KR20210152353A

KR20210152353A - Coil module

Info

Publication number: KR20210152353A
Application number: KR1020200099156A
Authority: KR
Inventors: 강신국; 진병관; 김주만; 김형래
Original assignee: 주식회사 위츠
Priority date: 2020-06-08
Filing date: 2020-08-07
Publication date: 2021-12-15
Also published as: KR102480123B1

Abstract

According to one embodiment of the present invention, a coil module that wirelessly receives or transmits power or signals using a magnetic field comprises: a substrate; a first coil provided on at least one surface of the substrate and having a spiral shape; a third coil provided on at least one surface of the substrate and disposed outside the first coil; and a second coil provided on at least one surface of the substrate and disposed between the first coil and the third coil, wherein the second coil includes a first pattern part provided along the periphery of the first coil and a second pattern part crossing an area in which the first coil is provided, and the first pattern part and the second pattern part form resonance points at different points in the area in which the first coil is provided. Therefore, the present invention is capable of miniaturizing the coil module.

Description

Coil module {COIL MODULE}

본 발명은 전자 기기에 사용되는 코일 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a coil module used in an electronic device.

본 발명은 최근 모바일 휴대용 장치에 무선 충전(WPT; Wireless Power Transfer) 기능, 근거리 통신(NFC; Near Field Communication) 기능, 전자 결제(MST; Magnetic Secure Transmission) 기능 등이 채용되고 있다. 무선 충전, 근거리 통신, 전자 결제 기술은 동작 주파수, 데이터 전송률, 전송하는 전력량 등에서 차이가 있다.According to the present invention, a wireless power transfer (WPT) function, a near field communication (NFC) function, a magnetic secure transmission (MST) function, etc. have been recently employed in a mobile portable device. Wireless charging, short-distance communication, and electronic payment technologies have differences in operating frequency, data rate, and amount of transmitted power.

이러한 무선 전력 전송 장치의 경우, 다양한 형태의 코일이 사용되며 코일에 의해 형성된 자기장을 이용하여 무선 충전, 근거리 통신, 전자 결제 기술을 구현하게 된다. In the case of such a wireless power transmission device, various types of coils are used, and wireless charging, short-range communication, and electronic payment technologies are implemented using a magnetic field formed by the coil.

최근 전자 기기에 대한 소형화, 다기능화의 요구가 커지면서 코일 모듈의 소형화의 필요성이 커지고 있다. 그런데, 상기한 코일을 채용한 전자 기기의 경우 고전력 전송이 가능함과 동시에 전자 기기의 소형화라는 두 가지 과제를 동시에 해결하기가 어려운 문제가 있다. Recently, as the demand for miniaturization and multifunctionality of electronic devices increases, the need for miniaturization of the coil module is increasing. However, in the case of an electronic device employing the above-described coil, it is difficult to simultaneously solve two problems, namely, high power transmission and miniaturization of the electronic device.

본 발명의 목적은 소형이면서도 높은 효율을 갖는 코일 모듈 및 이를 이용한 전자 기기를 제공하는 것을 목적으로 한다. An object of the present invention is to provide a coil module having a small size and high efficiency and an electronic device using the same.

본 발명의 일 실시예에 따른 코일 모듈은, 자기장을 이용하여 무선으로 전력 또는 신호를 수신하거나 송신하는 코일 모듈로서, 기판; 기판의 적어도 일면에 제공되며, 나선형 형상을 갖는 제1 코일; 기판의 적어도 일면에 제공되며, 제1 코일의 외측에 배치되는 제3 코일; 및 기판의 적어도 일면에 제공되며, 제1 코일과 제3 코일의 사이에 배치되는 제2 코일을 포함하며, 제2 코일은 제1 코일의 외곽을 따라 제공된 제1 패턴부와, 제1 코일이 제공된 영역을 가로지르는 제2 패턴부를 포함하고, 제1 패턴부 및 제2 패턴부는 제1 코일이 제공된 영역 내에 공진점을 형성한다. A coil module according to an embodiment of the present invention is a coil module for wirelessly receiving or transmitting power or a signal using a magnetic field, comprising: a substrate; a first coil provided on at least one surface of the substrate and having a spiral shape; a third coil provided on at least one surface of the substrate and disposed outside the first coil; and a second coil provided on at least one surface of the substrate and disposed between the first coil and the third coil, wherein the second coil includes a first pattern portion provided along an periphery of the first coil, and the first coil It includes a second pattern portion crossing the provided area, and the first pattern portion and the second pattern portion form a resonance point in the area provided with the first coil.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 패턴부가 형성하는 공진점과 상기 패턴부가 형성하는 공진점은 서로 동일한 위치 또는 서로 다른 위치에 배치될 수 있다. In an embodiment of the present invention, the resonance point formed by the first pattern part and the resonance point formed by the pattern part may be disposed at the same position or different positions.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 제1 코일, 제1 패턴부, 및 제2 패턴부의 전류의 흐름은 동일한 시계 방향 혹은 동일한 반시계 방향일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the flow of current in the first coil, the first pattern portion, and the second pattern portion may be in the same clockwise direction or the same counterclockwise direction.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 제1 코일 내지 제3 코일의 전류의 흐름은 동일한 시계 방향 혹은 동일한 반시계 방향일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the current flows in the first to third coils may be in the same clockwise direction or in the same counterclockwise direction.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 제1 패턴부는 제1 코일의 내측에 공진점을 형성할 수 있다. In one embodiment of the present invention, the first pattern portion may form a resonance point inside the first coil.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 제1 패턴부는 제1 코일의 내측에 공진점을 형성하는 제1 공진 영역을 형성하고, 제2 패턴부는 제1 공진 영역과 부분적으로 중첩되며, 제2 공진점을 형성하는 제2 공진 영역을 형성할 수 있다. In one embodiment of the present invention, the first pattern part forms a first resonance region forming a resonance point inside the first coil, and the second pattern part partially overlaps the first resonance region and forms a second resonance point A second resonance region may be formed.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 제1 패턴부는 나선형으로 제공될 수 있다. In one embodiment of the present invention, the first pattern portion may be provided in a spiral.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 제2 패턴부는, 제1 패턴부의 일단에 연결되어 제1 코일이 제공된 영역을 가로질러 제1 코일이 제공된 영역을 복수의 영역으로 분할하는 분할패턴; 및 분할패턴에 연결되어 기판의 외곽을 따라 배치되는 외곽패턴을 더 포함할 수 있다. In one embodiment of the present invention, the second pattern portion, a division pattern connected to one end of the first pattern portion to divide the area provided with the first coil into a plurality of areas across the area provided with the first coil; and an outer pattern connected to the division pattern and disposed along the outer edge of the substrate.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 분할패턴은 제1 코일의 내측을 지나도록 배치되며, 제1 코일의 내측을 따르는 형상으로 제공될 수 있다. In one embodiment of the present invention, the division pattern is disposed to pass through the inside of the first coil, and may be provided in a shape along the inside of the first coil.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 외곽패턴은 제2 코일의 저항값이 조절되도록, 다수 겹으로 제공된 보조패턴을 구비할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the outer pattern may include an auxiliary pattern provided in multiple layers so that the resistance value of the second coil is adjusted.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 제2 코일은, 일단이 제2 패턴부에 연결되고 타단이 입출력 단자부에 연결되는 제3 패턴부를 더 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the second coil may further include a third pattern unit having one end connected to the second pattern unit and the other end connected to the input/output terminal unit.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 제2 코일의 선 폭은 제1 코일의 선 폭보다 좁게 제공될 수 있다. In one embodiment of the present invention, the line width of the second coil may be provided to be narrower than the line width of the first coil.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 제2 코일의 배선 간격은 제1 코일의 배선 간격보다 좁게 제공될 수 있다. In one embodiment of the present invention, the wiring interval of the second coil may be provided to be narrower than the wiring interval of the first coil.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 제1 코일 내지 제3 코일은 모두 기판의 동일면 또는 기판의 다른 면에 배치될 수 있다.본 발명의 일 실시예에 따른 코일 모듈은, 기판; 기판의 적어도 일면에 제공되며, 나선형 형상을 갖는 WPT(Wireless Power Transfer)용 코일; 기판의 적어도 일면에 제공되며, WPT용 코일의 외측에 배치되는 NFC(Near Field Communication)용 코일; 및 기판의 적어도 일면에 제공되며, WPT용 코일과 NFC용 코일의 사이에 배치되는 MST(Magnetic Secure Transmission)용 코일을 포함하며, MST용 코일은 WPT용 코일의 외측에 제공된 제1 패턴부와, WPT용 코일이 제공된 영역을 가로지르는 제2 패턴부를 포함하고, 제1 패턴부 및 제2 패턴부는 WPT용 코일이 제공된 영역 내의 서로 다른 지점에 공진점을 형성한다. In an embodiment of the present invention, all of the first coil to the third coil may be disposed on the same surface of the substrate or on different surfaces of the substrate. A coil module according to an embodiment of the present invention includes: a substrate; a coil for wireless power transfer (WPT) provided on at least one surface of the substrate and having a spiral shape; a coil for near field communication (NFC) provided on at least one surface of the substrate and disposed on the outside of the coil for WPT; and a coil for Magnetic Secure Transmission (MST) provided on at least one surface of the substrate and disposed between the coil for WPT and the coil for NFC, wherein the coil for MST includes a first pattern part provided on the outside of the coil for WPT; A second pattern portion traversing an area in which the WPT coil is provided, and the first pattern portion and the second pattern portion form a resonance point at different points in the area in which the WPT coil is provided.

본 발명의 일 실시예에 따른 코일 모듈을 포함하는 무선 전력 수신 장치는, 배터리; 및 배터리에 전력을 공급하여 배터리를 충전하기 위한 수신부 코일 모듈을 포함하며, 수신부 코일 모듈은, 기판; 및 기판의 적어도 일면에 제공되며, 나선형 형상을 갖는 제1 코일; 기판의 적어도 일면에 제공되며, 제1 코일의 외측에 배치되는 제3 코일; 및 기판의 적어도 일면에 제공되며, 제1 코일과 제3 코일의 사이에 배치되는 제2 코일을 포함하며, 제2 코일은 제1 코일의 외곽을 따라 제공된 제1 패턴부와, 제1 코일이 제공된 영역을 가로지르는 제2 패턴부를 포함하고, 제1 패턴부 및 제2 패턴부는 제1 코일이 제공된 영역 내의 서로 다른 지점에 공진점을 형성한다.A wireless power receiver including a coil module according to an embodiment of the present invention includes: a battery; and a receiver coil module for charging the battery by supplying power to the battery, the receiver coil module comprising: Board; and a first coil provided on at least one surface of the substrate and having a spiral shape; a third coil provided on at least one surface of the substrate and disposed outside the first coil; and a second coil provided on at least one surface of the substrate and disposed between the first coil and the third coil, wherein the second coil includes a first pattern portion provided along an periphery of the first coil, and the first coil It includes a second pattern portion crossing the provided area, and the first pattern portion and the second pattern portion form a resonance point at different points in the area provided with the first coil.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 코일 모듈은 MST 구현 시, 기존 발명 대비 상대적으로 좁은 면적으로 제공되면서도 기존 발명 대비 동급 또는 그 이상의 신호 전송 효과를 나타낸다. 이에 따라, 코일 모듈의 소형화가 용이하다.According to an embodiment of the present invention, when implementing the MST, the coil module has a relatively narrow area compared to the existing invention and exhibits a signal transmission effect equal to or greater than that of the existing invention. Accordingly, it is easy to downsize the coil module.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선충전 시스템을 개략적으로 나타낸 외관 사시도이다.
도 2는 도 1의 주요 내부 구성을 분해하여 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 모듈을 도시한 평면도이다.
도 4는 도 3의 제2 코일의 전류 흐름(화살표로 표시됨)과 공진점을 도시한 것이다.
도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 모듈의 MST 전송 효율을 측정한 결과를 나타낸 것이다.
도 5b는 기존 코일 모듈에서 MST 코일이 WPT 코일의 외곽에 별도로 존재한 경우, MST 전송 효율을 측정한 결과를 나타낸 것이다.
도 5c는 기존 코일 모듈에서 MST 코일을 제공하지 않는 경우, MST 전송 효율을 측정한 결과를 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 코일 모듈을 도시한 평면도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 코일 모듈을 도시한 평면도이다.1 is an external perspective view schematically showing a wireless charging system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view schematically illustrating an exploded main internal configuration of FIG. 1 .
3 is a plan view illustrating a coil module according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 shows a current flow (indicated by an arrow) and a resonance point of the second coil of FIG. 3 .
Figure 5a shows the result of measuring the MST transmission efficiency of the coil module according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5b shows the results of measuring the MST transmission efficiency when the MST coil is separately present outside the WPT coil in the conventional coil module.
Figure 5c shows the result of measuring the MST transmission efficiency when the MST coil is not provided in the existing coil module.
6 is a plan view illustrating a coil module according to another embodiment of the present invention.
7 is a plan view illustrating a coil module according to another embodiment of the present invention.

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.Since the present invention can have various changes and can have various forms, specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to the specific disclosed form, it should be understood to include all modifications, equivalents and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선충전 시스템을 개략적으로 나타낸 외관 사시도이고, 도 2는 도 1의 주요 내부 구성을 분해하여 개략적으로 도시한 단면도이다.1 is an external perspective view schematically showing a wireless charging system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing an exploded main internal configuration of FIG. 1 .

도 1 및 도 2를 참조하면, 무선충전 시스템은 무선전력 전송장치(10)와 무선전력 수신장치(20)로 구성될 수 있다. 1 and 2 , the wireless charging system may include a wireless power transmitter 10 and a wireless power receiver 20 .

무선전력 수신장치(20)는 휴대폰, 노트북, 태블릿 PC 등과 같은 전자 기기(30)에 포함될 수 있다.The wireless power receiver 20 may be included in the electronic device 30 such as a mobile phone, a notebook computer, or a tablet PC.

무선전력 수신 장치(20)는 배터리(22), 상기 배터리(22)에 전력을 공급하여 배터리(22)를 충전하기 위한 수신부 코일 모듈(21), 상기 배터리(22)와 상기 수신부 코일 모듈(21) 사이에 배치된 자성체 시트(23)를 포함할 수 있다. The wireless power receiver 20 includes a battery 22 , a receiver coil module 21 for charging the battery 22 by supplying power to the battery 22 , the battery 22 and the receiver coil module 21 . ) may include a magnetic sheet 23 disposed between.

배터리(22)는 충전과 방전이 가능한 니켈수소 전지 또는 리튬이온 전지가 될 수 있으나, 특별히 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 배터리(22)는 무선전력 수신장치(20)와는 별도로 구성되어 무선전력 수신장치(20)에 착탈이 가능한 형태로 구현될 수 있고, 또는 배터리(22)와 무선전력 수신장치(20)가 일체로 구성되는 일체형으로 구현될 수도 있다.The battery 22 may be a nickel hydride battery or a lithium ion battery capable of charging and discharging, but is not particularly limited thereto. In addition, the battery 22 is configured separately from the wireless power receiver 20 and can be implemented in a form detachable from the wireless power receiver 20 , or the battery 22 and the wireless power receiver 20 are It may be implemented as an integrally configured one-piece.

무선 전력 전송 장치(10)는 무선 전력 수신 장치(20)의 배터리(22)를 충전하기 위한 것으로 그 내부에 기기 기판(12)과 송신부 코일 모듈(11)을 포함할 수 있다. 송신부 코일 모듈(11)은 기기 기판(12) 상에 형성될 수 있다. The wireless power transmitter 10 is for charging the battery 22 of the wireless power receiver 20 , and may include a device board 12 and a transmitter coil module 11 therein. The transmitter coil module 11 may be formed on the device substrate 12 .

무선 전력 전송 장치(10)는 외부로부터 공급되는 교류 전원을 직류 전원으로 변환하고, 직류 전원을 다시 특정 파수의 교류 전압으로 변환하여 무선전력 수신 장치(20)에 제공할 수 있다. 무선 전력 송신 장치(10) 내의 송신부 코일 모듈(11)에 상기 교류 전압이 인가되면 송신부 코일 모듈(11)의 자기장이 변화된다. 송신부 코일 모듈(11)에 의해 형성된 자기장이 변하는 경우, 무선전력 수신 장치(20)의 수신부 코일 모듈(21)에서의 자기장 또한 변화되며, 이러한 수신부 코일 모듈(21)에서의 자기장 변화에 따라 전압이 인가되어, 배터리(22)가 충전된다.The wireless power transmitter 10 may convert AC power supplied from the outside into DC power, convert the DC power back to AC voltage of a specific wave number, and provide it to the wireless power receiver 20 . When the AC voltage is applied to the transmitter coil module 11 in the wireless power transmitter 10 , the magnetic field of the transmitter coil module 11 is changed. When the magnetic field formed by the transmitter coil module 11 is changed, the magnetic field in the receiver coil module 21 of the wireless power receiver 20 is also changed, and the voltage is changed according to the change in the magnetic field in the receiver coil module 21 . applied, and the battery 22 is charged.

송신부 코일 모듈(11)과 수신부 코일 모듈(21)은 전자기적으로 결합되어 있다. 송신부 코일 모듈(11)과 수신부 코일 모듈(21)은 각각 구리 등의 금속 와이어를 평면 상에서 감아 형성된 코일을 포함할 수 있다. 이 경우, 코일의 감긴 형상은 원형, 타원형, 사각형, 마름모형 등이 될 수 있으며, 전체적인 크기나 감긴 횟수 등은 요구되는 특성에 따라 적절하게 제어하여 설정할 수 있다. The transmitter coil module 11 and the receiver coil module 21 are electromagnetically coupled. The transmitter coil module 11 and the receiver coil module 21 may each include a coil formed by winding a metal wire such as copper on a plane. In this case, the winding shape of the coil may be a circle, an ellipse, a square, a rhombus, etc., and the overall size or number of turns may be appropriately controlled and set according to required characteristics.

수신부 코일 모듈(21)과 배터리(22) 사이에는 자성체 시트(23)이 배치되며, 자성체 시트(23)은 수신부 코일 모듈(21)과 배터리(22) 사이에 위치하여 자속을 집속함으로써 효율적으로 수신부 코일 모듈(21) 측에 수신될 수 있도록 한다. 이와 함께, 자성체 시트(23)은 자속 중 적어도 일부가 배터리(22)에 도달하는 것을 차단하는 기능을 한다.A magnetic sheet 23 is disposed between the receiver coil module 21 and the battery 22 , and the magnetic sheet 23 is positioned between the receiver coil module 21 and the battery 22 to concentrate magnetic flux, thereby efficiently receiving the receiver. to be received on the coil module 21 side. At the same time, the magnetic sheet 23 functions to block at least a portion of the magnetic flux from reaching the battery 22 .

본 발명의 일 실시예에 있어서, 무선 충전 장치 외에도 상기 코일은 마그네틱 보안 전송(MST), 근거리 무선 통신(NFC) 등에 이용될 수도 있다. 이에 대해서는 후술한다.In one embodiment of the present invention, in addition to the wireless charging device, the coil may be used for magnetic secure transmission (MST), near field communication (NFC), and the like. This will be described later.

이하에서는 특별히 구분할 필요가 없는 경우에는 송신부 코일 모듈(11)과 수신부 코일 모듈(21)을 모두 코일 모듈로 칭하기로 하며, 이하의 실시예에서는 수신부 코일 모듈을 일 예로서 설명하기로 한다. Hereinafter, when there is no need to distinguish between the transmitter coil module 11 and the receiver coil module 21, both the coil module will be referred to as a coil module, and in the following embodiments, the receiver coil module will be described as an example.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 모듈(100)을 도시한 평면도이다.3 is a plan view illustrating the coil module 100 according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 있어서, 코일 모듈(100)은 기판(110)과, 입출력 단자부(120) 및 복수 개의 코일을 포함하여 구성될 수 있다. Referring to FIG. 3 , in one embodiment of the present invention, the coil module 100 may include a substrate 110 , an input/output terminal unit 120 , and a plurality of coils.

기판(110)은 절연기판으로 구성된다. 기판(110)은 코일이 형성되는 기재이며, 내열성 및 내압성을 갖는 재료로 이루어질 수 있다. The substrate 110 is composed of an insulating substrate. The substrate 110 is a substrate on which a coil is formed, and may be made of a material having heat resistance and pressure resistance.

예를 들어, 기판(110)은 에폭시 수지와 같은 고분자 재료로 이루어질 수 있다. 그러나, 기판(110)의 재료는 이에 한정되는 것은 아니며, 인쇄회로기판(printed circuit board, PCB), 세라믹 기판(110), 프리-몰딩(pre-molded)기판, 또는 DBC(direct bonded copper) 기판(110)이거나, 절연된 금속 기판(110)(insulated metal substrate, IMS) 등일 수도 있다.For example, the substrate 110 may be made of a polymer material such as an epoxy resin. However, the material of the substrate 110 is not limited thereto, and a printed circuit board (PCB), a ceramic substrate 110, a pre-molded substrate, or a direct bonded copper (DBC) substrate. (110) or may be an insulated metal substrate (IMS) or the like.

기판(110)은 경질의 재질로 이루어질 수 있다. 그리고, 기판(110)은 코일부가 형성되는 기재가 되는 요소로서, 내열성 및 내압성을 가지며 가요성을 갖는 소재일 수 있다. 일예로서, 기판(110)은 에폭시 수지를 함유하는 재질(예를 들어, FR-3, FR-4 등)로 이루어질 수 있다. 즉, 기판(110)은 에폭시 수지 접합제를 함친시킨 여러겹의 종이로 이루어지거나, 에폭시 수지가 함침된 유리섬유가 여러겹 쌓여서 구성될 수 있다.The substrate 110 may be made of a hard material. In addition, the substrate 110 is an element serving as a base material on which the coil unit is formed, and may be a material having heat resistance and pressure resistance, and having flexibility. As an example, the substrate 110 may be made of a material containing an epoxy resin (eg, FR-3, FR-4, etc.). That is, the substrate 110 may be made of multiple layers of paper impregnated with an epoxy resin binder, or may be configured by stacking multiple layers of glass fibers impregnated with an epoxy resin.

또한, 기판(110)은 일예로서, 플렉시블 회로기판일 수 있으며, 양면기판으로 이루어질 수 있다. 즉, 복수개의 코일이 서로 겹쳐지지 않도록 복수개의 코일이 겹쳐지는 부분에서 코일은 기판(110)을 관통하여 기판(110)의 저면에 형성된 후 다시 기판(110)을 관통하여 기판(110)의 상면에 형성될 수 있다. 이에 따라, 복수개의 코일이 서로 겹쳐지지 않게 배치될 수 있다.In addition, the substrate 110 may be, for example, a flexible circuit board, and may be formed of a double-sided board. That is, in the portion where the plurality of coils overlap so that the plurality of coils do not overlap each other, the coil passes through the substrate 110 and is formed on the bottom surface of the substrate 110 , then passes through the substrate 110 again to the upper surface of the substrate 110 . can be formed in Accordingly, the plurality of coils may be disposed so as not to overlap each other.

다만, 이에 한정되지 않으며 복수개의 코일이 형성되는 층은 기재 상에 순차적으로 적층되는 두개의 층으로 이루어질 수 있으며, 복수개의 코일이 겹쳐지는 부분에서 코일은 순차적으로 적층되는 두개의 층 중 하부에 배치되는 층에 형성된 후 다시 상부에 배치되는 층에 형성될 수 있다. 이에 따라, 복수개의 코일이 서로 겹쳐지지 않게 배치될 수도 있다.However, the present invention is not limited thereto, and the layer on which the plurality of coils are formed may consist of two layers sequentially stacked on the substrate, and in the portion where the plurality of coils overlap, the coil is disposed below the two layers sequentially stacked After being formed on a layer to be used, it may be formed on a layer disposed thereon again. Accordingly, the plurality of coils may be disposed so as not to overlap each other.

본 실시예에 따른 기판(110)으로는 두께가 얇고 배선 패턴이 형성된 경성 또는 가요성 인쇄 회로 기판(Flexible PCB)이 이용될 수 있다. 기판(110)이 인쇄 회로 기판으로 제공되는 경우, 일면 또는 양면에 배선이 형성될 수 있다. As the substrate 110 according to the present embodiment, a rigid or flexible printed circuit board (PCB) having a thin thickness and a wiring pattern formed thereon may be used. When the substrate 110 is provided as a printed circuit board, wiring may be formed on one or both surfaces.

한편, 기판(110)에는 외부와의 전기적 연결을 위해 연장 형성되는 입출력 단자부(120)가 구비될 수 있다. 그리고, 입출력 단자부(120)는 기판(110)의 일측면으로부터 돌출되도록 연장 형성되며 바(Bar) 형상을 가질 수 있다.On the other hand, the substrate 110 may be provided with an input/output terminal unit 120 extending for electrical connection with the outside. In addition, the input/output terminal unit 120 is formed to protrude from one side of the substrate 110 and may have a bar shape.

그리고, 입출력 단자부(120)에는 일예로서 8개의 연결단자가 형성될 수 있으며, 연결단자에 상기한 코일부가 연결된다. 다만, 본 실시예에서는 입출력 단자부(120)에 8개의 연결단자가 형성되는 경우를 예로 들어 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않으며 연결단자의 개수는 변경 가능할 것이다.In addition, eight connection terminals may be formed in the input/output terminal unit 120 as an example, and the above-described coil unit is connected to the connection terminal. However, in the present embodiment, a case in which eight connection terminals are formed in the input/output terminal unit 120 has been described as an example, but the present invention is not limited thereto and the number of connection terminals may be changed.

입출력 단자부(120)에는 다수개의 연결단자가 형성될 수 있으며, 연결단자에 상기한 코일들이 연결된다.A plurality of connection terminals may be formed in the input/output terminal unit 120 , and the above-described coils are connected to the connection terminal.

코일부는 기판(110)의 적어도 일면에 형성되며, 입출력 단자부(120)에 연결되는 것으로, 동박 등으로 형성된 회로 배선의 형태로 구성될 수 있다. The coil unit is formed on at least one surface of the substrate 110 , is connected to the input/output terminal unit 120 , and may be configured in the form of a circuit wiring formed of copper foil or the like.

예를 들면, 코일부는 양면 동박적층판(CCL, Copper Clad Laminates)을 패터닝(patterning)하여 제조할 수 있으며, 필름과 같은 연성의 절연 기판(110) 양면에 포토리소그래피(photolithography) 방식을 통해 형성할 수도 있다.For example, the coil unit may be manufactured by patterning double-sided copper clad laminates (CCL), and may be formed on both sides of the flexible insulating substrate 110 such as a film through a photolithography method. have.

일예로서, 코일부는 시계방향 또는 반시계방향으로 권선되는 원형, 타원형 또는 다각형 형상의 평판형 코일로 이루어질 수 있다.As an example, the coil unit may be formed of a flat coil having a circular, oval, or polygonal shape wound in a clockwise or counterclockwise direction.

코일부의 형상은 도면에 한정되는 것은 아니며, 단선 코일로 형성되거나 여러 가닥으로 형성된 리쯔 와이어(Litz Wire) 형태의 코일로 형성될 수 있다.The shape of the coil unit is not limited to the drawings, and may be formed as a single wire coil or as a coil in the form of a Litz wire formed in multiple strands.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 코일부는 기판(110)의 적어도 일면에 제공되며, 나선형 형상을 갖는 제1 코일(130) 및 기판(110)의 적어도 일면에 제공되며, 제1 코일(130)의 외측에 배치되는 제2 코일(140)을 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the coil unit is provided on at least one surface of the substrate 110 , the first coil 130 having a spiral shape and at least one surface of the substrate 110 , the first coil 130 . It may include a second coil 140 disposed outside the.

먼저, 제1 코일(130)은 일단이 입출력 단자부(120)로부터 기판(110)으로 연결되며 기판(110)의 중앙부에서 시작하여 나선형의 형태로 배치될 수 있다. 이 때, 실시예에 따라 제1 코일(130)의 회전 방향은 내측에서 외측을 따라 나선형으로 회전하도록 마련될 수 있다.First, one end of the first coil 130 is connected from the input/output terminal unit 120 to the substrate 110 , and may be arranged in a spiral shape starting from the central portion of the substrate 110 . In this case, according to an embodiment, the rotation direction of the first coil 130 may be provided to rotate spirally from the inside to the outside.

제1 코일(130)은 도면상에서는 원형의 나선형 형상으로 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 나선형의 형태로 형성되며 동일한 전류 방향으로 회전하여 공진을 발생시킬 수 있는 형상이라면 모두 적용 가능하다.Although the first coil 130 is shown in the drawing as a circular spiral shape, it is not limited thereto, and any shape that is formed in a spiral shape and can generate resonance by rotating in the same current direction is applicable.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 제1 코일(130)의 턴수는 약 13턴 내지 약 16턴으로 제공될 수 있으며, 약 14턴 내지 약 15턴으로 제공될 수 있다. 그러나, 제1 코일(130)의 턴수는 이에 한정되는 것은 아니며, 무선 충전을 위한 최적의 주파수 및/또는 인덕턴스 값에 따라 조절될 수 있으며, 상술한 턴수와 다른 턴수로 제공될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the number of turns of the first coil 130 may be provided as about 13 turns to about 16 turns, and may be provided as about 14 turns to about 15 turns. However, the number of turns of the first coil 130 is not limited thereto, and may be adjusted according to an optimal frequency and/or inductance value for wireless charging, and may be provided with a number of turns different from the number of turns described above.

상술한 제1 코일(130)은 전력 전송이 요구되는 경우 WPT용 코일로 기능할 수 있고, 마그네틱 정보를 무선으로 전송하여야 하는 경우 MST용 코일로 기능할 수 있으며, 근거리 통신을 위한 NFC용 코일로 제공될 수도 있다. The first coil 130 described above can function as a coil for WPT when power transmission is required, and can function as a coil for MST when magnetic information needs to be transmitted wirelessly, as a coil for NFC for short-distance communication. may be provided.

본 실시예에서는 제1 코일(130)이 다기능을 수행하는 경우로 예로 들어 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 코일(130)은 전력 전송 기능을 수행하는 WPT용 코일로 이루어질 수 있다.In this embodiment, the first coil 130 has been described as an example of performing a multi-function, but is not limited thereto, and the first coil 130 may be formed of a WPT coil performing a power transmission function.

이어서, 제2 코일(140)은 기판(110)의 적어도 일면에 제공되며, 제1 코일(130)의 외측에 배치되어 제1 코일(130)을 전체적으로 감싸는 형상으로 마련되되, 일단이 제1 코일(130)에 연결되고 타단이 입출력 단자부(120)에 연결된다.Next, the second coil 140 is provided on at least one surface of the substrate 110 , is disposed on the outside of the first coil 130 and is provided in a shape to completely surround the first coil 130 , and one end of the first coil is provided. It is connected to 130 and the other end is connected to the input/output terminal unit 120 .

제2 코일(140)은 제1 코일(130)의 외곽을 따라 제공되는 제1 패턴부(141)와, 제1 코일(130)이 제공된 영역을 가로지르는 제2 패턴부(142)를 포함하도록 구성될 수 있다.The second coil 140 includes a first pattern portion 141 provided along the periphery of the first coil 130 and a second pattern portion 142 crossing the region where the first coil 130 is provided. can be configured.

제1 패턴부(141)는 적어도 한 번의 턴을 가지도록 마련될 수 있으며, 제1 코일(130)의 외측을 따라 나선형으로 제공될 수 있다. 제1 패턴부(141)는 제1 코일(130)의 외측을 따라 형성되므로 그 형상이 제1 코일(130)의 외측 형상에 따라 결정될 수 있다. The first pattern part 141 may be provided to have at least one turn, and may be provided in a spiral shape along the outside of the first coil 130 . Since the first pattern part 141 is formed along the outer side of the first coil 130 , a shape thereof may be determined according to the outer shape of the first coil 130 .

제1 패턴부(141)는 제1 코일(130)이 제공된 영역에 공진점을 형성하며, 제1 코일(130)의 내측에 공진점을 형성할 수도 있다.The first pattern part 141 forms a resonance point in the region where the first coil 130 is provided, and may also form a resonance point inside the first coil 130 .

이어서, 제2 패턴부(142)는 제1 코일(130)이 제공된 영역을 가로지르도록 마련되며, 분할패턴(1421) 및 외곽패턴(1422)으로 이루어질 수 있다.Next, the second pattern portion 142 is provided to cross the region where the first coil 130 is provided, and may be formed of a divided pattern 1421 and an outer pattern 1422 .

제2 패턴부(142)는, 제1 패턴부(141)의 일단에 연결되어 제1 코일(130)이 제공된 영역을 가로질러 제1 코일(130)이 제공된 영역을 복수의 영역으로 분할하는 분할패턴(1421); 및 분할패턴(1421)에 연결되어 기판(110)의 외곽을 따라 배치되는 외곽패턴(1422)을 포함할 수 있다. The second pattern unit 142 is connected to one end of the first pattern unit 141 and crosses the area provided with the first coil 130 to divide the area provided with the first coil 130 into a plurality of areas. pattern 1421; and an outer pattern 1422 connected to the division pattern 1421 and disposed along the outer edge of the substrate 110 .

분할패턴(1421)은 제1 코일(130)의 내측을 지나도록 배치되며, 제1 코일(130)의 내측에서 제1 코일(130)의 내측을 따르는 형상으로 제공될 수 있다.The division pattern 1421 is disposed to pass through the inside of the first coil 130 , and may be provided in a shape along the inside of the first coil 130 from the inside of the first coil 130 .

이하에서는 설명의 편의를 위해 분할패턴(1421)을 제1 및 제2 분할패턴과 중앙패턴으로 구분하여 설명한다.Hereinafter, for convenience of description, the division pattern 1421 is divided into first and second division patterns and a center pattern.

분할패턴(1421)은 제1 코일(130)이 제공된 영역을 가로지르는 제1 및 제2 분할패턴을 구비하며, 제1 코일(130)의 내측에서 제1 코일(130)의 내측을 따라 배치되는 중앙패턴을 포함할 수 있다.The division pattern 1421 includes first and second division patterns crossing the region provided with the first coil 130 , and is disposed along the inside of the first coil 130 from the inside of the first coil 130 . It may include a central pattern.

제1 분할패턴 및 제2 분할패턴은 도면상에서는 직선의 형태로 도시하였으나 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 코일(130) 및 제2 코일(140)의 제1 패턴부(141)의 전류 흐름에 영향을 주지 않는 형상이라면 적용 가능하다.Although the first division pattern and the second division pattern are illustrated in the form of a straight line in the drawing, the present invention is not limited thereto, and the current flow of the first pattern unit 141 of the first coil 130 and the second coil 140 is affected. It can be applied if the shape does not give

또한, 제1 분할패턴 및 제2 분할패턴은 도면상에는 대각선을 이루도록 마련되었으나, 제2 코일(140)의 적절한 길이 조절 및 인식 영역을 고려하여 수직 혹은 수평 방향으로 마련될 수 있다. 또한, 제1 분할패턴과 제2 분할패턴이 서로 다른 각도를 이루도록 배치될 수도 있으며, 그 형상을 도면에 한정하지 않는다. In addition, although the first division pattern and the second division pattern are provided to form a diagonal line in the drawing, they may be provided in a vertical or horizontal direction in consideration of an appropriate length adjustment and recognition area of the second coil 140 . In addition, the first division pattern and the second division pattern may be arranged to form different angles, and the shape is not limited to the drawings.

중앙패턴은 도면상에서는 반원의 형태로 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 제1 코일(130)의 형상에 따라 다양한 형상으로 마련될 수 있다.The central pattern is illustrated in the form of a semicircle in the drawings, but is not limited thereto, and may be provided in various shapes depending on the shape of the first coil 130 .

예를 들어, 제1 코일(130)이 사각형의 나선형으로 제공되는 경우, 중앙패턴 또한 제1 코일(130)의 내측을 따라 대응되는 형상으로 마련될 수 있다.For example, when the first coil 130 is provided in a rectangular spiral shape, the central pattern may also be provided in a corresponding shape along the inner side of the first coil 130 .

또한, 중앙패턴에 나선형상을 적용하지 않고, 도면과 같이 반원 형상과 같은 일측이 개방된 형상으로 제공될 수 있다. 이에 따라, 중앙패턴의 개방된 부분에서의 상쇄자속을 줄여 성능이 저하되는 것을 최소화할 수 있는 이점이 있다.In addition, without applying a spiral shape to the central pattern, it may be provided in an open shape such as a semicircle shape as shown in the drawings. Accordingly, there is an advantage in that the performance degradation can be minimized by reducing the offset magnetic flux in the open portion of the central pattern.

이어서, 외곽패턴(1422)은 제2 코일(140)이 각종 태그의 인식이 가장 원활하게 이루어지도록 기판(110)의 가장자리에 최대한 접하도록 제공될 수도 있다.Next, the outer pattern 1422 may be provided so that the second coil 140 is in contact with the edge of the substrate 110 as much as possible so that various tags can be recognized most smoothly.

도면상에서는 외곽패턴(1422)이 기판(110)의 외곽을 따라 형성되도록 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 제1 코일(130)과 소정 거리 이격되도록 제공될 수 있다면 원형 혹은 다각형과 같이 다양한 형상으로 설계 변형될 수 있다.Although the drawing shows that the outer pattern 1422 is formed along the outer edge of the substrate 110 , the present invention is not limited thereto. If it can be provided to be spaced apart from the first coil 130 by a predetermined distance, it can be designed in various shapes such as a circle or a polygon. can be deformed.

상술한 제2 코일(140)에 대한 설명은 도면에 기초한 것으로, 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 일 실시예에 따른 다양한 설계 변형을 통해 제2 패턴부(142)의 형상 혹은 배치 위치가 변형될 수 있다.The description of the second coil 140 described above is based on the drawings, and is not limited thereto, and the shape or arrangement position of the second pattern unit 142 is deformed through various design modifications according to an embodiment of the present invention. can be

예를 들면, 배선의 연결 방법에 있어서, 제1 패턴부(141), 제1 분할패턴, 중앙패턴, 제2 분할패턴, 외곽패턴(1422), 제3 패턴부(143) 순으로 연결될 수 있으며, 제1 패턴부(141), 외곽패턴(1422), 제1 분할패턴, 중앙패턴, 제2 분할패턴, 제3 패턴부(143) 순으로 연결될 수도 있다.For example, in the wiring connection method, the first pattern part 141 , the first divided pattern, the center pattern, the second divided pattern, the outer pattern 1422 , and the third pattern part 143 may be connected in the order. , the first pattern portion 141 , the outer pattern 1422 , the first divided pattern, the center pattern, the second divided pattern, and the third pattern portion 143 may be connected in this order.

또한, 제2 패턴부(142)는 도면과 같이 삼각 형상을 포함할 수 있고, 사각 형상 혹은 다양한 다각 형상을 포함할 수 있다. 제2 패턴부(142)의 형상은 이에 한정되는 것은 아니며, 제2 패턴부(142)가 제1 코일(130)이 제공된 영역 내에 공진점을 형성하되, 제1 패턴부(141)로부터 형성된 공진점과 서로 다른 지점에 공진점을 형성할 수 있는 형상이라면 모두 가능하다.Also, the second pattern unit 142 may have a triangular shape as shown in the drawing, and may include a square shape or various polygonal shapes. The shape of the second pattern part 142 is not limited thereto, and the second pattern part 142 forms a resonance point in the region where the first coil 130 is provided, but the resonance point formed from the first pattern part 141 and Any shape that can form a resonance point at different points is possible.

더하여, 제2 코일(140)은, 일단이 제2 패턴부(142)에 연결되고 타단이 입출력 단자부(120)에 연결되는 제3 패턴부(143)를 더 포함한다.In addition, the second coil 140 further includes a third pattern unit 143 having one end connected to the second pattern unit 142 and the other end connected to the input/output terminal unit 120 .

제3 패턴부(143)는 도면상에서는 외곽패턴(1422)의 단부로부터 연결되어 제1 패턴부(141)의 내측을 따라 입출력 단자부(120)로 이어지는 호의 형상으로 도시하였으나 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 패턴부(141)의 외측에 배치될 수 있고, 그 형상 또한 호의 형태가 아닌 기판(110)의 가장자리를 따라 다양한 형상으로 마련될 수도 있다.The third pattern portion 143 is connected from the end of the outer pattern 1422 in the drawing and is shown in the shape of an arc connected to the input/output terminal portion 120 along the inner side of the first pattern portion 141, but is not limited thereto. It may be disposed on the outside of the first pattern portion 141 , and the shape may also be provided in various shapes along the edge of the substrate 110 rather than in the shape of an arc.

이상에서 살펴본 제2 코일(140)은 마그네틱 정보를 무선으로 전송하여야 하는 경우 MST용 코일로 기능할 수 있으며, 근거리 무선 통신을 위한 NFC용 코일로 사용될 수도 있다.The second coil 140 described above may function as a coil for MST when magnetic information needs to be transmitted wirelessly, and may also be used as a coil for NFC for short-range wireless communication.

실시예에 있어서, 제2 코일(140)의 주파수 대역이 제1 코일(130)의 주파수 대역 보다 높게 제공되는 경우, 제1 코일(130)보다 미세한 선폭의 도전성 패턴으로 형성될 수 있으며, 배선 간격이 제1 코일(130)보다 좁게 형성될 수 있다.In an embodiment, when the frequency band of the second coil 140 is provided to be higher than the frequency band of the first coil 130 , it may be formed in a conductive pattern having a line width that is finer than that of the first coil 130 , and a wiring interval. It may be formed to be narrower than the first coil 130 .

본 발명의 일 실시예에 있어서, 자성체 시트(도 2 참조)는 코일 모듈(100)의 기판(110)과 실질적으로 동일한 형상으로 제공될 수 있다. 자성체 시트는 코일 모듈(100)의 기판(110) 상에 배치되되 접착제 등을 통해 기판(100)에 부착되어 일체로 형성될 수도 있으며, 도 3에서는 자성체 시트가 기판과 실질적으로 동일한 형태를 갖는 것을 도시한 것이다. 그러나, 자성체 시트의 형상이나 크기는 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 개념을 만족시키는 한도 내에서 상술한 형상과 다른 형상이나 다른 크기를 가질 수 있음은 물론이다.In one embodiment of the present invention, the magnetic sheet (refer to FIG. 2 ) may be provided in substantially the same shape as the substrate 110 of the coil module 100 . The magnetic sheet may be disposed on the substrate 110 of the coil module 100 and may be integrally formed by being attached to the substrate 100 through an adhesive or the like. In FIG. 3 , the magnetic sheet has substantially the same shape as the substrate it will be shown However, the shape or size of the magnetic sheet is not limited thereto, and may have a shape or size different from the above-described shape within the limit that satisfies the concept of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 제2 코일(140)은 자성체 시트(도면에서 기판(110)의 단부)의 단부로부터 소정 거리(D1)로 이격될 수 있다. 제2 코일(140)이 자성체 시트의 단부로부터 일정 거리로 이격됨으로써 MST 신호의 전송 효율이 높아지는 효과가 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 제2 코일(140)과 자성체 시트의 단부로부터의 거리(D1)는 약 10mm 내지 약 25mm, 또는 약 15mm 내지 약 20mm, 또는 약 17mm 내지 약 19mm 범위 내에 있을 수 있다.In one embodiment of the present invention, the second coil 140 may be spaced apart from the end of the magnetic sheet (the end of the substrate 110 in the drawing) by a predetermined distance D1. Since the second coil 140 is spaced apart from the end of the magnetic sheet by a predetermined distance, there is an effect of increasing the transmission efficiency of the MST signal. In one embodiment of the present invention, the distance D1 from the end of the second coil 140 and the magnetic sheet may be in the range of about 10 mm to about 25 mm, or about 15 mm to about 20 mm, or about 17 mm to about 19 mm. have.

상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 모듈에 전류가 인가되면 다음과 같은 방향으로 전류가 흐르게 된다.When a current is applied to the coil module according to an embodiment of the present invention described above, the current flows in the following direction.

계속해서 도 3을 참조하면, 먼저, 전류가 인가되는 경우, 입출력 단자부(120)로부터 연결되는 제1 코일(130)의 내측부터 외측으로 나선형의 형상을 따라 전류가 흐르고, 이후, 제2 코일(140)의 제1 패턴부(141)를 따라 동일한 방향으로 전류가 흐른다.Continuing to refer to FIG. 3, first, when a current is applied, a current flows along a spiral shape from the inside to the outside of the first coil 130 connected from the input/output terminal unit 120, and then, the second coil ( Current flows in the same direction along the first pattern portion 141 of 140 .

이후, 제1 패턴부(141)의 단부에 연결된 제2 패턴부(142)를 따라 전류가 흐르게 되며, 제1 코일(130)의 내측을 가로지르도록 마련된 분할패턴(1421)을 따라 제1 코일(130)의 내측 영역의 중앙부를 가로지르도록 전류가 흐른다.Thereafter, a current flows along the second pattern portion 142 connected to the end of the first pattern portion 141 , and the first coil along the division pattern 1421 provided to cross the inside of the first coil 130 . Current flows across the central portion of the inner region of 130 .

이후, 분할패턴(1421)에 연결된 외곽패턴(1422)을 따라 전류가 흐르고, 제3 패턴부(143)로 이어져, 최종적으로 입출력 단자부로 전류가 흐른다.Thereafter, a current flows along the outer pattern 1422 connected to the division pattern 1421 , followed by the third pattern unit 143 , and finally the current flows through the input/output terminal unit.

여기에서, 제1 코일(130), 제1 패턴부(141), 및 제2 패턴부(142)의 전류의 흐름은 동일한 시계 방향 혹은 동일한 반시계 방향으로 마련될 수 있다.Here, the flow of currents of the first coil 130 , the first pattern part 141 , and the second pattern part 142 may be provided in the same clockwise direction or the same counterclockwise direction.

상술한 전류의 흐름에 대한 설명은 이해의 편의를 위해 도면을 기초로 설명한 것으로서 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 설계 변형을 통한 실시예들에 따라 본 발명의 코일 모듈의 형상이 변화하는 경우, 전류의 흐름 또한 변화될 수 있을 것이다.The description of the flow of current described above is not limited thereto as described based on the drawings for convenience of understanding, and when the shape of the coil module of the present invention is changed according to embodiments through various design modifications, the current The flow may also be changed.

아래에서는, 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 모듈이 제1 코일 및 제2 코일을 구비함에 따라 형성되는 공진 포인트에 대해 더욱 자세하게 설명한다.Hereinafter, a resonance point formed as the above-described coil module according to an embodiment of the present invention includes the first coil and the second coil will be described in more detail.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 있어서, 제2 코일의 전류의 흐름(화살표로 표시됨)과 공진 포인트를 도시한 도면이다.4 is a diagram illustrating a flow of current (indicated by an arrow) and a resonance point of a second coil according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 제2 코일의 제1 패턴부는 제1 코일의 외곽을 따라 원형 형상으로 턴을 형성하며 이에 따라 A 지점을 공진 포인트로 하는 제1 공진 영역이 형성된다.Referring to FIG. 4 , the first pattern portion of the second coil forms a turn in a circular shape along the periphery of the first coil, thereby forming a first resonance region with point A as a resonance point.

또한, 제2 코일의 제2 패턴부는, 제1 코일이 제공된 영역을 가로질러 형성됨에 따라, A지점과 다른 B 지점을 공진 포인트로 하는 제2 공진 영역이 형성된다.In addition, as the second pattern portion of the second coil is formed across the region in which the first coil is provided, a second resonance region having a point B different from point A as a resonance point is formed.

여기서 원형 형상의 제1 공진 영역과, 삼각형 또는 반원 형상의 제2 공진 영역은 부분적으로 중첩하게 됨과 동시에, 제2 패턴부가 제1 코일을 가로질러 형성되므로 공진 포인트 B는 제1 코일이 제공된 영역 내에 위치하게 된다.Here, the circular-shaped first resonant region and the triangular or semi-circular-shaped second resonant region partially overlap, and at the same time, since the second pattern portion is formed across the first coil, the resonance point B is located within the region where the first coil is provided. will be located

즉, 본 발명의 실시예에 따르면, 도 4에서와 같이 공진 포인트가 제1 코일이 형성된 영역 내에 함께 제공됨으로써, 공진 영역이 A 지점을 포함하는 제1 공진 영역뿐만 아니라 B 지점을 포함하는 제2 공진 영역으로까지 확장되는 효과를 얻을 수 있다.That is, according to the embodiment of the present invention, as shown in FIG. 4 , the resonance point is provided together in the region where the first coil is formed, so that the resonance region is the second resonance region including the point A as well as the first resonance region including the point B. An effect of extending to the resonance region can be obtained.

또한, 제1 공진 영역과 제2 공진 영역이 부분적으로 중첩함으로써 각각의 필드에 형성되는 자기장 또한 중첩되므로, 자기장이 더욱 밀집되어 세기가 강해짐에 따라 공진 성능이 향상되는 효과를 얻을 수 있다.In addition, since the magnetic field formed in each field is also overlapped by partially overlapping the first resonance region and the second resonance region, the resonance performance may be improved as the magnetic field is more dense and the intensity is increased.

실시예에 있어서, 본 발명의 제2 코일이 MST코일로 기능하는 경우, 인식 영역이 확장됨과 동시에 인식률이 향상되고 감지 거리가 더욱 길어지는 이점이 있다.In an embodiment, when the second coil of the present invention functions as an MST coil, there is an advantage in that the recognition area is expanded, the recognition rate is improved, and the sensing distance is longer.

이에 반해, 기존 발명의 경우, 공진 영역을 확장시키기 위해, MST 코일을 WPT 코일의 외측에 배치하는 것이 일반적이었다. 이에 따라 MST 코일과 WPT 코일을 배치하기 위한 영역을 별도로 구비해야 하므로, 코일모듈의 소형화가 어려운 문제점이 있어 왔다.On the other hand, in the case of the conventional invention, in order to expand the resonance region, it is common to arrange the MST coil outside the WPT coil. Accordingly, since it is necessary to separately provide an area for arranging the MST coil and the WPT coil, there has been a problem in that it is difficult to reduce the size of the coil module.

그러나, 본 발명의 경우에는 제2 코일을 제1 코일의 외곽 및 내부에 걸쳐 형성함으로써 제1 및 제2 코일이 배치되는 영역을 축소함과 동시에, 공진 영역이 서로 중첩되게 형성함으로써 공진 영역을 확장하는 효과를 동시에 얻는다. 이에 따라, 성능은 더욱 향상되면서 기기의 소형화를 이루어낼 수 있는 이점이 있다.However, in the present invention, the area in which the first and second coils are arranged is reduced by forming the second coil over the outside and inside of the first coil, and at the same time, the resonance area is expanded by forming the resonance areas to overlap each other. effect is obtained at the same time. Accordingly, there is an advantage that the device can be miniaturized while the performance is further improved.

이상에서 살펴본 본 발명의 코일 모듈을 적용하는 경우, 기존의 코일 모듈 대비 MST 전송 효율을 더욱 향상시키는 것이 가능해지며, 이에 대한 자세한 방법은 아래에서 수행한 MST 전송 효율 측정 실험을 통해 설명한다.When the coil module of the present invention as described above is applied, it is possible to further improve the MST transmission efficiency compared to the existing coil module, and a detailed method for this will be described through the MST transmission efficiency measurement experiment performed below.

하기의 실시예에서는 본 발명의 코일 모듈을 본 발명의 전자 기기에 적용한 예를 들어 설명하였으나, 이는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위한 것일 뿐, 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.In the following examples, the coil module of the present invention is applied to the electronic device of the present invention as an example, but this is only for easier understanding of the present invention, and the content of the present invention is not limited by the examples.

MST 전송 효율 측정 실험MST transmission efficiency measurement experiment

본 발명의 코일 모듈을 적용한 MST 전송 효율을 기존의 코일 모듈과 상대적으로 분석하기 위하여 다음과 같은 비교예를 마련하여 실험을 수행하였다.In order to analyze the MST transmission efficiency to which the coil module of the present invention is applied relative to that of the existing coil module, the following comparative example was prepared and an experiment was performed.

(실시예 1) MST 코일의 공진점이 WPT 코일이 제공된 영역 내에 형성되되, WPT 코일의 공진점과 MST 코일의 공진점이 동일 혹은 서로 다른 위치에 형성되도록 마련하였다. (Example 1) The resonance point of the MST coil is formed in the region where the WPT coil is provided, and the resonance point of the WPT coil and the resonance point of the MST coil are formed at the same or different positions.

(비교예 1) MST 코일을 WPT 코일의 외곽에 별도로 배치하여 MST 코일의 공진점이 WPT 코일이 제공된 영역과 중첩되지 않도록 마련하였다.(Comparative Example 1) The MST coil was separately disposed on the outside of the WPT coil so that the resonance point of the MST coil did not overlap with the region where the WPT coil was provided.

(비교예 2) MST 코일을 제거한 코일 모듈을 마련하였다.(Comparative example 2) The coil module from which the MST coil was removed was provided.

실험 결과Experiment result

도 5a 내지 도 5c는 기존 코일 모듈과 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 모듈의 MST 전송 효율을 측정한 결과값으로서, 도 5a는 본 발명의 일 실시예(실시예 1)에 따른 코일 모듈의 MST 전송 효율을 측정한 결과를 나타낸 것이고, 도 5b는 기존 코일 모듈에서 MST 코일이 WPT 코일의 외곽에 별도로 존재한 경우, MST 전송 효율을 측정한 결과를 나타낸 것(비교예 1)이며, 도 5c는 기존 코일 모듈에서 MST 코일을 제공하지 않는 경우, MST 전송 효율을 측정한 결과(비교예 2)를 나타낸 것이다.5A to 5C are results obtained by measuring MST transmission efficiency of a conventional coil module and a coil module according to an embodiment of the present invention. It shows the result of measuring the MST transmission efficiency, and FIG. 5b shows the result of measuring the MST transmission efficiency when the MST coil exists separately outside the WPT coil in the conventional coil module (Comparative Example 1), and FIG. 5c shows the result of measuring the MST transmission efficiency (Comparative Example 2) when the MST coil is not provided in the existing coil module.

표 1은 도 5a 내지 도 5c의 결과를 나타낸 것이다.Table 1 shows the results of FIGS. 5A to 5C.

실시예 1Example 1 비교예 1Comparative Example 1 비교예 2Comparative Example 2 측정결과Measurement result X-Y축: 58.17%
Y-Z축: 139점
Z(5mm)인식횟수: 6점XY axis: 58.17%
YZ axis: 139 points
Number of Z (5mm) recognition: 6 points X-Y축: 52.94%
Y-Z축: 130점
Z(5mm)인식횟수: 3점XY axis: 52.94%
YZ axis: 130 points
Number of Z (5mm) recognition: 3 points X-Y축: 42.48%
Y-Z축: 105점
Z(5mm)인식횟수: 0점XY Axis: 42.48%
YZ axis: 105 points
Z (5mm) recognition count: 0 points

도 5a 내지 도 5c, 및 표 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예예 따른 코일 모듈의 경우, X-Y축과 Y-Z축에서 MST 전송 효율이 가장 우수한 것으로 나타났으며, Z(5mm)에서의 인식 횟수가 가장 훌륭하였다.Referring to FIGS. 5A to 5C and Table 1, in the case of the coil module according to an embodiment of the present invention, the MST transmission efficiency was the most excellent in the XY and YZ axes, and the number of recognition in Z (5mm) was the best

이에 반해, 기존의 MST 코일 방식을 적용한 경우에는, X-Y축, Y-Z축, 및 Z(5mm)의 모든 영역에서 본 발명의 MST 코일 보다 MST 전송 효율이 떨어지는 것으로 확인되었다.On the other hand, when the conventional MST coil method is applied, it was confirmed that the MST transmission efficiency was lower than that of the MST coil of the present invention in all areas of the X-Y axis, Y-Z axis, and Z (5 mm).

이것으로 미루어보아, 본 발명과 같이 MST 코일의 공진 포인트가 무선충전 코일의 내측에 형성되거나, 공진 포인트가 무선충전 코일이 제공된 영역 내에 형성되는 경우, MST 전송 효율이 향상되는 것을 알 수 있었다.Judging from this, it was found that, as in the present invention, when the resonance point of the MST coil is formed inside the wireless charging coil or the resonance point is formed in the area where the wireless charging coil is provided, it was found that the MST transmission efficiency is improved.

상기한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 모듈은 MST 구현시, 기존 발명 대비 상대적으로 좁은 면적으로 제공되면서도 기존 발명 대비 동급 또는 그 이상의 신호 전송 효과를 나타낸다. 이에 따라, 코일 모듈의 소형화가 용이한 이점이 있다.As described above, the coil module according to an embodiment of the present invention exhibits a signal transmission effect equal to or greater than that of the existing invention while providing a relatively narrow area compared to the existing invention when implementing MST. Accordingly, there is an advantage in that the size of the coil module can be easily reduced.

이상에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 모듈의 구성 및 이에 따른 효과에 대해 알아보았다. 이하에서는 본 발명의 코일 모듈의 다양한 변형 실시예들에 대해 설명한다.In the above, the configuration of the coil module according to an embodiment of the present invention and effects thereof have been studied. Hereinafter, various modified embodiments of the coil module of the present invention will be described.

본 발명의 다른 실시예에 따른 코일 모듈은 제3 코일을 더 포함하도록 제공될 수 있다.A coil module according to another embodiment of the present invention may be provided to further include a third coil.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 코일 모듈을 도시한 평면도이다.6 is a plan view illustrating a coil module according to another embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 코일 모듈(100)은 기판(110); 기판(110)의 적어도 일면에 제공되며, 나선형 형상을 갖는 제1 코일(130); 기판(110)의 적어도 일면에 제공되며, 제1 코일(130)의 외측에 배치되는 제3 코일(150); 및 기판(110)의 적어도 일면에 제공되며, 제1 코일(130)과 제3 코일(150)의 사이에 배치되는 제2 코일(140)을 포함하도록 제공될 수 있다.Referring to FIG. 6 , a coil module 100 according to another embodiment of the present invention includes a substrate 110 ; a first coil 130 provided on at least one surface of the substrate 110 and having a spiral shape; a third coil 150 provided on at least one surface of the substrate 110 and disposed outside the first coil 130 ; and a second coil 140 provided on at least one surface of the substrate 110 and disposed between the first coil 130 and the third coil 150 .

제3 코일(150)은 기판(110)의 가장자리를 따라 배치될 수 있으며, 이를 통해 기판(110)의 형상을 따라 최대한 기판(110)의 외곽과 가깝게 코일을 배치함으로써 보다 넓은 영역의 인식범위를 확보할 수 있다.The third coil 150 may be disposed along the edge of the substrate 110 , and through this, the recognition range of a wider area is increased by arranging the coil as close to the outer edge of the substrate 110 as possible along the shape of the substrate 110 . can be obtained

제3 코일(150)은 적어도 하나의 턴으로 마련된다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 제3 코일(150)은 약 1.5턴 내지 약 2턴으로 마련될 수 있다. 그러나, 제3 코일의 턴은 이에 한정되는 것은 아니다. 제3 코일(150)의 길이를 적절하게 조절하기 위해서 하나의 턴이 제1 코일(130)을 가로질러 형성되도록 마련될 수도 있다.The third coil 150 is provided with at least one turn. In one embodiment of the present invention, the third coil 150 may be provided in about 1.5 turns to about 2 turns. However, the turn of the third coil is not limited thereto. In order to properly adjust the length of the third coil 150 , one turn may be provided to cross the first coil 130 .

이 때, 제1 코일(130)의 내측을 가로지르는 제3 코일(150)의 형상은 반원 형상 혹은 제1 코일(130)의 내측을 따르는 형상으로 제공될 수 있으며, 제1 코일(130)의 내측에 형성된 제2 코일(140)의 분할패턴(1421)의 형상과 대칭되도록 마련될 수 있다.At this time, the shape of the third coil 150 crossing the inside of the first coil 130 may be provided in a semicircular shape or a shape along the inside of the first coil 130 , It may be provided to be symmetrical with the shape of the division pattern 1421 of the second coil 140 formed inside.

또한, 실시예에 있어서, 제1 내지 제3 코일(150)의 배치 위치는 다양한 방식으로 설계 변형될 수 있다. 도면상에서는 제2 코일(140)이 제1 코일(130)과 제3 코일(150) 사이에 배치된 것을 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 각 코일이 배치되는 위치는 이와 달라질 수 있다. 예를 들어, 제1 코일(130)의 외측에 제2 코일(140)이 배치되고, 제1 코일(130)과 제2 코일(140)의 사이에 제3 코일(150)이 배치될 수 있다. Also, in the embodiment, the arrangement positions of the first to third coils 150 may be designed and modified in various ways. Although the drawing illustrates that the second coil 140 is disposed between the first coil 130 and the third coil 150, the present invention is not limited thereto, and the location at which each coil is disposed may be different. For example, the second coil 140 may be disposed outside the first coil 130 , and the third coil 150 may be disposed between the first coil 130 and the second coil 140 . .

또한, 실시예에 있어서, 제1 내지 제3 코일(150)은 기판(110)의 동일면에 모두 제공될 수 있고, 실시예에 따라, 기판(110)의 양면에 형성될 수 있으며, 제1 내지 제3 코일(150) 각각이 기판(110)의 적어도 한쪽 면에 제공될 수도 있다. Further, in an embodiment, the first to third coils 150 may be provided on the same surface of the substrate 110 , and according to an embodiment, may be formed on both surfaces of the substrate 110 , and the first to third coils 150 may be provided on both sides of the substrate 110 . Each of the third coils 150 may be provided on at least one surface of the substrate 110 .

또한, 실시예에 있어서, 제1 코일(130) 내지 제3 코일(150)의 전류의 흐름은 동일한 시계 방향 혹은 동일한 반시계 방향으로 제공될 수 있다. 이에 따라, 자기장이 상쇄되는 것을 방지하고, 전송 효율을 높일 수 있게 된다.In addition, in an embodiment, the flow of currents in the first coil 130 to the third coil 150 may be provided in the same clockwise direction or in the same counterclockwise direction. Accordingly, it is possible to prevent the magnetic field from being canceled and to increase the transmission efficiency.

나아가, 실시예에 있어서, 제1 코일(130)은 WPT(wireless power transfer)용 코일일 수 있고, 제2 코일(140)은 MST(magnetic secure transmission)용 코일일 수 있으며, 제3 코일(150)은 NFC(near field communication)용 코일일 수 있다. 제1 내지 제3 코일(150)의 종류는 이에 한정되는 것은 아니며, 당업자의 설계 변형에 따라 다양한 형상 및 배치 방식으로 마련될 수 있다.Further, in an embodiment, the first coil 130 may be a coil for wireless power transfer (WPT), the second coil 140 may be a coil for magnetic secure transmission (MST), and the third coil 150 ) may be a coil for near field communication (NFC). The types of the first to third coils 150 are not limited thereto, and may be provided in various shapes and arrangements according to design modifications of those skilled in the art.

나아가, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 코일 모듈은 다음과 같은 구성을 더 포함하도록 제공될 수 있다.Furthermore, the coil module according to another embodiment of the present invention may be provided to further include the following configuration.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 코일 모듈을 도시한 평면도이다.7 is a plan view illustrating a coil module according to another embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 본 발명의 제2 패턴부(142)의 외곽패턴(1422)은 제2 코일의 저항값이 조절되도록, 다수 겹으로 제공된 보조패턴(1423)을 구비하도록 제공될 수 있다.Referring to FIG. 7 , the outer pattern 1422 of the second pattern unit 142 of the present invention may be provided to include auxiliary patterns 1423 provided in multiple layers so that the resistance value of the second coil is adjusted.

보조패턴(1423)은 도면상에서는 물결 형상으로 도시하였으나 이에 한정되는 것은 아니며, 이외에도 지그재그(Zigzag) 형상, 암체어(Armchair) 형상 등 제2 코일의 저항값을 조절할 수 있는 형상이라면 모두 적용될 수 있다. 보조 패턴(1423)의 배치 위치 또한 도면에 한정되는 것은 아니며 당업자의 설계 변형에 따라 다양한 형상으로 적절한 위치에 제공될 수 있을 것이다.The auxiliary pattern 1423 is illustrated in a wavy shape in the drawing, but is not limited thereto, and any shape capable of adjusting the resistance value of the second coil, such as a zigzag shape or an armchair shape, may be applied. The arrangement position of the auxiliary pattern 1423 is also not limited to the drawings, and may be provided in various shapes and appropriate positions according to design modifications of those skilled in the art.

이상에서 살펴본 본 발명의 다양한 실시예에 따른 코일 모듈을 적용하는 경우, 아래와 같은 코일 모듈 및 이를 포함하는 전자 기기가 제공될 수 있다.When the coil module according to various embodiments of the present invention described above is applied, the following coil module and an electronic device including the same may be provided.

본 발명의 일 실시예에 따른 코일 모듈은, 기판, 기판의 적어도 일면에 제공되며, 나선형 형상을 갖는 WPT(Wireless Power Transfer)용 코일, 기판의 적어도 일면에 제공되며, WPT용 코일의 외측에 배치되는 NFC(Near Field Communication)용 코일, 및 기판의 적어도 일면에 제공되며, WPT용 코일과 NFC용 코일의 사이에 배치되는 MST(Magnetic Secure Transmission)용 코일을 포함하며, MST용 코일은 WPT용 코일의 외측에 제공된 제1 패턴부와, WPT용 코일이 제공된 영역을 가로지르는 제2 패턴부를 포함하고, 제1 패턴부 및 제2 패턴부는 WPT용 코일이 제공된 영역 내의 서로 다른 지점에 공진점을 형성하도록 제공될 수 있다.A coil module according to an embodiment of the present invention is provided on a substrate, at least one surface of the substrate, a coil for wireless power transfer (WPT) having a spiral shape, is provided on at least one surface of the substrate, and is disposed on the outside of the coil for WPT A coil for NFC (Near Field Communication), which is provided on at least one surface of the substrate, and a coil for Magnetic Secure Transmission (MST) disposed between the coil for WPT and the coil for NFC, wherein the coil for MST is a coil for WPT a first pattern portion provided on the outside of the , and a second pattern portion crossing an area provided with a coil for WPT, wherein the first pattern portion and the second pattern portion form a resonance point at different points within an area provided with a coil for WPT. can be provided.

더하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 모듈을 포함하는 무선 전력 수신 장치는, 배터리, 및 배터리에 전력을 공급하여 배터리를 충전하기 위한 수신부 코일 모듈을 포함하며, 수신부 코일 모듈은, 기판, 및 기판의 적어도 일면에 제공되며, 나선형 형상을 갖는 제1 코일, 기판의 적어도 일면에 제공되며, 제1 코일의 외측에 배치되는 제2 코일, 및 기판의 적어도 일면에 제공되며, 제1 코일과 제2 코일의 사이에 배치되는 제3 코일을 포함하며, 제3 코일은 제1 코일의 외곽을 따라 제공된 제1 패턴부와, 제1 코일이 제공된 영역을 가로지르는 제2 패턴부를 포함하고, 제1 패턴부 및 제2 패턴부는 제1 코일이 제공된 영역 내의 서로 다른 지점에 공진점을 형성하도록 제공될 수 있다.In addition, a wireless power receiver including a coil module according to an embodiment of the present invention includes a battery and a receiver coil module for charging the battery by supplying power to the battery, the receiver coil module includes: a substrate; and A first coil provided on at least one surface of the substrate, a first coil having a spiral shape, a second coil provided on at least one surface of the substrate and disposed outside the first coil, and provided on at least one surface of the substrate, the first coil and the second coil a third coil disposed between the two coils, wherein the third coil includes a first pattern portion provided along an periphery of the first coil and a second pattern portion traversing an area in which the first coil is provided; The pattern portion and the second pattern portion may be provided to form resonance points at different points within the region where the first coil is provided.

본 발명의 코일 모듈은 상술한 무선 전력 수신 장치 이외에도 무선 전력 전송 장치에도 적용이 가능하며, 자기장을 이용하여 무선으로 전력 또는 신호를 수신하거나 송신하기 위한 전자 기기에 다양한 방식으로 적용 가능할 것이다.The coil module of the present invention may be applied to a wireless power transmitter in addition to the wireless power receiver described above, and may be applied to an electronic device for wirelessly receiving or transmitting power or a signal using a magnetic field in various ways.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical spirit of the present invention, and various modifications and variations will be possible without departing from the essential characteristics of the present invention by those skilled in the art to which the present invention pertains. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical spirit of the present invention, but to explain, and the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be construed by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present invention.

따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정해져야만 할 것이다.Accordingly, the technical scope of the present invention should not be limited to the content described in the detailed description of the specification, but should be defined by the claims.

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.In addition, terms such as "comprises", "comprises" or "have" described above mean that the corresponding component may be embedded, unless otherwise specified, excluding other components. Rather, it should be construed as being able to further include other components. All terms, including technical and scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs, unless otherwise defined. Terms commonly used, such as those defined in the dictionary, should be interpreted as being consistent with the meaning of the context of the related art, and should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present invention.

10 : 무선 전력 전송 장치
11 : 송신부 코일 모듈
12 : 기기 기판
20 : 무선 전력 수신 장치
21 : 수신부 코일 모듈
22 : 배터리
23 : 자성체 시트
30 : 전자 기기
100 : 코일 모듈
110 : 기판
120 : 입출력 단자부
130 : 제1 코일
140 : 제2 코일
141 : 제1 패턴부
142 : 제2 패턴부
1421 : 분할패턴
1422 : 외곽패턴
1423 : 보조패턴
143 : 제3 패턴부
150 : 제3 코일10: wireless power transmission device
11: transmitter coil module
12: device board
20: wireless power receiver
21: receiver coil module
22 : battery
23: magnetic sheet
30: electronic device
100: coil module
110: substrate
120: input/output terminal part
130: first coil
140: second coil
141: first pattern part
142: second pattern part
1421: split pattern
1422: outer pattern
1423: auxiliary pattern
143: third pattern part
150: third coil

Claims

A coil module for wirelessly receiving or transmitting power or a signal using a magnetic field, comprising:
Board;
a first coil provided on at least one surface of the substrate and having a spiral shape;
a third coil provided on at least one surface of the substrate and disposed outside the first coil; and
a second coil provided on at least one surface of the substrate and disposed between the first coil and the third coil;
The second coil includes a first pattern portion provided along the periphery of the first coil, and a second pattern portion crossing the region provided with the first coil,
The first pattern part and the second pattern part form a resonance point in a region where the first coil is provided.

According to claim 1,
The resonance point formed by the first pattern portion and the resonance point formed by the pattern portion are disposed at the same position.

According to claim 1,
The resonance point formed by the first pattern portion and the resonance point formed by the pattern portion are disposed at different positions.

According to claim 1,
The first coil, the first pattern portion, and the current flow of the second pattern portion is the same clockwise direction or the same counterclockwise coil module.

According to claim 1,
The first coil to the third coil current flows in the same clockwise direction or the same counterclockwise direction in the coil module.

According to claim 1,
The first pattern portion is a coil module for forming a resonance point inside the first coil.

According to claim 1,
The first pattern portion forms a first resonance region forming a resonance point inside the first coil,
The second pattern portion partially overlaps the first resonance region and forms a second resonance region forming a second resonance point.

According to claim 1,
The first pattern portion is a coil module provided in a spiral.

According to claim 1,
The second pattern part,
a division pattern connected to one end of the first pattern part to cross the area provided with the first coil and dividing the area provided with the first coil into a plurality of areas; and
A coil module including an outer pattern connected to the division pattern and disposed along an outer edge of the substrate.

10. The method of claim 9,
The split pattern is disposed to pass through the inner side of the first coil, and the coil module is provided in a shape along the inner side of the first coil.

10. The method of claim 9,
The outer pattern is a coil module having an auxiliary pattern provided in multiple layers so that the resistance value of the second coil is adjusted.

According to claim 1,
The second coil is
The coil module further comprising a third pattern portion having one end connected to the second pattern portion and the other end connected to the input/output terminal portion.

According to claim 1,
A coil module in which the line width of the second coil is narrower than the line width of the first coil.

According to claim 1,
A wiring interval of the second coil is provided to be narrower than a wiring interval of the first coil.

According to claim 1,
The first coil to the third coil are all arranged on the same surface of the substrate coil module.

According to claim 1,
At least one of the first coil to the third coil is disposed on the other surface of the substrate.

Board;
a coil for wireless power transfer (WPT) provided on at least one surface of the substrate and having a spiral shape;
a coil for Near Field Communication (NFC) provided on at least one surface of the substrate and disposed on the outside of the coil for WPT; and
It is provided on at least one surface of the substrate and includes a coil for Magnetic Secure Transmission (MST) disposed between the coil for WPT and the coil for NFC,
The coil for MST includes a first pattern portion provided on the outside of the coil for WPT, and a second pattern portion crossing an area where the coil for WPT is provided,
The first pattern part and the second pattern part form a resonance point in a region in which the WPT coil is provided.

battery; and
and a receiver coil module for supplying power to the battery to charge the battery,
The receiver coil module,
Board; and
a first coil provided on at least one surface of the substrate and having a spiral shape;
a third coil provided on at least one surface of the substrate and disposed outside the first coil; and
a second coil provided on at least one surface of the substrate and disposed between the first coil and the third coil;
The second coil includes a first pattern portion provided along the periphery of the first coil, and a second pattern portion crossing the region provided with the first coil,
The first pattern part and the second pattern part wireless power receiver to form a resonance point in the region provided with the first coil.