KR20230031492A - 방열형 자기장 차폐시트, 이를 포함하는 안테나 모듈 및 전자기기 - Google Patents
방열형 자기장 차폐시트, 이를 포함하는 안테나 모듈 및 전자기기 Download PDFInfo
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Abstract
방열형 자기장 차폐시트가 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 의한 자기장 차폐시트는 적어도 1개의 와전류감소패턴부가 형성된 다수 개의 자성층, 및 인접하는 자성층 사이에 배치되어 자기장 차폐부의 두께방향 열전달을 개선시키기 위한 방열접착부재를 포함하는 방열형 자기장 차폐부를 구비하여 구현된다. 이에 의하면, 와전류감소패턴부를 통해 전체적인 자기장 차폐시트의 저항을 증가시켜 와전류의 발생을 저감하는 한편, 매우 얇은 두께를 가지면서도 2000 이상의 고투자율을 구현할 수 있다. 또한, 전체면적 중 안테나와 대응되는 영역에 국부적으로 와전류감소패턴을 선택적으로 형성함에 따라 증가하는 와전류와, 최근 경박단소형화 추세에 따라 더욱 얇아지는 두께 및 이로 인한 저항감소에 따른 와전류 증가로 인한 발열을 외부로 빠르게 방출할 수 있음에 따라서 안테나와 같은 주변 부품의 성능저하를 최소화할 수 있어서 휴대용 전자기기를 비롯한 각종 전자기기에 널리 응용될 수 있다.
Description
본 발명은 방열형 자기장 차폐시트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 방열형 자기장 차폐시트, 이를 포함하는 안테나 모듈 및 전자기기에 관한 것이다.
최근 전자기기에 많이 탑재되고 있는 각종 기능, 예를 들어 근거리 무선통신(NFC), 무선전력전송(WPT), 마그네틱 보안전송(MST) 등의 기능은 비접촉식 전송방식으로 수행된다. 이러한 비접촉식 전송방식은 자기장을 송출하거나 수신하는 안테나와, 자기장을 원활하게 송신하거나 수신할 수 있도록 안테나의 일면에 배치되는 자기장 차폐시트를 통해 구현된다.
통상적으로 자기장 차폐시트로는 연자성 합금의 리본시트, 페라이트 시트, 또는 자성체 분말이 내부에 분산된 폴리머 시트와 같이 자기적 특성을 갖는 시트가 사용되어왔다.
이들 자기장 차폐시트 중에서도 연자성 합금의 리본시트의 경우 와전류(Eddy Current)에 의한 손실을 크게 줄이거나 시트 자체의 유연성을 개선할 수 있도록 리본시트를 다수의 조각으로 쪼갠 형태의 시트가 활용되고 있다.
그러나 연자성 합금의 리본시트를 다수 개의 조각으로 쪼개기 위한 별도의 플레이크 공정이 요구됨에 따라서 생산단가를 증가시키는 문제가 있다.
또한, 연자성 합금의 리본시트를 구비한 시트 상태에서 플레이크 공정을 수행 시 한 두 번의 공정으로는 쪼개진 조각의 크기가 너무 크고 위치에 따라서 쪼개진 조각 크기 차이가 커 플레이크 공정을 여러 번 반복하는 것이 요구되었다. 그러나 여러 번의 플레이크 공정의 수행은 크기가 과도하게 작아진 조각의 비율을 증가시켜서 투자율을 큰 폭으로 저하시키는 문제가 있다.
그러나 투자율 저하를 방지하기 위해 플레이크 공정의 횟수를 줄일 경우 와전류에 따른 손실이 크고 자기적 특성이 불균일한 시트가 제조될 우려가 있다. 또한, 와전류에 따라 발생된 줄열은 안테나를 통한 비접촉 방식으로 전송되는 신호의 송수신 효율을 감소시키고, 주변 전자부품의 성능도 열화시킴에 따라서 플레이크 공정을 통해 와전류에 의한 자기손실과 발열을 줄이고자 한 본래의 목적을 달성하기 어려운 문제가 있다.
이에 따라서 자기장 차폐시트의 전체 두께를 증가시키지 않으면서도 고투자율을 가지며, 이로 인해 발생할 수 있는 와전류에 따른 줄열을 빠르게 외부로 방출시킬 수 있는 방열형 자기장 차폐시트에 대한 개발이 시급한 실정이다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 무선신호의 송수신으로 인해 사용자의 인체에 미치는 자기장 영향을 차단하고 자기적 특성을 개선해 무선신호 송수신 효율, 전송거리를 개선시킬 수 있는 동시에 개선된 자기적 특성으로 유발될 수 있는 발열로 인한 무선신호 송수신 효율의 저하, 주변 부품의 성능 저하 등을 최소화 또는 방지할 수 있는 방열형 자기장 차폐시트, 이를 포함하는 안테나 모듈 및 전자기기를 제공하는데 목적이 있다.
상술한 과제를 해결하기 위해 본 발명은 적어도 1개의 와전류감소패턴부가 형성된 다수 개의 자성층, 및 인접하는 자성층 사이에 배치되어 자기장 차폐부의 두께방향 열전달을 개선시키기 위한 방열접착부재를 포함하는 방열형 자기장 차폐부를 구비하는 방열형 자기장 차폐시트를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 자기장 차폐시트는 중앙부에 소정의 면적을 갖는 중공부 및 상기 중공부를 둘러싸는 패턴부를 포함하는 안테나의 일면에 배치되는 자기장 차폐시트로서, 상기 와전류감소패턴부는 상기 패턴부가 배치되는 영역에 대응되는 위치에 구비될 수 있다.
또한, 상기 자성층은 천이금속을 포함하는 연자성 합금의 리본시트일 수 있다.
또한, 상기 리본시트는 비정질 또는 나노결정립을 함유하는 시트일 수 있다.
또한, 상기 와전류감소패턴부는 소정의 영역 내 자성층을 이루는 자성재료가 다수 개의 조각으로 쪼개진 크랙부이거나 상기 소정의 영역을 관통하는 관통부일 수 있다.
또한, 상기 방열접착부는 바인더 매트릭스 내 방열필러가 분산된 방열접착층으로 이루어지거나 또는 상기 방열접착층을 기재 양면에 구비한 방열 양면테이프일 수 있다.
또한, 방열필러는 탄소계 필러, 금속 필러 및 세라믹 필러 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 상기 자성층의 두께는 15 ~ 35㎛이며, 상기 방열접착부의 두께는 3 ~ 50㎛일 수 있다.
또한, 상기 방열형 자기장 차폐부의 일면에 배치되는 보호필름을 구비하는 보호부와 상기 일면에 대향하는 방열형 자기장 차폐부의 타면에 배치되며, 피부착면에 자기장 차폐시트를 고정시키기 위한 부착부를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 중앙부에 소정의 면적을 갖는 중공부 및 상기 중공부를 둘러싸는 패턴부를 포함하는 안테나가 구비된 안테나 유닛, 및 상기 안테나의 패턴부에 대응하도록 와전류감소패턴부가 위치하도록 상기 안테나의 일면 상에 배치되는 본 발명에 따른 방열형 자기장 차폐시트를 포함하는 안테나모듈을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 안테나는 무선전력전송(WPT)용 안테나, 마그네틱 보안전송(MST)용 안테나 및 근거리무선통신(NFC)용 안테나 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 본 발명에 따른 안테나모듈을 포함하는 전자기기를 제공한다.
본 발명에 따른 방열형 자기장 차폐시트는 와전류감소패턴부를 통해 전체적인 자기장 차폐시트의 저항을 증가시켜 와전류의 발생을 저감하는 한편, 매우 얇은 두께를 가지면서도 2000 이상의 고투자율을 구현할 수 있다. 또한, 전체면적 중 안테나와 대응되는 영역에 국부적으로 와전류감소패턴을 선택적으로 형성함에 따라 증가하는 와전류와, 최근 경박단소형화 추세에 따라 더욱 얇아지는 두께 및 이로 인한 저항감소에 따른 와전류 증가로 인한 발열을 외부로 빠르게 방출할 수 있음에 따라서 안테나와 같은 주변 부품의 성능저하를 최소화할 수 있어서 휴대용 전자기기를 비롯한 각종 전자기기에 널리 응용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 방열형 자기장 차폐시트의 사시도,
도 2는 도 1의 단면도 및 부분 확대도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 포함되는 방열형 자기장 차폐부의 단면확대도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 포함되는 와전류감소패턴부의 확대도,
도 5는 도 4의 X-X'경계선에 따른 단면확대도,
도 6 및 도 7은 본 발명의 여러 실시예에 따른 방열형 자기장 차폐시트의 평면도 및 부분확대도,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나모듈의 분해사시도, 그리고
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나모듈의 평면도이다.
도 2는 도 1의 단면도 및 부분 확대도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 포함되는 방열형 자기장 차폐부의 단면확대도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 포함되는 와전류감소패턴부의 확대도,
도 5는 도 4의 X-X'경계선에 따른 단면확대도,
도 6 및 도 7은 본 발명의 여러 실시예에 따른 방열형 자기장 차폐시트의 평면도 및 부분확대도,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나모듈의 분해사시도, 그리고
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나모듈의 평면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 부가한다.
도 1 내지 도 4를 참조하여 설명하면, 발명의 일 실시예에 의한 방열형 자기장 차폐시트(100)는 방열형 자기장 차폐부(110)를 포함하고, 상기 방열형 자기장 차폐부(110)의 일면 상에 구비되는 보호부(160), 상기 일면에 대향하는 방열형 자기장 차폐부(110)의 타면 상에 구비되는 부착부(170)를 더 포함할 수 있다.
상기 방열형 자기장 차폐부(110)는 적어도 1개의 와전류감소패턴부(120)가 형성된 다수 개의 자성층(111,112,113)과, 인접하는 자성층(111,112,113) 사이에 배치되어 자성층(111,112,113) 간을 고정시키면서 자성층(111,112,113)에서 발생된 열을 자기장 차폐부(110)의 두께방향으로 빠르게 방출시켜서 열전달을 개선시키는 기능을 수행하는 방열접착부재(114,115)를 포함한다.
상기 다수 개의 자성층(111,112,113)은 안테나로부터 발생되어 송신되거나 외부로부터 수신되는 자기장을 차폐할 수 있는 공지의 자성재질로 이루어질 수 있다. 일 예로 상기 자성층(111,112,113)은 연자성 합금의 리본시트일 수 있으며, 구체적으로 철, 니켈, 코발트 등의 천이금속을 함유하는 연자성 합금의 리본시트일 수 있고, 더욱 구체적인 예로써, Fe-Si-B, Fe-Si-B-Cu, Fe-Si-B-C, Fe-Si-B-C-Cu Fe-B-Cu, Fe-B-C-Cu, Fe-B-C-Cu-Nb 및 이들 중 Fe의 일부 또는 전부가 Ni 또는 Co로 치환된 합금 등을 1종 또는 2종 이상 포함할 수 있다. 또한, 상기 연자성 합금의 리본시트의 경우 비정질이거나 나노결정립을 포함하는 연자성 합금일 수 있다.
또한, 상기 자성층(111,112,113)은 두께방향으로 적층될 수 있으며, 일 예로 2개 또는 3개의 자성층이 구비될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니며 목적하는 자기적 특성, 설계조건 등을 고려해 적절히 변경될 수 있다.
또한, 여러 개로 구비되는 자성층(111,112,113) 각각의 두께는 15 ~ 35㎛일 수 있으며, 만일 낱 장의 자성층 두께가 35㎛를 초과하여 두꺼워질 경우 박형화된 자기장 차폐시트의 구현이 어렵고, 자기장 차폐시트의 유연성이 저하될 우려가 있다. 또한, 두께가 15㎛ 미만일 경우 취급성이 저하되며, 자기장 차폐시트의 제조공정이나 안테나 등의 부품에 부착시키는 공정 또는 사용 중 가해지는 외력에 의해 자성층의 파손이나 추가적인 크랙 우려가 크고 이로 인해 초도 설정된 자기적 물성에 변동이 발생할 우려가 있다
다음으로 상기 자성층(111,112,113)에는 적어도 1개의 와전류감소패턴부(120)가 형성되며, 이를 통해 와전류에 따른 손실이나 발열과 와전류로 인한 안테나에 미치는 영향을 최소화할 수 있다.
상기 와전류감소패턴부(120)는 상기 방열형 자기장 차폐부(110)의 전체적인 저항을 증가시킬 수 있는 임의의 구성일 수 있다. 또한, 상기 와전류감소패턴부(120)는 방열형 자기장 차폐부(110)의 내측 영역 중 어느 일 영역을 차지하도록 형성될 수 있다. 또한, 상기 일 영역을 차지하는 와전류감소패턴부(120)의 형상은 제한은 없으며, 일 예로 소정의 길이와 폭을 갖는 슬릿 형상일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니며, '+', 'x', '*', 'ㅗ' 또는 '·' 등과 같은 모양으로 소정의 면적을 차지하도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 와전류감소패턴부(120)의 개수는 1개 이상일 수 있고, 크기는 슬릿형상일 경우 폭은 0.1 ~ 0.4㎜일 수 있으나, 구체적인 와전류감소패턴부의 구조, 모양, 목적하는 와전류감소 수준, 안테나의 크기 등을 고려해 적절한 개수 및 크기로 구비될 수 있다.
또한, 상기 와전류감소패턴부(120)는 방열형 자기장 차폐시트(100)의 일면 상에 배치되는 물품이 안테나, 예를 들어 중앙부에 소정의 면적을 갖는 중공부 및 상기 중공부를 둘러싸는 패턴부를 포함하는 안테나일 경우 상기 패턴부가 배치되는 영역에 대응되는 위치에 형성될 수 있다.
또한, 상기 와전류감소패턴부(120)는 일 예로 방열형 자기장 차폐부(110) 내측의 소정의 영역 내 자성층(111,112,113)을 이루는 자성재료가 다수 개의 조각으로 쪼개진 크랙부(130)이거나, 또는 상기 소정의 영역을 관통하는 관통부(140)로 구성될 수 있다.
먼저, 와전류감소패턴부(120)의 다양한 형태 중에서 크랙부(130)에 대해 설명한다. 상기 크랙부(130)는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 정해진 소정의 영역 내에 존재하는 자성재료가 다수 개의 조각으로 쪼개져 형성된 것으로 크랙(131)을 포함할 수 있다. 이와 같은 경우, 상기 방열형 자기장 차폐부(110)는 전체 영역 중 크랙부(130)를 제외하고 나머지 부분은 다수 개의 조각으로 분리형성되지 않을 수 있다.
여기서, 크랙부(130)에 포함된 크랙(131)은 가압부재 등을 통해서 다수 개의 자성층(111,112,113)이 적층된 적층체에 외력을 인가해 자성층(111,112,113)이 쪼개져 형성될 수 있다. 이때, 크랙(131)에 의해 분리된 다수의 조각들은 서로 단절되되 서로 접촉되는 상태(131A)를 유지하거나 분리된 인접한 조각 사이에 미세한 공간(131B)이 형성될 수도 있다. 한편, 상기 미세한 공간(131B)은 후술될 관통부(140)와 비교하여 그 폭이 매우 미세하며, 어느 일 자성층(111,112,113) 내에서 형성되는 것인 점에서 관통부(140)와 구별될 수 있다.
한편, 방열형 자기장 차폐부(110)에는 상술한 소정의 영역을 나누는 테두리 내만 국한하여 크랙(131)이 형성되는 것이 아니며, 추가적으로 와전류감소패턴부(120)를 규정하는 소정의 영역 테두리 밖으로 다수 개의 미세크랙(132)이 연장되어 형성될 수도 있다. 즉, 방열형 자기장 차폐부(110)에 크랙부(130)를 형성시키기 위하여 가압부재를 통해 가압시킬 때 목적하는 소정의 영역 이외에 상기 소정의 영역에 이어지는 영역 외측으로 연장되는 미세크랙(132)이 함께 형성될 수 있다.
한편, 크랙(131)을 포함하는 크랙부(130)의 다른 일례로서, 크랙부(130)는 소정의 형상으로 형성된 다수의 규칙적인 크랙들과 상기 다수의 규칙적인 크랙으로부터 파생된 다수의 불규칙 크랙들을 포함할 수 있다.
상술한 것과 같이 크랙(131)을 포함하는 크랙부(130)는 자성재료가 다수 개의 조각으로 분리됨에 따라서 저항을 증가시킬 수 있고, 이를 통해 와전류를 감소시킬 수 있다.
다음으로 와전류감소패턴부(120)의 다른 일 예인 관통부(140)는 도 6에 도시된 바와 같이 방열형 자기장 차폐부(110)의 두께방향 대향하는 두 면을 관통하도록 형성된 것이다. 이때, 상기 관통부(140)를 형성시키는 과정에서 가해지는 외력으로 인해서 관통부(140)를 차지하는 영역의 테두리로부터 외측에 연장 형성된 다수의 미세크랙(141)을 더 포함할 수 있고, 상기 미세크랙(141)은 관통부(140)와 함께 와전류를 감소시키는데 도움을 줄 수 있다.
이때, 상기 관통부(140)로부터 형성된 다수의 미세크랙(141)들은 서로 연결될 수도 있고 연결되지 않을 수도 있다. 또한, 상기 다수의 미세크랙(141)들 중 일부의 크랙들만 서로 연결될 수도 있다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 방열형 자기장 차폐시트(100)는 상기 방열형 자기장 차폐부(110)에 형성된 관통부(140) 및 다수의 미세크랙(141)을 통하여 전체적인 저항이 증가될 수 있고, 이를 통해 와전류를 감소시킬 수 있다.
상기 관통부(140)의 비제한적인 일례로서, 상기 관통부(140)는 도 6에 도시된 바와 같이 폭보다 길이가 더 긴 길이를 가지는 슬릿형상으로 형성될 수 있다.
다른 일례로서, 관통부(140)는 도 7에 도시된 바와 같이 복수 개의 관통부(140)가 전체적으로 점선(dotted line) 형태를 형성하도록 일 방향을 따라 복수 개의 관통부(140)가 이들 간 소정의 간격을 두고 선형으로 배치될 수도 있다
한편, 상술한 와전류감소패턴부(120)를 적어도 1개 구비한 다수 개의 자성층을 포함하는 자기장 차폐부(110)와 관련하여 본 발명의 출원인에 의한 출원번호 제10-2020-0073631호, 제10-2021-0022412호 및 제10-2021-0050568호가 그 전체로서 본 발명의 참조로써 삽입된다.
다음으로 상술한 다수 개의 자성층(111,112,113) 간 사이에 배치되는 방열접착부재(114,115)에 대해서 설명한다.
상기 방열접착부재(114,115)는 인접하는 자성층(111,112,113) 사이에 배치되어 자성층(111,112,113) 간을 고정시키면서 자성층(111,112,113)에서 발생된 열을 자기장 차폐부(110)의 두께방향으로 빠르게 방출시켜서 열전달을 개선시키는 기능을 수행한다. 즉, 종래에는 와전류 감소를 위해서 자성층의 전 영역을 다수 개의 조각으로 쪼개 분리형성 시켰는데, 상술한 와전류감소패턴부(120)는 일정 영역에만 국한해 형성되기 때문에 와전류에 따른 발열문제를 피하기 어렵다. 그러나 상술한 방열접착부재(114,115)는 일정 영역에만 국한해 형성된 와전류감소패턴부(120)로 인해 발생할 수 있는 열을 히트싱크와 같은 기타 방열부재 측으로 빠르게 전달시켜서 안테나 등의 주변 전자부품의 성능저하를 방지하기 유리할 수 있다.
상기 방열접착부재(114,115)는 소정의 접착성능과 방열성능을 동시에 갖도록 설계된 부재의 경우 제한은 없으며, 일 예로 바인더 매트릭스(114a) 내 방열필러(114b)가 분산된 방열접착층으로 이루어지거나 또는 방열접착층을 기재 양면에 구비한 방열 양면테이프일 수 있다.
상기 바인더 매트릭스(114a)는 접착성능을 갖는 공지된 바인더 수지로 형성된 것일 수 있다. 구체적으로 상기 바인더 수지는 알키드 수지 에폭시 수지, 우레탄 수지, 염화비닐 수지, 아크릴 수지, 실리콘 수지, 불소 수지, 폴리에스테르 수지, 페놀 수지, 멜라민 수지 등을 1종 또는 2종 이상 혼합한 것일 수 있다. 또한, 상기 바인더 매트릭스(114a)는 이들 바인더 수지를 경화시키기 위한 공지의 경화제, 경화촉진제를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 방열필러(114b)는 방열성능을 갖는 공지의 필러를 제한 없이 포함할 수 있으며, 일 예로 탄소계 필러, 금속 필러, 세라믹 필러 중 1종 이상을 구비할 수 있다. 상기 탄소계 필러는 일 예로 카본블랙, 그라파이트, 그래핀, 아세틸블랙, 탄소나노튜브, 플러렌, 탄소섬유 등을 1종 이상 포함할 수 있다. 또한, 상기 금속 필러는 알루미늄, 구리, 은, 백금, 금, 니켈, 스테인리스, 마그네슘, 철 및 이들 2종 이상의 합금이나 혼합물일 수 있다. 또한, 상기 세라믹 필러는 산화마그네슘, 이산화티타늄, 질화알루미늄, 질화규소, 질화붕소, 산화알루미늄, 실리카, 산화아연, 실리콘카바이드, 티탄산바륨, 티탄산스트론튬, 산화베릴륨 및 산화망간 등을 1종 이상 포함할 수 있다.
상기 방열필러(114b)의 입경은 10㎚ 내지 10㎛일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니며, 방열접착층의 두께를 고려해 적절히 변경할 수 있다. 또한, 상기 방열필러(114b)의 함량은 바인더 매트릭스(114a) 100 중량부에 대해서 10 ~ 300 중량부로 함유될 수 있다.
또한, 상기 방열필러(114b)의 형상은 대체로 구형일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니며, 판상형, 섬유형, 로드형, 또는 비정형일 수 있다.
한편, 상기 방열접착부재(114,115)의 두께는 3 ~ 50㎛일 수 있다. 또한, 기재를 포함하는 방열 양면테이프 형태일 경우 상기 기재는 공지의 필름, 예를 들어 PET 필름일 수 있고, 두께는 5 ~ 30㎛일 수 있다.
상술한 방열형 자기장 차폐부(110)의 일면에는 노출된 자성층(111)을 보호하기 위한 보호부(160)가 더 구비될 수 있다. 상기 보호부(160)는 공지의 보호부재의 경우 제한 없이 사용할 수 있으며, 일 예로 보호필름(161)의 일면에 제1접착층(162)이 형성된 것일 수 있고, 상기 제1접착층(162)을 매개로 보호필름(161)이 방열형 자기장 차폐부(110)의 일면에 고정될 수 있다. 상기 보호필름(161)은 공지된 폴리머 필름일 수 있으며, 일 예로 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리이미드, 가교 폴리프로필렌, 나일론, 폴리우레탄계 수지, 아세테이트, 폴리벤즈이미다졸, 폴리이미드아마이드, 폴리에테르이미드, 폴리페닐렌설파이드(PPS), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리트리메틸렌테레프탈레이트(PTT) 및 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 및 폴리클로로트리플루오로에틸렌(PCTFE), 폴리에틸렌테트라플루오로에틸렌(ETFE) 등이 있으며, 이들을 단독 또는 병용할 수 있다. 또한, 상기 보호필름(161)은 1 ~ 100㎛, 바람직하게는 10 ~ 30 ㎛의 두께를 가질 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 상기 제1접착층(162)은 공지된 접착제로 형성된 층일 수 있고, 그 재질은 알키드 수지 에폭시 수지, 우레탄 수지, 염화비닐 수지, 아크릴 수지, 실리콘 수지, 불소 수지, 폴리에스테르 수지, 페놀 수지, 멜라민 수지 등을 1종 또는 2종 이상 혼합한 것일 수 있다. 한편, 보다 개선된 방열성능을 달성하기 위하여 상기 제1접착층(162) 역시 방열필러를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 제1 접착층(140b)의 두께는 3 ~ 30㎛일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니며 목적에 따라 변경하여 실시될 수 있다.
한편, 방열형 자기장 차폐부(110)에 구비된 와전류감소패턴부(120)가 관통부(140)일 경우 상기 보호부(160) 역시 상기 관통부(140)에 대응하는 위치에 관통부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 방열형 자기장 차폐부는 보호부(160)가 형성된 일면에 대향하는 반대면에 부착부(170)를 더 포함할 수 있다. 상기 부착부(170)는 방열형 자기장 차폐시트(100)를 피부착면에 고정시키기 위한 것으로서 공지의 접착층 또는 점착층을 포함할 수 있다. 일 예로 상기 부착부(170)는 기재필름(171) 양면에 각각 제2접착층(172) 및 제3접착층(173)이 형성된 것이거나 또는 기재필름(171)을 생략하고 접착층으로만 이루어진 것일 수 있다. 여기서 상기 제2접착층(172) 및 제3접착층(173)의 재질은 공지된 접착제일 수 있으므로 본 발명은 이에 대한 구체적 설명은 생략한다. 또한, 상기 제3접착층(173)은 피부착면에 대한 재작업성을 개선하기 위해서 점착층으로 구성될 수도 있으며, 상기 점착층은 공지의 아크릴계 등의 점착성분으로 형성된 것일 수 있다. 또한, 상기 기재필름(171)의 재질은 상술한 보호필름의 재질에 대한 설명과 동일한 바 구체적인 설명은 생략한다. 또한, 상기 제2접착층(172) 및 제3접착층(173)의 두께는 각각 독립적으로 5 ~ 50㎛일 수 있다. 또한, 상기 기재필름(171)의 두께는 10 ~ 100㎛일 수 있다.
상술한 본 발명의 일 실시예에 의한 방열형 자기장 차폐시트(100)는 안테나가 배치되는 영역과 대응되는 일부영역에 부분적으로 와전류감소패턴부(120)를 형성하여 시트 자체의 전체적인 저항을 증가시킴으로써 와전류에 의한 영향을 최소화하면서도 매우 얇은 두께에서 2000 이상의 고투자율을 가질 수 있다. 일례로, 본 발명의 일 실시예에 따른 자기장 차폐시트(100)는 전체두께가 55㎛ 내지 85㎛인 매우 얇은 두께에서도 2000 이상의 고투자율을 가질 수 있다.
이로 인해, 본 발명의 일 실시예에 따른 자기장 차폐시트(100)는 매우 얇은 두께를 통해 박형화를 구현하면서도 적어도 하나의 안테나의 인덕턴스를 증가시킬 수 있다.
이와 같은 와전류감소패턴부(120)는 도 8에 도시된 바와 같이 안테나(211)의 내부 중공부(E)의 중심점을 기준으로 안테나(211)의 패턴부와 대응되는 일부 면적에 대해서만 상기 와전류감소패턴부(120)가 형성될 수 있으며, 상기 안테나(211)의 패턴부(P)가 배치되는 일부면적은 일 예로 도 8에 도시된 배치영역(A1)일 수 있다.
또한, 상기 안테나(211)의 패턴부(P)와 대응되는 일부면적에 대해서 형성되는 상기 와전류감소패턴부(120)는 일 예로 방사상으로 형성될 수 있다. 그러나 본 발명의 일 실시예에 따른 자기장 차폐시트(100)에서 상기 와전류감소패턴부(120)의 배치형태를 이에 한정하는 것은 아니며, 상기 안테나(211)와 대응되는 위치에 형성된다면 상기 와전류감소패턴부(120)는 다양한 방식으로 형성될 수 있다.
상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 방열형 자기장 차폐시트(100)는 소정의기능을 수행하는 안테나를 포함하는 안테나 유닛과 함께 안테나모듈로 구현될 수 있다.
일례로, 도 9에 도시된 바와 같이 안테나모듈(400)은 제1 안테나(220)를 포함하는 안테나유닛(200)과 상기 안테나유닛(200)의 일면에 배치되어 자기장을 차폐함과 아울러 자기장을 소요의 방향으로 집속시키며, 와전류에 따라 발생한 줄열을 외부로 전달시키는 방열형 자기장 차폐시트(100)를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 안테나유닛(200)은 제1 안테나(220) 이외에 상기 제1 안테나(220)의 외곽을 둘러싸도록 배치되는 제2 안테나(230)를 포함하는 콤보 안테나유닛 일 수 있으며, 상기 제1 안테나(220) 및 제2 안테나(230)는 회로기판(210)의 일면에 패턴 형성된 안테나 패턴일 수 있다. 여기서 상기 제1 안테나(220)는 일 예로 무선전력전송(WPT)용 안테나, 제2 안테나(230)는 근거리 무선통신(NFC)용 안테나 일 수 있다.
이와 같이, 안테나유닛(200)이 콤보 안테나유닛으로 형성될 경우, 와전류감소패턴부(120)는 방열형 자기장 차폐부(110)의 전체면적 중 상기 제1 안테나(220)가 배치되는 영역과 대응되는 영역에만 형성될 수 있다. 즉, 상기 와전류감소패턴부(120)는 상기 콤보 안테나유닛(200) 중 제1 안테나(220)가 배치되는 영역과 대응되는 영역을 제외한 나머지 영역에는 형성되지 않을 수 있다. 특히, 상기 와전류감소패턴부(120)는 제2 안테나(230)가 배치되는 영역과 대응되는 영역에는 형성되지 않을 수 있다.
또는 이와는 다르게 제1 안테나(220)가 배치되는 영역에 대응되는 영역에 형성되는 제1 와전류감소패턴부와 함께 제2 안테나(230)가 배치되는 영역에 형성되는 제2 와전류감소패턴부를 포함할 수 있다. 또는 상기 제1 와전류감소패턴부는 제1 안테나(220) 이외에 제2 안테나(230)가 배치된 영역에 대응되는 영역까지 형성될 수 있다. 또한, 이때, 상기 제1 와전류감소패턴부는 제1 안테나(220)와 제2 안테나(230) 모두에 교차하도록 형성될 수 있고, 제2 와전류감소패턴부는 제2 안테나(230)에 교차하도록 형성될 수 있다. 이에 따라서 상기 제1 와전류감소패턴부 및 상기 제2 와전류감소패턴부가 소정의 폭과 길이를 갖는 선형으로 형성될 경우 상기 제2 와전류감소패턴부의 길이는 상기 제1 와전류감소패턴부의 길이 보다 작을 수 있다.
한편, 도 9에 도시되지 않았으나 상기 안테나유닛(200)은 마그네틱 보안전송(MST)용 안테나를 더 포함할 수도 있다.
또한, 상기 안테나모듈(400)은 제1 안테나(220)가 소정의 신호를 수신하는 수신용 안테나의 역할을 수행하는 수신모듈로 구현될 수도 있고, 상기 제1 안테나(220)가 신호를 외부로 송출하는 송신모듈로 구현될 수도 있다.
더불어, 상기 안테나모듈(400)이 신호 수신모듈로 구현되는 경우 상기 안테나모듈(400)은 휴대폰, 태블릿 PC 등과 같은 휴대단말기기에 적용될 수 있다.
이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.
100: 방열형 차폐시트
110: 방열형 자기장 차폐부
120: 와전류감소패턴부 130: 크랙부
140: 관통부 160: 보호부
170: 부착부 210: 회로기판
220: 제1 안테나 230: 제2 안테나
400: 안테나모듈
120: 와전류감소패턴부 130: 크랙부
140: 관통부 160: 보호부
170: 부착부 210: 회로기판
220: 제1 안테나 230: 제2 안테나
400: 안테나모듈
Claims (11)
- 적어도 1개의 와전류감소패턴부가 형성된 다수 개의 자성층, 및 인접하는 자성층 사이에 배치되어 자기장 차폐부의 두께방향 열전달을 개선시키기 위한 방열접착부재를 포함하는 방열형 자기장 차폐부;를 구비하는 방열형 자기장 차폐시트.
- 제1항에 있어서,
상기 자기장 차폐시트는 중앙부에 소정의 면적을 갖는 중공부 및 상기 중공부를 둘러싸는 패턴부를 포함하는 안테나의 일면에 배치되는 자기장 차폐시트로서, 상기 와전류감소패턴부는 상기 패턴부가 배치되는 영역에 대응되는 위치에 구비되는 방열형 자기장 차폐시트. - 제1항에 있어서,
상기 자성층은 천이금속을 포함하는 연자성 합금의 리본시트인 방열형 자기장 차폐시트. - 제1항에 있어서,
상기 와전류감소패턴부는 소정의 영역 내 자성층을 이루는 자성재료가 다수 개의 조각으로 쪼개진 크랙부이거나 상기 소정의 영역을 관통하는 관통부인 방열형 자기장 차폐시트. - 제1항에 있어서,
상기 방열접착부재는 바인더 매트릭스 내 방열필러가 분산된 방열접착층으로 이루어지거나 또는 상기 방열접착층을 기재 양면에 구비한 방열 양면테이프인 방열형 자기장 차폐시트. - 제5항에 있어서,
방열필러는 탄소계 성분, 금속 성분 및 세라믹 성분 중 어느 하나 이상을 포함하는 방열형 자기장 차폐시트. - 제1항에 있어서,
상기 자성층의 두께는 15 ~ 35㎛이며, 상기 방열접착부의 두께는 3 ~ 50㎛인 방열형 자기장 차폐시트. - 제1항에 있어서,
상기 방열형 자기장 차폐부의 일면에 배치되는 보호필름을 구비하는 보호부와
상기 일면에 대향하는 방열형 자기장 차폐부의 타면에 배치되며, 피부착면에 자기장 차폐시트를 고정시키기 위한 부착부를 더 포함하는 방열형 자기장 차폐시트. - 중앙부에 소정의 면적을 갖는 중공부 및 상기 중공부를 둘러싸는 패턴부를 포함하는 안테나가 구비된 안테나 유닛; 및
상기 안테나의 패턴부에 대응하도록 와전류감소패턴부가 위치하도록 상기 안테나의 일면 상에 배치되는 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 방열형 자기장 차폐시트를 포함하는 안테나모듈. - 제9항에 있어서,
상기 안테나는 무선전력전송(WPT)용 안테나, 마그네틱 보안전송(MST)용 안테나 및 근거리무선통신(NFC)용 안테나 중 어느 하나 이상을 포함하는 안테나모듈. - 제10항에 따른 안테나모듈을 포함하는 전자기기.
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