KR20200126521A - 무선충전 안테나유닛 - Google Patents

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KR20200126521A
KR20200126521A KR1020190050274A KR20190050274A KR20200126521A KR 20200126521 A KR20200126521 A KR 20200126521A KR 1020190050274 A KR1020190050274 A KR 1020190050274A KR 20190050274 A KR20190050274 A KR 20190050274A KR 20200126521 A KR20200126521 A KR 20200126521A
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Abstract

연성 인쇄회로기판과 무선전력 충전 코일이 일체화되도록 제작된 하이브리드 형태의 무선충전 안테나유닛이 개시된다. 상기 무선충전 안테나유닛은 연성 인쇄회로기판에 비아 홀을 형성하여 상기 연성 인쇄회로기판과 무선전력 충전 코일이 일체로 연결되도록 상기 비아 홀에 동 도금을 하여 상기 연성 인쇄회로기판과 무선전력 충전 코일의 양측 끝단부를 연결하여 저항 값의 편차가 발생되지 않도록 함으로써 충전 효율을 향상시킬 수 있다.

Description

무선충전 안테나유닛{WIRELESS CHARGING ANTENNA UNIT}
본 발명은 무선충전 안테나유닛에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스마트 폰이나 태블릿 PC 등과 같은 휴대용 전자장치를 무선 전력으로 충전할 수 있도록 하는 무선충전 안테나유닛에 관한 것이다.
최근에는 휴대폰, 태블릿 PC 등을 비롯한 휴대용 전자장치는 다양한 무선통신 기능과 함께 무선 충전 기능이 구비되는 추세이며, 상기와 같은 휴대용 전자기기를 무선 충전을 하기 위해서는 충전기에는 무선 충전 송신 안테나(Tx 코일)가 실장되어야 하고 휴대용 전자기기 내에는 무선 충전 수신 안테나(Rx 코일)가 실장되어야만 무선전력 충전을 할 수 있다.
상술한 바와 같은 무선 충전 수신 안테나의 경우 통상적으로 코일 형태로 제작되어 연성 인쇄회로기판(FPCB)과 회로를 연결하여 사용하였으나, 상기 무선 충전 수신 안테나와 연성 인쇄회로기판은 솔더 페이스트를 이용하여 연결하게 됨으로써 저항 값의 편차가 발생됨으로써 충전 효율이 저하된다는 문제점이 있었다.
한편, 최근에는 휴대폰이나 태블릿 PC 등과 같이 박형의 두께 및 복잡한 회로들의 다층 고밀도화가 요구되는 고성능 휴대기기들에 적용되는 무선 충전 안테나는 초박형과 고밀도 회로가 가능한 연성 인쇄회로기판(FPCB)으로 제작되고 있는 실정이다.
상기 연성 인쇄회로기판으로 제작된 무선 충전 안테나는 통상적으로 절연층인 폴리이미드 상, 하부에 도금된 동박 상에 드라이필름을 부착한 후, 노광 및 현상하는 사진식각 공정을 실시하여 드라이필름 패턴을 형성한 후, 에칭액을 분사하여 동박의 노출된 불필요한 부분을 부식시켜 제거함으로써 폴리이미드 상, 하부에 상부 패턴과 하부 패턴을 형성한 다음, 드라이 필름 패턴을 제거하는 방식으로 제작되며, 상기 폴리이미드 상, 하부에 형성된 상부 패턴과 하부 패턴은 비아홀(VIA Hole)을 통해 연결된다.
이와 같은 종래의 일반적인 연성 인쇄회로기판으로 제작된 무선 충전 안테나의 경우에는 충전 효율을 향상시켜 충전시간을 단축시키기 위해서는 FCCL의 동박 두께를 올리는 방법이 사용되고 있는 실정이다.
상술한 바와 같이 FCCL의 동박의 두께를 두껍게 하여 충전 효율을 향상시킬 수 있는 무선 충전 안테나를 제작할 경우에는 범용 자재인 1.3oz 또는 1.5oz의 동박을 사용하지 못하고 동박을 주문제작 해야 함으로써 생산단가가 상승될 뿐만 아니라, 동박의 주문제작에 따라 제품의 불량률이 높아진다는 문제점이 있다.
이에 더하여, 동박 두께가 증가함에 따라 에칭 시간이 길어지게 됨으로써 가공단가가 상승됨으로써 제품의 생산단가가 더욱 상승된다는 문제점이 있으며, 에칭 작업에 의해 녹아내려 버리지는 동박의 양이 많아 제작단가가 대폭 상승되고, 에칭 작업 시 발생되는 폐수 및 유독가스의 양까지도 대폭 증가됨으로써 에칭 작업 후 후처리 공정에 소모되는 비용이 대폭 증가된다는 문제점이 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2018-0128882호(2018.12.04.)
본 발명의 목적은 연성 인쇄회로기판과 무선전력 충전 코일이 일체화되도록 제작된 하이브리드 형태의 무선 충전 안테나유닛을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 에칭 작업 개소와 시간을 대폭 줄여 에칭 작업에 의해 녹아서 버려지는 동박의 양을 최소화시킴과 더불어 에칭 작업 후 후처리 공정에 소모되는 비용을 대폭 줄일 수 있는 무선충전 안테나유닛을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 단순히 범용적 자재로 사용되는 동박을 사용하여 제작할 수 있으므로 제작시간 및 단가를 대폭 줄일 수 있을 뿐만 아니라 제품의 불량률을 대폭 저감시킬 수 있는 무선충전 안테나유닛을 제공하는 것이다.
그 외 본 발명의 세부적인 목적은 이하에 기재되는 구체적인 내용을 통하여 이 기술 분야의 전문가나 연구자에게 자명하게 파악되고 이해될 것이다.
상기 목적 달성을 위하여 본 발명은 연성 인쇄회로기판에 비아 홀을 형성하여 상기 연성 인쇄회로기판과 무선전력 충전 코일이 일체로 연결되도록 상기 비아 홀에 동 도금을 하여 상기 연성 인쇄회로기판과 무선전력 충전 코일의 양측 끝단부를 연결하여 저항 값의 편차가 발생되지 않도록 함으로써 충전 효율을 향상시킬 수 있도록 하는 무선 충전 안테나유닛을 제시한다.
여기서, 상기 연성 인쇄회로기판은 상기 무선전력 충전 코일의 상부 또는 하부 중 어느 한 측에만 적층된 후 연성 인쇄회로기판에 형성된 비아 홀에 동 도금을 하여 상기 무선전력 충전 코일의 양측 끝단부를 연결하여 상기 연성 인쇄회로기판에 무선전력 충전 코일을 일체로 연결할 수 있다.
일예를 들면, 상기 연성 인쇄회로기판은 상기 무선전력 충전 코일의 상부 또는 하부에 적층되는 절연층과, 상기 절연층에 동박이 적층되어 형성되는 패턴층 및, 상기 절연층과 상기 패턴층을 관통하도록 형성되어 그 내부에 동 도금이 됨으로써 상기 무선전력 충전 코일의 양측 끝단부를 상기 패턴층과 연결하는 한 쌍의 비아 홀을 포함할 수 있다.
한편, 상기 연성 인쇄회로기판은 상기 무선전력 충전 코일의 상부와 하부에 적층된 후 상기 무선전력 충전 코일의 상부와 하부에 적층된 연성 인쇄회로기판에 형성된 비아 홀에 동 도금을 하여 상기 무선전력 충전 코일의 상부에 적층된 연성 인쇄회로기판은 무선전력 충전 코일의 양측 끝단부 중 어느 하나의 끝단부와 연결하고 무선전력 충전 코일의 하부에 적층된 연성 인쇄회로기판은 무선전력 충전 코일의 다른 하나의 끝단부와 연결하여 상기 연성 인쇄회로기판에 무선전력 충전 코일을 일체로 연결할 수도 있다.
여기서, 상기 무선전력 충전 코일의 상부와 하부에 적층된 연성 인쇄회로기판은 서로 연결될 수 있다.
보다 상세하게 설명하면, 상기 무선전력 충전 코일의 상부와 하부에 적층된 연성 인쇄회로기판은 상기 무선전력 충전 코일의 상부와 하부에 적층된 연성 인쇄회로기판을 관통하는 비아 홀에 동 도금을 하여 서로 연결될 수 있다.
일예를 들면, 상기 연성 인쇄회로기판은 상기 무선전력 충전 코일의 상부 또는 하부에 적층되는 절연층과, 상기 절연층에 동박이 적층되어 형성되는 패턴층 및, 상기 절연층과 패턴층을 관통하도록 형성되어 그 내부에 동 도금이 됨으로써 상기 무선전력 충전 코일의 양측 끝단부 중 어느 하나의 끝단부를 패턴층과 연결하는 비아 홀을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 절연층은 비할로겐계 에폭시수지, 실리콘, 우레탄, 폴리이미드 및, 폴리아미드로 구성된 군에서 선택될 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의한 무선 충전 안테나유닛은 연성 인쇄회로기판과 무선전력 충전 코일이 비아 홀에 동 도금을 하여 하이브리드 형태로 일체로 형성됨으로써 저항 값의 편차가 발생되지 않도록 함으로써 충전 효율을 대폭 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의한 무선 충전 안테나유닛은 연성 인쇄회로기판의 일측에만 동박을 도금하여 패턴 층을 형성하고 연성 인쇄회로기판 타측에는 에칭 작업이 전혀 필요 없는 무선전력 충전 코일을 적층시켜 제작된다.
따라서, 범용적인 자재로 사용되는 동박을 이용하여 도금하여 연성 인쇄회로기판의 일측에만 패턴층만을 형성함에 따라 에칭시간을 절반 이하로 줄여 제작시간을 대폭 단축시킬 수 있음과 동시에 에칭 시 녹아내려 버려지는 동박의 양까지도 절반 이하로 줄일 수 있고 동박의 주문 제작 없이 범용적으로 사용되는 동박을 사용함으로써 제작 단가를 대폭 줄일 수 있을 뿐만 아니라 제품을 불량률을 대폭 줄일 수 있으므로 대고객 만족도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
이에 더하여, 연성 인쇄회로기판의 일측에만 범용적으로 사용되는 동박을 도금 한 후 에칭작업을 진행함으로써 에칭 작업 시 발생되는 폐수 및 유독가스의 양을 대폭 줄일 수 있으므로 환경오염에 미치는 영향과 상기 폐수 및 유독가스를 처리하는 후처리 공정에 소모되는 비용을 대폭 줄일 수 있는 효과가 있다.
궁극적으로 본 발명의 일실시예에 의한 무선 충전 안테나유닛은 연성 인쇄회로기판과 무선전력 충전 코일이 일체로 형성되는 하이브리드 형태로 제작되어 저항 값의 편차가 발생되지 않도록 함으로써 무선 충전 효율을 대폭 향상시킬 수 있도록 함으로써 휴대 전자기기를 보다 빠른 속도로 충전할 수 있도록 함으로써 휴대 전자기기의 사용성을 대폭 향상시킬 수 있음은 물론, 휴대용 전자기기의 불량률 저감과 더불어 제작시간 단축은 물론 제작비용까지도 대폭 절감시킬 수 있으므로 대고객 만족도와 신뢰도를 대폭 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
그 외 본 발명의 효과들은 이하에 기재되는 구체적인 내용을 통하여, 또는 본 발명을 실시하는 과정 중에 이 기술분야의 전문가나 연구자에게 자명하게 파악되고 이해될 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 무선 충전 안테나유닛의 적층 구조를 설명하기 위한 도면
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 의한 무선 충전 안테나유닛의 단면 구조를 설명하기 위한 도면
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 의한 무선 충전 안테나유닛의 적층 구조를 설명하기 위한 도면
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 의한 무선 충전 안테나유닛의 단면 구조를 설명하기 위한 도면
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 무선 충전 안테나유닛의 적층 구조를 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 의한 무선 충전 안테나유닛의 단면 구조를 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 본 발명의 제2 실시예에 의한 무선 충전 안테나유닛의 적층 구조를 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 본 발명의 제2 실시예에 의한 무선 충전 안테나유닛의 단면 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 의한 무선 충전 안테나유닛(100)(200)은 연성 인쇄회로기판(120)(220)(230)에 비아 홀(123)(223)(233)을 형성하여 상기 연성 인쇄회로기판(120)(220)(230)과 무선전력 충전 코일(110)(210)이 일체로 되도록 상기 비아 홀(123)(223)(233)에 동 도금(130)(250)을 하여 상기 연성 인쇄회로기판(120)(220)(230)과 무선전력 충전 코일(110)(210)의 양측 끝단부를 연결함으로써 저항 값의 편차가 발생되지 않도록 함으로써 충전 효율을 향상시킬 수 있도록 한다.
도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이 상기 연성 인쇄회로기판(120)은 상기 무선전력 충전 코일(110)의 상부 또는 하부 중 어느 한 측에만 적층될 수 있다.
상기 무선전력 충전 코일(110)의 상부 또는 하부 중 어느 한 측에만 연성 인쇄회로기판(120)이 적층될 경우에는 상기 연성 인쇄회로기판(120)에 한 쌍의 비아 홀(123)을 형성한 후 상기 한 쌍의 비아 홀(123)에 동 도금(130)을 하여 상기 무선전력 충전 코일(110)의 양측 끝단부를 상기 무선전력 충전 코일(110)의 상부 또는 하부 중 어느 한 측에 적층된 연성 인쇄회로기판(120)에 모두 연결함으로써 상기 연성 인쇄회로기판(120)에 무선전력 충전 코일(110)을 일체로 연결할 수 있도록 한다.
한편, 상기 연성 인쇄회로기판(220)(230)은 상기 무선전력 충전 코일(210)의 상부와 하부에 한 쌍이 적층될 수 있다.
상기 무선전력 충전 코일(210)의 상부와 하부에 연성 인쇄회로기판(220)(230)을 모두 적층시킬 경우에는 상기 무선전력 충전 코일(210)의 상부와 하부에 적층된 연성 인쇄회로기판(220)(230)에 형성된 비아 홀(223)(233)에 동 도금(250)을 하여 상기 무선전력 충전 코일(210)의 상부에 적층된 연성 인쇄회로기판(220)은 무선전력 충전 코일(210)의 양측 끝단부 중 어느 하나의 끝단부와 연결하고, 무선전력 충전 코일(210)의 하부에 적층된 연성 인쇄회로기판(230)은 무선전력 충전 코일(210)의 다른 하나의 끝단부와 연결하여 상기 연성 인쇄회로기판(220)(230)에 무선전력 충전 코일(210)을 일체로 연결할 수 있다.
이에 더하여, 상기 무선전력 충전 코일(210)의 상부와 하부 모두에 연성 인쇄회로기판(220)(230)을 모두 적층시킬 경우에는 상기 무선전력 충전 코일(210)의 상부와 하부에 적층된 연성 인쇄회로기판(220)(230)은 무선전력 충전 코일(210)의 상부와 하부에 적층된 연성 인쇄회로기판(220)(230)을 관통하는 비아 홀(240)에 동 도금(250)을 하여 서로 연결될 수 있다.
다시, 도 1 내지 도 2를 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 의한 무선 충전 안테나유닛에 대하여 보다 상세하게 설명한다.
도 1 내지 도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 의한 무선 충전 안테나유닛(100)은 무선전력 충전 코일(110) 및, 연성 인쇄회로기판(120)을 포함할 수 있다.
상기 무선전력 충전 코일(110)은 상기 무선전력 충전 코일(110)은 동으로 형성된 와이어가 코일 형태로 권취되어 형성될 수 있다.
여기서, 상기 무선전력 충전 코일(110)은 다양한 방법으로 가공된 무선전력 충전 코일(110)을 모두 사용할 수 있으나, 제작 단가를 낮추기 위해서는 편각 코일 형태의 무선전력 충전 코일(110)을 사용할 수 있다.
상기 연성 인쇄회로기판(120)은 상기 무선전력 충전 코일(110)의 상부 또는 하부 중 어느 한 측에 적층될 수 있다.
도면에서는 상기 연성 인쇄회로기판(120)이 상기 무선전력 충전 코일(110)의 상부에 적층된 상태만 도시하였지만 상기 연성 인쇄회로기판(120)은 상기 무선전력 충전 코일(110)의 상부 또는 하부 중 어느 한 측에 적층될 수 있으며, 이하, 상세한 설명에서는 설명의 편의를 위하여 상기 연성 인쇄회로기판(120)이 상기 무선전력 충전 코일(110)의 상부에 적층된 경우에 대해서만 설명한다.
예를 들면, 상기 연성 인쇄회로기판(120)은 상기 무선전력 충전 코일(110)의 상부에 적층될 수 있다.
이와 같은 연성 인쇄회로기판(120)은 절연층(121), 패턴층(122) 및, 비아 홀(123)을 포함할 수 있다.
상기 절연층(121)은 상기 무선전력 충전 코일(110)의 상부에 적층될 수 있다.
예를 들면, 상기 절연층(121)은 비할로겐계 에폭시수지, 실리콘, 우레탄, 폴리이므드 및, 폴리아미드로 구성된 군에서 선택될 수 있다.
상기 패턴층(122)은 상기 절연층(121) 상부에 동박이 적층되어 형성될 수 있다.
예를 들면, 상기 패턴 층(122)은 상기 절연층(121) 상부에 동박을 도금한 후 상기 동박의 상부에 드라이 필름을 부착한 다음, 노광 및 현상하는 사진식각 고정을 실시하여 드라이필름 패턴을 형성한 후, 에칭액을 분사하여 동박의 노출된 불필요한 부분을 부식시켜 제거함으로써 상기 절연층(121) 상부에 형성될 수 있다.
상기 비아 홀(123)은 상기 절연층(121)과 상기 패턴층(122)을 관통하도록 상기 연성 인쇄회로기판(120)에 형성될 수 있다.
이와 같은 상기 비아 홀(123)에는 그 내부에 동 도금(130)이 됨으로써 상기 무선전력 충전 코일의 양측 끝단부, 즉 상기 무선전력 충전 코일(110)의 내측 끝단부(C1) 및 외측 끝단부(C2)를 상기 연성 인쇄회로기판(120)과 일체로 연결시킬 수 있도록 함으로써 저항 값의 편차가 발생되지 않도록 하여 본 발명의 일실시예에 의한 무선 충전 안테나유닛(110)의 충전 효율을 향상시킬 수 있도록 한다.
예를 들면, 상기 패턴 층(122)과 절연층(121)에는 CNC 드릴작업으로 한 쌍의 비아 홀(123)이 형성될 수 있으며, 상기 한 쌍의 비아 홀(123)에는 동 도금(130)이 됨으로써 상기 무선전력 코일의 내측 끝단부(C1) 및 외측 끝단부(C2)는 상기 패턴 층(122)과 연결될 수 있다.
다음으로, 도 3 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 의한 무선 충전 안테나유닛을 설명한다.
도 3 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 의한 무선 충전 안테나유닛(200)은 무선전력 충전 코일(210), 제1, 2 연성 인쇄회로기판(220)(230) 및, 제2 비아 홀(240)을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 무선전력 충전 코일(210)은 다양한 방법으로 가공된 무선전력 충전 코일(210)을 모두 사용할 수 있으나, 제작 단가를 낮추기 위해서는 편각 코일 형태의 무선전력 충전 코일(210)을 사용할 수 있다.
상기 제1 연성 인쇄회로기판(220)은 상기 무선전력 충전 코일(210)의 상부에 적층될 수 있다.
예를 들면, 상기 제1 연성 인쇄회로기판(220)은 절연층(221), 패턴층(222) 및, 제1 비아 홀(223)을 포함할 수 있다.
상기 절연층(221)은 상기 무선전력 충전 코일(210)의 상부에 적층될 수 있다.
예를 들면, 상기 절연층(221)은 비할로겐계 에폭시수지, 실리콘, 우레탄, 폴리이므드 및, 폴리아미드로 구성된 군에서 선택될 수 있다.
상기 패턴층(222)은 상기 절연층(221) 상부에 동박이 적층되어 형성될 수 있다.
예를 들면, 상기 패턴 층(222)은 상기 절연층(221) 상부에 동박을 도금한 후 상기 동박의 상부에 드라이 필름을 부착한 다음, 노광 및 현상하는 사진식각 고정을 실시하여 드라이필름 패턴을 형성한 후, 에칭액을 분사하여 동박의 노출된 불필요한 부분을 부식시켜 제거함으로써 상기 절연층(221) 상부에 형성될 수 있다.
상기 제1 비아 홀(223)은 상기 제1 연성 인쇄회로기판(220)의 상기 절연층(221)과 상기 패턴층(222)을 관통하도록 상기 제1 연성 인쇄회로기판(220)에 형성될 수 있다.
이와 같은 상기 제1 비아 홀(223)에는 그 내부에 동 도금(250)이 됨으로써 상기 무선전력 충전 코일(210)의 양측 끝단부, 즉 상기 무선전력 충전 코일(210)의 내측 끝단부(C1) 및 외측 끝단부(C2) 중 어느 하나의 끝단부와 상기 제1 연성 인쇄회로기판(220)과 일체로 연결시킬 수 있도록 함으로써 저항 값의 편차가 발생되지 않도록 하여 본 실시예에 의한 무선 충전 안테나유닛(200)의 충전 효율을 향상시킬 수 있도록 한다.
예를 들면, 상기 패턴 층(222)과 절연층(221)에는 CNC 드릴작업으로 제1 비아 홀(223)이 형성될 수 있으며, 상기 제1 비아 홀(223)에는 동 도금(250)이 됨으로써 상기 무선전력 코일의 내측 끝단부(C1) 및 외측 끝단부(C2) 중 어느 하나의 끝단부를 상기 패턴 층(222)과 연결될 수 있다.
상기 제2 연성 인쇄회로기판(230)은 상기 무선전력 충전 코일(210)의 하부에 적층될 수 있다.
예를 들면, 상기 제2 연성 인쇄회로기판(230)은 절연층(231), 패턴층(232) 및, 제1 비아 홀(233)을 포함할 수 있다.
상기 절연층(231)은 상기 무선전력 충전 코일(210)의 하부에 적층될 수 있다.
예를 들면, 상기 절연층(231)은 비할로겐계 에폭시수지, 실리콘, 우레탄, 폴리이므드 및, 폴리아미드로 구성된 군에서 선택될 수 있다.
상기 패턴층(232)은 상기 절연층(231) 하부에 동박이 적층되어 형성될 수 있다.
예를 들면, 상기 패턴 층(232)은 상기 절연층(231) 하부에 동박을 도금한 후 상기 동박의 하부에 드라이 필름을 부착한 다음, 노광 및 현상하는 사진식각 고정을 실시하여 드라이필름 패턴을 형성한 후, 에칭액을 분사하여 동박의 노출된 불필요한 부분을 부식시켜 제거함으로써 상기 절연층(231) 하부에 형성될 수 있다.
상기 제1 비아 홀(233)은 상기 제2 연성 인쇄회로기판(230)의 상기 절연층(231)과 상기 패턴층(232)을 관통하도록 상기 제2 연성 인쇄회로기판(230)에 형성될 수 있다.
이와 같은 상기 제1 비아 홀(233)에는 그 내부에 동 도금(250)이 됨으로써 상기 무선전력 충전 코일(210)의 양측 끝단부, 즉 상기 무선전력 충전 코일(210)의 내측 끝단부(C1) 및 외측 끝단부(C2) 중 다른 하나의 끝단부를 상기 제2 연성 인쇄회로기판(230)과 일체로 연결시킬 수 있도록 함으로써 저항 값의 편차가 발생되지 않도록 하여 본 실시예에 의한 무선 충전 안테나유닛(200)의 충전 효율을 향상시킬 수 있도록 한다.
예를 들면, 상기 패턴 층(232)과 절연층(231)에는 CNC 드릴작업으로 제1 비아 홀(233)이 형성될 수 있으며, 상기 제1 비아 홀(233)에는 동 도금(250)이 됨으로써 상기 무선전력 코일의 내측 끝단부(C1) 및 외측 끝단부(C2) 중 다른 하나의 끝단부를 상기 패턴 층(232)과 연결될 수 있다.
한편, 본 실시예에 의한 무선 충전 안테나유닛(200)의 상기 무선전력 충전 코일(210)의 상부와 하부에 적층된 제1, 2 연성 인쇄회로기판(220)(230)은 서로 연결될 수 있다.
즉, 상기 제1, 2 연성 인쇄회로기판(220)(230)에는 상기 제1, 2 연경 인쇄회로기판(220)(230)을 관통하는 제2 비아 홀(240)이 형성될 수 있으며, 상기 제2 비아 홀(240)이 동 도금(250)이 됨으로써 상기 제1, 2 연성 인쇄회로기판(220)(230)의 패턴 층을 서로 연결할 수 있다.
다시, 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 무선 충전 안테나유닛(100)(200)의 작용 효과에 대하여 설명한다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 무선 충전 안테나유닛(100)(200)은 연성 인쇄회로기판(120)(220)(230)에 비아 홀(123)(223)(233)을 형성하여 상기 비아 홀(123)(223)(233)에 동 도금(130)(250)을 하여 상기 연성 인쇄회로기판(120)(220)(230)과 무선전력 충전 코일(110)(210)의 양측 끝단부를 연결하여 무선전력 충전 코일(110)(210)과 연성 인쇄회로기판(120)(220)(230)이 일체화된 하이브리드 형태로 형성됨으로써 저항 값의 편차가 발생되지 않아 충전 효율을 대폭 향상시킬 수 있도록 한다.
한편, 종래의 일반적인 무선 충전 안테나유닛은 절연층의 상, 하부에 동을 도금하여 상, 하부 패턴 층을 형성하여 제작되는 것으로써 무선 충전기의 충전 효율을 위해서는 상기 절연층의 상, 하부에 도금되는 동박의 두께를 기존에 개발되어 사용되고 있는 무선 충전 안테나유닛의 동박 두께 보다 더욱 두껍에 도금을 하여야만 한다.
예를 들면, 종래에는 통상적으로 절연층의 상, 하부에 범용적인 자재로 사용되고 있는 1.3oz 또는 1.5oz의 동박을 도금하여 무선 충전 안테나유닛을 제작하였으나, 최근 개발되고 있는 무선 충전기의 고출력에 대응되도록 무선 충전 안테나유닛의 충전 효율을 향상시키기 위해서는 상기 동박을 상기 절연층의 상, 하부에 더욱 두껍게 도금해야만 한다.
따라서, 상기 절연층의 상, 하부에 도금되는 동박을 범용적으로 사용되는 동박을 사용할 수 없고 주문 제작하여야만 함으로써 생산단가가 상승될 뿐만 아니라, 동박의 주문제작에 따라 불량률이 높아진다는 문제점이 있었다.
또한, 상기 절연층의 상, 하부에 도금되는 동박의 두께를 증가시켜 충전 효율을 향상시킬 수 있도록 하는 종래의 일반적인 무선 충전 안테나유닛은 동박의 두께가 두꺼워짐에 따라 에칭시간이 길어지게 됨으로써 제작시간이 대폭 증가됨과 동시에 에칭에 의해 녹아서 버려지는 동박의 양이 증가되어 원가가 대폭 상승될 뿐만 아니라 에칭 과정에서 발생되는 폐수와 유독가스 또한 대폭 증가된다는 문제점이 있다.
이에 반해, 본 발명의 일실시예에 의한 무선 충전 안테나유닛(100)의 경우 절연층(121)의 상부에만 범용적으로 사용되는 동박을 도금하여 패턴 층(122)을 형성하고 상기 절연층(122)의 하부에는 상기 패턴 층(122)과 내측 끝단부(C1) 및 외측 끝단부(C2)가 연결되는 무선전력 충전 코일(110)을 적층시킴으로써 최근 개발되고 있는 무선 충전기의 고출력에 대응되도록 충전 효율을 향상시킬 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일실시예에 의한 무선 충전 안테나유닛(100)은 절연층(121)의 상, 하부 모두에 동박을 도금하여 패턴 층을 형성하는 것이 아니라, 절연층(121)의 상부와 하부 중 일측에만 범용적으로 사용되는 동박을 도금하여 패턴 층(122)을 형성함으로써 종래의 일반적인 고출력 무선 충전 안테나유닛에 비해 에칭시간이 절반 이하로 단축되어 제품의 제작시간을 대폭 단축시킬 수 있을 뿐만 아니라, 에칭에 의해 녹아서 버려지는 동박의 양과 에칭 과정에서 발생되는 폐수와 유독가스 또한 절반 이하로 줄일 수 있다는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 의한 무선 충전 안테나유닛(200)은 무선전력 충전 코일(210)의 상, 하부에 제1, 2 연성 인쇄회로기판(220)(230)을 적층시켜 비아 홀(223)(233)에 동 도금(250)을 하여 무선전력 충전 코일(210)과 일체가 되도록 연결함으로써 충전효율을 더욱 더 향상시킬 수 있도록 한다.
상술한 바와 같이 무선전력 충전 코일(210) 상, 하부 모두에 제1, 2 연성 인쇄회로기판(220)(230)을 적층시킬 경우 무선 충전 안테나유닛(200)의 두께는 조금 더 두꺼워지기는 하나, 상기 무선전력 충전 코일(210)을 사용하게 됨으로써 상기 제1, 2 연성 인쇄회로기판(220)(230)의 패턴층(222)(232) 역시 범용적으로 사용되는 동박을 사용할 수 있으므로 상, 하부 패턴 층을 형성하는 동박의 두께를 증가시켜 충전 효율을 향상시키는 종래의 무선 충전 안테나에 비하여 에칭시간을 대폭 단축시켜 제작시간을 단축시킬 수 있을 뿐만 아니라, 에칭 시 녹아서 버려지는 동박의 양과 폐수 및 유독가스 또한 대폭 줄일 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의한 무선 충전 안테나유닛(100)(200)은 연성 인쇄회로기판(120)(220)(230)과 무선전력 충전 코일(110)(210)이 비아 홀(123)(223)(233)에 동 도금(130)(250)을 하여 하이브리드 형태로 일체로 형성됨으로써 저항 값의 편차가 발생되지 않도록 함으로써 충전 효율을 대폭 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 무선 충전 안테나유닛(100)(200)은 연성 인쇄회로기판(120)(220)(230)의 일측에만 동박을 도금하여 패턴 층(122)(222)(232)을 형성하고 연성 인쇄회로기판(120)(220)(230) 타측에는 에칭 작업이 전혀 필요 없는 무선전력 충전 코일(110)(210)을 적층시켜 제작된다.
따라서, 범용적인 자재로 사용되는 동박을 이용하여 도금하여 연성 인쇄회로기판(120)(220)(230)의 일측에만 패턴층(122)(222)(232)만을 형성함에 따라 에칭시간을 절반 이하로 줄여 제작시간을 대폭 단축시킬 수 있음과 동시에 에칭 시 녹아내려 버려지는 동박의 양까지도 절반 이하로 줄일 수 있고 동박의 주문 제작 없이 범용적으로 사용되는 동박을 사용함으로써 제작 단가를 대폭 줄일 수 있을 뿐만 아니라 제품을 불량률을 대폭 줄일 수 있으므로 대고객 만족도를 향상시킬 수 있다.
이에 더하여, 연성 인쇄회로기판(120)(220)(230)의 일측에만 범용적으로 사용되는 동박을 도금 한 후 에칭작업을 진행함으로써 에칭 작업 시 발생되는 폐수 및 유독가스의 양을 대폭 줄일 수 있으므로 환경오염에 미치는 영향과 상기 폐수 및 유독가스를 처리하는 후처리 공정에 소모되는 비용을 대폭 줄일 수 있도록 한다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
(110)(210) : 무선전력 충전 코일
(120)(220)(230) : 연성 인쇄회로기판
(121)(221)(231) : 절연층 (122)(222)(232) : 패턴층
(123)(223)(233) : 제1 비아 홀 (240) : 제2 비아 홀

Claims (8)

  1. 연성 인쇄회로기판에 비아 홀을 형성하여 상기 연성 인쇄회로기판과 무선전력 충전 코일이 일체로 연결되도록 상기 비아 홀에 동 도금을 하여 상기 연성 인쇄회로기판과 무선전력 충전 코일의 양측 끝단부를 연결하여 저항 값의 편차가 발생되지 않도록 함으로써 충전 효율을 향상시킬 수 있도록 하는 무선 충전 안테나유닛.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 연성 인쇄회로기판은,
    상기 무선전력 충전 코일의 상부 또는 하부 중 어느 한 측에만 적층된 후 연성 인쇄회로기판에 형성된 비아 홀에 동 도금을 하여 상기 무선전력 충전 코일의 양측 끝단부를 연결하여 상기 연성 인쇄회로기판에 무선전력 충전 코일을 일체로 연결하는 것을 특징으로 하는 무선 충전 안테나유닛.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 연성 인쇄회로기판은,
    상기 무선전력 충전 코일의 상부 또는 하부에 적층되는 절연층;
    상기 절연층에 동박이 적층되어 형성되는 패턴층; 및
    상기 절연층과 상기 패턴층을 관통하도록 형성되어 그 내부에 동 도금이 됨으로써 상기 무선전력 충전 코일의 양측 끝단부를 상기 패턴층과 연결하는 한 쌍의 비아 홀을 포함하는 무선 충전 안테나유닛.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 연성 인쇄회로기판은,
    상기 무선전력 충전 코일의 상부와 하부에 적층된 후 상기 무선전력 충전 코일의 상부와 하부에 적층된 연성 인쇄회로기판에 형성된 비아 홀에 동 도금을 하여 상기 무선전력 충전 코일의 상부에 적층된 연성 인쇄회로기판은 무선전력 충전 코일의 양측 끝단부 중 어느 하나의 끝단부와 연결하고 무선전력 충전 코일의 하부에 적층된 연성 인쇄회로기판은 무선전력 충전 코일의 다른 하나의 끝단부와 연결하여 상기 연성 인쇄회로기판에 무선전력 충전 코일을 일체로 연결하는 것을 특징으로 하는 무선 충전 안테나유닛.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 무선전력 충전 코일의 상부와 하부에 적층된 연성 인쇄회로기판은 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 무선 충전 안테나유닛.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 무선전력 충전 코일의 상부와 하부에 적층된 연성 인쇄회로기판은,
    상기 무선전력 충전 코일의 상부와 하부에 적층된 연성 인쇄회로기판을 관통하는 비아 홀에 동 도금을 하여 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 무선 충전 안테나유닛.
  7. 제4 항에 있어서,
    상기 연성 인쇄회로기판은,
    상기 무선전력 충전 코일의 상부 또는 하부에 적층되는 절연층;
    상기 절연층에 동박이 적층되어 형성되는 패턴층; 및
    상기 절연층과 패턴층을 관통하도록 형성되어 그 내부에 동 도금이 됨으로써 상기 무선전력 충전 코일의 양측 끝단부 중 어느 하나의 끝단부를 패턴층과 연결하는 비아 홀을 포함하는 무선 충전 안테나유닛.
  8. 제3 항 또는 제7 항에 있어서,
    상기 절연층은,
    비할로겐계 에폭시수지, 실리콘, 우레탄, 폴리이미드 및, 폴리아미드로 구성된 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 무선 충전 안테나유닛.
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