WO2017014493A1 - 자기장 차폐유닛 - Google Patents

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WO2017014493A1
WO2017014493A1 PCT/KR2016/007680 KR2016007680W WO2017014493A1 WO 2017014493 A1 WO2017014493 A1 WO 2017014493A1 KR 2016007680 W KR2016007680 W KR 2016007680W WO 2017014493 A1 WO2017014493 A1 WO 2017014493A1
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WO
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sheet
magnetic field
field shielding
magnetic
wireless power
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PCT/KR2016/007680
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황승재
장민식
장길재
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주식회사 아모센스
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Publication date
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H05K9/0084—Electromagnetic shielding materials, e.g. EMI, RFI shielding comprising a single continuous metallic layer on an electrically insulating supporting structure, e.g. metal foil, film, plating coating, electro-deposition, vapour-deposition
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    • H05K9/0081—Electromagnetic shielding materials, e.g. EMI, RFI shielding
    • H05K9/0088—Electromagnetic shielding materials, e.g. EMI, RFI shielding comprising a plurality of shielding layers; combining different shielding material structure

Definitions

  • the present invention relates to magnetic field shielding, and more particularly, to a magnetic field shielding unit for shielding a magnetic field to prevent external leakage and to focus in a required direction.
  • 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 in a wireless manner.
  • the wireless power transmission module and the wireless power receiving module shields the magnetic field generated by the wireless power transmission antenna and the wireless power transmission antenna for transmitting or receiving a wireless signal to prevent external leakage and in the direction of the required And a shielding sheet for focusing.
  • the shielding sheet is usually a magnetic member is used, the protective member of the fluorine resin, such as PET is attached to the magnetic member so that the shielding sheet is not exposed to the outside.
  • the conventional protective film as described above does not smoothly perform a function as a protective film such that the strength of the material itself is torn or easily scratched due to external impact.
  • the present invention has been made in view of the above, by replacing the protective film attached to the exposed surface of the shielding sheet with a metal material to increase the rigidity of the material itself to prevent damage from external impacts easily
  • the purpose is to provide a magnetic shielding unit that can increase the protection function of the.
  • the present invention replaces the protective film attached to one surface of the shielding sheet with a metal thin film having thermal conductivity to add a heat dissipation function in addition to the protection function, to provide a magnetic field shielding unit to help improve the heat dissipation performance of the wireless power transmission module
  • a metal thin film having thermal conductivity to add a heat dissipation function in addition to the protection function, to provide a magnetic field shielding unit to help improve the heat dissipation performance of the wireless power transmission module
  • the present invention provides a magnetic shielding sheet; And a metal protective member attached to one surface of the magnetic shielding sheet via a bonding member to protect the magnetic shielding sheet and to perform a heat radiation function for releasing heat generated from a heat source. to provide.
  • the metal protective member may be made of a metal thin film of thermal conductivity of 200W / m ⁇ K or more, more specifically, may be aluminum foil or copper foil.
  • the metal protection member may be provided to have a thickness of 1/9 to 1/3 of the thickness of the magnetic shielding sheet.
  • the metal protection member may include at least one slit having a predetermined length.
  • the slit may be formed in an area corresponding to the antenna for wireless power transmission for wireless power transmission.
  • 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 member 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, and the coating layer may include one or more selected from ceramics or metal oxides. .
  • the magnetic shielding sheet may include any one of a ribbon sheet, a polymer sheet and a ferrite sheet including at least one or more of an amorphous alloy and a nanocrystalline alloy.
  • the ferrite sheet may be a Mn-Zn ferrite sheet or Ni-Zn ferrite sheet.
  • the magnetic shielding sheet may be configured by laminating a plurality of ribbon sheets including at least one of a plurality of amorphous alloys and nanocrystalline alloys.
  • the magnetic 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 are formed at irregular shape Can be.
  • the magnetic shielding sheet may include a plurality of sheets having different characteristics in a predetermined frequency band.
  • the present invention by replacing the protective film attached to one surface of the magnetic field shielding sheet with a metal material to increase the rigidity of the material itself, it is possible to prevent damage easily due to external impact to increase the protective function of the shielding sheet.
  • the present invention by replacing the protective film attached to one surface of the magnetic shielding sheet with a metal protective member having a thermal conductivity, by adding a heat dissipation function to the protective function, it is possible to implement a thinner by reducing the overall thickness while improving the heat dissipation performance. .
  • the present invention by 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 can improve the heat radiation efficiency and thereby the wireless charging efficiency.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a magnetic field shielding unit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of FIG.
  • 3A and 3B are schematic views showing the arrangement relationship between the slits and the antenna for wireless power transmission when the slits are formed in the metal protection member applied to the magnetic field shielding unit according to an embodiment of the present invention
  • FIGS. 4a to 4d are views showing various forms of slits in the metal protective member 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 showing one embodiment of a shielding sheet applied to a magnetic field shielding unit according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 7A to 7C are views illustrating various arrangement relations of the first sheet and the second sheet when the shielding sheet applied to the present invention includes the first sheet and the second sheet;
  • FIG. 8 is a view schematically showing a wireless power transmission module to which a magnetic shielding unit is applied according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of FIG. 8.
  • Magnetic field shielding unit 100 includes a magnetic shielding sheet 110 and a metal protective member 120.
  • the magnetic shielding sheet 110 is to increase the performance of the antenna using a predetermined frequency band by shielding the magnetic field generated by the antenna to increase the magnetic field collecting speed.
  • the magnetic shielding sheet 110 may be disposed on one surface of the antenna unit 10 that performs a predetermined function by transmitting or receiving a radio signal using a predetermined frequency band.
  • the magnetic field shielding sheet 110 is made of a material having magnetic properties to shield the magnetic field generated by the antenna unit 10.
  • the magnetic shielding sheet 110 may be a ribbon sheet, a ferrite sheet, a polymer sheet, or the like including at least one of an amorphous alloy and a nano grain alloy.
  • the ferrite sheet may be a sintered ferrite sheet, Ni-Zn ferrite or Mn-Zn ferrite may be used.
  • the amorphous alloy or nanocrystalline alloy may be used Fe-based or Co-based magnetic alloy.
  • the magnetic shielding sheet 110 ′ may have a plurality of magnetic sheets 111a, 111b, and 111c stacked in multiple layers, and the magnetic shielding sheet 110 may have overall resistance. It may be formed to be separated into a plurality of fine pieces so as to suppress the generation of eddy current, the plurality of fine pieces may be provided to be insulated entirely or partially insulated between neighboring fine pieces. At this time, the plurality of fine pieces may be provided with a size of 1 ⁇ m ⁇ 3mm, each piece may be made irregularly random.
  • the adhesive member 111d including a non-conductive component between the sheets. Can be arranged. Through this, a part or all of the adhesive member 111d penetrates between a plurality of fine pieces constituting each sheet between a pair of sheets stacked on each other to insulate all or partially neighboring fine pieces. You can also do
  • the adhesive member 111d may be provided as an inorganic type adhesive made of a liquid or gel form, or may be provided as a substrate type coated with an adhesive on one or both sides of a film-shaped substrate.
  • the magnetic shielding sheet may be configured in a form in which a plurality of ribbon sheets 111a, 111b, and 111c including at least one or more of an amorphous alloy and a nanocrystalline alloy are stacked in a multi-layered manner, and each ribbon sheet ( 111a, 111b, and 111c may be separated and formed into a plurality of fine pieces consisting of atypical shapes, and the adhesive member 111d interposed between the ribbon sheets stacked on each other soaks between the fine pieces so that neighboring fine pieces as a whole or It can serve to partially insulate.
  • the antenna unit 10 may include at least one antenna for transmitting or receiving a radio signal using a predetermined frequency band, a plurality of antennas performing different roles using different frequency bands (12, 13, 14).
  • the plurality of antennas 12, 13, and 14 may include any one or more of the wireless power transmission antenna 12, the MST antenna 13, and the NFC antenna 14 (FIG. 3A, FIG. 3b and 7).
  • the plurality of antennas (12, 13, 14) may be composed of a circular coil, oval or square flat coil wound in a clockwise or counterclockwise direction, made of a synthetic resin such as polyimide (PI) or PET
  • PI polyimide
  • PET On at least one surface of the circuit board 11, a conductor such as a copper foil or the like may be patterned in a loop shape, or may be formed in a loop-shaped metal pattern using conductive ink, and a metal formed on one surface of the flat coil and the circuit board 11. Patterns may be combined with each other.
  • the metal protection member 120 may be attached to one surface of the magnetic shielding sheet 110 through an adhesive member 130.
  • the metal protection member 120 may be disposed on an opposite surface of the antenna unit 10 based on the magnetic shielding sheet 110, in other words, on an exposed surface of the magnetic shielding sheet 110 that is exposed to the outside. have.
  • the metal protection member 120 may simultaneously perform a heat dissipation function for dissipating heat generated from a heat source to the outside together with a protection function for protecting the magnetic field shielding sheet 110.
  • the metal protective member 120 applied to the present invention may simultaneously perform a function as a heat radiation sheet together with a function as a protective sheet.
  • the metal protection member 120 may be made of a metal material having thermal conductivity. Through this, the metal protection member 120 may secure heat dissipation performance through the metal protection member 120 without using a heat dissipation member such as graphite by dissipating heat transferred from a heat source to the outside.
  • the metal protection member 120 may be provided to have a thin thickness so as not to increase the overall thickness of the magnetic field shielding unit 100, it may be provided to have a relatively thin thickness compared to the magnetic field shielding sheet (110). have.
  • the metal protection member 120 may be provided to have a thickness of 1/9 to 1/3 of the thickness of the magnetic field shielding sheet 110.
  • the metal protective member 120 is provided to have a thickness substantially equal to that of a conventional protective film attached to at least one surface of the magnetic shielding sheet 110 to protect the magnetic shielding sheet 110.
  • a conventional protective film attached to at least one surface of the magnetic shielding sheet 110 to protect the magnetic shielding sheet 110.
  • the metal protection member 120 serves to protect the magnetic field shielding sheet 110 and to dissipate heat to the outside, unlike the conventional protective film that simply protects the magnetic field shielding sheet 110 from the external environment.
  • the heat dissipation function can be performed at the same time.
  • 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, may be in the form of an alloy including at least one of copper or aluminum, the metal protection The member 120 may be provided to have a thickness of 1/9 to 1/3 of the thickness of the magnetic field shielding sheet 110.
  • the metal protective member 120 may be a metal thin film having a thermal conductivity of 200 W / m ⁇ K or more, and the metal thin film has a thickness of 1/9 to 1/3 of the thickness of the magnetic shielding sheet 110. It may be provided to have.
  • the metal protection member 120 may be a plate-shaped aluminum foil or copper foil having a predetermined area.
  • the magnetic field shielding unit 100 is made of a metal material having a very thin thickness of the metal protection member 120 is directly attached to one surface of the magnetic field shielding sheet 110 via the adhesive member 130 through the medium.
  • the heat dissipation function may be added to the protection function while having a thickness equal to or less than that of the conventional protection film that merely performed the protection function.
  • the magnetic field shielding unit according to the present invention can be simultaneously performed through the metal protection member 120 without increasing the overall thickness of the magnetic field shielding unit 100 according to the present invention. Even if only 100) is used, the shielding function for shielding the magnetic field and the radiation function for heat radiation can be simultaneously performed.
  • 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 increased in comparison with a conventional protection film made of a material such as PET. Accordingly, the magnetic shielding unit 100 according to the present invention is a metal protective member 120 to replace the conventional protective film that was easily torn or damaged by an external impact, such as scratches, the metal material has a large rigidity of the material itself By the magnetic field shielding sheet 110 can be stably protected from external impact. Through this, the magnetic shielding sheet 110 is protected by the metal protection member 120 to prevent deformation such as cracks and cracks due to external impact can be minimized.
  • the magnetic field shielding unit 100 may be applied to the wireless power transmission module 1 including the antenna unit 10 and the shielding unit 100 as shown in FIGS. 8 and 9.
  • the wireless power transmission module 1 is implemented as a wireless power receiving module with a severe thickness constraint
  • heat generated from a heat source including the antenna unit 10 is transferred to the outside through the metal protection member 120. Since it is not necessary to use a separate heat dissipation member for heat dissipation, the overall thickness of the wireless power receiving module can be further reduced.
  • the other surface of the magnetic shielding sheet 110 which is not attached to the metal protective member 120, polyethylene terephthalate (PET), polypropylene (PP), polypropylene for the purpose of simply protecting the magnetic shielding sheet 110
  • PET polyethylene terephthalate
  • PP polypropylene
  • the protective film 140 made of a fluororesin-based film including at least one selected from phthalates (PTFE) may be attached through the adhesive member 130.
  • the protective film 140 is removed to be disposed between the protective film 140 and the magnetic field shielding sheet 110.
  • the antenna unit 10 can be directly attached to one surface of the magnetic shielding sheet 110.
  • the adhesive member 130 may further enhance the heat dissipation effect by including a thermal conductive component.
  • the adhesive member 130 may be provided with an inorganic material-type adhesive made of a liquid or gel form containing a thermally conductive component, and may be formed of a plate-like substrate and a liquid or gel form including a thermally conductive component on at least one surface of the substrate. It may be provided as a substrate type coated with an adhesive.
  • the adhesive may include an adhesive component of a thermosetting or photocuring type or an adhesive component of a pressure-sensitive adhesive type according to the adhesive method selected.
  • the adhesive component may be selected from commonly used acrylic, urethane, epoxy and silicone adhesive components and the like, and may further include a commonly used curing agent for crosslinking the adhesive component.
  • the curing agent may be selected in consideration of the specific type of adhesive component selected, the adhesive method is not particularly limited in this invention.
  • the adhesive may further include a thermally conductive component in order to exhibit heat dissipation, and the type thereof is not limited as long as the adhesive has thermal conductivity.
  • the thermally conductive component may use a metal, an inorganic material, an organic material, or a mixture thereof.
  • the thermally conductive component is aluminum (Al), nickel (Ni), copper (Cu), tin (Sn), zinc (Zn), tungsten (W), iron (Fe), silver (Ag), gold ( Metal powders such as 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. In addition, the thermally conductive component may 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 materials listed above.
  • the adhesive may be formed through a heat-dissipating adhesive layer-forming composition
  • a heat-dissipating adhesive layer-forming composition comprising a carbon-based filler as an adhesive component, a curing agent, a thermally conductive component and a physical property enhancing component for improving heat dissipation and adhesion, and the carbon-based filler is heat dissipating.
  • 0.1 to 60% by weight of the adhesive layer-forming composition may be included, and the physical property enhancing component may include 0.01 to 20 parts by weight of a physical property enhancing component with respect to 100 parts by weight of the carbon-based filler, and the balance may be an adhesive component and a curing agent.
  • the cured material may be included in an amount of 5 to 300 parts by weight based on 100 parts by weight of the adhesive component, but is not limited thereto.
  • the composition ratio may be changed according to the purpose.
  • the adhesive component may be preferably an epoxy resin, and as a non-limiting example, glycidyl ether type epoxy resin, glycidylamine type epoxy resin, glycidyl ester type epoxy resin, linear aliphatic type (linear Aliphatic) may include one or more selected from the group consisting of epoxy resins, cycloaliphatic epoxy resins, heterocyclic-containing epoxy resins, substituted epoxy resins, naphthalene-based epoxy resins and derivatives thereof.
  • the curing agent may include any one or more of polyhydric hydroxy compounds, aliphatic amines, aromatic amines, acid anhydrides, and latent curing agents when the epoxy resin is included as an adhesive component.
  • the carbon-based filler is one selected from the group consisting of single-walled carbon nanotubes, double-walled carbon nanotubes, multi-walled carbon nanotubes, graphene, graphene oxide, graphene nanoplates, graphite, carbon black and carbon-metal composites It may contain the above.
  • the physical property enhancing component may preferably include a silane-based compound, wherein the silane-based compound is 3- [N-anyl-N- (2-aminoethyl)] aminopropyltrimethoxysilane, 3- (N- Anil-N-glycidyl) aminopropyltrimethoxysilane, 3- (N-anyl-N-methacrylonyl] aminopropyltrimethoxysilane, 3-glycidyl oxypropylmethylethoxysilane, N, N-Bis [3- (trimethoxycinyl) propyl] methacrylamide, ⁇ -glycidoxytrimethyldimethoxysilane, 3-glycidyloxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidyloxypropyltrie Methoxysilane, 3-glycidyloxypropylmethylmethoxysilane, beta (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltri
  • the heat dissipation adhesive layer-forming composition may further include a dispersant, a dispersion stabilizer, a leveling agent, a pH adjusting agent, an ion trapping agent, a viscosity adjusting agent, a thixotropic imparting agent, an antioxidant, a heat stabilizer, a light stabilizer, a UV absorber, and a coloring agent.
  • a dispersant such as a dehydrating agent, a flame retardant, an antistatic agent, an antiseptic agent and a preservative may be added.
  • the heat dissipation adhesive layer-forming component may further include a solvent, and according to the adhesive component selected, it is possible to select a conventional solvent according to the present invention is not particularly limited thereto.
  • 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.
  • Such an oxide film can prevent corrosion by minimizing cracking, improve adhesion and adhesion according to surface area increase, and increase the emissivity of the material itself to further improve heat dissipation characteristics without increasing the overall thickness.
  • the oxide film formed on the surface of the metal material serves as an insulating layer to increase the overall resistance value, thereby reducing the generation of eddy current during wireless charging, thereby increasing the charging efficiency.
  • the blackening treatment may use a chemical agent, may be performed by heat treatment, or may be performed by plasma treatment.
  • At least one slit 122 having a predetermined length may be formed as shown in FIGS. 1 and 2.
  • Such slit 122 can suppress the generation of eddy current by increasing the self resistance of the metal protection member 120.
  • the magnetic field shielding unit 100 according to the present invention when applied to a wireless power transmission module 1 including at least one antenna 12 for wireless power transmission, the slit 122 formed in the metal protection member 120. By suppressing the generation of eddy current through) can increase the wireless charging efficiency.
  • the slit 122 may be formed as a whole or partially formed with respect to the entire area of the metal protective member 120.
  • the plurality of slits 122 may be arranged in a predetermined pattern or 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 formed in various shapes as shown in FIGS. 4A to 4D. That is, the slit 122 may be in the form of a cutout 122a formed to penetrate into a predetermined length inside the metal protection member 120 (see FIGS. 4A and 4B) and the metal protection member 120. It may be in the form of a cut-out portion (122a) formed to penetrate inwardly from the edge of the (see Figs. 4c and 4d), the through hole is formed through a predetermined area inside the metal protective member 120 ( 122b) (see FIGS. 4B-4D). In addition, 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 through the metal protection member 120 in the drawing, the present invention is not limited thereto, and the slit 122 may be in the form of a receiving groove drawn in a predetermined depth from one surface of the metal protection 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 slit 122 corresponds to the antenna 12 for wireless power transmission. It may be formed in the area, and may be formed in a direction perpendicular to the pattern constituting the wireless power transmission antenna 12.
  • the slit 122 has a length direction of the pattern constituting the wireless power transmission antenna 12. It may be formed to have a predetermined length in the vertical direction.
  • the slit 122 is perpendicular to the tangent of the pattern constituting the wireless power transmission antenna 12 when the wireless power transmission antenna 12 is formed in a circular pattern as shown in FIG. 3B. It may be formed to have a certain length in one direction.
  • the slit formed in the straight section is the wireless power transmission antenna 12 as shown in FIG. 3A. It may be formed to have a predetermined length in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the constituting pattern, the slit formed in the curved section with respect to the tangent of the pattern constituting the wireless power transmission antenna 12 as shown in Figure 3b It may be formed to have a predetermined length in the vertical direction.
  • the magnetic shielding sheet applied to the present invention corresponds to each antenna 12, 13, 14 when the antenna unit 10 includes a plurality of antennas (12, 13, 14) to perform different roles
  • the antenna may be provided with a plurality of sheets 211 and 212 having different characteristics.
  • the magnetic shielding sheet 210, 210 ′, 210 ′′ may be provided. It may include a first sheet 211 and a second sheet 212 having different characteristics to improve the performance of the antenna in the frequency band, respectively, wherein the antenna unit 10 is an antenna for MST ( 13) may be further included.
  • the first sheet 211 may be disposed in an area corresponding to the wireless power transmission antenna 12 so as to increase the performance of the wireless power transmission antenna 12.
  • the two seats 212 may be disposed in an area corresponding to the NFC antenna 14 so as to increase the performance of the NFC antenna 14.
  • the first sheet 211 may be provided to have an area including the wireless power transmission antenna 12, the second sheet 212 has an area including the NFC antenna 14. It may be provided to have.
  • the MST antenna 13 when the MST antenna 13 is disposed outside the wireless power transmission antenna 12, the first sheet 211 may include or may not include a region directly above the MST antenna 13. Note that it may not.
  • the magnetic shielding sheet 210 may have a form in which the first sheet 211 is stacked on one surface of the second sheet 212 (see FIG. 7A).
  • the magnetic shielding sheets 210 'and 210 "have a first sheet 211 having the same thickness as that of the second sheet 212 so that the overall thickness can be reduced and the thickness is reduced. It may be inserted (see FIG. 7B), or the first sheet 211 having a thickness thinner than that of the second sheet 212 may be inserted into one surface of the second sheet 212 (FIG. 7C). Reference).
  • first sheet 211 and the second sheet 212 may be provided to have different permeability or different saturation magnetic fields in a predetermined frequency band, and the first sheet 211 and the second sheet 211 in a predetermined frequency band. If the permeability of the second sheet 212 is the same, the permeability loss may be provided to have different values.
  • the first sheet 211 may be provided to have a relatively higher permeability than the second sheet in a frequency band of 350 kHz or less, which is a low frequency band, and is relatively higher than the second sheet in a frequency band of 350 kHz or less.
  • the permeability loss rate of the first sheet 211 is The second sheet 212 may be provided to have a relatively smaller value than the investment loss rate.
  • the first sheet 211 may be a ribbon sheet including at least one or more of an amorphous alloy and a nano-crystalline alloy
  • the second sheet 212 may be used a ferrite sheet.
  • the ribbon sheet including at least one or more 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, so 100 to 350 kHz frequency transmitted from the radio power transmission module during wireless charging.
  • the AC magnetic field generated by the power transmission is induced toward the first sheet 211 having a relatively high permeability, so that the wireless power signal is high toward the wireless power transmission antenna 12 disposed on the first sheet 211. To be received with efficiency.
  • the magnetic shielding sheet (210, 210 ', 210 ") is implemented as a wireless power receiving module and the permanent magnet is provided in the wireless power transmission module
  • the magnetic shielding sheet (210,210', 210") is made by the permanent magnet It is also required to shield all direct current magnetic fields.
  • the direct current magnetic field is larger than the influence of the alternating magnetic field generated by the antenna unit 10 on the magnetic shielding sheets 210, 210 ', and 210 ", the magnetic shielding sheet may be magnetically saturated to degrade performance as a magnetic shielding sheet. The problem of sharply lowering the power transmission efficiency may occur.
  • the permanent magnet when included in the wireless power transmission module, it is necessary to block magnetic saturation of the magnetic shielding sheet by the permanent magnet. For this reason, since 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 12 for wireless power transmission.
  • the first sheet 211 disposed in the area may be smoothly charged by preventing magnetization by permanent magnets in the frequency band of 100 to 350 kHz where wireless charging is performed.
  • the permeability loss of the first sheet 211 is the investment of the second sheet 212 When provided to have a value that is relatively smaller than the loss rate, as a result, the loss of permeability due to the permeability loss during the wireless charging operation is reduced.
  • the AC magnetic field generated by the power transmission of the 100 ⁇ 350kHz frequency transmitted from the wireless power transmission module is induced to the first sheet 211 side having a relatively high permeability, so that the area corresponding to the first sheet 211
  • the wireless power signal may be induced to the wireless power transmission antenna 12 disposed at the high efficiency.
  • the second sheet 212 may be provided to have a relatively higher permeability than the first sheet at a high frequency of 13.56 MHz, and the first sheet 211 and the second sheet 212 in a frequency band of 13.56 MHz.
  • Have the same permeability may be provided so that the permeability of the second sheet 212 has a relatively smaller value than the permeability of the first sheet 211.
  • the first sheet 211 may be a ribbon sheet including at least one or more of an amorphous alloy and a nano-crystalline alloy
  • the second sheet 212 may be used a ferrite sheet.
  • the ferrite sheet has a relatively higher permeability than the ribbon sheet in the frequency band of 13.56 MHz, when near field communication (NFC) is made, an alternating magnetic field generated by a 13.56 MHz high frequency signal generated from an antenna installed in an RF reader.
  • NFC near field communication
  • the permeability loss ratio of the second sheet 212 is higher than the permeability loss ratio of the first sheet 211.
  • NFC near field communication
  • the ribbon sheet including at least one or more of an amorphous alloy and a nanocrystalline alloy is used as the first sheet 211, and a ferrite sheet is used as the second sheet 212, but the present invention is not limited thereto.
  • the materials of the first sheet 211 and the second sheet 212 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. Put it.
  • the first sheet 211 and the second sheet 212 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 211 As the second sheet 212, a ferrite sheet may be used, and a ribbon sheet including at least one of an amorphous alloy and a nanocrystalline alloy may be used. 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.
  • first sheet 211 and the second sheet 212 when at least one of the first sheet 211 and the second sheet 212 is used a ribbon sheet containing at least one or more of an amorphous alloy and nano-crystalline alloy, a single layer of ribbon sheet may be used As illustrated in FIG. 6, the first sheet 211 and / or the second sheet 212 may be configured in a plurality of ribbon sheets stacked in multiple layers.
  • Magnetic field shielding units (100,200,200 ', 200 ") according to an embodiment of the present invention described above may be applied to the Qi method, and a part of the magnetic force lines generated in the permanent magnet is induced through an attractor (not shown).
  • the magnetic field shielding unit (100,200,200 ', 200 ") according to an embodiment of the present invention can be applied to a magnetic resonance method in which wireless charging is performed using a frequency of 6.78MHz. Reveal.
  • the magnetic field shielding unit 100 may include a shielding unit 100 and an antenna unit 10 as shown in FIGS. 8 and 9. Can be applied.
  • the wireless power transmission module 1 may be implemented as a wireless power transmission module for transmitting a wireless power signal to the electronic device side, as a wireless power receiving module for receiving a wireless power signal transmitted from the wireless power transmission module. It may be implemented.
  • the antenna unit 10 applied to the wireless power transmission module 1 may further include other antennas performing other functions using other frequency bands in addition to the wireless power transmission antenna 12 as described above.
  • the other antenna may be an antenna for MST 13 or an antenna for NFC 14, or may be an antenna for wireless power transmission using a different frequency band from the antenna for wireless power transmission 12.

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Abstract

자기장 차폐유닛이 제공된다. 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 자기장 차폐유닛은 자기장 차폐시트; 및 상기 자기장 차폐시트의 일면에 접착부재를 매개로 부착되어 상기 자기장 차폐시트를 보호하는 기능과 함께 열원에서 발생되는 열을 방출하기 위한 방열 기능을 수행하는 금속보호부재;를 포함한다.

Description

자기장 차폐유닛
본 발명은 자기장 차폐에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자기장을 차폐하여 외부 누출을 방지함과 아울러 소요의 방향으로 집속시키는 자기장 차폐유닛에 관한 것이다.
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 무선방식으로 공급하는 무선전력 송신모듈에 의해 이루어진다.
이때, 상기 무선전력 송신모듈 및 무선전력 수신모듈은 무선 신호를 송신하거나 수신하는 무전 전력 전송용 안테나와 상기 무선 전력 전송용 안테나에서 발생되는 자기장을 차폐하여 외부 누출을 방지함과 아울러 소요의 방향으로 집속시키는 차폐시트 등을 포함한다.
상기 차폐시트는 통상적으로 자성부재가 사용되며, 이 자성부재에는 예를 들어 PET 등과 같은 불소 수지계의 보호필름이 부착됨으로써 차폐시트가 외부로 드러나지 않도록 하고 있다.
그러나 상기와 같은 종래의 보호필름은 재료 자체의 강도가 약하여 외부충격에 의해 찢기거나 쉽게 스크래치가 발생되는 등 보호필름으로서의 기능을 원활하게 수행하지 못한다.
한편, 최근 휴대폰 등과 같은 전자기기는 경박단소형화되고 있으며, 이에 따라 전자기기에 내장되는 부품 또한 경박단소형화가 요구된다. 일례로, 휴대폰에 내장되는 무선 전력 수신 모듈의 경우, 전체 두께가 0.3mm 정도의 매우 얇은 두께로 제작되고 있으며, 앞으로는 더욱 얇아질 것이다.
이에 따라, 상기와 같은 매우 얇은 두께에서 요구되는 특성을 만족시키기 위하여 다각도로 연구 개발이 진행되고 있다. 그 일환으로 무선 전력 수신 모듈을 구성하는 각 부품의 다기능화, 즉 하나의 고유한 기능만을 가지고 있던 부품의 재질이나 형상의 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, 차폐시트의 노출면에 부착되는 보호필름을 금속재질로 대체하여 재질 자체의 강성을 증가시킴으로써 외부충격에 의해 쉽게 손상되는 것을 방지하여 외부환경으로부터의 보호기능을 높일 수 있는 자기장 차폐유닛을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 차폐시트의 일면에 부착되는 보호필름을 열전도성을 갖는 금속박막으로 대체하여 보호기능에 더하여 방열기능을 부가함으로써, 무선전력 전송 모듈의 방열 성능 개선에 도움을 주는 자기장 차폐유닛을 제공하는데 다른 목적이 있다.
상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 자기장 차폐시트; 및 상기 자기장 차폐시트의 일면에 접착부재를 매개로 부착되어 상기 자기장 차폐시트를 보호하는 기능과 함께 열원에서 발생되는 열을 방출하기 위한 방열 기능을 수행하는 금속보호부재;를 포함하는 자기장 차폐유닛을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 금속보호부재는 열전도도가 200W/m·K 이상의 금속박막으로 이루어질 수 있으며, 보다 구체적으로 알루미늄박이나 동박일 수 있다.
또한, 상기 금속보호부재는 상기 자기장 차폐시트의 두께에 대하여 1/9 ~ 1/3의 두께를 갖도록 구비될 수 있다.
또한, 상기 금속보호부재는 일정길이를 갖는 적어도 하나의 슬릿을 포함할 수 있다.
또한, 상기 슬릿은 무선 전력 전송을 위한 무선 전력 전송용 안테나와 대응되는 영역에 형성될 수 있다.
또한, 상기 슬릿은 상기 무선 전력 전송용 안테나를 구성하는 패턴의 길이방향에 대하여 수직하거나 상기 무선 전력 전송용 안테나를 구성하는 패턴의 접선에 대하여 수직한 방향으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 접착부재는 열전도성 성분을 포함할 수 있다.
또한, 상기 금속보호부재는 금속재질로 이루어진 기재층과, 상기 기재층의 적어도 일면에 방사 코팅되는 코팅층을 포함할 수 있으며, 상기 코팅층은 세라믹 또는 산화금속물 중 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
또한, 상기 자기장 차폐시트는 비정질 합금 및 나노 결정립 합금 중 적어도 1종 이상을 포함하는 리본시트, 폴리머 시트 및 페라이트 시트 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 이때, 상기 페라이트 시트는 Mn-Zn 페라이트 시트 또는 Ni-Zn 페라이트 시트일 수 있다.
또한, 상기 자기장 차폐시트는 복수 개의 비정질 합금 및 나노 결정립 합금 중 1종 이상을 포함하는 리본시트가 다층으로 적층되어 구성될 수 있다.
또한, 상기 자기장 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 비정형으로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 자기장 차폐시트는 소정의 주파수 대역에서 서로 다른 특성을 갖는 복수 개의 시트를 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, 자기장 차폐시트의 일면에 부착되는 보호필름을 금속재질로 대체하여 재질 자체의 강성을 증가시킴으로써 외부충격에 의해 쉽게 손상되는 것을 방지하여 차폐시트의 보호기능을 높일 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 자기장 차폐시트의 일면에 부착되는 보호필름을 열전도성을 갖는 금속보호부재으로 대체하여 보호기능에 방열기능을 부가함으로써 방열성능을 개선하면서도 전체두께를 줄여 박형화를 구현할 수 있다.
또한, 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 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자기장 차폐유닛을 나타낸 사시도,
도 2는 도 1의 단면도,
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 자기장 차폐유닛에 적용되는 금속보호부재에 슬릿이 형성되는 경우 슬릿과 무선 전력 전송용 안테나와의 배치관계를 나타낸 개략도,
도 4a 내지 도 4d는 본 발명에 적용되는 금속보호부재에서 슬릿의 다양한 형태를 나타낸 도면,
도 5는 본 발명에 적용되는 금속보호부재에 코팅층이 형성되는 경우를 나타낸 도면,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 자기장 차폐유닛에 적용되는 차폐시트의 일형태를 나타낸 도면,
도 7a 내지 도 7c는 본 발명에 적용되는 차폐시트가 제1시트와 제2시트를 포함하는 경우 제1시트 및 제2시트의 다양한 배치관계를 나타낸 도면,
도 8는 본 발명의 일 실시예에 따른 자기장 차폐유닛이 적용된 무선전력 전송모듈을 개략적으로 나타낸 도면, 그리고,
도 9는 도 8의 단면도이다.
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 자기장 차폐유닛(100)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 자기장 차폐시트(110) 및 금속보호부재(120)를 포함한다.
상기 자기장 차폐시트(110)는 안테나에서 발생되는 자기장을 차폐하여 자기장의 집속도를 높여줌으로써 소정의 주파수 대역을 이용하는 안테나의 성능을 높여주기 위한 것이다.
일례로, 상기 자기장 차폐시트(110)는 소정의 주파수 대역을 이용하여 무선신호를 송신하거나 수신하여 소정의 기능을 수행하는 안테나유닛(10)의 일면에 배치될 수 있다.
이를 위해, 상기 자기장 차폐시트(110)는 상기 안테나유닛(10)에서 발생되는 자기장을 차폐할 수 있도록 자성을 갖는 재질로 이루어진다.
일례로, 상기 자기장 차폐시트(110)는 비정질 합금 및 나노 결정립 합금 중 적어도 1종 이상을 포함하는 리본시트, 페라이트 시트 또는 폴리머 시트 등이 사용될 수 있다.
이때, 상기 페라이트 시트는 소결 페라이트 시트일 수 있으며, Ni-Zn 페라이트 또는 Mn-Zn 페라이트가 사용될 수 있다. 더불어, 상기 비정질 합금 또는 나노결정립 합금은 Fe계 또는 Co계 자성 합금이 사용될 수 있다.
한편, 상기 자기장 차폐시트(110')는 도 6에 도시된 바와 같이 복수 개의 자성시트(111a,111b,111c)가 다층으로 적층된 형태일 수 있고, 상기 자기장 차폐시트(110)는 전체적인 저항을 높여 와전류의 발생을 억제할 수 있도록 복수 개의 미세 조각으로 분리 형성될 수 있으며, 복수 개의 미세 조각들은 서로 이웃하는 미세 조각들 간에 전체적으로 절연되거나 부분적으로 절연되도록 구비될 수 있다. 이때, 상기 복수 개의 미세 조각은 1㎛ ~ 3mm의 크기로 구비될 수 있으며, 각각의 조각들은 비정형으로 랜덤하게 이루어질 수 있다.
그리고 상기 자기장 차폐시트(110)가 복수 개의 미세조각으로 분리형성된 각각의 시트(111a,111b,111c)가 다층으로 적층되어 구성되는 경우 각각의 시트 사이에는 비전도성 성분을 포함하는 접착부재(111d)가 배치될 수 있다. 이를 통해, 서로 적층되는 한 쌍의 시트 사이에 상기 접착부재(111d)의 일부 또는 전부가 각각의 시트를 구성하는 복수 개의 미세 조각 사이에 스며들어 서로 이웃하는 미세조각들을 전체적으로 또는 부분적으로 절연하는 역할을 수행할 수도 있다. 여기서, 상기 접착부재(111d)는 액상 또는 겔상으로 이루어진 무기재 타입의 접착제로 구비될 수도 있으며, 필름 형태의 기재의 일면 또는 양면에 접착제가 도포된 기재 타입으로 구비될 수도 있다.
일례로써, 상기 자기장 차폐시트는 비정질 합금 및 나노 결정립 합금 중 적어도 1종 이상을 포함하는 복수 개의 리본시트(111a,111b,111c)가 다층으로 적층된 형태로 구성될 수 있고, 각각의 리본시트(111a,111b,111c)가 비정형으로 이루어진 복수 개의 미세조각으로 분리형성될 수 있으며, 서로 적층되는 리본시트 사이에 개재되는 접착부재(111d)가 미세조각 사이에 스며들어 서로 이웃하는 미세조각들을 전체적으로 또는 부분적으로 절연하는 역할을 수행할 수 있다.
한편, 상기 안테나유닛(10)은 소정의 주파수 대역을 이용하여 무선신호를 송신하거나 수신하기 위한 적어도 하나의 안테나를 포함할 수 있으며, 서로 다른 주파수 대역을 이용하여 서로 다른 역할을 수행하는 복수 개의 안테나(12,13,14)로 구성될 수 있다.
일례로, 상기 복수 개의 안테나(12,13,14)는 무선전력 전송용 안테나(12), MST용 안테나(13) 및 NFC용 안테나(14) 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다(도 3a, 도 3b 및 도 7 참조).
여기서, 상기 복수 개의 안테나(12,13,14)는 시계방향 또는 반시계 방향으로 권선되는 원형, 타원형 또는 사각형상의 평판형 코일로 구성될 수도 있고, 폴리이미드(PI)나 PET 등과 같은 합성수지로 이루어진 회로기판(11)의 적어도 일면에 동박 등과 같은 전도체를 루프 형태로 패터닝하거나 전도성 잉크를 사용하여 루프 형상의 금속 패턴으로 형성될 수도 있으며, 평판형 코일과 회로기판(11)의 일면에 ㅎ형성된 금속 패턴이 상호 조합된 형태일 수도 있다.
상기 금속보호부재(120)는 상기 자기장 차폐시트(110)의 일면에 접착부재(130)를 매개로 부착될 수 있다. 바람직하게는 상기 금속보호부재(120)는 상기 자기장 차폐시트(110)를 기준으로 상기 안테나유닛(10)의 반대면, 달리 말하면 외부로 노출되는 자기장 차폐시트(110)의 노출면에 배치될 수 있다.
이때, 상기 금속보호부재(120)는 상기 자기장 차폐시트(110)를 보호하는 보호기능과 함께 열원에서 발생된 열을 외부로 방출하는 방열기능을 동시에 수행할 수 있다.
다시 말하면, 본 발명에 적용되는 금속보호부재(120)는 보호시트로서의 기능과 함께 방열시트로서의 기능을 동시에 수행할 수 있다.
이를 위해, 상기 금속보호부재(120)는 열전도성을 갖는 금속재질로 이루어질 수 있다. 이를 통해, 상기 금속보호부재(120)는 열원으로부터 전달된 열을 외부로 방출함으로써 흑연과 같은 별도의 방열부재를 사용하지 않더라도 상기 금속보호부재(120)을 통해 방열성능을 확보할 수 있다.
이때, 상기 금속보호부재(120)는 자기장 차폐유닛(100)의 전체두께가 증가하지 않도록 얇은 두께를 갖도록 구비될 수 있으며, 상기 자기장 차폐시트(110)에 비하여 상대적으로 얇은 두께를 갖도록 구비될 수 있다. 바람직하게는, 상기 금속보호부재(120)는 자기장 차폐시트(110)의 두께에 대하여 1/9 ~ 1/3의 두께를 갖도록 구비될 수 있다.
즉, 상기 금속보호부재(120)은 상기 자기장 차폐시트(110)를 보호하기 위하여 자기장 차폐시트(110)의 적어도 일면에 부착되던 종래의 보호필름과 대략 동일한 두께를 갖도록 구비되어 상기 자기장 차폐시트(110)의 일면에 부착됨으로써 단순히 자기장 차폐시트(110)를 보호하기 위하여 사용되던 종래의 보호필름을 대체할 수 있다.
이에 따라, 상기 금속보호부재(120)는 단순히 자기장 차폐시트(110)를 외부환경으로부터 보호하던 종래의 보호필름과는 달리 상기 자기장 차폐시트(110)를 보호하는 역할과 더불어 열을 외부로 방출하기 위한 방열 기능을 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 있으며, 상기 금속보호부재(120)는 상기 자기장 차폐시트(110)의 두께에 대하여 1/9 ~ 1/3의 두께를 갖도록 구비될 수 있다.
일례로, 상기 금속보호부재(120)는 열전도도가 200W/m·K 이상인 금속박막일 수 있으며, 상기 금속박막은 상기 자기장 차폐시트(110)의 두께에 대하여 1/9 ~ 1/3의 두께를 갖도록 구비될 수 있다. 구체적인 예로써, 상기 금속보호부재(120)는 소정의 면적을 갖는 판상의 알루미늄박 또는 동박일 수 있다.
이를 통해, 본 발명에 따른 자기장 차폐유닛(100)은 금속보호부재(120)가 매우 얇은 두께를 갖는 금속재질로 이루어져 자기장 차폐시트(110)의 일면에 접착부재(130)를 매개로 직접 부착됨으로써 단순히 보호기능만을 수행하던 종래의 보호필름과 동일한 두께 또는 그 이하의 두께를 가지면서도 보호기능에 방열기능이 부가될 수 있다.
이로 인해, 본 발명에 따른 자기장 차폐유닛(100)의 전체두께를 증가시키지 않으면서도 금속보호부재(120)를 통해 보호기능과 방열기능을 동시에 수행할 수 있게 되므로, 본 발명에 따른 자기장 차폐유닛(100)만을 사용하더라도 자기장을 차폐하는 차폐기능과 방열을 위한 방열기능을 동시에 수행할 수 있다.
더불어, 상기 금속보호부재(120)는 금속재질로 이루어져 재료 자체의 강성이 증가되므로 PET와 같은 소재로 이루어진 종래의 보호필름에 비하여 상대적으로 강성이 증가될 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 자기장 차폐유닛(100)은 외부충격에 의해 찢기거나 스크래치와 같은 손상이 쉽게 발생되던 종래의 보호필름을 대체하는 금속보호부재(120)가 재료 자체의 강성이 큰 금속재질로 이루어짐으로써 자기장 차폐시트(110)를 외부충격으로부터 안정적으로 보호할 수 있다. 이를 통해, 상기 자기장 차폐시트(110)는 금속보호부재(120)를 통해 보호되어 외부충격에 의한 크랙 및 균열과 같은 변형이 방지됨으로써 특성변화를 최소화할 수 있다.
일례로, 본 발명에 따른 자기장 차폐유닛(100)이 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 안테나유닛(10)과 차폐유닛(100)을 포함하는 무선 전력 전송모듈(1)에 적용될 수 있다. 특히, 상기 무선 전력 전송모듈(1)이 전체두께의 제약이 심한 무선전력 수신모듈로 구현되는 경우 상기 안테나유닛(10)을 포함하는 열원에서 발생되는 열이 금속보호부재(120)를 통해 외부로 방출됨으로써 방열을 위한 별도의 방열부재를 사용할 필요가 없게 되므로 무선전력 수신모듈의 전체두께를 더욱 줄일 수 있다.
이때, 상기 금속보호부재(120)가 부착되지 않는 자기장 차폐시트(110)의 타면에는 자기장 차폐시트(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 접착부재(130)를 매개로 부착될 수도 있다.
이에 따라, 본 발명에 따른 자기장 차폐유닛(100)의 일면에 안테나유닛(10)이 부착되는 경우 상기 보호필름(140)을 제거함으로써 상기 보호필름(140)과 자기장 차폐시트(110) 사이에 배치된 접착부재(130)를 이용하여 안테나유닛(10)을 상기 자기장 차폐시트(110)의 일면에 직접 부착시킬 수 있다.
한편, 상기 접착부재(130)는 열전도성 성분을 포함함으로써 방열효과를 더욱 높일 수도 있다. 이와 같은 접착부재(130)는 열전도성 성분을 포함하는 액상 또는 겔상으로 이루어진 무기재 타입의 접착제로 구비될 수도 있고, 판상의 기재와 이 기재의 적어도 일면에 열전도성 성분을 포함하는 액상 또는 겔상의 접착제가 도포된 기재 타입으로 구비될 수도 있다.
일례로, 상기 접착제는 선택되는 접착방식에 따라 열경화 또는 광경화 타입의 접착성분을 포함하거나 감압접착 타입의 접착성분을 포함할 수 있다. 상기 접착성분은 통상적으로 사용되는 아크릴계, 우레탄계, 에폭시 및 실리콘계 접착성분 등으로부터 선택될 수 있으며, 접착성분을 가교시키기 위한 통상적으로 사용되는 경화제를 더 포함할 수 있다. 상기 경화제는 선택되는 접착성분의 구체적 종류, 접착방식을 고려하여 선택될 수 있음에 따라 본 발명에서는 이에 대해 특별히 한정하지 않는다.
또한, 상기 접착제는 방열성의 발현을 위하여 열전도성 성분을 더 포함할 수 있고, 열전도성을 가지는 것이면 그 종류는 제한되지 않는다.　이에 대한 비제한적인 예로써, 상기 열전도성 성분은 금속, 무기물, 유기물 또는 이들이 혼합된 형태를 사용할 수 있다.
구체적으로, 상기 열전도성 성분은 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 성분은 위에서 나열한 물질 중에서 그라파이트, 그래핀, 탄소나노튜브(CNT) 및 탄소나노섬유(CNF) 등으로 이루어진 군중에서 선택된 하나 이상의 탄소소재를 포함할 수 있다.
바람직한 일례로서, 상기 접착제는 접착성분, 경화제, 열전도성 성분으로 카본계 필러 및 방열성 및 부착성 향상을 위한 물성증진성분을 포함하는 방열 접착층 형성 조성물을 통해 형성될 수 있으며, 상기 카본계 필러는 방열접착층 형성 조성물 중 0.1 ~ 60중량%로 포함될 수 있고, 물성증진성분은 상기 카본계 필러 100 중량부에 대하여 물성증진성분이 0.01~ 20 중량부로 포함될 수 있으며, 잔량이 접착성분 및 경화제일 수 있다.
이때, 상기 경화재는 접착성분 100 중량부에 대해 5 ~ 300 중량부로 포함될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니며, 목적에 따라 조성비는 변경될 수 있다.
상기 접착성분은 바람직하게는 에폭시 수지일 수 있고, 이에 대한 비제한적인 예로써, 글리시딜에테르형 에폭시 수지, 글리시딜아민형 에폭시 수지, 글리시딜에스테르형 에폭시 수지, 선형 지방족형(linear Aliphatic) 에폭시 수지, 지환족형(cyclo Aliphatic) 에폭시 수지, 복소환 함유 에폭시 수지, 치환형 에폭시 수지, 나프탈렌계 에폭시수지 및 이들의 유도체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다.
상기 경화제는 에폭시수지를 접착성분으로 포함하는 경우 다가히드록시화합물, 지방족 아민류, 방향족 아민류, 산무수계 및 잠재성 경화제 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 상기 카본계 필러는 단일벽탄소나노튜브, 이중벽 탄소나노튜브, 다중벽 탄소나노튜브, 그라핀, 그라핀 옥사이드, 그라핀 나노 플레이트, 그라파이트, 카본블랙 및 탄소-금속 복합체로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
상기 물성증진성분은 바람직하게는 실란계 화합물을 포함할 수 있으며, 상기 실란계 화합물은 3-[N-아닐-N-(2-아미노에틸)] 아미노프로필트리메톡시실란, 3-(N-아닐-N-글리시딜)아미노프로필트리메톡시실란, 3-(N-아닐-N-메타아크릴로닐]아미노프로필트리메톡시실란, 3-글리시딜 옥시프로필메틸에톡시실란, N,N-Bis[3-(트리메톡시시닐)프로필]메타아크릴아마이드, γ-글리시독시트리메틸디메톡시실란, 3-글리시딜옥시프로필트리메톡시실란, 3-글리시딜옥시프로필트리에톡시실란, 3-글리시딜옥시프로필메틸메톡시실란, 베타(3, 4 -에폭시사이클로헥실)에틸트리메톡시실, 3-메타아크릴록시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디메톡시실란,헵타데카플루오로데시트리메톡시실란, 3-메타아크릴록시프로필메틸디메톡시실란,3-메타아크릴록시프로필트리스 (트리메틸실록시)실란, 메틸트리스(디메틸시록시)실란, 3-아미노프로필트리에폭시 실란, 3-메르캅토프로필트리메톡시 실란 및 N-(β-아미노에틸)-γ-아미노프로필트리메톡시실란으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 방열접착층 형성 조성물은 그 밖에도 분산제, 분산안정제, 레벨링제, pH 조절제, 이온포착제, 점도조정제, 요변성(搖變性) 부여제, 산화방지제, 열안정제, 광안정제, 자외선흡수제, 착색제, 탈수제, 난연제, 대전방지제, 방미제(防黴劑) 및 방부제 등의 각종 첨가제의 1종류 또는 2종류 이상이 첨가될 수도 있다. 상기 기재된 각종 첨가제는 당업계에 공지된 것을 사용할 수 있어 본 발명에서 특별히 한정하지 않는다. 또한, 상기 방열접착층 형성성분은 용제를 더 포함할 수 있고, 선택되는 접착성분에 따라 이에 맞는 통상의 용제를 선택할 수 있어 본 발명에서는 이를 특별히 한정하지 않는다.
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.
이와 같은 산화막은 부식을 막아 갈라짐을 최소화하고 표면적 증가에 따른 밀착력 및 접착력을 향상시키며 재료 자체의 방사율을 높여 전체적인 두께를 증가시키지 않으면서도 방열특성을 더욱 높여줄 수 있다.
더불어, 상기 금속재질의 표면에 형성된 산화막은 절연층의 역할을 수행하여 전체적인 저항값을 높여 줌으로써 무선 충전시 와전류의 발생을 줄여 충전효율 역시 높여줄 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 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 일정길이를 갖는 적어도 하나의 슬릿(122)이 형성될 수 있다. 이와 같은 슬릿(122)은 상기 금속보호부재(120)의 자체저항을 높여줌으로써 와전류의 발생을 억제할 수 있다.
특히, 본 발명에 따른 자기장 차폐유닛(100)이 적어도 하나의 무선전력 전송용 안테나(12)를 포함하는 무선 전력 전송모듈(1)에 적용되는 경우 상기 금속보호부재(120)에 형성된 슬릿(122)을 통하여 와전류의 발생을 억제함으로써 무선 충전효율을 높일 수 있다.
여기서, 상기 슬릿(122)은 상기 금속보호부재(120)의 전체면적에 대하여 전체적으로 형성될 수도 있고 부분적으로 형성될 수도 있다. 더불어, 상기 슬릿(122)이 복수 개로 형성되는 경우 상기 복수 개의 슬릿(122)은 일정한 패턴으로 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 4a 내지 도 4d에 도시된 바와 같이 다양한 형태로 형성될 수 있다. 즉, 상기 슬릿(122)은 상기 금속보호부재(120)의 내부에 소정의 길이로 관통형성되는 절개부(122a)의 형태일 수 있고(도 4a 및 도 4b 참조), 상기 금속보호부재(120)의 테두리로부터 내측으로 일정길이 관통형성되는 절개부(122a)의 형태일 수 있으며(도 4c 및 도 4d 참조), 상기 금속보호부재(120)의 내부에 소정의 면적으로 관통형성되는 관통구(122b)의 형태일 수 있다(도 4b 내지 도 4d 참조). 더불어, 상기 절개부(122a) 및 관통구(122b)가 서로 조합된 형태일 수 있으며(도 4b 내지 도 4d 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, 상기 슬릿(122)은 상기 자기장 차폐유닛(100)의 일면에 배치되는 안테나유닛(10)이 무선전력 전송용 안테나(12)를 포함하는 경우, 상기 무선전력 전송용 안테나(12)와 대응되는 영역에 형성될 수 있으며, 상기 무선전력 전송용 안테나(12)를 구성하는 패턴과 수직한 방향으로 형성될 수 있다.
즉, 상기 슬릿(122)은 도 3a에 도시된 바와 같이 상기 무선전력 전송용 안테나(12)가 직사각형의 패턴으로 형성되는 경우 상기 무선전력 전송용 안테나(12)를 구성하는 패턴의 길이방향에 대하여 수직한 방향으로 일정길이를 갖도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 슬릿(122)은 도 3b에 도시된 바와 같이 상기 무선전력 전송용 안테나(12)가 원형의 패턴으로 형성되는 경우 상기 무선전력 전송용 안테나(12)를 구성하는 패턴의 접선에 대하여 수직한 방향으로 일정길이를 갖도록 형성될 수도 있다.
더불어, 도시하지는 않았지만 상기 무선전력 전송용 안테나(12)가 직선구간과 곡선구간을 모두 갖는 형태로 구비되는 경우 상기 직선구간에 형성되는 슬릿은 도 3a와 같이 상기 무선전력 전송용 안테나(12)를 구성하는 패턴의 길이방향에 대하여 수직한 방향으로 일정길이를 갖도록 형성될 수 있고, 상기 곡선구간에 형성되는 슬릿은 도 3b와 같이 상기 무선전력 전송용 안테나(12)를 구성하는 패턴의 접선에 대하여 수직한 방향으로 일정길이를 갖도록 형성될 수 있다.
한편, 본 발명에 적용되는 자기장 차폐시트는 상기 안테나유닛(10)이 서로 다른 역할을 수행하는 복수 개의 안테나(12,13,14)를 포함하는 경우 각각의 안테나(12,13,14)에 대응하여 해당 안테나의 성능을 높여줄 수 있도록 서로 다른 특성을 갖는 복수 개의 시트(211,212)로 구비될 수 있다.
일례로, 상기 안테나유닛(10)이 서로 다른 주파수 대역에서 작동하는 무선전력 전송용 안테나(12) 및 NFC용 안테나(14)를 포함하는 경우 상기 자기장 차폐시트(210,210',210")는 소정의 주파수 대역에서 해당 안테나의 성능을 각각 향상시킬 수 있도록 서로 다른 특성을 갖는 제1시트(211) 및 제2시트(212)를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 안테나유닛(10)은 MST용 안테나(13)를 더 포함할 수 있다.
구체적으로 설명하면, 상기 제1시트(211)는 상기 무선전력 전송용 안테나(12)의 성능을 높여줄 수 있도록 상기 무선전력 전송용 안테나(12)와 대응되는 영역에 배치될 수 있으며, 상기 제2시트(212)는 상기 NFC용 안테나(14)의 성능을 높여줄 수 있도록 상기 NFC용 안테나(14)와 대응되는 영역에 배치될 수 있다.
여기서, 상기 제1시트(211)는 상기 무선전력 전송용 안테나(12)를 포함하는 면적을 갖도록 구비될 수 있으며, 상기 제2시트(212)는 상기 NFC용 안테나(14)를 포함하는 면적을 갖도록 구비될 수 있다. 더불어, 상기 제1시트(211)는 상기 무선전력 전송용 안테나(12)의 외측에 MST용 안테나(13)가 배치되는 경우 상기 MST용 안테나(13)의 직상부 영역을 포함할 수도 있고 포함하지 않을 수도 있음을 밝혀둔다.
이때, 상기 자기장 차폐시트(210)는 상기 제1시트(211)가 제2시트(212)의 일면에 적층되는 형태일 수도 있다(도 7a 참조). 더불어, 상기 자기장 차폐시트(210',210")는 전체적인 두께를 줄여 박형화를 구현할 수 있도록 상기 제2시트(212)와 동일한 두께를 갖는 제1시트(211)가 상기 제2시트(212)에 삽입된 형태일 수도 있고(도 7b 참조), 상기 제2시트(212)보다 얇은 두께를 갖는 제1시트(211)가 상기 제2시트(212)의 일면에 삽입된 형태일 수도 있다(도 7c참조).
한편, 상기 제1시트(211) 및 제2시트(212)는 소정의 주파수 대역에서 서로 다른 투자율이나 서로 다른 포화자기장을 갖도록 구비될 수도 있으며, 소정의 주파수 대역에서 상기 제1시트(211) 및 제2시트(212)의 투자율이 동일한 경우 투자손실률이 서로 다른 값을 갖도록 구비될 수도 있다.
구체적으로 설명하면, 상기 제1시트(211)는 저주파 대역인 350kHz 이하의 주파수 대역에서 상기 제2시트보다 상대적으로 높은 투자율을 갖도록 구비될 수 있고, 350kHz 이하의 주파수 대역에서 상기 제2시트보다 상대적으로 큰 포화자기장을 갖도록 구비될 수 있으며, 350kHz 이하의 주파수 대역에서 상기 제1시트(211) 및 제2시트(212)가 서로 동일한 투자율을 갖는 경우 상기 제1시트(211)의 투자손실률이 상기 제2시트(212)의 투자손실률보다 상대적으로 작은 값을 갖도록 구비될 수 있다.
일례로, 상기 제1시트(211)는 비정질 합금 및 나노 결정립 합금 중 적어도 1종 이상을 포함하는 리본시트가 사용될 수 있으며, 상기 제2시트(212)는 페라이트 시트가 사용될 수 있다.
이는, 상기 비정질 합금 및 나노 결정립 합금 중 적어도 1종 이상을 포함하는 리본시트가 350kHz 이하의 주파수 대역에서 페라이트 시트보다 상대적으로 높은 투자율을 갖기 때문에 무선 충전시 무전전력 송신모듈로부터 전송되는 100~350kHz 주파수의 전력 전송에 따라 생성되는 교류 자기장이 상대적으로 높은 투자율을 갖는 제1시트(211)측으로 유도됨으로써 상기 제1시트(211) 측에 배치된 무선전력 전송용 안테나(12)측으로 무선 전력신호가 높은 효율로 수신되도록 유도할 수 있다.
한편, 상기 자기장 차폐시트(210,210',210")가 무선전력 수신모듈로 구현되고 무선전력 송신모듈에 영구자석이 구비되는 경우, 상기 자기장 차폐시트(210,210',210")는 상기 영구자석에 의한 직류 자기장도 모두 차폐하는 것이 요구된다. 그런데, 상기 직류 자기장은 안테나유닛(10)에서 발생하는 교류 자기장이 자기장 차폐시트(210,210',210")에 미치는 영향보다 더 크기 때문에 자기장 차폐시트를 자기 포화시켜 자기장 차폐시트로서의 성능을 떨어뜨리거나 전력전송 효율을 급격하게 떨어뜨리는 문제가 발생될 수 있다.
이에 따라, 무선전력 송신모듈에 영구자석이 포함되는 경우 영구자석에 의해 자기장 차폐시트가 자기포화되는 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(12)와 대응되는 영역에 배치되는 제1시트(211)는 무선 충전이 이루어지는 100~350kHz의 주파수 대역에서 영구자석에 의한 자화를 방지함으로써 원활한 무선 충전이 이루어질 수 있다.
더불어, 100~350kHz의 주파수 대역에서 상기 제1시트(211) 및 제2시트(212)가 서로 동일한 투자율을 갖더라도 상기 제1시트(211)의 투자손실률이 상기 제2시트(212)의 투자손실률보다 상대적으로 작은 값을 갖도록 구비되면 결과적으로 무선 충전 작동시 투자손실률에 의한 투자율의 손실이 줄어들게 된다.
이에 따라, 무선전력 송신모듈로부터 전송되는 100~350kHz 주파수의 전력 전송에 따라 생성되는 교류 자기장이 상대적으로 높은 투자율을 갖는 제1시트(211)측으로 유도됨으로써 상기 제1시트(211)와 대응되는 영역에 배치된 무선전력 전송용 안테나(12)측으로 무선 전력신호가 높은 효율로 수신되도록 유도할 수 있다.
한편, 상기 제2시트(212)는 고주파인 13.56MHz에서 상기 제1시트보다 상대적으로 높은 투자율을 갖도록 구비될 수 있고, 13.56MHz의 주파수 대역에서 상기 제1시트(211) 및 제2시트(212)가 서로 동일한 투자율을 갖는 경우 상기 제2시트(212)의 투자손실률이 상기 제1시트(211)의 투자손실률보다 상대적으로 작은 값을 갖도록 구비될 수 있다.
일례로, 상기 제1시트(211)는 비정질 합금 및 나노 결정립 합금 중 적어도 1종 이상을 포함하는 리본시트가 사용될 수 있으며, 상기 제2시트(212)는 페라이트 시트가 사용될 수 있다.
이는, 상기 페라이트 시트가 13.56MHz의 주파수 대역에서 상기 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(212)측으로 유도됨으로써 상기 제2시트(212)와 대응되는 영역에 배치된 NFC용 안테나(14)측으로 고주파신호가 높은 효율로 수신되도록 유도할 수 있다.
또한, 13.56MHz의 주파수에서 상기 제1시트(211) 및 제2시트(212)가 서로 동일한 투자율을 갖더라도 상기 제2시트(212)의 투자손실률이 상기 제1시트(211)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(212)측으로 유도됨으로써 상기 제2시트(212) 측에 배치된 NFC용 안테나(14)측으로 고주파신호가 높은 효율로 수신되도록 유도할 수 있다.
여기서, 상기 제1시트(211)로서 비정질 합금 및 나노결정립 합금 중 적어도 1종 이상을 포함하는 리본시트가 사용되고, 상기 제2시트(212)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(211) 및 제2시트(212)의 재질은 다양하게 변경될 수 있음을 밝혀둔다.
일례로, 상기 제1시트(211) 및 제2시트(212)는 350kHz 이하의 주파수 대역 및/또는 13.56MHz의 주파수에서 서로 다른 투자율을 갖는 동일한 재질로 이루어질 수도 있으며, 상기 제1시트(211)로서 페라이트 시트가 사용될 수도 있고 상기 제2시트(212)로서 비정질 합금 및 나노 결정립 합금 중 적어도 1종 이상을 포함하는 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(211) 및 제2시트(212) 중 적어도 어느 하나가 비정질 합금 및 나노 결정립 합금 중 적어도 1종 이상을 포함하는 리본시트가 사용되는 경우, 단층의 리본시트가 사용될 수도 있지만, 도 6에 도시된 바와 같이 복수 개의 리본시트가 다층으로 적층된 형태로 제1시트(211) 및/또는 제2시트(212)가 구성될 수도 있다.
상술한 본 발명의 일실시예에 따른 자기장 차폐유닛(100,200,200',200")은 Qi 방식에 적용될 수도 있고, 영구자석에서 발생되는 자기력선의 일부가 어트랙터(미도시)를 통해 유도되는 PMA 방식의 무선충전에 적용될 수도 있음을 밝혀둔다. 더불어, 본 발명의 일실시예에 따른 자기장 차폐유닛(100,200,200',200")은 6.78MHz의 주파수를 이용하여 무선충전이 이루어지는 자기공진방식에도 적용될 수 있음을 밝혀둔다.
일례로써, 본 발명의 일 실시예에 따른 자기장 차폐유닛(100)은 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 차폐유닛(100) 및 안테나유닛(10)을 포함하는 무선전력 전송모듈(1)에 적용될 수 있다.
여기서, 상기 무선전력 전송모듈(1)은 전자기기 측으로 무선 전력 신호를 송출하기 위한 무선전력 송신모듈로 구현될 수도 있고, 무선전력 송신모듈로부터 송출되는 무선 전력 신호를 수신하기 위한 무선전력 수신모듈로 구현될 수도 있다.
더불어, 상기 무선전력 전송모듈(1)에 적용되는 안테나유닛(10)은 상술한 바와 같이 무선전력 전송용 안테나(12) 이외에 다른 주파수 대역을 이용하여 다른 기능을 수행하는 다른 안테나를 더 포함할 수 있다. 일례로, 상기 다른 안테나는 MST용 안테나(13) 또는 NFC용 안테나(14)일 수 있으며, 상기 무선전력 전송용 안테나(12)와 다른 주파수 대역을 이용하는 무선전력 전송용 안테나일 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 (15)

  1. 자기장 차폐시트; 및
    상기 자기장 차폐시트의 일면에 접착부재를 매개로 부착되어 상기 자기장 차폐시트를 보호하는 기능과 함께 열원에서 발생되는 열을 방출하기 위한 방열 기능을 수행하는 금속보호부재;를 포함하는 자기장 차폐유닛.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 금속보호부재는 열전도도가 200W/m·K 이상의 금속박막인 자기장 차폐유닛.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 금속박막은 알루미늄박 또는 동박인 자기장 차폐유닛.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 금속보호부재는 상기 자기장 차폐시트의 두께에 대하여 1/9 ~ 1/3의 두께를 갖도록 구비되는 자기장 차폐유닛.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 금속보호부재는 일정길이를 갖는 적어도 하나의 슬릿을 포함하는 자기장 차폐유닛.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 슬릿은 무선 전력 전송용 안테나와 대응되는 영역에 형성되는 자기장 차폐유닛.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 슬릿은 상기 무선 전력 전송용 안테나를 구성하는 패턴의 길이방향에 대하여 수직하거나 상기 무선 전력 전송용 안테나를 구성하는 패턴의 접선에 대하여 수직한 방향으로 형성되는 자기장 차폐유닛.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 접착부재는 열전도성 성분을 포함하는 자기장 차폐유닛.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 금속보호부재는 금속재질로 이루어진 기재층과, 상기 기재층의 적어도 일면에 방사 코팅되는 코팅층을 포함하는 자기장 차폐유닛.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 자기장 차폐시트는 비정질 합금 및 나노 결정립 합금 중 적어도 1종 이상을 포함하는 리본시트, 폴리머 시트 및 페라이트 시트 중 어느 하나를 포함하는 자기장 차폐유닛.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 자기장 차폐시트는 비정질 합금 및 나노 결정립 합금 중 적어도 1종 이상을 포함하는 리본시트가 다층으로 적층되는 자기장 차폐유닛.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 자기장 차폐시트는 복수 개의 미세 조각으로 분리형성되는 자기장 차폐유닛.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 복수 개의 미세 조각들은 서로 이웃하는 미세 조각들 간에 전체적으로 절연되거나 부분적으로 절연되는 자기장 차폐유닛.
  14. 제 12항에 있어서,
    상기 복수 개의 미세 조각은 비정형으로 이루어지는 자기장 차폐유닛.
  15. 제 1항에 있어서,
    상기 자기장 차폐시트는 소정의 주파수 대역에서 서로 다른 특성을 갖는 복수 개의 시트를 포함하는 자기장 차폐유닛.
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