KR20190038972A - Wireless charging coil, manufacturing method thereof and wireless charging apparatus having the same - Google Patents
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Abstract
Description
실시예는 무선충전코일, 그 제조방법 및 이를 구비한 무선충전장치에 관한 것이다.The present invention relates to a wireless charging coil, a manufacturing method thereof, and a wireless charging apparatus having the same.
휴대폰, 노트북과 같은 휴대용 단말은 전력을 저장하는 배터리와 배터리의 충전 및 방전을 위한 회로를 포함한다. 이러한 단말의 배터리가 충전되려면, 외부의 충전기로부터 전력을 공급받아야 한다. Portable terminals, such as mobile phones and laptops, include a battery for storing power and a circuit for charging and discharging the battery. In order for the battery of such a terminal to be charged, power must be supplied from an external charger.
일반적으로 배터리에 전력을 충전시키기 위한 충전장치와 배터리 간의 전기적 연결방식의 일 예로, 상용전원을 공급받아 배터리에 대응하는 전압 및 전류로 변환하여 해당 배터리의 단자를 통해 배터리로 전기에너지를 공급하는 단자공급방식을 들 수 있다. 이러한 단자공급방식은 물리적인 케이블(cable) 또는 전선의 사용이 동반된다. 따라서 단자공급방식의 장비들을 많이 취급하는 경우, 많은 케이블들이 상당한 작업 공간을 차지하고 정리가 곤란하며 외관상으로도 좋지 않다. 또한 단자공급방식은 단자들간의 서로 다른 전위차로 인한 순간방전현상, 이물질에 의한 소손 및 화재 발생, 자연방전, 배터리의 수명 및 성능 저하 등의 문제점을 야기할 수 있다.2. Description of the Related Art [0002] Generally, as an example of an electrical connection between a charging device and a battery for charging electric power of a battery, a commercial electric power is supplied to a terminal for converting electric power into voltage and current corresponding to the battery, Supply method. This type of terminal supply is accompanied by the use of physical cables or wires. Therefore, when handling a lot of terminal-supplied equipment, many cables occupy considerable work space, are difficult to organize, and are not well apparent. Also, the terminal supply method may cause problems such as instantaneous discharge due to different potential difference between terminals, burnout due to foreign substances, fire, natural discharge, battery life and deterioration of performance.
최근 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 무선으로 전력을 전송하는 방식을 이용한 충전시스템(이하 “무선충전시스템”이라 칭함.)과 제어방법들이 제시되고 있다. 또한, 무선충전시스템이 과거에는 일부 휴대용 단말에 기본 장착되지 않고 소비자가 별도 무선충전 수신기 액세서리를 별도로 구매해야 했기에 무선충전시스템에 대한 수요가 낮았으나 무선충전 사용자가 급격히 늘어날 것으로 예상되며 향후 단말 제조사에서도 무선충전 기능을 기본 탑재할 것으로 예상된다. In order to solve such a problem, a charging system (hereinafter referred to as a "wireless charging system") and a control method using a method of transmitting power wirelessly are proposed. In addition, since the wireless charging system has not been installed in some portable terminals in the past and the consumer has to purchase a separate wireless charging receiver accessory, the demand for the wireless charging system is low, but the wireless charging user is expected to increase rapidly. Wireless charging function is expected to be equipped basically.
일반적으로 무선충전시스템은 무선전력전송 방식으로 전기에너지를 공급하는 무선전력송신기와 무선전력송신기로부터 공급되는 전기에너지를 수신하여 배터리를 충전하는 무선전력수신기로 구성된다.Generally, a wireless charging system comprises a wireless power transmitter for supplying electric energy in a wireless power transmission mode and a wireless power receiver for receiving electric energy supplied from a wireless power transmitter to charge the battery.
종래의 무선충전용 코일은 FPCB 타입으로 구성되어 차폐재를 붙히는 형태로 형성되었다. The conventional wireless charging coil is formed in the form of an FPCB type and attached to a shielding material.
통상적으로, 무선충전의 충전효율을 결정짓는 코일 인자는 인덕턴스(L), 저항(R), Q이다. Typically, the coil factors that determine the charging efficiency of the wireless charging are the inductance L, the resistance R, and Q.
FPCB형태의 코일은 디자인 자율도 및 도금을 하는 형태이므로 L값과 R(저항)의 특성이 좋으며, 또한 인덕턴스와 캐패시턴스 값의 확보가 용이하여 Q값 특성도 좋다. Since the FPCB type coil has a design autocircuit and a plating type, the L value and the R (resistance) characteristics are good, and the inductance and the capacitance value can be secured easily, and the Q value characteristic is also good.
하지만, 종래의 무선충전용 코일은 고가의 재료비 및 가공비로 인하여 제품단가가 높다는 단점을 가지고 있다. However, the conventional wireless charging coil has a disadvantage of high product cost due to expensive material cost and processing cost.
이에 따라, 종래의 무선충전용 코일을 대체하기 위한 새로운 코일이 절실이 요구된다.Accordingly, a new coil for replacing the conventional wireless charging coil is required.
한편, 종래의 무선충전용 코일 중에서 동판을 프레싱(press)하여 형성되는 타입은 낮은 재료비로 인하여 연구가 많이 되고 있지만, 제품 형태상 별도의 접촉단자를 제작하여 코일에 연결해야 하므로 공정이 복잡해지고 추가 재료비도 높아지는 문제점이 발생한다.On the other hand, among types of conventional wireless charging coils, a type formed by pressing a copper plate has been studied due to a low material cost. However, since a separate contact terminal must be manufactured and connected to a coil in the form of a product, There arises a problem that the material cost is also increased.
실시예는 새로운 구조의 무선충전코일을 제공한다.The embodiment provides a wireless charging coil of a new structure.
실시예는 공정이 단순하고 재료비가 절감되는 무선충전코일의 제조방법을 제공한다.The embodiment provides a method of manufacturing a wireless charging coil in which the process is simple and the material cost is reduced.
실시예는 상기 무선충전코일을 구비한 무선충전장치를 제공한다.The embodiment provides a wireless charging device having the wireless charging coil.
실시예에 따른 무선충전코일은, 다수의 비아홀을 갖는 제1 필름; 상기 제1 필름의 제1 면 상에 배치되는 제1 코일부; 상기 제1 필름의 제2 면 상에 배치되는 제2 코일부; 상기 제1 코일부와 상기 제2 코일부를 전기적으로 연결시키기 위해 상기 다수의 비아홀에 배치되는 연결부; 및 상기 제1 코일부의 내측 일단으로부터 연장되고 상기 제2 코일부와 중첩되는 제1 연장라인을 포함한다. 상기 제1 및 제2 코일부는 적어도 하나 이상의 도전층을 포함할 수 있다. 상기 제1 및 제2 코일부 각각은 제1 도전층, 상기 제2 도전층을 둘러싸는 제2 도전층 및 상기 제2 도전층을 둘러싸는 제3 도전층을 포함할 수 있다. A wireless charging coil according to an embodiment includes: a first film having a plurality of via holes; A first coil portion disposed on a first side of the first film; A second coil portion disposed on a second side of the first film; A connection portion disposed in the plurality of via holes to electrically connect the first coil portion and the second coil portion; And a first extension line extending from an inner end of the first coil section and overlapping the second coil section. The first and second coil portions may include at least one conductive layer. Each of the first and second coil portions may include a first conductive layer, a second conductive layer surrounding the second conductive layer, and a third conductive layer surrounding the second conductive layer.
실시예에 따른 무선충전코일의 제조방법은, 다수의 비아홀을 갖는 제1필름을 마련하는 단계; 인쇄 공정을 이용하여 상기 제1 필름의 제1 면 및 제2 면 각각에 다수회 권선된 형태로 서로 이격되는 제1 도전층을 형성하는 단계; 제1 도금 공정을 이용하여 상기 제1 도전층을 둘러싸는 제2 도전층을 형성하는 단계; 제2 도금 공정을 이용하여 상기 제2 도전층을 둘러싸는 제3 도전층을 형성하는 단계; 및 상기 비아홀에 연결부를 형성하는 단계를 포함한다. 상기 제1 필름의 상기 제1 면 상에 형성되는 상기 제1 내지 제3 도전층에 의해 제1 코일부가 형성될 수 있다. 상기 제1 필름의 상기 제2 면 상에 형성되는 상기 제1 내지 제3 도전층에 의해 제2 코일부가 형성될 수 있다. 상기 연결부는 상기 제1 내지 제3 도전층 중 하나와 동시에 형성될 수 있다. A method of manufacturing a wireless charging coil according to an embodiment includes: providing a first film having a plurality of via holes; Forming a first conductive layer on the first and second sides of the first film, the first conductive layer being spaced apart from each other by a plurality of turns using a printing process; Forming a second conductive layer surrounding the first conductive layer using a first plating process; Forming a third conductive layer surrounding the second conductive layer using a second plating process; And forming a connection portion in the via hole. The first coil portion may be formed by the first to third conductive layers formed on the first surface of the first film. The second coil portion may be formed by the first to third conductive layers formed on the second surface of the first film. The connection portion may be formed simultaneously with one of the first to third conductive layers.
실시예에 따른 무선충전장치는, 인쇄회로기판; 상기 인쇄회로기판 상에 배치되는 상기 다수의 무선충전코일; 및 상기 인쇄회로기판과 상기 무선충전코일 사이에 배치되는 차폐재를 포함한다. A wireless charging apparatus according to an embodiment includes: a printed circuit board; A plurality of wireless charging coils disposed on the printed circuit board; And a shielding material disposed between the printed circuit board and the wireless charging coil.
실시예에 따르면, 연장라인과 연장라인에 접속되는 접촉패드가 코일이 제조될 때 동시에 제조됨으로써, 공정시간이 단축되고 공정 재료비가 감소될 수 있다. According to the embodiment, the contact pads connected to the extension lines and extension lines are manufactured at the same time when the coil is manufactured, so that the processing time can be shortened and the process material cost can be reduced.
실시예에 따르면, 도금 공정뿐만 아니라 인쇄 공정이 수행되어 코일부가 형성됨으로써, 도금 공정에 의한 두께의 확장에 대한 한계를 인쇄 공정에 의해 보완되어 원하는 두께를 용이하게 확보할 수 잇다.According to the embodiment, since the printing process as well as the plating process is performed to form the coil portion, the limitation on the thickness expansion by the plating process can be supplemented by the printing process to easily secure the desired thickness.
실시예에 따르면, 필름의 상면 및 하면 각각에 제1 및 제2 코일부가 형성되고 필름에 형성된 비아홀을 통해 제1 및 제2 코일부가 전기적으로 연결되도록 하여, 무선충전효율을 획기적으로 향상시킬 수 있다. According to the embodiment, the first and second coil portions are formed on the upper and lower surfaces of the film, respectively, and the first and second coil portions are electrically connected through the via hole formed in the film, thereby remarkably improving the wireless charging efficiency .
도 1은 실시예에 따른 무선충전시스템을 도시한 블록도이다.
도 2는 실시예에 따른 무선전력송신기의 구조를 도시한 블록도이다.
도 3은 도 2의 무선전력송신기와 연동되는 무선전력수신기의 구조를 도시한 블록도이다.
도 4는 실시예에 따른 무선전력송신기의 분해사시도이다.
도 5는 실시예에 따른 무선전력수신기를 도시한다.
도 6은 실시예에 따른 무선충전코일을 도시한 평면도이다.
도 7은 실시예에 따른 무선충전코일을 도시한 배면도이다.
도 8은 도 6에서 H-H’라인을 따라 절단한 단면도이다.
도 9는 도 6에서 I-I’라인을 따라 절단한 단면도이다.
도 10은 실시예에 따른 무선충전코일을 제조하는 공정을 설명하는 도면이다. 1 is a block diagram illustrating a wireless charging system in accordance with an embodiment.
2 is a block diagram illustrating a structure of a wireless power transmitter according to an embodiment.
3 is a block diagram illustrating the structure of a wireless power receiver in conjunction with the wireless power transmitter of FIG.
4 is an exploded perspective view of a wireless power transmitter according to an embodiment.
5 shows a wireless power receiver according to an embodiment.
6 is a plan view showing a wireless charging coil according to an embodiment.
7 is a rear view showing a wireless charging coil according to an embodiment.
8 is a cross-sectional view taken along line H-H 'in FIG.
9 is a cross-sectional view taken along the line I-I 'in FIG.
10 is a view for explaining a process for manufacturing a wireless charging coil according to the embodiment.
이하, 실시예들이 적용되는 장치 및 다양한 방법들에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an apparatus and various methods to which the embodiments are applied will be described in detail with reference to the drawings. The suffix "module" and " part "for the components used in the following description are given or mixed in consideration of ease of specification, and do not have their own meaning or role.
이상에서, 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성 요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 그 컴퓨터 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 본 발명의 기술 분야의 당업자에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 저장매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 저장매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체, 캐리어 웨이브 매체 등이 포함될 수 있다.The present invention is not necessarily limited to these embodiments, as long as all of the constituent elements of the embodiment are described as being combined or operated together. That is, within the scope of the present invention, all of the components may be selectively coupled to one or more of them. In addition, although all of the components may be implemented as one independent hardware, some or all of the components may be selectively combined to perform a part or all of the functions in one or a plurality of hardware. As shown in FIG. The codes and code segments constituting the computer program may be easily deduced by those skilled in the art. Such a computer program may be stored in a computer-readable storage medium, readable and executed by a computer, thereby realizing embodiments. As the storage medium of the computer program, a magnetic recording medium, an optical recording medium, a carrier wave medium, or the like may be included.
실시예의 설명에 있어서, 각 구성 요소의 "상(위) 또는 하(아래)", "전(앞) 또는 후(뒤) "에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상(위) 또는 하(아래)" 및 "전(앞) 또는 후(뒤) "는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되거나 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 배치되어 형성되는 것을 모두 포함한다. In the description of the embodiment, in the case of being described as being formed on the "upper or lower", "before" or "after" of each component, (Lower) "and" front or rear "encompass both that the two components are in direct contact with each other or that one or more other components are disposed between the two components.
또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.It is also to be understood that the terms such as " comprises, "" comprising," or "having ", as used herein, mean that a component can be implanted unless specifically stated to the contrary. But should be construed as including other elements. All terms, including technical and scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs, unless otherwise defined. Commonly used terms, such as predefined terms, should be interpreted to be consistent with the contextual meanings of the related art, and are not to be construed as ideal or overly formal, unless expressly defined to the contrary.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In describing the components of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are intended to distinguish the constituent elements from other constituent elements, and the terms do not limit the nature, order or order of the constituent elements. When a component is described as being "connected", "coupled", or "connected" to another component, the component may be directly connected to or connected to the other component, It should be understood that an element may be "connected," "coupled," or "connected."
그리고 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기술에 대하여 이 분야의 기술자에게 자명한 사항으로서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail.
실시예의 설명에 있어서, 무선전력 충전 시스템상에서 무선전력을 송신하는 장치는 설명의 편의를 위해 무선전력송신기, 무선전력 송신 장치, 송신단, 송신기, 송신 장치, 송신측, 무선전력전송 장치, 무선전력전송이기, 무선충전장치 등을 혼용하여 사용하기로 한다. 또한, 무선전력 송신 장치로부터 무선전력을 수신하는 장치에 대한 표현으로 설명의 편의를 위해 무선전력 수신 장치, 무선전력수신기, 수신 단말기, 수신측, 수신 장치, 수신기 단말 등이 혼용되어 사용될 수 있다.In the description of the embodiments, an apparatus for transmitting wireless power on a wireless power charging system includes a wireless power transmitter, a wireless power transmitter, a transmitter, a transmitter, a transmitter, a transmitter, a wireless power transmitter, And a wireless charging device are used in combination. In addition, a wireless power receiving device, a wireless power receiver, a receiving terminal, a receiving side, a receiving device, a receiver terminal, and the like may be used in combination for the sake of convenience of description in the expression for a device for receiving wireless power from a wireless power transmission device.
실시예에 따른 무선충전장치는 패드 형태, 거치대 형태, AP(Access Point) 형태, 소형 기지국 형태, 스탠드(stand) 형태, 천장 매립 형태, 벽걸이 형태 등으로 구성될 수 있으며, 하나의 송신기는 복수의 무선전력 수신 장치에 전력을 전송할 수도 있다. The wireless charging device according to the embodiment may be configured as a pad type, a cradle type, an access point (AP) type, a small base type, a stand type, a ceiling embedded type, a wall type, And may transmit power to the wireless power receiving device.
일 예로, 무선전력송신기는 통상적으로 책상이나 탁자 위 등에서 놓여서 사용될 수 있을 뿐만 아니라, 자동차용으로도 개발되어 차량 내에서 사용될 수 있다. 차량에 설치되는 무선전력송신기는 간편하고 안정적으로 고정 및 거치할 수 있는 거치대 형태로 제공될 수 있다. As an example, a wireless power transmitter can be used not only on a desk, on a table, etc., but also for an automobile and used in a vehicle. A wireless power transmitter installed in a vehicle can be provided in a form of a stand that can be easily and stably fixed and mounted.
실시예에 따른 단말은 휴대폰(mobile phone), 스마트폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 네비게이션, MP3 player, 전동 칫솔, 전자 태그, 조명 장치, 리모콘, 낚시찌 등의 소형 전자 기기 등에 사용될 수 있으나, 이에 국한되지는 아니하며 실시예에 따른 무선전력수신기가 장착되어 배터리 충전이 가능한 모바일 디바이스 기기(이하, "디바이스"라 칭함.)라면 족하고, 단말 또는 디바이스라는 용어는 혼용하여 사용될 수 있다. 다른 일 실시예에 따른 무선전력수신기는 차량, 무인 항공기, 에어 드론 등에도 탑재될 수 있다. A mobile phone, a smart phone, a laptop computer, a digital broadcasting terminal, a PDA (Personal Digital Assistants), a PMP (Portable Multimedia Player), a navigation device, an MP3 player, (Hereinafter referred to as a " device ") capable of charging a battery by mounting a wireless power receiver according to an embodiment of the present invention without limitation to a toothbrush, an electronic tag, a lighting device, a remote control, ), And the term terminal or device may be used in combination. A wireless power receiver according to another embodiment may also be mounted on a vehicle, an unmanned aerial vehicle, an air drone or the like.
실시예에 따른 무선전력수신기는 적어도 하나의 무선전력전송 방식이 구비될 수 있으며, 2개 이상의 무선전력송신기로부터 동시에 무선전력을 수신할 수도 있다. 여기서, 무선전력전송 방식은 전자기유도 방식, 전자기공진 방식, RF 무선전력전송 방식 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 특히, 전자기유도 방식을 지원하는 무선전력수신기는 무선충전 기술 표준 기구인 WPC(Wireless Power Consortium) 및 Air Fuel Alliance(구 PMA, Power Matters Alliance)에서 정의된 전자기유도 방식의 무선충전 기술을 포함할 수 있다. 또한 전자기공진 방식을 지원하는 무선전력수신기는 무선충전 기술 표준 기구인 Air Fuel Alliance(구 A4WP, Alliance for Wireless Power) 표준 기구에서 정의된 공진 방식의 무선충전 기술을 포함할 수 있다.A wireless power receiver according to an embodiment may include at least one wireless power transmission scheme and may receive wireless power from two or more wireless power transmitters at the same time. Here, the wireless power transmission scheme may include at least one of an electromagnetic induction scheme, an electromagnetic resonance scheme, and an RF wireless power transmission scheme. In particular, wireless power receivers supporting electromagnetic induction can include electromagnetic induction wireless charging technology as defined in the Wireless Power Consortium (WPC) and the Air Fuel Alliance (formerly Power Matters Alliance) have. In addition, a wireless power receiver supporting electromagnetic resonance may include a resonant wireless charging technique defined in the Air Fuel Alliance (formerly Alliance for Wireless Power) standard instrument, a wireless charging technology standard organization.
일반적으로, 무선충전시스템을 구성하는 무선전력송신기와 무선전력수신기는 인밴드 통신 또는 BLE(Bluetooth Low Energy) 통신을 통해 제어 신호 또는 정보를 교환할 수 있다. 여기서, 인밴드 통신, BLE 통신은 펄스폭변조(Pulse Width Modulation) 방식, 주파수변조 방식, 위상변조 방식, 진폭변조 방식, 진폭 및 위상변조 방식 등으로 수행될 수 있다. 일 예로, 무선전력수신기는 수신코일을 통해 유도된 전류를 기 설정된 패턴으로 ON/OFF 스위칭하여 궤환 신호(feedback signal)를 생성함으로써 무선전력송신기에 각종 제어 신호 및 정보를 전송할 수 있다. 무선전력수신기에 의해 전송되는 정보는 수신전력세기 정보를 포함하는 다양한 상태 정보를 포함할 수 있다. 이때, 무선전력송신기는 수신전력세기 정보에 기반하여 충전 효율 또는 전력 전송 효율을 산출할 수 있다.Generally, a wireless power transmitter and a wireless power receiver that constitute a wireless charging system can exchange control signals or information through in-band communication or BLE (Bluetooth Low Energy) communication. Here, the in-band communication and the BLE communication can be performed by a pulse width modulation method, a frequency modulation method, a phase modulation method, an amplitude modulation method, an amplitude and phase modulation method, and the like. For example, the wireless power receiver may transmit various control signals and information to the wireless power transmitter by generating a feedback signal by switching on / off the current induced through the receiving coil in a predetermined pattern. The information transmitted by the wireless power receiver may include various status information including received power intensity information. At this time, the wireless power transmitter can calculate the charging efficiency or the power transmission efficiency based on the received power intensity information.
도 1은 실시예에 따른 무선충전시스템을 도시한 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a wireless charging system in accordance with an embodiment.
도 1을 참조하면, 실시예에 따른 무선충전시스템은 크게 무선으로 전력을 송출하는 무선전력송신기(10), 송출된 전력을 수신하는 무선전력수신기(20) 및 수신된 전력을 공급 받는 전자기기(30)로 구성될 수 있다.Referring to FIG. 1, a wireless charging system according to an embodiment of the present invention includes a
일 예로, 무선전력송신기(10)과 무선전력수신기(20)은 무선전력전송에 사용되는 동작 주파수와 동일한 주파수 대역을 이용하여 정보를 교환하는 인밴드(In-band) 통신을 수행할 수 있다. 다른 일예로, 무선전력송신기(10)과 무선전력수신기(20)은 무선전력전송에 사용되는 동작 주파수와 상이한 별도의 주파수 대역을 이용하여 정보를 교환하는 대역외(Out-of-band) 통신을 수행할 수도 있다.For example, the
일 예로, 무선전력송신기(10)과 무선전력수신기(20) 사이에 교환되는 정보는 서로의 상태 정보뿐만 아니라 제어 정보를 포함할 수 있다. 여기서, 송수신기(10, 20) 사이에 교환되는 상태 정보 및 제어 정보는 후술할 실시예들의 설명을 통해 보다 명확해질 것이다.As an example, the information exchanged between the
인밴드 통신 및 대역외 통신은 양방향 통신을 제공할 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 다른 실시예에 있어서는 단방향 통신 또는 반이중 방식(half duplex) 통신을 제공할 수도 있다.In-band communication and out-of-band communication may provide bidirectional communication, but are not limited thereto, and in other embodiments, may provide unidirectional communication or half duplex communication.
일 예로, 단방향 통신은 무선전력수신기(20)이 무선전력송신기(10)으로만 정보를 전송하는 것일 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 무선전력송신기(10)이 무선전력수신기(20)으로 정보를 전송하는 것일 수도 있다. In one example, the unidirectional communication may be that the
반이중 통신 방식은 무선전력수신기(20)과 무선전력송신기(10) 사이의 양방향 통신은 가능하나, 어느 한 시점에 어느 하나의 장치에 의해서만 정보 전송이 가능하도록 설정된 통신을 말한다. The half-duplex communication mode is a communication mode in which bidirectional communication is possible between the
실시예에 따른 무선전력수신기(20)은 전자 기기(30)의 각종 상태 정보를 획득할 수도 있다. 일 예로, 전자 기기(30)의 상태 정보는 현재 전력 사용량 정보, 실행중인 응용을 식별하기 위한 정보, CPU 사용량 정보, 배터리 충전 상태 정보, 배터리 출력 전압/전류 정보 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 전자 기기(30)로부터 획득 가능하고, 무선전력 제어에 활용 가능한 정보이면 족하다. The
도 2는 실시예에 따른 무선전력송신기의 구조를 도시한 블록도이다.2 is a block diagram illustrating a structure of a wireless power transmitter according to an embodiment.
도 2를 참조하면, 무선전력송신기(200)는 크게, 전력변환부(210), 전력전송부(220), 무선충전 통신부(230), 제어부(240), 센싱부(250), 근거리통신부(270) 및 무선통신코일(280)을 포함하여 구성될 수 있다. 상술한 무선전력송신기(200)의 구성은 반드시 필수적인 구성은 아니어서, 그보다 많거나 적은 구성 요소를 포함하여 구성될 수도 있음을 주의해야 한다.2, the
도 2에 도시된 바와 같이, 전력변환부(210)는 전원부(260)로부터 전원이 공급되면, 이를 기 설정된 세기의 전력으로 변환하는 기능을 수행할 수 있다.As shown in FIG. 2, when power is supplied from the
이를 위해, 전력변환부(210)는 DC/DC 변환부(211) 및 증폭기(212)를 포함하여 구성될 수 있다.For this, the
DC/DC 변환부(211)는 전원부(260)로부터 공급된 DC 전력을 제어부(240)의 제어 신호에 따라 특정 세기의 DC 전력으로 변환하는 기능을 수행할 수 있다.The DC /
이때, 센싱부(250)는 DC 변환된 전력의 전압/전류 등을 측정하여 제어부(240)에 제공할 수 있다. 일 예로, 제어부(240)는 센싱부(250)에 의해 측정된 전압/전류 값에 기반하여 적응적으로 전원부(250)로부터의 전원 공급을 차단하거나, 증폭기(212)에 전력이 공급되는 것을 차단할 수 있다. 또한, 센싱부(250)는 과열 발생 여부 판단을 위해 무선전력송신기(200)의 내부 온도를 측정하고, 측정 결과를 제어부(240)에 제공할 수도 있다. 보다 구체적으로, 센싱부(250)는 하나 이상의 온도 센서를 구비할 수 있다. 하나 이상의 온도 센서는 전력전송부(220)의 송신코일의 온도를 측정할 수 있다. 일 예로, 제어부(240)는 센싱부(250)에 의해 측정된 온도 값에 기반하여 적응적으로 전원부(250)로부터의 전원 공급을 차단하거나, 증폭기(212)에 전력이 공급되는 것을 차단할 수 있다. 이를 위해, 전력변환부(210)의 일측에는 전원부(250)로부터 공급되는 전원을 차단하거나, 증폭기(212)에 공급되는 전력을 차단하기 위한 전력 차단 회로가 가 더 구비될 수도 있다. 다른 예로, 제어부(240)는 센싱부(250)에 의해 측정된 온도 값에 기반하여 전력전송부(220)에 제공되는 전력의 세기를 조절할 수 있다. 이에, 실시예에 따른 무선전력송신기(200)는 과열로 인해 내부 회로가 손상되는 것을 방지할 수 있다.At this time, the
증폭기(212)는 DC/DC 변환된 전력의 세기를 제어부(240)의 제어 신호에 따라 조정할 수 있다. 일 예로, 제어부(240)는 무선충전 통신부(230)를 통해 무선전력수신기(도 3의 300)의 전력 수신 상태 정보 또는(및) 전력 제어 신호를 수신할 수 있으며, 수신된 전력 수신 상태 정보 또는(및) 전력 제어 신호에 기반하여 증폭기(212)의 증폭률을 동적으로 조정할 수 있다. 일 예로, 전력 수신 상태 정보는 정류기 출력 전압의 세기 정보, 수신코일에 인가되는 전류의 세기 정보 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 전력 제어 신호는 전력 증가를 요청하기 위한 신호, 전력 감소를 요청하기 위한 신호 등을 포함할 수 있다. The
전력전송부(220)는 증폭기(212)의 출력 전력이 송신코일에 전달되는 것을 제어하기 위한 다중화기(221)(또는 멀티플렉서), 무선충전코일모듈(222)을 포함하여 구성될 수 있다. 무선충전코일모듈(222)은 제1 내지 제n 송신코일-을 포함하여 구성될 수 있다 또한, 전력전송부(220)는 전력 전송을 위한 특정 동작 주파수를 생성하기 위한 반송파 생성기(미도시)를 더 포함할 수도 있다.The
반송파 생성기는 다중화기(221)를 통해 전달 받은 증폭기(212)의 출력 DC 전력을 특정 주파수를 갖는 AC 전력으로 변환하기 위한 특정 주파수를 생성할 수 있다. 이상의 설명에서는 반송파 생성기에 의해 생성된 교류 신호가 다중화기(221)의 출력단에 믹싱되어 교류 전력이 생성되는 것으로 설명되고 있으나, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 다른 일 예는 증폭기(212) 이전단 또는 이후단에 믹싱될 수도 있음을 주의해야 한다. The carrier generator may generate a specific frequency for converting the output DC power of the
실시예에 따른 제어부(240)는 복수의 무선전력수신기가 연결된 경우, 송신코일 별 시분할 다중화를 통해 전력을 전송할 수도 있다. 예를 들어, 무선전력송신기(200)에 3개의 무선전력수신기-즉, 제1 내지 3 무선전력수신기-가 각각 3개의 서로 다른 송신코일-즉, 제1 내지 3 송신코일-을 통해 식별된 경우, 제어부(240)는 다중화기(221)를 제어하여, 특정 타임 슬롯에 특정 송신코일을 통해 전력이 송출될 수 있도록 제어할 수 있다. 이때, 송신코일 별 할당된 타임 슬롯의 길이에 따라 해당 무선전력수신기로 전송되는 전력의 양이 제어될 수 있으나, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 다른 일 예는 송신코일 별 할당된 타임 슬롯 동안의 증폭기(212) 증폭률을 제어하여 무선전력수신기 별 송출 전력을 제어할 수도 있다.The
제어부(240)는 제1차 감지 신호 송출 절차 동안 제1 내지 제n 송신코일(222)을 통해 감지 신호가 순차적으로 송출될 수 있도록 다중화기(221)를 제어할 수 있다. 이때, 제어부(240)는 감지 신호가 전송될 시점을 타이머(255)를 이용하여 식별할 수 있으며, 감지 신호 전송 시점이 도래하면, 다중화기(221)를 제어하여 해당 송신코일을 통해 감지 신호가 송출될 수 있도록 제어할 수 있다. 일 예로, 타이머(255)는 핑 전송 단계 동안 기 설정된 주기로 특정 이벤트 신호를 제어부(240)에 송출할 수 있으며, 제어부(240)는 해당 이벤트 신호가 감지되면, 다중화기(221)를 제어하여 해당 송신코일을 통해 디지털 핑이 송출될 수 있도록 제어할 수 있다.The
또한, 제어부(240)는 제1차 감지 신호 송출 절차 동안 복조부(232)로부터 어느 송신코일을 통해 신호 세기 지시자(Signal Strength Indicator)가 수신되었는지를 식별하기 위한 송신코일 식별자 및 해당 송신코일을 통해 수신된 신호 세기 지시자를 수신할 수 있다. 연이어, 제2차 감지 신호 송출 절차에서 제어부(240)는 제1차 감지 신호 송출 절차 동안 신호 세기 지시자가 수신된 송신코일(들)을 통해서만 감지 신호가 송출될 수 있도록 다중화기(221)를 제어할 수도 있다. 다른 일 예로, 제어부(240)는 제1차 감지 신호 송출 절차 동안 신호 세기 지시자가 수신된 송신코일이 복수개인 경우, 가장 큰 값을 갖는 신호 세기 지시자가 수신된 송신코일을 제2차 감지 신호 송출 절차에서 감지 신호를 가장 먼저 송출할 송신코일로 결정하고, 결정 결과에 따라 다중화기(221)를 제어할 수도 있다. In addition, the
변조부(231)는 제어부(240)에 의해 생성된 제어 신호를 변조하여 다중화기(221)에 전달할 수 있다. 여기서, 제어 신호를 변조하기 위한 변조 방식은 FSK(Frequency Shift Keying) 변조 방식, 맨체스터 코딩(Manchester Coding) 변조 방식, PSK(Phase Shift Keying) 변조 방식, 펄스폭변조(Pulse Width Modulation) 방식, 차등 2단계(Differential bi-phase) 변조 방식 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.The
복조부(232)는 송신코일을 통해 수신되는 신호가 감지되면, 감지된 신호를 복조하여 제어부(240)에 전송할 수 있다. 여기서, 복조된 신호에는 신호 세기 지시자, 무선전력전송 중 전력 제어를 위한 오류 정정(EC: Error Correction) 지시자, 충전 완료(EOC: End Of Charge) 지시자, 과전압/과전류/과열 지시자 등이 포함될 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 무선전력수신기의 상태를 식별하기 위한 각종 상태 정보가 포함될 수 있다.The
또한, 복조부(232)는 복조된 신호가 어느 송신코일로부터 수신된 신호인지를 식별할 수 있으며, 식별된 송신코일에 상응하는 송신코일 식별자를 제어부(240)에 제공할 수도 있다. The
일 예로, 무선전력송신기(200)는 무선전력전송에 사용되는 동일한 주파수를 이용하여 무선전력수신기와 통신을 수행하는 인밴드(In-Band) 통신을 통해 신호 세기 지시자를 획득할 수 있다.In one example, the
또한, 무선전력송신기(200)는 송신코일(222)을 이용하여 무선전력을 송출할 수 있을 뿐만 아니라 송신코일(222)을 통해 무선전력수신기와 각종 정보를 교환할 수도 있다. 다른 일 예로, 무선전력송신기(200)는 송신코일(222)-즉, 제1 내지 제n 송신코일)에 각각 대응되는 별도의 코일을 추가로 구비하고, 구비된 별도의 코일을 이용하여 무선전력수신기와 인밴드 통신을 수행할 수도 있음을 주의해야 한다.In addition, the
또한, 무선전력송신기(200)는 근거리통신부(270)를 포함할 수 있다. 근거리통신부(270)는 무선전력 신호 전송에 사용되는 주파수 대역과 상이한 주파수 대역을 통해 근거리 양방향 통신을 수행할 수 있다. 일 예로, 근거리 양방향 통신은 NFC(Near Field Communication) 방식일 수 있다. NFC는 전파 식별(Radio Frequency IDentification; RFID) 기술 중의 하나로 13.56MHz의 주파수를 이용하여 10cm 이내의 가까운 거리에서 다양한 무선 데이터를 주고받는 무선통신 기술이다.In addition, the
또한, 무선전력송신기(200)는 무선전력수신기와 근거리 양방향 통신할 경우 이용하는 신호를 송수신하는 무선통신코일(280)을 포함할 수 있다.In addition, the
도 3은 도 2의 무선전력송신기와 연동되는 무선전력수신기의 구조를 도시한 블록도이다.3 is a block diagram illustrating the structure of a wireless power receiver in conjunction with the wireless power transmitter of FIG.
도 3을 참조하면, 무선전력수신기(300)는 무선충전코일모듈(310), 정류기(320), 직류/직류 변환기(DC/DC Converter, 330), 부하(340), 센싱부(350), 무선충전 통신부(360), 주제어부(370), 근거리통신부(380), 무선통신코일(390)을 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 무선충전 통신부(360)는 복조부(361) 및 변조부(362) 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있다.3, the
또한, 무선전력수신기(300)는 근거리통신부(380)를 포함할 수 있다. 근거리통신부(380)는 무선전력 신호 전송에 사용되는 주파수 대역과 상이한 주파수 대역을 통해 근거리 양방향 통신을 수행할 수 있다. 일 예로, 근거리 양방향 통신은 NFC(Near Field Communication) 방식일 수 있다. NFC는 전파 식별(Radio Frequency IDentification; RFID) 기술 중의 하나로 13.56MHz의 주파수를 이용하여 10cm 이내의 가까운 거리에서 다양한 무선 데이터를 주고받는 무선통신 기술이다.In addition, the
또한, 무선전력수신기(300)는 무선전력송신기(200)와 근거리 양방향 통신할 경우 이용하는 신호를 송수신하는 무선통신코일(390)을 포함할 수 있다.In addition, the
무선충전코일모듈(310)을 통해 수신되는 AC 전력은 정류부(320)에 전달할 수 있다. 정류기(320)는 AC 전력을 DC 전력으로 변환하여 직류/직류 변환기(330)에 전송할 수 있다. 직류/직류 변환기(330)는 정류기 출력 DC 전력의 세기를 부하(340)에 의해 요구되는 특정 세기로 변환한 후 부하(340)에 전달할 수 있다. 또한 무선충전코일모듈(310)은 복수의 수신코일(미도시)-즉, 제1 내지 제n 수신코일-을 포함하여 구성될 수 있다. 일 실시예에 따른 각각의 수신코일(미도시)에 전달되는 AC 전력의 주파수가 서로 상이할 수도 있고, 다른 일 실시예는 LC 공진 특성을 수신코일마다 상이하게 조절하는 기능이 구비된 주파수 제어기를 이용하여 각각의 수신코일 별 공진주파수를 상이하게 설정할 수도 있다.The AC power received through the wireless charging
센싱부(350)는 정류기(320) 출력 DC 전력의 세기를 측정하고, 이를 주제어부(370)에 제공할 수 있다. 또한, 센싱부(350)는 무선전력 수신에 따라 수신코일(310)에 인가되는 전류의 세기를 측정하고, 측정 결과를 주제어부(370)에 전송할 수도 있다. 일 예로, 주제어부(370)는 측정된 정류기 출력 DC 전력의 세기가 기 설정된 기준치와 비교하여 과전압 발생 여부를 판단할 수 있다. 판단 결과, 과전압이 발생된 경우, 과전압이 발생되었음을 알리는 패킷을 생성하여 변조부(362)에 전송할 수 있다. 여기서, 변조부(362)에 의해 변조된 신호는 수신코일(310) 또는 별도의 코일(미도시)을 통해 무선전력송신기(200)에 전송될 수 있다. 또한, 주제어부(370)는 정류기 출력 DC 전력의 세기가 기준치 이상인 경우, 감지 신호가 수신된 것으로 판단할 수 있으며, 감지 신호 수신 시, 해당 감지 신호에 대응되는 신호 세기 지시자가 변조부(362)를 통해 무선전력송신기(200)에 전송될 수 있도록 제어할 수 있다. 다른 일 예로, 복조부(361)는 수신코일(310)과 정류기(320) 사이의 AC 전력 신호 또는 정류기(320) 출력 DC 전력 신호를 복조하여 감지 신호의 수신 여부를 식별한 후 식별 결과를 주제어부(370)에 제공할 수 있다. 이때, 주제어부(370)는 감지 신호에 대응되는 신호 세기 지시자가 변조부(362)를 통해 전송될 수 있도록 제어할 수 있다. 또한, 센싱부(350)는 무선전력수신기(300)의 내부 온도를 측정하고, 측정된 온도 값을 주제어부(370)에 제공할 수도 있다. 보다 구체적으로, 센싱부(350)는 하나 이상의 온도 센서를 구비할 수 있다. 하나 이상의 온도 센서는 충전 코일 모듈(310)의 수신코일의 온도를 측정할 수 있다. 일 예로, 주제어부(370)는 측정된 내부 온도가 기준치와 비교하여 과열 발생 여부를 판단할 수 있다. 판단 결과, 과열이 발생된 경우, 과열이 발생되었음을 알리는 패킷을 생성하여 변조부(362)에 전송할 수 있다. 여기서, 변조부(362)에 의해 변조된 신호는 수신코일(310) 또는 별도의 코일(미도시)을 통해 무선전력송신기(200)에 전송될 수 있다. The
도 4는 실시예에 따른 무선전력송신기의 분해사시도이다.4 is an exploded perspective view of a wireless power transmitter according to an embodiment.
실시예에 따른 무선전력송신기는 도 1에 도시된 무선전력송신기(10)이나 도 2에 도시된 무선전력송신기(200) 일 수 있다.The wireless power transmitter according to an embodiment may be the
도 4를 참조하면, 실시예에 따른 무선충전장치는 제1 브라켓(400), 제1 기판(500), 제2 브라켓(600), 차폐재(605), 무선충전코일(610) 및 제2 기판(700)을 포함하여 구성될 수 있다. 상술한 무선충전장치의 구성은 반드시 필수적인 구성은 아니어서, 그보다 많거나 적은 구성 요소를 포함하여 구성될 수도 있음을 주의해야 한다.4, the wireless charging apparatus according to the embodiment includes a
제1 및 제2 기판(500, 700)은 인쇄회로기판(PCB) 또는 플렉서블 인쇄회로기판(FPCB)일 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. The first and
제1 브라켓(400)은 제2 브라켓(600)과 체결될 수 있다. 즉, 나사와 같은 볼트류를 이용하여 제1 브라켓(400)과 제2 브라켓(600)이 체결될 수 있다.The
제1 기판(500)은 제1 브라켓(400) 상에 위치될 수 있다. 제1 기판(500)은 제1 브라켓(400) 및/또는 제2 브라켓(600)에 체결될 수 있다. 예컨대, 나사가 제1 브라켓(400)과 제1 기판(500)을 관통하여 제2 브라켓(600)에 체결될 수 있다. The
제1 기판(500)의 하면에는 무선충전코일(610)을 구동하거나 제어하기 위한 각 종 회로부가 실장될 수 있다. 예컨대, 회로부로는 도 2에 도시된 다중화기(221), 무선충전통신부(230), 타이머(255), 센싱부(250), 제어부(240)가 있고, 도 3에 도시된 무선충전통신부(360), 주제어부(370), 센싱부(350)가 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. The
제1 기판(500)은 리지드(rigid)한 사각 형상을 가질 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 따라서, 제1 기판(500)은 상면에 배치되는 차폐재(605), 무선충전코일(610) 등을 지지할 수 있다. 또한, 제1 기판(500)의 면적은 무선충전코일(610)의 면적, 차폐재(605)의 면적 보다 클 수 있다. 제1 기판(500)의 일측에는 단자부(660)를 포함할 수 있다. 단자부를 이용하여 제1 기판(500)의 회로부는 무선충전코일(610) 및 제2 기판(700)의 회로부에 전기적으로 접속될 수 있다. 단자부는 다수의 핀이나 패드로 이루어질 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. The
차폐재(605)가 제1 기판(500)의 상면 상에 배치될 수 있다. The shielding
구체적으로, 차폐재(605)가 제1 기판(500)의 상면에 제2 기판(700)의 개구부(601) 내에 배치될 수 있다. 다른 예로, 차폐재(605)가 제2 기판(700)의 하부 그리고 제1 기판(500)의 상부에 배치될 수 있다. 이러한 경우, 차폐재(605)의 면적은 제2 기판(700)의 개구부(601)의 면적보다 클 수 있다. 따라서, 차폐재(605)의 에지 영역은 제2 기판(700)의 프레임(603)과 중첩될 수 있다. 또 다른 예로, 차폐재(605)가 제2 기판(700)의 상부에 배치될 수 있다. 이러한 경우, 차폐재(605)의 면적은 제2 기판(700)의 개구부(601)의 면적보다 클 수 있다. 따라서, 차폐재(605)의 에지 영역은 제2 기판(700)의 프레임(603)과 중첩될 수 있다.Specifically, the shielding
무선충전코일(610)의 자기장을 충분히 차폐하기 위해 차폐재(605)의 면적은 무선충전코일(610)의 면적보다 클 수 있다. In order to sufficiently shield the magnetic field of the
차폐재(605) 상에 무선충전코일(610)이 배치될 수 있다. 무선충전코일(610)은 하나 이상의 무선충전코일(620 내지 640)을 포함할 수 있다. 하나 이상의 무선충전코일(620 내지 640)은 무선전력송신기의 하나 이상의 송신코일이거나 무선전력수신기의 하나 이상의 수신코일일 수 있다. 또한, 무선충전코일(610)이 복수일 경우, 각각의 무선충전코일(620 내지 640)은 동일한 턴 수로 감겨있을 수 있다. 하지만, 이에 제한되는 것은 아니고 서로 다른 턴 수로 감겨 있을 수 있다. 또한, 복수의 무선충전코일(620 내지 640)은 동일한 인덕턴스를 구비할 수 있다. 하지만, 이에 제한되는 것은 아니고 서로 다른 인덕턴스를 구비할 수 있다. 또한, 복수의 무선충전코일(620 내지 640)은 하나 이상의 층으로 배치될 수 있다. 보다 구체적으로, 복수의 무선충전코일(620 내지 640)은 제1 내지 제3 무선충전코일(620 내지 640)을 포함할 수 있다. 제2 무선충전코일(630)과 제3 무선충전코일(640)은 동일한 층 즉, 제1 층에 서로 나란하게 배치될 수 있다. 이러한 경우, 제1 무선충전코일(620)은 제1 층과 상이한 제2 층에 배치될 수 있다. 예컨대, 제1 무선충전코일(620)의 일부 영역은 제2 무선충전코일(630)의 일부 영역과 중첩되고 다른 영역은 제3 무선충전코일(640)의 일부 영역과 중첩되도록 배치될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. A
이와 같이, 복수의 무선충전코일(620 내지 640)을 서로 다른 층에 배치하여 무선전력을 효율적으로 전달할 수 있도록 충전영역을 확장시킬 수 있다. 특히, 제1 무선충전코일(620)은 기판(400)과 동일한 층에 배치될 수 있다. As described above, the plurality of
무선충전코일(610)은 외면에 절연 물질로 코팅되거나 절연층으로 피복될 수 있다. The
차폐재(605)의 면적은 제1 내지 제3 무선충전코일(620 내지 640)의 배치 점유 면적보다 클 수 있다. 배치 점유 면적이라 함은 제1 내지 제3 무선충전코일(620 내지 640)이 차지하고 있는 총 면적일 수 있다. 따라서, 제1 내지 제3 무선충전코일(620 내지 640)에 의해 발생된 전자기장이 차폐재(605)에 의해 차폐되어 제1 기판(500)에 실장된 회로부나 외부에 영향을 주지 않을 수 있다. The area of the shielding
차폐재(605)는 무선충전코일(610)의 하면에 배치될 수 있다. 차폐재(605)의 상면은 무선충전코일(610)의 하면, 구체적으로 제2 및 제3 무선충전코일(630, 640)의 하면에 접할 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. The shielding
예컨대, 차폐재(605)의 상면과 제2 및 제3 무선충전코일(630, 640)의 하면 사이에는 접착제 또는 접착부재(미도시)가 배치되어 차폐재(605)에 제2 및 제3 무선충전코일(630, 640)이 고정될 수 있다. 차폐재(605)는 상부에 배치된 무선충전코일(610)에서 발생된 무선전력을 충전 방향으로 가이드 할 수 있고, 제1 기판(500)의 하부에 실장되는 각종 회로부를 전자기장으로부터 보호할 수 있다. For example, an adhesive or an adhesive member (not shown) is disposed between the upper surface of the shielding
무선충전코일(610) 또는 제2 브라켓(600) 상에는 제2 기판(700)이 배치될 수 있다. 제2 기판(700)은 나사와 같은 볼트류를 이용하여 제2 브라켓(600)에 체결될 수 있다. A
예컨대, 무선충전코일(610)이 제1 층에 배치되는 제2 및 제3 무선충전코일(630, 640)과 제1 층 위의 제2 층에 제1 무선충전코일(620)이 배치되는 경우, 제1 층과 제2 층의 전체 두께가 제2 브라켓(600)의 두께보다 클 수 있다. 이를 위해, 제2 브라켓(600)의 양단의 일부 영역은 상부로 돌출된 제1 및 제2 돌출부(602, 604)를 가질 수 있다. 따라서, 제2 기판(700)은 제2 브라켓(600)의 양단에 돌출된 제1 및 제2 돌출부에 체결됨으로써, 적어도 제1 무선충전코일(620)의 상면이 제2 기판(700)의 하면과 접촉되지 않게 되어, 제2 기판(700)의 하면과의 접촉으로 인한 제1 무선충전코일(620)의 파손을 방지할 수 있다. For example, when the second and third
제2 기판(700)의 상면에는 예컨대, 도 2 또는 도 3에 도시된 근거리통신부(270, 380)과 같은 회로부가 실장될 수 있다. 또한, 제2 기판(700)의 상면에는 무선통신코일(280, 390)이 패턴으로 배치될 수 있다. 무선통신코일(280, 390)은 적어도 1회 이상의 턴수를 가질 수 있다. 도시되지 않았지만, 무선통신코일(280, 390)의 양단은 비아홀을 통해 근거리통신부(270, 380)와 같은 회로부와 전기적으로 접속될 수 있다. 또한, 제2 기판(700)의 회로부는 예컨대, 케이블이나 버스라인을 이용하여 제1 기판(500)에 실장된 제어부(도 2의 240)나 주제어부(도 3의 370)에 전기적으로 접속될 수 있다. A circuit portion such as the short-
한편, 이상에서는 무선충전코일(50)이 무선전력송신기(도 1의 10, 도 2의 200)에 장착되는 송신코일로 설명되었다.On the other hand, in the above description, the
하지만, 실시예의 무선충전코일(50)은 무선전력수신기(도1의 20, 도 3의 300)에 장착되는 수신코일로 채택될 수도 있다. However, the embodiment of the
도 5는 실시예에 따른 무선전력수신기를 도시한다. 5 shows a wireless power receiver according to an embodiment.
실시예에 따른 무선전력수신기는 도 1에 도시된 무선전력수신기이거나 도 3에 도시된 무선전력수신기(300)일 수 있다. 도 5에 도시된 무선전력수신기는 멀티 모드 안테나 모듈로 지칭될 수 있다. The wireless power receiver according to an embodiment may be the wireless power receiver shown in FIG. 1 or the
도 5를 참조하면, 실시예에 따른 무선전력수신기(300)은 인쇄 회로 기판(360), 제1 안테나(310), 제2 안테나(320), 제3 안테나(330), 제1 연결 단자(340) 및 제2 연결 단자(350)를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, (310)는 실시예의 무선충전코일일 수 있다. 5, a
상세하게, 실시예에 따른 무선전력수신기(300)은 인쇄 회로 기판(360), 무선 충전을 위해 인쇄 회로 기판(360)의 중앙 영역에 패턴 인쇄되어 배치되는 제1 안테나(310), 제1 근거리 무선 통신을 위해 제1 안테나(310)의 외곽에 패턴 인쇄되어 배치되는 제2 안테나(320), 제2 근거리 무선 통신을 위해 제2 안테나(320)와 중첩되지 않도록 제2 안테나(320)의 외곽에 패턴 인쇄되어 배치되는 제3 안테나(330), 제1 안테나(310)에 상응하는 제1 연결 패턴의 양단을 연결하기 위한 제1 연결 단자(340) 및 제2 안테나(320) 및 상기 제3 안테나(330)에 각각 상응하는 제2 내지 제3 연결 패턴의 양단을 연결하기 위한 제2 연결 단자(350)를 포함하여 구성될 수 있다.In detail, the
여기서, 제1 연결 단자(340)와 제2 연결 단자(350)가 인쇄 회로 기판(350)에 물리적으로 분리 배치될 수 있다. 일 예로, 제1 연결 패턴이 제2 안테나(320) 및 제3 안테나(330)에 중첩되지 않도록 제1 연결 단자(340)와 제2 연결 단자(350)가 인쇄 회로 기판(360)상에서 물리적으로 분리 배치될 수 있다.Here, the
각 안테나의 연결 패턴은 해당 안테나의 양단에서 연장되는 리드선으로 형성되거나 해당 안테나의 특정 위치에서 분기되어 형성될 수 있다. 여기서, 각 안테나의 연결 패턴 및 연결 단자가 배치되는 위치는 연결 패턴의 길이가 최소화되도록 배치될 수 있다.The connection pattern of each antenna may be formed of a lead wire extending from both ends of the antenna, or may be branched at a specific position of the antenna. Here, the connection patterns of the respective antennas and the positions at which the connection terminals are disposed may be arranged such that the length of the connection pattern is minimized.
일 예로, 상기 제1 근거리 무선 통신은 마그네틱 보안 전송(MST: Magnetic Secure Transmission)이고, 상기 제2 근거리 무선 통신은 NFC(Near Field Communication)일 수 있다. 여기서, MST는 3.24MHz 대역에서 동작하고, NFC는 13.56MHz 대역에서 동작할 수 있다. For example, the first local area wireless communication may be Magnetic Secure Transmission (MST) and the second local area wireless communication may be Near Field Communication (NFC). Here, the MST operates in the 3.24 MHz band and the NFC operates in the 13.56 MHz band.
다른 일 예로, 상기 제1 근거리 무선 통신은 NFC(Near Field Communication)이고, 상기 제2 근거리 무선 통신은 마그네틱 보안 전송(MST: Magnetic Secure Transmission)일 수도 있다.As another example, the first short range wireless communication may be Near Field Communication (NFC) and the second short range wireless communication may be Magnetic Secure Transmission (MST).
또 다른 일 예로, 상기 제1 근거리 무선 통신 및 상기 제2 근거리 무선 통신은 각각 NFC, RFID 통신, 블루투스 통신, UWB(Ultra Wideband) 통신, MST 통신, 애플페이 통신, 구글페이 통신 중 어느 하나에 대응될 수도 있다.As another example, the first short range wireless communication and the second short range wireless communication correspond to any one of NFC, RFID communication, Bluetooth communication, UWB (Ultra Wideband) communication, MST communication, Apple Pay communication and Google Pay communication .
제2 안테나(320)와 제3 안테나(330) 사이의 이격 거리가 최소 1 mm 이상이 유지되도록 인쇄 회로 기판(360)에 해당 안테나의 패턴이 배치될 수 있다. 이때, 제2 안테나(320)와 제3 안테나(330)의 사이의 이격 거리에 대한 편차가 소정 제1 기준치 이하가 유지되도록 제2 안테나(320) 및 제3 안테나(330)가 인쇄 회로 기판(360)에 배치될 수 있다.A pattern of the corresponding antenna may be disposed on the printed
또한, 제1 안테나(310)와 제2 안테나(320) 사이의 이격 거리는 최소 0.5 mm 이상이 유지되도록 인쇄 회로 기판(360)에 해당 안테나의 패턴이 배치될 수 있다. 이때, 제1 안테나(310)와 제2 안테나(320)의 사이의 이격 거리에 대한 편차가 소정 제2 기준치 이하가 유지되도록 제1 안테나(310) 및 제2 안테나(320)가 인쇄 회로 기판(360)에 배치될 수 있다.A pattern of the corresponding antenna may be disposed on the printed
일 예로, 제1 안테나(310)는 인쇄 회로 기판(360)의 양면에 각각 패턴 인쇄될 수 있으며, 인쇄 회로 기판(360)에 배치된 관통 구멍(미도시)을 통해 양면에 인쇄된 패턴이 상호 도통될 수 있다. 이를 통해, 제1 안테나의 저항 성분이 감소될 수 있으며, 그에 따라 해당 안테나의 수신 감도가 향상될 수 있다. For example, the
다른 일 예로, 제2 안테나(320)는 인쇄 회로 기판(360)의 양면에 각각 패턴 인쇄될 수 있으며, 인쇄 회로 기판(360)에 배치된 관통 구멍(미도시)을 통해 양면에 인쇄된 패턴이 상호 도통될 수 있다. 이를 통해, 제2 안테나의 저항 성분이 감소될 수 있으며, 그에 따라 해당 안테나의 수신 감도가 향상될 수 있다.In another example, the
또 다른 일 예로, 제3 안테나(330)는 인쇄 회로 기판(360)의 양면에 각각 패턴 인쇄될 수 있으며, 인쇄 회로 기판(360)에 배치된 관통 구멍(미도시)을 통해 양면에 인쇄된 패턴이 상호 도통될 수 있다. 이를 통해, 제3 안테나의 저항 성분이 감소될 수 있으며, 그에 따라 해당 안테나의 수신 감도가 향상될 수 있다.In another example, the
또 다른 일 예로, 제1 안테나(310), 제2 안테나(320), 제3 안테나(330) 중 적어도 하나의 안테나가 인쇄 회로 기판(360)의 양면에 각각 패턴 인쇄될 수 있으며, 인쇄 회로 기판(360)에 배치된 관통 구멍(미도시)을 통해 양면에 인쇄된 해당 안테나 패턴이 상호 도통될 수 있다. 이를 통해, 해당 안테나의 저항 성분이 감소될 수 있으며, 그에 따라 해당 안테나의 수신 감도가 향상될 수 있다.In another example, at least one of the
도 3에 도시된 바와 같이, 제1 안테나(310)는 소정 내직경을 가지는 원형 패턴으로 인쇄 회로 기판(360)에 인쇄될 수 있으며, 상기 제1 연결 단자는 상기 내직경 외부에 배치될 수 있으나, 이는 하나의 실시예에 불과하다.3, the
이하에서 무선충전코일을 상세히 설명한다. 실시예에 따른 무선충전코일은 도 1에 도시된 무선전력송신기(10)이나 도 2에 도시된 무선전력송신기(200)에 채택된 송신코일이나 도 1에 도시된 무선전력수신기이거나 도 3에 도시된 무선전력수신기(300)에 채택된 수신코일일 수 있다. Hereinafter, the wireless charging coil will be described in detail. The wireless charging coil according to the embodiment may be a transmission coil employed in the
도 6은 실시예에 따른 무선충전코일을 도시한 평면도이고, 도 7은 실시예에 따른 무선충전코일을 도시한 배면도이다. 아울러, 도 8은 도 6에서 H-H’라인을 따라 절단한 단면도이고, 도 9는 도 6에서 I-I’라인을 따라 절단한 단면도이다. FIG. 6 is a plan view showing a wireless charging coil according to the embodiment, and FIG. 7 is a rear view illustrating a wireless charging coil according to the embodiment. FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line H-H 'in FIG. 6, and FIG. 9 is a cross-sectional view taken along the line I-I' in FIG.
실시예에 따른 무선충전코일은 도 1에 도시된 무선전력수신기이거나 도 3에 도시된 무선전력수신기(300)에 채택되는 수신코일일 수 있다.The wireless charging coil according to the embodiment may be the wireless power receiver shown in FIG. 1 or the receiving coil employed in the
도 6 내지 도 9를 참조하면, 실시예에 따른 무선충전코일(50)은 제1 필름(61)을 포함할 수 있다. 6 to 9, the
제1 필름(61)은 그 하면 및 상면 각각에 배치되는 제1 및 제2 코일부(51a, 51b)를 지지하는 지지부재이거나 제1 및 제2 코일부(51a, 51b)를 절연시키는 절연부재이거나 절연층일 수 있다. 제1 필름(61)은 투명한 재질로 형성될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. The
제1 필름(61)은 절연성 및 강도가 우수한 재질로 형성될 수 있다. 예컨대, 제1 필름(61)은 플라스틱 재질일 수 있다. 제1 필름(61)은 두께가 얇고 유연한(flexible) 재질로 형성될 수 있다. 구체적으로, 제1 필름(61)은 PI(polyimide)나 PET(Polyethylene terephthalate)일 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. The
실시예에 따른 무선충전코일(50)은 제1 코일부(51a)를 더 포함할 수 있다. The
제1 코일부(51a)는 제1 필름(61)의 하면에 배치될 수 있다. 제1 코일부(51a)는 제1 필름(61)의 하면에 접할 수 있다. The
제1 코일부(51a)는 나선형으로 다수회 권선된 제1 코일(52a)를 포함할 수 있다. 제1 코일(52a)은 다수회 권선된 부분의 서로 간에 이격되어 배치될 수 있다. 제1 코일부(51a)는 제1 코일(52a)의 내측에 형성된 제1 중공부(53a)를 더 포함할 수 있다. 제1 중공부(53a)에는 제1 코일(52a)이 배치되지 않는다. 제1 중공부(53a)는 원 형상이나 사각 형상을 가질 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. The
제1 코일부(51a)는 제1 중공부(53a)에 인접한 제1 코일부(51a)의 내측 일단으로부터 연장되는 제1 연장라인(55)를 더 포함할 수 있다. 제1 연장라인(55)은 제1 필름(61)의 하면에 접할 수 있다. 제1 연장라인(55)은 제2 코일부(51b)의 나선형으로 다수회 권선된 제2 코일(52b)에 교차하는 방향으로 연장될 수 있다. The
제1 코일(52a)은 서로 이격되는 제1 및 제2 단부(56a, 56b)을 가질 수 있다. 이러한 경우, 제1 연장라인(55)의 일 측면은 제1 코일(52a)의 제1 단부(56a)로부터 이격되고, 제1 연장라인(55)의 타 측면은 제1 코일(52a)의 제2 단부(56b)로부터 이격될 수 있다. The
제1 연장라인(55)과 제1 코일(52a)의 제1 단부(56a) 사이의 간격은 0.4mm 내지 0.8mm일 수 있다. 구체적으로, 제1 연장라인(55)과 제1 코일(52a)의 제1 단부(56a) 사이의 간격은 0.4mm 내지 0.6mm일 수 있다. 제1 연장라인(55)과 제1 코일(52a)의 제1 단부(56a) 사이의 간격이 0.4mm 이상인 경우, 제1 연장라인(55)과 제1 코일(52a) 간의 전기적으로 절연될 수 있다. 제1 연장라인(55)과 제1 코일(52a)의 제1 단부(56a) 사이의 간격이 0.8mm이하인 경우, 제1 코일(52a)의 배치 면적을 더욱 더 확장할 수 있다. The distance between the
제1 연장라인(55)과 제1 코일(52a)의 제2 단부(56b) 사이의 간격은 0.4mm 내지 0.8mm일 수 있다. 구체적으로, 제1 연장라인(55)과 제1 코일(52a)의 제2 단부(56b) 사이의 간격은 0.4mm 내지 0.6mm일 수 있다. 제1 연장라인(55)과 제1 코일(52a)의 제2 단부(56b) 사이의 간격이 0.4mm 이상인 경우, 제1 연장라인(55)과 제1 코일(52a) 간의 전기적으로 절연될 수 있다. 제1 연장라인(55)과 제1 코일(52a)의 제2 단부(56b) 사이의 간격이 0.8mm이하인 경우, 제1 코일(52a)의 배치 면적을 더욱 더 확장할 수 있다. The distance between the
제1 단부(56a) 및 제2 단부(56b) 각각에 대응되어 제1 필름(61)에 비아홀(67)이 형성될 수 있다. 제1 코일(52a)의 제1 단부(56a)가 비아홀(67)을 통해 제2 코일(52b)에 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 코일(52a)의 제2 단부(56b)가 비아홀(67)을 통해 제2 코일(52b)에 전기적으로 연결될 수 있다. A via
제1 연장라인(55)의 길이는 제2 코일부(51b)의 최내측으로부터 제2 코일부(51b)의 최외측까지의 최단거리보다 클 수 있다. The length of the
제1 코일부(51a)는 제1 중공부(53a)에 인접한 제1 코일부(51a)의 내측 일단으로부터 절곡되는 절곡부(54)를 더 포함할 수 있다. 절곡부(54)의 일측은 제1 코일(52a)과 전기적으로 연결되고, 절곡부(54)의 타측은 제1 연장라인(55)과 전기적으로 연결될 수 있다. The
제1 코일부(51a)는 제1 연장라인(55)의 끝단에 연결되는 제1 접촉패드(58)를 더 포함할 수 있다. 제1 접촉패드(58)는 예컨대, 전원이 인가되는 신호 라인과 전기적으로 연결되어야 하고 이러한 경우 접촉 저항이 최소화되어야 하므로, 제1 접촉패드(58)의 폭은 제1 연장라인(55)의 폭보다 클 수 있다. 제1 접촉패드(58)는 사각 형상을 가질 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. The
제1 코일부(51a)에 포함되는 제1 코일(52a), 절곡부(54), 제1 연장라인(55) 및 제1 접촉패드(58)는 일체로 형성될 수 있다. The
실시예에 따르면, 제1 연장라인(55)이 제1 코일부(51a)의 제1 코일(52a)과 일체로 형성되므로, 제1 연장라인(55)을 별도로 제작하여 제1 코일(52a)과 전기적으로 연결시킬 필요가 없으므로, 제1 코일부(51a)의 구조가 단순해지고 공정시간이 단축되고 공정 비용이 절감될 수 있다. The
실시예에 따른 무선충전코일(50)은 제2 코일부(51b)를 더 포함할 수 있다. The
제2 코일부(51b)는 제1 필름(61)의 상면에 배치될 수 있다. 제2 코일부(51b)는 제1 필름(61)의 상면에 접할 수 있다. The
제2 코일부(51b)는 나선형으로 다수회 권선된 제2 코일(52b)를 포함할 수 있다. 제2 코일(52b)은 다수회 권선된 부분의 서로 간에 이격되어 배치될 수 있다. 제2 코일부(51b)는 제2 코일(52b)의 내측에 형성된 제2 중공부(53b)를 더 포함할 수 있다. 제2 중공부(53b)에는 제2 코일(52b)이 배치되지 않는다. 제2 중공부(53b)는 원 형상이나 사각 형상을 가질 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. The
제2 코일부(51b)는 제2 코일부(51b)의 외측 일단으로부터 연장되는 제2 연장라인(57)를 더 포함할 수 있다. 즉, 제2 연장라인(57)은 제2 코일(52b)에 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 코일부(51b)는 제2 연장라인(57)의 끝단에 연결되는 제2 접촉패드(59)를 더 포함할 수 있다. 제2 접촉패드(59)는 예컨대, 전원이 인가되는 신호 라인과 전기적으로 연결되어야 하고 이러한 경우 접촉 저항이 최소화되어야 하므로, 제2 접촉패드(59)의 폭은 제2 연장라인(57)의 폭보다 클 수 있다. 제2 접촉패드(59)는 사각 형상을 가질 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. The
제1 연장라인(55)은 제1 필름(61)을 사이에 두고 다수의 제2 코일(52b)과 중첩될 수 있다. The
제2 코일부(51b)에 포함되는 제2 코일(52b), 제2 연장라인(57) 및 제2 접촉패드(59)는 일체로 형성될 수 있다. The
실시예에 따른 무선충전코일(50)은 제2 필름(63)을 더 포함할 수 있다. 제2 필름(63)은 제1 필름(61)의 하면 상에 배치될 수 있다. 구체적으로, 제2 필름(63)은 제1 코일부(51a) 상에 배치될 수 있다. 제2 필름(63)은 제1 필름(61) 및 제1 코일부(51a)에 접할 수 있다. 제2 필름(63)에 의해 제1 코일부(51a)가 덮혀질 수 있다. 즉, 제2 필름(63)에 의해 제1 코일부(51a)가 외부에 노출되지 않게 된다. 따라서, 제2 필름(63)은 제1 코일부(51a)를 보호하고, 제1 코일부(51a)의 제1 코일(52a) 간의 전기적인 쇼트를 방지하여 줄 수 있다. 제2 필름(63)은 절연성 및 강도가 우수한 재질로 형성될 수 있다. 예컨대, 제2 필름(63)은 플라스틱 재질일 수 있다. 구체적으로, 제2 필름(63)은 PI나 PET일 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. The
실시예에 따른 무선충전코일(50)은 제3 필름(65)을 더 포함할 수 있다. 제3 필름(65)은 제1 필름(61)의 상면 상에 배치될 수 있다. 구체적으로, 제3 필름(65)은 제2 코일부(51b) 상에 배치될 수 있다. 제3 필름(65)은 제1 필름(61) 및 제2 코일부(51b)에 접할 수 있다. 제3 필름(65)에 의해 제2 코일부(51b)가 덮혀질 수 있다. 즉, 제3 필름(65)에 의해 제2 코일부(51b)가 외부에 노출되지 않게 된다. 따라서, 제3 필름(65)은 제2 코일부(51b)를 보호하고, 제2 코일부(51b)의 제2 코일(52b) 간의 전기적인 쇼트를 방지하여 줄 수 있다. 제3 필름(65)은 절연성 및 강도가 우수한 재질로 형성될 수 있다. 예컨대, 제3 필름(65)은 플라스틱 재질일 수 있다. 구체적으로, 제3 필름(65)은 PI나 PET일 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. The
제1 코일부(51a)에서 제1 접촉패드(58)는 제2 필름(63)에 의해 덮혀지지 않고, 제2 코일부(51b)에서 제2 접촉패드(59)는 제3 필름(65)에 의해 덮혀지지 않을 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 이와 같이 노출된 제1 및 제2 접촉패드(58, 59)는 전원이 공급되는 신호 라인과 전기적으로 연결될 수 있다. The
한편, 제1 코일부(51a)는 제1 내지 제3 도전층(71a, 73a, 75a)을 포함할 수 있다. Meanwhile, the
제1 도전층(71a)은 제1 필름(61)의 하면 상에 배치될 수 있다. 제1 도전층(71a)은 다수회 권선된 형태로서 서로 간에 이격되어 배치될 수 있다. 제2 도전층(73a)은 제1 도전층(71a)을 둘러싸도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 제2 도전층(73a)은 제1 도전층(71a)의 상면 및 측면에 배치될 수 있다. 즉, 제1 도전층(71a)은 제2 도전층(73a)에 의해 둘러싸일 수 있다. 예를 들어, 제3 도전층(75a)은 제2 도전층(73a)을 둘러싸도록 배치될 수 있다. 제3 도전층(75a)은 제2 도전층(73a)의 상면 및 측면에 배치될 수 있다. 즉, 제2 도전층(73a)은 제3 도전층(75a)에 의해 둘러싸일 수 있다. The first
제1 도전층(71a)은 제1 필름(61)과의 부착력과 전기 전도도가 우수한 금속 재질로 형성될 수 있다. 예컨대, 제1 도전층(71a)은 은(Ag)을 포함할 수 있다. 나중에 설명되겠지만, 제1 도전층(71a)은 인쇄(printing) 공정에 의해 형성될 수 있다.The first
제2 도전층(73a)은 전기 전도도가 우수한 금속 재질로 형성될 수 있다. 아울러, 제2 도전층(73a)은 도금 공정에 적합한 금속 재질로 형성될 수 있다. 예컨대, 제2 도전층(73a)은 구리(Cu), 알루미늄(Al) 등을 포함할 수 있다. 나중에 설명되겠지만, 제2 도전층(73a)은 도금(plating) 공정에 의해 형성될 수 있다. The second
전기 전도도의 증가를 위해서는 일정한 두께가 확보되어야 하는데, 도금 공정에 의해 제2 도전층(73a)의 두께가 확보되기 어렵다. 이에 따라, 실시예에서는 인쇄 공정에 의해 형성되는 제1 도전층(71a)에 의해 도금 공정에 의해 형성되는 제2 도전층(73a)의 두께의 확보가 어려운 것이 보완될 수 있다. 즉, 인쇄 공정에 의해 일정 두께의 제1 도전층(71a)이 형성되고, 제1 도전층(71a) 상에 전기 전도도가 우수한 제2 도전층(73a)이 형성됨으로써, 무선충전코일(50)에서 요구되는 두께가 용이하게 확보될 수 있다. In order to increase the electrical conductivity, a certain thickness must be secured, and the thickness of the second
제3 도전층(75a)은 전기 전도도 및 내부식성이 우수한 금속 재질로 형성될 수 있다. 예컨대, 제3 도전층(75a)은 니켈(Ni), 크롬(Cr) 또는 이들의 합금을 포함할 수 있다. 제2 도전층(73a)이 구리로 형성되는 경우, 제2 도전층(73a)의 부식을 방지하기 위해 제2 도전층(73a) 상에 제3 도전층(75a)이 형성될 수 있다. The third
제2 도전층(73a) 자체가 내부식성이 우수한 재질로 형성되는 경우 제3 도전층(75a)은 형성되지 않아도 무방하므로, 제3 도전층(75a)은 선택적으로 채택 가능하다. When the second
제2 코일부(51b)는 제1 내지 제3 도전층(71b, 73b, 75b)을 포함할 수 있다. The
제1 도전층(71b)은 제1 필름(61)의 하면 상에 배치될 수 있다. 제1 도전층(71b)은 다수회 권선된 형태로서 서로 간에 이격되어 배치될 수 있다. 제2 도전층(73b)은 제1 도전층(71b)을 둘러싸도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 제2 도전층(73b)은 제1 도전층(71b)의 상면 및 측면에 배치될 수 있다. 즉, 제1 도전층(71b)은 제2 도전층(73b)에 의해 둘러싸일 수 있다. 제3 도전층(75b)은 제2 도전층(73b)을 둘러싸도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 제3 도전층(75b)은 제2 도전층(73b)의 상면 및 측면에 배치될 수 있다. 즉, 제2 도전층(73b)은 제3 도전층(75b)에 의해 둘러싸일 수 있다. The first
제1 도전층(71b)은 제1 필름(61)과의 부착력과 전기 전도도가 우수한 금속 재질로 형성될 수 있다. 예컨대, 제1 도전층(71b)은 은(Ag)을 포함할 수 있다. 나중에 설명되겠지만, 제1 도전층(71b)은 인쇄(printing) 공정에 의해 형성될 수 있다.The first
제2 도전층(73b)은 전기 전도도가 우수한 금속 재질로 형성될 수 있다. 아울러, 제2 도전층(73b)은 도금 공정에 적합한 금속 재질로 형성될 수 있다. 예컨대, 제2 도전층(73b)은 구리(Cu), 알루미늄(Al) 등을 포함할 수 있다. 나중에 설명되겠지만, 제2 도전층(73b)은 도금(plating) 공정에 의해 형성될 수 있다. The second
전기 전도도의 증가를 위해서는 일정한 두께가 확보되어야 하는데, 도금 공정에 의해 제2 도전층(73b)의 두께가 확보되기 어렵다. 이에 따라, 실시예에서는 인쇄 공정에 의해 형성되는 제1 도전층(71b)에 의해 도금 공정에 의해 형성되는 제2 도전층(73b)의 두께의 확보가 어려운 것이 보완될 수 있다. 즉, 인쇄 공정에 의해 일정 두께의 제1 도전층(71b)이 형성되고, 제1 도전층(71b) 상에 전기 전도도가 우수한 제2 도전층(73b)이 형성됨으로써, 무선충전코일(50)에서 요구되는 두께가 용이하게 확보될 수 있다. In order to increase the electrical conductivity, a certain thickness must be secured, and it is difficult to secure the thickness of the second
제3 도전층(75b)은 전기 전도도 및 내부식성이 우수한 금속 재질로 형성될 수 있다. 예컨대, 제3 도전층(75b)은 니켈(Ni), 크롬(Cr) 또는 이들의 합금을 포함할 수 있다. 제2 도전층(73b)이 구리로 형성되는 경우, 제2 도전층(73b)의 부식을 방지하기 위해 제2 도전층(73b) 상에 제3 도전층(75b)이 형성될 수 있다. The third
제2 도전층(73b) 자체가 내부식성이 우수한 재질로 형성되는 경우 제3 도전층(75b)은 형성되지 않아도 무방하므로, 제3 도전층(75b)은 선택적으로 채택 가능하다. When the second
한편, 제1 필름(61)의 두께는 제2 필름(63)의 두께 또는 제3 필름(65)의 두께와 동일하거나 더 클 수 있다. 제1 필름(61)의 두께는 제1 필름(61)의 상하에 배치되는 제1 코일부(51a)의 제1 코일(52a)과 제2 코일부(51b)의 제2 코일(52b)이 전기적으로 절연될 수 있는 최소한의 두께로 정의될 수 있다. On the other hand, the thickness of the
제2 필름(63)의 두께는 제3 필름(65)의 두께와 동일할 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 예컨대, 제1 필름(61)의 두께는 제2 필름(63)의 두께 대비 1:1배 내지 1:5배일 수 있다. 예컨대, 제1 필름(61)의 두께는 예컨대, 0.025mm이고, 제2 필름(63)의 두께는 0.015mm이며, 제3 필름(65)의 두께는 0.015mm일 수 있다.The thickness of the
제1 코일부(51a)에서 제1 코일(52a)의 폭(W)은 인접하는 제1 코일(52a) 사이의 간격(L)보다 클 수 있다. 이와 같은 배치 구조에 의해 제1 코일(52a)의 점유 면적이 극대화되어 무선충전효율이 향상될 수 있다. 예컨대, 제1 코일(52a)의 폭(W)은 0.8mm이고, 제1 코일(52a) 간 간격(L)은 0.1mm일 수 있다. 제1 코일(52a) 간 간격(L)은 구체적으로 나중에 설명될 인접하는 제1 코일(52a)의 제3 도전층(75a) 사이의 간격일 수 있다. 인접하는 제1 코일(52a)의 제1 도전층(71a) 사이의 간격은 0.3mm일 수 있다. The width W of the
제2 코일부(51b)에서 제2 코일(52b)의 폭은 제1 코일부(51a)에서 제1 코일(52a)의 폭과 동일할 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 아울러, 제2 코일부(51b)에서 제2 코일(52b) 사이의 간격은 제1 코일부(51a)에서 제1 코일(52a) 사이의 간격과 동일할 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 제2 코일부(51b)에서 제2 코일(52b)은 제1 코일부(51a)에서 제1 코일(52a)과 중첩될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. The width of the
제2 코일부(51b)에서 제2 코일(52b)의 폭은 인접하는 제2 코일(52b) 사이의 간격보다 클 수 있다. 이와 같은 배치 구조에 의해 제2 코일(52b)의 점유 면적이 극대화되어 무선충전효율이 향상될 수 있다. 예컨대, 제2 코일(52b)의 폭은 0.8mm이고, 제2 코일(52b) 간 간격은 0.1mm일 수 있다. 제2 코일(52b) 간 간격은 구체적으로 나중에 설명될 인접하는 제2 코일(52b)의 제3 도전층(75b) 사이의 간격일 수 있다. 인접하는 제2 코일(52b)의 제1 도전층(71b) 사이의 간격은 0.3mm일 수 있다. The width of the
한편, 실시예에 따른 무선충전코일(50)은 제1 필름(61)에 형성된 다수의 비아홀(67)을 더 포함할 수 있다. 비아홀(67)은 제1 필름(61)의 상면으로부터 하면으로 관통되는 개구일 수 있다. 비아홀(67)은 위에서 보았을 때 원 형상을 가질 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. Meanwhile, the
비아홀(67)은 서로 마주하고 중첩되는 제1 코일부(51a) 및 제2 코일부(51b)에 대응되는 제1 필름(61)의 중첩영역에 형성될 수 있다. 구체적으로, 각 비아홀(67)은 제1 코일부(51a)의 다수의 제1 코일(52a) 각각과 제2 코일부(51b)의 다수의 제2 코일(52b) 각각에 의해 중첩되는 제1 필름(61)의 중첩 영역에 형성될 수 있다. The via holes 67 may be formed in the overlapping region of the
예컨대, 제1 코일부(51a)의 제1 중공부(53a)나 제2 코일부(51b)의 제2 중공부(53b)를 기준으로 3시 방향, 6시 방향, 9시 방향 그리고 12시 방향을 따라 다수의 비아홀(67)이 형성될 수 있다. 6 o'clock direction, 9 o'clock direction and 12 o'clock position with respect to the first
예컨대, 비아홀(67)의 직경은 제1 코일부(51a)의 제1 코일(52a) 또는 제2 코일부(51b)의 제2 코일(52b)의 폭보다 작을 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. For example, the diameter of the via
예컨대, 비아홀(67)에는 연결부(77)가 배치될 수 있다. 연결부는 제1 필름(61)의 하면 상에 배치되는 제1 코일부(51a)의 제1 코일(52a)과 제1 필름(61)의 상면 상에 배치되는 제2 코일부(51b)의 제2 코일(52b)을 전기적으로 연결시킬 수 있다. For example, the via
제1 예로서, 연결부(77)는 제1 코일부(51a) 또는 제2 코일부(51b)의 제1 도전층(71a, 71b)과 동일한 금속 재질로 형성될 수 있다. 예컨대, 연결부(77)는 은(Ag)을 포함할 수 있다. 예컨대, 제1 도전층(71a, 71b)과 연결부(77)가 동시에 일체로 형성될 수 있다. 이러한 경우, 연결부(77)의 일측은 제1 코일부(51a)의 제1 코일(52a)의 제1 도전층(71a, 71b)에 전기적으로 연결되고, 연결부(77)의 타측은 제2 코일부(51b)의 제2 코일(52b)의 제1 도전층(71a, 71b)에 전기적으로 연결될 수 있다. As a first example, the
제2 예로서, 연결부(77)는 제1 코일부(51a) 또는 제2 코일부(51b)의 제2 도전층(73a, 73b)과 동일한 금속 재질로 형성될 수 있다. 예컨대, 연결부(77)는 구리(Cu), 알루미늄(Al) 등을 포함할 수 있다. 예컨대, 제2 도전층(73a, 73b)과 연결부(77)가 동시에 일체로 형성될 수 있다. 이러한 경우, 연결부(77)의 일측은 제1 코일부(51a)의 제1 코일(52a)의 제1 도전층(71a)을 관통하여 제2 도전층(73a, 73b)에 전기적으로 연결되고, 연결부(77)의 타측은 제2 코일부(51b)의 제2 코일(52b)의 제1 도전층(71b)을 관통하여 제2 도전층(73a, 73b)에 전기적으로 연결될 수 있다. As a second example, the
제3 예로서, 연결부(77)는 제1 코일부(51a) 또는 제2 코일부(51b)의 제3 도전층(75a, 75b)과 동일한 금속 재질로 형성될 수 있다. 예컨대, 연결부(77)는 니켈(Ni), 크롬(Cr) 또는 이들의 합금을 포함할 수 있다. 예컨대, 제3 도전층(75a, 75b)과 연결부(77)가 동시에 일체로 형성될 수 있다. 이러한 경우, 연결부(77)의 일측은 제1 코일부(51a)의 제1 코일(52a)의 제1 및 제2 도전층(71a, 73a) 각각을 관통하여 제3 도전층(75a, 75b)에 전기적으로 연결되고, 연결부(77)의 타측은 제2 코일부(51b)의 제2 코일(52b)의 제1 및 제2 도전층(71b, 73b) 각각을 관통하여 제3 도전층(75a, 75b)에 전기적으로 연결될 수 있다. As a third example, the
제4 예로서, 연결부(77)는 제1 코일부(51a) 또는 제2 코일부(51b)의 제1 도전층(71a, 71b), 제2 도전층(73a, 73b) 및 제3 도전층(75a, 75b) 이외의 다른 금속 재질로 형성될 수 있다. As a fourth example, the connecting
제5 예로서, 연결부(77)는 제1 코일부(51a) 또는 제2 코일부(51b)의 제1 도전층(71a, 71b), 제2 도전층(73a, 73b) 및 제3 도전층(75a, 75b) 모두를 포함하는 재질로 형성될 수 있다. As a fifth example, the connecting
한편, 제2 도전층(73a, 73b)의 두께는 제1 도전층(71a, 71b)의 두께 또는 제3 도전층(75a, 75b)의 두께보다 클 수 있다. 제1 도전층(71a, 71b)의 두께는 제3 도전층(75a, 75b)의 두께보다 클 수 있다. 제2 도전층(73a, 73b)은 전류의 흐름을 용이하게 하기 위해 두껍게 형성될 수 있다. 제3 도전층(75a, 75b)은 제2 도전층(73a, 73b)의 부식을 방지하기 위한 것으로서, 얇게 형성될 수 있다. The thickness of the second
예컨대, 제2 도전층(73a, 73b)의 두께는 제1 도전층(71a, 71b)의 두께 대비 1: 7배 내지 1:15배일 수 있다. 예컨대, 제1 도전층(71a, 71b)의 두께는 제3 도전층(75a, 75b)의 두께 대비 1:1.5배 내지 1:2.5배일 수 있다. 예컨대, 제1 도전층(71a, 71b)의 두께는 0.01mm이고, 제2 도전층(73a, 73b)의 두께는 0.12mm이며, 제3 도전층(75a, 75b)의 두께는 0.005mm, 즉 5㎛일 수 있다. For example, the thickness of the second
도 10은 실시예에 따른 무선충전코일을 제조하는 공정을 설명하는 도면이다.10 is a view for explaining a process for manufacturing a wireless charging coil according to the embodiment.
도 10a에 도시한 바와 같이, 제1 필름(61)이 마련될 수 있다. As shown in Fig. 10A, a
제1 필름(61)에는 다수의 비아홀(67)이 형성될 수 있다. 비아홀(67)은 제1 필름(61)의 상면으로부터 하면으로 관통되도록 형성될 수 있다. 비아홀(67)은 제1 필름(61) 상에 레이저 조사나 펀칭 공정에 의해 형성될 수 있다. A plurality of via
비아홀(67)은 나중에 형성될 제1 코일부(51a)와 제2 코일부(51b)가 중첩되는 제1 필름(61)의 중첩영역에 형성될 수 있다. 중첩영역은 제1 코일부(51a) 또는 제2 코일부(51b)에 대응될 수 있다. 제1 코일부(51a)의 내측에 제1 중공부(53a)가 정의되고, 제2 코일부(51b)의 내측에 제2 중공부(53b)가 정의될 수 있다. 제1 중공부(53a)나 제2 중공부(53b)는 코일이 형성되지 않을 수 있다. The via
도 10b에 도시한 바와 같이, 제1 필름(61)의 하면과 상면 각각에 제1 도전층(71a, 71b)이 형성될 수 있다. 예컨대, 금속 페이스트, 구체적으로 은(Ag) 페이스트가 스크린(screen) 상에 분사되어, 스크린을 통과한 은 페이스트가 제1 필름(61)의 하면 상에 제1 도전층(71a)으로 형성될 수 있다. 스크린은 제1 도전층(71a)에 대응되는 개구부를 갖도록 설계될 수 있다. The first
먼저, 제1 인쇄 공정을 수행하여 제1 필름(61)의 하면 상에 제1 도전층(71a)이 형성될 수 있다. 제1 필름(61)의 하면 상에 형성되는 제1 도전층(71a)은 제1 코일부(51a)의 제1 코일(52a), 절곡부(54), 제1 연장라인(55) 및 제1 접촉패드(58)에 대응되도록 형성될 수 있다. First, a first
이어서, 제2 인쇄 공정을 수행하여 제1 필름(61)의 상면 상에 제1 도전층(71b)이 형성될 수 있다. 제1 필름(61)의 상면 상에 형성되는 제1 도전층(71b)은 제2 코일부(51b)의 제2 코일(52b), 제2 연장라인(57) 및 제1 접촉패드(58)에 대응되도록 형성될 수 있다. Then, a first
이와 달리, 제1 필름(61)의 상면 상에 제1 도전층(71b)이 먼저 형성된 후, 제1 필름(61)의 하면 상에 제1 도전층(71a)이 형성될 수도 있다. Alternatively, the first
제1 도전층(71a, 71b)은 비아홀(67)에 형성되어 연결부(77)가 되거나 비아홀(67)에 형성되지 않을 수 있다. The first
도 10c에 도시한 바와 같이, 제1 도금 공정을 이용하여 제1 도전층(71a, 71b) 상에 제2 도전층(73a, 73b)이 형성될 수 있다. As shown in Fig. 10C, the second
인쇄 공정과 달리, 제1 도금 공정을 이용하여 제1 필름(61)의 하면 상에 배치된 제1 도전층(71a)과 제1 필름(61)의 상면 상에 배치된 제1 도전층(71b) 상에 동시에 제2 도전층(73a, 73b)이 형성될 수 있다. The first
구체적으로, 용기에 금속 재질, 예컨대 구리(Cu), 알루미늄(Al) 등이 포함된 전해액에 제1 도전층(71a, 71b)이 형성된 제1 필름(61)이 담궈진 후, 전해액에 전원이 인가됨으로써 전해액에 포함된 금속 재질이 제1 도전층(71a, 71b) 상에 부착되어 제2 도전층(73a, 73b)이 형성될 수 있다. 따라서, 제1 도전층(71a, 71b)은 제2 도전층(73a, 73b)을 형성하기 위한 시드(seed)층일 수 있다. 제1 도전층(71a, 71b)은 제2 도전층(73a, 73b)에 의해 둘러싸일 수 있다. Specifically, after the
도 10d에 도시한 바와 같이, 제2 도금 공정을 이용하여 제2 도전층(73a, 73b) 상에 제3 도전층(75a, 75b)이 형성될 수 있다. 제3 도전층(75a, 75b)은 선택적으로 채택 가능한 것으로서, 제2 도전층(73a, 73b)이 내부식성을 가지는 경우, 제3 도전층(75a, 75b)은 형성되지 않을 수 있다. The third
구체적으로, 용기에 금속 재질, 예컨대 니켈(Ni)이나 크롬(Cr)이 포함된 전해액에 제2 도전층(73a, 73b)이 형성된 제1 필름(61)이 담궈진 후, 전해액에 전원이 인가됨으로써 전해액에 포함된 금속 재질이 제2 도전층(73a, 73b) 상에 부착되어 제3 도전층(75a, 75b)이 형성될 수 있다. 따라서, 제2 도전층(73a, 73b)은 제3 도전층(75a, 75b)을 형성하기 위한 시드(seed)층일 수 있다. 제2 도전층(73a, 73b)은 제3 도전층(75a, 75b)에 의해 둘러싸일 수 있다. Specifically, after the
이에 따라, 제1 필름(61)의 하면 상에 제1 내지 제3 도전층으로 이루어진 제1 코일부(51a)가 형성되고, 제1 필름(61)의 상면 상에 제1 내지 제3 도전층으로 이루어진 제2 코일부(51b)가 형성될 수 있다. Thus, a
제1 코일부(51a)는 다수의 제1 코일(52a), 절곡부(54), 제1 연장라인(55) 및 제1 접촉패드(58)를 포함할 수 있다. 제2 코일부(51b)는 다수의 제2 코일(52b), 제2 연장라인(57) 및 제2 접촉패드(59)를 포함할 수 있다. The
도 10e에 도시한 바와 같이, 예컨대 열 압착 공정을 이용하여 제1 필름(61)의 하면 및 상면 상에 제2 필름(63) 및 제3 필름(65)이 형성될 수 있다. The
열 압착 공정에 의해 제2 및 제3 필름(63, 65)이 동시에 형성될 수도 있고, 제2 및 제3 필름(63, 65)이 순차적으로 형성될 수도 있다. 열 압착 공정이란 열과 압력이 동시에 가해지는 공정으로서, 열과 압력에 의해 제2 및 제3 필름(63, 65)이 제1 필름(61)에 고정될 수 있다. The second and
제2 및 제3 필름(63, 65)에 의해 제1 코일부(51a) 및 제2 코일부(51b)가 보호되고, 또한 제1 코일부(51a)의 다수의 제1 코일(52a) 및 제2 코일부(51b)의 다수의 제2 코일(52b) 사이의 전기적인 쇼트가 방지될 수 있다. The
도 10e에서는 제2 필름(63)의 하면 또는 제3 필름(65)의 상면이 평평한 면을 가지는 것으로 도시되고 있지만, 제2 필름(63) 또는 제3 필름(65)의 두께가 제1 코일부(51a) 또는 제2 코일부(51b)의 제1 내지 제3 도전층(71a, 73a, 75a)의 두께보다 작은 경우, 제2 필름(63)의 하면 또는 제3 필름(65)의 상면은 평평하지 않은 면을 가질 수 있다. 즉, 제2 필름(63)의 하면 또는 제3 필름(65)의 상면은 제1 코일부(51a)와 제1 필름(61) 사이의 두께 단차에 대응되는 형상을 가질 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 10E, the lower surface of the
종래에 따르면, 은(Ag)을 포함하는 페이스트로 인쇄되어 안테나가 형성되는 경우에 저항이 매우 높아 무선충전용으로는 적합하지 않아 누구도 이러한 방법으로 무선 충전용 안테나를 만들고자 하는 시도를 하지 못하였다. According to the conventional art, when an antenna is printed with a paste containing silver (Ag), the resistance is very high, which is not suitable for wireless charging. Thus, no one has attempted to make a wireless charging antenna in this manner.
그러나, 실시예에 따른 무선충전코일은 은(Ag)을 포함하는 페이스트를 인쇄하여 무선충전코일의 모양을 형성한 후, 최적의 도금 공정을 통하여 저항이 최소화도록 하여 무선충전용에 적합하도록 성능을 향상시켰다. 이로 인하여, 종래 사용되는 FPCB 타입의 코일 대비 공정이 1/2로 감소하고, 가격이 저렴함에도 불구하고 동일한 성능을 가지는 무선 충전용 코일을 얻을 수 있게 되었다. 이는 당업계에서 누구도 시도하지 못했던 해결 방법으로 획기적인 공정 단순화 및 원가 절감의 효과를 가진다.However, in the wireless charging coil according to the embodiment, the paste containing silver (Ag) is printed to form the shape of the wireless charging coil, and the resistance is minimized through the optimal plating process, . Thus, the conventional FPCB type coil-to-coil process is reduced to half, and a wireless charging coil having the same performance can be obtained even though the cost is low. This is a solution that has not been tried by anyone in the industry, and has a remarkable process simplification and cost reduction effect.
이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The features, structures, effects and the like described in the embodiments are included in at least one embodiment and are not necessarily limited to only one embodiment. Furthermore, the features, structures, effects and the like illustrated in the embodiments can be combined and modified by other persons skilled in the art to which the embodiments belong. Accordingly, the contents of such combinations and modifications should be construed as being included in the scope of the embodiments.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 실시예를 한정하는 것이 아니며, 실시예가 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 설정하는 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention. It can be seen that the modification and application of branches are possible. For example, each component specifically shown in the embodiments can be modified and implemented. It is to be understood that the present invention may be embodied in many other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof.
50: 무선충전코일
51a, 51b: 코일부
52a, 52b: 코일
53a, 53b: 중공부
54: 절곡부
55, 57: 연장라인
58, 59: 접촉패드
61, 63, 65: 필름
67: 비아홀
71a, 71b: 제1 도전층
73a, 73b: 제2 도전층
75a, 75b: 제3 도전층
77: 연결부50: Wireless charging coil
51a and 51b:
52a, 52b: coil
53a and 53b:
54:
55, 57: extension line
58, 59: contact pad
61, 63, 65: Film
67: Via hole
71a, 71b: a first conductive layer
73a, 73b: a second conductive layer
75a, 75b: a third conductive layer
77: Connection
Claims (23)
상기 제1 필름의 제1 면 상에 배치되는 제1 코일부;
상기 제1 필름의 제2 면 상에 배치되는 제2 코일부;
상기 제1 코일부와 상기 제2 코일부를 전기적으로 연결시키기 위해 상기 다수의 비아홀에 배치되는 연결부; 및
상기 제1 코일부의 내측 일단으로부터 연장되고 상기 제2 코일부와 중첩되는 제1 연장라인을 포함하고,
상기 제1 및 제2 코일부는 적어도 하나 이상의 도전층을 포함하고,
상기 제1 및 제2 코일부 각각은 제1 도전층, 상기 제2 도전층을 둘러싸는 제2 도전층 및 상기 제2 도전층을 둘러싸는 제3 도전층을 포함하는 무선충전코일.A first film having a plurality of via holes;
A first coil portion disposed on a first side of the first film;
A second coil portion disposed on a second side of the first film;
A connection portion disposed in the plurality of via holes to electrically connect the first coil portion and the second coil portion; And
And a first extension line extending from an inner end of the first coil section and overlapping the second coil section,
Wherein the first and second coil portions include at least one conductive layer,
Wherein each of the first and second coil portions includes a first conductive layer, a second conductive layer surrounding the second conductive layer, and a third conductive layer surrounding the second conductive layer.
상기 제1 코일부의 내측 일단으로부터 절곡되는 절곡부를 더 포함하는 무선충전코일.The method according to claim 1,
And a bent portion bent from an inner end of the first coil portion.
상기 제1 코일부는 다수회 권선된 제1 코일을 포함하고,
상기 절곡부는 일측이 상기 제1 코일과 전기적으로 연결되고 타측이 상기 제1 연장라인과 전기적으로 연결되는 무선충전코일.3. The method of claim 2,
Wherein the first coil portion includes a first coil wound a plurality of times,
Wherein the bent portion has one side electrically connected to the first coil and the other side electrically connected to the first extension line.
상기 제1 코일, 상기 절곡부 및 상기 제1 연장라인은 일체로 형성되는 무선충전코일.The method of claim 3,
Wherein the first coil, the bent portion, and the first extension line are integrally formed.
상기 제2 코일부는 다수 회 권선된 제2 코일; 및
상기 제2 코일의 일측으로부터 상기 제2 코일부의 외측으로 연장되는 제2 연장라인을 포함하고,
상기 제1 연장라인은 상기 제2 코일과 중첩되는 무선충전코일.The method of claim 3,
The second coil portion includes a plurality of turns of a second coil; And
And a second extension line extending from one side of the second coil to the outside of the second coil section,
Wherein the first extension line overlaps with the second coil.
상기 제1 연장라인은 상기 제2 코일에 교차하는 방향으로 연장되는 무선충전코일.6. The method of claim 5,
Wherein the first extension line extends in a direction crossing the second coil.
상기 비아를 통해 상기 제1 코일과 상기 제2 코일이 전기적으로 연결되는 무선충전코일.6. The method of claim 5,
And the first coil and the second coil are electrically connected through the via.
상기 제1 코일은 서로 이격되는 제1 및 제2 단부를 가지며,
상기 제1 연장라인의 일 측면은 상기 제1 코일의 상기 제1 단부로부터 이격되고, 상기 제1 연장라인의 타 측면은 상기 제1 코일의 상기 제2 단부로부터 이격되는 무선충전코일.The method of claim 3,
The first coil having first and second ends spaced apart from each other,
Wherein one side of the first extension line is spaced from the first end of the first coil and the other side of the first extension line is spaced from the second end of the first coil.
상기 제1 연장라인과 상기 제1 단부 또는 제2 단부 사이의 간격은 0.4mm 내지 0.8mm인 무선충전코일.9. The method of claim 8,
And the distance between the first extension line and the first end or the second end is 0.4 mm to 0.8 mm.
상기 제1 연장라인의 길이는 상기 제2 코일부의 최내측으로부터 상기 제2 코일부의 최외측까지의 최단거리보다 큰 무선충전코일.The method according to claim 1,
Wherein the length of the first extension line is larger than the shortest distance from the innermost side of the second coil section to the outermost side of the second coil section.
상기 제2 도전층은 상기 제1 도전층과 상이한 금속 재질을 포함하는 무선충전코일.The method according to claim 1,
Wherein the second conductive layer comprises a metal material different from the first conductive layer.
상기 제3 도전층은 상기 제1 및 제2 도전층과 상이한 금속 재질을 포함하는 무선충전코일.The method according to claim 1,
Wherein the third conductive layer comprises a metal material different from the first and second conductive layers.
상기 제1 도전층은 은(Ag)을 포함하고,
상기 제2 도전층은 구리(Cu) 또는 알루미늄(Al)을 포함하며,
상기 제3 도전층은 니켈(Ni), 크롬(Cr) 및 이들의 합금으로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는 무선충전코일.The method according to claim 1,
Wherein the first conductive layer comprises silver (Ag)
Wherein the second conductive layer comprises copper (Cu) or aluminum (Al)
Wherein the third conductive layer comprises at least one selected from the group consisting of nickel (Ni), chromium (Cr), and alloys thereof.
상기 제2 도전층의 두께는 상기 제1 도전층의 두께 대비 1: 7배 내지 1:15배인 무선충전코일.The method according to claim 1,
Wherein the thickness of the second conductive layer is 1: 7 to 1: 15 times the thickness of the first conductive layer.
상기 제1 도전층의 두께는 상기 제3 도전층의 두께 대비 1:1.5배 내지 1:2.5배인 무선충전코일.The method according to claim 1,
Wherein the thickness of the first conductive layer is 1: 1.5 times to 1: 2.5 times the thickness of the third conductive layer.
상기 연결부는 상기 제2 도전층과 동일한 금속 재질을 포함하는 무선충전코일.The method according to claim 1,
Wherein the connection portion includes the same metal material as the second conductive layer.
상기 연결부의 일측은 상기 제1 코일의 상기 제1 도전층을 관통하여 상기 제2 도전층에 전기적으로 연결되고,
상기 연결부의 타측은 상기 제2 코일의 상기 제1 도전층을 관통하여 상기 제2 도전층에 전기적으로 연결되는 무선충전코일.6. The method of claim 5,
Wherein one side of the connection portion is electrically connected to the second conductive layer through the first conductive layer of the first coil,
And the other side of the connection portion is electrically connected to the second conductive layer through the first conductive layer of the second coil.
상기 연결부는 상기 제1 내지 제3 도전층 중 적어도 하나와 동일한 금속 재질을 포함하는 무선충전코일.The method according to claim 1,
Wherein the connection portion includes the same metal material as at least one of the first to third conductive layers.
상기 제1 코일부 상에 배치되는 제2 필름; 및
상기 제2 코일부 상에 배치되는 제3 필름을 포함하는 무선충전코일.The method according to claim 1,
A second film disposed on the first coil part; And
And a third film disposed on the second coil portion.
인쇄 공정을 이용하여 상기 제1 필름의 제1 면 및 제2 면 각각에 다수회 권선된 형태로 서로 이격되는 제1 도전층을 형성하는 단계;
제1 도금 공정을 이용하여 상기 제1 도전층을 둘러싸는 제2 도전층을 형성하는 단계;
제2 도금 공정을 이용하여 상기 제2 도전층을 둘러싸는 제3 도전층을 형성하는 단계; 및
상기 비아홀에 연결부를 형성하는 단계를 포함하고,
상기 제1 필름의 상기 제1 면 상에 형성되는 상기 제1 내지 제3 도전층에 의해 제1 코일부가 형성되고,
상기 제1 필름의 상기 제2 면 상에 형성되는 상기 제1 내지 제3 도전층에 의해 제2 코일부가 형성되고,
상기 연결부는 상기 제1 내지 제3 도전층 중 하나와 동시에 형성되는 무선충전코일의 제조방법.Providing a first film having a plurality of via holes;
Forming a first conductive layer on the first and second sides of the first film, the first conductive layer being spaced apart from each other by a plurality of turns using a printing process;
Forming a second conductive layer surrounding the first conductive layer using a first plating process;
Forming a third conductive layer surrounding the second conductive layer using a second plating process; And
And forming a connection portion in the via hole,
A first coil portion is formed by the first to third conductive layers formed on the first surface of the first film,
A second coil portion is formed by the first to third conductive layers formed on the second surface of the first film,
Wherein the connection portion is formed simultaneously with one of the first to third conductive layers.
상기 제1 도전층은 은(Ag)을 포함하고,
상기 제2 도전층은 구리(Cu) 또는 알루미늄(Al)을 포함하며,
상기 제3 도전층은 니켈(Ni), 크롬(Cr) 및 이들의 합금으로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는 무선충전코일의 제조방법.21. The method of claim 20,
Wherein the first conductive layer comprises silver (Ag)
Wherein the second conductive layer comprises copper (Cu) or aluminum (Al)
Wherein the third conductive layer comprises at least one selected from the group consisting of nickel (Ni), chromium (Cr), and alloys thereof.
열 압착 공정을 이용하여 상기 제1 필름의 상기 제1 및 제2 면 각각에 제2 및 제3 필름을 형성하는 단계를 더 포함하는 무선충전코일의 제조방법.21. The method of claim 20,
And forming a second film and a third film on each of the first and second surfaces of the first film using a thermocompression process.
상기 인쇄회로기판 상에 배치되는 제1항 내지 제19항 중 어느 하나의 항에 의한 다수의 무선충전코일; 및
상기 인쇄회로기판과 상기 무선충전코일 사이에 배치되는 차폐재를 포함하는 무선충전장치.Printed circuit board;
A plurality of wireless charging coils according to any one of claims 1 to 19 arranged on the printed circuit board; And
And a shielding member disposed between the printed circuit board and the wireless charging coil.
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