KR20200018001A - 코일 모듈 - Google Patents

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KR20200018001A
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wpt
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원재선
김희승
여순정
이동렬
장재혁
노영승
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주식회사 위츠
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Abstract

절연층과, 상기 절연층의 적어도 일면에 형성되는 WPT용 코일 및 상기 WPT용 코일의 주위, 또는 상기 WPT용 코일의 주위와 상기 절연층의 하면, 또는 상기 절연층의 하면에만 배치되는 방열 패턴을 포함하며, 상기 방열 패턴은 상기 WPT용 코일의 폭보다 좁은 폭을 가지는 코일 모듈이 개시된다.

Description

코일 모듈{Coil moudule}
본 발명은 코일 모듈에 관한 것이다.
많은 모바일 업체에서는 무선 충전을 채용하고 있으나 실 고객층에서는 이를 많이 사용하지 않고 있다. 이는 무선충전기의 보급이 일반화되지 않은 점도 있지만 유선충전에 비해 느린 충전속도로 인한 불편함이 가장 큰 원인으로 작용하고 있다. 느린 충전 속도를 개선하기 위해서는 먼저 충전 전력을 높여야 할 필요성이 있다. 하지만 충전 전력을 높이면 발열이 심화되어 셋트 업체에서 지정하는 온도를 만족하지 못하게 되어 무선충전 제품의 제품화 혹은 상품화에 걸림돌로 작용하고 있다.
한편, Rx 공진기를 기준으로 봤을 때 내부 발열의 원인은 다양하지만 주원인으로는 코일에서 발생하는 코일의 전력손실과 자성체에 의해서 발생하는 전력손실 및 PMIC(Power Management IC)의 전력손실로 구분된다. Rx 공진기의 방열 메카니즘을 살펴보면 코일의 전력손실에 의해서 발생된 열은 자성체 시트를 거쳐 방열시트(Graphite)로 전달되어 방열이 이루어진다.
따라서, 코일에서 발생하는 열을 최소화하여 발열을 줄이는 것뿐만 아니라 코일에 의해 발생된 열을 주위의 기구물 등을 활용해서 효율적으로 방열시켜주는 구조의 개발이 필요한 실정이다.
국내 공개특허공보 제2017-7093호
방열 특성을 향상시킬 수 있는 코일 모듈이 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 코일 모듈은 절연층과, 상기 절연층의 적어도 일면에 형성되는 WPT용 코일 및 상기 WPT용 코일의 주위 또는 상기 절연층의 하면에 배치되는 방열 패턴을 포함하며, 상기 방열 패턴은 상기 WPT용 코일의 폭보다 좁은 폭을 가질 수 있다.
상기 방열 패턴은 상기 WPT용 코일로 사용되는 도체의 표피 깊이(skin depth)의 5배 이하의 폭을 가질 수 있다.
상기한 코일 모듈은 상기 절연층의 가장자리에 배치되며 상기 절연층의 적어도 일면에 구비되는 더미패턴을 더 포함하며, 상기 방열 패턴은 상기 더미패턴에 연결될 수 있다.
상기 방열 패턴은 상기 WPT용 코일과 상기 더미패턴 사이에 배치될 수 있다.
상기 WPT용 코일은 상기 절연층의 상면에 배치되고, 상기 방열 패턴은 상기 절연층의 저면에 배치될 수 있다.
상기 방열 패턴은 상기 절연층의 저면 전체 영역에 배치될 수 있다.
상기 방열 패턴은 상기 절연층의 폭 방향으로 배치되는 바 형상을 가지는 제1 방열 패턴을 구비할 수 있다.
상기 방열 패턴은 상기 절연층의 길이 방향으로 배치되는 바 형상을 가지는 제2 방열 패턴을 구비할 수 있다.
상기 방열 패턴은 방사형으로 배치되는 바 형상을 가지는 제3 방열 패턴을 구비할 수 있다.
상기 방열 패턴은 상기 절연층의 폭 방향, 길이 방향 및 방사형 방향 중 적어도 두 개 이상의 방향으로 배치되는 바 형상을 가질 수 있다.
상기한 코일 모듈은 상기 WPT 코일을 덮도록 배치되는 차폐시트를 더 포함할 수 있다.
상기 방열 패턴은 상기 WPT용 코일의 두께와 동일하거나 얇은 두께를 가질 수 있다.
상기한 코일 모듈은 상기 절연층의 적어도 일면에 형성되며 상기 절연층의 가장자리에 배치되는 NFC용 코일을 더 포함할 수 있다.
상기 방열 패턴은 상기 NFC용 코일로 사용되는 도체의 표피 깊이(skin depth)의 25배 이하의 폭을 가질 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 코일 모듈은 절연층과, 상기 절연층의 적어도 일면에 형성되는 NFC용 코일 및 상기 NFC용 코일의 내측 영역 및 NFC용 코일의 외측 영역에 배치되는 방열 패턴을 포함하며, 상기 방열 패턴은 상기 NFC용 코일의 폭보다 좁은 폭을 가질 수 있다.
상기 방열 패턴은 상기 NFC용 코일로 사용되는 도체의 표피 깊이(skin depth)의 25배 이하의 폭을 가질 수 있다.
상기한 코일 모듈은 상기 절연층의 가장자리에 배치되며 상기 절연층의 적어도 일면에 구비되는 더미패턴을 더 포함하며, 상기 방열 패턴은 상기 더미패턴에 연결될 수 있다.
상기한 코일 모듈은 상기 절연층의 적어도 일면에 형성되며, 상기 NFC용 코일의 내측 영역에 배치되는 WPT용 코일을 더 포함할 수 있다.
상기 방열 패턴은 상기 WPT용 코일로 사용되는 도체의 표피 깊이(skin depth)의 5배 이하의 폭을 가질 수 있다.
방열 특성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 코일 모듈을 나타내는 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 코일 모듈을 나타내는 개략 평면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 코일 모듈을 설명하기 위한 개략 단면 구성도이다.
도 4는 도 2의 A부를 나타내는 확대도이다.
도 5는 도 2의 B부를 나타내는 확대도이다.
도 6는 도 2의 C부를 나타내는 확대도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 코일 모듈을 설명하기 위한 개략 단면 구성도이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 코일 모듈을 나타내는 평면도이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 코일 모듈을 나타내는 저면도이다.
도 10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 코일 모듈을 설명하기 위한 개략 단면 구성도이다.
도 11은 본 발명의 제3 실시예에 따른 코일 모듈을 나타내는 평면도이다.
도 12는 본 발명의 제3 실시예에 따른 코일 모듈을 나타내는 저면도이다.
도 13은 코일 모듈의 방열 패턴의 제1 변형 실시예를 나타내는 평면도이다.
도 14는 본 발명의 제4 실시예에 따른 코일 모듈을 나타내는 평면도이다.
도 15는 본 발명의 제4 실시예에 따른 코일 모듈을 나타내는 저면도이다.
도 16은 본 발명의 제5 실시예에 따른 코일 모듈을 나타내는 평면도이다.
도 17은 본 발명의 제5 실시예에 따른 코일 모듈을 나타내는 저면도이다.
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 본 발명의 제1 실시예에 따른 코일 모듈을 나타내는 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 코일 모듈을 나타내는 개략 평면도이고, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 코일 모듈을 설명하기 위한 개략 단면 구성도이고, 도 4는 도 2의 A부를 나타내는 확대도이고, 도 5는 도 2의 B부를 나타내는 확대도이고, 도 6는 도 2의 C부를 나타내는 확대도이다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 코일 모듈(100)은 일예로서, 절연층(110), 커버층(115), 코일부(120), 방열패턴(160), 더미 패턴(170), 차폐시트(180) 및 보호필름(190)을 포함하여 구성될 수 있다.
절연층(110)는 일예로서, 경질의 재질로 이루어질 수 있다. 그리고, 절연층(110)는 코일부(120)가 형성되는 기재가 되는 요소로서, 내열성 및 내압성을 가지며 가요성을 갖는 소재일 수 있다. 일예로서, 절연층(110)는 에폭시 수지를 함유하는 재질(예를 들어, FR-3, FR-4 등)로 이루어질 수 있다. 즉, 절연층(110)는 에폭시 수지 접합제를 함친시킨 여러겹의 종이로 이루어지거나, 에폭시 수지가 함침된 유리섬유가 여러겹 쌓여서 구성될 수 있다.
또한, 절연층(110)는 일예로서, 플렉시블 회로기판의 절연층일 수 있으며, 코일부(120)는 절연층(110)의 양면에 형성될 수 있다.
한편, 절연층(110)에는 외부와의 전기적 연결을 위해 연장 형성되는 입출력 단자부(112)가 형성될 수 있다. 그리고, 입출력 단자부(112)에는 일예로서, 복수개의 연결단자(112a)가 형성될 수 있으며, 연결단자(112a)에 상기한 코일부(120)가 연결된다. 한편, 입출력 단자부(112)에 구비되는 복수개의 연결단자(112a)의 개수는 다양하게 변경 가능할 것이다.
커버층(115)은 코일부(120), 방열 패턴(160), 더미 패턴(170)을 덮도록 배치된다. 커버층(115)은 투명한 재질로 이루어질 수 있으며, 코일부(120), 방열 패턴(160), 더미 패턴(170)을 보호하는 역할을 수행한다.
코일부(120)는 절연층(110)의 양면에 형성되며, 입출력 단자부(112)에 연결된다. 일예로서, 코일부(120)는 시계방향 또는 반시계방향으로 권선되는 원형, 타원형 또는 다각형 형상의 평판형 코일로 이루어질 수 있다.
코일부(120)는 대략 절연층(110)의 외곽을 따라 배치되는 NFC용 코일(130)과, 절연층(110)의 중앙부에 배치되는 WPT용 코일(140) 및 상기 WPT용 코일(140)의 상부에 배치되는 MST용 코일(150)을 포함하여 구성될 수 있다.
NFC용 코일(130)은 절연층(110)의 양면에 형성되며, 절연층(110)의 양면에 형성되는 NFC용 코일(130)은 직렬 또는 병렬 연결될 수 있다. 또한, NFC용 코일(130)은 입출력 단자부(112)에 연결되고 절연층(110)의 가장자리를 따라 일방향으로 적어도 한 번의 턴을 가져 내측 영역을 형성할 수 있다. 한편, NFC용 코일(130)은 내측 영역을 가로지도록 배치되는 제1 패턴(132)을 구비할 수 있다.
패턴(132)은 WPT용 코일(140)을 가로지르도록 배치된다.
한편, WPT용 코일(140)도 입출력 단자부(112)에 연결되고 절연층(110)의 중앙부에 배치된다. 그리고, WPT용 코일(140)은 NFC용 코일(130)의 내측 영역에 배치되며, 대략 원형의 나선 형상을 가질 수 있다. 다만, WPT용 코일(140)의 형상은 타원, 다각형의 나선 형상 등으로 다양하게 변경 가능할 것이다.
일예로서, WPT용 코일(140)은 절연층(110)의 양면에 배치되며, 절연층(110)의 양면에 배치되는 WPT용 코일(140)은 직렬 또는 병렬로 연결될 수 있다. 다시 말해, 절연층(110)의 상면에 배치되는 WPT용 코일(140)과 절연층(110)의 하면에 배치되는 WPT용 코일(140)은 비아(미도시)를 통해 병렬로 연결될 수 있다.
한편, WPT용 코일(140)은 일예로서, 11 턴을 가질 수 있으며 선폭은 대략 0.8 mm 내외, WPT용 코일(140) 간의 간격은 0.1mm 내외일 수 있다. 또한, 일예로서 WPT용 코일(140)의 내경의 직경은 대략 15mm ~ 25mm로 이루어질 수 있으며, 외경의 직경은 대략 40mm ~ 50mm로 이루어질 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, WPT용 코일(140)의 턴수, 선폭, 선폭의 간격, 직경 등은 다양하게 변경 가능할 것이다.
한편, WPT용 코일(140)은 다기능을 수행할 수 있다. 즉, WPT용 코일(140)은 전력 전송 기능 및 마그네틱 정보를 무선으로 전송하는 기능을 수행할 수 있다. 구체적으로, MST용 코일(150)과 WPT용 코일(140)이 연결되어 함께 MST 정보를 무선으로 전송하는 기능을 수행할 수 있다.
MST용 코일(150)은 절연층(110)의 양면에 형성되며, 절연층(110)의 양면에 형성되는 MST용 코일(150)은 직렬 또는 병렬 연결될 수 있다. 또한, MST용 코일(150)도 입출력 단자부(112)에 연결되고, 절연층(110)의 상단부에 배치된다. 그리고, MST용 코일(150)은 마그네틱 정보를 무선으로 전송하는 역할을 수행한다. 한편, MST용 코일(150)은 일부가 띠 형상을 가지는 절연층(110)에 배치될 수 있다.
한편, NFC용 코일(130)은 WPT용 코일(140)보다 주파수 대역이 높기 때문에 미세한 선폭의 도전성 패턴으로 형성되어 있다. 한편, WPT용 코일(140)은 NFC용 코일(130)보다 낮은 주파수 대역을 사용하므로 NFC용 코일(130)의 내측에 NFC용 코일(130)의 선폭보다 넓은 선폭의 도전성 패턴으로 형성될 수 있다.
그리고, MST용 코일(150)은 일예로서 WPT용 코일(140)과 동일한 선폭의 도전성 패턴으로 형성될 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않으며 MST용 코일(150)은 WPT용 코일(140)의 선폭보다 좁게 또는 넓게 형성될 수 있다.
방열 패턴(160)은 절연층(110)의 양면에 형성되며, WPT용 코일(140)의 주위에 배치된다. 한편, 방열 패턴(160)의 폭은 WPT용 코일(140)의 폭보다 작은 폭을 가질 수 있다. 나아가, 방열 패턴(160)은 WPT용 코일(140)로 사용되는 도체의 표피 깊이(skin depth)의 5배 이하의 폭을 가진다.
여기서, 표피 깊이(skin depth)라 함은 표피 효과를 나타낸 수치로 주파수와 금속 성분의 관계에 따라 전류가 어느 정도 깊이까지 침투하느냐를 나타낸 수치를 말한다. 그리고, 신호의 주파수가 높아질수록 도체 표면으로 전류가 집중하는 현상을 표피 효과라고 하고 그때 전류가 흐르는 깊이를 표피 깊이라 한다.
그리고, 표피 깊이(skin depth)는 하기의 수식에 의해 정의될 수 있다.
Figure pat00001
여기서, ρ(ohm-meters)는 저항률을 의미하고, f(Hertz)는 주파수를 의미하며, μ0는 투과 상수(permeability constant)를 의미하고, μR은 비투자율(relative permeability)을 의미한다.
이와 같이, 방열 패턴(160)이 WPT용 코일(140)로 사용되는 도체의 표피 깊이(skin depth)의 5배 이하의 폭을 가짐으로써, 방열 패턴(160)에 유도 전류가 인가되어 자기장이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
이에 대하여 보다 자세하게 살펴보면, WPT용 코일(140)에 전류가 인가되면 WPT용 코일(140)에 인접 배치되는 방열 패턴(160)에도 전자기유도에 의해 유도전류가 흐를 수 있다. 하지만, 방열 패턴(160)이 WPT용 코일(140)로 사용되는 도체의 표피 깊이(skin depth)의 5배 이하의 폭을 가짐으로써 방열 패턴(160)에 전자기유도에 의한 전류가 인가되는 것을 방지하거나, 방열 패턴(160)에 흐르는 유도 전류에 의한 자기장 발생을 방지할 수 있다.
한편, 방열 패턴(160)에 의한 WPT용 코일(140)의 무선충전 효율의 감소(loss)가 2% 이하가 되도록 방열 패턴(160)의 폭, WPT용 코일(140)에 인가되는 전류의 크기, 방열 패턴(160)의 재질 등이 선택될 수 있다.
일예로서, 방열 패턴(160)은 구리와 같은 전도성 재질로 이루어질 수 있다.
한편, 방열 패턴(160)은 절연층(110)의 폭 방향(즉, 수평 방향)으로 배치되는 바 형상을 가지는 제1 방열 패턴(162)과, 절연층(110)의 길이 방향(즉, 수직 방향)으로 배치되는 바 형상을 가지는 제2 방열 패턴(164)을 구비할 수 있다.
또한, 제1 방열 패턴(162)은 WPT용 코일(140)의 주위, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 NFC용 코일(130)의 외측에 배치되며, 제2 방열 패턴(164)은 도 6에 도시된 바와 같이 MST용 코일(150)의 내측 영역에 배치되는 절연층(110)에 배치될 수 있다.
그리고, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 방열 패턴(162)은 후술할 더미 패턴(170)에 연결된다.
여기서, 방향에 대한 용어를 정의하면, 폭 방향은 도 1에서 X축 방향(즉, 수평 방향)을 의미하고, 길이 방향(즉, 수직 방향)은 도 1에서 Y축 방향을 의미하며, 두께 방향은 도 1에서 Z축 방향을 의미한다.
또한, 방열 패턴(160)은 후술할 더미 패턴(170)에 연결될 수 있다. 즉, 방열 패턴(160)은 WPT용 코일(140)로부터 발생되는 열을 더미 패턴(170)으로 전달하는 역할을 수행한다. 이에 따라, WPT용 코일(140)로부터 발생되는 열이 종국적으로 전자기기(미도시)의 케이스(미도시)로 전달될 수 있다.
더미 패턴(170)은 절연층(110)의 가장자리에 배치되며, 전자기기(미도시)의 케이스(미도시)에 접촉될 수 있다. 더미 패턴(170)은 일예로서, 알루미늄 재질로 이루어지는 케이스에 연결되어 열을 케이스로 전달하는 역할을 수행한다. 일예로서, 더미 패턴(170)는 절연층(110)의 상면과 하면에 모두 형성될 수 있다. 또한, 더미 패턴(170)은 WPT용 코일(140)의 두께와 동일한 두께를 가질 수 있다. 한편, 더미 패턴(170)은 구리와 같은 전도성 재질로 이루어질 수 있다.
차폐시트(180)는 코일부(120)에서 발생한 자기장을 차폐하는 역할을 수행한다. 이를 위해 차폐시트(180)는 코일부(120)를 덮을 수 있는 크기를 가진다. 한편, 차폐시트(180)는 자성체 시트(미도시)와 접착층(미도시)을 구비할 수 있다. 자성체 시트는 적어도 2장 이상의 박판으로 구성될 수 있다. 일예로서, 자성체 시트에 함유되는 자성물질은 코일부(120)에 의해 발생되는 자기장의 자로로 이용되며, 자기장의 자로를 효율적으로 형성하기 위해 구비된다. 이를 위해 자성물질은 자로가 용이하게 형성될 수 있는 재질로 형성되며, 예를 들어 페라이트, 나노크리스탈(나노결정) 자성체, 아모퍼스(비정질) 자성체, 규소 강판 등 투자율을 지닌 물질이 이용될 수 있다.
접착층은 자성체 시트의 적어도 일면에 형성되며 통상적으로 사용되는 접착 물질, 예컨대, 공지된 수지 조성물일 수 있으며, 자성체 시트를 물리적으로 결합시키거나 자성체 시트의 저성층과 화학 결합을 형성하는 물질 등으로 이루어질 수 있다.
보호필름(190)은 차폐시트(180)의 상부에 배치되며, 차폐시트(180)와 코일부(120)의 파손을 방지하는 역할을 수행한다. 일예로서, 보호필름(190)의 저면에는 접착층(미도시)이 형성될 수도 있다.
상기한 바와 같이, 더미 패턴(170)에 연결되는 방열 패턴(160)을 통해 WPT용 코일(140)로부터 발생되는 열을 외부로 전달하는 열전달 경로로 제공됨으로써 방열 특성을 향상시킬 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 변형 실시예에 대하여 설명하기로 한다. 한편, 상기에서 설명한 구성요소와 동일한 구성요소에 대해서는 자세한 도면에의 도시 및 자세한 설명을 생략하고, 상기에서 사용된 도면부호를 사용하기로 한다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 코일 모듈을 설명하기 위한 개략 단면 구성도이고, 도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 코일 모듈을 나타내는 평면도이고, 도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 코일 모듈을 나타내는 저면도이다.
도 7 내지 도 9를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 코일 모듈(200)은 일예로서, 절연층(110), 커버층(115), 코일부(220), 방열 패턴(260), 더미 패턴(270), 차폐시트(180) 및 보호필름(190)을 포함하여 구성될 수 있다.
한편, 절연층(110), 커버층(115), 차폐시트(180) 및 보호필름(190)은 상기에서 설명한 구성요소와 동일하므로 여기서는 도면에의 도시 및 자세한 설명은 생략하고 상기한 설명에 갈음하기로 한다.
코일부(220)는 절연층(110)의 양면에 형성되며, 입출력 단자부(112)에 연결된다. 일예로서, 코일부(220)는 시계방향 또는 반시계방향으로 권선되는 원형, 타원형 또는 다각형 형상의 평판형 코일로 이루어질 수 있다.
코일부(220)는 대략 절연층(110)의 외곽을 따라 배치되는 NFC용 코일(230)과, 절연층(110)의 중앙부에 배치되는 WPT용 코일(240) 및 상기 WPT용 코일(240)의 상부에 배치되는 MST용 코일(250)을 포함하여 구성될 수 있다.
NFC용 코일(230)은 절연층(110)의 양면에 형성되며, 절연층(110)의 양면에 형성되는 NFC용 코일(230)은 직렬 또는 병렬 연결될 수 있다. 또한, NFC용 코일(230)은 입출력 단자부(112)에 연결되고 절연층(110)의 가장자리를 따라 일방향으로 적어도 한 번의 턴을 가져 내측 영역을 형성할 수 있다. 한편, NFC용 코일(230)은 내측 영역을 가로지도록 배치되는 제1 패턴(232)을 구비할 수 있다. 제1 패턴(232)은 WPT용 코일(240)을 가로지르도록 배치된다.
한편, WPT용 코일(240)도 입출력 단자부(112)에 연결되고 절연층(110)의 중앙부에 배치된다. 그리고, WPT용 코일(240)은 NFC용 코일(230)의 내측 영역에 배치되며, 대략 원형의 나선 형상을 가질 수 있다. 다만, WPT용 코일(240)의 형상은 타원, 다각형의 나선 형상 등으로 다양하게 변경 가능할 것이다.
일예로서, WPT용 코일(240)은 절연층(110)의 상면에만 형성될 수 있다.
한편, WPT용 코일(240)은 일예로서, 11 턴을 가질 수 있으며 선폭은 대략 0.8 mm 내외, WPT용 코일(240) 간의 간격은 0.1mm 내외일 수 있다. 또한, 일예로서 WPT용 코일(240)의 내경의 직경은 대략 15mm ~ 25mm로 이루어질 수 있으며, 외경의 직경은 대략 40mm ~ 50mm로 이루어질 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, WPT용 코일(240)의 턴수, 선폭, 선폭의 간격, 직경 등은 다양하게 변경 가능할 것이다.
한편, WPT용 코일(240)은 다기능을 수행할 수 있다. 즉, WPT용 코일(240)은 전력 전송 기능 및 마그네틱 정보를 무선으로 전송하는 기능을 수행할 수 있다.
그리고, 절연층(110)의 상면에 형성되는 WPT용 코일(240)과 더미 패턴(270) 사이에는 빈 공간에 배치될 수 있다.
MST용 코일(250)은 절연층(110)의 양면에 형성되며, 절연층(110)의 양면에 형성되는 MST용 코일(250)은 직렬 또는 병렬 연결될 수 있다. 또한, MST용 코일(250)도 입출력 단자부(112)에 연결되고, 절연층(110)의 상단부에 배치된다. 그리고, MST용 코일(250)은 마그네틱 정보를 무선으로 전송하는 역할을 수행한다. 한편, MST용 코일(250)은 띠 형상을 가지는 절연층(110)에 배치될 수 있다.
한편, NFC용 코일(230)은 WPT용 코일(240)보다 주파수 대역이 높기 때문에 미세한 선폭의 도전성 패턴으로 형성되어 있다. 한편, WPT용 코일(240)은 NFC용 코일(230)보다 낮은 주파수 대역을 사용하므로 NFC용 코일(230)의 내측에 NFC용 코일(230)의 선폭보다 넓은 선폭의 도전성 패턴으로 형성될 수 있다.
그리고, MST용 코일(250)은 일예로서 WPT용 코일(240)과 동일한 선폭의 도전성 패턴으로 형성될 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않으며 MST용 코일(250)은 WPT용 코일(240)의 선폭보다 좁게 또는 넓게 형성될 수 있다.
방열 패턴(260)은 절연층(110)의 하면에만 형성된다. 한편, 방열 패턴(260)의 폭은 WPT용 코일(240)의 폭보다 작은 폭을 가질 수 있다. 나아가, 한편, 방열 패턴(260)은 WPT용 코일(240)로 사용되는 도체의 표피 깊이(skin depth)의 5배 이하의 폭을 가진다. 또한, 방열 패턴(260)에 의한 WPT용 코일(240)의 무선충전 효율의 감소(loss)가 2% 이하가 되도록 방열 패턴(260)의 폭, WPT용 코일(240)에 인가되는 전류의 크기, 방열 패턴(260)의 재질 등이 선택될 수 있다.
일예로서, 방열 패턴(260)은 구리와 같은 전도성 재질로 이루어질 수 있다.
한편, 방열 패턴(260)은 절연층(110)의 폭 방향(즉, 수평 방향)으로 배치되는 바 형상을 가지는 제1 방열 패턴(262)과, 절연층(110)의 길이 방향(즉, 수직 방향)으로 배치되는 바 형상을 가지는 제2 방열 패턴(264)을 구비할 수 있다.
제1 방열 패턴(262)은 절연층(110)의 하면에 형성되며, 상면에 배치되는 WPT용 코일(240)을 가로지르도록 배치된다. 그리고, 제1 방열 패턴(262)은 NFC용 코일(230)의 주위에 배치되며, 후술할 더미 패턴(270)에 연결된다.
그리고, 제2 방열 패턴(264)는 절연층(110)의 하면에 형성되며, 제1 방열 패턴(262)의 상단부에 배치된다.
한편, 방열 패턴(260)은 WPT용 코일(240)의 두께보다 얇은 두께를 가질 수 있다.
또한, 방열 패턴(260)은 후술할 더미 패턴(270)에 연결될 수 있다. 즉, 방열 패턴(260)은 WPT용 코일(240)로부터 발생되는 열을 더미 패턴(270)으로 전달하는 역할을 수행한다. 이에 따라, WPT용 코일(240)로부터 발생되는 열이 종국적으로 전자기기(미도시)의 케이스(미도시)로 전달될 수 있다.
그리고, 방열 패턴(260)은 코일부(220)의 두께보다 얇은 두께를 가질 수 있다.
더미 패턴(270)은 절연층(110)의 가장자리에 배치되며, 전자기기(미도시)의 케이스(미도시)에 접촉될 수 있다. 더미 패턴(270)은 일예로서, 알루미늄 재질로 이루어지는 전자기기의 케이스에 연결되어 열을 케이스로 전달하는 역할을 수행한다. 일예로서, 더미 패턴(270)는 절연층(110)의 상면과 하면에 모두 형성될 수 있다. 또한, 절연층(110)의 상면에 형성되는 더미 패턴(270)은 WPT용 코일(240)의 두께와 동일한 두께를 가질 수 있다. 그리고, 절연층(110)의 하면에 형성되는 더미 패턴(270)은 방열 패턴(260)과 동일한 두께를 가질 수 있다. 즉, 절연층(110)의 상면에 형성되는 더미 패턴(270)의 두께가 절연층(110)의 하면에 형성되는 더미 패턴(270)의 두께보다 두껍게 형성된다. 한편, 더미 패턴(270)은 구리와 같은 전도성 재질로 이루어질 수 있다.
도 10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 코일 모듈을 설명하기 위한 개략 단면 구성도이고, 도 11은 본 발명의 제3 실시예에 따른 코일 모듈을 나타내는 평면도이고, 도 12는 본 발명의 제3 실시예에 따른 코일 모듈을 나타내는 저면도이다.
도 10 내지 도 12를 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 코일 모듈(300)은 일예로서, 절연층(110), 커버층(115), 코일부(320), 방열 패턴(360), 차폐시트(180) 및 보호필름(190)을 포함하여 구성될 수 있다.
코일부(320)는 절연층(110)의 양면에 형성되며, 입출력 단자부(112)에 연결된다. 일예로서, 코일부(320)는 시계방향 또는 반시계방향으로 권선되는 원형, 타원형 또는 다각형 형상의 평판형 코일로 이루어질 수 있다.
코일부(320)는 대략 절연층(110)의 외곽을 따라 배치되는 NFC용 코일(330)과, 절연층(110)의 중앙부에 배치되는 WPT용 코일(340) 및 상기 WPT용 코일(340)의 상부에 배치되는 MST용 코일(350)을 포함하여 구성될 수 있다.
NFC용 코일(330)은 절연층(110)의 양면에 형성되며, 절연층(110)의 양면에 형성되는 NFC용 코일(330)은 직렬 또는 병렬 연결될 수 있다. 또한, NFC용 코일(330)은 입출력 단자부(112)에 연결되고 절연층(110)의 가장자리를 따라 일방향으로 적어도 한 번의 턴을 가져 내측 영역을 형성할 수 있다. 한편, NFC용 코일(330)은 내측 영역을 가로지도록 배치되는 제1 패턴(332)을 구비할 수 있다. 제1 패턴(332)은 WPT용 코일(340)을 가로지르도록 배치된다.
한편, WPT용 코일(340)도 입출력 단자부(112)에 연결되고 절연층(110)의 중앙부에 배치된다. 그리고, WPT용 코일(340)은 NFC용 코일(330)의 내측 영역에 배치되며, 대략 원형의 나선 형상을 가질 수 있다. 다만, WPT용 코일(340)의 형상은 타원, 다각형의 나선 형상 등으로 다양하게 변경 가능할 것이다.
일예로서, WPT용 코일(340)은 절연층(110)의 상면에만 형성될 수 있다.
한편, WPT용 코일(340)은 일예로서, 11 턴을 가질 수 있으며 선폭은 대략 0.8 mm 내외, WPT용 코일(340) 간의 간격은 0.1mm 내외일 수 있다. 또한, 일예로서 WPT용 코일(340)의 내경의 직경은 대략 15mm ~ 25mm로 이루어질 수 있으며, 외경의 직경은 대략 40mm ~ 50mm로 이루어질 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, WPT용 코일(340)의 턴수, 선폭, 선폭의 간격, 직경 등은 다양하게 변경 가능할 것이다.
한편, WPT용 코일(340)은 다기능을 수행할 수 있다. 즉, WPT용 코일(340)은 전력 전송 기능 및 마그네틱 정보를 무선으로 전송하는 기능을 수행할 수 있다.
그리고, 절연층(110)의 상면에 형성되는 WPT용 코일(340)과 더미 패턴(370) 사이에는 빈 공간이 배치될 수 있다.
MST용 코일(350)은 절연층(110)의 양면에 형성되며, 절연층(110)의 양면에 형성되는 MST용 코일(350)은 직렬 또는 병렬 연결될 수 있다. 또한, MST용 코일(350)도 입출력 단자부(112)에 연결되고, 절연층(110)의 상단부에 배치된다. 그리고, MST용 코일(350)은 마그네틱 정보를 무선으로 전송하는 역할을 수행한다. 한편, MST용 코일(350)은 띠 형상을 가지는 절연층(110)에 배치될 수 있다.
한편, NFC용 코일(330)은 WPT용 코일(340)보다 주파수 대역이 높기 때문에 미세한 선폭의 도전성 패턴으로 형성되어 있다. 한편, WPT용 코일(340)은 NFC용 코일(330)보다 낮은 주파수 대역을 사용하므로 NFC용 코일(330)의 내측에 NFC용 코일(330)의 선폭보다 넓은 선폭의 도전성 패턴으로 형성될 수 있다.
그리고, MST용 코일(350)은 일예로서 WPT용 코일(340)과 동일한 선폭의 도전성 패턴으로 형성될 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않으며 MST용 코일(350)은 WPT용 코일(340)의 선폭보다 좁게 또는 넓게 형성될 수 있다.
방열 패턴(360)은 절연층(110)의 하면에만 형성된다. 한편, 방열 패턴(360)의 폭은 WPT용 코일(340)의 폭보다 작은 폭을 가질 수 있다. 나아가, 방열 패턴(360)은 WPT용 코일(340)로 사용되는 도체의 표피 깊이(skin depth)의 5배 이하의 폭을 가진다. 또한, 방열 패턴(360)에 의한 WPT용 코일(340)의 무선충전 효율의 감소(loss)가 2% 이하가 되도록 방열 패턴(360)의 폭, WPT용 코일(340)에 인가되는 전류의 크기, 방열 패턴(360)의 재질 등이 선택될 수 있다.
일예로서, 방열 패턴(360)은 구리와 같은 전도성 재질로 이루어질 수 있다.
한편, 방열 패턴(360)은 절연층(110)의 폭 방향(즉, 수평 방향)으로 배치되는 바 형상을 가지는 제1 방열 패턴(362)과, 절연층(110)의 길이 방향(즉, 수직 방향)으로 배치되는 바 형상을 가지는 제2 방열 패턴(364)을 구비할 수 있다.
그리고, 제1 방열 패턴(362)은 절연층(110)의 하면에 형성되며, 상면에 배치되는 WPT용 코일(340)을 가로지르도록 배치된다. 그리고, 제1 방열 패턴(362)은 NFC용 코일(330)의 주위에 배치되며, 더미 패턴(370)의 하부에 배치되도록 연장 형성된다. 더미 패턴(370)은 절연층(110)의 상면에만 형성되며, 절연층(110)의 하면에는 더미 패턴(370)이 형성되지 않는다. 그리고, 제2 방열 패턴(364)은 절연층(110)의 하면에 형성되며, 제1 방열 패턴(362)의 상단부에 배치된다.
한편, 방열 패턴(360)은 WPT용 코일(340)의 두께보다 얇은 두께를 가질 수 있다.
도 13은 코일 모듈의 방열 패턴의 제1 변형 실시예를 나타내는 평면도이다.
도 13을 참조하면, 방열 패턴(460)은 절연층(110)의 폭 방향(즉, 수평 방향)으로 배치되는 바 형상을 가지는 제1 방열 패턴(462)과, 절연층(110)의 길이 방향(즉, 수직 방향)으로 배치되는 바 형상을 가지는 제2 방열 패턴(464) 및 방사형으로 배치되는 바 형상을 가지는 제3 방열 패턴(466)을 구비할 수 있다.
제3 방열 패턴(466)은 WPT용 코일(340, 도 10 참조)의 하부에 배치될 수 있다.
한편, 제1 방열 패턴(462)은 더미 패턴(170)에 연결될 수 있다.
도 14는 본 발명의 제4 실시예에 따른 코일 모듈을 나타내는 개략 평면도이고, 도 15는 본 발명의 제4 실시예에 따른 코일 모듈을 나타내는 개략 저면도이다.
도 14 및 도 15를 참조하면, 본 발명의 제4 실시예에 따른 코일 모듈(500)은 절연층(110, 도 3 참조), 커버층(115, 도 3 참조), 코일부(520), 방열 패턴(560), 더미 패턴(570), 차폐시트(180, 도 1 참조) 및 보호필름(190, 도 1 참조)을 포함하여 구성될 수 있다.
한편, 절연층(110), 커버층(115), 차폐시트(180) 및 보호필름(190)은 본 발명의 제1 실시예에 따른 코일 모듈(100)에 구비되는 구성과 실질적으로 동일한 구성요소로서 여기서는 자세한 설명을 생략하고 상기한 설명에 갈음하기로 한다.
코일부(520)는 절연층(110)의 양면에 형성되며, 입출력 단자부(112, 도 1 참조)에 연결된다. 일예로서, 코일부(520)는 시계방향 또는 반시계방향으로 권선되는 원형, 타원형 또는 다각형 형상의 평판형 코일로 이루어질 수 있다.
코일부(520)는 대략 절연층(110)의 외곽을 따라 배치되는 NFC용 코일(530) 및 상기 NFC용 코일(530)과 일부분이 겹쳐지도록 절연층(110)의 상단부에 배치되는 MST용 코일(550)을 포함하여 구성될 수 있다.
NFC용 코일(530)은 절연층(110)의 양면에 형성되며, 절연층(110)의 양면에 형성되는 NFC용 코일(530)은 직렬 또는 병렬 연결될 수 있다. 또한, NFC용 코일(530)은 입출력 단자부(112)에 연결되고 절연층(110)의 가장자리를 따라 일방향으로 적어도 한 번의 턴을 가져 내측 영역을 형성할 수 있다. 한편, NFC용 코일(530)은 내측 영역을 가로지도록 배치되는 제1 패턴(532)을 구비할 수 있다. 제1 패턴(532)은 NFC용 코일(530)에 의해 형성되는 내측 영역의 중앙부를 가로지르도록 배치된다.
MST용 코일(550)은 절연층(110)의 양면에 형성되며, 절연층(110)의 양면에 형성되는 MST용 코일(550)은 직렬 또는 병렬 연결될 수 있다. 또한, MST용 코일(550)도 입출력 단자부(112)에 연결되고, 절연층(110)의 상단부에 배치된다. 그리고, MST용 코일(550)은 마그네틱 정보를 무선으로 전송하는 역할을 수행한다. 한편, MST용 코일(550)은 일부가 띠 형상을 가지는 절연층(110)에 배치될 수 있다.
한편, 코일(520)에는 WPT용 코일이 구비되지 않는다. 그리고, WPT용 코일이 형성되지 않는 NFC용 코일(530)의 내측 영역에는 방열 패턴(560)이 형성된다.
방열 패턴(560)은 절연층(110)의 양면에 형성되며, NFC용 코일(530)의 주위에 배치된다. 나아가, 방열 패턴(560)은 NFC용 코일(530)로 사용되는 도체의 표피 깊이(skin depth)의 25배 이하의 폭을 가진다.
여기서, 표피 깊이(skin depth)라 함은 표피 효과를 나타낸 수치로 주파수와 금속 성분의 관계에 따라 전류가 어느 정도 깊이까지 침투하느냐를 나타낸 수치를 말한다. 그리고, 신호의 주파수가 높아질수록 도체 표면으로 전류가 집중하는 현상을 표피 효과라고 하고 그때 전류가 흐르는 깊이를 표피 깊이라 한다.
그리고, 표피 깊이(skin depth)는 하기의 수식에 의해 정의될 수 있다.
Figure pat00002
여기서, ρ(ohm-meters)는 저항률을 의미하고, f(Hertz)는 주파수를 의미하며, μ0는 투과 상수(permeability constant)를 의미하고, μR은 비투자율(relative permeability)을 의미한다.
이와 같이, 방열 패턴(560)이 NFC용 코일(530)로 사용되는 도체의 표피 깊이(skin depth)의 25배 이하의 폭을 가짐으로써, 방열 패턴(560)에 유도 전류가 인가되어 자기장이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
이에 대하여 보다 자세하게 살펴보면, NFC용 코일(530)에 전류가 인가되면 NFC용 코일(530)에 인접 배치되는 방열 패턴(560)에도 전자기유도에 의해 유도전류가 흐를 수 있다. 하지만, 방열 패턴(560)이 NFC용 코일(530)로 사용되는 도체의 표피 깊이(skin depth)의 25배 이하의 폭을 가짐으로써 방열 패턴(560)에 전자기유도에 의한 전류가 인가되는 것을 방지하거나, 방열 패턴(560)에 흐르는 유도 전류에 의한 자기장 발생을 방지할 수 있다.
일예로서, 방열 패턴(560)은 구리와 같은 전도성 재질로 이루어질 수 있다.
한편, 방열 패턴(560)은 절연층(110)의 폭 방향(즉, 수평 방향)으로 배치되는 바 형상을 가지는 제1 방열 패턴(562)과, 절연층(110)의 길이 방향(즉, 수직 방향)으로 배치되는 바 형상을 가지는 제2 방열 패턴(564)을 구비할 수 있다.
또한, 방열 패턴(560)은 후술할 더미 패턴(570)에 연결될 수 있다. 즉, 방열 패턴(560)은 NFC용 코일(530)로부터 발생되는 열을 더미 패턴(570)으로 전달하는 역할을 수행한다. 이에 따라, NFC용 코일(530)로부터 발생되는 열이 종국적으로 전자기기(미도시)의 케이스(미도시)로 전달될 수 있다.
더미 패턴(570)은 절연층(110)의 가장자리에 배치되며, 전자기기(미도시)의 케이스(미도시)에 접촉될 수 있다. 더미 패턴(570)은 일예로서, 알루미늄 재질로 이루어지는 케이스에 연결되어 열을 케이스로 전달하는 역할을 수행한다. 일예로서, 더미 패턴(570)는 절연층(110)의 상면과 하면에 모두 형성될 수 있다. 또한, 더미 패턴(570)은 NFC용 코일(530)의 두께와 동일한 두께를 가질 수 있다. 한편, 더미 패턴(570)은 구리와 같은 전도성 재질로 이루어질 수 있다.
도 16은 본 발명의 제5 실시예에 따른 코일 모듈을 나타내는 평면도이고, 도 17은 본 발명의 제5 실시예에 따른 코일 모듈을 나타내는 저면도이다.
도 16 및 도 17을 참조하면, 본 발명의 제5 실시예에 따른 코일 모듈(600)은 일예로서, 절연층(110, 도 3 참조), 커버층(115, 도 3 참조), 코일부(620), 방열 패턴(660), 더미 패턴(670), 차폐시트(180, 도 1 참조) 및 보호필름(190, 도 1 참조)을 포함하여 구성될 수 있다.
한편, 절연층(110), 커버층(115), 차폐시트(180) 및 보호필름(190)은 본 발명의 제1 실시예에 따른 코일 모듈(100)에 구비되는 구성과 실질적으로 동일한 구성요소로서 여기서는 자세한 설명을 생략하고 상기한 설명에 갈음하기로 한다.
코일부(620)는 절연층(110)의 양면에 형성되며, 입출력 단자부(112, 도 1 참조)에 연결된다. 일예로서, 코일부(620)는 시계방향 또는 반시계방향으로 권선되는 원형, 타원형 또는 다각형 형상의 평판형 코일로 이루어질 수 있다.
코일부(620)는 대략 절연층(110)의 외곽을 따라 배치되는 NFC용 코일(630) 및 상기 NFC용 코일(630)과 일부분이 겹쳐지도록 절연층(110)의 상단부에 배치되는 MST용 코일(650)을 포함하여 구성될 수 있다.
NFC용 코일(630)은 절연층(110)의 일면에 형성될 수 있다. 또한, NFC용 코일(630)은 입출력 단자부(112)에 연결되고 절연층(110)의 가장자리를 따라 일방향으로 적어도 한 번의 턴을 가져 내측 영역을 형성할 수 있다. 한편, NFC용 코일(630)은 내측 영역을 가로지도록 배치되는 제1 패턴(632)을 구비할 수 있다. 제1 패턴(632)은 NFC용 코일(630)에 의해 형성되는 내측 영역의 중앙부를 가로지르도록 배치된다.
MST용 코일(650)은 절연층(110)의 양면에 형성되며, 절연층(110)의 양면에 형성되는 MST용 코일(650)은 직렬 또는 병렬 연결될 수 있다. 또한, MST용 코일(650)도 입출력 단자부(112)에 연결되고, 절연층(110)의 상단부에 배치된다. 그리고, MST용 코일(650)은 마그네틱 정보를 무선으로 전송하는 역할을 수행한다. 한편, MST용 코일(650)은 일부가 띠 형상을 가지는 절연층(110)에 배치될 수 있다.
한편, 코일(620)에는 WPT용 코일이 구비되지 않는다. 그리고, WPT용 코일이 형성되지 않는 NFC용 코일(630)의 내측 영역에는 방열 패턴(660)이 형성된다.
방열 패턴(660)은 절연층(110)의 양면에 형성된다. 그리고, 절연층(110)의 상면에 배치되는 방열 패턴(660)은 NFC용 코일(630)의 주위에 배치되고, 절연층(110)의 하면에 배치되는 방열 패턴(660)은 NFC용 코일(630)을 가로지르도록 배치된다. 나아가, 방열 패턴(660)은 NFC용 코일(630)로 사용되는 도체의 표피 깊이(skin depth)의 25배 이하의 폭을 가진다.
이와 같이, 방열 패턴(660)이 NFC용 코일(630)로 사용되는 도체의 표피 깊이(skin depth)의 25배 이하의 폭을 가짐으로써, 방열 패턴(660)에 유도 전류가 인가되어 자기장이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
이에 대하여 보다 자세하게 살펴보면, NFC용 코일(630)에 전류가 인가되면 NFC용 코일(630)에 인접 배치되는 방열 패턴(660)에도 전자기유도에 의해 유도전류가 흐를 수 있다. 하지만, 방열 패턴(660)이 NFC용 코일(630)로 사용되는 도체의 표피 깊이(skin depth)의 25배 이하의 폭을 가짐으로써 방열 패턴(660)에 전자기유도에 의한 전류가 인가되는 것을 방지하거나, 방열 패턴(660)에 흐르는 유도 전류에 의한 자기장 발생을 방지할 수 있다.
일예로서, 방열 패턴(660)은 구리와 같은 전도성 재질로 이루어질 수 있다.
한편, 방열 패턴(660)은 절연층(110)의 폭 방향(즉, 수평 방향)으로 배치되는 바 형상을 가지는 제1 방열 패턴(662)과, 절연층(110)의 길이 방향(즉, 수직 방향)으로 배치되는 바 형상을 가지는 제2 방열 패턴(664)을 구비할 수 있다.
또한, 방열 패턴(660)은 후술할 더미 패턴(670)에 연결될 수 있다. 즉, 방열 패턴(660)은 NFC용 코일(630)로부터 발생되는 열을 더미 패턴(670)으로 전달하는 역할을 수행한다. 이에 따라, NFC용 코일(630)로부터 발생되는 열이 종국적으로 전자기기(미도시)의 케이스(미도시)로 전달될 수 있다.
더미 패턴(670)은 절연층(110)의 가장자리에 배치되며, 전자기기(미도시)의 케이스(미도시)에 접촉될 수 있다. 더미 패턴(670)은 일예로서, 알루미늄 재질로 이루어지는 케이스에 연결되어 열을 케이스로 전달하는 역할을 수행한다. 일예로서, 더미 패턴(670)는 절연층(110)의 상면과 하면에 모두 형성될 수 있다. 또한, 더미 패턴(670)은 NFC용 코일(630)의 두께와 동일한 두께를 가질 수 있다. 한편, 더미 패턴(670)은 구리와 같은 전도성 재질로 이루어질 수 있다.
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, 200, 300, 500, 600 : 코일 모듈
110 : 절연층
120, 220, 320, 520, 620 : 코일부
130, 230, 330, 530, 630 : NFC용 코일
140, 240, 340 : WPT용 코일
150, 250, 350, 550, 650 : MST용 코일
160, 260, 360, 560, 660 : 방열 패턴
170, 270, 370, 570, 670 : 더미 패턴

Claims (18)

  1. 절연층;
    상기 절연층의 적어도 일면에 형성되는 WPT용 코일; 및
    상기 WPT용 코일의 주위 또는 상기 절연층의 하면에 배치되는 방열 패턴;
    을 포함하며,
    상기 방열 패턴은 상기 WPT용 코일의 폭보다 좁은 폭을 가지는 코일 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 방열 패턴은 상기 WPT용 코일로 사용되는 도체의 표피 깊이(skin depth)의 5배 이하의 폭을 가지는 코일 모듈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 절연층의 가장자리에 배치되며 상기 절연층의 적어도 일면에 구비되는 더미패턴을 더 포함하며,
    상기 방열 패턴은 상기 더미패턴에 연결되는 코일 모듈.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 방열 패턴은 상기 WPT용 코일과 상기 더미패턴 사이에 배치되는 코일 모듈.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 WPT용 코일은 상기 절연층의 상면에 배치되고, 상기 방열 패턴은 상기 절연층의 저면에 배치되는 코일 모듈.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 방열 패턴은 상기 절연층의 저면 전체 영역에 배치되는 코일 모듈.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 방열 패턴은 상기 절연층의 폭 방향으로 배치되는 바 형상을 가지는 제1 방열 패턴을 구비하는 코일 모듈.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 방열 패턴은 상기 절연층의 길이 방향으로 배치되는 바 형상을 가지는 제2 방열 패턴을 구비하는 코일 모듈.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 방열 패턴은 방사형으로 배치되는 바 형상을 가지는 제3 방열 패턴을 구비하는 코일 모듈.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 방열 패턴은 상기 절연층의 폭 방향, 길이 방향 및 방사형 방향 중 적어도 두 개 이상의 방향으로 배치되는 바 형상을 가지는 코일 모듈.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 WPT 코일을 덮도록 배치되는 차폐시트를 더 포함하는 코일 모듈.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 방열 패턴은 상기 WPT용 코일의 두께와 동일하거나 얇은 두께를 가지는 코일 모듈.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 절연층의 적어도 일면에 형성되며 상기 절연층의 가장자리에 배치되는 NFC용 코일을 더 포함하는 코일 모듈.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 방열 패턴은 상기 NFC용 코일로 사용되는 도체의 표피 깊이(skin depth)의 25배 이하의 폭을 가지는 코일 모듈.
  15. 절연층;
    상기 절연층의 적어도 일면에 형성되는 NFC용 코일; 및
    상기 NFC용 코일의 내측 영역 및 NFC용 코일의 외측 영역에 배치되는 방열 패턴;
    을 포함하며,
    상기 방열 패턴은 상기 NFC용 코일로 사용되는 도체의 표피 깊이(skin depth)의 25배 이하의 폭을 가지는 코일 모듈.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 절연층의 가장자리에 배치되며 상기 절연층의 적어도 일면에 구비되는 더미패턴을 더 포함하며,
    상기 방열 패턴은 상기 더미패턴에 연결되는 코일 모듈.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 절연층의 적어도 일면에 형성되며, 상기 NFC용 코일의 내측 영역에 배치되는 WPT용 코일을 더 포함하는 코일 모듈.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 방열 패턴은 상기 WPT용 코일로 사용되는 도체의 표피 깊이(skin depth)의 5배 이하의 폭을 가지는 코일 모듈.
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