KR20230081739A - 무선 충전용 안테나 유닛 및 이를 포함하는 무선 통신 디바이스 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무선 충전용 안테나 유닛 및 이를 포함하는 무선 통신 디바이스에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무선 충전용 안테나 유닛을 소형화하여 무선 통신 디바이스의 공간 효율을 향상시킬 수 있을 뿐 아니라 제조 공정의 감소로 공정 택타임(tact time)을 향상시킬 수 있는 무선 충전용 안테나 유닛 및 이를 포함하는 무선 통신 디바이스에 관한 것이다.

Description

무선 충전용 안테나 유닛 및 이를 포함하는 무선 통신 디바이스{AN ANTENNA UNIT FOR A WIRELESS CHARGING AND WIRELESS COMMUNICATION DEVICE HAVING THE SAME}

본 발명은 무선 충전용 안테나 유닛 및 이를 포함하는 무선 통신 디바이스에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무선 충전용 안테나 유닛을 소형화하여 무선 통신 디바이스의 공간 효율을 향상시킬 수 있을 뿐 아니라 제조 공정의 감소로 공정 택타임(tact time)을 향상시킬 수 있는 무선 충전용 안테나 유닛 및 이를 포함하는 무선 통신 디바이스에 관한 것이다.

최근 휴대폰, 태블릿 PC, 노트북 PC, PDA 등의 무선 통신 디바이스에는 다양한 통신 기능이 구현된다. 이에 따라 무선 통신 디바이스에는 3G(LTE), 4G(LTE-A), 5G 통신용 안테나, 무선 근거리 통신망을 위한 WiFi 안테나, 블루투스(Bluetooth) 안테나, NFC 안테나, GPS 수신용 안테나 등 이동 통신 기능을 구현하기 위한 안테나가 포함되며, 또한 이러한 이동 통신 기능을 위한 안테나 외에도 무선 충전 기능을 위한 무선 충전용 안테나가 탑재되고 있다.

일반적으로 무선 충전용 안테나를 이용한 무선 충전 방식으로는 자기 유도 방식, 자기 공진(Electromagnetic Resonance) 방식 및 단파장 무선 주파수를 이용한 RF 전송 방식 등으로 구분될 수 있다.

자기 유도 방식은 두 개의 코일을 서로 인접시킨 후 한 개의 코일에 전류를 흘려보내면 이 때 발생한 자속(Magnetic Flux)이 다른 코일에 기전력을 일으키는 현상을 사용한 기술로서, 휴대폰과 같은 소형기기를 중심으로 빠르게 상용화가 진행되고 있다. 자기 유도 방식은 최대 수백 키로와트(kW)의 전력을 전송할 수 있고 효율도 높지만 최대 전송 거리가 1센티미터(cm) 이하이므로 일반적으로 충전기나 바닥에 인접시켜야 하는 단점이 있다.

자기 공진 방식은 전자기파나 전류 등을 활용하는 대신 전기장이나 자기장을 이용하는 특징이 있다. 자기 공진 방식은 전자파 문제의 영향을 거의 받지 않으므로 다른 전자 기기나 인체에 안전하다는 장점이 있다. 반면, 한정된 거리와 공간에서만 활용할 수 있으며 에너지 전달 효율이 다소 낮다는 단점이 있다.

RF 전송 방식은 에너지가 라디오 파(RadioWave)형태로 직접 송수신될 수 있다는 점을 활용한 것이다. 이 기술은 렉테나(rectenna)를 이용하는 RF 방식의 무선 전력 전송 방식으로서, 렉테나는 안테나(antenna)와 정류기(rectifier)의 합성어로서 RF 전력을 직접 직류 전력으로 변환하는 소자를 의미한다. 즉, RF 방식은 AC 라디오파를 DC로 변환하여 사용하는 기술로서, 최근 효율이 향상되면서 상용화에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.

이러한 무선 통신용 안테나는 충전할 대상의 개수 및 종류에 따라 무선 통신 디바이스 내부에 복수로 구비되는 경우가 있는데, 종래에는 무선 통신용 안테나의 급전을 위한 커넥터가 무선 통신용 안테나에 각각 구비되었다. 복수의 무선 통신용 안테나에 각각 커넥터가 구비됨에 따라 부품의 개수가 증가하여 무선 통신 디바이스의 제한된 내부 공간에서 공간 효율을 저하시켰으며, 무선 통신 디바이스 제조 공정 중 무선 통신용 안테나에 구비되는 커넥터와 PCB를 연결하기 위한 작업이 늘어나 공정 택타임을 저해시키는 문제가 있었다.

한국공개특허 제10-2019-0091238호(2019.08.05)

이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로, 복수의 무선 통신 안테나를 하나의 커넥터를 이용하여 외부의 PCB와 연결함으로써, 무선 충전용 안테나 유닛의 크기를 소형화하여 무선 통신 디바이스의 공간 효율을 향상시킬 수 있는 무선 충전용 안테나 유닛 및 이를 포함하는 무선 통신 디바이스를 제공한다.

또한, 공통의 커넥터를 이용하여 복수의 무선 통신 안테나를 PCB와 연결시킴에 따라 커넥터와 PCB의 연결 작업을 단순화시킴으로써, 제조 공정 감소에 의한 공정 택타임(tact time)을 향상시킬 수 있는 무선 충전용 안테나 유닛 및 이를 포함하는 무선 통신 디바이스를 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 무선 충전용 안테나 유닛은, 기판; 상기 기판의 일면에 형성되는 제1 안테나; 상기 제1 안테나의 측면에 상기 제1 안테나와 이격되어 형성되는 제2 안테나; 상기 기판의 일면에 상기 제1 안테나와 이격되며 내부에 상기 제1 안테나를 수용하도록 형성되는 제3 안테나; 및 상기 제1 안테나, 상기 제2 안테나 및 상기 제3 안테나와 상기 기판 외부의 PCB를 전기적으로 연결하기 위해 상기 기판에 구비되는 커넥터;를 포함할 수 있다.

이때, 상기 제1 안테나는 무선 충전을 위한 수신(Rx) 및 송신(Tx)이 가능한 안테나이며, 상기 제2 안테나는 무선 충전을 위한 송신(Tx)이 가능한 안테나일 수 있다.

이때, 상기 제3 안테나는 NFC(Near Field Communication)를 위한 안테나일 수 있다.

이때, 상기 제1 안테나, 상기 제2 안테나 및 상기 제3 안테나는 루프 패턴을 이루며 복수회 권취될 수 있다.

또한, 상기 기판의 일측에는 상기 제1 안테나 및 상기 제3 안테나를 커버하기 위한 제1 차폐시트가 구비될 수 있다.

이때, 상기 제1 차폐시트는 상기 제2 안테나의 영역과 중첩되지 않도록 형성될 수 있다.

이때, 상기 기판의 타측에는 상기 제2 안테나를 커버하기 위한 제2 차폐시트가 구비될 수 있다.

이때, 상기 기판의 일측에는 상기 기판을 커버하기 위한 방열시트가 구비되며, 상기 방열시트는 상기 제2 안테나의 영역과 중첩되지 않도록 절개부가 형성될 수 있다.

또한, 상기 제1 안테나는 무선 통신 디바이스의 배터리를 무선 충전하며, 상기 제2 안테나는 상기 무선 통신 디바이스에 착탈가능하게 구비되는 전자 펜 입력 수단을 충전할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 무선 통신 디바이스는, 본체; 및 상기 본체 내부에 구비되는 무선 충전용 안테나 유닛을 포함하며, 상기 안테나 유닛은, 기판; 상기 기판의 일면에 형성되는 제1 안테나; 상기 제1 안테나의 측면에 상기 제1 안테나와 이격되어 형성되는 제2 안테나; 상기 기판의 일면에 상기 제1 안테나와 이격되며 내부에 상기 제1 안테나를 수용하도록 형성되는 제3 안테나; 및 상기 제1 안테나, 상기 제2 안테나 및 상기 제3 안테나와 상기 기판 외부의 PCB를 전기적으로 연결하기 위해 상기 기판에 구비되는 커넥터;를 포함할 수 있다.

이때, 상기 제1 안테나는 상기 본체 내부에 구비되는 배터리를 무선 충전하며, 상기 제2 안테나는 상기 본체에 착탈가능하게 구비되는 전자 펜 입력 수단을 충전할 수 있다.

이때, 상기 제3 안테나는 NFC(Near Field Communication)를 위한 안테나일 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 복수의 무선 통신 안테나를 하나의 커넥터를 이용하여 외부의 PCB와 연결함으로써, 무선 충전용 안테나 유닛의 크기를 소형화하여 무선 통신 디바이스의 공간 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 공통의 커넥터를 이용하여 복수의 무선 통신 안테나를 PCB와 연결시킴에 따라 커넥터와 PCB의 연결 작업을 단순화시킴으로써, 제조 공정 감소에 의한 공정 택타임(tact time)을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

아래에서 설명하는 본 출원의 바람직한 실시예의 상세한 설명뿐만 아니라 위에서 설명한 요약은 첨부된 도면과 관련해서 읽을 때에 더 잘 이해될 수 있을 것이다. 본 발명을 예시하기 위한 목적으로 도면에는 바람직한 실시예들이 도시되어 있다. 그러나, 본 출원은 도시된 정확한 배치와 수단에 한정되는 것이 아님을 이해해야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 충전용 안테나 유닛을 설명하기 위한 개략도이다.
도 2의 <a>는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 충전용 안테나 유닛의 평면도이고, <b>는 안테나 유닛의 저면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 충전용 안테나 유닛을 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 충전용 안테나 유닛에 구비되는 안테나의 패턴을 설명하기 위한 참고도이고, 도 5는 안테나를 차폐하는 차폐시트의 배치 위치를 설명하기 위한 참고도이다.

이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 첨부된 도면은 본 발명의 내용을 보다 쉽게 개시하기 위하여 설명되는 것일 뿐, 본 발명의 범위가 첨부된 도면의 범위로 한정되는 것이 아님은 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 알 수 있을 것이다.

그리고, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어서, 동일 기능을 갖는 구성요소에 대해서는 동일 명칭 및 동일부호를 사용할 뿐 실질적으론 종래기술의 구성요소와 완전히 동일하지 않음을 미리 밝힌다.

또한, 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 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 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 본 발명에 따른 무선 충전용 안테나 유닛 및 이를 포함하는 무선 통신 디바이스를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부한 도면을 참조하여 설명함에 있어서, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 충전용 안테나 유닛(100)을 설명하기 위한 개략도이고, 도 2의 <a>는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 충전용 안테나 유닛(100)의 평면도이고, <b>는 안테나 유닛의 저면도이다.

도 1 및 도 2를 참고하면, 본 실시예에 따른 무선 충전용 안테나 유닛(100)은 무선 통신 디바이스에 설치되어 배터리(미도시)와 같은 무선 통신 디바이스 구성 요소의 충전에 필요한 전력을 무선으로 송신 또는 수신 할 수 있다. 이때, 무선 통신 디바이스는 휴대폰, 태블릿 PC, 노트북 PC, PDA 등일 수 있으며, 배터리(미도시)는 무선 통신 디바이스의 적어도 하나의 구성 요소에 전력을 공급하기 위한 장치로서, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 또는 재충전 가능한 2차 전지, 또는 연료 전지를 포함할 수 있다. 이때, 배터리는 무선 통신 디바이스 내부에 일체로 배치될 수 있고, 무선 통신 디바이스와 탈부착 가능하게 배치될 수도 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 무선 충전용 안테나 유닛(100)은, 기판(110), 제1 안테나(111), 제2 안테나(113), 제3 안테나(114) 및 커넥터(117)를 포함할 수 있다.

기판(110)은 일면에 적어도 하나의 안테나 또는 회로 패턴이 형성되는 기재가 되는 구성으로, 내열성 및 내압성을 가지며, 가요성(flexible)을 갖는 소재로 형성될 수 있다. 이때, 상기 기판(110)은 열경화성 고분자 필름인 PI나 PET 등과 같은 필름으로 형성될 수 있다. 다만, 기판(110)의 재질은 이에 한정되는 것은 아니며, 기판(110)은 무선 통신 디바이스(미도시)의 내부를 구성하거나 외부 케이스로서 사용되는 것으로, 절연성의 재질로 사출 성형에 의해 형성되는 것도 가능하다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 충전용 안테나 유닛(100)을 설명하기 위한 분해 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 충전용 안테나 유닛(100)에 구비되는 안테나의 패턴을 설명하기 위한 참고도로서, 도 3 및 도 4를 참고하면, 제1 안테나(111)는 기판(110)의 일면에 형성될 수 있다. 본 실시예에서 '일면'이란 도면상 기판(110)의 상면일 수 있다.

제1 안테나(111)는 무선 충전을 위한 금속 패턴으로서, 전도성 라인이 루프 패턴을 이루며 복수회 절곡되어 권취되도록 형성될 수 있다. 제1 안테나(111)는 시계방향 또는 반시계 방향으로 권취될 수 있으며, 원형, 타원형 또는 사각형과 같은 다각형의 평판형 코일 형태로 형성될 수 있다.

이때, 제1 안테나(111)는 무선 전력 충전을 위한 무선 충전용 안테나로서, 무선 통신 디바이스의 외부의 전자 장치(미도시)로부터 무선 전력을 수신하는 Rx 안테나로 작동하거나, 외부의 전자 장치(미도시)로 무선 전력을 송신하는 Tx 안테나로 작동할 수 있다. 이때, 제1 안테나(111)가 Rx 안테나로 동작하는 경우, 무선 통신 디바이스 내부의 배터리(미도시)를 충전하기 위한 안테나로 사용될 수 있다.

이때, 제1 안테나(111)는 기판(110)에 구비되는 커넥터(117)와 전기적으로 연결되며, 커넥터(117)는 무선 충전용 안테나 유닛(100)의 외부의 PCB와 전기적으로 연결되어, 제1 안테나(111)와 PCB가 전기적으로 연결될 수 있다.

제2 안테나(113)는 제1 안테나(111)의 측면에 제1 안테나(111)와 이격되어 형성될 수 있다. 제2 안테나(113)는 무선 충전을 위한 금속 패턴으로서, 전도성 라인이 루프 패턴을 이루며 복수회 절곡되어 권취되도록 형성될 수 있다. 제2 안테나(113)는 시계방향 또는 반시계 방향으로 권취될 수 있으며, 원형, 타원형 또는 사각형과 같은 다각형의 평판형 코일 형태로 형성될 수 있다. 이때, 제2 안테나(113)는 제1 안테나(111)와 동일한 기판(110)의 일면에 형성되거나 다른 기판(110)(미도시)에 형성되어 제1 안테나(111)가 형성된 기판(110)과 연결될 수 있다.

제2 안테나(113)는 무선 전력 충전을 위한 무선 충전용 안테나로서, 무선 통신디바이스의 외부의 전자 장치(미도시)로 무선 전력을 송신하는 Tx 안테나로 작동할 수 있다. 이때, 제2 안테나(113)가 Tx 안테나로 동작하는 경우, 무선 통신 디바이스에 착탈가능하게 결합되는 전자 펜 입력 수단(미도시)을 충전하기 위한 안테나로 사용될 수 있다.

전자 펜 입력 수단(미도시)는 무선 통신 디바이스의 터치 스크린 패널을 통해 다양한 정보를 입력하기 위한 수단으로서, 한국공개특허 제10-2020-0038640호(2020. 04. 14)에 공개된 스타일러스 펜(stylus pen)일 수 있다. 이때, 전자 펜 입력 수단(미도시)의 내부에는 무선 전력 수신을 위한 코일부가 구비되며, 제2 안테나(113)로부터 전송되는 전력을 송신하여 전자 펜 입력 수단(미도시)의 무선 충전이 가능하다.

도 4를 참고하면 제2 안테나(113)는 충전 효율을 위해 상/하로 이격되어 복수로 형성될 수 있으며, 상부에 형성되는 제2 안테나(113a)가 하부에 형성되는 제2 안테나(113b)에 비해 크게 형성될 수 있다.

한편, 제2 안테나(113)는 기판(110)에 구비되는 커넥터(117)와 전기적으로 연결되며, 커넥터(117)는 무선 충전용 안테나 유닛(100)의 외부의 PCB와 전기적으로 연결되어, 제2 안테나(113)와 PCB가 전기적으로 연결될 수 있다.

제3 안테나(114)는 NFC(Near Field Communication)를 위한 금속 패턴으로서, 전도성 라인이 루프 패턴을 이루며 복수회 절곡되어 권취되도록 형성될 수 있다. 제3 안테나(114)는 시계방향 또는 반시계 방향으로 권취될 수 있으며, 원형, 타원형 또는 사각형과 같은 다각형의 평판형 코일 형태로 형성될 수 있다.

구체적으로, 제3 안테나(114)는 내부에 제1 안테나(111)를 수용하도록 제1 안테나(111)의 외주를 따라 이격되어 형성될 수 있으며, 이때, 제1 안테나(111)는 원형으로 권취될 수 있으며, 제3 안테나(114)는 제1 안테나(111)의 외주를 따라 사각형으로 권취될 수 있다. 이때, 제2 안테나(113)는 제1 안테나(111) 및 제3 안테나(114)와 이격되어 기판(110)의 일측에 형성될 수 있다.

제3 안테나는 기판(110)에 구비되는 커넥터(117)와 전기적으로 연결되며, 커넥터(117)는 무선 충전용 안테나 유닛(100)의 외부의 PCB와 전기적으로 연결되어, 제3 안테나와 PCB가 전기적으로 연결될 수 있다.

한편, 제1 안테나(111)와 제2 안테나(113) 및 제3 안테나(114)를 커넥터(117)와 전기적으로 연결하기 위한 연결 라인 패턴(115)이 형성될 수 있다. 연결 라인 패턴(115)은 일단이 제1 안테나(111), 제2 안테나(113), 제3 안테나(114)의 패턴과 각각 연결되고, 타단이 커넥터(117)와 연결되어, 제1 안테나(111)와 커넥터(117), 제2 안테나(113), 제3 안테나(114)와 커넥터(117)를 전기적으로 연결할 수 있다.

이때, 제1 안테나(111), 제2 안테나(113), 제3 안테나(114), 연결 라인 패턴(115)은 기판(110)의 적어도 일부가 일정한 형상으로 식각되고, 식각된 부분이 도금되어 형성될 수 있다.

이와 같이 본 실시예의 무선 충전용 안테나 유닛(100)은 하나의 커넥터(117)를 이용하여 제1 안테나(111), 제2 안테나(113) 및 제3 안테나(114)를 외부의 PCB와 전기적으로 연결시킴으로써 커넥터(117)의 개수를 줄여 무선 충전용 안테나 유닛(100)의 소형화가 가능할 뿐 아니라, 커넥터(117)와 PCB 연결 작업을 최소화하여 제조 공정을 단순화시킬 수 있는 효과가 있다.

한편, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 충전용 안테나 유닛(100)을 설명하기 위한 분해 사시도이고, 도 5는 제1 차폐시트(121) 및 제2 차폐시트(123)의 배치 위치를 설명하기 위한 참고도로서, 도 3 및 도 5를 참고하면, 본 실시예에 따른 무선 충전용 안테나 유닛(100)은 제1 차폐시트(121) 및 제2 차폐시트(123)를 포함할 수 있다.

제1 차폐시트(121) 및 제2 차폐시트(123)는 자성체 시트로서, 나노 크리스탈(nano crystal) 재질로 형성될 수 있으며, 제1 안테나(111) 및 제2 안테나(113)로부터 발생되는 전자파를 차폐하여 소요의 방향으로 집속시켜 전자파의 누설을 방지하거나, 기판(110)의 일측에 배치되는 다른 전자 부품으로부터 발생되는 전자파를 차폐하여 전자파의 간섭을 억제시킨다.

이때, 제1 차폐시트(121)는 기판(110)의 일측에 제1 안테나(111) 및제3 안테나(114)를 커버하도록 구비될 수 있다. 구체적으로, 제1 차폐시트(121)는 제1 안테나(111) 및 제3 안테나(114)의 영역에 대응되는 면적으로 형성될 수 있으며, 제1 안테나(111) 및 제3 안테나(114)의 일면에 부착되어 제1 안테나(111) 및 제3 안테나(114)를 커버함으로써 제1 안테나(111) 및 제3 안테나(114)로부터 발생하는 전자파를 차폐하여 집속시킨다. 특히, 제1 안테나(111)는 무선 통신 디바이스 내부의 배터리(미도시)를 충전하기 위해 동작할 수 있는데, 배터리(미도시)는 기판(110)의 일측에 구비되므로 제1 안테나(111)와 배터리(미도시)의 자기적 영향을 최소화하기 위해 제1 차폐시트(121)가 제1 안테나(111)의 일면에 위치하는 것이다.

또한, 제3 안테나(114)는 NFC를 위해 일정 방향으로 전자파를 집속시킬 필요가 있는데, 본 실시예의 경우 제1 차폐시트(121)를 이용하여 전자파를 기판(110)의 타측 방향으로 집속시킬 수 있는 것이다.

한편, 제2 차폐시트(123)는 기판(110)의 타측에 제2 안테나(113)를 커버하도록 구비될 수 있다.

이때, 제1 차폐시트(121)는 제2 안테나(113)의 영역과 중첩되지 않도록 형성될 수 있다. 구체적으로, 제2 차폐시트(123)는 제2 안테나(113)의 영역에 대응되는 면적으로 형성될 수 있으며, 제2 안테나(113)의 타면에 부착되어 제2 안테나(113)를 커버함으로써 제2 안테나(113)로부터 발생하는 전자파를 차폐하여 집속시킨다. 즉, 제2 안테나(113)는 무선 통신 디바이스에 착탈가능하게 결합되는 전자 펜 입력 수단(미도시)을 충전하기 위해 동작할 수 있는데, 전자 펜 입력 수단(미도시)은 기판(110)의 타측에 구비되므로 제2 안테나(113)로부터 무선 전송되는 전력을 전자 펜 입력 수단(미도시) 방향으로 집속시켜 전력의 송신 효율을 증가시키기 위해 제2 차폐시트(123)가 제2 안테나(113)의 타면에 위치하는 것이다. 이때, 제1 차폐시트(121)가 제2 안테나(113)의 영역과 중첩되는 경우 제2 안테나(113)에 의한 전자 펜 입력 수단(미도시)의 무선 충전 효율을 저감시킬 수 있으므로, 제1 차폐시트(121)는 제2 안테나(113)의 영역과 중첩되지 않도록 형성되는 것이다.

한편, 도 3 내지 도 5를 참고하면, 제3 안테나(114)에는 제1 절곡부(119)가 형성되고 제1 차폐시트(121)에는 제2 절곡부(122)가 형성될 수 있다. 구체적으로, 기판(110)에는 전자 부품이 실장되기 위한 전자 제품 실장 영역(A)이 형성될 수 있는데, 제3 안테나(114)에는 이러한 전자 부품의 실장을 방해하지 않도록 제1 절곡부(119)가 형성되며 제1 차폐시트(121)에는 제1 절곡부(119)와 대응되는 제2 절곡부(122)가 형성되어, 제1 차폐시트(121)나 제3 안테나(114)가 기판(110)에 구비되는 전자 부품을 간섭하지 않도록 한다.

이와 같이 본 실시예의 무선 충전용 안테나 유닛(100)은 제1 안테나(111)를 커버하여 전자파를 차단하기 위한 제1 차폐시트(121)를 기판(110)의 일측에 구비하고, 제2 안테나(113)를 커버하여 전자파를 전자 펜 입력 수단(미도시) 방향으로 집속하기 위한 제2 차폐시트(123)를 기판(110)의 타측에 구비함으로써, 무선 통신 디바이스의 배터리 및 전자 펜 입력 수단(미도시)의 무선 충전 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

한편, 기판(110)의 일측에는 기판(110)을 커버하기 위한 방열시트(150)가 구비될 수 있다. 방열시트(150)는 기판(110)에 대응되는 면적으로 형성되어, 기판(110)의 일측에 결합되어 기판(110)을 커버한다.

방열시트(150)는 배터리(미도시)와 같은 발열부품과 제1 안테나(111) 및 제2 안테나(113)가 형성되는 기판(110) 사이에 구비되어 발열부품에서 발생되는 열을 방출하기 위한 것이다. 즉, 발열부품에서 발생되는 열을 빠르게 분산시켜 열이 국부적으로 집중되는 것을 방지한다.

이때 방열시트(150)는 열전도성이 우수한 재질로 이루어질 수 있으며, 그라파이트, 알루미늄, 구리와 같은 열전도도가 우수한 판상의 재질로 이루어질 수 있으며, 두가지 이상 재질이 혼합된 형태로 이루어질 수 도 있다.

이와 같은 방열시트(150)는 발열부품에서 발생되는 열을 빠르게 확산시켜 국부적으로 높은 열이 발생하는 것을 방지함으로써 발열부품이 열에 의해 손상되는 것을 방지하고 발열부품에서 발생된 열이 다른 부품으로 전달되는 것을 방지한다.

본 실시예에서 방열시트(150)는 기판(110)을 커버하도록 구비하여 배터리(미도시)와 같은 발열부품에서 발생한 열에 의해 안테나가 손상되는 것을 방지하고 배터리(미도시)의 국부적 열 발생을 확산시킨다.

이때, 방열시트(150)는 제2 안테나(113)의 영역과 중첩되지 않도록 절개부(171)가 형성될 수 있다. 구체적으로, 제2 안테나(113)가 충전하는 전자 펜 입력 수단(미도시)은 방열시트(150)의 타측에 위치하므로, 전자 펜 입력 수단(미도시)과 제2 안테나(113) 사이에 방열시트(150)가 위치하는 경우 전자 펜 입력 수단(미도시)의 무선 충전 효율이 저감될 수 있으므로, 방열시트(150)에 절개부(171)를 형성하여 방열시트(150)와 제2 안테나(113)가 중첩되지 않도록 함으로써 제2 안테나(113)의 무선 충전 효율을 유지할 수 있는 것이다. 이러한 경우라도 방열시트(150)가 발열부품인 배터리(미도시) 및 제1 안테나(111)를 커버하므로 배터리의 발열에 의한 부품 손상 방지 효과는 유지할 수 있다.

한편, 방열시트(150)와 기판(110) 사이에는 제1 차폐시트(121)가 위치할 수 있으며, 제1 차폐시트(121)의 방열시트(150)의 부착은 양면 테이프에 의해 이루어질 수 있다. 다만, 제1 차폐시트(121)의 방열시트(150)의 부착은 양면 테이프에 한정되지 않고, 방열시트(150)의 성능을 제한하지 않는 범위에서 방열시트(150)와 제1 차폐시트(121)를 결합시키기 위한 다양한 방법이 이용될 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 본체(미도시) 및 본체 내부에 구비되는 무선 충전용 안테나 유닛(100)을 포함하는 무선 통신 디바이스를 개시한다.

무선 통신 디바이스는 내부 공간이 형성되는 본체(미도시), 본체(미도시)의 내부 공간에 구비되는 상술한 무선 충전용 안테나 유닛(100) 및 배터리(미도시), 카메라 모듈(미도시), PCB(미도시) 등의 전자 부품을 포함할 수 있으며, 무선 충전용 안테나 유닛(100)을 통해 내부의 배터리(미도시)나 본체(미도시)에 착탈가능하게 구비되는 전자 펜 입력 수단(미도시)을 무선 충전할 수 있다.

이때, 무선 충전용 안테나 유닛(100)은 결합 플레이트(150)에 의해 무선 통신 디바이스의 본체(미도시)에 결합될 수 있다.

본 실시예에 포함되는 무선 충전용 안테나 유닛(100)은 앞선 실시예에서 설명한 무선 충전용 안테나 유닛(100)과 동일하므로, 구체적인 설명은 앞선 실시예의 설명에 갈음하기로 한다.

이와 같이 본 발명에 따르면, 복수의 무선 통신 안테나를 하나의 커넥터를 이용하여 외부의 PCB와 연결함으로써, 무선 충전용 안테나 유닛의 크기를 소형화하여 무선 통신 디바이스의 공간 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 공통의 커넥터를 이용하여 복수의 무선 통신 안테나를 PCB와 연결시킴에 따라 커넥터와 PCB의 연결 작업을 단순화시킴으로써, 제조 공정 감소에 의한 공정 택타임(tact time)을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화 될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.

100: 무선 충전용 안테나 유닛
110: 기판
111: 제1 안테나
113, 113a, 113b: 제2 안테나
114: 제3 안테나
115: 연결 라인 패턴
117: 커넥터
119: 제1 절곡부
121: 제1 차폐시트
122: 제2 절곡부
123: 제2 차폐시트
150: 결합 플레이트
170: 방열시트
171: 절개부

Claims (12)

1. 기판;
   상기 기판의 일면에 형성되는 제1 안테나;
   상기 제1 안테나의 측면에 상기 제1 안테나와 이격되어 형성되는 제2 안테나;
   상기 기판의 일면에 상기 제1 안테나와 이격되며 내부에 상기 제1 안테나를 수용하도록 형성되는 제3 안테나; 및
   상기 제1 안테나, 상기 제2 안테나 및 상기 제3 안테나와 상기 기판 외부의 PCB를 전기적으로 연결하기 위해 상기 기판에 구비되는 커넥터;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 무선 충전용 안테나 유닛.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 안테나는 무선 충전을 위한 수신(Rx) 및 송신(Tx)이 가능한 안테나이며,
   상기 제2 안테나는 무선 충전을 위한 송신(Tx)이 가능한 안테나인 것을 특징으로 하는, 무선 충전용 안테나 유닛.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 제3 안테나는 NFC(Near Field Communication)를 위한 안테나인 것을 특징으로 하는, 무선 충전용 안테나 유닛.
   
4. 제2항에 있어서,
   상기 제1 안테나, 상기 제2 안테나 및 상기 제3 안테나는 루프 패턴을 이루며 복수회 권취되는 것을 특징으로 하는, 무선 충전용 안테나 유닛.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 기판의 일측에는 상기 제1 안테나 및 상기 제3 안테나를 커버하기 위한 제1 차폐시트가 구비되는 것을 특징으로 하는, 무선 충전용 안테나 유닛.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 제1 차폐시트는 상기 제2 안테나의 영역과 중첩되지 않도록 형성되는 것을 특징으로 하는, 무선 충전용 안테나 유닛.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 기판의 타측에는 상기 제2 안테나를 커버하기 위한 제2 차폐시트가 구비되는 것을 특징으로 하는, 무선 충전용 안테나 유닛.
   
8. 제1항에 있어서,
   상기 기판의 일측에는 상기 기판을 커버하기 위한 방열시트가 구비되며, 상기 방열시트는 상기 제2 안테나의 영역과 중첩되지 않도록 절개부가 형성되는 것을 특징으로 하는, 무선 충전용 안테나 유닛.
   
9. 제2항에 있어서,
   상기 제1 안테나는 무선 통신 디바이스의 배터리를 무선 충전하며,
   상기 제2 안테나는 상기 무선 통신 디바이스에 착탈가능하게 구비되는 전자 펜 입력 수단을 충전하는 것을 특징으로 하는, 무선 충전용 안테나 유닛.
   
10. 본체; 및
    상기 본체 내부에 구비되는 무선 충전용 안테나 유닛을 포함하며,
    상기 안테나 유닛은,
    기판;
    상기 기판의 일면에 형성되는 제1 안테나;
    상기 제1 안테나의 측면에 상기 제1 안테나와 이격되어 형성되는 제2 안테나;
    상기 기판의 일면에 상기 제1 안테나와 이격되며 내부에 상기 제1 안테나를 수용하도록 형성되는 제3 안테나; 및
    상기 제1 안테나, 상기 제2 안테나 및 상기 제3 안테나와 상기 기판 외부의 PCB를 전기적으로 연결하기 위해 상기 기판에 구비되는 커넥터;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 무선 통신 디바이스.
    
11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 안테나는 상기 본체 내부에 구비되는 배터리를 무선 충전하며,
    상기 제2 안테나는 상기 본체에 착탈가능하게 구비되는 전자 펜 입력 수단을 충전하는 것을 특징으로 하는, 무선 통신 디바이스.
    
    
12. 제11항에 있어서,
    상기 제3 안테나는 NFC(Near Field Communication)를 위한 안테나인 것을 특징으로 하는, 무선 통신 디바이스.

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