KR20180054259A - 무선충전용 전자기파 차폐시트 - Google Patents
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Abstract
무선충전용 코일로부터 발생되는 전자기파를 차폐하기 위한 자성체 시트와, 상기 자성체 시트와 접합되는 접착 시트를 포함하며, 상기 접착 시트에는 복수개의 홀이 형성되는 무선충전용 전자기파 차폐시트가 개시된다.
Description
본 발명은 무선충전용 전자기파 차폐시트에 관한 것이다.
최근 모바일 휴대용 장치에 무선 충전(WPC) 기능, 근거리 통신(NFC) 기능, 전자 결제(MST) 기능 등이 채용되고 있다. 무선 충전(WPC), 근거리 통신(NFC), 전자 결제(MST) 기술은 동작 주파수, 데이터 전송률, 전송하는 전력량 등에서 차이가 있다.
이러한 무선 전력 전송 장치의 경우, 전자기파를 차단과 집속 등의 기능을 수행하는 무선충전용 전자기파 차폐시트가 채용되며, 예컨대, 무선 충전 장치에서는 수신부 코일과 배터리 사이에 무선충전용 전자기파 차폐시트를 배치한다. 무선충전용 전자기파 차폐시트는 수신부 코일에서 발생한 자기장을 차폐 및 집속하여 배터리로 도달하는 것을 차단함으로써, 무선전력 전송장치로부터 발생되는 전자기파를 효율적으로 무선전력 수신장치로 송신하기 위한 역할을 한다.
기포 포집 현상을 방지할 수 있는 무선충전용 전자기파 차폐시트가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 무선충전용 전자기파 차폐시트는 무선충전용 코일로부터 발생되는 전자기파를 차폐하기 위한 자성체 시트와, 상기 자성체 시트와 접합되는 접착 시트를 포함하며, 상기 접착 시트에는 복수개의 홀이 형성될 수 있다.
기포 포집 현상을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 일반적인 무선충전 시스템의 외관 사시도이다.
도 2는 도 1의 주요 내부 구성을 분해하여 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 무선충전용 전자기파 차폐시트를 나타내는 분해 사시도이다.
도 4는 접착 시트의 제1 변형 실시예를 나타내는 사시도이다.
도 5는 접착 시트의 제2 변형 실시예를 나타내는 사시도이다.
도 6은 접착 시트의 제3 변형 실시예를 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 주요 내부 구성을 분해하여 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 무선충전용 전자기파 차폐시트를 나타내는 분해 사시도이다.
도 4는 접착 시트의 제1 변형 실시예를 나타내는 사시도이다.
도 5는 접착 시트의 제2 변형 실시예를 나타내는 사시도이다.
도 6은 접착 시트의 제3 변형 실시예를 나타내는 사시도이다.
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. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
도 1은 일반적인 무선충전 시스템의 외관 사시도이고, 도 2는 도 1의 주요 내부 구성을 분해하여 도시한 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 일반적인 무선충전 시스템은 무선전력 전송장치(10)와 무선전력 수신장치(20)로 구성될 수 있다.
상기 무선전력 전송장치(10)는 주변에 자기장을 발생시키는 장치이고, 상기 무선전력 수신장치(20)는 이를 통해 자기 유도 방식으로 전원 충전이 이루어지는 장치로서, 상기 무선전력 수신장치(20)는 휴대폰, 노트북, 태블릿PC 등 다양한 형태의 전자기기로 구현될 수 있다.
상기 무선전력 전송장치(10)의 내부를 보면, 기판(12) 상에 송신부 코일(11)이 형성되어 있어 상기 무선전력 전송장치(10)로 교류전압이 인가되면 주위에 자기장이 형성된다. 이에 따라, 상기 무선전력 수신장치(20)에 내장된 수신부 코일(21)에는 상기 송신부 코일(11)로부터 유도된 기전력이 발생되어 배터리(22)가 충전될 수 있다.
상기 배터리(22)는 충방전이 가능한 니켈수소 전지 또는 리튬 이온 전지가 될 수 있으나, 특별히 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 상기 배터리(22)는 상기 무선전력 수신장치(20)와는 별도로 구성되어 상기 무선전력 수신장치(20)에 착탈이 가능한 착탈형으로 구현될 수 있고, 또는 상기 배터리(22)와 상기 무선전력 수신장치(20)가 일체로 구성되는 일체형으로 구현될 수도 있다.
전자기적으로 결합하는 상기 송신부 코일(11)과 수신부 코일(21)은 구리 등의 금속 와이어를 권회한 것으로, 그 권회 형상은 원형, 타원형, 사각형, 마름모형 등이 될 수 있으며, 전체적인 크기나 권회 횟수 등은 요구되는 특성에 따라 적절하게 제어하여 설정할 수 있다.
상기 수신부 코일(21)과 배터리(22) 사이에는 무선충전용 전자기파 차폐시트(100)가 배치될 수 있다. 상기 무선충전용 전자기파 차폐시트(100)는 상기 수신부 코일(21)과 배터리(22) 사이에 위치하여 수신부 코일(21)에서 발생한 자기장이 배터리(22)로 도달하는 것을 차단해주는 역할을 한다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 무선충전용 전자기파 차폐시트를 나타내는 분해 사시도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 무선충전용 전자기파 차폐시트(100)는 일예로서, 자성체 시트(120) 및 접착 시트(140)를 포함하여 구성될 수 있다.
자성체 시트(120)는 적어도 2장 이상의 박판으로 구성될 수 있다. 또한, 자성체 시트(120)는 비정질 합금 또는 나노 결정립 합금으로 이루어진 박판의 금속 리본을 사용할 수 있다. 상기 자성체 시트(100)는 연자성 또는 강자성 특성을 가질 수 있다. 상기 자성체 시트(100)에 사용되는 금속 리본은 높은 투자율을 갖는 자성 재료로서 파쇄되는 정도에 따라 그 투자율 값이 변하게 된다.
상기 비정질 합금은 Fe계 또는 Co계 자성 합금을 사용할 수 있다. Fe계 자성 합금은, 예를 들어, Fe-Si-B 합금을 사용할 수 있으며, Fe를 비롯한 금속의 함유량이 높을수록 포화 자속 밀도가 높아지지만, Fe 원소의 함유량이 과다할 경우 비정질을 형성하기 어려우므로 Fe의 함량은 70-90atomic%일 수 있으며, Si 및 B의 합이 10-30atomic%의 범위일 때 합금의 비정질 형성능이 가장 우수하다. 이러한 기본 조성에 부식을 방지시키기 위해 Cr, Co 등 내부식성 원소를 20 atomic% 이내로 첨가할 수도 있고, 다른 특성을 부여하도록 필요에 따라 다른 금속 원소를 소량 포함할 수 있다.
상기 나노 결정립 합금은 Fe계 나노 결정립 자성 합금을 사용할 수 있다. Fe계 나노 결정립 합금은 Fe-Si-B-Cu-Nb 합금을 사용할 수 있다.
또한, 자성체 시트(120)는 복수개가 구비될 수 있다. 즉, 복수개의 자성체 시트(120)는 무선 충전 장치 등에서 자기장의 차폐, 집속 기능을 수행하며, 다층 구조를 이루고 있으므로 차폐, 집속 기능이 더욱 강화될 수 있다.
그리고, 복수개의 자성체 시트(120)가 구비되는 경우 크기가 서로 다른 자성체 시트(120)가 채용될 수 있으며, 자성체 시트(120)의 적층 개수 및 크기에 따라, 자기장의 차폐율 및 집속율을 조정할 수 있을 것이다.
한편, 자성체 시트(120)의 제조 시 자성체 시트(120)를 두꺼운 두께를 가지는 하나의 플레이트로 제조하여 자기장의 차폐율 및 집속율을 조절하는 경우와 비교하여 박판의 금속 리본으로 이루어지는 복수개의 자성체 시트(120)를 적층하여 자기장의 차폐율 및 집속율을 조절하는 것이 제조가 용이한 동시에 자기장의 차폐율 및 집속율의 조절이 보다 용이하게 수행될 수 있다.
나아가, 상용성 측면에서도 자성체 시트(120)를 두꺼운 두께를 가지는 하나의 플레이트로 제조하는 경우와 비교하여 복수개의 자성체 시트(120)를 적층하여 제조하는 경우가 보다 우수할 수 있다.
접착 시트(140)는 적어도 2장 이상의 자성체 시트(120)의 접합을 위한 구성으로서, 접착 시트(140)의 양면에는 자성체 시트(120)의 접합을 위한 접착층(미도시)이 구비될 수 있다. 즉, 접착 시트(140)의 상면과 저면에 각각 자성체 시트(120)가 접합될 수 있다.
접착층은 통상적으로 사용되는 접착 물질, 예컨대, 공지된 수지 조성물을 사용할 수 있으며, 자성체 시트(120)를 물리적으로 결합시키거나 자성체 시트(120)의 저성층과 화학 결합을 형성하는 물질 등을 사용할 수 있다.
나아가, 접착 시트(140)에는 복수개의 홀(142)이 형성될 수 있다. 상기한 복수개의 홀(142)은 복수개의 열과 행을 가지도록 형성된다. 나아가, 복수개의 홀(142)은 규칙적으로 배열된다.
복수개의 홀(142)을 형성하는 공정은 당 기술 분야에서 통상적으로 사용되는 방법을 사용할 수 있을 것이며, 예를 들어, 드릴이나 핀 등의 기계적 가공이나 레어지 가공 등을 활용하여 복수개의 홀(142)을 형성할 수 있으며, 화학적 에칭을 이용하여 복수개의 홀(142)을 형성할 수도 있다.
한편, 복수개의 홀(142)은 핀홀의 형상을 가질 수 있으며, 핀홀은 곡률을 가지는 곡선도형 형상을 가진다.
그리고, 상기한 홀(142)은 접착층에도 동일하게 형성될 수 있다.
이와 같이, 접착 시트(140)에 복수개의 홀(142)이 형성되므로, 자성체 시트(120)와 접착 시트(140)의 접합 시 접착 시트(140)와 자성체 시트(120) 사이에 기체가 빠져나가지 못하고 기포가 발생되는 것을 방지할 수 있는 것이다.
즉, 종래에는 자성체 시트(120)와 접착 시트(140)의 합지 공정 시 자성체 시트(120)와 접착 시트(140) 사이에 다수의 기포가 빠져나가지 못하고 남는 문제가 있었다. 이러한 기포는 자성체 시트(120)와 접착 시트(140)가 순차적으로 적층되는 경우 그 수가 늘어나게 된다.
이에 따라, 기포에 의한 무선충전용 전자기파 차폐시트(100)의 두께 편차가 증가한다.
결국, 포집된 기포에 의해 발생되는 자성특성 감소(일예로서, 기포 포집 부분의 인덕턴스 감소)가 발생되며, 수신부 코일(21)과 모듈화되었을 때 성능저하가 발생된다.
하지만, 접착 시트(140)에 복수개의 홀(142)이 형성되므로, 자성체 시트(120)와 접착 시트(140)의 접합 시 접착 시트(140)와 자성체 시트(140) 사이에 기체가 빠져나가지 못하고 기포가 발생되는 것을 방지할 수 있다.
이에 따라, 기포에 의한 무선충전용 전자기파 차폐시트(100)의 두께 편차를 감소시킬 수 있으며, 나아가 생산 수율 증대에 기여할 수 있다.
더하여, 기포에 의해 발생할 수 있는 air gap 효과에 의한 자성특성 감소 (예, 기포 포집 부분 인덕턴스 감소)를 방지함으로써 코일과 모듈화 되었을 때 모듈의 성능향상에도 기여할 수 있다.
한편, 도면에는 자성체 시트(120)가 5장이며, 접착 시트(140)가 4장인 경우를 예로 들어 도시하고 있으나, 이에 한정되지 않으며 자성체 시트(120)와 접착 시트(140)의 개수는 다양하게 변경 가능할 것이다.
도 4는 접착 시트의 제1 변형 실시예를 나타내는 사시도이다.
도 4를 참조하면, 접착 시트(240)는 적어도 2장 이상의 자성체 시트(120, 도 3 참조)의 접합을 위한 구성으로서, 접착 시트(240)의 양면에는 자성체 시트(120)의 접합을 위한 접착층(미도시)이 구비될 수 있다. 즉, 접착 시트(240)의 상면과 저면에 각각 자성체 시트(120)가 접합될 수 있다.
접착층은 통상적으로 사용되는 접착 물질, 예컨대, 공지된 수지 조성물을 사용할 수 있으며, 자성체 시트(120)를 물리적으로 결합시키거나 자성체 시트(120)의 저성층과 화학 결합을 형성하는 물질 등을 사용할 수 있다.
나아가, 접착 시트(240)에는 복수개의 홀(242)이 형성될 수 있다. 상기한 복수개의 홀(242)은 복수개의 열과 행을 가지도록 형성된다. 나아가, 복수개의 홀(242)은 규칙적으로 배열된다.
복수개의 홀(242)을 형성하는 공정은 당 기술 분야에서 통상적으로 사용되는 방법을 사용할 수 있을 것이며, 예를 들어, 드릴이나 핀 등의 기계적 가공이나 레어지 가공 등을 활용하여 복수개의 홀(242)을 형성할 수 있으며, 화학적 에칭을 이용하여 복수개의 홀(242)을 형성할 수도 있다.
한편, 홀(242)은 핀홀의 형상을 가질 수 있으며, 핀홀은 다각형 형상, 일예로서 직사각형 형상을 가진다.
그리고, 상기한 홀(242)은 접착층에도 동일하게 형성될 수 있다.
이와 같이, 접착 시트(240)에 복수개의 홀(242)이 형성되므로, 자성체 시트(120)와 접착 시트(240)의 접합 시 접착 시트(240)와 자성체 시트(120) 사이에 기체가 빠져나가지 못하고 기포가 발생되는 것을 방지할 수 있는 것이다.
도 5는 접착 시트의 제2 변형 실시예를 나타내는 사시도이다.
도 5를 참조하면, 접착 시트(340)는 적어도 2장 이상의 자성체 시트(120, 도 3 참조)의 접합을 위한 구성으로서, 접착 시트(340)의 양면에는 자성체 시트(120)의 접합을 위한 접착층(미도시)이 구비될 수 있다. 즉, 접착 시트(340)의 상면과 저면에 각각 자성체 시트(120)가 접합될 수 있다.
접착층은 통상적으로 사용되는 접착 물질, 예컨대, 공지된 수지 조성물을 사용할 수 있으며, 자성체 시트(120)를 물리적으로 결합시키거나 자성체 시트(120)의 저성층과 화학 결합을 형성하는 물질 등을 사용할 수 있다.
나아가, 접착 시트(340)에는 복수개의 홀(342)이 형성될 수 있다. 상기한 복수개의 홀(342)은 복수개의 열과 행을 가지도록 형성된다. 나아가, 복수개의 홀(342)은 규칙적으로 배열된다.
복수개의 홀(342)을 형성하는 공정은 당 기술 분야에서 통상적으로 사용되는 방법을 사용할 수 있을 것이며, 예를 들어, 드릴이나 핀 등의 기계적 가공이나 레어지 가공 등을 활용하여 복수개의 홀(342)을 형성할 수 있으며, 화학적 에칭을 이용하여 복수개의 홀(342)을 형성할 수도 있다.
한편, 홀(342)은 슬릿의 형상을 가질 수 있으며, 슬릿은 일방향으로 형성될 수 있다.
그리고, 상기한 홀(342)은 접착층에도 동일하게 형성될 수 있다.
이와 같이, 접착 시트(340)에 복수개의 홀(342)이 형성되므로, 자성체 시트(120)와 접착 시트(340)의 접합 시 접착 시트(340)와 자성체 시트(120) 사이에 기체가 빠져나가지 못하고 기포가 발생되는 것을 방지할 수 있는 것이다.
도 6은 접착 시트의 제3 변형 실시예를 나타내는 사시도이다.
도 6을 참조하면, 접착 시트(440)는 적어도 2장 이상의 자성체 시트(120, 도 3 참조)의 접합을 위한 구성으로서, 접착 시트(440)의 양면에는 자성체 시트(120)의 접합을 위한 접착층(미도시)이 구비될 수 있다. 즉, 접착 시트(440)의 상면과 저면에 각각 자성체 시트(120)가 접합될 수 있다.
접착층은 통상적으로 사용되는 접착 물질, 예컨대, 공지된 수지 조성물을 사용할 수 있으며, 자성체 시트(120)를 물리적으로 결합시키거나 자성체 시트(120)의 저성층과 화학 결합을 형성하는 물질 등을 사용할 수 있다.
나아가, 접착 시트(440)에는 복수개의 홀(442)이 형성될 수 있다.
복수개의 홀(442)을 형성하는 공정은 당 기술 분야에서 통상적으로 사용되는 방법을 사용할 수 있을 것이며, 예를 들어, 드릴이나 핀 등의 기계적 가공이나 레어지 가공 등을 활용하여 복수개의 홀(442)을 형성할 수 있으며, 화학적 에칭을 이용하여 복수개의 홀(442)을 형성할 수도 있다.
상기한 복수개의 홀(442)은 복수개의 열과 행을 가지도록 형성된다. 나아가, 복수개의 홀(442)은 규칙적으로 배열된다.
한편, 홀(442)은 슬릿의 형상을 가질 수 있으며, 상기 홀(442)은 일방향으로 형성되는 제1 홀(442a) 및 상기 제1 홀(442a)과 교차하는 방향으로 형성되는 제2 홀(442b)로 이루어질 수 있다.
그리고, 상기한 홀(442)은 접착층에도 동일하게 형성될 수 있다.
이와 같이, 접착 시트(440)에 복수개의 홀(442)이 형성되므로, 자성체 시트(120)와 접착 시트(440)의 접합 시 접착 시트(440)와 자성체 시트(120) 사이에 기체가 빠져나가지 못하고 기포가 발생되는 것을 방지할 수 있는 것이다.
한편, 상기에서는 접착 시트(440)에 한 가지 형상의 핀홀 또는 슬릿이 형성되는 경우를 예로 들어 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않는다.
즉, 상기한 핀홀 또는 슬릿이 조합되어 다양한 형상을 가지는 홀이 형성될 수도 있을 것이다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.
100 : 무선충전용 전자기파 차폐시트
120 : 자성체 시트
140 : 접착 시트
120 : 자성체 시트
140 : 접착 시트
Claims (17)
- 무선충전용 코일로부터 발생되는 전자기파를 차폐하기 위한 자성체 시트;
상기 자성체 시트와 접합되는 접착 시트;
를 포함하며,
상기 접착 시트에는 복수개의 홀이 형성되는 무선충전용 전자기파 차폐시트.
- 제1항에 있어서,
상기 복수개의 홀은 복수개의 열과 행을 가지도록 형성되는 무선충전용 전자기파 차폐시트.
- 제2항에 있어서,
상기 복수개의 홀은 규칙적으로 배열되는 무선충전용 전자기파 차폐시트.
- 제1항에 있어서,
상기 홀은 핀홀과 슬릿 중 적어도 하나의 형상을 가지는 무선충전용 전자기파 차폐시트.
- 제4항에 있어서,
상기 홀이 핀홀 형상을 가지는 경우 상기 핀홀은 다각형 형상을 가지는 무선충전용 전자기파 차폐시트.
- 제4항에 있어서,
상기 홀이 핀홀 형상을 가지는 경우 상기 핀홀은 곡률을 가지는 곡선도형 형상을 가지는 무선충전용 전자기파 차폐시트.
- 제4항에 있어서,
상기 홀이 슬릿 형상을 가지는 경우 상기 슬릿은 일방향으로 형성되는 무선충전용 전자기파 차폐시트.
- 제4항에 있어서,
상기 홀이 슬릿 형상을 가지는 경우 상기 홀은 일방향으로 형성되는 제1 홀 및 상기 제1홀과 교차하는 방향으로 형성되는 제2 홀로 이루어지는 무선충전용 전자기파 차폐시트.
- 제1항에 있어서,
상기 자성체 시트는 금속 리본으로 이루어지는 무선충전용 전자기파 차폐시트.
- 제1항에 있어서,
상기 자성체 시트는 복수개가 구비되는 무선충전용 전자기파 차폐시트.
- 금속 리본으로 이루어지며 복수개가 구비되는 자성체 시트;
복수개의 홀이 형성되며, 상기 자성체 시트와 접합되는 접착시트;
를 포함하며,
상기 홀은 핀홀과 슬릿 중 적어도 하나의 형상을 가지는 무선충전용 전자기파 차폐시트.
- 제11항에 있어서,
상기 복수개의 홀은 규칙적으로 배열되는 무선충전용 전자기파 차폐시트.
- 제11항에 있어서,
상기 복수개의 홀은 복수개의 열과 행을 가지도록 형성되는 무선충전용 전자기파 차폐시트.
- 제11항에 있어서,
상기 홀이 핀홀 형상을 가지는 경우 상기 핀홀은 다각형 형상을 가지는 무선충전용 전자기파 차폐시트.
- 제11항에 있어서,
상기 홀이 핀홀 형상을 가지는 경우 상기 핀홀은 곡률을 가지는 곡선도형 형상을 가지는 무선충전용 전자기파 차폐시트.
- 제11항에 있어서,
상기 홀이 슬릿 형상을 가지는 경우 상기 슬릿은 일방향으로 형성되는 무선충전용 전자기파 차폐시트.
- 제11항에 있어서,
상기 홀이 슬릿 형상을 가지는 경우 상기 슬릿은 일방향으로 형성되는 제1 홀 및 상기 제1홀과 교차하는 방향으로 형성되는 제2 홀로 이루어지는 무선충전용 전자기파 차폐시트.
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