WO2017007196A1 - 방열시트 및 이를 포함하는 무선전력 전송모듈 - Google Patents

방열시트 및 이를 포함하는 무선전력 전송모듈 Download PDF

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황승재
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Definitions

  • the present invention relates to a heat dissipation sheet, and more particularly, to a heat dissipation sheet capable of effectively dissipating heat generated from a heat source and a wireless power transmission module including the same.
  • the portable terminal in order to maximize the portability and convenience of the user, the portable terminal is required to be small in size and light in weight, and components integrated in smaller and smaller spaces are mounted for high performance.
  • the components used in the portable terminal have a high heat generation temperature due to high performance, and the increased heat temperature affects adjacent components, thereby degrading overall performance.
  • a portable terminal introduces a wireless charging function for wirelessly charging an internal battery.
  • the wireless charging is performed by a wireless power receiving module embedded in the portable terminal and a wireless power transmitting module supplying power to the wireless power receiving module.
  • the wireless power transmission module and the wireless power receiving module is provided with a heat dissipation sheet for increasing the charging efficiency by dissipating heat generated during wireless charging to the outside.
  • the heat dissipation sheet is commonly used graphite (eg, graphite) having a good thermal conductivity.
  • the heat dissipation sheet is attached to a protective film to protect the heat dissipation sheet and to prevent external exposure of the heat dissipation sheet.
  • a fluorine resin film such as PET is commonly used.
  • the conventional protective film is made of a fluorine resin-based material such as PET, the strength of the material itself is weak, so that scratches are easily generated by external impact, and thus, the protective film does not smoothly function as a protective film for protecting the heat radiating member.
  • each component constituting the wireless power receiver module is multifunctional, that is, the function of assisting the function of adjacent components by coordinating with other adjacent components by changing the material or shape of the component having only one unique function.
  • it is required to maintain the same thickness as existing products or to improve the characteristics while having a thinner thickness.
  • the present invention has been made in view of the above point, by replacing the protective film attached to the exposed surface of the heat dissipation member with a metal material to increase the rigidity of the material itself to prevent damage easily by external impact from the external environment Its purpose is to provide a heat dissipation sheet and a wireless power transmission module including the same to increase the protection function of the same.
  • the present invention by replacing the protective film attached to one surface of the heat dissipation member with a metal thin film having thermal conductivity to add a heat dissipation function in addition to the protection function, a heat dissipation sheet that can perform various functions at the same time through one member And another object to provide a wireless power transmission module including the same.
  • the present invention replaces the protective film attached to one surface of the heat dissipation member with a metal thin film having thermal conductivity so that the heat dissipation performance is improved while having the same thickness or less than the conventional protective film, thereby improving the overall thickness of the heat dissipation sheet.
  • Another object is to provide a heat dissipation sheet and a wireless power transmission module including the same that can improve heat dissipation performance without increasing.
  • the present invention is a heat dissipation member consisting of a plate-like member having a predetermined area to release heat generated from the heat source; And a thin metal protective member attached to one surface of the heat dissipation member through an adhesive layer to protect the heat dissipation member and function as an auxiliary heat dissipation member.
  • the heat dissipation member may be made of graphite or a plate-like member made of metal having a thermal conductivity of 200 W / m ⁇ K or more, preferably copper, aluminum, or the like.
  • the metal protective member may be made of a copper foil containing a copper foil or a copper film.
  • the metal protective member may be provided to have a thickness of 1/9 ⁇ 1/3 with respect to the thickness of the heat radiation member.
  • the metal protection member may be formed with at least one slit having a predetermined length.
  • the slit may be formed in a region corresponding to the antenna for wireless power transmission disposed on one side of the heat dissipation member.
  • the slit may be formed in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the pattern constituting the wireless power transmission antenna or perpendicular to the tangent of the pattern constituting the wireless power transmission antenna.
  • the adhesive layer may include a thermally conductive component.
  • the metal protection member may include a base layer made of a metal material and a coating layer that is radiation-coated on at least one surface of the base layer.
  • the coating layer may include at least one selected from ceramics and metal oxides.
  • the present invention is an antenna unit including at least one antenna for wireless power transmission; A shielding sheet disposed on one surface of the antenna unit to shield a magnetic field; And a heat dissipation sheet disposed on one surface of the shielding sheet to emit heat.
  • the antenna unit may be a combo type further comprising at least one of the antenna for MST and the antenna for NFC.
  • the shielding sheet may include any one of a ribbon sheet, a ferrite sheet or a polymer sheet including at least one or more of an amorphous alloy and a nano-crystalline alloy.
  • the shielding sheet may include a plurality of sheets having different characteristics in a predetermined frequency band.
  • the plurality of sheets may include a ribbon sheet and a ferrite sheet including at least one of an amorphous alloy and a nano grain alloy.
  • the shielding sheet may be separated into a plurality of fine pieces, the plurality of fine pieces may be entirely insulated or partially insulated between neighboring fine pieces, the plurality of fine pieces may be atypical. .
  • the above-described wireless power transmission module is implemented as a wireless power receiving module in which the wireless power transmission antenna serves as a receiving antenna for receiving wireless power, or the wireless power transmission antenna for transmitting wireless power. It may be implemented as a wireless power transmission module that performs the role of a transmission antenna.
  • the present invention by replacing the protective film attached to one surface of the heat dissipation member with a metal material to increase the rigidity of the material itself, it is possible to prevent the damage easily from external impact to increase the protection from the external environment.
  • the present invention can supplement the heat dissipation performance of the heat dissipation member by adding a heat dissipation function to the protective function by replacing the protective film attached to one surface of the heat dissipation member with a metal protective member made of a metal material having thermal conductivity.
  • the present invention has the effect of applying a structure such as a slit for suppressing the eddy current loss to the metal protective member, and by applying a coating layer for improving the emissivity to further improve the heat dissipation efficiency and thereby the wireless charging efficiency.
  • FIG. 1 is a view showing a heat radiation sheet according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of FIG.
  • 3a to 3d are views showing various forms of slits in the metal protection member applied to the present invention.
  • 4A to 4D are schematic diagrams showing an arrangement relationship between a slit of a metal protection member and an antenna for wireless power transmission applied to the present invention
  • FIG. 5 is a view showing a case in which a coating layer is formed on the metal protective member applied to the present invention.
  • FIG. 6 is a view schematically showing one embodiment of a wireless power transfer module to which a heat dissipation sheet is applied according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of FIG.
  • FIG. 8 is a schematic view of another form of a wireless power transfer module to which a heat dissipation sheet is applied according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of FIG. 8.
  • FIG. 10 is a schematic view of another form of wireless power transfer module to which a heat dissipation sheet is applied according to an embodiment of the present invention
  • 11a to 11c is a view showing various forms of the shielding unit that can be applied to the wireless power transmission module according to the present invention
  • FIG. 12 is a view showing another form of the shielding unit that can be applied to the wireless power transmission module according to the present invention.
  • FIG. 13 is an exemplary view showing a state in which the wireless power transfer module to which the heat dissipation sheet is applied according to an embodiment of the present invention is applied to a portable terminal.
  • the heat dissipation sheet 100 includes a heat dissipation member 110 and a metal protective member 120 as shown in FIGS. 1 and 2.
  • the heat dissipation member 110 is for discharging the heat transferred from the heat source to the outside.
  • the heat dissipation member 110 may be made of a material having excellent thermal conductivity.
  • the heat dissipation member 110 may be formed of any one of copper, aluminum, and graphite, two or more may be mixed, and may be made of a metal material having a thermal conductivity of 200 W / m ⁇ K or more.
  • the heat dissipation member 110 may be formed of a plate-like member having a predetermined area so as to widen the contact area with the heat source to receive heat generated from the heat source to quickly disperse and / or release.
  • the metal protection member 120 is attached to one surface of the heat dissipation member 110, and may be made of a metal material so that other functions can be added in addition to the protection function for protecting the heat dissipation member 110, the heat dissipation member It may be provided to have a relatively thin thickness compared to the (110).
  • the metal protection member 120 is provided to have a thickness substantially the same as that of the conventional protection film attached to at least one surface of the heat radiation member 110 to protect the heat radiation member 110 of the heat radiation member 110. By being attached to one surface it can simply replace the conventional protective film used to protect the heat radiating member (110).
  • the metal protection member 120 serves to protect the heat dissipation member 110 and to dissipate heat of the heat dissipation member 110, unlike the conventional protection film that simply protects the heat dissipation member 110 from the external environment. It can play a role of complementing performance.
  • the metal material constituting the metal protection member 120 may be in the form of copper, aluminum or an alloy thereof in combination with excellent thermal conductivity, and may be in the form of an alloy including at least one of copper or aluminum.
  • the metal protection member 120 is not limited to the above-described metal material, and it can be understood that all metal materials can be used as long as the metal material is thin.
  • the metal protection member 120 may be in the form of a thin copper foil having a thin thickness, such as copper foil or a copper film, the copper foil is 1/9 to 1/3 to the thickness of the heat radiation member 110 It may be provided to have a thickness of.
  • This does not increase the overall thickness of the heat dissipation sheet 100 by providing a metal protection member 120 made of a metal material to have a thickness equal to or less than that of a conventional protection film so as to replace the conventional protection film. This is to add a heat dissipation function to the protection function without having to.
  • the heat dissipation member 110 may have a thickness of 17 ⁇ m
  • the metal protective member 120 may have a thickness of 5 ⁇ m, such that the total thickness of the heat dissipation sheet 100 is 40 ⁇ m or less. It can have
  • the thickness of the heat dissipation member 110 and the metal protection member 120 is not limited thereto, and it should be understood that the thickness may be configured to be very thin, and it may be found to have various thicknesses according to design conditions. Put it.
  • the heat dissipation sheet 100 according to the present invention can increase the overall heat dissipation performance by complementing the heat dissipation performance through the metal protective member 120 without increasing the overall thickness.
  • the metal protection member 120 is made of a metal material, the rigidity of the material itself is increased, and thus the rigidity of the metal protection member 120 may be greatly increased as compared with the conventional protection film made of a material such as PET. Accordingly, unlike the conventional protective film, in which damage such as scratches are easily generated, the heat dissipation member 110 may be more stably protected from the external environment.
  • the metal protection member 120 may be made of a metal material to perform a function of blocking noise such as EMI.
  • the metal protection member 120 is made of copper foil or aluminum foil having excellent electrical conductivity and low specific resistance, it can effectively block electromagnetic waves generated from surrounding circuit components.
  • the heat dissipation sheet 100 according to the present invention is applied to the wireless power transmission module (200,300) including the antenna and the shielding sheet for wireless power transmission as shown in Figures 6 to 10, in particular When applied to the wireless power receiving module 200, which is a form of the wireless power transmission module, more efficiently dissipates heat generated from a heat source without increasing the thickness of the wireless power receiving module 200, which is severely restricted in overall thickness. By doing so, it is possible to increase the wireless charging efficiency.
  • the heat dissipation sheet 100 according to the present invention is disposed on the back of the display panel included in the portable terminal, the heat dissipation sheet 100 having the same thickness or less than that of the conventional heat dissipation sheet may be more effectively released. have.
  • the metal protection member 120 may be attached to one surface of the heat dissipation member 110 through an adhesive layer 130.
  • the other surface of the heat dissipation member 110 includes at least one selected from polyethylene terephthalate (PET), polypropylene (PP), and polyterephthalate (PTFE) for the purpose of simply protecting the heat dissipation member 110.
  • PET polyethylene terephthalate
  • PP polypropylene
  • PTFE polyterephthalate
  • a protective film 140 implemented as a fluororesin-based film may be attached.
  • the heat dissipation sheet 100 according to the present invention is attached to a predetermined attachment surface (for example, the shielding sheet 220 or a fixed frame (not shown), etc.) separate adhesive by removing the protective film 140 It can be attached to the attachment surface through the adhesive layer 130 disposed between the protective film 140 and the heat dissipation member 110 without the use of means.
  • a predetermined attachment surface for example, the shielding sheet 220 or a fixed frame (not shown), etc.
  • the adhesive layer 130 is provided to have a thermal conductivity may further enhance the heat dissipation effect.
  • the adhesive layer 130 may be provided with an adhesive including a component having a thermal conductivity, or may be a form in which an adhesive including a plate-shaped substrate and a component having a thermal conductivity on at least one surface of the substrate may be applied.
  • the meaning of adhesion includes both concepts of adhesion and bonding.
  • the adhesive may be selected from acrylic, urethane, and silicone adhesives, and may be made of a thermally conductive adhesive including a thermally conductive filler for heat dissipation.
  • the type of thermally conductive filler included in the adhesive is not limited as long as it has thermal conductivity.
  • the thermally conductive filler may be a metal, an inorganic material, an organic material or a mixture thereof, and specifically, aluminum (Al), nickel (Ni), copper (Cu), tin (Sn), zinc (Zn), tungsten Metal powders such as (W), iron (Fe), silver (Ag), and gold (Au); Calcium carbonate (CaCO 3 ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), aluminum hydroxide (Al (OH) 3 ), silicon carbide (SiC); Inorganic powders such as boron nitride (BN) and aluminum nitride (AlN); As the carbon material, at least one selected from organic powders such as graphite, graphene, carbon nanotubes (CNT), carbon nanofibers (CNF), and the like may be used.
  • the thermally conductive filler may preferably include one or more carbon materials selected from the group consisting of graphite, graphene, carbon nanotubes (CNT), carbon nanofibers (CNF), and the like, among the above-listed materials.
  • the thermally conductive filler may be mixed in an appropriate amount in a range that does not lower the adhesive force.
  • the thermally conductive filler may be included in an amount of 0.5 to 500 parts by weight based on 100 parts by weight of the adhesive. This is because if the content of the thermally conductive filler is less than 0.5 parts by weight, the thermal conductivity according to its content is insignificant, and if it is more than 500 parts by weight, the content of the adhesive may be relatively small, thereby reducing the adhesive strength.
  • the thermally conductive adhesive may further include a dispersant for uniform dispersion of the thermally conductive filler, a crosslinking agent for controlling adhesive properties, and the like.
  • the thermally conductive adhesive may optionally further include an antioxidant, an antifoaming agent, a thickener and a flame retardant within a range that does not adversely affect the adhesion.
  • the metal protection member 120 ' is a base layer 123 made of a metal material for heat dissipation, as shown in FIG. 124).
  • the coating layer 124 may be a metal oxide including a ceramic or carbon black having a nano-size particle size. Such a coating layer 124 may further increase the heat radiation effect of the metal protective member 120 'by increasing the emissivity.
  • the metal protection member 120 may form an oxide film by oxidizing the surface of the metal constituting the metal protection member 120 through blackening.
  • the oxide film may be an oxide film such as CuO and Cu 2 O.
  • the blackening treatment may use a chemical agent, may be performed by heat treatment, or may be performed by plasma treatment.
  • the metal protection member 120 may be formed by at least one slit 122 having a predetermined length to increase the self-resistance of the metal protection member 120 to suppress the generation of eddy current.
  • the heat radiation sheet 100 according to the present invention is applied to the wireless power transmission module (200,300) including at least one wireless power transmission antenna 211, the slit 122 formed in the metal protection member 120 By suppressing the generation of eddy current through it can increase the wireless charging efficiency.
  • the slits 122 may be provided in the metal protection member 120 as a whole or may be partially provided. When the slits 122 are provided in plural numbers, the slits 122 are arranged in a predetermined pattern. It may be arranged in a random form.
  • the slit 122 may be formed in various forms because it can suppress the generation of eddy current, and the whole of the metal protection member 120 It may be formed intensively with respect to the local area of the area.
  • the slits 122 may be provided in various forms as shown in FIGS. 3A to 3D.
  • the slit 122 may be in the form of a cut-out portion 122a formed to penetrate a predetermined length inside the metal protection member 120 (see FIGS. 3A and 3B), and the metal protection member ( 120 may be in the form of a cut-out portion 122a formed to penetrate a predetermined length inwardly from the edge (see FIGS. 3C and 3D), and a through hole formed through a predetermined area inside the metal protective member 120.
  • the cutout 122a and the through hole 122b may be combined with each other (see FIGS.
  • the cutout 122a and the through hole 122b may be connected to each other or not connected to each other. It may not.
  • the slit 122 is shown as penetrating the metal protective member 120 in the drawing, it is not limited thereto, and it may be understood that the slit 122 may be in the form of a receiving groove which is inserted in a predetermined depth from one surface of the metal protective member 120.
  • the slit 122 may be formed to avoid a specific position. For example, it may be formed by avoiding an area corresponding to a heat generating component that generates a lot of heat during operation such as an application processor (AP). In other words, the slit 122 is not formed on the upper side or the lower side of the heat generating part, thereby preventing the diffusion of heat transferred from the heat generating part from being inhibited, thereby minimizing or preventing the heat radiation performance from dropping.
  • AP application processor
  • the heat dissipation sheet 100 according to the present invention is applied to the wireless power transmission modules 200 and 300 including the antenna 211 for wireless power transmission, and at least one slit 122 is formed on the metal protection member 120.
  • the slit 122 may be formed in an area corresponding to the wireless power transmission antenna 211 and may be formed in a direction perpendicular to a pattern constituting the wireless power transmission antenna 211. have.
  • the slit 122 has a length of a pattern constituting the wireless power transmission antenna 211 when the wireless power transmission antenna 211 is formed in a rectangular pattern as shown in FIGS. 4A and 4C. It may be provided to have a predetermined length in a direction perpendicular to the direction.
  • the slit 122 has a tangent of a pattern constituting the wireless power transmission antenna 211. It may be formed to have a predetermined length in a direction perpendicular to the.
  • all of the slits 122 may be formed at positions corresponding to the respective wireless power transmission antennas 211. It may be.
  • the slits formed in the straight section have a length direction of a pattern constituting the wireless power transmission antenna 211. It may be provided to have a predetermined length in the vertical direction, the slit formed in the curved section may be formed to have a predetermined length in a direction perpendicular to the tangent of the pattern constituting the antenna for wireless power transmission 211 ( See FIG. 4C).
  • the heat dissipation sheet 100 may be applied to various electronic devices that require heat dissipation, and may be applied to various parts included in the electronic device.
  • the electronic device may be a portable electronic device such as a mobile phone, a PMP, a tablet PC, a notebook, or the like.
  • the heat dissipation sheet 100 may be installed on the rear surface of the display panel so as to emit heat of a heat generating component including the display panel, and to an antenna module that performs various functions using a predetermined frequency band. May be applied.
  • the heat dissipation sheet 100 according to the present invention can be applied to the wireless power transmission module (200,300) for charging the battery in a wireless manner or to produce the required power in a wireless manner.
  • the heat dissipation sheet 100 may be applied to the wireless power transmission module 200, 300 including the antenna units 210 and 310 and the shielding sheet 220 as shown in FIGS. 6 to 10.
  • the wireless power transmission module (200,300) may be a wireless power receiving module 200 built in an electronic device such as a mobile phone, PMP, tablet PC, laptop, etc., the wireless power embedded in the electronic device side It may also be a wireless power transmission module (300,300 ') for transmitting a wireless power signal to the receiving module side.
  • the heat dissipation sheet 100 may be disposed on one surface of the shielding sheet 220 to release the heat generated during wireless charging to the outside to increase the charging efficiency of the wireless power transmission module (200,300).
  • the heat dissipation sheet 100 may be provided to have approximately the same area as the shielding sheet 220, and may be provided to have approximately the same area as one surface of the shielding sheet 220.
  • the heat dissipation sheet 100 may be provided to have a relatively smaller area than the shielding sheet 220, and may be partially provided on one surface of the shielding sheet 220, and a plurality of heat dissipation sheets 100 may be provided at predetermined intervals. Note that it may be disposed on one surface of the shielding sheet 220.
  • the antenna units 210 and 310 include at least one antenna that transmits or receives a radio signal in a predetermined frequency band to perform a predetermined function, and includes an antenna 211 for wireless power transmission for transmitting or receiving wireless power. Include.
  • the antenna may be composed of a circular coil, an ellipse, a square, and a flat coil in which a conductive member having a predetermined length is wound a plurality of times in a clockwise or counterclockwise direction (see FIGS. 8 and 10).
  • a conductor such as copper foil may be patterned in a loop shape or formed into a loop-shaped metal pattern using conductive ink (see FIG. 6). The shape may be combined with each other.
  • the wireless power transmission antenna 211 is for producing power using an inductive coupling method or a magnetic resonance method based on electromagnetic induction through a wireless power signal, and is a receiving antenna for receiving a wireless power signal. It may be a wireless power transmission antenna for transmitting a wireless power signal.
  • the wireless power transmission antenna 211 may be provided as one (see FIG. 6), or may be provided in plurality (see FIGS. 8 and 10).
  • the wireless power transmission modules 200 and 300 are implemented as a wireless power reception module 200 and the wireless power transmission antenna 211.
  • the wireless power transmission module (200,300) is implemented as a wireless power transmission module (300,300 ').
  • the antenna unit 210 may further include other antennas 212 and 213 which perform different roles from the wireless power transmission antenna 211 in addition to the wireless power transmission antenna 211 for transmitting or receiving wireless power. have.
  • the antenna unit 210 of the antenna for antenna 212 and the NFC (Near Field Communication) 213 for the MST (Magnetic Secure Transmission) using a different frequency band than the wireless power transmission antenna 211 It may be a combo type including any one or more (see FIG. 6).
  • the antenna unit (210,310) is one of the antennas through the role of wireless power transmission through the switching function, it can be understood that the other antenna, such as the antenna for MST or NFC antenna.
  • the shielding sheet 220 is to improve the characteristics of the antenna by shielding the magnetic field generated by the antenna unit (210,310) to prevent external leakage and to focus in the direction of the required.
  • the shielding sheet 220 has magnetic properties to shield the magnetic field generated when at least one antenna (211,212,213) using a predetermined frequency band to transmit and receive a radio signal to increase the magnetic field focusing speed. It may be made of a material.
  • the shielding sheet 220 may be a ribbon sheet, a ferrite sheet or a polymer sheet including at least one of an amorphous alloy and a nano-crystalline alloy.
  • the ferrite sheet may be a sintered ferrite sheet, Ni-Zn ferrite or Mn-Zn ferrite may be used.
  • the ribbon sheet may be a Fe-based or Co-based magnetic alloy, the amorphous alloy and the nano-crystalline alloy may include a three-element alloy or a five-element alloy.
  • the three-element alloy may include Fe, Si, and B, and the five-element alloy may include Fe, Si, B, Cu, and Nb.
  • the shielding sheet 220 is not limited to the above-described kind, and it is understood that all materials may be used as long as the material has magnetic properties.
  • the shielding sheet 220 ′ may have a multi-layered form in which a plurality of sheets 225a are stacked through an adhesive layer 225b.
  • the plurality of sheets 225a may be ribbon sheets including at least one of an amorphous alloy and a nanocrystalline alloy.
  • the shielding sheet (220, 220 ') can be formed to be separated into a plurality of fine pieces to be flake-treated to suppress the generation of eddy current by increasing the overall resistance, the plurality of fine pieces are insulated entirely between neighboring fine pieces Or partially insulated.
  • the plurality of fine pieces may be provided with a size of 1 ⁇ m ⁇ 3mm, each piece may be made irregularly random.
  • the adhesive layer 225b interposed between the sheets may include a non-conductive component.
  • the adhesive layer 225b may penetrate between the fine pieces to serve to insulate neighboring fine pieces.
  • the adhesive layer 225b may be provided with an adhesive, or may be provided with an adhesive applied to one side or both sides of the film form substrate.
  • a protective film 224 for protecting the shielding sheets 220 and 220 'from an external environment may be attached to at least one surface of the upper and lower surfaces of the shielding sheets 220 and 220' through an adhesive layer 223. .
  • the shielding sheet 220 applied to the wireless power transmission module 200 is the performance of the antenna when the antenna unit 210 includes a plurality of antennas (211,212,213) to perform different roles
  • a plurality of sheets 221 and 222 may be included to improve the material (see FIGS. 11A to 11C).
  • the shielding sheet 220 may have a first sheet having different characteristics. 221 and the second sheet 221 may be included.
  • the first sheet 221 may be disposed in an area corresponding to the wireless power transmission antenna 211 to improve the performance of the wireless power transmission antenna 211.
  • the two sheets 222 may be disposed in areas corresponding to the NFC antenna 213 so as to improve the performance of the NFC antenna 213.
  • the first sheet 221 is provided to have an area including the wireless power transmission antenna 211
  • the second sheet 222 is provided to have an area including the NFC antenna 213. Can be.
  • the first sheet 221 may include or may not include an upper region of the MST antenna 212. It may not.
  • the shielding sheet 220 may have a form in which the first sheet 221 is laminated on one surface of the second sheet 222 (see FIG. 11A), and has the same thickness as that of the second sheet 222.
  • the first sheet 221 may be in the form of a picture frame inserted into the second sheet 222 (see FIG. 11B), and the first sheet 221 having a thickness thinner than that of the second sheet 222 is the second sheet. It may also be inserted into one surface of the sheet 222 (see FIG. 11C).
  • the first sheet 221 having a relatively thicker thickness than the second sheet 222 may be inserted into the second sheet 222.
  • first sheet 221 and the second sheet 222 may be provided to have different permeability or different saturation magnetic fields in a predetermined frequency band, and the first sheet 221 and the second sheet 221 in a predetermined frequency band.
  • the permeability loss may be provided to have different values.
  • the first sheet 221 may be provided to have a relatively higher permeability than the second sheet 222 in the low frequency band of 350kHz or less, the second sheet in the frequency band of 350kHz or less It may be provided to have a saturation magnetic field relatively larger than the sheet 222, the first sheet 221 when the first sheet 221 and the second sheet 222 has the same permeability with each other in the frequency band of 350kHz or less ) Can be provided to have a relatively small value than the investment loss rate of the second sheet (222).
  • the first sheet 221 may be a ribbon sheet including at least one of an amorphous alloy and a nano grain alloy
  • the second sheet 222 may be a ferrite sheet.
  • This is generated by power transmission using 100-350 kHz frequency band during wireless charging because the ribbon sheet including at least one of the amorphous alloy and the nano-crystalline alloy has a relatively higher permeability than the ferrite sheet in the frequency band of 350 kHz or less.
  • the alternating magnetic field is induced toward the first sheet 221 having a relatively high permeability so that the wireless power signal can be received with high efficiency toward the wireless power transmission antenna 211 disposed on the first sheet 221. Can be derived.
  • the shielding sheet 220 when the shielding sheet 220 is implemented as a wireless power receiving module and a permanent magnet is provided in the wireless power transmission module, the shielding sheet 220 is required to shield all the DC magnetic field by the permanent magnet.
  • the direct current magnetic field is larger than the influence of the alternating current magnetic field generated by the antenna unit 210 on the shielding sheet 220, the magnetic shielding sheet is self-saturated to degrade the performance as the shielding sheet or rapidly reduce the power transmission efficiency. Floating problems can occur.
  • the ribbon sheet including at least one of the amorphous alloy and the nano-crystalline alloy has a saturation magnetic field that is relatively larger than that of the ferrite sheet in the frequency band of 100 to 350 kHz, it corresponds to the antenna 211 for wireless power transmission.
  • the first sheet 221 disposed in the region may smoothly transmit power by preventing magnetization by permanent magnets in the frequency band of 100 to 350 kHz where wireless charging is performed.
  • the permeability loss rate of the first sheet 221 is greater than the permeability loss rate of the second sheet 222. Relatively small values result in less permeability losses due to permeability losses in power transmission.
  • the AC magnetic field generated by the power transmission using the frequency of the 100 ⁇ 350kHz band is induced toward the first sheet 221 having a relatively high permeability, thereby wirelessly arranged in an area corresponding to the first sheet 221.
  • the wireless power signal may be received with high efficiency toward the power transmission antenna 211.
  • the second sheet 222 may be provided to have a relatively high permeability than the first sheet 221 at a high frequency of 13.56MHz, the first sheet 221 and the second in the frequency band of 13.56MHz When the sheets 222 have the same permeability, the permeability loss rate of the second sheet 222 may be smaller than the permeability loss rate of the first sheet 221.
  • the first sheet 221 may be a ribbon sheet including at least one of an amorphous alloy and a nano grain alloy
  • the second sheet 222 may be a ferrite sheet.
  • the ferrite sheet has a relatively higher permeability than a ribbon sheet containing at least one of amorphous alloys and nanocrystalline alloys in the frequency band of 13.56 MHz from the antenna installed in the RF reader when near field communication (NFC) is made.
  • An alternating magnetic field generated by the generated 13.56 MHz high frequency signal may be directed to the second sheet 222 side having a relatively high permeability. Accordingly, the high frequency signal may be received with high efficiency toward the NFC antenna 213 disposed in the area corresponding to the second sheet 222.
  • the permeability loss ratio of the second sheet 222 is higher than the permeability loss ratio of the first sheet 221.
  • NFC near field communication
  • a ribbon sheet including at least one of an amorphous alloy and a nanocrystalline alloy is used as the first sheet 221, and a ferrite sheet is used as the second sheet 222, but is not limited thereto.
  • the materials of the first sheet 221 and the second sheet 222 may be changed in various ways as long as the magnetic permeability, the saturation magnetic field, and the magnetic permeability loss satisfy the relative conditions with respect to each other in the corresponding frequency band. .
  • the first sheet 221 and the second sheet 222 may be made of the same material having different permeability in the frequency band of 350 kHz or less and / or the frequency of 13.56 MHz
  • the first sheet 221 As a ferrite sheet may be used as the second sheet 222 may be used a ribbon sheet of amorphous alloy or nano-crystalline alloy. This is because even if made of the same material can be manufactured to have different characteristics (permeability, saturation magnetic field, permeability loss, etc.) through a variety of conditions, such as the heat treatment temperature, the number of laminations.
  • a ribbon sheet containing at least one of an amorphous alloy and a nano-crystalline alloy a single layer of ribbon sheet may be used, A plurality of ribbon sheets including at least one of an amorphous alloy and a nano-crystalline alloy may be provided and stacked in a multilayer manner.

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Abstract

방열시트 및 이를 포함하는 무선전력 전송모듈이 제공된다. 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 방열시트는 열원에서 발생되는 열을 방출할 수 있도록 일정면적을 갖는 판상의 부재로 이루어진 방열부재; 및 상기 방열부재의 일면에 접착층을 매개로 부착되어 상기 방열부재를 보호함과 아울러 보조방열부재로서 기능하는 박판의 금속보호부재;를 포함한다.

Description

방열시트 및 이를 포함하는 무선전력 전송모듈
본 발명은 방열시트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 열원에서 발생되는 열을 효과적으로 방열할 수 있는 방열시트 및 이를 포함하는 무선전력 전송모듈에 관한 것이다.
일반적으로, 컴퓨터, 디스플레이, 휴대 단말기 등과 같은 전자제품은 내부에서 발생한 열을 외부로 적절히 확산시키지 못하는 경우 과도하게 축적된 열로 인하여 화면의 잔상, 시스템의 충돌 등과 같은 장애를 유발할 뿐만 아니라 제품의 수명을 단축시키는 등 여러 가지 문제가 야기된다.
최근, 휴대 단말기를 포함한 전자제품들은 사용자의 요구에 따라 고성능화 및 다기능화가 촉진되고 있다.
특히, 휴대 단말기는 사용자의 휴대성 및 편리성을 극대화하기 위하여, 소형화 및 경량화가 필수적이고, 고성능을 위하여 점점 작은 공간에 집적화된 부품들이 실장되고 있다. 이에 따라 휴대 단말기에 사용되는 부품들은 고성능화로 발열 온도가 높아지고, 이 높아진 발열 온도는 인접된 부품들에 영향을 주어 전체적인 성능을 저하시킨다.
일례로, 최근 휴대 단말기는 내장된 배터리를 무선으로 충전하기 위한 무선 충전 기능을 도입하고 있다. 이러한 무선 충전은 휴대 단말기에 내장되는 무선전력 수신모듈과, 상기 무선전력 수신모듈에 전력을 공급하는 무선전력 송신모듈에 의해 이루어진다.
이때, 상기 무선전력 송신모듈 및 무선전력 수신모듈에는 무선 충전시 발생되는 열을 외부로 방출하여 충전 효율을 높이기 위한 방열시트가 구비된다. 일례로, 상기 방열시트는 열전도율이 좋은 흑연(예컨데, 그라파이트)이 통상적으로 사용된다.
상기 방열시트는 방열시트를 보호함과 아울러 방열시트의 외부 노출을 방지하기 위한 보호필름이 부착된다. 이와 같은 보호필름은 PET와 같은 불소 수지계 필름이 통상적으로 사용된다.
그러나, 종래의 보호필름은 PET와 같은 불소 수지계 재질로 이루어진 경우 재료 자체의 강도가 약하여 외부충격에 의해 쉽게 스크래치가 발생되므로 방열부재를 보호하기 위한 보호필름으로서의 기능을 원할하게 수행하지 못한다.
또한, PET와 같은 불소 수지계로 이루어진 보호필름의 경우 열전도도가 매우 낮기 때문에 방열부재를 보호하는 단순 보호기능만을 수행하는 한계가 있다.
더불어, 최근 휴대 단말기 등과 같은 전자기기는 경박단소형화되고 있으며, 이에 따라 전자기기에 내장되는 부품 또한 경박단소형화가 요구된다.
그 일환으로 무선전력 수신모듈을 구성하는 각 부품의 다기능화, 즉 하나의 고유한 기능만을 가지고 있던 부품의 재질이나 형상 변경 등을 통하여 인접한 다른 부품과 협조하여 인접한 부품의 기능을 보조할 수 있는 기능을 부가함으로써 기존의 제품과 동일한 두께를 유지하거나 더 얇은 두께를 가지면서도 특성 개선을 도모할 수 있는 방안이 요구되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 방열부재의 노출면에 부착되는 보호필름을 금속재질로 대체하여 재질 자체의 강성을 증가시킴으로써 외부충격에 의해 쉽게 손상되는 것을 방지하여 외부환경으로부터의 보호기능을 높일 수 있는 방열시트 및 이를 포함하는 무선전력 전송모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 방열부재의 일면에 부착되는 보호필름을 열전도성을 갖는 금속박막으로 대체하여 보호기능에 더하여 방열기능을 부가함으로써, 하나의 부재를 통해 여러 가지 기능을 동시에 수행할 수 있는 방열시트 및 이를 포함하는 무선전력 전송모듈을 제공하는데 다른 목적이 있다.
더욱이, 본 발명은 방열부재의 일면에 부착되는 보호필름을 열전도성을 갖는 금속박막으로 대체하여 종래의 보호필름과 동일한 두께 또는 그 이하의 두께를 가지면서도 방열성능이 향상됨으로써 방열시트의 전체두께를 증가시키지 않으면서도 방열성능을 향상시킬 수 있는 방열시트 및 이를 포함하는 무선전력 전송모듈을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
상술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 열원에서 발생되는 열을 방출할 수 있도록 일정면적을 갖는 판상의 부재로 이루어진 방열부재; 및 상기 방열부재의 일면에 접착층을 매개로 부착되어 상기 방열부재를 보호함과 아울러 보조방열부재로서 기능하는 박판의 금속보호부재;를 포함하는 방열시트를 제공한다.
본 발명의 실시예에 의하면, 상기 방열부재는 그라파이트 또는 열전도도가 200 W/m·K 이상인 금속재질의 판상부재, 바람직하게는 구리, 알루미늄 등으로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 금속보호부재는 구리포일 또는 구리필름을 포함하는 동박으로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 금속보호부재는 상기 방열부재의 두께에 대하여 1/9 ~ 1/3의 두께를 갖도록 구비될 수 있다.
또한, 상기 금속보호부재는 일정길이를 갖는 적어도 하나의 슬릿이 형성될 수 있다.
또한, 상기 슬릿은 상기 방열부재의 일측에 배치되는 무선전력 전송용 안테나와 대응되는 영역에 형성될 수 있다.
또한, 상기 슬릿은 상기 무선전력 전송용 안테나를 구성하는 패턴의 길이방향에 대하여 수직하거나 상기 무선전력 전송용 안테나를 구성하는 패턴의 접선에 대하여 수직한 방향으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 접착층은 열전도성 성분을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 금속보호부재는 금속재질로 이루어진 기재층과, 상기 기재층의 적어도 일면에 방사 코팅되는 코팅층을 포함할 수 있다.
또한, 상기 코팅층은 세라믹 또는 산화금속물 중 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
한편, 본 발명은 적어도 하나의 무선전력 전송용 안테나를 포함하는 안테나유닛; 상기 안테나유닛의 일면에 배치되어 자기장을 차폐하는 차폐시트; 및 상기 차폐시트의 일면에 배치되어 열을 방출할 수 있도록 상술한 방열시트;를 포함하는 무선전력 전송모듈을 제공한다.
또한, 상기 안테나유닛은 MST용 안테나 및 NFC용 안테나 중 적어도 어느 하나를 더 포함하는 콤보형일 수 있다.
또한, 상기 차폐시트는 비정질 합금 및 나노 결정립 합금 중 적어도 1종 이상을 포함하는 리본시트, 페라이트 시트 또는 폴리머 시트 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 차폐시트는 소정의 주파수 대역에서 서로 다른 특성을 갖는 복수 개의 시트를 포함할 수 있다.
또한, 상기 복수 개의 시트는 비정질 합금 및 나노 결정립 합금 중 적어도 1종 이상을 포함하는 리본시트와 페라이트 시트를 포함할 수 있다.
또한, 상기 차폐시트는 복수 개의 미세 조각으로 분리형성될 수 있고, 상기 복수 개의 미세 조각들은 서로 이웃하는 미세 조각들 간에 전체적으로 절연되거나 부분적으로 절연될 수 있으며, 상기 복수 개의 미세 조각은 비정형일 수 있다.
또한, 상술한 무선전력 전송모듈은 무선전력 전송용 안테나가 무선 전력을 수신하기 위한 수신용 안테나의 역할을 수행하는 무선전력 수신모듈로 구현되거나, 상기 무선전력 전송용 안테나는 무선 전력을 송출하기 위한 송신용 안테나의 역할을 수행하는 무선전력 송신모듈로 구현될 수 있다.
본 발명에 의하면, 방열부재의 일면에 부착되는 보호필름을 금속재질로 대체하여 재질 자체의 강성을 증가시킴으로써 외부충격으로부터 쉽게 손상되는 것을 방지하여 외부환경으로부터의 보호기능을 높일 수 있다.
또한, 본 발명은 방열부재의 일면에 부착되는 보호필름을 열전도성을 갖는 금속재질로 이루어진 금속보호부재으로 대체하여 보호기능에 방열기능을 부가함으로써 방열부재의 방열성능을 보완할 수 있다.
더욱이, 본 발명은 금속보호부재에 와전류 손실을 억제하기 위한 슬릿과 같은 구조를 적용함과 아울러 방사율 개선을 위한 코팅층을 적용함으로써 방열 효율 향상 및 이로 인한 무선 충전 효율을 더욱 높일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 방열시트를 나타낸 도면,
도 2는 도 1의 단면도,
도 3a 내지 도 3d는 본 발명에 적용되는 금속보호부재에서 슬릿의 다양한 형태를 나타낸 도면,
도 4a 내지 도 4d는 본 발명에 적용되는 금속보호부재의 슬릿과 무선전력 전송용 안테나와의 배치관계를 나타낸 개략도,
도 5는 본 발명에 적용되는 금속보호부재에 코팅층이 형성되는 경우를 나타낸 도면,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 방열시트가 적용된 무선전력 전송모듈의 일형태를 개략적으로 나타낸 도면,
도 7은 도 6의 단면도,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 방열시트가 적용된 무선전력 전송모듈의 다른 형태를 개략적으로 도면,
도 9는 도 8의 단면도,
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 방열시트가 적용된 또 다른 형태의 무선전력 전송모듈을 개략적으로 도면,
도 11a 내지 도 11c는 본 발명에 따른 무선전력 전송모듈에 적용될 수 있는 차폐유닛의 다양한 형태를 나타낸 도면,
도 12는 본 발명에 따른 무선전력 전송모듈에 적용될 수 있는 차폐유닛의 다른 형태를 나타낸 도면, 그리고,
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 방열시트가 적용된 무선전력 전송모듈이 휴대단말기에 적용된 상태를 나타낸 예시도이다.
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.
본 발명의 일 실시예에 따른 방열시트(100)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 방열부재(110) 및 금속보호부재(120)를 포함한다.
상기 방열부재(110)는 열원으로부터 전달된 열을 외부로 방출하기 위한 것이다. 이를 위해, 상기 방열부재(110)는 열전도성이 우수한 재질로 이루어질 수 있다. 일례로, 상기 방열부재(110)는 구리나 알루미늄, 그라파이트 중 어느 하나로 이루어질 수 있고, 둘 이상이 혼합된 형태로 이루어질 수 있으며, 열전도도가 200 W/m·K이상인 금속재질로 이루어질 수 있다.
이때, 상기 방열부재(110)는 열원과의 접촉면적을 넓혀 상기 열원에서 발생된 열을 전달받아 빠르게 분산 및/또는 방출할 수 있도록 일정면적을 갖는 판상의 부재로 이루어질 수 있다.
상기 금속보호부재(120)는 상기 방열부재(110)의 일면에 부착되는 것으로, 상기 방열부재(110)을 보호하는 보호기능 이외에 다른 기능이 추가될 수 있도록 금속재질로 이루어질 수 있으며, 상기 방열부재(110)에 비하여 상대적으로 얇은 두께를 갖도록 구비될 수 있다.
즉, 상기 금속보호부재(120)는 상기 방열부재(110)를 보호하기 위하여 방열부재(110)의 적어도 일면에 부착되던 종래의 보호필름과 대략 동일한 두께를 갖도록 구비되어 상기 방열부재(110)의 일면에 부착됨으로써 단순히 방열부재(110)를 보호하기 위하여 사용되는 종래의 보호필름을 대체할 수 있다.
이에 따라, 상기 금속보호부재(120)는 단순히 방열부재(110)를 외부환경으로부터 보호하던 종래의 보호필름과는 달리 상기 방열부재(110)를 보호하는 역할과 더불어 상기 방열부재(110)의 방열성능을 보완하는 역할을 동시에 수행할 수 있다.
여기서, 상기 금속보호부재(120)를 구성하는 금속재질은 열전도성이 우수한 구리, 알루미늄 또는 이들이 조합된 합금형태일 수 있고, 구리 또는 알루미늄 중 적어도 하나를 포함하는 합금형태일 수 있다. 그러나, 상기 금속보호부재(120)를 상술한 금속재료로 한정하는 것은 아니며, 박판의 금속재질이면 모두 사용될 수 있음을 밝혀둔다.
일례로, 상기 금속보호부재(120)는 구리포일 또는 구리필름과 같이 얇은 두께를 갖는 박판의 동박형태일 수 있으며, 상기 동박은 상기 방열부재(110)의 두께에 대하여 1/9 ~ 1/3의 두께를 갖도록 구비될 수 있다.
이는, 금속재질로 이루어진 금속보호부재(120)가 종래의 보호필름과 동일한 두께 또는 그 이하의 두께를 갖도록 구비되어 종래의 보호필름을 대체할 수 있도록 함으로써 방열시트(100)의 전체두께를 증가시키지 않으면서도 보호기능에 방열기능을 부가할 수 있도록 하기 위함이다.
구체적인 예로써, 상기 방열부재(110)는 그 두께가 17㎛일 수 있고, 상기 금속보호부재(120)는 5㎛의 두께를 갖도록 구비됨으로써 방열시트(100)의 전체두께가 40㎛ 이하의 두께를 가질 수 있다.
그러나 상술한 방열부재(110) 및 금속보호부재(120)의 두께를 이에 한정하는 것은 아니며, 매우 얇은 두께로 구성될 수 있다는 것으로 이해되어야 할 것이며, 설계조건에 따라 다양한 두께를 가질 수 있음을 밝혀둔다.
이로 인해, 본 발명에 따른 방열시트(100)는 전체두께를 증가시키지 않으면서도 금속보호부재(120)를 통해 방열성능이 보완됨으로써 전체적인 방열성능을 높일 수 있다.
더불어, 상기 금속보호부재(120)가 금속재질로 이루어짐으로써 재료 자체의 강성이 증가되므로 PET와 같은 소재로 이루어지던 종래의 보호필름에 비하여 상대적으로 강성이 매우 증가될 수 있다. 이에 따라, 외부충격에 대하여 스크래치와 같은 손상이 쉽게 발생되던 종래의 보호필름과는 달리 방열부재(110)를 외부환경으로부터 더욱 안정적으로 보호할 수 있다.
더하여, 상기 금속보호부재(120)가 금속재질로 이루어짐으로써 EMI와 같은 노이즈를 차단하는 기능을 수행할 수 있다. 특히, 상기 금속보호부재(120)가 전기전도도가 우수하고 비저항이 낮은 동박 또는 알루미늄박으로 이루어진 경우 주변의 회로부품에서 발생되는 전자파를 효과적으로 차단할 수 있다.
일례로, 본 발명에 따른 방열시트(100)가 도 6 내지 도 10에 도시된 바와 같이 무선전력 전송용 안테나 및 차폐시트(220)를 포함하는 무선전력 전송모듈(200,300)에 적용되는 경우, 특히, 상기 무선전력 전송모듈의 일형태인 무선전력 수신모듈(200)에 적용되는 경우 전체두께의 제약이 심한 무선전력 수신모듈(200)의 두께를 증가시키지 않으면서도 열원에서 발생되는 열을 더욱 효과적으로 방출할 수 있음으로써 무선충전 효율을 높일 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 방열시트(100)가 휴대 단말기에 포함되는 디스플레이 패널의 배면에 배치되는 경우에도 종래의 방열시트와 동일한 두께 또는 그 이하의 두께를 가지면서도 발생되는 열을 더욱 효과적으로 방출할 수 있다.
이와 같은 금속보호부재(120)는 상기 방열부재(110)의 일면에 접착층(130)을 매개로 부착될 수 있다. 이때, 상기 방열부재(110)의 타면에는 상기 방열부재(110)를 단순히 보호하기 위한 목적으로 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리프로필렌(PP), 폴리테레프탈레이트(PTFE) 중 선택된 1종 이상을 포함하는 불소 수지계 필름으로 구현된 보호필름(140)이 부착될 수 있다.
이는, 본 발명에 따른 방열시트(100)를 소정의 부착면(일례로, 차폐시트(220) 또는 고정 프레임(미도시) 등)에 부착하는 경우 상기 보호필름(140)을 제거함으로써 별도의 접착수단을 사용할 필요없이 상기 보호필름(140)과 방열부재(110) 사이에 배치된 접착층(130)을 통해 상기 부착면에 부착시킬 수 있다.
한편, 상기 접착층(130)은 열전도성을 갖도록 구비됨으로써 방열효과를 더욱 높일 수도 있다. 이와 같은 접착층(130)은 열전도성을 갖는 성분을 포함하는 접착제로 구비될 수도 있고, 판상의 기재와 이 기재의 적어도 일면에 열전도성을 갖는 성분을 포함하는 접착제가 도포된 형태일 수도 있다. 여기서, 상기 접착의 의미는 점착과 접합의 개념을 모두 포함한다.
일례로, 상기 접착제는 아크릴계, 우레탄계 및 실리콘계 접착제 등으로부터 선택될 수 있으며, 방열성을 위하여 열전도성 필러를 포함하는 열전도성 접착제로 이루어질 수 있다. 상기 접착제에 포함되는 열전도성 필러는 열전도성을 가지는 것이면 그 종류는 제한되지 않는다.　즉, 상기 열전도성 필러는 금속, 무기물, 유기물 또는 이들이 혼합된 형태를 사용할 수 있으며, 구체적으로 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 구리(Cu), 주석(Sn), 아연(Zn), 텅스텐(W), 철(Fe), 은(Ag), 금(Au) 등의 금속 분말; 탄산칼슘(CaCO3), 산화알루미늄(Al2O3), 수산화알루미늄(Al(OH)3), 탄화규소(SiC); 질화붕소(BN) 및 질화알루미늄(AlN) 등의 무기 분말; 그리고 탄소소재로서 그라파이트, 그래핀, 탄소나노튜브(CNT) 및 탄소나노섬유(CNF) 등의 유기 분말 등으로부터 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다.　또한, 상기 열전도성 필러는, 바람직하게는 상기 나열한 물질 중에서 그라파이트, 그래핀, 탄소나노튜브(CNT) 및 탄소나노섬유(CNF) 등으로 이루어진 군중에서 선택된 하나 이상의 탄소소재를 포함하는 것이 좋다.　더불어, 상기 열전도성 필러는 접착력을 저하시키지 않는 범위에서 적정량 혼합될 수 있다.　예를 들어, 열전도성 필러는 접착제 100중량부에 대하여 0.5 ~ 500중량부로 포함될 수 있다.　이는, 열전도성 필러의 함량이 0.5중량부 미만이면 이의 함유에 따른 열전도성이 미미하고, 500중량부를 초과하면 상대적으로 접착제의 함량이 작아져 접착력이 저하될 수 있기 때문이다.　또한, 상기 열전도성 접착제는 열전도성 필러의 균일한 분산을 위한 분산제나, 점착 특성을 조절하기 위한 가교제 등을 더 포함할 수 있다.　아울러, 열전도성 접착제는 접착력에 악영향을 미치지 않는 범위에서 임의 선택적으로 산화방지제, 소포제, 증점제 및 난연제 등을 더 포함할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 금속보호부재(120')는 도 5에 도시된 바와 같이 방열을 위하여 금속재질로 이루어진 기재층(123)과, 상기 기재층(123)의 적어도 일면에 방사 코팅되는 코팅층(124)을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 코팅층(124)은 나노 사이즈의 입도를 갖는 세라믹 또는 카본블랙을 포함하는 산화금속물이 사용될 수 있다. 이와 같은 코팅층(124)은 방사율을 높여줌으로써 상기 금속보호부재(120')의 방열효과를 더욱 높여 줄 수 있다.
또한, 상기 금속보호부재(120)는 흑화처리를 통해 상기 금속보호부재(120)를 구성하는 금속재질의 표면을 산화시켜 산화막을 형성시킬 수도 있다. 일례로, 상기 금속재질이 구리인 경우 상기 산화막은 CuO 및 Cu2O와 같은 산화막일 수 있다.
이를 통해, 부식을 막아 갈라짐을 최소화하고 표면적 증가에 따른 밀착력 및 접착력을 향상시키며 재료 자체의 방사율을 높여 전체적인 두께를 증가시키지 않으면서도 방열특성을 더욱 높여줄 수 있게 된다.
더불어, 상기 금속층의 표면에 형성된 산화막의 경우 절연층의 역할을 수행하여 전체적인 저항값을 높여 줌으로써 와전류의 발생을 줄일 수 있다. 여기서, 상기 흑화처리는 약품을 이용할 수도 있고, 열처리를 통하여 수행될 수도 있으며, 플라즈마 처리를 통해 수행될 수도 있다.
한편, 본 발명에 따른 금속보호부재(120)는 일정길이를 갖는 적어도 하나의 슬릿(122)이 형성되어 상기 금속보호부재(120)의 자체저항을 높여줌으로써 와전류의 발생을 억제할 수도 있다.
특히, 본 발명에 따른 방열시트(100)가 적어도 하나의 무선전력 전송용 안테나(211)를 포함하는 무선전력 전송모듈(200,300)에 적용되는 경우 상기 금속보호부재(120)에 형성된 슬릿(122)을 통하여 와전류의 발생을 억제함으로써 무선충전 효율을 높일 수 있다.
여기서, 상기 슬릿(122)은 상기 금속보호부재(120)에 전체적으로 구비될 수도 있고 부분적으로 구비될 수도 있으며, 상기 슬릿(122)이 복수 개로 구비되는 경우 복수 개의 슬릿(122)이 일정패턴으로 배치될 수도 있고 랜덤한 형태로 배치될 수도 있다.
즉, 상기 슬릿(122)은 금속보호부재(120)의 임의의 위치에 적어도 하나가 형성되더라도 와전류의 발생을 억제할 수 있기 때문에 다양한 형태로 형성될 수 있으며, 상기 금속보호부재(120)의 전체면적 중 국부적인 면적에 대하여 집중적으로 형성될 수도 있다.
일례로, 상기 슬릿(122)은 도 3a 내지 도 3d에 도시된 바와 같이 다양한 형태로 구비될 수 있다. 구체적으로, 상기 슬릿(122)은 상기 금속보호부재(120)의 내부에 소정의 길이로 관통형성되는 절개부(122a)의 형태일 수 있고(도 3a 및 도 3b 참조), 상기 금속보호부재(120)의 테두리로부터 내측으로 일정길이 관통형성되는 절개부(122a)의 형태일 수 있으며(도 3c 및 도 3d 참조), 상기 금속보호부재(120)의 내부에 소정의 면적으로 관통형성되는 관통구(122b)의 형태일 수 있다(도 3b 내지 도 3d 참조). 더불어, 상기 절개부(122a) 및 관통구(122b)가 서로 조합된 형태일 수 있으며(도 3b 내지 도 3d 참조), 상기 절개부(122a) 및 관통구(122b)는 서로 연결될 수도 있고 연결되지 않을 수도 있다. 도면에는 상기 슬릿(122)이 금속보호부재(120)를 관통하는 것으로 도시하였지만 이에 한정하는 것은 아니며 상기 금속보호부재(120)의 일면으로부터 일정깊이 인입되는 수용홈의 형태일 수도 있음을 밝혀둔다.
이때, 상기 슬릿(122)은 특정 위치를 회피하도록 형성될 수 있다. 일례로, AP(Application processor) 등과 같이 작동시 많은 열을 발생시키는 발열부품에 대응하는 영역을 회피하여 형성될 수 있다. 다시 말하면, 상기 슬릿(122)은 상기 발열부품의 직상부 또는 직하부 측에 형성되지 않음으로써 상기 발열부품으로부터 전달된 열의 확산이 저해되는 것을 방지하여 방열성능이 떨어지는 것을 최소화하거나 방지할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 방열시트(100)가 무선전력 전송용 안테나(211)를 포함하는 무선전력 전송모듈(200,300)에 적용되고, 상기 금속보호부재(120)에 적어도 하나의 슬릿(122)이 형성되는 경우, 상기 슬릿(122)은 상기 무선전력 전송용 안테나(211)와 대응되는 영역에 형성될 수 있으며, 상기 무선전력 전송용 안테나(211)를 구성하는 패턴과 수직한 방향으로 형성될 수 있다.
즉, 상기 슬릿(122)은 도 4a 및 도 4c에 도시된 바와 같이 상기 무선전력 전송용 안테나(211)가 직사각형의 패턴으로 형성되는 경우 상기 무선전력 전송용 안테나(211)를 구성하는 패턴의 길이방향에 대하여 수직한 방향으로 일정길이를 갖도록 구비될 수 있다.
또한, 상기 슬릿(122)은 도 4b 및 도 4d에 도시된 바와 같이 상기 무선전력 전송용 안테나(211)가 원형의 패턴으로 형성되는 경우 상기 무선전력 전송용 안테나(211)를 구성하는 패턴의 접선에 대하여 수직한 방향으로 일정길이를 갖도록 형성될 수도 있다.
더불어, 도 4c 및 도 4d에 도시된 바와 같이 무선전력 전송용 안테나(211)가 복수 개로 구비되는 경우 각각의 무선전력 전송용 안테나(211)와 대응되는 위치에 상기 슬릿(122)이 모두 형성될 수도 있다.
더하여, 상기 무선전력 전송용 안테나(211)가 직선구간과 곡선구간을 모두 갖는 형태로 구비되는 경우 상기 직선구간에 형성되는 슬릿은 무선전력 전송용 안테나(211)를 구성하는 패턴의 길이방향에 대하여 수직한 방향으로 일정길이를 갖도록 구비될 수 있고, 상기 곡선구간에 형성되는 슬릿은 무선전력 전송용 안테나(211)를 구성하는 패턴의 접선에 대하여 수직한 방향으로 일정길이를 갖도록 형성될 수 있다(도 4c 참조).
상술한 방열시트(100)는 방열이 필요한 다양한 전자기기에 적용될 수 있으며, 전자기기에 포함되는 다양한 부품에 적용될 수 있다. 여기서, 상기 전자기기는 휴대폰, PMP, 테블릿 PC, 노트북 등과 같은 휴대용 전자기기일 수 있다.
일례로, 상기 방열시트(100)는 디스플레이 패널의 배면에 설치되어 디스플레이 패널을 포함하는 발열부품의 열을 방출할 수 있도록 적용될 수도 있고, 소정의 주파수 대역을 이용하여 다양한 기능을 수행하는 안테나 모듈에 적용될 수도 있다.
특히, 본 발명에 따른 방열시트(100)는 배터리를 무선방식으로 충전하거나 요구되는 전력을 무선방식으로 생산하기 위한 무선전력 전송모듈(200,300)에 적용될 수 있다.
구체적인 일례로써, 상기 방열시트(100)는 도 6 내지 도 10에 도시된 바와 같이 안테나유닛(210,310) 및 차폐시트(220)를 포함하는 무선전력 전송모듈(200,300)에 적용될 수 있다.
본 실시예에서, 상기 무선전력 전송모듈(200,300)은 휴대폰, PMP, 테블릿 PC, 노트북 등과 같은 전자기기에 내장되는 무선전력 수신모듈(200)일 수도 있고, 상기 전자기기 측에 내장되는 무선전력 수신모듈 측으로 무선 전력 신호를 송출하는 무선전력 송신모듈(300,300')일 수도 있다.
이때, 상기 방열시트(100)는 상기 차폐시트(220)의 일면에 배치되어 무선충전시 발생되는 열을 외부로 방출함으로써 무선전력 전송모듈(200,300)의 충전효율을 높일 수 있다. 여기서, 상기 방열시트(100)는 상기 차폐시트(220)와 대략 동일한 면적을 갖도록 구비될 수 있으며, 상기 차폐시트(220)의 일면과 대략 동일한 면적을 갖도록 구비될 수 있다. 더불어, 상기 방열시트(100)는 상기 차폐시트(220)보다 상대적으로 작은 면적을 갖도록 구비되어 상기 차폐시트(220)의 일면에 부분적으로 구비될 수도 있고, 복수 개로 구비되어 소정의 간격을 두고 상기 차폐시트(220)의 일면에 배치될 수도 있음을 밝혀둔다.
이와 같은 방열시트(100)는 상술한 내용과 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 안테나유닛(210,310)은 소정의 주파수 대역에서 무선신호를 송신하거나 수신하여 소정의 기능을 수행하는 적어도 하나의 안테나를 포함하며, 무선전력을 송신하거나 수신하기 위한 무선전력 전송용 안테나(211)를 포함한다.
여기서, 상기 안테나는 일정길이를 갖는 도전성부재가 시계방향 또는 반시계 방향으로 복수 회 권선된 원형, 타원형, 사각형 및 이들이 조합된 평판형 코일로 구성될 수도 있고(도 8 및 도 10 참조), 폴리이미드나 PET 등과 같은 합성수지로 이루어진 회로기판의 적어도 일면에 동박 등과 같은 전도체를 루프 형태로 패터닝하거나 전도성 잉크를 사용하여 루프 형상의 금속 패턴으로 형성될 수도 있으며(도 6 참조), 평판형 코일과 루프 형상의 금속 패턴이 상호 조합된 형태일 수도 있다.
이때, 상기 무선전력 전송용 안테나(211)는 무선 전력 신호를 통해 전자기 유도 현상에 기초한 유도 결합 방식 또는 자기 공진 방식을 이용하여 전력을 생산하기 위한 것으로, 무선전력 신호를 수신하기 위한 수신용 안테나일 수도 있고, 무선전력 신호를 송출하기 위한 무선전력 송신용 안테나일 수도 있다.
더불어, 상기 무선전력 전송용 안테나(211)는 하나로 구비될 수도 있고(도 6 참조), 복수 개로 구비될 수도 있다(도 8 및 도 10 참조).
즉, 상기 무선전력 전송용 안테나(211)가 수신용 안테나의 역할을 수행하는 경우 상기 무선전력 전송모듈(200,300)은 무선전력 수신모듈(200)로 구현되며, 상기 무선전력 전송용 안테나(211)가 송신용 안테나의 역할을 수행하는 경우 상기 무선전력 전송모듈(200,300)은 무선전력 송신모듈(300,300')로 구현된다.
한편, 상기 안테나유닛(210)은 무선전력을 송출하거나 수신하는 무선전력 전송용 안테나(211) 이외에 상기 무선전력 전송용 안테나(211)와 다른 역할을 수행하는 다른 안테나(212,213)를 더 포함할 수 있다.
일례로, 상기 안테나유닛(210)은 상기 무선전력 전송용 안테나(211)와 다른 주파수 대역을 사용하는 MST(Magnetic Secure Transmission)용 안테나(212) 및 NFC(Near Field Communication)용 안테나(213) 중 어느 하나 이상을 포함하는 콤보형일 수 있다(도 6 참조).
더불어, 상기 안테나유닛(210,310)은 하나의 안테나가 무선전력 전송의 역할과 더불어 스위칭 기능을 통하여 MST용 안테나 또는 NFC용 안테나와 같은 다른 안테나의 역할을 수행할 수도 있음을 밝혀둔다.
상기 차폐시트(220)는 상기 안테나유닛(210,310)에서 발생되는 자기장을 차폐하여 외부누출을 방지함과 아울러 소요의 방향으로 집속시킴으로써 해당 안테나의 특성을 향상시키기 위한 것이다.
이를 위해, 상기 차폐시트(220)는 소정의 주파수 대역을 이용하는 적어도 하나의 안테나(211,212,213)가 무선 신호를 송,수신할 때 발생되는 자기장을 차폐하여 자기장의 집속도를 높여줄 수 있도록 자성을 갖는 재질로 이루어질 수 있다.
일례로, 상기 차폐시트(220)는 비정질 합금 및 나노 결정립 합금 중 1종 이상을 포함하는 리본시트, 페라이트 시트 또는 폴리머 시트 등이 사용될 수 있다.
여기서, 상기 페라이트 시트는 소결 페라이트 시트일 수 있으며, Ni-Zn 페라이트 또는 Mn-Zn 페라이트가 사용될 수 있다. 더불어, 상기 리본시트는 Fe계 또는 Co계 자성 합금이 사용될 수 있고, 상기 비정질 합금 및 나노결정립 합금은 3원소 합금 또는 5원소 합금을 포함할 수 있다. 일례로, 상기 3원소 합금은 Fe, Si 및 B를 포함하며, 상기 5원소 합금은 Fe, Si, B, Cu 및 Nb를 포함할 수 있다.
그러나, 상기 차폐시트(220)를 상술한 종류에 한정하는 것은 아니며, 자성을 갖는 재질이면 모두 사용될 수 있음을 밝혀둔다.
또한, 상기 차폐시트(220')는 도 12에 도시된 바와 같이 복수 개의 시트(225a)가 접착층(225b)을 매개로 적층된 다층의 형태일 수 있다. 일례로, 복수 개의 시트(225a)는 비정질 합금 및 나노 결정립 합금 중 1종 이상을 포함하는 리본시트일 수 있다.
한편, 상기 차폐시트(220,220')는 전체적인 저항을 높여 와전류의 발생을 억제할 수 있도록 플레이크 처리되어 복수 개의 미세 조각으로 분리 형성될 수 있으며, 복수 개의 미세 조각들은 서로 이웃하는 미세 조각들 간에 전체적으로 절연되거나 부분적으로 절연되도록 구비될 수 있다. 여기서, 상기 복수 개의 미세 조각은 1㎛ ~ 3mm의 크기로 구비될 수 있으며, 각각의 조각들은 비정형으로 랜덤하게 이루어질 수 있다.
그리고, 상기 차폐시트(220')가 복수 개의 미세조각으로 분리형성된 각각의 시트(225a)가 적층되어 다층으로 구성되는 경우 각각의 시트 사이에 개재되는 접착층(225b)은 비전도성 성분을 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 접착층(225b)의 일부 또는 전부가 미세조각들 사이로 스며들어 서로 이웃하는 미세 조각들을 절연하는 역할을 수행할 수도 있다. 여기서, 상기 접착층(225b)은 접착제로 구비될 수도 있으며 필름 형태의 기재의 일면 또는 양면에 접착제가 도포된 형태로 구비될 수도 있다.
여기서, 상기 차폐시트(220,220')의 상부면과 하부면 중 적어도 일면에는 외부환경으로부터 상기 차폐시트(220,220')를 보호하기 위한 보호필름(224)이 접착층(223)을 매개로 부착될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 무선전력 전송모듈(200)에 적용되는 차폐시트(220)는 상기 안테나유닛(210)이 서로 다른 역할을 수행하는 복수 개의 안테나(211,212,213)를 포함하는 경우 해당 안테나의 성능을 향상시킬 수 있도록 복수 개의 시트(221,222)를 포함할 수 있다(도 11a 내지 도 11c 참조).
일례로, 상기 안테나유닛(210)이 서로 다른 주파수 대역을 이용하는 무선전력 전송용 안테나(211) 및 NFC용 안테나(213)를 포함하는 경우 상기 차폐시트(220)는 서로 다른 특성을 갖는 제1시트(221) 및 제2시트(221)를 포함할 수 있다.
구체적으로 설명하면, 상기 제1시트(221)는 상기 무선전력 전송용 안테나(211)의 성능을 향상시킬 수 있도록 상기 무선전력 전송용 안테나(211)와 대응되는 영역에 배치될 수 있으며, 상기 제2시트(222)는 상기 NFC용 안테나(213)의 성능을 향상시킬 수 있도록 상기 NFC용 안테나(213)와 대응되는 영역에 각각 배치될 수 있다.
여기서, 상기 제1시트(221)는 상기 무선전력 전송용 안테나(211)를 포함하는 면적을 갖도록 구비되며, 상기 제2시트(222)는 상기 NFC용 안테나(213)를 포함하는 면적을 갖도록 구비될 수 있다. 더불어, 상기 제1시트(221)는 상기 무선전력 전송용 안테나(211)의 외측에 MST용 안테나(212)가 배치되는 경우 상기 MST용 안테나(212)의 직상부 영역을 포함할 수도 있고 포함하지 않을 수도 있다.
이때, 상기 차폐시트(220)는 상기 제1시트(221)가 제2시트(222)의 일면에 적층되는 형태일 수 있고(도 11a 참조), 상기 제2시트(222)와 동일한 두께를 갖는 제1시트(221)가 상기 제2시트(222)에 삽입된 액자 형태일 수도 있으며(도 11b 참조), 상기 제2시트(222)보다 얇은 두께를 갖는 제1시트(221)가 상기 제2시트(222)의 일면에 삽입된 형태일 수도 있다(도 11c 참조). 더불어, 도시하지는 않았지만 상기 제2시트(222)보다 상대적으로 두꺼운 두께를 갖는 제1시트(221)가 상기 제2시트(222)의 내부에 삽입된 형태일 수도 있다.
한편, 상기 제1시트(221) 및 제2시트(222)는 소정의 주파수 대역에서 서로 다른 투자율이나 서로 다른 포화자기장을 갖도록 구비될 수도 있으며, 소정의 주파수 대역에서 상기 제1시트(221) 및 제2시트(222)의 투자율이 동일한 경우 투자손실률이 서로 다른 값을 갖도록 구비될 수도 있다.
구체적으로 설명하면, 상기 제1시트(221)는 저주파 대역인 350kHz 이하의 주파수 대역에서 상기 제2시트(222)보다 상대적으로 높은 투자율을 갖도록 구비될 수 있고, 350kHz 이하의 주파수 대역에서 상기 제2시트(222)보다 상대적으로 큰 포화자기장을 갖도록 구비될 수 있으며, 350kHz 이하의 주파수 대역에서 상기 제1시트(221) 및 제2시트(222)가 서로 동일한 투자율을 갖는 경우 상기 제1시트(221)의 투자손실률이 상기 제2시트(222)의 투자손실률보다 상대적으로 작은 값을 갖도록 구비될 수 있다.
일례로, 상기 제1시트(221)는 비정질 합금 및 나노 결정립 합금 중 1종 이상을 포함하는 리본시트가 사용될 수 있으며, 상기 제2시트(222)는 페라이트 시트가 사용될 수 있다.
이는, 상기 비정질 합금 및 나노 결정립 합금 중 1종 이상을 포함하는 리본시트가 350kHz 이하의 주파수 대역에서 페라이트 시트보다 상대적으로 높은 투자율을 갖기 때문에 무선 충전시 100~350kHz 주파수 대역을 이용한 전력 전송에 의해 생성되는 교류 자기장이 상대적으로 높은 투자율을 갖는 제1시트(221)측으로 유도됨으로써 상기 제1시트(221) 측에 배치된 무선전력 전송용 안테나(211) 측으로 무선 전력신호가 높은 효율로 수신될 수 있도록 유도될 수 있다.
한편, 상기 차폐시트(220)가 무선전력 수신모듈로 구현되고 무선전력 송신모듈에 영구자석이 구비되는 경우, 상기 차폐시트(220)는 상기 영구자석에 의한 직류 자기장도 모두 차폐하는 것이 요구된다. 그런데, 상기 직류 자기장은 안테나유닛(210)에서 발생하는 교류 자기장이 차폐시트(220)에 미치는 영향보다 더 크기 때문에 차폐시트를 자기 포화시켜 차폐시트로서의 성능을 떨어뜨리거나 전력전송 효율을 급격하게 떨어뜨리는 문제가 발생될 수 있다.
따라서, 무선전력 송신모듈에 구비되는 영구자석에 의해 자기포화가 이루어지는 것을 차단할 필요가 있다. 이러한 이유로, 상기 비정질 합금 및 나노 결정립 합금 중 1종 이상을 포함하는 리본시트가 100~350kHz의 주파수 대역에서 페라이트 시트보다 상대적으로 큰 포화자기장을 갖기 때문에 상기 무선전력 전송용 안테나(211)와 대응되는 영역에 배치되는 제1시트(221)는 무선 충전이 이루어지는 100~350kHz의 주파수 대역에서 영구자석에 의한 자화를 방지함으로써 전력 전송이 원활하게 수행될 수 있다.
더불어, 350kHz 이하의 주파수 대역에서 상기 제1시트(221) 및 제2시트(222)가 서로 동일한 투자율을 갖더라도 상기 제1시트(221)의 투자손실률이 제2시트(222)의 투자손실률보다 상대적으로 작은 값을 갖게 되면 결과적으로 전력 전송시 투자손실률에 의한 투자율의 손실이 줄어들게 된다.
이에 따라, 100~350kHz 대역의 주파수를 이용한 전력 전송에 의해 생성되는 교류 자기장이 상대적으로 높은 투자율을 갖는 제1시트(221) 측으로 유도됨으로써 상기 제1시트(221)와 대응되는 영역에 배치된 무선전력 전송용 안테나(211) 측으로 무선 전력신호가 높은 효율로 수신될 수 있다.
한편, 상기 제2시트(222)는 고주파인 13.56MHz에서 상기 제1시트(221)보다 상대적으로 높은 투자율을 갖도록 구비될 수 있고, 13.56MHz의 주파수 대역에서 상기 제1시트(221) 및 제2시트(222)가 서로 동일한 투자율을 갖는 경우 상기 제2시트(222)의 투자손실률이 상기 제1시트(221)의 투자손실률보다 상대적으로 작은 값을 가질 수 있다.
일례로, 상기 제1시트(221)는 비정질 합금 및 나노 결정립 합금 중 1종 이상을 포함하는 리본시트가 사용될 수 있으며, 상기 제2시트(222)는 페라이트 시트가 사용될 수 있다.
이는, 상기 페라이트 시트가 13.56MHz의 주파수 대역에서 비정질 합금 및 나노 결정립 합금 중 1종 이상을 포함하는 리본시트보다 상대적으로 높은 투자율을 갖기 때문에 근거리 무선통신(NFC)이 이루어지는 경우 RF리더기에 설치된 안테나로부터 발생된 13.56MHz 고주파 신호에 의해 생성되는 교류 자기장이 상대적으로 높은 투자율을 갖는 제2시트(222) 측으로 유도될 수 있다. 이에 따라, 상기 제2시트(222)와 대응되는 영역에 배치된 NFC용 안테나(213)측으로 고주파 신호가 높은 효율로 수신될 수 있다.
또한, 13.56MHz의 주파수에서 상기 제1시트(221) 및 제2시트(222)가 서로 동일한 투자율을 갖더라도 상기 제2시트(222)의 투자손실률이 상기 제1시트(221)의 투자손실률보다 상대적으로 작은 값을 갖도록 구비되면 결과적으로 근거리 무선통신(NFC)시 투자손실률에 의한 투자율의 손실이 줄어들게 된다. 이에 따라, RF 리더기에서 발생되는 13.56MHz 고주파 신호에 의해 생성되는 교류 자기장이 상대적으로 높은 투자율을 갖는 제2시트(222)측으로 유도됨으로써 상기 제2시트(222) 측에 배치된 NFC용 안테나(213) 측으로 고주파신호가 높은 효율로 수신될 수 있다.
여기서, 상기 제1시트(221)로서 비정질 합금 및 나노결정립 합금 중 1종 이상을 포함하는 리본시트가 사용되고, 상기 제2시트(222)로서 페라이트 시트가 사용되는 것으로 설명하였지만 이에 한정하는 것은 아니며, 투자율, 포화자기장 및 투자손실률이 해당 주파수 대역에서 서로의 시트에 대하여 상대적인 조건을 만족하기만 하면 상기 제1시트(221) 및 제2시트(222)의 재질은 다양하게 변경될 수 있음을 밝혀둔다.
일례로, 상기 제1시트(221) 및 제2시트(222)는 350kHz 이하의 주파수 대역 및/또는 13.56MHz의 주파수에서 서로 다른 투자율을 갖는 동일한 재질로 이루어질 수도 있으며, 상기 제1시트(221)로서 페라이트 시트가 사용될 수도 있고 상기 제2시트(222)로서 비정질 합금 또는 나노 결정립 합금의 리본시트가 사용될 수도 있다. 이는, 동일한 재질로 이루어지더라도 열처리 온도, 적층 수 등과 같은 여러가지 조건의 변화를 통해 서로 다른 특성(투자율, 포화자기장, 투자손실률 등)을 갖도록 제조될 수 있기 때문이다.
더불어, 상기 제1시트(221) 및 제2시트(222) 중 적어도 어느 하나가 비정질 합금 및 나노 결정립 합금 중 1종 이상을 포함하는 리본시트가 사용되는 경우, 단층의 리본시트가 사용될 수도 있지만, 비정질 합금 및 나노 결정립 합금 중 1종 이상을 포함하는 리본시트가 복수 개로 구비되어 다층으로 적층된 형태일 수도 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.

Claims (20)

  1. 열원에서 발생되는 열을 방출할 수 있도록 일정면적을 갖는 판상의 부재로 이루어진 방열부재; 및
    상기 방열부재의 일면에 접착층을 매개로 부착되어 상기 방열부재를 보호함과 아울러 보조방열부재로서 기능하는 박판의 금속보호부재;를 포함하는 방열시트.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 방열부재는 구리, 알루미늄 및 그라파이트 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 방열시트.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 금속보호부재는 구리포일 또는 구리필름을 포함하는 동박으로 이루어지는 방열시트.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 금속보호부재는 상기 방열부재의 두께에 대하여 1/9 ~ 1/3의 두께를 갖도록 구비되는 방열시트.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 금속보호부재는 일정길이를 갖는 적어도 하나의 슬릿을 포함하는 방열시트.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 슬릿은 상기 방열부재의 일측에 배치되는 무선전력 전송용 안테나와 대응되는 영역에 형성되는 방열시트.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 슬릿은 상기 무선전력 전송용 안테나를 구성하는 패턴의 길이방향에 대하여 수직하거나 상기 무선전력 전송용 안테나를 구성하는 패턴의 접선에 대하여 수직한 방향으로 형성되는 방열시트.
  8. 제 5항에 있어서,
    상기 슬릿은 AP(Application Processor)와 대응되는 직상부 영역을 제외한 나머지 영역에 형성되는 방열시트.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 접착층은 열전도성 성분을 포함하는 방열시트.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 금속보호부재는 금속재질로 이루어진 기재층과, 상기 기재층의 적어도 일면에 방사 코팅되는 코팅층을 포함하는 방열시트.
  11. 적어도 하나의 무선전력 전송용 안테나를 포함하는 안테나유닛;
    상기 안테나유닛의 일면에 배치되어 자기장을 차폐하는 차폐시트; 및
    상기 차폐시트의 일면에 배치되어 열을 방출할 수 있도록 청구항 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 기재된 방열시트;를 포함하는 무선전력 전송모듈.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 안테나유닛은 MST용 안테나 및 NFC용 안테나 중 적어도 어느 하나를 더 포함하는 콤보형인 무선전력 전송모듈.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 차폐시트는 비정질 합금 및 나노 결정립 합금 중 적어도 1종 이상을 포함하는 리본시트, 페라이트 시트 또는 폴리머 시트 중 어느 하나를 포함하는 무선전력 전송모듈.
  14. 제 12항에 있어서,
    상기 차폐시트는 소정의 주파수 대역에서 서로 다른 특성을 갖는 복수 개의 시트를 포함하는 무선전력 전송모듈.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 복수 개의 시트는 비정질 합금 및 나노 결정립 합금 중 적어도 1종 이상을 포함하는 리본시트와 페라이트 시트를 포함하는 무선전력 전송모듈.
  16. 제 11항에 있어서,
    상기 차폐시트는 복수 개의 미세 조각으로 분리형성되는 무선전력 전송모듈.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 복수 개의 미세 조각들은 서로 이웃하는 미세 조각들 간에 전체적으로 절연되거나 부분적으로 절연되는 무선전력 전송모듈.
  18. 제 16항에 있어서,
    상기 복수 개의 미세 조각은 비정형인 무선전력 전송모듈.
  19. 제 11항에 있어서,
    상기 무선전력 전송용 안테나는 무선 전력을 수신하기 위한 수신용 안테나인 무선전력 전송모듈.
  20. 제 11항에 있어서,
    상기 무선전력 전송용 안테나는 무선 전력을 송출하기 위한 송신용 안테나인 무선전력 전송모듈.
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