WO2019088505A1 - 무선충전장치 - Google Patents

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WO2019088505A1
WO2019088505A1 PCT/KR2018/012172 KR2018012172W WO2019088505A1 WO 2019088505 A1 WO2019088505 A1 WO 2019088505A1 KR 2018012172 W KR2018012172 W KR 2018012172W WO 2019088505 A1 WO2019088505 A1 WO 2019088505A1
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WO
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conductive pattern
coil
insulating layer
terminal
wireless charging
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Application number
PCT/KR2018/012172
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English (en)
French (fr)
Inventor
오세원
김영환
Original Assignee
엘지이노텍 주식회사
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Publication date
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    • H01F38/00—Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
    • H01F38/14—Inductive couplings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
    • H—ELECTRICITY
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    • H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/29—Terminals; Tapping arrangements for signal inductances
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/10—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
    • H02J50/12—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling of the resonant type

Definitions

  • An embodiment relates to a wireless charging device.
  • a portable terminal such as a mobile phone and a notebook computer includes a battery for storing electric power and a circuit for charging and discharging the battery. In order for the battery of such a terminal to be charged, power must be supplied from an external charging device.
  • the terminal supply method converts a commercial power supply into a voltage and a current corresponding to the battery, and supplies electrical energy corresponding to the converted voltage and current to the battery.
  • This terminal supply method requires a physical cable or a wire. Therefore, when a large number of terminals are provided, many cables occupy a considerable working space, which makes it difficult to arrange them. Also, the terminal supply method may cause problems such as instantaneous discharge due to different potential difference between terminals, burnout due to foreign substances, fire, natural discharge, battery life and deterioration of performance.
  • a charging system (hereinafter referred to as a "wireless charging system") and a control method using a method of transmitting power wirelessly are proposed.
  • wireless charging users have been rapidly increasing. Accordingly, terminal manufacturers are also introducing portable terminals equipped with a wireless charging function.
  • a wireless charging system comprises a wireless power transmitter for supplying electric energy in a wireless power transmission mode and a wireless power receiver for receiving electric energy supplied from a wireless power transmitter to charge the battery.
  • Conventional wireless charging coils are composed of FPCB type for space utilization and precision design. Particularly, in the FPCB type wireless charging coil, a double-sided FPCB is applied in order to apply a signal to the inner end of the coil.
  • the double-sided FPCB has a problem that the process becomes complicated and the price increases because of formation of a via for connecting the coil, formation of an insulating layer for insulation, increase of a coil material, and the like.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a wireless charging coil, a manufacturing method thereof, and a wireless charging device having the same.
  • Still another object of the present invention is to provide a wireless charging coil with reduced thickness, a method of manufacturing the same, and a wireless charging apparatus having the same.
  • a wireless charging apparatus including: a first insulation layer; A coil portion disposed on the first insulating layer and including a coil wound multiple times from an inner end to an outer end; A first terminal disposed on the first insulating layer; A first lead portion connecting an outer end of the coil portion and the first terminal; A second terminal disposed on the first insulating layer; A second insulating layer disposed on the coil portion; And a connecting portion disposed on the second insulating layer and connecting an inner end of the coil portion to the second terminal, wherein the second insulating layer includes a first penetrating portion and a second penetrating portion, Is connected to an inner end of the coil portion through the first penetrating portion, the connecting portion is connected to the second terminal through the second penetrating portion, and the connecting portion includes a first conductive pattern including silver, And a second conductive pattern comprising copper on the second conductive pattern.
  • the first conductive pattern may be formed by printing.
  • the second conductive pattern may be formed by plating.
  • connection portion may include a third conductive pattern including nickel on the second conductive pattern.
  • the third conductive pattern may be formed by plating.
  • the thickness of the second conductive pattern may be larger than the thickness of the first conductive pattern.
  • the thickness of the first conductive pattern may be larger than the thickness of the third conductive pattern.
  • a wireless charging apparatus includes: a first insulating layer; A coil portion disposed on the first insulating layer and including a coil wound multiple times from an inner end to an outer end; A first terminal disposed on the first insulating layer; A first lead portion connecting an outer end of the coil portion and the first terminal; A second terminal disposed on the first insulating layer; A second insulating layer disposed on the coil portion; And a connecting portion disposed on the second insulating layer and connecting an inner end of the coil portion to the second terminal, wherein the second insulating layer includes a first penetrating portion and a second penetrating portion, Is connected to the inner end of the coil portion through the first penetrating portion, the connecting portion is connected to the second terminal through the second penetrating portion, and the connecting portion is formed on the printed first conductive pattern and the second conductive pattern And may include a plated second conductive pattern.
  • connection portion may include a third conductive pattern plated on the second conductive pattern.
  • the first conductive pattern may include silver
  • the second conductive pattern may include copper
  • Embodiments can provide a wireless charging coil, a manufacturing method thereof, and a wireless charging device having the same.
  • the embodiment can provide a wireless charging coil having a simple process and a reduced material cost, a manufacturing method thereof, and a wireless charging device having the same.
  • the embodiment can provide a wireless charging coil whose thickness is reduced, a manufacturing method thereof, and a wireless charging apparatus having the same.
  • the embodiment can provide a wireless charging coil having excellent resistance characteristics, a manufacturing method thereof, and a wireless charging device having the same.
  • the embodiment can provide a wireless charging coil having high durability, a method of manufacturing the same, and a wireless charging apparatus having the same.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a wireless charging system in accordance with an embodiment.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a structure of a wireless power transmitter according to an embodiment.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating the structure of a wireless power receiver in conjunction with the wireless power transmitter of FIG.
  • FIG. 4 is a top plan view of a wireless charging coil according to one embodiment.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line A-B in Fig.
  • 6A is a plan view illustrating a first process for manufacturing a wireless charging coil according to an embodiment.
  • 6B is a cross-sectional view taken along the line A-B in FIG. 6A.
  • 7A is a plan view illustrating a second process for manufacturing a wireless charging coil according to one embodiment.
  • FIG. 7B is a cross-sectional view taken along the line A-B in FIG. 7A.
  • 8A is a plan view illustrating a third process for manufacturing a wireless charging coil according to an embodiment.
  • FIG. 8B is a cross-sectional view taken along the line A-B in FIG. 8A.
  • 9A is a plan view illustrating a fourth step of manufacturing a wireless charging coil according to an embodiment.
  • FIG. 9B is a cross-sectional view taken along the line A-B in FIG. 9A.
  • FIG. 9B is a cross-sectional view taken along the line A-B in FIG. 9A.
  • 10A is a plan view showing a wireless charging coil according to another embodiment.
  • FIG. 10B is a cross-sectional view taken along line A-B in Fig. 10A.
  • the present invention is not necessarily limited to the above embodiments, as long as all of the constituent elements of the embodiment are described as being combined or combined in one operation. That is, within the scope of the object of the embodiment, all of the elements may be selectively coupled to one or more of them.
  • all of the components may be implemented as one independent hardware, some or all of the components may be selectively combined to perform a part or all of the functions in one or a plurality of hardware.
  • the codes and code segments constituting the computer program may be easily deduced by those skilled in the art.
  • Such a computer program may be stored in a computer-readable storage medium, readable and executed by a computer, thereby realizing embodiments.
  • a magnetic recording medium, an optical recording medium, a carrier wave medium, or the like may be included.
  • first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are intended to distinguish the constituent elements from other constituent elements, and the terms do not limit the nature, order or order of the constituent elements.
  • an apparatus for transmitting wireless power on a wireless power charging system includes a wireless power transmitter, a wireless power transmitter, a wireless power transmitter, a transmitter, a transmitter, a transmitter, a transmitter, , A wireless power transmitter, and a wireless charging device.
  • a wireless power receiving device, a wireless power receiving device, a wireless power receiving device, a wireless power receiving device, a receiving terminal, a receiving side, a receiving device, a receiver Terminals and the like can be used in combination.
  • the wireless charging device may be configured as a pad type, a cradle type, an access point (AP) type, a small base type, a stand type, a ceiling embedded type, a wall type, Power may be transmitted to the device.
  • AP access point
  • a wireless power transmitter can be used not only on a desk or on a table, but also developed for automobiles and used in a vehicle.
  • a wireless power transmitter installed in a vehicle can be provided in a form of a stand that can be easily and stably fixed and mounted.
  • a wireless power receiver according to another embodiment may also be mounted on a vehicle, an unmanned aerial vehicle, an air drone or the like.
  • a wireless power receiver may include at least one wireless power transmission scheme and may receive wireless power from two or more wireless power transmitters at the same time.
  • the wireless power transmission scheme may include at least one of the electromagnetic induction scheme, the electromagnetic resonance scheme, and the RF wireless power transmission scheme.
  • a wireless power transmitter and a wireless power receiver that constitute a wireless power system can exchange control signals or information through in-band communication or Bluetooth low energy (BLE) communication.
  • the in-band communication and the BLE communication can be performed by a pulse width modulation method, a frequency modulation method, a phase modulation method, an amplitude modulation method, an amplitude and phase modulation method, and the like.
  • the wireless power receiver can transmit various control signals and information to the wireless power transmitter by generating a feedback signal by switching on / off the current induced through the reception coil in a predetermined pattern.
  • the information transmitted by the wireless power receiver may include various status information including received power intensity information.
  • the wireless power transmitter can calculate the charging efficiency or the power transmission efficiency based on the received power intensity information.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a wireless charging system in accordance with an embodiment.
  • the wireless charging system includes a wireless power transmission terminal 10 for wirelessly transmitting power, a wireless power receiving terminal 20 for receiving the transmitted power, and an electronic device 30 Lt; / RTI >
  • the wireless power transmitting terminal 10 and the wireless power receiving terminal 20 can perform in-band communication in which information is exchanged using the same frequency band as that used for wireless power transmission.
  • the wireless power transmitting terminal 10 and the wireless power receiving terminal 20 perform out-of-band communication in which information is exchanged using a different frequency band different from the operating frequency used for wireless power transmission .
  • information exchanged between the wireless power transmitting terminal 10 and the wireless power receiving terminal 20 may include control information as well as status information of each other.
  • the status information and the control information exchanged between the transmitting and receiving end will become more apparent through the description of the embodiments to be described later.
  • the in-band communication and the out-of-band communication may provide bidirectional communication, but the present invention is not limited thereto. In another embodiment, the in-band communication and the out-of-band communication may be provided.
  • the unidirectional communication may be that the wireless power receiving terminal 20 transmits information only to the wireless power transmitting terminal 10, but the present invention is not limited thereto, and the wireless power transmitting terminal 10 may transmit information Lt; / RTI >
  • bidirectional communication is possible between the wireless power receiving terminal 20 and the wireless power transmitting terminal 10, but information can be transmitted only by any one device at any time.
  • the wireless power receiving terminal 20 may acquire various status information of the electronic device 30.
  • the status information of the electronic device 30 may include current power usage information, information for identifying a running application, CPU usage information, battery charge status information, battery output voltage / current information, And is information obtainable from the electronic device 30 and available for wireless power control.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a structure of a wireless power transmitter according to an embodiment.
  • the wireless power transmitter 200 may include a power conversion unit 210, a power transmission unit 220, a communication unit 230, a control unit 240, and a sensing unit 250 . It should be noted that the configuration of the wireless power transmitter 200 described above is not necessarily an essential configuration, and may be configured to include more or less components.
  • the power conversion unit 210 may convert the power to a predetermined intensity.
  • the power conversion unit 210 may convert the power supplied from the power supply unit 260 into the power for wireless transmission.
  • the power transmission unit 220 may be configured to include a multiplexer 321 (or a multiplexer), and a transmission coil 222. [ In addition, the power transmitting unit 220 may further include a carrier generator (not shown) for generating a specific operating frequency for power transmission.
  • the power transmission unit 220 includes a multiplexer 221 and a plurality of transmission coils 222 for controlling the output power of the power conversion unit 210 to be transmitted to the transmission coil, that is, And first through n-th transmission coils.
  • the controller 240 may transmit power through time division multiplexing for each transmission coil when a plurality of wireless power receivers are connected. For example, if the wireless power transmitter 200 has three wireless power receivers-i. E., The first through third wireless power receivers, respectively, identified through three different transmit coils, i. E. First through third transmit coils , The control unit 240 controls the multiplexer 221 so that power can be transmitted through a specific transmission coil in a specific time slot. At this time, the amount of power transmitted to the corresponding wireless power receiver can be controlled according to the length of the time slot allocated for each transmission coil, but this is only one embodiment. The amplification rate of the amplifier 212 of the wireless power receiver may be controlled to control the transmission power of each wireless power receiver.
  • the control unit 240 may control the multiplexer 221 so that the detection signals may be sequentially transmitted through the first through n'th transmit coils 222 during the first differential sense signal transmission procedure.
  • control unit 240 transmits a predetermined transmission coil identifier for identifying a signal strength indicator (Signal Strength Indicator) through a transmission coil from the demodulation unit 232 during the first detection signal transmission procedure, Lt; / RTI > received signal strength indicator.
  • the controller 240 controls the multiplexer 221 so that the signal strength indicator can be transmitted only through the transmitting coil (s) You may.
  • the control unit 240 transmits the transmit coil, which receives the signal strength indicator having the largest value,
  • the detection signal may be determined as a transmission coil to be transmitted first, and the multiplexer 221 may be controlled according to the determination result.
  • the modulator 231 may modulate the control signal generated by the controller 240 and transmit the modulated control signal to the multiplexer 221.
  • the modulation scheme for modulating the control signal includes a frequency shift keying (FSK) modulation scheme, a Manchester coding modulation scheme, a phase shift keying (PSK) modulation scheme, a pulse width modulation scheme, A differential bi-phase modulation method, and the like.
  • the demodulator 232 can demodulate the detected signal and transmit the demodulated signal to the controller 240 when a signal received through the transmission coil is detected.
  • the demodulated signal may include a signal strength indicator, an error correction (EC) indicator for power control during wireless power transmission, an end of charge indicator (EOC), and an overvoltage / overcurrent /
  • EC error correction
  • EOC end of charge indicator
  • the present invention is not limited thereto, and various status information for identifying the status of the wireless power receiver may be included.
  • the demodulating unit 232 may identify which of the transmitting coils the demodulated signal is received and may provide the controlling unit 240 with a predetermined transmitting coil identifier corresponding to the identified transmitting coil.
  • the wireless power transmitter 200 may obtain the signal strength indicator through in-band communication that uses the same frequency used for wireless power transmission to communicate with the wireless power receiver.
  • the wireless power transmitter 200 can transmit wireless power using the transmit coil 222, as well as exchange various information with the wireless power receiver through the transmit coil 222.
  • the wireless power transmitter 200 may further include a separate coil corresponding to each of the transmit coil 222 (i.e., first to n < th > transmit coils) It should be noted that it may also perform in-band communication with the receiver.
  • the wireless power transmitter 200 and the wireless power receiver perform in-band communication.
  • the wireless power transmitter 200 and the wireless power receiver use only the frequency band Directional communication through different frequency bands.
  • the near-end bi-directional communication may be any one of low-power Bluetooth communication, RFID communication, UWB communication, and Zigbee communication.
  • the sensing unit 250 may measure the voltage / current of the DC-converted power and provide the measured voltage / current to the control unit 240. Also, the sensing unit 250 may measure the internal temperature of the wireless power transmitter 200 or the inside of the charging interface (surface) to determine whether overheating occurs, and provide the measurement result to the control unit 240. For example, the control unit 240 may adaptively cut off the power supply from the power supply unit 260 based on the voltage / current value or the internal temperature value measured by the sensing unit 250. To this end, a power cutoff circuit for shutting off power supplied from the power supply unit 260 may be further provided at one side of the power conversion unit 210. [
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating the structure of a wireless power receiver in conjunction with the wireless power transmitter of FIG.
  • the wireless power receiver 300 includes a receiving coil 310, a rectifier 320, a DC / DC converter 330, a load 340, a sensing unit 350, 360, and a main control unit 370.
  • the communication unit 360 may include at least one of a demodulation unit 361 and a modulation unit 362.
  • the wireless power receiver 300 shown in the example of FIG. 3 is shown as being capable of exchanging information with a wireless power transmitter through in-band communication, this is only one embodiment, and in another embodiment
  • the communication unit 360 may provide short-range bidirectional communication through a frequency band different from the frequency band used for wireless power signal transmission.
  • the AC power received through the receiving coil 310 may be transmitted to the rectifying unit 320.
  • the rectifier 320 may convert the AC power to DC power and transmit it to the DC / DC converter 330.
  • the DC / DC converter 330 may convert the intensity of the rectifier output DC power to a specific intensity required by the load 340 and then deliver it to the load 340.
  • the receiving coil 310 may include a plurality of receiving coils (not shown), that is, first through n-th receiving coils.
  • the frequency of the AC power transmitted to each of the reception coils (not shown) may be different from each other, and another embodiment may include a predetermined frequency controller having a function of adjusting LC resonance characteristics for different reception coils
  • the resonance frequencies of the respective reception coils can be set differently.
  • the sensing unit 350 may measure the intensity of the DC power output from the rectifier 320 and may provide the measured DC power to the main control unit 370.
  • the sensing unit 350 may measure the intensity of the current applied to the reception coil 310 according to the wireless power reception, and may transmit the measurement result to the main control unit 370.
  • the sensing unit 350 may measure the internal temperature of the wireless power receiver 300 and provide the measured temperature value to the main control unit 370.
  • the main controller 370 may compare the measured rectifier output DC power with a predetermined reference value to determine whether an overvoltage is generated. As a result of the determination, if an overvoltage occurs, a predetermined packet indicating that an overvoltage has occurred can be generated and transmitted to the modulator 362.
  • the signal modulated by the modulating unit 362 may be transmitted to the wireless power transmitter through the receiving coil 310 or a separate coil (not shown).
  • the main control unit 370 may determine that the sensing signal is received when the intensity of the rectifier output DC power is equal to or greater than a predetermined reference value. When receiving the sensing signal, the signal intensity indicator corresponding to the sensing signal is received by the modulating unit 362 To be transmitted to the wireless power transmitter.
  • the demodulation unit 361 demodulates the AC power signal between the reception coil 310 and the rectifier 320 or the DC power signal output from the rectifier 320 to identify whether or not the detection signal is received, (370). At this time, the main control unit 470 may control the signal intensity indicator corresponding to the detection signal to be transmitted through the modulation unit 362.
  • FIG. 4 is a plan view showing a wireless charging coil according to an embodiment
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line A-B in FIG.
  • the wireless charging coil 40 may include an insulation portion 60. More specifically, the insulating portion 60 may include a first insulating layer 61 and a second insulating layer 62.
  • the first insulating layer 61 may be a supporting member for supporting the coil part 41 disposed on the upper surface.
  • the first insulating layer 61 may be an insulating member or an insulating film that insulates the coil portion 41 from an external configuration.
  • the first insulating layer 61 may be formed of a transparent material, but the present invention is not limited thereto.
  • the first insulating layer 61 may be formed of a material having excellent insulation and strength.
  • the first insulating layer 61 may be made of a plastic material.
  • the first insulating layer 61 may be formed of a thin and flexible material.
  • the first insulating layer 61 may be polyimide (PI) or polyethylene terephthalate (PET), but the present invention is not limited thereto.
  • the wireless charging coil 40 may include a coil portion 41.
  • the coil portion 41 may be disposed on the first insulating layer 61. [ The coil portion 41 may be disposed on the upper surface of the first insulating layer 61. The coil portion 42 can be in contact with the upper surface of the first insulating layer 61. Further, the coil portion 41 may be disposed on the lower surface of the second insulating layer 62. The coil portion 42 can be in contact with the lower surface of the second insulating layer 62.
  • the lower surface of the coil section 41 may be in contact with the upper surface of the first insulating layer 61.
  • the upper surface of the coil portion 41 can be in contact with the lower surface of the second insulating layer 62.
  • the coil portion 41 may be disposed between the first insulating layer 61 and the second insulating layer 62.
  • the coil portion 41 may include a coil 42 wound in a spiral multiple turns.
  • the coils 42 may be spaced apart from each other in a plurality of turns of the wound portion.
  • the coil portion 41 may further include a hollow portion 43 formed inside the coil 42.
  • the coil 42 is not disposed in the hollow portion 43. That is, the coil 42 can be disposed so as to surround the hollow portion 43 while exposing the hollow portion 43.
  • the hollow portion 43 may have a circular or rectangular shape, but the present invention is not limited thereto.
  • the coil portion 41 may further include a first lead portion 44 extending from an outer end 42a of the coil 42.
  • the outer end 42a may mean a coil 42 disposed in the outermost region of the coil 42 wound a plurality of times.
  • the outer end 42a may be a portion of the coil 42 that is farthest away from the hollow portion 43. That is, the first lead portion 44 may be electrically connected to the coil 42.
  • the coil portion 41 may further include a first terminal P1 connected to an end of the first lead portion 44.
  • the first terminal P1 should be electrically connected to a signal line to which power is supplied. At this time, the contact resistance at the portion connected to the signal line should be minimized. Accordingly, the width of the first terminal P1 can be larger than the width of the first lead portion 44.
  • the first pad P1 may have a rectangular shape, but the present invention is not limited thereto.
  • the coil 42, the first lead portion 44 and the first pad P1 included in the coil portion 41 may be integrally formed.
  • the coil portion 41 may further include a second lead portion 45.
  • the second lead portion 45 may be disposed in a region adjacent to the first lead portion 44.
  • the second lead portion 45 may be electrically connected to the inner end 42b of the coil 42 through the connection portion 50.
  • the inner end 42b may refer to a coil 42 disposed in the innermost region of the coil 42 wound plural times.
  • the inner end 42b may be a portion of the coil 42 located closest to the hollow portion 43.
  • the coil portion 41 may further include a second terminal P2 connected to an end of the second lead portion 45.
  • the second terminal P2 should be electrically connected to the signal line to which power is supplied. At this time, the contact resistance at the portion connected to the signal line should be minimized. Accordingly, the width of the second terminal P2 can be larger than the width of the second lead portion 45.
  • the second pad P2 may have a rectangular shape, but it is not limited thereto.
  • the second insulating layer 62 may be disposed on the first insulating layer 61. Specifically, the second insulating layer 62 may be disposed on the coil portion 41. [ The second insulating layer 62 may be spaced apart from the first insulating layer 61 by a predetermined distance. The spacing distance may correspond to the thickness of the coil 42 constituting the coil section 41. The coil portion 41 can be covered by the second insulating layer 62. [ That is, the second insulating layer 62 can prevent the coil portion 41 from being exposed to the outside. Therefore, the second insulating layer 62 protects the coil portion 41 and can prevent electrical short-circuiting between the coils 42 of the coil portion 41.
  • the second insulating layer 62 may be a supporting member for supporting the coil portion 41 disposed below.
  • the second insulating layer 62 may be an insulating member or an insulating film that insulates the coil portion 41 from an external configuration.
  • the second insulating layer 62 may be formed of a transparent material, but the present invention is not limited thereto.
  • the second insulating layer 62 may be formed of a material having excellent insulating properties and strength.
  • the second insulating layer 62 may be made of a plastic material.
  • the second insulating layer 62 may be formed of a thin and flexible material.
  • the second insulating layer 62 may be polyimide (PI) or polyethylene terephthalate (PET), but the present invention is not limited thereto.
  • the second insulating layer 62 may include a first terminal hole PH1 disposed corresponding to the first terminal P1 and a second terminal hole PH2 disposed corresponding to the second terminal P2 . That is, the first terminal P1 of the coil portion 41 can be exposed by the first terminal hole PH1 of the second insulating layer 62. [ The second terminal P2 of the coil portion 41 can be exposed by the second terminal hole PH2 of the second insulating layer 62. [ The first terminal P1 and the second terminal P2 thus exposed may be electrically connected to a signal line (not shown) to which power is supplied.
  • the second insulation layer 62 is formed by the first penetration portion VH1 disposed corresponding to the inner end 42b of the coil 42 of the coil portion 41 and the second lead portion 45 of the coil portion 41, (VH2) arranged corresponding to one end of the first through hole (VH2).
  • the thickness of the first insulating layer 61 may be equal to or greater than the thickness of the second insulating layer 62.
  • the thickness of the first insulating layer 61 may be 1: 1 to 1: 5 times the thickness of the second insulating layer 62.
  • the thickness of the first insulating layer 61 may be, for example, 0.025 mm, and the thickness of the second insulating layer 62 may be 0.015 mm.
  • the thickness of the second insulating layer 62 may be 0.013 mm to 0.025 mm.
  • the width of the coil 42 in the coil portion 41 may be larger than the interval between adjacent coils 42. [ With this arrangement, the occupied area of the coil 42 can be maximized and the wireless charging efficiency can be improved.
  • the width of the coil 42 may be 0.8 mm, and the spacing between the coils 42 may be 0.1 mm.
  • the wireless charging coil 40 may include a connection 50.
  • the connection portion 50 may be disposed on the second insulating layer 62.
  • One end of the connection portion 50 may be disposed on the inner end 42b of the coil 42 through the first penetration portion VH1. That is, one end of the connection portion 50 may be electrically connected to the inner end 42b of the coil 42.
  • the other end of the connection portion 50 may be disposed on one end of the second lead portion 45 through the second penetration portion VH2. That is, the other end of the connection portion 50 may be electrically connected to the second lead portion 45.
  • connection portion 50 may include a first conductive pattern 51 and a second conductive pattern 52.
  • the first conductive pattern 51 may be disposed on the upper surface of the second insulating layer 62. One end of the first conductive pattern 51 may be disposed on the inner end 42b of the coil 42 through the first penetration portion VH1. The other end of the first conductive pattern 51 may be disposed on one end of the second lead portion 45 through the second penetration portion VH2.
  • the second conductive pattern 52 may be disposed on the first conductive pattern 51. Also, the second conductive pattern 52 may be disposed to surround the first conductive pattern 51. For example, the second conductive pattern 52 may be disposed on the upper surface and the side surface of the first conductive pattern 51. That is, the first conductive pattern 51 may be surrounded by the second conductive pattern 52.
  • the first conductive pattern 51 may be formed of a metal material having a high adhesion to the second insulating layer 62 and a high electrical conductivity.
  • the first conductive pattern 51 may include silver (Ag).
  • the first conductive pattern 51 may be formed by a printing process.
  • the second conductive pattern 52 may be formed of a metal having high electrical conductivity.
  • the second conductive pattern 52 may be formed of a metal material suitable for the plating process.
  • the second conductive pattern 52 may include copper (Cu), aluminum (Al), or the like.
  • the second conductive pattern 52 may be formed by a plating process.
  • the conductive pattern in order to increase the electric conductivity, the conductive pattern must have a constant thickness. At this time, it is difficult to form the second conductive pattern 52 having the constant thickness by the plating process.
  • the first conductive pattern 51 is formed by the printing process so that the thickness of the second conductive pattern 52 formed by the plating process can be secured. That is, the first conductive pattern 51 having a predetermined thickness is formed by the printing process, and the second conductive pattern 52 having excellent electrical conductivity can be formed on the first conductive pattern 51.
  • the thickness of the second conductive pattern 52 may be larger than the thickness of the first conductive pattern 51.
  • the second conductive pattern 52 may be formed thicker than the first conductive pattern 51 to facilitate current flow.
  • the thickness of the second conductive pattern 52 may be 1: 7 to 1: 15 times the thickness of the first conductive pattern 51.
  • the thickness of the first conductive pattern 51 may be 0.01 mm to 0.02 mm, and the thickness of the second conductive pattern 52 may be 0.12 mm.
  • one embodiment provides a FPCB type coil for space utilization and precision design, while simplifying the process and reducing the material cost. Also, one embodiment does not use a double-sided coil, so the thickness can be reduced. In addition, one embodiment may have excellent resistance characteristics of a connection portion to which a signal is applied.
  • 6 to 9 illustrate a process for manufacturing a wireless charging coil according to an embodiment.
  • FIG. 6A is a plan view illustrating a first process for manufacturing a wireless charging coil according to an embodiment
  • FIG. 6B is a sectional view taken along the line AB in FIG. 6A
  • FIG. 7A is a view showing a wireless charging coil according to an embodiment 7A is a cross-sectional view taken along line AB in FIG. 7A
  • FIG. 8A is a plan view for explaining a third process for manufacturing a wireless charging coil according to an embodiment
  • FIG. 9A is a plan view for explaining a fourth step of manufacturing a wireless charging coil according to an embodiment
  • FIG. 9B is a sectional view taken along line AB in FIG. 9A.
  • FIG. 9A is a cross- to be.
  • the first step may include forming a coil portion 41 on the upper surface of the first insulating layer 61. More specifically, in the first step, the coil part 41 may be formed on the upper surface of the first insulating layer 61 by an etching process.
  • the coil portion 41 may be formed by etching a metal plate, for example, a metal plate containing copper (Cu), aluminum (Al), or the like by an etching solution or the like.
  • the present invention is not limited thereto, and the coil portion 41 may be formed on the upper surface of the first insulating layer 61 by a printing process.
  • the coil portion 41 may include a hollow portion 43, a coil 42, a first lead portion 44, a first pad P1, a second lead portion 45, and a second pad P2. have.
  • the hollow portion 43 in which the coil 42 is not disposed can be formed inside.
  • the first process may form a coil 42 that is wound several times from the inner end 42b of the coil 42 to the outer end 42a.
  • the first pad P1 and the second pad P2 disposed on one side of the first insulating layer 61 may be formed.
  • the first step may form the first lead wire 44 extending from the outer end 42a of the coil 42 to the first pad Pl.
  • the first step may form a second lead 45 extending from the outside of the coil 42 to the second pad P2 so as to correspond to the inner end 42b of the coil 42.
  • the second step may include forming a second insulating layer 62 on the upper surface of the first insulating layer 61.
  • a second insulating layer 62 may be formed on the upper surface of the first insulating layer 61 using a thermal compression process.
  • the thermocompression process may mean a process in which heat and pressure are simultaneously applied.
  • the second insulating layer 62 may be fixed on the first insulating layer 61 by heat and pressure.
  • an air gap may exist between the first insulating layer 61 and the second insulating layer 62.
  • the air gap may not exist in a region spaced apart from the hollow portion 43 and the coil 41 of the coil portion 41, unlike in FIG. 7B. That is, the first insulating layer 61 and the second insulating layer 62 in a region where the coil 42 is not disposed may have a structure in which they are in direct contact with each other without an air gap.
  • the first through hole VH1, the second through hole VH2, the first terminal hole PH1, and the second terminal hole PH2 are formed in the second insulating layer 62 . More specifically, the first penetrating portion VH1, the second penetrating portion VH2, the first terminal hole PH1, and the second terminal hole PH2 are formed on the second insulating layer 62 by a laser irradiation or punching process As shown in FIG.
  • the first through hole VH1 may be formed corresponding to the inner end 42b of the coil 42.
  • the second penetrating portion VH2 may be formed corresponding to one end of the second lead wire 45.
  • the first terminal hole PH1 may be formed corresponding to the first pad P1.
  • the second terminal hole PH2 may be formed corresponding to the second pad P2.
  • the third step may include forming a first conductive pattern 51 on the upper surface of the second insulating layer 62.
  • the first conductive pattern 51 may be formed on the upper surface of the second insulating layer 62 by a printing process.
  • a metal paste specifically, a silver (Ag) paste is sprayed onto a screen, and a silver paste passing through the screen is coated on the upper surface of the first insulating layer 62 with a first conductive pattern 51 ).
  • the screen may be designed to have an opening corresponding to the first conductive pattern 51.
  • the first conductive pattern 51 is formed to correspond to the upper surface of the inner end 42b of the coil 42 and is formed to correspond to the upper surface of one end of the second lead portion 45, And may extend from the upper surface of the end 42b to the upper surface of the end of the second lead portion 45 to correspond to the upper surface of the second insulating layer 62.
  • the first conductive pattern 51 may have a first width W1.
  • the fourth step may include forming a second conductive pattern 52 on the first conductive pattern 51.
  • the second conductive pattern 52 may be formed on the first conductive pattern 51 by a first plating process.
  • a first plating process For example, in the fourth step, after the second insulating layer 62 having the first conductive pattern 51 formed therein is immersed in an electrolyte solution containing a metallic material such as copper (Cu) or aluminum (Al) A metal material included in the electrolytic solution may be adhered to the first conductive pattern 51 to form the second conductive pattern 52.
  • the first conductive pattern 51 may be a seed layer for forming the second conductive pattern 52.
  • the first conductive pattern 51 may be surrounded by the second conductive pattern 52.
  • the second conductive pattern 52 is formed to correspond to the upper surface of the inner end 42b of the coil 42 and is formed to correspond to the upper surface of one end of the second lead portion 45, And may extend from the upper surface of the end 42b to the upper surface of the end of the second lead portion 45 to correspond to the upper surface of the second insulating layer 62.
  • the second conductive pattern 51 may have a second width W2.
  • the second width W2 may be equal to or greater than the first width W1.
  • one embodiment provides a FPCB type coil for space utilization and precision design, while simplifying the process and reducing the material cost. Also, one embodiment does not use a double-sided coil, so the thickness can be reduced. In addition, one embodiment may have excellent resistance characteristics of a connection portion to which a signal is applied.
  • FIG. 10A is a plan view showing a wireless charging coil according to another embodiment
  • FIG. 10B is a sectional view taken along line A-B in FIG. 10A.
  • the wireless charging coil according to another embodiment is the same in configuration as the wireless charging coil according to the embodiment except for the configuration of the connection portion.
  • the description of the wireless charging coil according to another embodiment will be mainly described with respect to a configuration different from the wireless charging coil according to the embodiment.
  • a connection portion 150 of a wireless charging coil 140 includes a first conductive pattern 51 and a second conductive pattern 52, And may further include a third conductive pattern 53 at the connecting portion 50 of the charging coil 40.
  • connection part 150 may include a first conductive pattern 51, a second conductive pattern 52, and a third conductive pattern 53.
  • the third conductive pattern 53 may be disposed to surround the second conductive pattern 52.
  • the third conductive pattern 53 may be disposed on the upper surface and the side surface of the second conductive pattern 52. That is, the second conductive pattern 52 may be surrounded by the third conductive pattern 53.
  • the third conductive pattern 53 may be formed of a metal material having excellent electrical conductivity and corrosion resistance.
  • the third conductive pattern 53 may include nickel (Ni), chromium (Cr), or an alloy thereof.
  • the second conductive pattern 52 is formed of copper, a third conductive pattern 53 may be formed on the second conductive pattern 52 to prevent corrosion of the second conductive pattern 52.
  • the thickness of the third conductive pattern 53 may be smaller than the thickness of the first conductive pattern 51.
  • the third conductive pattern 53 is for preventing corrosion of the second conductive pattern 52 and may be formed thin.
  • the thickness of the first conductive pattern 51 may be 1: 1.5 to 1: 2.5 times the thickness of the third conductive pattern 53.
  • the thickness of the third conductive pattern 53 may be 0.005 mm, i.e., 5 ⁇ ⁇ .
  • the manufacturing process of the wireless charging coil according to another embodiment may further include a fifth process in the manufacturing process of the wireless charging coil according to one embodiment.
  • the fifth step may include forming a third conductive pattern 53 on the second conductive pattern 52.
  • the third conductive pattern 53 may be formed on the second conductive pattern 52 by a second plating process.
  • a metallic material such as nickel (Ni) or chromium (Cr)
  • the metal material included in the electrolyte may be deposited on the second conductive pattern 52 to form the third conductive pattern 53.
  • the second conductive pattern 52 may be a seed layer for forming the third conductive pattern 53.
  • the second conductive pattern 52 may be surrounded by the third conductive pattern 53.
  • the third conductive pattern 53 is formed to correspond to the upper surface of the inner end 42b of the coil 42 and is formed to correspond to the upper surface of the one end of the second lead portion 45, And may extend from the upper surface of the end 42b to the upper surface of the end of the second lead portion 45 to correspond to the upper surface of the second insulating layer 62.
  • the third conductive pattern 53 may have a third width W3.
  • the third width W3 may be equal to or greater than the second width W2.
  • another embodiment provides a FPCB type coil for space utilization and precision design, while simplifying the process and reducing the material cost. Further, the other embodiments do not use the double-sided coil, so that the thickness can be reduced.
  • the resistance characteristic of the connection portion to which the signal is applied may be excellent. Further, in another embodiment, the connection portion to which the signal is applied may have a high durability.

Landscapes

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Abstract

실시예는 무선충전코일, 그 제조방법 및 이를 구비한 무선충전장치에 관한 것이다. 실시예에 따른 무선충전장치는, 제1 절연층; 상기 제1 절연층 상에 배치되고, 내측단에서 외측단 까지 다수 회 권선된 코일을 포함하는 코일부; 상기 제1 절연층 상에 배치되는 제1 단자; 상기 코일부의 외측단과 상기 제1 단자를 연결하는 제1 리드부; 상기 제1 절연층 상에 배치되는 제2 단자; 상기 코일부 상에 배치되는 제2 절연층; 및 상기 제2 절연층 상에 배치되고, 상기 코일부의 내측단과 상기 제2 단자를 연결하는 연결부;를 포함하고, 상기 제2 절연층은 제1 관통부 및 제2 관통부를 포함하고, 상기 연결부는 상기 제1 관통부를 통하여 상기 코일부의 내측단과 연결되고, 상기 연결부는 상기 제2 관통부를 통하여 상기 제2 단자와 연결되고, 상기 연결부는 은을 포함하는 제1 도전패턴 및 상기 제1 도전패턴 상에 구리를 포함하는 제2 도전패턴을 포함할 수 있다.

Description

무선충전장치
실시예는 무선충전장치에 관한 것이다.
휴대폰, 노트북과 같은 휴대용 단말은 전력을 저장하는 배터리와 상기 배터리의 충전 및 방전을 위한 회로를 포함한다. 이러한 단말의 배터리가 충전되려면, 외부의 충전장치로부터 전력을 공급받아야 한다.
일반적으로 상기 충전장치와 배터리는 단자 공급 방식을 통해 연결된다. 상기 단자 공급 방식은, 상용전원을 배터리에 대응하는 전압 및 전류로 변환하고, 상기 변환된 전압 및 전류에 대응하는 전기에너지를 배터리로 공급하는 방식을 의미한다. 이러한 단자공급방식은 물리적인 케이블(cable) 또는 전선이 필요하다. 따라서 단자공급방식의 장비들을 많이 포함되는 경우, 많은 케이블들이 상당한 작업 공간을 차지하며, 이에 따른 정리가 힘들어 외관상의 문제가 있다. 또한 단자공급방식은 단자들간의 서로 다른 전위차로 인한 순간방전현상, 이물질에 의한 소손 및 화재 발생, 자연방전, 배터리의 수명 및 성능 저하 등의 문제점을 야기할 수 있다.
최근 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 무선으로 전력을 전송하는 방식을 이용한 충전시스템(이하 “무선충전시스템”이라 칭함.)과 제어방법들이 제시되고 있다. 또한, 최근에는 무선충전 사용자가 급격히 늘어나고 있으며, 이에 따라 단말 제조사에서도 무선충전 기능을 탑재한 휴대용 단말을 출시하고 있다.
일반적으로 무선충전시스템은 무선전력전송 방식으로 전기에너지를 공급하는 무선전력송신기와 무선전력송신기로부터 공급되는 전기에너지를 수신하여 배터리를 충전하는 무선전력수신기로 구성된다.
종래의 무선충전용 코일은 공간 활용 및 정밀 설계를 위하여 FPCB 타입으로 구성되었다. 특히, FPCB 타입의 무선 충전 코일은 코일의 내측단에 신호를 인가하기 위하여 양면 FPCB가 적용되었다.
그러나, 양면 FPCB는 코일 간 연결을 위한 비아 형성, 절연을 위한 절연층 형성, 코일 재료 증가 등으로 공정이 복잡해지는 문제와 가격이 증가하는 문제가 있었다.
실시예는 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로, 실시예의 목적은 무선충전코일, 그 제조방법 및 이를 구비한 무선충전장치를 제공하는 것이다.
또한, 실시예의 또 다른 목적은 공정이 단순하고 재료비가 절감되는 무선충전코일, 그 제조방법 및 이를 구비한 무선충전장치를 제공한다.
또한, 실시예의 또 다른 목적은 두께가 감소된 무선충전코일, 그 제조방법 및 이를 구비한 무선충전장치를 제공한다.
또한, 실시예의 또 다른 목적은 저항 특성이 우수한 무선충전코일, 그 제조방법 및 이를 구비한 무선충전장치를 제공한다.
또한, 실시예의 또 다른 목적은 내구성이 강한 무선충전코일, 그 제조방법 및 이를 구비한 무선충전장치를 제공한다.
실시예에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여, 실시예에 따른 무선충전장치는, 제1 절연층; 상기 제1 절연층 상에 배치되고, 내측단에서 외측단 까지 다수 회 권선된 코일을 포함하는 코일부; 상기 제1 절연층 상에 배치되는 제1 단자; 상기 코일부의 외측단과 상기 제1 단자를 연결하는 제1 리드부; 상기 제1 절연층 상에 배치되는 제2 단자; 상기 코일부 상에 배치되는 제2 절연층; 및 상기 제2 절연층 상에 배치되고, 상기 코일부의 내측단과 상기 제2 단자를 연결하는 연결부;를 포함하고, 상기 제2 절연층은 제1 관통부 및 제2 관통부를 포함하고, 상기 연결부는 상기 제1 관통부를 통하여 상기 코일부의 내측단과 연결되고, 상기 연결부는 상기 제2 관통부를 통하여 상기 제2 단자와 연결되고, 상기 연결부는 은을 포함하는 제1 도전패턴 및 상기 제1 도전패턴 상에 구리를 포함하는 제2 도전패턴을 포함할 수 있다.
또한, 실시예에 따른 무선충전장치는, 상기 제1 도전패턴은 인쇄되어 형성될 수 있다.
또한, 실시예에 따른 무선충전장치는, 상기 제2 도전패턴은 도금되어 형성될 수 있다.
또한, 실시예에 따른 무선충전장치는, 상기 연결부는 상기 제2 도전패턴 상에 니켈을 포함하는 제3 도전패턴을 포함할 수 있다.
또한, 실시예에 따른 무선충전장치는, 상기 제3 도전패턴은 도금되어 형성될 수 있다.
또한, 실시예에 따른 무선충전장치는, 상기 제2 도전패턴의 두께는 상기 제1 도전패턴의 두께보다 클 수 있다.
또한, 실시예에 따른 무선충전장치는, 상기 제1 도전패턴의 두께는 상기 제3 도전패턴의 두께보다 클 수 있다.
실시예에 따른 무선충전장치는, 제1 절연층; 상기 제1 절연층 상에 배치되고, 내측단에서 외측단 까지 다수 회 권선된 코일을 포함하는 코일부; 상기 제1 절연층 상에 배치되는 제1 단자; 상기 코일부의 외측단과 상기 제1 단자를 연결하는 제1 리드부; 상기 제1 절연층 상에 배치되는 제2 단자; 상기 코일부 상에 배치되는 제2 절연층; 및 상기 제2 절연층 상에 배치되고, 상기 코일부의 내측단과 상기 제2 단자를 연결하는 연결부;를 포함하고, 상기 제2 절연층은 제1 관통부 및 제2 관통부를 포함하고, 상기 연결부는 상기 제1 관통부를 통하여 상기 코일부의 내측단과 연결되고, 상기 연결부는 상기 제2 관통부를 통하여 상기 제2 단자와 연결되고, 상기 연결부는 인쇄된 제1 도전패턴 및 상기 제2 도전패턴 상에 도금된 제2 도전패턴을 포함할 수 있다.
또한, 실시예에 따른 무선충전장치는, 상기 연결부는 상기 제2 도전패턴 상에 도금된 제3 도전패턴을 포함할 수 있다.
또한, 실시예에 따른 무선충전장치는, 상기 제1 도전패턴은 은을 포함하고, 상기 제2 도전패턴은 구리를 포함하 수 있다.
실시예에 따른 무선충전코일, 그 제조방법 및 이를 구비한 무선충전장치에 대한 효과에 대한 효과를 설명하면 다음과 같다.
실시예는 무선충전코일, 그 제조방법 및 이를 구비한 무선충전장치를 제공할 수 있다.
또한, 실시예는 공정이 단순하고 재료비가 절감된 무선충전코일, 그 제조방법 및 이를 구비한 무선충전장치를 제공할 수 있다.
또한, 실시예는 두께가 감소된 무선충전코일, 그 제조방법 및 이를 구비한 무선충전장치를 제공할 수 있다.
또한, 실시예는 저항 특성이 우수한 무선충전코일, 그 제조방법 및 이를 구비한 무선충전장치를 제공할 수 있다.
또한, 실시예는 내구성이 강한 무선충전코일, 그 제조방법 및 이를 구비한 무선충전장치를 제공할 수 있다.
실시예에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이하에 첨부되는 도면들은 실시예에 관한 이해를 돕기 위한 것으로, 상세한 설명과 함께 실시예에 대한 실시예들을 제공한다. 다만, 실시예의 기술적 특징이 특정 도면에 한정되는 것은 아니며, 각 도면에서 개시하는 특징들은 서로 조합되어 새로운 실시예로 구성될 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 무선충전시스템을 도시한 블록도이다.
도 2는 실시예에 따른 무선전력송신기의 구조를 도시한 블록도이다.
도 3은 도 2의 무선전력송신기와 연동되는 무선전력수신기의 구조를 도시한 블록도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 무선충전코일을 도시한 평면도이다.
도 5은 도 4에서 A-B라인을 따라 절단한 단면도이다.
도 6a는 일 실시예에 따른 무선충전코일을 제조하는 제1 공정을 설명하는 평면도이다.
도 6b는 도 6a에서 A-B라인을 따라 절단한 단면도이다.
도 7a는 일 실시예에 따른 무선충전코일을 제조하는 제2 공정을 설명하는 평면도이다.
도 7b는 도 7a에서 A-B라인을 따라 절단한 단면도이다.
도 8a는 일 실시예에 따른 무선충전코일을 제조하는 제3 공정을 설명하는 평면도이다.
도 8b는 도 8a에서 A-B라인을 따라 절단한 단면도이다.
도 9a는 일 실시예에 따른 무선충전코일을 제조하는 제4 공정을 설명하는 평면도이다.
도 9b는 도 9a에서 A-B라인을 따라 절단한 단면도이다.
도 10a는 다른 실시예에 따른 무선충전코일을 도시한 평면도이다.
도 10b은 도 10a에서 A-B라인을 따라 절단한 단면도이다.
이하, 실시예들이 적용되는 장치 및 다양한 방법들에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
이상에서, 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 실시예의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성 요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 그 컴퓨터 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 실시예의 기술 분야의 당업자에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 저장매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 저장매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체, 캐리어 웨이브 매체 등이 포함될 수 있다.
실시예의 설명에 있어서, 각 구성 요소의 "상(위) 또는 하(아래)", "전(앞) 또는 후(뒤) "에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상(위) 또는 하(아래)" 및 "전(앞) 또는 후(뒤) "는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되거나 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 배치되어 형성되는 것을 모두 포함한다.
또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 실시예에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
또한, 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
그리고 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지기술에 대하여 이 분야의 기술자에게 자명한 사항으로서 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
실시예의 설명에 있어서, 무선 전력 충전 시스템상에서 무선 전력을 송신하는 장치는 설명의 편의를 위해 무선 전력 송신기, 무선 전력 송신 장치, 무선 전력 송신기, 송신단, 송신기, 송신 장치, 송신측, 무선 전력 전송 장치, 무선 전력 전송기, 무선충전장치 등을 혼용하여 사용하기로 한다. 또한, 무선 전력 송신 장치로부터 무선 전력을 수신하는 장치에 대한 표현으로 설명의 편의를 위해 무선 전력 수신 장치, 무선 전력 수신기, 무선 전력 수신 장치, 무선 전력 수신기, 수신 단말기, 수신측, 수신 장치, 수신기 단말 등이 혼용되어 사용될 수 있다.
실시예에 따른 무선충전장치는 패드 형태, 거치대 형태, AP(Access Point) 형태, 소형 기지국 형태, 스텐드 형태, 천장 매립 형태, 벽걸이 형태 등으로 구성될 수 있으며, 하나의 송신기는 복수의 무선 전력 수신 장치에 전력을 전송할 수도 있다.
일 예로, 무선 전력 송신기는 통상적으로 책상이나 탁자 위 등에서 놓여서 사용될 수 있을 뿐만 아니라, 자동차용으로도 개발되어 적용되어 차량 내에서 사용될 수 있다. 차량에 설치되는 무선 전력 송신기는 간편하고 안정적으로 고정 및 거치할 수 있는 거치대 형태로 제공될 수 있다.
실시예에 따른 단말은 휴대폰(mobile phone), 스마트폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 네비게이션, MP3 player, 전동 칫솔, 전자 태그, 조명 장치, 리모콘, 낚시찌 등의 소형 전자 기기 등에 사용될 수 있으나, 이에 국한되지는 아니하며 실시예에 따른 무선 전력 수신 수단이 장착되어 배터리 충전이 가능한 모바일 디바이스 기기(이하, "디바이스"라 칭함.)라면 족하고, 단말 또는 디바이스라는 용어는 혼용하여 사용될 수 있다. 다른 일 실시예에 따른 무선 전력 수신기는 차량, 무인 항공기, 에어 드론 등에도 탑재될 수 있다.
실시예에 따른 무선 전력 수신기는 적어도 하나의 무선 전력 전송 방식이 구비될 수 있으며, 2개 이상의 무선 전력 송신기로부터 동시에 무선 전력을 수신할 수도 있다. 여기서, 무선 전력 전송 방식은 상기 전자기 유도 방식, 전자기 공진 방식, RF 무선 전력 전송 방식 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일반적으로, 무선 전력 시스템을 구성하는 무선 전력 송신기와 무선 전력 수신기는 인밴드 통신 또는 BLE(Bluetooth Low Energy) 통신을 통해 제어 신호 또는 정보를 교환할 수 있다. 여기서, 인밴드 통신, BLE 통신은 펄스 폭 변조(Pulse Width Modulation) 방식, 주파수 변조 방식, 위상 변조 방식, 진폭 변조 방식, 진폭 및 위상 변조 방식 등으로 수행될 수 있다. 일 예로, 무선 전력 수신기는 수신 코일을 통해 유도된 전류를 소정 패턴으로 ON/OFF 스위칭하여 궤환 신호(feedback signal)를 생성함으로써 무선 전력 송신기에 각종 제어 신호 및 정보를 전송할 수 있다. 무선 전력 수신기에 의해 전송되는 정보는 수신 전력 세기 정보를 포함하는 다양한 상태 정보를 포함할 수 있다. 이때, 무선 전력 송신기는 수신 전력 세기 정보에 기반하여 충전 효율 또는 전력 전송 효율을 산출할 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 무선충전시스템을 도시한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 무선 충전 시스템은 크게 무선으로 전력을 송출하는 무선 전력 송신단(10), 상기 송출된 전력을 수신하는 무선 전력 수신단(20) 및 수신된 전력을 공급 받는 전자기기(30)로 구성될 수 있다.
일 예로, 무선 전력 송신단(10)과 무선 전력 수신단(20)은 무선 전력 전송에 사용되는 동작 주파수와 동일한 주파수 대역을 이용하여 정보를 교환하는 인밴드(In-band) 통신을 수행할 수 있다. 다른 일예로, 무선 전력 송신단(10)과 무선 전력 수신단(20)은 무선 전력 전송에 사용되는 동작 주파수와 상이한 별도의 주파수 대역을 이용하여 정보를 교환하는 대역외(Out-of-band) 통신을 수행할 수도 있다.
일 예로, 무선 전력 송신단(10)과 무선 전력 수신단(20) 사이에 교환되는 정보는 서로의 상태 정보뿐만 아니라 제어 정보도 포함될 수 있다. 여기서, 송수신단 사이에 교환되는 상태 정보 및 제어 정보는 후술할 실시예들의 설명을 통해 보다 명확해질 것이다.
상기 인밴드 통신 및 대역외 통신은 양방향 통신을 제공할 수 있으나, 이에 한정되지않으며, 다른 실시예에 있어서는 단방향 통신 또는 반이중 방식의 통신을 제공할 수도 있다.
일 예로, 단방향 통신은 무선 전력 수신단(20)이 무선 전력 송신단(10)으로만 정보를 전송하는 것일 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 무선 전력 송신단(10)이 무선 전력 수신단(20)으로 정보를 전송하는 것일 수도 있다.
반이중 통신 방식은 무선 전력 수신단(20)과 무선 전력 송신단(10) 사이의 양방향 통신은 가능하나, 어느 한 시점에 어느 하나의 장치에 의해서만 정보 전송이 가능한 특징이 있다.
실시예에 따른 무선 전력 수신단(20)은 전자 기기(30)의 각종 상태 정보를 획득할 수도 있다. 일 예로, 전자 기기(30)의 상태 정보는 현재 전력 사용량 정보, 실행중인 응용을 식별하기 위한 정보, CPU 사용량 정보, 배터리 충전 상태 정보, 배터리 출력 전압/전류 정보 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 전자 기기(30)로부터 획득 가능하고, 무선 전력 제어에 활용 가능한 정보이면 족하다.
도 2는 실시예에 따른 무선전력송신기의 구조를 도시한 블록도이다.
도 2를 참조하면 무선 전력 송신기(200)는 크게, 전력 변환부(210), 전력 전송부(220), 통신부(230), 제어부(240), 센싱부(250)를 포함하여 구성될 수 있다. 상기한 무선 전력 송신기(200)의 구성은 반드시 필수적인 구성은 아니어서, 그보다 많거나 적은 구성 요소를 포함하여 구성될 수도 있음을 주의해야 한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 전력 변환부(210)는 전원부(260)로부터 전원이 공급되면, 이를 소정 세기의 전력으로 변환하는 기능을 수행할 수 있다.
이를 위해, 전력 변환부(210)는 전원부(260)로부터 공급된 전력을 무선 송신용 전력으로 변환할 수 있다.
전력 전송부(220)는 다중화기(321)(또는 멀티플렉서), 송신 코일(222)을 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 전력 전송부(220)는 전력 전송을 위한 특정 동작 주파수를 생성하기 위한 반송파 생성기(미도시)를 더 포함할 수도 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 전력 전송부(220)는 전력변환부(210)의 출력 전력이 송신 코일에 전달되는 것을 제어하기 위한 다중화기(221)와 복수의 송신 코일(222)-즉, 제1 내지 제n 송신 코일-을 포함하여 구성될 수 있다.
실시예에 따른 제어부(240)는 복수의 무선 전력 수신기가 연결된 경우, 송신 코일 별 시분할 다중화를 통해 전력을 전송할 수도 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신기(200)에 3개의 무선 전력 수신기-즉, 제1 내지 3 무선 전력 수신기-가 각각 3개의 서로 다른 송신 코일-즉, 제1 내지 3 송신 코일-을 통해 식별된 경우, 제어부(240)는 다중화기(221)를 제어하여, 특정 타임 슬롯에 특정 송신 코일을 통해 전력이 송출될 수 있도록 제어할 수 있다. 이때, 송신 코일 별 할당된 타임 슬롯의 길이에 따라 해당 무선 전력 수신기로 전송되는 전력의 양이 제어될 수 있으나, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 다른 일 예는 송신 코일 별 할당된 타임 슬롯 동안의 증폭기(212) 증폭률을 제어하여 무선 전력 수신기 별 송출 전력을 제어할 수도 있다.
제어부(240)는 제1차 감지 신호 송출 절차 동안 제1 내지 제n 송신 코일(222)을 통해 감지 신호가 순차적으로 송출될 수 있도록 다중화기(221)를 제어할 수 있다.
또한, 제어부(240)는 제1차 감지 신호 송출 절차 동안 복조부(232)로부터 어느 송신 코일을 통해 신호 세기 지시자(Signal Strength Indicator)가 수신되었는지를 식별하기 위한 소정 송신 코일 식별자 및 해당 송신 코일을 통해 수신된 신호 세기 지시자를 수신할 수 있다. 연이어, 제2차 감지 신호 송출 절차에서 제어부(240)는 제1차 감지 신호 송출 절차 동안 신호 세기 지시자가 수신된 송신 코일(들)을 통해서만 감지 신호가 송출될 수 있도록 다중화기(221)를 제어할 수도 있다. 다른 일 예로, 제어부(240)는 제1차 감지 신호 송출 절차 동안 신호 세기 지시자가 수신된 송신 코일이 복수개인 경우, 가장 큰 값을 갖는 신호 세기 지시자가 수신된 송신 코일을 제2차 감지 신호 송출 절차에서 감지 신호를 가장 먼저 송출할 송신 코일로 결정하고, 결정 결과에 따라 다중화기(221)를 제어할 수도 있다.
변조부(231)는 제어부(240)에 의해 생성된 제어 신호를 변조하여 다중화기(221)에 전달할 수 있다. 여기서, 제어 신호를 변조하기 위한 변조 방식은 FSK(Frequency Shift Keying) 변조 방식, 맨체스터 코딩(Manchester Coding) 변조 방식, PSK(Phase Shift Keying) 변조 방식, 펄스 폭 변조(Pulse Width Modulation) 방식, 차등 2단계(Differential bi-phase) 변조 방식 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
복조부(232)는 송신 코일을 통해 수신되는 신호가 감지되면, 감지된 신호를 복조하여 제어부(240)에 전송할 수 있다. 일 예로, 복조된 신호에는 신호 세기 지시자, 무선 전력 전송 중 전력 제어를 위한 오류 정정(EC: Error Correction) 지시자, 충전 완료(EOC: End Of Charge) 지시자, 과전압/과전류/과열 지시자 등이 포함될 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 무선 전력 수신기의 상태를 식별하기 위한 각종 상태 정보가 포함될 수 있다.
또한, 복조부(232)는 복조된 신호가 어느 송신 코일로부터 수신된 신호인지를 식별할 수 있으며, 식별된 송신 코일에 상응하는 소정 송신 코일 식별자를 제어부(240)에 제공할 수도 있다.
일 예로, 무선 전력 송신기(200)는 무선 전력 전송에 사용되는 동일한 주파수를 이용하여 무선 전력 수신기와 통신을 수행하는 인밴드(In-Band) 통신을 통해 상기 신호 세기 지시자를 획득할 수 있다.
또한, 무선 전력 송신기(200)는 송신 코일(222)을 이용하여 무선 전력을 송출할 수 있을 뿐만 아니라 송신 코일(222)을 통해 무선 전력 수신기와 각종 정보를 교환할 수도 있다. 다른 일 예로, 무선 전력 송신기(200)는 송신 코일(222)-즉, 제1 내지 제n 송신 코일)에 각각 대응되는 별도의 코일을 추가로 구비하고, 구비된 별도의 코일을 이용하여 무선 전력 수신기와 인밴드 통신을 수행할 수도 있음을 주의해야 한다.
이상이 도 2의 설명에서는 무선 전력 송신기(200)와 무선 전력 수신기가 인밴드 통신을 수행하는 것을 예를 들어 설명하고 있으나, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 무선 전력 신호 전송에 사용되는 주파수 대역과 상이한 주파수 대역을 통해 근거리 양방향 통신을 수행할 수 있다. 일 예로, 근거리 양방향 통신은 저전력 블루투스 통신, RFID 통신, UWB 통신, 지그비 통신 중 어느 하나일 수 있다.
센싱부(250)는 DC 변환된 전력의 전압/전류 등을 측정하여 제어부(240)에 제공할 수 있다. 또한, 센싱부(250)는 과열 발생 여부 판단을 위해 무선 전력 송신기(200)의 내부 온도 또는 충전 인터페이스(표면) 내측를을 측정하고, 측정 결과를 제어부(240)에 제공할 수도 있다. 일 예로, 제어부(240)는 센싱부(250)에 의해 측정된 전압/전류 값 또는 내부 온도 값에 기반하여 적응적으로 전원부(260)로부터의 전원 공급을 차단할 수 있다. 이를 위해, 전력 변환부(210)의 일측에는 전원부(260)로부터 공급되는 전원을 차단하기 위한 소정 전력 차단 회로가 가 더 구비될 수도 있다.
도 3은 도 2의 무선전력송신기와 연동되는 무선전력수신기의 구조를 도시한 블록도이다.
도 3을 참조하면, 무선 전력 수신기(300)는 수신 코일(310), 정류기(320), 직류/직류 변환기(DC/DC Converter, 330), 부하(340), 센싱부(350), 통신부(360), 주제어부(370)를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 통신부(360)는 복조부(361) 및 변조부(362) 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있다.
상기한 도 3의 예에 도시된 무선 전력 수신기(300)는 인밴드 통신을 통해 무선 전력 송신기와 정보를 교환할 수 있는 것으로 도시되어 있으나, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 다른 일 실시예에 따른 통신부(360)는 무선 전력 신호 전송에 사용되는 주파수 대역과는 상이한 주파수 대역을 통해 근거리 양방향 통신을 제공할 수도 있다.
수신 코일(310)을 통해 수신되는 AC 전력은 정류부(320)에 전달할 수 있다. 정류기(320)는 AC 전력을 DC 전력으로 변환하여 직류/직류 변환기(330)에 전송할 수 있다. 직류/직류 변환기(330)는 정류기 출력 DC 전력의 세기를 부하(340)에 의해 요구되는 특정 세기로 변환한 후 부하(340)에 전달할 수 있다. 또한 수신 코일(310)은 복수의 수신 코일(미도시)-즉, 제1 내지 제n 수신 코일-을 포함하여 구성될 수 있다. 일 실시예에 따른 각각의 수신 코일(미도시)에 전달되는 AC 전력의 주파수가 서로 상이할 수도 있고, 다른 일 실시예는 LC 공진 특성을 수신 코일마다 상이하게 조절하는 기능이 구비된 소정 주파수 제어기를 이용하여 각각의 수신 코일 별 공진주파수를 상이하게 설정할 수도 있다.
센싱부(350)는 정류기(320) 출력 DC 전력의 세기를 측정하고, 이를 주제어부(370)에 제공할 수 있다. 일 예로, 센싱부(350)는 무선 전력 수신에 따라 수신 코일(310)에 인가되는 전류의 세기를 측정하고, 측정 결과를 주제어부(370) 에 전송할 수도 있다. 다른 예로, 센싱부(350)는 무선 전력 수신기(300)의 내부 온도를 측정하고, 측정된 온도 값을 주제어부(370)에 제공할 수도 있다.
일 예로, 주제어부(370)는 측정된 정류기 출력 DC 전력의 세기가 소정 기준치와 비교하여 과전압 발생 여부를 판단할 수 있다. 판단 결과, 과전압이 발생된 경우, 과전압이 발생되었음을 알리는 소정 패킷을 생성하여 변조부(362)에 전송할 수 있다. 여기서, 변조부(362)에 의해 변조된 신호는 수신 코일(310) 또는 별도의 코일(미도시)을 통해 무선 전력 송신기에 전송될 수 있다. 또한, 주제어부(370)는 정류기 출력 DC 전력의 세기가 소정 기준치 이상인 경우, 감지 신호가 수신된 것으로 판단할 수 있으며, 감지 신호 수신 시, 해당 감지 신호에 대응되는 신호 세기 지시자가 변조부(362)를 통해 무선 전력 송신기에 전송될 수 있도록 제어할 수 있다. 다른 일 예로, 복조부(361)는 수신 코일(310)과 정류기(320) 사이의 AC 전력 신호 또는 정류기(320) 출력 DC 전력 신호를 복조하여 감지 신호의 수신 여부를 식별한 후 식별 결과를 주제어부(370)에 제공할 수 있다. 이때, 주제어부(470)는 감지 신호에 대응되는 신호 세기 지시자가 변조부(362)를 통해 전송될 수 있도록 제어할 수 있다.
이하에서 무선충전코일을 상세히 설명한다. 실시예에 따른 무선충전코일은 도 1에 도시된 무선전력송신기(10)이나 도 2에 도시된 무선전력송신기(200)에 채택된 송신코일이나 도 1에 도시된 무선전력수신기이거나 도 3에 도시된 무선전력수신기(300)에 채택된 수신코일일 수 있다.
도 4는 일 실시예에 따른 무선충전코일을 도시한 평면도이고, 도 5은 도 4에서 A-B라인을 따라 절단한 단면도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 일 실시예에 따른 무선충전코일(40)은 절연부(60)를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 절연부(60)는 제1 절연층(61) 및 제2 절연층(62)를 포함할 수 있다.
제1 절연층(61)은 상면에 배치되는 코일부(41)를 지지하는 지지부재일 수 있다. 제1 절연층(61)은 외부 구성으로부터 코일부(41)를 절연시키는 절연부재 또는 절연필름일 수 있다. 제1 절연층(61)은 투명한 재질로 형성될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
제1 절연층(61)은 절연성 및 강도가 우수한 재질로 형성될 수 있다. 예컨대, 제1 절연층(61)은 플라스틱 재질일 수 있다. 제1 절연층(61)은 두께가 얇고 유연한(flexible) 재질로 형성될 수 있다. 구체적으로, 제1 절연층(61)은 PI(polyimide)나 PET(Polyethylene terephthalate)일 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
일 실시예에 따른 무선충전코일(40)은 코일부(41)를 포함할 수 있다.
코일부(41)는 제1 절연층(61) 위에 배치될 수 있다. 코일부(41)는 제1 절연층(61)의 상면에 배치될 수 있다. 코일부(42)는 제1 절연층(61)의 상면에 접할 수 있다. 또한, 코일부(41)는 제2 절연층(62)의 하면에 배치될 수 있다. 코일부(42)는 제2 절연층(62)의 하면에 접할 수 있다.
바람직하게, 코일부(41)의 하면은 상기 제1 절연층(61)의 상면과 접할 수 있다. 또한, 코일부(41)의 상면은 상기 제2 절연층(62)의 하면과 접할 수 있다. 코일부(41)는 상기 제1 절연층(61)과 제2 절연층(62) 사이에 배치될 수 있다.
코일부(41)는 나선형으로 다수회 권선된 코일(42)을 포함할 수 있다. 코일(42)은 다수회 권선된 부분의 서로 간에 이격되어 배치될 수 있다. 코일부(41)는 코일(42)의 내측에 형성된 중공부(43)를 더 포함할 수 있다. 중공부(43)에는 코일(42)이 배치되지 않는다. 즉, 코일(42)은 중공부(43)를 노출하면서, 상기 중공부(43)의 주위를 둘러싸며 배치될 수 있다. 중공부(43)는 원 형상이나 사각 형상을 가질 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
코일부(41)는 코일(42)의 외측단(42a)으로부터 연장되는 제1 리드부(44)를 더 포함할 수 있다. 외측단(42a)은 복수회 권선된 코일(42) 중 가장 외곽 영역에 배치된 코일(42)을 의미할 수 있다. 외측단(42a)은 상기 코일(42) 중 중공부(43)와 가장 멀리 이격된 부분일 수 있다. 즉, 제1 리드부(44)는 코일(42)에 전기적으로 연결될 수 있다. 코일부(41)는 제1 리드부(44)의 끝단에 연결되는 제1 단자(P1)를 더 포함할 수 있다. 제1 단자(P1)는 전원이 인가되는 신호 라인과 전기적으로 연결되어야 한다. 이때, 신호 라인과 연결되는 부분에서의 접촉 저항이 최소화되어야 한다. 이에 따라, 제1 단자(P1)의 폭은 제1 리드부(44)의 폭보다 클 수 있다. 제1 패드(P1)는 사각 형상을 가질 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
코일부(41)에 포함되는 코일(42), 제1 리드부(44) 및 제1 패드(P1)는 일체로 형성될 수 있다.
코일부(41)는 제2 리드부(45)를 더 포함할 수 있다. 제2 리드부(45)는 제1 리드부(44)와 인접한 영역에 배치될 수 있다. 제2 리드부(45)는 연결부(50)를 통하여 코일(42)의 내측단(42b)과 전기적으로 연결될 수 있다. 내측단(42b)은 복수회 권선된 코일(42) 중 가장 내부 영역에 배치된 코일(42)을 의미할 수 있다. 내측단(42b)은 상기 코일(42) 중 중공부(43)와 가장 인접한 영역에 위치한 부분일 수 있다. 코일부(41)는 제2 리드부(45)의 끝단에 연결되는 제2 단자(P2)를 더 포함할 수 있다. 제2 단자(P2)는 전원이 인가되는 신호 라인과 전기적으로 연결되어야 한다. 이때, 신호 라인과 연결되는 부분에서의 접촉 저항은 최소화되어야 한다. 이에 따라, 제2 단자(P2)의 폭은 제2 리드부(45)의 폭보다 클 수 있다. 제2 패드(P2)는 사각 형상을 가질 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
제2 절연층(62)은 제1 절연층(61) 위에 배치될 수 있다. 구체적으로, 제2 절연층(62)은 코일부(41) 상에 배치될 수 있다. 바람직하게, 제2 절연층(62)은 상기 제1 절연층(61)과 일정 간격 이격되어 배치될 수 있다. 상기 이격 간격은 상기 코일부(41)를 구성하는 코일(42)의 두께에 대응될 수 있다. 코일부(41)는 제2 절연층(62)에 의해 덮혀질 수 있다. 즉, 제2 절연층(62)은 코일부(41)가 외부에 노출되지 않도록 할 수 있다. 따라서, 제2 절연층(62)은 코일부(41)을 보호하고, 코일부(41)의 코일(42) 간의 전기적인 쇼트를 방지할 수 있다. 제2 절연층(62)은 하부에 배치되는 코일부(41)를 지지하는 지지부재일 수 있다. 또한, 제2 절연층(62)은 외부 구성으로부터 코일부(41)를 절연시키는 절연부재 또는 절연필름일 수 있다. 제2 절연층(62)은 투명한 재질로 형성될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
제2 절연층(62)은 절연성 및 강도가 우수한 재질로 형성될 수 있다. 예컨대, 제2 절연층(62)은 플라스틱 재질일 수 있다. 제2 절연층(62)은 두께가 얇고 유연한(flexible) 재질로 형성될 수 있다. 구체적으로, 제2 절연층(62)은 PI(polyimide)나 PET(Polyethylene terephthalate)일 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
제2 절연층(62)은 제1 단자(P1)에 대응하여 배치된 제1 단자홀(PH1) 및 제2 단자(P2)에 대응하여 배치된 제2 단자홀(PH2)를 포함할 수 있다. 즉, 코일부(41)의 제1 단자(P1)는 제2 절연층(62)의 제1 단자홀(PH1)에 의해 노출될 수 있다. 또한, 코일부(41)의 제2 단자(P2)는 제2 절연층(62)의 제2 단자홀(PH2)에 의해 노출될 수 있다. 이와 같이 노출된 제1 단자(P1) 및 제2 단자(P2)는 전원이 공급되는 신호 라인(미도시)와 전기적으로 연결될 수 있다.
제2 절연층(62)은 코일부(41)의 코일(42)의 내측단(42b)에 대응하여 배치된 제1 관통부(VH1) 및 코일부(41)의 제2 리드부(45)의 일단에 대응하여 배치된 제2 관통부(VH2)를 포함할 수 있다.
한편, 제1 절연층(61)의 두께는 제2 절연층(62)의 두께와 동일하거나 더 클 수 있다. 예컨대, 제1 절연층(61)의 두께는 제2 절연층(62)의 두께 대비 1:1배 내지 1:5배일 수 있다. 예컨대, 제1 절연층(61)의 두께는 예컨대, 0.025mm이고, 제2 절연층(62)의 두께는 0.015mm 일 수 있다. 또한, 제2 절연층(62)의 두께는 0.013mm 내지 0.025mm일 수 있다.
코일부(41)에서 코일(42)의 폭은 인접하는 코일(42) 사이의 간격보다 클 수 있다. 이와 같은 배치 구조에 의해 코일(42)의 점유 면적이 극대화되어 무선충전효율이 향상될 수 있다. 예컨대, 코일(42)의 폭은 0.8mm이고, 코일(42) 간 간격은 0.1mm일 수 있다.
일 실시예에 따른 무선충전코일(40)은 연결부(50)를 포함할 수 있다. 연결부(50)는 제2 절연층(62) 위에 배치될 수 있다. 또한, 연결부(50)의 일단은 제1 관통부(VH1)를 통하여 코일(42)의 내측단(42b) 상에 배치될 수 있다. 즉, 연결부(50)의 일단은 코일(42)의 내측단(42b)과 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 연결부(50)의 타단은 제2 관통부(VH2)를 통하여 제2 리드부(45)의 일단 상에 배치될 수 있다. 즉, 연결부(50)의 타단은 제2 리드부(45)와 전기적으로 연결될 수 있다.
연결부(50)는 제1 도전패턴(51) 및 제2 도전패턴(52)를 포함할 수 있다.
제1 도전패턴(51)은 제2 절연층(62)의 상면 상에 배치될 수 있다. 그리고, 제1 도전패턴(51)의 일단은 제1 관통부(VH1)를 통하여 코일(42)의 내측단(42b) 상에 배치될 수 있다. 또한, 제1 도전패턴(51)의 타단은 제2 관통부(VH2)를 통하여 제2 리드부(45)의 일단 상에 배치될 수 있다. 제2 도전패턴(52)은 제1 도전패턴(51) 상에 배치될 수 있다. 또한, 제2 도전패턴(52)은 제1 도전패턴(51)을 둘러싸며 배치될 수 있다. 예를 들어, 제2 도전패턴(52)은 제1 도전패턴(51)의 상면 및 측면에 배치될 수 있다. 즉, 제1 도전 패턴(51)은 제2 도전패턴(52)에 의해 둘러싸일 수 있다.
제1 도전패턴(51)은 제2 절연층(62)과의 부착력이 우수하면서, 전기 전도도가 높은 금속 재질로 형성될 수 있다. 예컨대, 제1 도전패턴(51)은 은(Ag)을 포함할 수 있다. 나중에 설명되겠지만, 제1 도전패턴(51)은 인쇄(printing) 공정에 의해 형성될 수 있다.
제2 도전패턴(52)은 전기 전도도가 높은 금속 재질로 형성될 수 있다. 아울러, 제2 도전패턴(52)은 도금 공정에 적합한 금속 재질로 형성될 수 있다. 예컨대, 제2 도전패턴(52)은 구리(Cu), 알루미늄(Al) 등을 포함할 수 있다. 나중에 설명되겠지만, 제2 도전패턴(52)은 도금(plating) 공정에 의해 형성될 수 있다.
일반적으로 전기 전도도의 증가를 위해서는 도전패턴이 일정한 두께를 가져야 한다. 이때, 도금 공정에 의해 상기 일정한 두께의 제2 도전패턴(52)를 형성하기 어렵다. 이에 따라, 실시예에서는 인쇄 공정에 의해 제1 도전패턴(51)을 형성함으로써, 도금 공정에 의해 형성되는 제2 도전패턴(52)의 두께가 확보될 수 있도록 한다. 즉, 인쇄 공정에 의해 일정 두께의 제1 도전패턴(51)이 형성되고, 제1 도전패턴(51) 상에 전기 전도도가 우수한 제2 도전패턴(52)을 형성할 수 있다.
한편, 제2 도전패턴(52)의 두께는 제1 도전패턴(51)의 두께의 두께보다 클 수 있다. 제2 도전패턴(52)은 전류의 흐름을 용이하게 하기 위해 제1 도전패턴(51)의 두께 대비 두껍게 형성될 수 있다.
예컨대, 제2 도전패턴(52)의 두께는 제1 도전패턴(51)의 두께 대비 1: 7배 내지 1:15배일 수 있다. 예컨대, 제1 도전패턴(51)의 두께는 0.01mm 내지 0.02mm이고, 제2 도전패턴(52)의 두께는 0.12mm 일 수 있다.
따라서, 일 실시예는 공간 활용 및 정밀 설계를 위하여 FPCB 타입의 코일을 제공하면서 공정이 단순하고 재료비가 절감된다. 또한, 일 실시예는 양면 코일을 이용하지 않으므로 두께가 감소될 수 있다. 또한, 일 실시예는 신호가 인가되는 연결부의 저항 특성이 우수할 수 있다.
이하 도 6 내지 도 9는 일 실시예에 따른 무선충전코일을 제조하는 공정을 설명한다.
도 6a는 일 실시예에 따른 무선충전코일을 제조하는 제1 공정을 설명하는 평면도이고, 도 6b는 도 6a에서 A-B라인을 따라 절단한 단면도이고, 도 7a는 일 실시예에 따른 무선충전코일을 제조하는 제2 공정을 설명하는 평면도이고, 도 7b는 도 7a에서 A-B라인을 따라 절단한 단면도이고, 도 8a는 일 실시예에 따른 무선충전코일을 제조하는 제3 공정을 설명하는 평면도이고, 도 8b는 도 8a에서 A-B라인을 따라 절단한 단면도이고, 도 9a는 일 실시예에 따른 무선충전코일을 제조하는 제4 공정을 설명하는 평면도이고, 도 9b는 도 9a에서 A-B라인을 따라 절단한 단면도이다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 제1 공정은 제1 절연층(61)의 상면에 코일부(41)를 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 제1 공정은 제1 절연층(61)의 상면에 에칭 공정에 의하여 코일부(41)를 형성 할 수 있다. 일 예로, 코일부(41)는 금속 재질, 예컨대 구리(Cu), 알루미늄(Al) 등이 포함된 금속판이 에칭 용액 등에 의하여 에칭되어 형성될 수 있다. 이에 제한되는 것은 아니고, 코일부(41)는 제1 절연층(61)의 상면에 인쇄 공정에 의하여 형성 될 수 있다.
코일부(41)는 중공부(43), 코일(42), 제1 리드부(44), 제1 패드(P1), 제2 리드부(45), 제2 패드(P2)를 포함할 수 있다.
제1 공정은 내측에 코일(42)이 배치되지 않는 중공부(43)를 형성할 수 있다. 제1 공정은 코일(42)의 내측단(42b)에서 외측단(42a)으로 다수 회 권선되어 배치된 코일(42)을 형성할 수 있다. 제1 공정은 제1 절연층(61)의 일측에 배치된 제1 패드(P1) 및 제2 패드(P2)를 형성할 수 있다. 제1 공정은 코일(42)의 외측단(42a)에서 제1 패드(P1)까지 연장된 제1 리드선(44)을 형성할 수 있다. 제1 공정은 코일(42)의 내측단(42b)과 대응하도록 코일(42)의 외측에서 제2 패드(P2)까지 연장된 제2 리드선(45)을 형성할 수 있다.
도 7a 및 도 7b를 참조하면, 제2 공정은 제1 절연층(61) 상면 상에 제2 절연층(62)을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 일 예로, 제2 공정은 열 압착 공정을 이용하여 제1 절연층(61)의 상면 상에 제2 절연층(62)이 형성될 수 있다. 열 압착 공정이란 열과 압력이 동시에 가해지는 공정을 의미할 수 있다. 그리고, 열과 압력에 의해 제2 절연층(62)이 제1 절연층(61) 상에 고정될 수 있다. 도 7b와 같이, 제1 절연층(61)과 제2 절연층(62) 사이에 에어 갭이 존재할 수 있다. 이에 제한되는 것은 아니고, 도 7b와 달리 코일부(41)의 중공부(43), 코일(41) 간에 이격된 영역에는 에어 갭이 존재하지 않을 수 있다. 즉, 상기 코일(42)이 배치되지 않는 영역에서의 제1 절연층(61)과 제2 절연층(62)은 에어 갭이 존재하지 않고 서로 직접 접촉하는 구조를 가질 수 있다.
또한, 제2 공정은 제2 절연층(62)에 제1 관통부(VH1), 제2 관통부(VH2), 제1 단자홀(PH1), 제2 단자홀(PH2)를 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 제1 관통부(VH1), 제2 관통부(VH2), 제1 단자홀(PH1), 제2 단자홀(PH2)는 제2 절연층(62) 상에 레이저 조사나 펀칭 공정에 의해 형성될 수 있다. 제1 관통부(VH1)는 코일(42)의 내측단(42b)에 대응하여 형성될 수 있다. 제2 관통부(VH2)는 제2 리드선(45)의 일단에 대응하여 형성될 수 있다. 제1 단자홀(PH1)는 제1 패드(P1)에 대응하여 형성될 수 있다. 제2 단자홀(PH2)는 제2 패드(P2)에 대응하여 형성될 수 있다.
도 8a 및 도 8b를 참조하면, 제3 공정은 제2 절연층(62)의 상면에 제1 도전패턴(51)을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 제3 공정은 제2 절연층(62)의 상면에 인쇄 공정에 의하여 제1 도전패턴(51)를 형성 할 수 있다. 예컨대, 제3 공정은 금속 페이스트, 구체적으로 은(Ag) 페이스트가 스크린(screen) 상에 분사되어, 스크린을 통과한 은 페이스트가 제1 절연층(62)의 상면 상에 제1 도전패턴(51)으로 형성될 수 있다. 스크린은 제1 도전패턴(51)에 대응되는 개구부를 갖도록 설계될 수 있다.
또한, 제1 도전패턴(51)은 코일(42)의 내측단(42b)의 상면에 대응되도록 형성되고, 제2 리드부(45) 일단의 상면에 대응되도록 형성되고, 코일(42)의 내측단(42b)의 상면에서 제2 리드부(45) 일단의 상면까지 연장되도록 제2 절연층(62)의 상면에 대응되도록 형성될 수 있다.
또한, 제1 도전패턴(51)은 제1 폭(W1)으로 형성될 수 있다.
도 9a 및 도 9b를 참조하면, 제4 공정은 제1 도전패턴(51) 상에 제2 도전패턴(52)을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 제4 공정은 제1 도전패턴(51) 상에 제1 도금 공정에 의하여 제2 도전패턴(52)를 형성 할 수 있다. 예컨대, 제4 공정은 용기에 금속 재질, 예컨대 구리(Cu), 알루미늄(Al) 등이 포함된 전해액에 제1 도전패턴(51)이 형성된 제2 절연층(62)이 담궈진 후, 전해액에 전원이 인가됨으로써 전해액에 포함된 금속 재질이 제1 도전패턴(51) 상에 부착되어 제2 도전패턴(52)이 형성될 수 있다. 따라서, 제1 도전패턴(51)은 제2 도전패턴(52)을 형성하기 위한 시드(seed)층일 수 있다. 제1 도전패턴(51)은 제2 도전패턴(52)에 의해 둘러싸일 수 있다.
또한, 제2 도전패턴(52)은 코일(42)의 내측단(42b)의 상면에 대응되도록 형성되고, 제2 리드부(45) 일단의 상면에 대응되도록 형성되고, 코일(42)의 내측단(42b)의 상면에서 제2 리드부(45) 일단의 상면까지 연장되도록 제2 절연층(62)의 상면에 대응되도록 형성될 수 있다.
또한, 제2 도전패턴(51)은 제2 폭(W2)으로 형성될 수 있다. 제2 폭(W2)은 제1 폭(W1)과 동일하거나 더 클 수 있다.
따라서, 일 실시예는 공간 활용 및 정밀 설계를 위하여 FPCB 타입의 코일을 제공하면서 공정이 단순하고 재료비가 절감된다. 또한, 일 실시예는 양면 코일을 이용하지 않으므로 두께가 감소될 수 있다. 또한, 일 실시예는 신호가 인가되는 연결부의 저항 특성이 우수할 수 있다.
도 10a는 다른 실시예에 따른 무선충전코일을 도시한 평면도이고, 도 10b은 도 10a에서 A-B라인을 따라 절단한 단면도이다.
다른 실시예에 따른 무선충전코일은 일 실시예에 따른 무선충전코일과 비교하여 연결부의 구성을 제외하고 구성이 동일하다. 이하, 다른 실시예에 따른 무선충전코일에 대한 설명은 일 실시예에 따른 무선충전코일과 차이가 있는 구성을 위주로 설명한다.
도 10a 및 도 10b를 참조하면, 다른 실시예에 따른 무선충전코일(140)의 연결부(150)는 제1 도전패턴(51) 및 제2 도전패턴(52)을 포함하는 일 실시예에 따른 무선충전코일(40)의 연결부(50)에서 제3 도전패턴(53)을 더 포함할 수 있다.
즉, 연결부(150) 는 제1 도전패턴(51), 제2 도전패턴(52) 및 제3 도전패턴(53)를 포함할 수 있다.
제3 도전패턴(53)은 제2 도전패턴(52)을 둘러싸도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 제3 도전패턴(53)은 제2 도전패턴(52)의 상면 및 측면에 배치될 수 있다. 즉, 제2 도전 패턴(52)은 제3 도전패턴(53)에 의해 둘러싸일 수 있다.
제3 도전패턴(53)은 전기 전도도 및 내부식성이 우수한 금속 재질로 형성될 수 있다. 예컨대, 제3 도전패턴(53)은 니켈(Ni), 크롬(Cr) 또는 이들의 합금을 포함할 수 있다. 제2 도전패턴(52)이 구리로 형성되는 경우, 제2 도전패턴(52)의 부식을 방지하기 위해 제2 도전패턴(52) 상에 제3 도전패턴(53)이 형성될 수 있다.
한편, 제3 도전패턴(53)의 두께는 제1 도전패턴(51)의 두께보다 작을 수 있다. 제3 도전패턴(53)은 제2 도전패턴(52)의 부식을 방지하기 위한 것으로서, 얇게 형성될 수 있다. 예컨대, 제1 도전패턴(51)의 두께는 제3 도전패턴(53)의 두께 대비 1:1.5배 내지 1:2.5배일 수 있다. 예컨대, 제3 도전패턴(53)의 두께는 0.005mm, 즉 5㎛일 수 있다.
다른 실시예에 따른 무선충전코일의 제조 공정은 일 실시예에 따른 무선충전코일의 제조 공정에 제5 공정을 더 포함할 수 있다.
제5 공정은 제2 도전패턴(52) 상에 제3 도전 패턴(53)을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 제5 공정은 제2 도전패턴(52) 상에 제2 도금 공정에 의하여 제3 도전패턴(53)을 형성 할 수 있다. 예컨대, 제5 공정은 용기에 금속 재질, 예컨대 니켈(Ni)이나 크롬(Cr)이 등이 포함된 전해액에 제2 도전패턴(52)이 형성된 제2 절연층(62)이 담궈진 후, 전해액에 전원이 인가됨으로써 전해액에 포함된 금속 재질이 제2 도전패턴(52) 상에 부착되어 제3 도전패턴(53)이 형성될 수 있다. 따라서, 제2 도전패턴(52)은 제3 도전패턴(53)을 형성하기 위한 시드(seed)층일 수 있다. 제2 도전패턴(52)은 제3 도전패턴(53)에 의해 둘러싸일 수 있다.
또한, 제3 도전패턴(53)은 코일(42)의 내측단(42b)의 상면에 대응되도록 형성되고, 제2 리드부(45) 일단의 상면에 대응되도록 형성되고, 코일(42)의 내측단(42b)의 상면에서 제2 리드부(45) 일단의 상면까지 연장되도록 제2 절연층(62)의 상면에 대응되도록 형성될 수 있다.
또한, 제3 도전패턴(53)은 제3 폭(W3)으로 형성될 수 있다. 제3 폭(W3)은 제2 폭(W2)과 동일하거나 더 클 수 있다.
따라서, 다른 실시예는 공간 활용 및 정밀 설계를 위하여 FPCB 타입의 코일을 제공하면서 공정이 단순하고 재료비가 절감된다. 또한, 다른 실시예는 양면 코일을 이용하지 않으므로 두께가 감소될 수 있다. 또한, 다른 실시예는 신호가 인가되는 연결부의 저항 특성이 우수할 수 있다. 또한, 다른 실시예는 신호가 인가되는 연결부의 내구성이 강할 수 있다.
이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 실시예를 한정하는 것이 아니며, 실시예가 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 설정하는 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (10)

  1. 제1 절연층;
    상기 제1 절연층 상에 배치되고, 내측단에서 외측단 까지 다수 회 권선된 코일을 포함하는 코일부;
    상기 제1 절연층 상에 배치되는 제1 단자;
    상기 코일부의 외측단과 상기 제1 단자를 연결하는 제1 리드부;
    상기 제1 절연층 상에 배치되는 제2 단자;
    상기 코일부 상에 배치되는 제2 절연층; 및
    상기 제2 절연층 상에 배치되고, 상기 코일부의 내측단과 상기 제2 단자를 연결하는 연결부;를 포함하고,
    상기 제2 절연층은 제1 관통부 및 제2 관통부를 포함하고,
    상기 연결부의 일단은 상기 제1 관통부를 통하여 상기 코일부의 내측단과 연결되고, 상기 연결부의 타단은 상기 제2 관통부를 통하여 상기 제2 단자와 연결되며,
    상기 연결부는 제1 금속물질을 포함하는 제1 도전패턴 및 상기 제1 도전패턴 상에 상기 제1 금속물질과 다른 제 2 금속물질을 포함하는 제2 도전패턴을 포함하는 무선충전장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 도전패턴은 인쇄되어 형성된 은을 포함하는 무선충전장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 도전패턴은 도금되어 형성된 구리를 포함하는 무선충전장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 연결부는 상기 제2 도전패턴 상에 니켈을 포함하는 제3 금속물질로 형성된 제3 도전패턴을 더 포함하는 무선충전장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 제3 도전패턴은 도금되어 형성되는 무선충전장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 도전패턴의 두께는 상기 제1 도전패턴의 두께보다 큰 무선충전장치.
  7. 제4 항에 있어서,
    상기 제1 도전패턴의 두께는 상기 제3 도전패턴의 두께보다 큰 무선충전장치.
  8. 제1 절연층;
    상기 제1 절연층 상에 배치되고, 내측단에서 외측단 까지 다수 회 권선된 코일을 포함하는 코일부;
    상기 제1 절연층 상에 배치되는 제1 단자;
    상기 코일부의 외측단과 상기 제1 단자를 연결하는 제1 리드부;
    상기 제1 절연층 상에 배치되는 제2 단자;
    상기 코일부 상에 배치되는 제2 절연층; 및
    상기 제2 절연층 상에 배치되고, 상기 코일부의 내측단과 상기 제2 단자를 연결하는 연결부;를 포함하고,
    상기 제2 절연층은 제1 관통부 및 제2 관통부를 포함하고,
    상기 연결부의 일단은 상기 제1 관통부를 통하여 상기 코일부의 내측단과 연결되고,
    상기 연결부의 타단은 상기 제2 관통부를 통하여 상기 제2 단자와 연결되고,
    상기 연결부는 인쇄된 제1 도전패턴 및 상기 제2 도전패턴 상에 도금된 제2 도전패턴을 포함하는 무선충전장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 연결부는 상기 제2 도전패턴 상에 도금된 제3 도전패턴을 포함하는 무선충전장치.
  10. 제8 항에 있어서,
    상기 제1 도전패턴은 은을 포함하고,
    상기 제2 도전패턴은 구리를 포함하는 무선충전장치.
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