 있다.

본 발명의 실시예에 따른 코일 조립체는, 다수의 프레스 코일을 포함하는 코일부 및 일단이 상기 코일부의 내측에 배치되고, 타단은 상기 코일부의 외부에 배치되는 연결 기판을 포함하며, 각각의 상기 프레스 코일은 일단이 상기 연결 기판의 일면에 연결되고 타단은 상기 연결 기판의 타면에 연결될 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 코일 조립체는, 다수의 프레스 코일을 포함하는 코일부 및 일단이 상기 코일부의 내측에 배치되고 타단은 상기 코일부의 외부에 배치되는 연결 기판을 포함하며, 각각의 상기 프레스 코일은 상기 연결 기판의 일면 측에 배치되는 제1 구간과 상기 연결 기판의 타면 측에 배치되는 제2 구간을 포함하는 2층 구조로 형성될 수 있다.

본 발명에 따른 코일 조립체는 종래와 같이 와이어(wire) 형태의 코일이나, 회로 패턴 형태의 코일을 이용하지 않고, 프레스 코일을 이용한다. 이에 따라 코일 조립체의 두께를 매우 얇게 유지하면서 코일의 선폭을 최대한 확장시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 코일 조립체는 하나의 코일이 제1 구간과 제2 구간으로 구분되며, 제1, 제2 구간은 서로 적층되는 2층 구조로 배치된다. 따라서 선폭을 유지하면서 원하는 권선 수로 코일을 형성할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전자 기기를 개략적으로 도시한 사시도.
도 2는 도 1의 I-I′에 따른 단면도.
도 3은 본 발명의 도 2의 코일 조립체를 개략적으로 도시한 평면도.
도 4는 도 3에 도시된 코일 조립체의 사시도.
도 5는 도 3의 A 부분을 확대하여 도시한 부분 사시도.
도 6은 도 3의 II-II′에 따른 단면도.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 코일 조립체를 개략적으로 도시한 사시도.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 코일 조립체를 개략적으로 도시한 사시도.

본 발명의 상세한 설명에 앞서, 이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 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 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음을 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지의 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다. 한편, 본 실시예를 설명함에 있어서, 무선 충전 장치는 전력을 전송하는 전력 송신 장치와, 전력을 수신하여 저장하는 전력 수신 장치를 포괄적으로 지칭한다.

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

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 전자 기기는 무선 충전 장치로, 전력을 무선으로 전송하는 충전 기기(20)나, 전력을 무선으로 수신하여 저장하는 휴대용 기기(10) 일 수 있다.

휴대용 기기(10)는 배터리(12)와, 배터리(12)에 전력을 공급하여 배터리(12)를 충전하는 전력 수신 장치(100)를 포함할 수 있다.

배터리(12)는 충, 방전이 가능한 2차 전지일 수 있으며, 휴대용 기기(10)에서 착탈 가능하게 구성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

전력 수신 장치(100)는 휴대용 기기(10)의 케이스(11)의 내부에 수용되어 케이스(11)의 내부면에 직접 부착되거나, 최대한 인접하게 배치될 수 있다.

전력 수신 장치(100)는 자성부(102) 및 코일 조립체(110)를 포함하여 구성된다.

자성부(102)는 편평한 판 형상(또는 시트 형상)으로, 코일 조립체(110)의 일면에 배치되어 코일 조립체(110)에 고정 부착된다. 자성부(102)는 코일 조립체(110)의 코일 패턴(113)에 의해 발생하는 자기장의 자로를 효율적으로 형성하기 위해 구비된다. 이를 위해 자성부(102)는 자로가 용이하게 형성될 수 있는 재질로 형성되며, 예를 들어 페라이트 시트(ferrite sheet)가 이용될 수 있다.

한편, 도시되어 있지 않지만, 자성부(102)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 전력 수신 장치(100)는 코일 조립체(110)와 자성부(102)가 서로 견고하게 고정 접착되도록, 코일 조립체(110)와 자성부(102) 사이에 접착부(104)가 개재될 수 있다.

접착부(104)는 코일 조립체(110)와 자성부(102)의 사이에 배치되며, 자성부(102)와 코일 조립체(110)를 상호 접합시킨다. 이러한 접착부(104)는 접착 시트(sheet)나 접착 테이프에 의해 형성될 수 있으며, 기판(112)이나 자성부(102)의 표면에 접착제나 접착성을 갖는 수지를 도포하여 형성할 수도 있다. 이때, 접착부(104)가 페라이트 분말을 함유하도록 구성하여 접착부(104)가 자성부(102)와 함께 자성을 갖도록 구성하는 것도 가능하다.

또한 본 실시예에 따른 충전 기기(20)는 휴대용 기기(10)의 배터리(12)를 충전시키기 위해 구비된다. 이를 위해 충전 기기(20)는 케이스(21) 내부에 전력 송신 장치(200)를 구비할 수 있다.

충전 기기(20)는 외부로부터 공급되는 가정용 교류 전원을 직류 전원으로 변환하고, 직류 전원을 다시 특정 주파수의 교류 전압으로 변환하여 전력 송신 장치(200)에 제공할 수 있다. 이를 위해 충전 장치(20)는 가정용 교류 전원을 특정 주파수의 교류 전압으로 변환하는 전압 변환부(22)를 구비할 수 있다.

상기한 교류 전압이 충전 기기(20) 내의 전력 송신 장치(200)에 인가되면, 전력 송신 장치(200) 주변의 자기장이 변화된다. 이에 전력 송신 장치(200)와 인접하게 배치되는 전자 기기(10)의 전력 수신 장치(100)는 자기장의 변화에 따라 전압이 인가되고, 이로 인해 배터리(12)가 충전된다.

전력 송신 장치(200)는 전술한 전력 수신 장치(100)와 유사하게 구성될 수 있다. 이에 전력 송신 장치(200)에 대한 상세한 설명은 생략한다.

이하에서는 전력 수신 장치(100)를 구성하는 코일 조립체(110)에 대하여 상세히 살펴보기로 한다.

도 3은 본 발명의 도 2의 코일 조립체를 개략적으로 도시한 평면도이고, 도 4는 도 3에 도시된 코일 조립체의 사시도이다. 또한 도 5는 도 3의 A 부분을 확대하여 도시한 부분 사시도이고, 도 6은 도 3의 II-II에 따른 단면도이다.

도 3 내지 도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 코일 조립체(110)는 코일부(150)와 연결 기판(120)을 포함하여 구성된다.

연결 기판(120)은 필름 기판 또는 연성 기판(Flexible PCB)이 이용될 수 있다. 연성 기판은 얇은 두께(예컨대 10㎛)의 절연 필름(122, 예컨대 폴리이미드) 위에 동박으로 회로 패턴을 형성한 회로기판을 의미한다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 두께가 얇고 연성을 가지며 회로 패턴이 형성될 수 있다면 다양한 재질이 이용될 수 있다.

또한 본 실시예에서는 연결 기판(120)이 연성을 갖는 경우를 예로 들고 있으나, 필요에 따라 강성을 갖는 인쇄회로기판(PCB)을 이용하는 것도 가능하다.

회로 패턴의 상부에는 보호층(미도시)이 형성된다. 그리고 다수의 패드들(124, 126)이 보호층의 외부로 노출된다.

본 실시예에 따른 패드는 코일부(150)가 연결되는 제1 패드(124), 그리고 배터리와 휴대용 기기의 회로 기판과 같은 외부 부재와 전기적으로 연결되는 제2 패드(126)를 포함한다.

연결 기판(120)은 일단이 코일부(150)의 중심에 인접하게 배치되고, 타단은 코일부(150)로부터 일정거리 이격된 위치에 배치된다.

보다 구체적으로 설명하면, 연결 기판(120)은 코일부(150)를 구성하는 다수의 프레스 코일들(150a, 150b)의 양단을 코일부(150)의 외측으로 인출하기 위해 구비된다.

따라서 연결 기판(120)의 일단은 코일부(150)의 중심부를 향해 연장되어 코일부(150)의 중심에 배치되는 프레스 코일(150a)의 양단과 연결된다.

그리고 연결 기판(120)은 코일부(150)의 중심에서 방사상으로 연장되며, 연결 기판(120)의 타단은 코일부(150)를 관통하여 코일부(150)의 외측에 배치된다.

연결 기판(120)의 일단 측에는 제1 패드(124)들이 배치되어 후술되는 프레스 코일들(150a, 150b)과 연결된다. 그리고 연결 기판(120)의 타단 측에는 제2 패드(126)들이 배치된다.

제1 패드(124)와 제2 패드(126)는 코일부(150)를 구성하는 프레스 코일들(150a, 150b)의 수에 대응하여 형성된다. 본 실시예와 같이 2개의 프레스 코일(150a, 150b)을 구비하는 경우, 제1 패드(124)와 제2 패드(126)는 각각 4개씩 형성될 수 있다.

이때, 제1 패드(124)는 연결 기판(120)의 양면을 통해 배치된다. 예를 들어, 4개의 제1 패드(124)들 중 2개(124a)는 연결 기판(120)의 일면에 배치되고, 나머지 2개(124b)는 연결 기판(120)의 타면에 배치된다.

반면에 제2 패드(126)는 연결 기판(120)의 어느 한 면에 모두 배치된다. 이는 연결 기판(120)의 제2 패드(126)를 다른 부재(예컨대 회로 기판이나 배터리 등)와 용이하게 접촉시키기 위한 구성으로, 상기한 다른 부재의 구조에 따라 제2 패드(126)를 연결 기판(120)의 양면에 배치할 수도 있다.

제1 패드들(124)과 제2 패드들(126)은 연결 기판(120)에 형성된 배선 패턴(128)에 의해 서로 전기적으로 연결된다. 따라서 제1 패드(124)에 연결되는 코일부(150)는 배선 패턴(128)과 제2 패드(126)를 통해 코일 조립체(110)의 외부 요소와 전기적으로 연결된다.

코일부(150)는 다수개의 프레스 코일(150a, 150b, press coil)을 포함한다. 본 실시예에 있어서 프레스 코일(150a, 150b)은 코일 가닥이 납작하게 형성된 코일을 통칭한다. 따라서 평각 코일(flat type coil, edge wise coil)을 포함할 수 있다.

프레스 코일(150a, 150b)은 금속 판재를 타발(press) 가공하여 형성할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

코일을 평각의 프레스 코일(150a, 150b)로 형성하는 경우, 프레스 가공만으로 코일을 제조할 수 있으므로, 제조가 매우 용이하다는 이점이 있다. 또한 회로 기판의 배선으로 코일 패턴을 형성하는 경우에 비해 코일 가닥의 단면적(즉, 선폭과 두께)이 확장되므로, 코일에서 발생하는 저항을 최소화할 수 있으며, 이에 코일의 특성을 높일 수 있다.

또한 일반적인 와이어로 코일을 형성하는 경우, 코일 형상을 유지시키기 어려우나, 본 실시예와 같이 프레스 코일(150a, 150b)을 이용하는 경우, 코일 형상이 유지되므로 취급이 용이하다.

본 실시예에 따른 프레스 코일(150a, 150b)들은 2층 구조로 형성된다.

이를 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

각각의 프레스 코일(150a, 150b)은 연결 기판(120)의 일면 측에 배치되는 제1 구간(152)과 연결 기판(120)의 타면 측에 배치되는 제2 구간(154), 그리고 제1 구간(152)과 제2 구간(154)을 연결하는 연결부(156)를 포함한다.

제1 구간(152)의 일단과 제2 구간(154)의 일단은 각각 연결 기판(120)의 제1 패드(124)에 연결된다. 이때, 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 구간(152)의 일단은 연결 기판(120)의 일면에 형성된 제1 패드(124a)에 연결되고, 제2 구간(154)의 일단은 연결 기판(120)의 타면에 형성된 제1 패드(124b)에 연결된다.

연결부(156)는 제1 구간(152)의 타단과 제2 구간(154)의 타단을 연결하여 제1 구간(152)과 제2 구간(154)을 직렬 구조로 연결한다.

연결부(156)가 제1 구간(152), 제2 구간(154)과 만나는 점은 절곡될 수 있다. 본 실시예에서는 연결부(156)가 제1, 제2 구간(152, 154)의 프레스 코일(150a, 150b)과 수직을 이루는 형태로 절곡되어 형성되는 경우를 예로 들고 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 비스듬한 경사면으로 형성되거나, 절곡되는 부분 없이 곡면으로 휘어지는 형태로 연결부를 구성할 수도 있다.

한편, 프레스 코일(150a, 150b)이 제1 구간(152)과 제2 구간(154)으로 구성됨에 따라, 제1 구간(152)과 제2 구간(154) 사이에 절연을 확보할 필요가 있다. 따라서 eg 6에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 프레스 코일(150a, 150b)은 표면에 절연층(158)이 코팅된다. 여기서 절연층(158)은 제1 구간(152)과 제2 구간(154) 사이의 절연을 확보할 수만 있다면 다양한 재질이 이용될 수 있으며, 프레스 코일(150a, 150b)의 전체 표면이 아닌 일부분에 형성될 수도 있다.

프레스 코일(150a, 150b)의 제1 구간(152)과 제2 구간(154)은 연결 기판(120)과 연결부(156)에 의해 일정 거리 이격 배치된다.

본 실시예에 따른 프레스 코일(150a, 150b)은 제1 구간(152)과 제2 구간(154)은 연결부(156)에 의해 연결되어 하나의 코일을 형성하며, 제1 구간(152)과 제2 구간(154)이 서로 대면하는 형태로 배치된다. 그러나 동일한 형상으로 구성되지는 않는다.

연결 기판(120) 일면의 제1 패드(124)로부터 시작되어 중심을 향해 감기는 형태로 적어도 1회 권선되는 제1 구간(152)은 연결부(156)를 통해 제2 구간(154)으로 연장된다.

그리고 연결부(156)로부터 시작되어 제1 패드(124)와 반대 방향으로 감기며 적어도 1회 권선되는 제2 구간(154)은 연결 기판(120) 타면의 제2 패드(126)와 연결된다.

이에 따라, 제1 구간(152)과 제2 구간(154)을 평면 상에 투영시킨 경우, 제1 구간(152)과 제2 구간(154)은 부분적으로 겹치는 부분이 존재한다.

또한, 제1 구간(152)과 제2 구간(154)이 연결 기판(120)의 서로 다른 면에 형성된 제1 패드(124a, 124b)와 연결됨에 따라, 제1 구간(152)은 연결 기판(120)의 일면 상에 배치되고, 제2 구간(154)은 연결 기판(120)의 타면 상에 배치된다. 다시 말해 연결 기판(120)은 제1 구간(152)과 제2 구간(154) 사이에 개재된다.

이러한 프레스 코일(150a, 150b)은 프레스 공정을 통해 제1 구간(152)과 제2 구간(154)을 각각 형성한 후, 연결부(156) 부분을 서로 연결함으로써 제조될 수 있다. 이때 연결부(156)는 도전성 접착제를 이용하여 접착할 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 레이저 용접 등 다양한 방법이 이용될 수 있다.

한편, 본 실시예에 따른 코일부(150)은 제1 프레스 코일(150a), 그리고 제1 프레스 코일(150a)의 외부에 배치되는 제2 프레스 코일(150b)을 포함한다. 그러나 이에 한정되지 않으며, 제2 프레스 코일(150b)의 외부에 제3, 제4 프레스 코일을 더 배치할 수 있다.

여기서, 프레스 코일(150a, 150b)은 무선 충전을 위한 전력의 송수신에 이용될 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않으며, 무선 태그(Radio Frequency Identification, RFID), 근거리통신(Near Field Communication, NFC), 마그네틱 보안전송(Magnetic secure transmission, MST) 중 적어도 하나의 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 제1 프레스 코일(150a)은 무선 충전에 이용되고, 제2 프레스 코일(150b)은 무선 태그나 근거리 통신에 이용될 수 있다. 또한 더 많은 프레스 코일을 추가하여 각각 다른 기능을 위해 이용할 수 있다.

제1 프레스 코일(150a)은 제2 프레스 코일(150b)의 내부 공간에 배치된다.

이처럼 제1 프레스 코일(150a)이 제2 프레스 코일(150b)의 내부에 배치되는 경우, 제1 프레스 코일(150a)의 양단은 제2 프레스 코일(150b)에 의해 외부로 인출되기 어렵다.

이를 위해, 본 실시예에 따른 코일 조립체(110)는 연결 기판(120)을 이용한다.

제1 프레스 코일(150a)은 연결 기판(120)을 통해 양단이 코일부(150)의 외부로 인출된다. 또한 제2 프레스 코일(150b)도 연결 기판(120)을 통해 양단이 코일부(150)의 외부로 인출된다.

이러한 본 실시예에 따른 전력 수신 장치(100)는 종래와 같이 와이어(wire) 형태의 코일이나, 기판 형태의 코일을 이용하지 않고, 평각의 프레스 코일(150a, 150b)로 코일부(150)를 형성하고, 연성 기판으로 이루어지는 연결 기판(120)을 이용하여 프레스 코일(150a, 150b)들의 양단을 외부로 인출한다.

이에 따라 코일 조립체(110)의 두께를 매우 얇게 유지하면서 코일의 선폭을 최대한 확장시킬 수 있다.

또한, 본 실시예에 따른 코일 조립체(110)는 하나의 코일이 제1 구간(152)과 제2 구간(154)으로 구분되며, 제1, 제2 구간(154)은 서로 적층되는 2층 구조로 배치된다. 따라서 선폭을 유지하면서 원하는 권선 수로 코일을 형성할 수 있다.

또한 본 실시예에 따른 코일 조립체(110)는 프레스 코일(150a, 150b)의 양단이 연결 기판(120)의 양면에 각각 접합된다. 프레스 코일(150a, 150b)의 양단을 연결 기판(120)의 일면에 모두 접합하는 경우, 제2 구간(154)의 끝단이 연결 기판(120)의 일면에 배치되어야 하므로, 제1 구간(152)과 제2 구간(154)은 서로 접촉할 가능성이 높다.

그러나 본 실시예에 따르면, 프레스 코일(150a, 150b)이 2층 구조로 형성되더라도 연결 기판의 두께에 대응하여 제1 구간(152)과 제2 구간(154)이 이격되므로, 상기한 문제를 최소할 수 있다.

이상에서 설명한 코일 조립체(100)의 구성은 충전 기기(20)에 구비되는 전력 송신 장치(200)에도 동일하게 적용될 수 있다. 따라서, 전력 송신 장치(200)의 코일 조립체에 대한 설명은 생략하기로 한다.

한편 본 발명은 전술한 실시예에 한정되지 않으며 다양한 변형이 가능하다.

이하에서 설명하는 실시예에 따른 코일 조립체(110)는 전술된 실시예의 의 코일 조립체(도 3의 110)과 유사한 구조로 구성되며, 연결부나 절연 구조에 있어서만 차이를 갖는다. 따라서 동일한 구성요소들에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하고 상세한 설명은 생략하며, 차이를 갖는 구성을 중심으로 하여 설명하기로 한다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 코일 조립체를 개략적으로 도시한 사시도이다.

도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 코일 조립체(110a)는 전술한 실시예와 같이 박막의 연성 기판(112)과, 다수의 프레스 코일(150a, 150b)을 포함하는 코일부(150)를 포함하여 구성될 수 있다.

본 실시예에 따른 프레스 코일(150a, 150b)은 제1, 제2 구간(152, 154)을 상호 접합하여 연결부를 형성하지 않고, 연결 기판(120)에 형성된 도전성 비아(129)를 통해 제1, 제2 구간(152, 154)을 상호 연결한다.

따라서 프레스 코일(150a, 150b)의 제1 구간(152)은 연결 기판(120)의 일면으로 노출된 도전성 비아(129)의 일단에 연결되고, 제2 구간(154)은 연결 기판(120)의 타면으로 노출된 도전성 비아(129)의 타면에 연결된다.

이 경우, 프레스 코일(150a, 150b)을 평면 구조인 2차원 구조로 제조하여 이용할 수 있으므로, 제조가 매우 용이하다는 이점이 있다.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 코일 조립체를 개략적으로 도시한 평면도로, 설명의 편의를 위해 제2 프레스 코일(150b)은 일부만 도시하였다.

도 8을 참조하면, 본 실시예에 따른 코일 조립체(110b)는 전술한 실시예와 같이 박막의 연성 기판(112)과, 다수의 프레스 코일(150a, 150b)을 포함하는 코일부(150), 그리고 절연 기판(170)을 포함하여 구성될 수 있다.

본 실시예에 따른 프레스 코일(150a, 150b)은 표면에 절연층(도 6의 158)이 형성되지 않는다. 그리고 절연층을 대신하여, 프레스 코일(150a, 150b)의 제1 구간(152)과 제2 구간(154) 사이에 개재되는 절연 기판(170)을 포함한다. 따라서, 프레스 코일(150a, 150b)의 제1 구간(152)과 제2 구간(154)은 절연 기판(170)의 양면에 각각 부착되어 절연 기판(170)과 일체로 형성될 수 있다.

여기서 절연 기판(170)은 연성 또는 강성을 가질 수 있으며 필름과 같은 절연성 재질의 박판으로 형성된다.

또한 절연 기판(170)은 프레스 코일(150a, 150b)의 연결부(156)가 배치되는 다수의 구멍(172)을 포함한다. 따라서 연결부(156)는 상기한 구멍(172)을 관통하며 프레스 코일(150a, 150b)의 제1 구간(152)과 제2 구간(154)을 연결한다.

이와 같이 구성되는 본 실시예에 따른 코일 조립체(110)는 프레스 코일(150a, 150b)의 표면에 절연층(158)을 형성할 필요가 없으므로, 프레스 코일(150a, 150b)의 제조가 매우 용이하다. 또한 절연 기판(170)에 프레스 코일(150a, 150b)이 부착되므로, 프레스 코일(150a, 150b)이 절연 기판(170)에 고정되어 취급이 용이하다는 이점이 있다.

한편 본 실시예에서는 연결 기판(120)과 절연 기판(170)을 모두 포함하나, 본 발명의 구성이 이에 한정되는 것은 아니며, 연결 기판(120)의 절연 필름(122)을 확장하여 절연 기판(170)으로 이용하는 것도 가능하다.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 코일 조립체 및 이를 구비하는 전자 기기는 전술한 실시예들에 한정되지 않으며, 다양한 응용이 가능하다. 예를 들어, 전술한 실시예들에서는 코일 조립체의 접촉 패드가 기판의 동일한 방향으로 배치되는 경우를 예로 들었으나, 필요에 따라 기판의 양측으로 배치하는 등 다양한 응용이 가능하다.

또한, 전술한 실시예들에서는 전자 기기의 전력 전송 장치에 구비되는 코일 조립체를 예로 들어 설명하였다.

그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 변압기나 모터 등과 같이 코일이 이용되는 전자 부품이나 전자 기기에 폭넓게 적용될 수 있다.

10.....전자 기기
12.....배터리 20.....충전 기기
100..... 전력 수신 장치
110.....코일 조립체
120.....연결 기판
150.....코일부
200..... 전력 송신 장치

Claims

다수의 프레스 코일을 포함하는 코일부; 및
일단이 상기 코일부의 내측에 배치되고, 타단은 상기 코일부의 외부에 배치되는 연결 기판;
을 포함하며,
각각의 상기 프레스 코일은,
일단이 상기 연결 기판의 일면에 연결되고 타단은 상기 연결 기판의 타면에 연결되는 코일 조립체.
제1항에 있어서, 상기 연결 기판은,
일단 측에 형성되어 상기 프레스 코일과 연결되는 다수의 제1 패드;
타단 측에 형성되어 외부와 연결되는 다수의 제2 패드; 및
상기 제1 패드와 상기 제2 패드를 상호 연결하는 다수의 배선 패턴;
을 포함하는 코일 조립체.
제2항에 있어서,
상기 제1 패드들은 상기 연결 기판의 양면에 분산 배치되고, 상기 제2 패드들은 상기 연결 기판의 양 면 중 어느 한 면에만 배치되는 코일 조립체.
제1항에 있어서, 상기 프레스 코일은,
상기 연결 기판의 일면 측에 나선 형상으로 배치되는 제1 구간; 및
상기 제1 구간에서 연장되며, 상기 연결 기판의 타면 측에 나선 형상으로 배치되는 제2 구간;
을 포함하는 코일 조립체.
제4항에 있어서, 상기 프레스 코일은,
상기 제1 구간과 상기 제2 구간이 적층 배치되는 2층 구조로 형성되며, 제1 구간과 상기 제2 구간은 평면 상에서 부분적으로 겹치도록 배치되는 코일 조립체.
제4항에 있어서, 상기 프레스 코일은,
상기 제1 구간과 상기 제2 구간 간의 절연을 확보하기 위해 상기 프레스 코일의 표면에 코팅되는 절연층을 포함하는 코일 조립체.
제4항에 있어서, 상기 연결 기판은,
제1 구간과 제2 구간 사이에 개재되어 상기 제1 구간과 상기 제2 구간 사이에 절연을 확보하는 절연 기판을 더 포함하는 코일 조립체.
제4항에 있어서, 상기 연결 기판은,
상기 제1 구간과 상기 제2 구간 사이에 개재되어 상기 제1 구간과 상기 제2 구간 간의 절연을 확보하며, 상기 제1 구간과 제2 구간을 연결하는 적어도 하나의 도전성 비아를 구비하는 코일 조립체.
제1항에 있어서, 상기 연결 기판은,
절연 필름과 상기 절연 필름의 양면에 형성된 다수의 패드들을 포함하는 코일 조립체.
제1항에 있어서, 상기 코일부는,
제1 프레스 코일; 및
상기 제1 프레스 코일의 내부 공간에 배치되는 제2 프레스 코일;
을 포함하는 코일 조립체.
다수의 프레스 코일을 포함하는 코일부; 및
일단이 상기 코일부의 내측에 배치되고, 타단은 상기 코일부의 외부에 배치되는 연결 기판;
을 포함하며,
각각의 상기 프레스 코일은,
상기 연결 기판의 일면 측에 배치되는 제1 구간과 상기 연결 기판의 타면 측에 배치되는 제2 구간을 포함하는 2층 구조로 형성되는 코일 조립체
제 11 항에 있어서, 상기 프레스 코일은,
상기 제1 구간의 끝단과 상기 제2 구간의 끝단을 상호 연결하는 연결부를 더 포함하는 코일 조립체.
제 12 항에 있어서, 상기 연결부는,
상기 제1 구간 또는 상기 제2 구간과 수직을 이루도록 배치되는 코일 조립체.