WO2021215754A1 - 와이어 병렬 매립형 무선 충전 안테나 - Google Patents

와이어 병렬 매립형 무선 충전 안테나 Download PDF

Info

Publication number
WO2021215754A1
WO2021215754A1 PCT/KR2021/004833 KR2021004833W WO2021215754A1 WO 2021215754 A1 WO2021215754 A1 WO 2021215754A1 KR 2021004833 W KR2021004833 W KR 2021004833W WO 2021215754 A1 WO2021215754 A1 WO 2021215754A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
substrate
coil
wire
antenna
wireless charging
Prior art date
Application number
PCT/KR2021/004833
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
신혜중
Original Assignee
Shin Hyejoong
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from KR1020200047696A external-priority patent/KR102340619B1/ko
Priority claimed from KR1020210009426A external-priority patent/KR20220106473A/ko
Application filed by Shin Hyejoong filed Critical Shin Hyejoong
Publication of WO2021215754A1 publication Critical patent/WO2021215754A1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/24—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/36—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
    • H01Q1/38—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith formed by a conductive layer on an insulating support
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q7/00—Loop antennas with a substantially uniform current distribution around the loop and having a directional radiation pattern in a plane perpendicular to the plane of the loop
    • H01Q7/06—Loop antennas with a substantially uniform current distribution around the loop and having a directional radiation pattern in a plane perpendicular to the plane of the loop with core of ferromagnetic material

Definitions

  • a plurality of wires are buried in parallel on an antenna substrate to a certain depth, and a hole of a certain size is formed at the end point of the parallel buried wire.
  • wireless charging antennas are attached to a substrate by melting a thin film of a metal with high electrical conductivity such as copper or aluminum in an etched form or using advanced cutting technology (laser cutting, punching, etc.) in order to make it as thin as possible.
  • a metal with high electrical conductivity such as copper or aluminum
  • advanced cutting technology laser cutting, punching, etc.
  • it is formed in a laminated structure composed of several layers, and is made of a thin metal plate of 10 to 50 microns or less as a material. of the antenna substrate can be manufactured.
  • a conductor wire is used as a bridge to attach multiple wires to a circuit board and connect the start and end points of the wires.
  • the connector is a board made of a PCB, is coupled to the lower portion of the circuit board, and may be connected to a wire and a conductor wire used as a bridge.
  • the thickness of the wireless charging antenna device becomes thicker, which causes a problem in that the thickness of the mobile device to which the wireless charging antenna device is applied also increases.
  • a plurality of wires are buried in parallel on an antenna substrate to a certain depth, and a hole of a certain size is formed at the end point position of the parallel buried wire, and then the starting point position of the wire through the formed hole through the thin metal plate member.
  • An object of the present invention is to provide a wire-parallel embedded wireless charging antenna that can improve the charging efficiency of the wireless charging antenna by manufacturing the wireless charging antenna in a hybrid process in connection with the charging circuit part of the.
  • Another object of the present disclosure as described above by bridging the overlapping portion of the wire with a thin copper foil to reduce the thickness of the overlapping portion, it can be used in slimmed electronic devices, and errors in the manufacturing process due to the increase in the process It is to provide a wire parallel embedded wireless charging antenna capable of minimizing and improving the manufacturing yield of the antenna.
  • a hybrid wireless charging antenna comprising a substrate, a coil member, and a charging circuit part, wherein the coil member is wound in a structure in which a wire is embedded in parallel to a predetermined depth on a substrate made of a planar structure, the parallel embedded Wire parallel embedded type wireless charging antenna device, characterized in that to form a wireless charging antenna to be connected to the charging circuit portion of the starting point position of the opposite wire by crossover (Crossover) through the metal thin plate member at the end point position of the wire is provided.
  • crossover crossover
  • the coil member is connected to the thin metal plate member at the end point position of the wire embedded in parallel, and the thin metal plate member is in close contact with the upper part of the wire embedded in parallel and crossed over.
  • a wire parallel embedded wireless charging antenna may be provided, characterized in that it is formed in a structure connected to the charging circuit by extending to the opposite starting point position.
  • a connection hole of a certain size is formed in the substrate at the end point of the wire buried in parallel, and a through hole is formed in the substrate at the starting point of the wire, and the coil member is It is connected to one side of the thin metal plate member located at the lower end of the substrate through a connection hole, and the other side of the thin metal plate member extends to the upper end of the substrate through the through hole and is formed in a structure to be connected to the charging circuit unit
  • a wire parallel embedded wireless charging antenna characterized in that may be provided.
  • a through hole is formed in the substrate at the starting point position of the wire embedded in parallel, and the coil member is connected to one side of the thin metal plate member at the end point position of the coil member. and the thin metal plate member is in close contact with the upper portion of the parallel-embedded wire and crossed over, extending to the opposite starting point position, and the other side of the thin metal plate member is positioned at the bottom of the substrate through the through hole to the charging circuit part
  • a wire parallel embedded wireless charging antenna characterized in that it is formed in a connected structure may be provided.
  • a connection hole of a predetermined size is formed in the substrate at the position of the end point of the wire embedded in parallel, and the coil member is located at the lower end of the substrate through the connection hole.
  • the wire parallel embedded type wireless charging antenna characterized in that the metal thin plate member is extended to the starting point position of the wire is formed to be connected to the charging circuit portion can be provided.
  • the wire parallel embedded type wireless charging antenna in which the thin metal plate member or the conductor wire is formed of a polarized coil may be provided.
  • the resistance value of the coil member may be provided with a wire parallel embedded wireless charging antenna, characterized in that between 300m ⁇ ⁇ 500m ⁇ .
  • the inductance of the coil member may be provided with a wire parallel embedded wireless charging antenna, characterized in that having a value between 7 ⁇ H ⁇ 12 ⁇ H.
  • the thickness of the overlapping thin metal plate member and the wire is one wire Wire parallel embedded wireless charging antenna, characterized in that formed in a thickness may be provided.
  • a wire parallel embedded wireless charging antenna characterized in that the overlapping portion of the thin metal plate member and the wire is cut by 1/2 each.
  • the method of bonding the parallel buried wire and the thin metal plate member or the conductor wire is characterized in that any one welding method of solder, spark welding compression, laser and ultrasonic waves is used.
  • a wire parallel embedded wireless charging antenna may be provided.
  • a substrate formed in the form of a thin plate, and wound on the substrate in a form to be embedded in the substrate to a predetermined depth, and a first coil end at which winding starts at the edge of the substrate is formed
  • An antenna coil having a second coil end at which winding ends is formed in the central portion of the substrate, a connecting coil coupled to the antenna coil, and a connecting coil extending from a lower surface of the substrate, coupled to the substrate, and the antenna coil is connected and a connector spaced apart from the first connection part and having a second connection part to which the connecting coil is connected, wherein the connecting coil is formed as a polarized coil and is closely attached to the lower surface of the substrate.
  • a parallel embedded wireless charging antenna may be provided.
  • the substrate includes a second through hole formed in the central portion of the substrate such that the second connecting portion of the connecting coil penetrates the substrate and extends to the lower surface of the substrate.
  • a wire parallel embedded wireless charging antenna may be provided.
  • the substrate includes a first through hole formed at the edge of the substrate so that the first connecting portion of the connecting coil penetrates the substrate and extends to the upper surface of the substrate.
  • a wire parallel embedded wireless charging antenna may be provided.
  • the connecting coil passes through the second through hole and extends in close contact with the lower surface of the substrate, and the first connecting portion of the connecting coil is coupled to the lower surface of the connector.
  • a wire parallel embedded wireless charging antenna may be provided.
  • the connecting coil passes through the second through hole and extends in close contact with the lower surface of the substrate, and the first connecting portion of the connecting coil passes through the first through hole
  • a wire parallel embedded wireless charging antenna coupled to the upper surface of the connector may be provided.
  • the antenna coil, a plurality of coils are horizontally arranged side by side, the wire parallel embedded type wireless charging antenna wound in a spiral structure on the substrate may be provided.
  • a wireless antenna can be manufactured without increasing the thickness of the wire overlapping the bridge, so that the charging efficiency of the wireless charging antenna can be improved. This has the effect of reducing the manufacturing quality and manufacturing cost of the antenna.
  • the present disclosure as described above can be easily used in slimmed electronic devices by bridging the overlapping portion of the wire with a thin copper foil to reduce the thickness of the overlapping portion, and errors in the manufacturing process due to the increase in the process It can be minimized, and there is an effect of improving the manufacturing yield of the antenna.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a wire parallel embedded wireless charging antenna according to an embodiment of the present disclosure.
  • 6A and 6B are explanatory views for explaining another embodiment of the bonding structure of the present disclosure.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a wire parallel embedded wireless charging antenna according to another embodiment of the present disclosure.
  • FIG 8 is a diagram illustrating a wireless charging antenna in which an antenna coil, an NFC coil, an MST coil, and the like are coupled to a substrate according to another embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 9 (a) is a view taken along line AA of FIG. 8, and is a view for explaining that an antenna coil and a connector are connected through a connecting coil according to another embodiment of the present disclosure
  • FIG. 9 (b) is a view for explaining that the antenna coil and the connector are connected through the connecting coil according to another embodiment of the present disclosure.
  • FIG 10 (a) and (b) are diagrams for explaining that the antenna coil formed on both sides of the substrate and the connector are connected through the connecting coil according to another embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a wire parallel embedded wireless charging antenna according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating a first embodiment of the present disclosure
  • FIG. 3 is a second embodiment of the present disclosure It is an explanatory diagram explaining a third embodiment of the present disclosure
  • FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating a fourth embodiment of the present disclosure
  • FIGS. 6(a) and 6(b) is an explanatory diagram illustrating another embodiment of the bonding structure of the present disclosure
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a wire parallel embedded wireless charging antenna according to another embodiment of the present disclosure
  • FIG. 8 is another embodiment of the present disclosure It is a view illustrating a wireless charging antenna in which an antenna coil, an NFC coil, an MST coil, etc. are coupled to a substrate according to the present disclosure, and (a) of FIG. 9 is a view cut along line AA of FIG. It is a view for explaining that the antenna coil and the connector are connected through the connecting coil according to 10 (a) and (b) are views illustrating that the antenna coil and the connector formed on both sides of the substrate are connected through the connecting coil according to another embodiment of the present disclosure.
  • the wireless charging antenna according to an embodiment of the present disclosure is applied to a wireless charging antenna device including a substrate 1 , a coil member 2 , and a charging circuit unit 3 .
  • the substrate 1 is a body of the wireless charging antenna, and may be formed in the form of a thin plate. According to an embodiment of the present disclosure, the substrate 1 may have a thickness of 70 ⁇ m or more, and may be made of a Teflon resin, an epoxy resin, a phenol resin, a ceramic, or the like.
  • the charging circuit unit 3 is coupled to the edge of the substrate 1 , and the wireless charging antenna may be connected to the charging unit 11 of the mobile device through the charging circuit unit 3 .
  • the thickness of the antenna device includes both the thickness of the board and the thickness of the connector, and the thickness tends to increase.
  • the charging circuit unit 3 is coupled to the edge of the substrate 1 on the same horizontal plane, and the thin metal plate member 7 or the conductor wire (not shown) is a polarized coil It can be provided with, the thickness of the entire wireless charging antenna can be reduced.
  • the coil member 2 is wound at a predetermined interval on the substrate 1 and embedded in the substrate 1 to a predetermined depth, and may be formed of a plurality of wires 4a to 4n.
  • each of the plurality of wires 4a to 4n is a wire having a circular cross-section, and the plurality of wires 4a to 4n are arranged side by side on the horizontal plane of the substrate 1, whereby the coil member 2 is formed.
  • the coil member 2 may be wound while forming a spiral structure from the edge (or edge portion) side of the substrate 1 to the central portion side by starting winding at the edge of the substrate 1 . have.
  • the coil member 2 since the coil member 2 is wound while being spaced apart at regular intervals, the effect of electromagnetic induction can be improved as the number of windings increases.
  • the plurality of wires 4a to 4n may be provided in a form embedded in the substrate 1 .
  • the overall thickness of the wireless charging antenna can be reduced, so that the wireless charging antenna It is also possible to reduce the thickness of the mobile device to which is applied.
  • the coil member 2 may be installed in a transmitter that wirelessly transmits an induced current or is wound on a receiver in which a voltage is induced according to an electromagnetic change in the surroundings, and a battery of a mobile device is connected to the output terminals of both ends of the coil member 2
  • a charging circuit unit 3 for charging may be connected.
  • the coil member 2 of the present disclosure is wound in a structure in which a plurality of wires 4a to 4n are embedded in parallel to a predetermined depth on a substrate 1 made of a planar structure as shown in FIGS.
  • a wireless charging antenna is manufactured by a hybrid process by attaching a wire (not shown).
  • the coil member 2 is a wire of, for example, a copper material having a circular cross-sectional area shape, and is wound by attaching at least two or more wires side by side, and the starting point position 6 and the ending point position of the coil member 2 .
  • (5) is electrically connected so that two or more wires are electrically connected in parallel, the resistance value of the coil member 2 has a value between 300m ⁇ and 500m ⁇ , and the inductance has a value between 7 ⁇ H and 12 ⁇ H.
  • the thin metal plate member 7 or the conductor wire connects the coil member 2 and the charging circuit part 3 (ie, bridge processing), and in particular, has a rectangular cross section. It may also be formed as a polarized coil in a shape.
  • a connector is coupled to the lower surface of the RFID board on which the antenna pattern is formed, and may be connected to an antenna and a charging unit (not shown) of a mobile phone through the connector.
  • the connector is mainly provided with a flexible printed circuit board (FPCB), and the thickness may be formed to about 100 ⁇ m to 130 ⁇ m.
  • the thin metal plate member 7 or the conductor wire (not shown) according to an embodiment of the present disclosure is formed of a polarized coil having a thickness of 30 ⁇ m to 50 ⁇ m in a square shape, than a conventional connector formed of an FPCB. It may be provided with a thin thickness. Accordingly, the thickness of the substrate 1 according to an embodiment of the present disclosure may be significantly reduced compared to the conventional substrate to which the connector is coupled.
  • a coil or wire having a circular cross section may be point-contacted to the substrate, but a polarizing coil having a rectangular cross-section may be surface-contacted to the substrate 1, so that a thin metal plate member 7 or a conductor wire formed of a polarizing coil ( A contact area in which the contact area of the substrate 1 (not shown) is wide can be formed, so that the thin metal plate member 7 or a conductor wire (not shown) can be effectively attached to the substrate 1 .
  • a multi wire of a hybrid membrane structure connecting the end point position 5 and the start point position 6 of the parallel embedded wire of the coil member 2 is one conductor.
  • the controller terminal aka PCB
  • a plurality of conductor wires are located at the end points of the embedded wires 4a to 4n in parallel (5)
  • It is composed of a structure of a wireless charging antenna connected to the charging circuit part 3 of the starting point position 6 on the opposite side while being crossover in close contact with the upper part of the parallel embedded wires 4a to 4n.
  • the coil member 2 moves the antenna substrate 1 from the end point position 5 of the crossover through the lower end surface of the antenna substrate 1 . It is connected to the starting position (6) at the top.
  • the coil member 2 is wound in a structure in which a plurality of wires 4a to 4n are embedded in parallel to a predetermined depth on the substrate 1 , and is fixed at the end point position 5 of the parallel embedded wires 4a to 4n.
  • After forming the connection hole 9 of the size it is connected to the thin metal plate member 7 located at the bottom of the substrate 1 through the formed connection hole 9, while another side of the thin metal plate member 7 is connected
  • a wireless charging antenna in a hybrid process by connecting to the charging circuit unit 3 at the starting point position 6 of the wires 4a to 4n located at the top of the substrate 1 via the through hole 10 formed on one side of the substrate 1 as a medium is composed of the structure of More specifically, as shown in FIG.
  • the metal thin plate member 7 located at the lower end of the substrate 1 is connected to the coil member 2 through the connection hole 9 , and the substrate 1 . It is connected to the upper portion of the substrate 1 via the through hole 10 formed thereon.
  • the size of the connection hole 9 is formed in proportion to the size of the wire (4a ⁇ 4n) to be connected.
  • the coil member 2 connects the end point position 5 of the crossover and the antenna substrate 1 through the top surface of the antenna substrate 1 . connect to the bottom
  • a plurality of wires 4a to 4n are wound in a structure in which a plurality of wires 4a to 4n are embedded in parallel to a certain depth on the substrate 1, and a plurality of parallel embedded A through hole 10 is formed at the starting point position 6 of the wires 4a to 4n, and the coil member 2 is formed at the end point position 5 of the plurality of wires 4a to 4n by the thin metal plate member 7 It is connected to one side of the thin metal plate member 7 is in close contact with the upper portion of the plurality of wires (4a to 4n) and extends to the starting point position (6) on the opposite side while being crossed, the other side of the thin metal plate member (7) is a through hole It is located at the bottom of the substrate 1 through (10) and is connected to the controller terminal of the charging circuit unit 3, and is configured as a structure of a wireless charging antenna in a hybrid process.
  • the coil member 2 moves the end point position 5 of the crossover through the lower end surface of the antenna substrate 1 to the antenna substrate 1 . ) to the bottom of the
  • connection hole 9 of a certain size is formed at the end point position 5 of The thin metal plate member 7 is extended to the starting point position 6 of the wire and is connected to the controller terminal of the charging circuit part 3 to have a structure of a wireless charging antenna in a hybrid process.
  • the size of the connection hole 9 is formed in proportion to the size of the wire (4a ⁇ 4n) to be connected.
  • FIG. 6(a) a structure of a plurality of parallel embedded wires 4a to 4n and a thin metal plate member 7 or a conductor wire (not shown) overlapping the upper portion is shown in FIG. 6(a)
  • the inside is cut to a predetermined size, for example, a portion of the overlapping metal thin plate member 7 or wire 4 is cut to have the thickness of one wire. That is, the overlapping portions, for example, are cut by 1/2 each, so that the cross-section maintains the thickness of one wire during mating. That is, when the overlapping metal thin plate member 7 or the portion of the wire 4 is dug to a thickness of 1/2 and insulated and coupled, the overall thickness becomes (1 + insulating film), and the overall thickness is reduced An antenna for wireless charging can be configured.
  • connection method in connecting the end point of the wire antenna and a thin plate or a patch to which a crossover is attached, is 1) a solder method, 2) a spark welding crimp welding method, 3) A welding method using a laser and 4) a welding method using an ultrasonic wave can be used to construct a bonded wireless charging antenna.
  • the first through hole 111 , the first coil end 120a, the first connecting part 130a, etc. are formed on the substrate 110 .
  • the second through hole 112 , the second coil end 120b , the second connecting part 130b and the like may be located in the center of the substrate.
  • the wireless charging antenna 100 having a connecting coil includes a substrate 110 , an antenna coil 120 , a connecting coil 130 , a connector 140 , and the like. may include.
  • the substrate 110 is a body of the wireless charging antenna 100 , and may be formed in the form of a thin plate.
  • the substrate 110 may have a thickness of 70 ⁇ m or more, and may be made of a Teflon resin, an epoxy resin, a phenol resin, a ceramic, or the like.
  • the antenna coil 120 may be formed on one surface (or upper surface) of the substrate 110 , and the connecting coil 130 connected to the antenna coil 120 is connected to the other surface (or lower surface) of the substrate 110 . , and may be connected to the connector 140 .
  • the thickness of the antenna device includes both the thickness of the board and the thickness of the connector, and the thickness tends to increase.
  • the connector 140 is coupled to the edge of the substrate 110 on the same horizontal plane, and the connector through the connecting coil 130 provided as a polarization coil. 140 and the antenna coil 120 may be connected, so that the overall thickness of the wireless charging antenna 100 may be reduced.
  • the first through hole 111 is formed at the edge of the substrate 110 , and the connecting coil 130 connected to the antenna coil 120 extends from the lower surface of the substrate 110 . , it may be provided to move to the upper surface of the substrate 110 .
  • the second through hole 112 is formed in the central portion of the substrate 110 , and the connecting coil 130 connected to the antenna coil 120 may be provided to extend to the lower surface of the substrate 110 .
  • the antenna coil 120 itself passes through the second through hole 112 and the antenna coil 120 and the connecting coil 130 are connected on the lower surface of the substrate 110 , the plurality of coils 121 .
  • the size and width of the second through-hole 112 may be formed to pass through the second through-hole 112 .
  • NFC near field communication
  • MST magnetic secure transmission
  • the antenna coil 120 is wound on the substrate 110 at a predetermined interval, is embedded in the substrate 110 to a predetermined depth, and the first coil end 120a where the winding starts and the second coil end 120b where the winding ends ) is formed.
  • the antenna coil 120 may be formed of a plurality of coils 121 .
  • each of the plurality of coils 121 is a wire having a circular cross-section, and the plurality of coils 121 are arranged side by side on a horizontal surface of the substrate 110 to form the antenna coil 120 .
  • the antenna coil 120 may be wound while forming a spiral structure from the edge (or edge portion) side of the substrate 110 to the central portion side by starting winding at the edge of the substrate 110 . have.
  • the antenna coil 120 is wound while being spaced apart at regular intervals, and since the effect of electromagnetic induction can be improved as the number of windings increases, it will be preferable to minimize the spacing between the wound antenna coils 120 .
  • the plurality of coils 121 may be provided in the form of being embedded in the substrate 110 .
  • the overall thickness of the wireless charging antenna 100 can be reduced, so that the wireless charging antenna It is also possible to reduce the thickness of the mobile device to which (100) is applied.
  • the first coil end 120a at which the winding of the antenna coil 120 starts at the edge of the substrate 110 may be directly connected to the connector 140
  • the second coil end 120b at which the winding of the antenna coil 120 ends in the central portion is coupled to the connecting coil 130, and the connecting coil 130 is coupled to the connector 140, whereby the second coil end 120b) may be connected to the connector 140 .
  • the connecting coil 130 is coupled to the antenna coil 120 and may extend on the lower surface of the substrate 110 .
  • the connecting coil 130 may be formed of a polarized coil.
  • the polarization coil is a coil having a rectangular cross-section, and the connecting coil 130 formed of the polarization coil may extend while being fused to the lower surface of the substrate 110 .
  • a connector is coupled to the lower surface of the RFID substrate on which the antenna pattern is formed, and may be connected to an antenna and a charging unit (not shown) of a mobile phone through the connector, and the connector is mainly formed of a flexible printed circuit board (FPCB), the thickness is about 100 ⁇ m to 130 ⁇ m.
  • FPCB flexible printed circuit board
  • the connecting coil 130 is formed of a polarized coil having a rectangular cross-section, and the thickness of the cross-section of the connecting coil 130 may be formed in a range of 30 ⁇ m to 50 ⁇ m, so that the FPCB It may be provided with a thickness thinner than that of a conventional connector formed of . Accordingly, the thickness of the board 110 to which the connecting coil 130 is coupled according to an embodiment of the present disclosure may be significantly reduced compared to the board to which the conventional connector is coupled.
  • a coil having a circular cross-section may be in point contact with the substrate, but a polarizing coil having a rectangular cross-section may be in surface contact with the substrate 110, so that when the connecting coil 130 is provided as a polarizing coil, Since the contact area of the 130 in contact with the substrate 110 may be wide, the connecting coil 130 may be effectively attached to the substrate 110 .
  • Both end portions of the connecting coil 130 according to another embodiment of the present disclosure, the second connecting portion 130b coupled to the antenna coil 120 in the central portion of the substrate, and the connector 140 at the edge of the substrate 110 It may be formed as a first connecting portion 130a coupled to.
  • the second connecting portion 130b of the connecting coil 130 is coupled to the second coil end 120b of the antenna coil 120 , and the first connecting portion 130a of the connecting coil 130 is connected to the connector 140 .
  • the antenna coil 120 , the connecting coil 130 , the connector 140 , and the like may be connected.
  • the structure in which the antenna coil 120 and the connector 140 are connected depends on a position where the first connection part 140a and the second connection part 140b are respectively coupled to the connector 140 . It may be formed in various ways (for reference, the first connection portion 140a and the second connection portion 140b of the connector 140 are the configuration of the connector 140 provided to be joined to the charging unit (not shown) of the mobile phone).
  • the first connection part 140a is formed in the connector 140 on the same plane as the antenna coil 120
  • the second connection part 140b is the antenna. It may be formed on the connector 140 on a surface opposite to the coil 120 and spaced apart from the first connection part 140a. That is, the first connection portion 140a may be formed on the upper surface of the connector 140 , and the second connection portion 140b may be formed on the lower surface of the connector 140 .
  • the connecting coil 130 is coupled to the second coil end 120b of the antenna coil 120 in the central portion of the upper surface of the substrate 110 and extends downward through the second through hole 112 . After being fused to the lower surface of the substrate 110 , it may extend in the direction of the second connection portion 140b of the connector 140 .
  • the connecting coil 130 extending from the lower surface of the substrate 110 may be coupled to the second connecting portion 140b formed on the lower surface of the connector 140 .
  • the first connection part 140a is formed in the connector 140 on the same plane as the antenna coil 120
  • the second connection part 140b is also the antenna.
  • the connector 140 may be formed on the same surface as the coil 120 . That is, the first connection part 140a and the second connection part 140b may be positioned to be spaced apart from each other on the same plane of the connector 140 .
  • the connecting coil 130 is coupled to the second coil end 120b of the antenna coil 120 in the central portion of the upper surface of the substrate 110 and extends downward through the second through hole 112 . After being fused to the lower surface of the substrate 110 , it may extend in the direction of the second connection portion 140b of the connector 140 .
  • the connecting coil 130 extending from the lower surface of the substrate 110 passes through the first through hole 111 and extends back to the upper surface of the substrate 110 , and then the second of the connector 140 . 2 may be coupled to the connection part 140b.
  • the antenna coil 120 and the connecting coil 130 are connected on the upper surface of the substrate 110 , and the connected connecting coil 130 passes through the second through hole 112 .
  • the antenna coil 120 itself extends to the lower surface of the substrate 110 through the second through hole 112 , and the second connecting portion 130b of the connecting coil 130 on the lower surface of the substrate 110 . ) and the second coil end 120b of the antenna coil 120 are coupled, and the connecting coil 130 is connected to the second connecting portion 140b of the connector 140 so that the antenna coil 120 is connected to the charging unit of the mobile phone (shown in the figure). omitted) can be connected.
  • the antenna coil 120 may be formed on both surfaces of the substrate 110 .
  • the configuration provided on the upper surface and the configuration provided on the lower surface of the substrate 110 will be described below by referring to the upper part and the lower part before each configuration.
  • the upper connecting coil 130 and the lower connecting coil 230 may be formed so that the upper antenna coil 120 and the lower antenna coil 220 are connected to the connector 140 .
  • the upper second coil end 120b of the upper antenna coil 120 becomes the upper connecting coil 130 , and the connected upper connecting coil 130 . may cross (or cross over) the wound upper antenna coil 120 and be coupled to the connector 140 .
  • the upper connecting coil 130 may be insulated to closely overlap the upper antenna coil 120 .
  • the upper connecting coil 130 is provided as a polarized coil, it is possible to reduce the thickness of the wireless charging antenna 100 due to the overlapping of the upper connecting coil 130 .
  • the lower connecting coil 230 may also have the same structure as described above, and may overlap the lower antenna coil 220 and be connected to the connector 140 .
  • the thickness of the wireless charging antenna 100 may correspond to the sum of the thicknesses of the substrate 110 , the upper antenna coil 120 , the upper connecting coil 130 , the lower antenna coil 220 , the lower connecting coil 230 , and the like.
  • the upper connecting coil 130 connected to the upper second coil end 120b of the upper antenna coil 120 has a second through hole ( 112), it may cross the lower antenna coil 220 and may be connected to the connector 140, or may cross the lower antenna coil 220 and may pass through the first through hole 111 and may be connected to the connector 140.
  • the upper connecting coil 130 and the lower connecting coil 230 crossing the lower antenna coil 220 may be horizontally spaced apart from each other by a predetermined interval.
  • the wireless charging antenna 100 is formed so that the upper connecting coil 130 and the lower connecting coil 230 are connected to the connector 140 across the lower antenna coil 220, wireless charging
  • the thickness of the antenna 100 corresponds to the sum of the thicknesses of the substrate 110 , the upper antenna coil 120 , the lower antenna coil 220 , and the upper connecting coil 130 (or the lower connecting coil 230 ).
  • the overall thickness of the wireless charging antenna 100 may be thinner.
  • the connector 140 is coupled to the board 110 , and the wireless charging antenna 100 may be coupled to a charging unit (not shown) of the mobile phone or the like.
  • a plurality of connection terminals may be provided in the connector 140 .
  • the first connection part 140a is formed so that the first coil end 120a of the antenna coil 120 is connected.
  • the second connection portion 140b may be formed so that the second coil end 120b of the antenna coil 120 is connected.
  • the first connection part 140a and the second connection part 140b may be formed at positions spaced apart from the connector 140 .
  • the first connecting portion 140a is formed on the upper surface of the connector 140
  • the second connecting portion 140b is the connector 140 . It may be provided on the lower surface.
  • the first connecting portion 140a is formed on the upper surface of the connector 140
  • the second connecting portion The 140b may also be provided on the upper surface of the connector 140 to be spaced apart from the first connecting portion 140a.
  • the coil member 2 of one embodiment of the present disclosure and the antenna coil 120 of another embodiment are configured to perform the same or similar functions.
  • the charging circuit part 3 and the connector 140, the plurality of wires 4a to 4n and the plurality of coils 121, the end point position of the wire 5 and the second coil end 120b, and the starting point position of the wire (6) and the first coil end 120a, the thin metal plate member 7 and the connecting coil 130, the connection hole 9 and the second through hole 112, the through hole 10 and the first through hole 111, etc. may be a configuration that performs the same or similar function in one embodiment and another embodiment of the present disclosure, respectively.

Abstract

본 개시는 와이어 병렬 매립형 무선 충전 안테나에 관한 것으로, 기판, 코일부재 및 충전 회로부로 이루어진 하이브리드형 무선 충전 안테나로서, 상기 코일부재는 평면 구조로 만들어진 기판 위에 와이어를 병렬로 일정 깊이 매립하는 구조로 권선되되, 병렬 매립된 상기 와이어의 끝점 위치에서 금속 박판부재를 매개로 크로스오버(Crossover)하여 반대측 와이어의 시작점 위치의 상기 충전 회로부에 연결하도록 무선 충전 안테나를 형성하는 것을 특징으로 함으로써, 무선 충전 안테나 전체의 두께를 감소시킬 수 있다.

Description

와이어 병렬 매립형 무선 충전 안테나
본 개시는 안테나 기판 상에 다수 개의 와이어를 병렬로 일정 깊이 매립하고 그 병렬 매립된 와이어의 끝점 위치에서 일정 크기의 홀을 형성한 후, 형성된 홀을 통해 금속 박판부재를 매개로 와이어의 시작점 위치의 충전 회로부와 연결하여 하이브리드 공정으로 무선 충전 안테나를 제조함으로써, 금속 박판부재 또는 도체 와이어와 겹쳐지는 와이어의 두께가 증가되지 않고도 무선 안테나를 제작할 수 있는 와이어 병렬 매립형 무선 충전 안테나에 관한 것이다.
잘 알려진 바와 같이, 현대의 전자 기기는 무선 기술의 진화로 인하여 스마트폰을 포함한 전자 기기의 무선 충전 기술들도 발전하고 있으며, 이를 구현하기 위한 송신 모듈(Tx)과 수신 모듈(Rx) 간 통신의 효율 향상을 위하여 다양한 방식의 안테나가 개발되어 사용되고 있다. 특히, 스마트폰의 기능이 다양화되면서 고효율이면서 두께가 얇은 무선 충전용 안테나의 수요가 점점 증가되고 있다.
현재 다수의 무선 충전용 안테나는 최대한 얇게 제작하기 위하여, 구리 또는 알루미늄과 같은 전기 전도율이 높은 금속의 박막을 식각 형태로 녹이거나 고도의 절단 기술(레이저 커팅, 펀칭 등)을 이용하여, 기판에 부착하는 형태로 제작되고 있고, 보다 높은 표면 전류값을 확보하기 위하여 여러 층으로 구성된 적층 구조로 형성되고 있으며, 10 내지 50 미크론 이하의 얇은 금속판을 소재로 하고 있어, 여러 적층 구조로 형성되더라도, 박판 형태의 안테나 기판이 제작될 수 있다.
종래의 무선 충전 안테나 장치에 있어서, 회로 기판에 다중 와이어를 부착하고 와이어의 시작점과 끝점을 연결하기 위해 도체 와이어를 브릿지로 사용하였다.
또한, 회로 기판과 와이어를 휴대폰 등의 모바일 기기의 모듈에 결합시키기 위해, 커넥터를 회로 기판에 결합시킴으로써, 모바일 기기의 모듈과 회로 기판 등이 연결될 수 있다. 여기에서, 커넥터는 PCB로 이루어진 기판으로서, 회로 기판의 하부에 결합되고, 와이어와, 브릿지로 사용되는 도체 와이어와 연결될 수 있다.
하지만, PCB로 형성되는 커넥터가 회로 기판에 결합됨에 따라, 무선 충전 안테나 장치의 두께가 더욱 두꺼워지게 되고, 이로 인해, 이러한 무선 충전 안테나 장치가 적용되는 모바일 기기의 두께도 두꺼워지는 문제점이 발생된다.
본 개시는 안테나 기판상에 다수 개의 와이어를 병렬로 일정 깊이 매립하고 그 병렬 매립된 와이어의 끝점위치에서 일정 크기의 홀을 형성한 후, 이 형성된 홀을 통해 금속 박판부재를 매개로 와이어의 시작점 위치의 충전 회로부와 연결하여 하이브리드 공정으로 무선충전 안테나를 제조함으로써, 무선 충전용 안테나의 충전 효율을 향상시킬 수 있는 와이어 병렬 매립형 무선 충전 안테나를 제공함에 그 목적이 있다.
상기와 같은 본 개시의 또 다른 목적은, 와이어가 겹치는 부분을 두께가 얇은 동박으로 브릿지처리하여 겹치는 부분의 두께를 얇게 처리함으로써, 슬림화된 전자기기에 사용될 수 있고, 공정 증가로 인한 제조 공정 상의 에러를 최소화할 수 있으며, 안테나의 제조 수율을 향상시킬 수 있는 와이어 병렬 매립형 무선 충전 안테나를 제공하는데 있다.
본 개시의 일 형태에 따르면, 기판, 코일부재 및 충전 회로부로 이루어진 하이브리드형 무선 충전 안테나로서, 상기 코일부재는 평면 구조로 만들어진 기판 위에 와이어를 병렬로 일정 깊이 매립하는 구조로 권선되되, 병렬 매립된 상기 와이어의 끝점 위치에서 금속 박판부재를 매개로 크로스오버(Crossover)하여 반대측 와이어의 시작점 위치의 상기 충전 회로부에 연결하도록 무선 충전 안테나를 형성하는 것을 특징으로 하는 와이어 병렬 매립형 무선 충전 안테나 장치가 제공될 수 있다.
또한, 본 개시의 일 실시예에 따르면, 병렬 매립된 상기 와이어의 끝점 위치에서 상기 코일부재가 상기 금속 박판부재와 연결되며, 상기 금속 박판부재가 병렬 매립된 상기 와이어의 상부에 밀착되어 크로스오버되면서 반대측 시작점 위치로 연장되어 상기 충전 회로부에 연결되는 구조로 형성되는 것을 특징으로 하는 와이어 병렬 매립형 무선 충전 안테나가 제공될 수 있다.
또한, 본 개시의 일 실시예에 따르면, 병렬 매립된 상기 와이어의 끝점 위치의 기판에 일정 크기의 연결홀이 형성되고, 상기 와이어의 시작점 위치의 기판에 관통홀이 형성되며, 상기 코일부재가 상기 연결홀을 통해 상기 기판의 하단에 위치한 상기 금속 박판부재의 일측에 연결되고, 상기 금속 박판부재의 타측이 상기 관통홀을 통하여 상기 기판의 상단으로 연장되어 상기 충전 회로부에 연결되는 구조로 형성되는 것을 특징으로 하는 와이어 병렬 매립형 무선 충전 안테나가 제공될 수 있다.
또한, 본 개시의 일 실시예에 따르면, 병렬 매립된 상기 와이어의 시작점 위치의 상기 기판에 관통홀이 형성되고, 코일부재가 상기 와이어의 끝점 위치에서 상기 코일부재가 상기 금속 박판부재의 일측과 연결되며, 상기 금속 박판부재가 병렬 매립된 상기 와이어의 상부에 밀착되어 크로스오버되면서 반대측 시작점 위치로 연장되고, 상기 금속 박판부재의 타측이 상기 관통홀을 통하여 상기 기판의 하단으로 위치되어 상기 충전 회로부에 연결되는 구조로 형성되는 것을 특징으로 하는 와이어 병렬 매립형 무선 충전 안테나가 제공될 수 있다.
또한, 본 개시의 일 실시예에 따르면, 병렬 매립된 상기 와이어의 끝점 위치의 기판에 일정 크기의 연결홀이 형성되고, 상기 코일부재가 상기 연결홀을 통해 상기 기판의 하단에 위치한 상기 금속 박판부재를 연결되어, 상기 금속 박판부재가 상기 와이어의 시작점 위치로 연장되어 상기 충전 회로부에 연결되는 구조로 형성되는 것을 특징으로 하는 와이어 병렬 매립형 무선 충전 안테나가 제공될 수 있다.
또한, 본 개시의 일 실시예에 따르면, 상기 금속 박판부재 또는 도체 와이어는 편각 코일로 형성되는 와이어 병렬 매립형 무선 충전 안테나가 제공될 수 있다.
또한, 본 개시의 일 실시예에 따르면, 상기 코일부재의 저항값은 300mΩ ~ 500mΩ 사이인 것을 특징으로 하는 와이어 병렬 매립형 무선 충전 안테나가 제공될 수 있다.
또한, 본 개시의 일 실시예에 따르면, 상기 코일부재의 인덕턴스는 7μH ~ 12μH 사이의 값을 갖는 것을 특징으로 하는 와이어 병렬 매립형 무선 충전 안테나가 제공될 수 있다.
또한, 본 개시의 일 실시예에 따르면, 상기 기판의 시작점 위치와 끝점 위치를 각각 중첩되게 잇는 상기 금속 박판부재와 와이어의 부분을 절개하여, 중첩된 상기 금속 박판부재와 와이어의 두께가 하나의 와이어 두께로 형성되는 것을 특징으로 하는 와이어 병렬 매립형 무선 충전 안테나가 제공될 수 있다.
또한, 본 개시의 일 실시예에 따르면, 중첩되는 상기 금속 박판부재와 와이어의 부위가 각 1/2씩 절개되는 것을 특징으로 하는 와이어 병렬 매립형 무선 충전 안테나가 제공될 수 있다.
또한, 본 개시의 일 실시예에 따르면, 병렬 매립된 상기 와이어와 금속 박판부재 혹은 도체 와이어를 접합하는 방식은 솔더, 스파크 용접 압착, 레이저 및 초음파 중 어느 하나의 용접 방식을 사용하는 것을 특징으로 하는 와이어 병렬 매립형 무선 충전 안테나가 제공될 수 있다.
본 개시의 다른 형태에 따르면, 박판 형태로 형성되는 기판과, 상기 기판에 소정 깊이로 매립되는 형태로 상기 기판 상에 권선되며, 상기 기판의 가장자리에서 권취가 시작되는 제 1 코일 단부가 형성되고, 상기 기판의 중앙부에서 권취가 종료되는 제 2 코일 단부가 형성되는 안테나 코일과, 상기 안테나 코일이 결합되며, 상기 기판의 하부면에서 연장되는 커넥팅 코일과, 상기 기판에 결합되며, 상기 안테나 코일이 연결되는 제 1 연결부와, 상기 제 1 연결부에 이격되며 상기 커넥팅 코일이 연결되는 제 2 연결부가 형성되는 커넥터를 포함하되, 상기 커넥팅 코일은 편각 코일로 형성되어 상기 기판의 하부면에 밀착되어 결합되는 와이어 병렬 매립형 무선 충전 안테나가 제공될 수 있다.
또한, 본 개시의 다른 실시예에 따르면, 상기 기판은, 상기 커넥팅 코일의 제 2 커넥팅부가 상기 기판을 관통하여 상기 기판의 하부면으로 연장되도록 상기 기판의 중앙부에 형성되는 제 2 관통홀을 포함하는 와이어 병렬 매립형 무선 충전 안테나가 제공될 수 있다.
또한, 본 개시의 다른 실시예에 따르면, 상기 기판은, 상기 커넥팅 코일의 제 1 커넥팅부가 상기 기판을 관통하여 상기 기판의 상부면으로 연장되도록 상기 기판의 가장자리에 형성되는 제 1 관통홀을 포함하는 와이어 병렬 매립형 무선 충전 안테나가 제공될 수 있다.
또한, 본 개시의 다른 실시예에 따르면, 상기 커넥팅 코일은, 상기 제 2 관통홀을 통과하여 상기 기판의 하부면에 밀착되어 연장되며, 상기 커넥팅 코일의 제 1 커넥팅부가 상기 커넥터의 하부면에 결합되는 와이어 병렬 매립형 무선 충전 안테나가 제공될 수 있다.
또한, 본 개시의 다른 실시예에 따르면, 상기 커넥팅 코일은, 상기 제 2 관통홀을 통과하여 상기 기판의 하부면에 밀착되어 연장되며, 상기 커넥팅 코일의 제 1 커넥팅부가 상기 제 1 관통홀을 통과하여 상기 커넥터의 상부면에 결합되는 와이어 병렬 매립형 무선 충전 안테나가 제공될 수 있다.
또한, 본 개시의 다른 실시예에 따르면, 상기 안테나 코일은, 복수 개의 코일이 수평상으로 나란히 배치되어, 상기 기판 상에 나선 구조로 권취되는 와이어 병렬 매립형 무선 충전 안테나가 제공될 수 있다.
본 개시에 의하면, 다수의 와이어의 시작점과 끝을 잇는 브릿지를 홀을 매개로 연결하기 때문에 브릿지와 겹쳐지는 와이어의 두께를 증가하지 않고도 무선 안테나를 제작할 수 있어, 무선 충전 안테나의 충전 효율을 향상시킬 수 있고, 안테나의 제작 품질과 제조 비용도 저감시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기와 같은 본 개시는 와이어가 겹치는 부분을 두께가 얇은 동박으로 브릿지처리하여 겹치는 부분의 두께를 얇게 처리함으로써, 슬림화된 전자기기에 용이하게 사용될 수 있고, 공정 증가로 인한 제조 공정 상의 에러를 최소화할 수 있으며, 안테나의 제조 수율을 향상시킬 수 있는 효과도 있다.
도 1은 본 개시의 일 형태에 따른 와이어 병렬 매립형 무선 충전 안테나를 예시하는 도면이다.
도 2는 본 개시의 제 1 실시예를 설명하는 설명도이다.
도 3은 본 개시의 제 2 실시예를 설명하는 설명도이다.
도 4는 본 개시의 제 3 실시예를 설명하는 설명도이다.
도 5는 본 개시의 제 4 실시예를 설명하는 설명도이다.
도 6의 (a) 및 (b)는 본 개시의 접합구조의 다른 실시예를 설명하는 설명도이다.
도 7은 본 개시의 다른 실시예에 따른 와이어 병렬 매립형 무선 충전 안테나를 예시하는 도면이다.
도 8은 본 개시의 다른 실시예에 따른 기판에 안테나 코일, NFC 코일, MST 코일 등이 결합된 무선 충전 안테나를 예시하는 도면이다.
도 9의 (a)는 도 8의 A-A 선을 따라 절단한 도면으로서, 본 개시의 다른 실시예에 따른 커넥팅 코일을 통해 안테나 코일과 커넥터가 연결되는 것을 설명하는 도면이고, 도 9의 (b)는 본 개시의 다른 실시예에 따른 커넥팅 코일을 통해 안테나 코일과 커넥터가 연결되는 것을 설명하는 도면이다.
도 10의 (a) 및 (b)는 본 개시의 다른 실시예에 따른 커넥팅 코일을 통해 기판의 양면에 형성된 안테나 코일과 커넥터가 연결되는 것을 설명하는 도면이다.
본 개시의 실시예들에 대한 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 개시는 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 개시의 개시가 완전하도록 하고, 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 개시의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 개시는 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 개시의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 개시의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 개시의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 개시의 일 형태에 따른 와이어 병렬 매립형 무선 충전 안테나를 예시하는 도면이고, 도 2는 본 개시의 제 1 실시예를 설명하는 설명도이고, 도 3은 본 개시의 제 2 실시예를 설명하는 설명도이고, 도 4는 본 개시의 제 3 실시예를 설명하는 설명도이고, 도 5는 본 개시의 제 4 실시예를 설명하는 설명도이고, 도 6 의 (a) 및 (b)는 본 개시의 접합구조의 다른 실시예를 설명하는 설명도이고, 도 7은 본 개시의 다른 실시예에 따른 와이어 병렬 매립형 무선 충전 안테나를 예시하는 도면이고, 도 8은 본 개시의 다른 실시예에 따른 기판에 안테나 코일, NFC 코일, MST 코일 등이 결합된 무선 충전 안테나를 예시하는 도면이고, 도 9의 (a)는 도 8의 A-A 선을 따라 절단한 도면으로서, 본 개시의 다른 실시예에 따른 커넥팅 코일을 통해 안테나 코일과 커넥터가 연결되는 것을 설명하는 도면이고, 도 9의 (b)는 본 개시의 다른 실시예에 따른 커넥팅 코일을 통해 안테나 코일과 커넥터가 연결되는 것을 설명하는 도면이고, 도 10 의 (a) 및 (b)는 본 개시의 다른 실시예에 따른 커넥팅 코일을 통해 기판의 양면에 형성된 안테나 코일과 커넥터가 연결되는 것을 설명하는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 무선 충전 안테나는 기판(1) 코일부재(2) 그리고 충전 회로부(3)로 이루어진 무선 충전 안테나 장치에 적용된다.
기판(1)은 무선 충전 안테나의 몸체로서, 박판의 형태로 형성될 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따르면, 기판(1)은 두께가 70㎛ 이상으로 형성될 수 있고, 테프론 수지, 에폭시 수지, 페놀 수지, 세라믹 등을 소재로 구비될 수 있다.
기판(1)의 가장자리에 충전 회로부(3)가 결합되며, 무선 충전 안테나가 충전 회로부(3)를 통해 모바일 기기의 충전부(11)에 연결될 수 있다.
종래의 안테나 장치는 커넥터가 기판의 하부면에 수평면 상으로 결합됨에 따라, 안테나 장치의 두께에 기판의 두께와 커넥터의 두께 등이 모두 포함되어, 그 두께가 두꺼워지는 경향이 있다.
하지만, 본 개시의 일 실시예에 따른 무선 충전 안테나는 기판(1)의 가장자리에 같은 수평면 상으로 충전 회로부(3)가 결합되고, 금속 박판부재(7) 또는 도체 와이어(도시 생략)가 편각 코일로 구비될 수 있어, 무선 충전 안테나 전체의 두께가 감소될 수 있다.
코일부재(2)는 기판(1) 상에서 소정 간격으로 권취되어 기판(1)에 소정 깊이로 매립되며, 다수 개의 와이어(4a~4n)로 형성될 수 있다. 여기에서, 다수 개의 와이어(4a~4n)의 각각은 단면이 원형 형상인 와이어로서, 다수 개의 와이어(4a~4n)가 기판(1)의 수평면 상으로 나란히 배치됨으로써, 코일부재(2)가 형성될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 코일부재(2)는 기판(1)의 가장자리에서 권선이 시작되어, 기판(1)의 가장자리(또는 테두리부) 측에서 중앙부 측으로 나선 구조를 형성하면서 권취될 수 있다. 또한, 코일부재(2)는 일정 간격으로 이격되면서 권취되는데, 권취되는 횟수가 증가할수록 전자기 유도의 효과가 향상될 수 있으므로, 권취된 코일부재(2)의 간격을 최소한으로 하는 것이 바람직할 것이다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 다수 개의 와이어(4a~4n)는 기판(1)에 매립되는 형태로 구비될 수 있다. 다수 개의 와이어(4a~4n)가 기판(1) 상에 부착되는 것이 아닌, 일정 깊이로 매립된 형태로 기판(1)에 융착될 경우, 무선 충전 안테나의 전체 두께를 줄일 수 있어, 무선 충전 안테나가 적용되는 모바일 기기 등의 자체 두께도 감소시킬 수 있다.
코일부재(2)는 주변의 전자기 변화에 따라서 전압이 유기되는 수신부에 와인딩되거나 혹은 유도전류를 무선으로 전송하는 송신부에 설치될 수 있고, 코일부재(2)의 양단의 출력단에 모바일 기기의 배터리를 충전하기 위한 충전 회로부(3)가 연결될 수 있다.
그리고 본 개시의 코일부재(2)는 도 2 내지 5에 도시된 바와 같이 평면구조로 만들어진 기판(1) 위에 다수 개의 와이어(4a~4n)를 병렬로 일정 깊이 매립하는 구조로 권선되되, 병렬 매립된 와이어(4a~4n)의 끝점 위치(5)에서 크로스오버(Crossover)하여 반대측 와이어(4a~4n)의 시작점 위치(6)의 충전 회로부(3)에 연결하도록 금속 박판부재(7) 또는 도체 와이어(도시 생략)를 부착시켜 하이브리드 공정으로 무선 충전 안테나를 제조한다.
여기서, 코일부재(2)는 원형 단면적의 형상을 갖는 예컨대, 구리(copper)소재의 와이어이며, 적어도 2개선 이상의 와이어를 나란히 붙여서 권선되고, 코일부재(2)의 시작점 위치(6)와 끝점 위치(5)는 전기적으로 연결되어서 2개 이상의 와이어는 전기적으로 병렬로 연결되며, 코일부재(2)의 저항값은 300mΩ ~ 500mΩ 사이의 값을 가지며, 인덕턴스는 7μH ~ 12μH 사이의 값을 갖는다.
본 개시의 일 실시예에 따른 금속 박판부재(7) 또는 도체 와이어(도시 생략)는 코일부재(2)와 충전 회로부(3)를 연결시키는 것(즉, 브릿지 처리)으로, 특히, 단면이 사각형 형상인 편각 코일로도 형성될 수 있다.
일반적으로, 안테나 패턴이 형성된 RFID 기판의 하부면에 커넥터가 결합되고, 커넥터를 통해 안테나와 휴대폰의 충전부(도시 생략) 등에 연결될 수 있는데, 커넥터는 주로 FPCB(flexible printed circuit board)로 구비되며, 두께는 약 100㎛ 내지 130㎛로 형성될 수 있다.
반면에, 본 개시의 일 실시예에 따른 금속 박판부재(7) 또는 도체 와이어(도시 생략)가 두께가 30㎛ 내지 50㎛ 사각형 형상인 편각 코일로 형성될 경우, FPCB로 형성되는 종래의 커넥터보다 그 두께가 얇게 구비될 수 있다. 이에 따라, 본 개시의 일 실시예에 따른 기판(1)은 종래의 커넥터가 결합된 기판보다 그 두께가 현저하게 감소될 수 있다.
또한, 단면이 원형인 코일 또는 와이어는 기판에 점접촉될 수 있지만, 단면이 사각형인 편각 코일은 기판(1)에 면접촉될 수 있어, 편각 코일로 형성된 금속 박판부재(7) 또는 도체 와이어(도시 생략)가 기판(1)에 접촉되는 접촉 면적이 넓게 형성될 수 있어, 금속 박판부재(7) 또는 도체 와이어(도시 생략)가 기판(1)에 효과적으로 부착될 수 있다.
여기서, 본 발명의 실시예들을 좀 더 구체적으로 설명한다.
코일부재(2)의 병렬 매립된 와이어의 끝점 위치(5)와 시작점 위치(6)를 잇는 하이브리드형 막박 구조의 다중 와이어를 1개 도체로 하는 본 개시의 무선 충전 안테나의 제 1 실시예로는, 도 2에 도시된 바와 같이, 콘트롤러 단자(일명 쪽 PCB)가 안테나와 같은 면에 존재하는 경우, 도체 와이어(도시 생략)가 다수 개 병렬 매립된 와이어(4a~4n)의 끝점 위치(5)로부터 병렬 매립된 와이어(4a~4n)의 상부에 밀착되어 크로스오버되면서 반대편의 시작점 위치(6)의 충전 회로부(3)에 연결되는 무선 충전 안테나의 구조로 구성된다.
또한, 본 개시의 제 2 실시예로서, 도 3에 도시된 바와 같이, 코일부재(2)가 안테나 기판(1)의 하단면을 통해 크로스오버의 끝점 위치(5)로부터 안테나 기판(1)의 상단의 시작 위치(6)에 연결된다.
즉, 코일부재(2)는 기판(1) 위에 다수 개의 와이어(4a~4n)를 병렬로 일정 깊이 매립하는 구조로 권선되되, 병렬 매립된 와이어(4a~4n)의 끝점 위치(5)에서 일정 크기의 연결홀(9)을 형성한 후, 형성된 연결홀(9)을 통해 기판(1)의 하단에 위치한 금속 박판부재(7)에 연결시키는 한편, 금속 박판부재(7)의 또다른 일측을 기판(1) 일측에 형성된 관통홀(10)을 매개로 기판(1)의 상단에 위치한 와이어(4a~4n)의 시작점 위치(6)의 충전 회로부(3)에 연결하여 하이브리드 공정으로 무선 충전 안테나의 구조로 구성된다. 좀 더 구체적으로 설명하면, 도 3에 도시된 바와 같이, 기판(1)의 하단에 위치한 금속 박판부재(7)는 연결홀(9)을 통해 코일부재(2)와 연결되며, 기판(1) 상에 형성된 관통홀(10)을 경유하여 기판(1)의 상부로 연결된다. 또한, 연결홀(9)의 크기는 연결되는 와이어(4a~4n)의 크기와 비례하여 형성된다.
또한, 본 개시의 제 3 실시예로서, 도 4에 도시된 바와 같이, 코일부재(2)가 안테나 기판(1)의 상단면을 통해 크로스오버의 끝점 위치(5)와 안테나 기판(1)의 하단과 연결한다.
콘트롤러 단자(또는, 쪽 PCB)가 안테나와 다른 면(아랫면)에 존재하는 경우, 기판(1) 위에 다수 개의 와이어(4a~4n)를 병렬로 일정 깊이 매립하는 구조로 권선되되, 병렬 매립된 다수 개의 와이어(4a~4n)의 시작점 위치(6)에 관통홀(10)을 형성하고, 다수 개의 와이어(4a~4n)의 끝점 위치(5)에서 코일부재(2)가 금속 박판부재(7)의 일측과 연결되며, 금속 박판부재(7)가 다수 개의 와이어(4a~4n)의 상부에 밀착되어 크로스오버되면서 반대측 시작점 위치(6)로 연장되며, 금속 박판부재(7)의 타측이 관통홀(10)을 통하여 기판(1)의 하단에 위치되어 충전 회로부(3)의 콘트롤러 단자에 연결되어 하이브리드 공정으로 무선충전 안테나의 구조로 구성된다.
한편 더 나아가, 본 개시의 제 4 실시예로서, 도 5에 도시된 바와 같이, 코일부재(2)가 안테나 기판(1)의 하단면을 통해 크로스오버의 끝점 위치(5)를 안테나 기판(1)의 하단으로 연결한다.
콘트롤러 단자(또는, 쪽 PCB)가 안테나와 다른 면(아랫면)에 존재하는 경우, 기판(1) 위에 다수 개의 와이어(4a~4n)를 병렬로 일정 깊이 매립하는 구조로 권선되되, 병렬 매립된 와이어의 끝점 위치(5)에 일정 크기의 연결홀(9)이 형성되고, 코일부재(2)가 연결홀(9)을 통해 기판(1)의 하단에 위치한 금속 박판부재(7)와 연결되며, 금속 박판부재(7)가 와이어의 시작점 위치(6)로 연장되어 충전 회로부(3)의 콘트롤러 단자에 연결되어 하이브리드 공정으로 무선충전 안테나의 구조로 구성된다. 또한, 연결홀(9)의 크기는 연결되는 와이어(4a~4n)의 크기와 비례하여 형성된다.
한편 본 발명의 또 다른 실시예로는 다수 개의 병렬 매립된 와이어(4a~4n)와 그 상부로 중첩되는 금속 박판부재(7) 혹은 도체 와이어(도시 생략)의 구조가, 도 6의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 내부가 일정 크기로 절개되는데, 예컨대, 중첩되는 금속 박판부재(7) 혹은 와이어(4)의 부분이 하나의 와이어의 두께가 되도록 절개된다. 즉, 중첩되는 부위가, 예컨대, 각 1/2씩 절개되므로 맞결합시 단면이 하나의 와이어의 두께를 유지하게 된다. 즉, 중첩되는 금속 박판부재(7) 혹은 와이어(4)의 부분을 1/2 두께로 홈을 파내고 절연시켜 결합시키는 경우, 전체의 두께가 (1 + 절연피막)이 되어, 전체적으로 얇은 두께를 가진 무선충전용 안테나를 구성할 수 있다.
한편, 본 발명의 또 다른 실시예로, 와이어 안테나의 끝점과 크로스 오버용 박판 또는 박판이 부착된 패치를 연결함에 있어, 그 연결 방식은 1) 솔더 방식, 2) 스파크 용접 압착 웰딩 방식, 3) 레이저를 이용한 웰딩 방식 및 4) 초음파를 이용한 웰딩 방식으로 접합된 무선 충전용 안테나를 구성할 수 있다.
또한, 본 개시의 다른 형태에 따른 커넥팅 코일이 구비된 무선 충전 안테나(100)에서, 제 1 관통홀(111), 제 1 코일 단부(120a), 제 1 커넥팅부(130a) 등은 기판(110)의 가장자리에 위치되며, 제 2 관통홀(112), 제 2 코일 단부(120b), 제 2 커넥팅부(130b) 등은 기판의 중앙부에 위치될 수 있다.
도 7 내지 도 10을 참조하면, 본 개시의 실시예에 따른 커넥팅 코일이 구비된 무선 충전 안테나(100)는 기판(110), 안테나 코일(120), 커넥팅 코일(130), 커넥터(140) 등을 포함할 수 있다.
기판(110)은 무선 충전 안테나(100)의 몸체로서, 박판의 형태로 형성될 수 있다.
본 개시의 다른 실시예에 따르면, 기판(110)은 두께가 70㎛ 이상으로 형성될 수 있고, 테프론 수지, 에폭시 수지, 페놀 수지, 세라믹 등을 소재로 구비될 수 있다.
기판(110)의 일면(또는, 상부면)에 안테나 코일(120)이 형성될 수 있으며, 안테나 코일(120)에 연결된 커넥팅 코일(130)은 기판(110)의 다른 면(또는, 하부면)에서 연장되어 커넥터(140)에 연결될 수 있다.
종래의 안테나 장치는 커넥터가 기판의 하부면에 수직면 상으로 결합됨에 따라, 안테나 장치의 두께에 기판의 두께와 커넥터의 두께 등이 모두 포함되어, 그 두께가 두꺼워지는 경향이 있다.
하지만, 본 개시의 다른 실시예에 따른 무선 충전 안테나(100)는, 기판(110)의 가장자리에 같은 수평면 상에 커넥터(140)가 결합되고, 편각 코일로 구비되는 커넥팅 코일(130)을 통해 커넥터(140)와 안테나 코일(120)이 연결될 수 있어, 무선 충전 안테나(100) 전체의 두께가 감소될 수 있다.
본 개시의 다른 실시예에 따르면, 제 1 관통홀(111)은 기판(110)의 가장자리에 형성되며, 안테나 코일(120)과 연결된 커넥팅 코일(130)이 기판(110)의 하부면에서 연장되어, 기판(110)의 상부면으로 이동되도록 구비될 수 있다.
제 2 관통홀(112)은 기판(110)의 중앙부에 형성되며, 안테나 코일(120)과 연결된 커넥팅 코일(130)이 기판(110)의 하부면으로 연장되도록 구비될 수 있다. 또한, 안테나 코일(120) 자체가 제 2 관통홀(112)을 통과하여, 안테나 코일(120)과 커넥팅 코일(130)이 기판(110)의 하부면에서 연결되는 경우, 복수 개의 코일(121)이 제 2 관통홀(112)을 통과할 수 있도록, 제 2 관통홀(112)의 크기, 너비 등이 형성될 수 있다.
본 개시의 다른 실시예에 따르면, 도 8과 같이, 기판(110)에 NFC(near field communication, 근거리 무선 통신) 등을 위한 NFC 코일(122)이 형성됨에 따라, 모바일 기기 간의 페어링, 교통 카드 인식, 쇼핑 시 쿠폰 저장 등이 가능하여, 생활의 편의가 제공될 수 있다. 또한, MST(magnetic secure transmission, 마그네틱 보안 전송) 등을 위한 MST 코일(123)이 형성됨에 따라, 모바일 기기를 이용한 모바일 결제가 가능할 수 있다.
안테나 코일(120)은 기판(110) 상에서 소정 간격으로 권취되어, 기판(110)에 소정 깊이로 매립되며, 권취가 시작되는 제 1 코일 단부(120a)와 권선이 종료되는 제 2 코일 단부(120b)가 형성된다.
본 개시의 다른 실시예에 따르면, 안테나 코일(120)은, 복수 개의 코일(121)로 형성될 수 있다.
여기에서, 복수 개의 코일(121)의 각각은 단면이 원형 형상인 와이어로서, 복수 개의 코일(121)이 기판(110)의 수평면 상으로 나란히 배치됨으로써, 안테나 코일(120)이 형성될 수 있다.
본 개시의 다른 실시예에 따르면, 안테나 코일(120)은 기판(110)의 가장자리에서 권선이 시작되어, 기판(110)의 가장자리(또는 테두리부) 측에서 중앙부 측으로 나선 구조를 형성하면서 권취될 수 있다. 또한, 안테나 코일(120)은 일정 간격으로 이격되면서 권취되는데, 권취되는 횟수가 증가할수록 전자기 유도의 효과가 향상될 수 있으므로, 권취된 안테나 코일(120)의 간격을 최소한으로 하는 것이 바람직할 것이다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 복수 개의 코일(121)은 기판(110)에 매립되는 형태로 구비될 수 있다. 복수 개의 코일(121)이 기판(110) 상에 부착되는 것이 아닌, 일정 깊이로 매립된 형태로 기판(110) 융착될 경우, 무선 충전 안테나(100)의 전체 두께를 줄일 수 있어, 무선 충전 안테나(100)가 적용되는 모바일 기기 등의 자체 두께도 감소시킬 수 있다.
본 개시의 다른 실시예에 따르면, 기판(110)의 가장자리에서 안테나 코일(120)의 권취가 시작되는 제 1 코일 단부(120a)는 커넥터(140)에 직접적으로 연결될 수 있고, 기판(110)의 중앙부에서 안테나 코일(120)의 권취가 종료되는 제 2 코일 단부(120b)는 커넥팅 코일(130)에 결합되고, 커넥팅 코일(130)이 커넥터(140)에 결합됨으로써, 제 2 코일 단부(120b)가 커넥터(140)에 연결될 수 있다.
커넥팅 코일(130)은 안테나 코일(120)에 결합되며, 기판(110)의 하부면 상에서 연장될 수 있다.
본 개시의 다른 실시예에 따른 커넥팅 코일(130)은 편각 코일로 형성될 수 있다. 편각 코일은 그 단면이 사각형 형상인 코일로서, 편각 코일로 형성된 커넥팅 코일(130)은 기판(110)의 하부면에 융착되면서 연장될 수 있다.
일반적으로, 안테나 패턴이 형성된 RFID 기판의 하부면에 커넥터가 결합되고, 커넥터를 통해 안테나와 휴대폰의 충전부(도시 생략) 등에 연결될 수 있는데, 커넥터는 주로 FPCB(flexible printed circuit board)로 형성되며, 두께는 약 100 ㎛ 내지 130 ㎛ 이다.
반면에, 본 개시의 일 실시예에 따른 커넥팅 코일(130)은 단면이 사각 형상인 편각 코일로 형성되고, 커넥팅 코일(130)의 단면의 두께는 30 ㎛ 내지 50 ㎛ 로 형성될 수 있어, FPCB로 형성되는 종래의 커넥터보다 그 두께가 얇게 구비될 수 있다. 이에 따라, 본 개시의 일 실시예에 따른 커넥팅 코일(130)이 결합된 기판(110)은 종래의 커넥터가 결합된 기판보다 그 두께가 현저하게 감소될 수 있다.
또한, 단면이 원형인 코일은 기판에 점접촉될 수 있지만, 단면이 사각형인 편각 코일은 기판(110)에 면접촉될 수 있어, 커넥팅 코일(130)이 편각 코일로 구비될 경우, 커넥팅 코일(130)이 기판(110)에 접촉되는 접촉 면적이 넓게 형성될 수 있어, 커넥팅 코일(130)이 기판(110)에 효과적으로 부착될 수 있다.
본 개시의 다른 실시예에 따른 커넥팅 코일(130)의 양 말단부는, 기판의 중앙부에서 안테나 코일(120)과 결합되는 제 2 커넥팅부(130b)와, 기판(110)의 가장자리에서 커넥터(140)와 결합되는 제 1 커넥팅부(130a)로 형성될 수 있다.
즉, 커넥팅 코일(130)의 제 2 커넥팅부(130b)는 안테나 코일(120)의 제 2 코일 단부(120b)에 결합되고, 커넥팅 코일(130)의 제 1 커넥팅부(130a)가 커넥터(140)에 결합됨으로써, 안테나 코일(120), 커넥팅 코일(130), 커넥터(140) 등이 연결될 수 있다.
본 개시의 다른 실시예에 따르면, 제 1 연결부(140a), 제 2 연결부(140b)가 각각 커넥터(140)에 결합되는 위치에 따라, 안테나 코일(120)과 커넥터(140)가 연결되는 구조가 다양하게 형성될 수 있다(참고로, 커넥터(140)의 제 1 연결부(140a), 제 2 연결부(140b)는 휴대폰의 충전부(도시 생략)에 접합되도록 구비되는 커넥터(140)의 구성이다).
본 개시의 다른 실시예에 따르면, 도 9의 (a)와 같이, 제 1 연결부(140a)가 안테나 코일(120)과 동일면 상으로 커넥터(140)에 형성되고, 제 2 연결부(140b)는 안테나 코일(120)과 반대면 상으로 커넥터(140)에 형성되어 제 1 연결부(140a)와 이격되게 위치될 수 있다. 즉, 제 1 연결부(140a)가 커넥터(140)의 상부면에 형성되고, 제 2 연결부(140b)가 커넥터(140)의 하부면에 형성될 수 있다.
이와 같은 경우, 커넥팅 코일(130)은 기판(110)의 상부면의 중앙부에서 안테나 코일(120)의 제 2 코일 단부(120b)에 결합되어, 제 2 관통홀(112)을 통과하여 하방으로 연장된 후, 기판(110)의 하부면에 융착되면서 커넥터(140)의 제 2 연결부(140b) 방향으로 연장될 수 있다.
상술한 바와 같이, 기판(110)의 하부면에서 연장된 커넥팅 코일(130)은 커넥터(140)의 하부면에 형성된 제 2 연결부(140b)에 결합될 수 있다.
본 개시의 다른 실시예에 따르면, 도 9의 (b)와 같이, 제 1 연결부(140a)가 안테나 코일(120)과 동일면 상으로 커넥터(140)에 형성되고, 제 2 연결부(140b)도 안테나 코일(120)과 동일면 상에 커넥터(140)에 형성될 수 있다. 즉, 커넥터(140)의 동일한 평면 상에서 제 1 연결부(140a)와 제 2 연결부(140b)가 상호 이격되도록 위치될 수 있다.
이와 같은 경우, 커넥팅 코일(130)은 기판(110)의 상부면의 중앙부에서 안테나 코일(120)의 제 2 코일 단부(120b)에 결합되어, 제 2 관통홀(112)을 통과하여 하방으로 연장된 후, 기판(110)의 하부면에 융착되면서 커넥터(140)의 제 2 연결부(140b) 방향으로 연장될 수 있다.
상술한 바와 같이, 기판(110)의 하부면에서 연장된 커넥팅 코일(130)은 제 1 관통홀(111)을 통과하여 다시 기판(110)의 상부면으로 연장된 후, 커넥터(140)의 제 2 연결부(140b)에 결합될 수 있다.
즉, 본 개시의 다른 실시예는, 안테나 코일(120)과 커넥팅 코일(130)이 기판(110)의 상부면에서 연결되고, 연결된 커넥팅 코일(130)이 제 2 관통홀(112)을 통과하는 형태이다.
또한, 안테나 코일(120) 자체가 제 2 관통홀(112)을 통과하여 기판(110)의 하부면으로 연장되고, 기판(110)의 하부면 상에서 커넥팅 코일(130)의 제 2 커넥팅부(130b)와 안테나 코일(120)의 제 2 코일 단부(120b)가 결합되어, 커넥팅 코일(130)이 커넥터(140)의 제 2 연결부(140b)에 연결되어 안테나 코일(120)이 휴대폰의 충전부(도시 생략)에 연결될 수 있다.
본 개시의 다른 실시예에 따르면, 도 10의 (a) 및 (b)와 같이, 기판(110)의 양면 모두에 안테나 코일(120)이 형성될 수 있다. 본 실시예에 대해, 이하 기판(110)의 상부면에 구비된 구성과, 하부면에 구비된 구성은 각각의 구성 앞에 상부, 하부로 지칭하여 설명하기로 한다.
상부 안테나 코일(120)과 하부 안테나 코일(220)이 커넥터(140)에 연결되도록 상부 커넥팅 코일(130)과, 하부 커넥팅 코일(230)이 형성될 수 있다.
본 개시의 다른 실시예에 따르면, 도 10의 (a)와 같이, 상부 안테나 코일(120)의 상부 제 2 코일 단부(120b)는 상부 커넥팅 코일(130)에 되며, 연결된 상부 커넥팅 코일(130)은 권취된 상부 안테나 코일(120)을 가로 질러(또는, 크로스오버(cross over)되어) 커넥터(140)에 결합될 수 있다.
위와 같은 경우, 상부 안테나 코일(120)과 상부 커넥팅 코일(130)이 중첩되는 부분에서, 상부 커넥팅 코일(130)을 절연 처리하여 상부 안테나 코일(120)에 밀착하여 중첩시킬 수 있다. 또한, 상부 커넥팅 코일(130)이 편각 코일로 구비됨으로써, 상부 커넥팅 코일(130)이 중첩됨으로 인해 무선 충전 안테나(100)의 두께가 두꺼워지는 것을 감소시킬 수 있다.
하부 커넥팅 코일(230)도, 상술된 바와 같은 구조로써, 하부 안테나 코일(220)에 중첩되어 커넥터(140)에 연결될 수 있다.
상술된 바와 같이, 상부 안테나 코일(120)과 하부 안테나 코일(220)에 각각 상부 커넥팅 코일(130)과 하부 커넥팅 코일(230)이 중첩되어 커넥터에 연결될 경우, 무선 충전 안테나(100)의 두께는, 기판(110), 상부 안테나 코일(120), 상부 커넥팅 코일(130), 하부 안테나 코일(220), 하부 커넥팅 코일(230) 등의 두께의 합에 해당될 수 있다.
반면에, 본 개시의 다른 실시예에 따르면, 도 10의 (b)와 같이, 상부 안테나 코일(120)의 상부 제 2 코일 단부(120b)에 연결된 상부 커넥팅 코일(130)이 제 2 관통홀(112)을 통과하여, 하부 안테나 코일(220)을 가로 질러 커넥터(140)에 연결되거나, 하부 안테나 코일(220)을 가로 질러 제 1 관통홀(111)을 통과하여 커넥터(140)에 연결될 수 있다. 이와 같은 경우, 하부 안테나 코일(220)을 가로 지르는 상부 커넥팅 코일(130)과 하부 커넥팅 코일(230)은 수평상으로 일정 간격 이격되어 위치될 수 있다.
상술된 바와 같이, 상부 커넥팅 코일(130)과 하부 커넥팅 코일(230)이 하부 안테나 코일(220)을 가로 질러 커넥터(140)에 연결되도록 무선 충전 안테나(100)가 형성되는 형태의 경우, 무선 충전 안테나(100)의 두께는, 기판(110), 상부 안테나 코일(120), 하부 안테나 코일(220), 상부 커넥팅 코일(130)(또는, 하부 커넥팅 코일(230)) 등의 두께의 합에 해당될 수 있다.
즉, 상부 커넥팅 코일(130)과 하부 커넥팅 코일(230)이 동일한 수평면(즉, 기판(110)에서 동일한 면) 상에 위치되는 형태는, 상부 커넥팅 코일(130)과 하부 커넥팅 코일(230)이 기판의 상부면과 하부면에 따로 위치되는 형태와 비교하여, 무선 충전 안테나(100) 전체의 두께가 더 얇아지는 효과를 얻을 수 있다.
커넥터(140)는 기판(110)에 결합되며, 무선 충전 안테나(100)를 휴대폰의 충전부(도시 생략) 등에 결합시킬 수 있다.
본 개시의 다른 실시예에 따르면, 커넥터(140)에 복수 개의 연결 단자가 구비될 수 있는데, 특히, 안테나 코일(120)의 제 1 코일 단부(120a)가 연결되도록 제 1 연결부(140a)가 형성될 수 있으며, 안테나 코일(120)의 제 2 코일 단부(120b)가 연결되도록 제 2 연결부(140b)가 형성될 수 있다.
제 1 연결부(140a), 제 2 연결부(140b)는 커넥터(140)에서 이격된 위치에 형성될 수 있다.
즉, 커넥팅 코일(130)이 커넥터(140)의 하부면에 결합될 경우, 제 1 연결부(140a)는 커넥터(140)의 상부면에 형성되고, 제 2 연결부(140b)는 커넥터(140)의 하부면에 구비될 수 있다.
또한, 커넥팅 코일(130)이 제 1 관통홀(111)을 통과하여 커넥터(140)의 상부면에 결합될 경우, 제 1 연결부(140a)는 커넥터(140)의 상면에 형성되고, 제 2 연결부(140b)도 커넥터(140)의 상부면에 제 1 연결부(140a)와 이격되도록 구비될 수 있다.
상술된 본 개시의 일 실시예와 다른 실시예에서 동일하거나 유사한 기능을 수행하는 구성을 대비하면 다음과 같다.
본 개시의 일 실시예의 코일부재(2)와 다른 실시예의 안테나 코일(120)은 동일하거나 유사한 기능을 수행하는 구성이다. 충전 회로부(3)와 커넥터(140), 다수 개의 와이어(4a~4n)와 복수 개의 코일(121), 와이어의 끝점 위치(5)와 제 2 코일 단부(120b), 와이어의 시작점 위치(6)와 제 1 코일 단부(120a), 금속 박판부재(7)와 커넥팅 코일(130), 연결홀(9)과 제 2 관통홀(112), 관통홀(10)과 제 1 관통홀(111) 등은 각각 본 개시의 일 실시예와 다른 실시예에서 동일하거나 유사한 기능을 수행하는 구성일 수 있다.
이상의 설명에서는 본 개시의 다양한 실시예들을 제시하여 설명하였으나 본 개시가 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 개시의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함을 쉽게 알 수 있을 것이다.

Claims (17)

  1. 기판, 코일부재 및 충전 회로부로 이루어진 하이브리드형 무선 충전 안테나로서,
    상기 코일부재는 평면 구조로 만들어진 기판 위에 와이어를 병렬로 일정 깊이 매립하는 구조로 권선되되, 병렬 매립된 상기 와이어의 끝점 위치에서 금속 박판부재를 매개로 크로스오버(Crossover)하여 반대측 와이어의 시작점 위치의 상기 충전 회로부에 연결하도록 무선 충전 안테나를 형성하는 것을 특징으로 하는
    와이어 병렬 매립형 무선 충전 안테나.
  2. 제 1 항에 있어서,
    병렬 매립된 상기 와이어의 끝점 위치에서 상기 코일부재가 상기 금속 박판부재와 연결되며, 상기 금속 박판부재가 병렬 매립된 상기 와이어의 상부에 밀착되어 크로스오버되면서 반대측 시작점 위치로 연장되어 상기 충전 회로부에 연결되는 구조로 형성되는 것을 특징으로 하는
    와이어 병렬 매립형 무선 충전 안테나.
  3. 제 1 항에 있어서,
    병렬 매립된 상기 와이어의 끝점 위치의 기판에 일정 크기의 연결홀이 형성되고, 상기 와이어의 시작점 위치의 기판에 관통홀이 형성되며, 상기 코일부재가 상기 연결홀을 통해 상기 기판의 하단에 위치한 상기 금속 박판부재의 일측에 연결되고, 상기 금속 박판부재의 타측이 상기 관통홀을 통하여 상기 기판의 상단으로 연장되어 상기 충전 회로부에 연결되는 구조로 형성되는 것을 특징으로 하는
    와이어 병렬 매립형 무선 충전 안테나.
  4. 제 1 항에 있어서,
    병렬 매립된 상기 와이어의 시작점 위치의 상기 기판에 관통홀이 형성되고, 코일부재가 상기 와이어의 끝점 위치에서 상기 코일부재가 상기 금속 박판부재의 일측과 연결되며, 상기 금속 박판부재가 병렬 매립된 상기 와이어의 상부에 밀착되어 크로스오버되면서 반대측 시작점 위치로 연장되고, 상기 금속 박판부재의 타측이 상기 관통홀을 통하여 상기 기판의 하단으로 위치되어 상기 충전 회로부에 연결되는 구조로 형성되는 것을 특징으로 하는
    와이어 병렬 매립형 무선 충전 안테나.
  5. 제 1 항에 있어서,
    병렬 매립된 상기 와이어의 끝점 위치의 기판에 일정 크기의 연결홀이 형성되고, 상기 코일부재가 상기 연결홀을 통해 상기 기판의 하단에 위치한 상기 금속 박판부재를 연결되어, 상기 금속 박판부재가 상기 와이어의 시작점 위치로 연장되어 상기 충전 회로부에 연결되는 구조로 형성되는 것을 특징으로 하는
    와이어 병렬 매립형 무선 충전 안테나.
  6. 제 2 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 금속 박판부재 또는 도체 와이어는 편각 코일로 형성되는
    와이어 병렬 매립형 무선 충전 안테나.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 코일부재의 저항값은 300mΩ ~ 500mΩ 사이인 것을 특징으로 하는
    와이어 병렬 매립형 무선 충전 안테나.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 코일부재의 인덕턴스는 7μH ~ 12μH 사이의 값을 갖는 것을 특징으로 하는
    와이어 병렬 매립형 무선 충전 안테나.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판의 시작점 위치와 끝점 위치를 각각 중첩되게 잇는 상기 금속 박판부재와 와이어의 부분을 절개하여, 중첩된 상기 금속 박판부재와 와이어의 두께가 하나의 와이어 두께로 형성되는 것을 특징으로 하는
    와이어 병렬 매립형 무선 충전 안테나.
  10. 제 9 항에 있어서,
    중첩되는 상기 금속 박판부재와 와이어의 부위가 각 1/2씩 절개되는 것을 특징으로 하는
    와이어 병렬 매립형 무선 충전 안테나.
  11. 제 1 항에 있어서,
    병렬 매립된 상기 와이어와 금속 박판부재 혹은 도체 와이어를 접합하는 방식은 솔더, 스파크 용접 압착, 레이저 및 초음파 중 어느 하나의 용접 방식을 사용하는 것을 특징으로 하는
    와이어 병렬 매립형 무선 충전 안테나.
  12. 박판 형태로 형성되는 기판과,
    상기 기판에 소정 깊이로 매립되는 형태로 상기 기판 상에 권선되며, 상기 기판의 가장자리에서 권취가 시작되는 제 1 코일 단부가 형성되고, 상기 기판의 중앙부에서 권취가 종료되는 제 2 코일 단부가 형성되는 안테나 코일과,
    상기 안테나 코일이 결합되며, 상기 기판의 하부면에서 연장되는 커넥팅 코일과,
    상기 기판에 결합되며, 상기 안테나 코일이 연결되는 제 1 연결부와, 상기 제 1 연결부에 이격되며 상기 커넥팅 코일이 연결되는 제 2 연결부가 형성되는 커넥터를 포함하되,
    상기 커넥팅 코일은 편각 코일로 형성되어 상기 기판의 하부면에 밀착되어 결합되는
    와이어 병렬 매립형 무선 충전 안테나.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 기판은,
    상기 커넥팅 코일의 제 2 커넥팅부가 상기 기판을 관통하여 상기 기판의 하부면으로 연장되도록 상기 기판의 중앙부에 형성되는 제 2 관통홀
    을 포함하는 와이어 병렬 매립형 무선 충전 안테나.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 기판은,
    상기 커넥팅 코일의 제 1 커넥팅부가 상기 기판을 관통하여 상기 기판의 상부면으로 연장되도록 상기 기판의 가장자리에 형성되는 제 1 관통홀
    을 포함하는 와이어 병렬 매립형 무선 충전 안테나.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 커넥팅 코일은,
    상기 제 2 관통홀을 통과하여 상기 기판의 하부면에 밀착되어 연장되며, 상기 커넥팅 코일의 제 1 커넥팅부가 상기 커넥터의 하부면에 결합되는
    와이어 병렬 매립형 무선 충전 안테나.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 커넥팅 코일은,
    상기 제 2 관통홀을 통과하여 상기 기판의 하부면에 밀착되어 연장되며, 상기 커넥팅 코일의 제 1 커넥팅부가 상기 제 1 관통홀을 통과하여 상기 커넥터의 상부면에 결합되는
    와이어 병렬 매립형 무선 충전 안테나.
  17. 제 15 항 또는 제 16 항에 있어서,
    상기 안테나 코일은,
    복수 개의 코일이 수평상으로 나란히 배치되어, 상기 기판 상에 나선 구조로 권취되는
    와이어 병렬 매립형 무선 충전 안테나.
PCT/KR2021/004833 2020-04-20 2021-04-16 와이어 병렬 매립형 무선 충전 안테나 WO2021215754A1 (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200047696A KR102340619B1 (ko) 2020-04-20 2020-04-20 와이어 병렬매립형 하이브리드 무선 충전 안테나장치
KR10-2020-0047696 2020-04-20
KR1020210009426A KR20220106473A (ko) 2021-01-22 2021-01-22 커넥팅 코일이 구비된 무선 충전 안테나
KR10-2021-0009426 2021-01-22

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021215754A1 true WO2021215754A1 (ko) 2021-10-28

Family

ID=78269473

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2021/004833 WO2021215754A1 (ko) 2020-04-20 2021-04-16 와이어 병렬 매립형 무선 충전 안테나

Country Status (2)

Country Link
TW (1) TWI781590B (ko)
WO (1) WO2021215754A1 (ko)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140147518A (ko) * 2013-06-20 2014-12-30 엘지이노텍 주식회사 수신 안테나 및 이를 포함하는 무선 전력 수신 장치
KR20160140311A (ko) * 2015-05-26 2016-12-07 주식회사 아모센스 무선 충전 모듈 및 이를 포함하는 휴대용 보조배터리
KR101703842B1 (ko) * 2013-03-05 2017-02-08 주식회사 아모센스 자기장 및 전자파 차폐용 복합시트 및 이를 구비하는 안테나 모듈
KR20180017687A (ko) * 2016-08-10 2018-02-21 삼성전기주식회사 코일 조립체
KR101983195B1 (ko) * 2018-08-08 2019-05-28 삼성전기주식회사 안테나 모듈 및 이를 구비하는 전자 기기

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWM423927U (en) * 2011-10-21 2012-03-01 Cofsip Technology Inc Improved structure of flexible membrane antenna of wireless charger
TWM535879U (zh) * 2013-09-09 2017-01-21 Amphenol Taiwan Corp 可撓式多層線圈裝置
KR102433115B1 (ko) * 2017-10-11 2022-08-17 주식회사 위츠 코일 조립체

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101703842B1 (ko) * 2013-03-05 2017-02-08 주식회사 아모센스 자기장 및 전자파 차폐용 복합시트 및 이를 구비하는 안테나 모듈
KR20140147518A (ko) * 2013-06-20 2014-12-30 엘지이노텍 주식회사 수신 안테나 및 이를 포함하는 무선 전력 수신 장치
KR20160140311A (ko) * 2015-05-26 2016-12-07 주식회사 아모센스 무선 충전 모듈 및 이를 포함하는 휴대용 보조배터리
KR20180017687A (ko) * 2016-08-10 2018-02-21 삼성전기주식회사 코일 조립체
KR101983195B1 (ko) * 2018-08-08 2019-05-28 삼성전기주식회사 안테나 모듈 및 이를 구비하는 전자 기기

Also Published As

Publication number Publication date
TWI781590B (zh) 2022-10-21
TW202141848A (zh) 2021-11-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2017023080A1 (ko) 차량용 무선전력 송신모듈
WO2016056736A1 (ko) 근거리 무선통신 안테나 및 그 안테나를 구비한 스마트폰
WO2017069581A1 (ko) 차량용 안테나 모듈
WO2016190649A1 (ko) 무선전력 수신모듈
WO2017078481A1 (ko) 콤보형 안테나 모듈
WO2013180399A1 (en) Flexible printed circuit board for dual mode antennas, dual mode antenna and user device
WO2017074104A1 (ko) 무선전력 전송용 자기장 차폐시트 및 이를 포함하는 무선전력 수신모듈
KR20130099071A (ko) 무선 전원 공급 시스템 및 다층 심 조립체
WO2017052048A1 (ko) 벤딩 내구성이 개선된 연성회로기판 및 그 제조방법
WO2020009539A1 (ko) 콤보 안테나 모듈
WO2017048062A1 (ko) 근거리 통신 안테나 모듈 및 이를 구비하는 휴대 단말
WO2019107798A1 (ko) 다중 와이어를 선으로 하는 안테나 선 형성을 위한 와이어 임베딩 헤드
WO2019182283A1 (ko) 콤보 안테나 모듈
WO2019151693A1 (ko) 안테나 성능을 개선시키는 무선 충전 수신기
WO2017119773A1 (ko) 적층형 안테나 모듈
WO2017014464A1 (ko) 콤보 안테나모듈 및 이를 포함하는 휴대용 전자장치
WO2017007262A1 (ko) 안테나 모듈
WO2017200236A1 (ko) 안테나 모듈과 그 제조 방법 및 이를 구비한 휴대용 단말기
WO2019045368A1 (ko) 배터리 모듈 및 그 제조 방법
WO2023003316A1 (ko) 단면 또는 양면 접촉이 가능한 박막 필름형 안테나 및 이의 제조방법
WO2021215754A1 (ko) 와이어 병렬 매립형 무선 충전 안테나
WO2016122102A1 (ko) 안테나 모듈 패키지 및 안테나 모듈 패키지 회로
WO2021040221A1 (ko) 안테나를 구비한 무선 통신 장치
WO2021157925A1 (ko) 콤보 안테나 모듈 및 이의 제조 방법
WO2019070090A1 (ko) 무선충전코일, 그 제조방법 및 이를 구비한 무선충전장치

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21793015

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 21793015

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1