WO2023191251A1 - 무선 충전 안테나를 포함하는 전자 장치 및 그에 관한 구조 - Google Patents

무선 충전 안테나를 포함하는 전자 장치 및 그에 관한 구조 Download PDF

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WO2023191251A1
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wireless charging
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rigid
antenna
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최재준
김경민
김기정
이준
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삼성전자 주식회사
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    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/18—Printed circuits structurally associated with non-printed electric components

Definitions

  • Embodiments disclosed in this document relate to electronic devices including a wireless charging antenna and structures related thereto.
  • Wearable electronic devices may include electronic devices worn on the user's body, such as watches, glasses, bracelets, and smart rings.
  • Wearable electronic devices have functions (e.g., sending and receiving calls and messages) through linkage with portable terminals (e.g., smart phones), as well as payment functions through NFC (near field communication) depending on the purpose of use of the wearable electronic device.
  • functions e.g., sending and receiving calls and messages
  • portable terminals e.g., smart phones
  • NFC near field communication
  • wearable electronic devices is being developed to perform a variety of functions, including health care (e.g., checking heart rate, oxygen saturation, etc.) functions.
  • health care e.g., checking heart rate, oxygen saturation, etc.
  • a battery may be installed inside the wearable electronic device, and the battery may be charged through a separate power supply device.
  • wearable electronic devices can receive power wirelessly from a power supply device through wireless charging technology, and when the wearable electronic device is appropriately placed adjacent to the power supply device without connection through a separate charging connector, the battery It can be charged.
  • Wireless charging technology is a magnetic induction method that uses the principle of electromagnetic induction to charge a wireless power transmitter (e.g., power supply device) and a wireless power receiver (e.g., wearable electronic device, smart phone) in close proximity. It may include a self-resonance method of charging using the self-resonance principle. Considering that wearable electronic devices are small devices worn on the user's body, the magnetic induction method is mainly used because it is easy to miniaturize the coil and is relatively harmless to the human body.
  • Small electronic devices may include a wireless charging circuit and a wireless charging antenna for wireless charging.
  • Existing small electronic devices can use a wireless charging antenna (an FPCB containing an antenna pattern or a wireless charging coil) along with a printed circuit board (PCB) or flexible printed circuit board (FPCB) containing a wireless charging circuit.
  • a wireless charging antenna an FPCB containing an antenna pattern or a wireless charging coil
  • PCB printed circuit board
  • FPCB flexible printed circuit board
  • Various embodiments disclosed in this document can provide an electronic device and a structure of the electronic device for optimizing charging efficiency by efficiently designing the structure of an electronic device for wireless charging.
  • an electronic device and a structure of the electronic device can be provided to improve battery charging efficiency of the electronic device by performing wireless charging of the electronic device using a plurality of wireless charging antennas.
  • An electronic device includes a printed circuit board layer including a plurality of flexible regions and a plurality of rigid regions, and disposed in one rigid region of the plurality of rigid regions.
  • a wireless charging circuit, and a plurality of wireless charging antennas arranged in the plurality of flexible regions and having a coil shape, each of the plurality of wireless charging antennas in parallel and electrically connected to the wireless charging circuit. can be connected
  • a power supply device includes a ground portion, a protrusion formed by protruding the ground portion, the protrusion a circuit board layer including a plurality of flexible regions, and the plurality of flexible regions.
  • a guide disposed in fields and including a plurality of wireless charging antennas having the shape of a coil, wherein the protrusion has a shape corresponding to the shape of a guide member included in an electronic device that receives power from the power supply device. It includes an area, and the ground portion can be shielded through a shielding member.
  • one or more wireless charging antennas can be placed without a separate FPCB or PCB for wireless charging, thereby providing the effect of improving charging efficiency.
  • FIG. 1 shows a wireless charging system according to one embodiment.
  • FIG. 2A shows an example of a wireless charging structure of an electronic device according to an embodiment.
  • FIG. 2B shows an example of a wireless charging structure of an electronic device according to an embodiment.
  • Figure 3 shows a cross-sectional view of a wireless charging structure according to one embodiment.
  • Figure 4 shows an example of a wireless charging structure according to an embodiment.
  • Figure 5 shows an example of a wireless charging structure according to an embodiment.
  • Figure 6 shows an electronic device and a power supply device according to one embodiment.
  • FIG. 7A shows a cross-sectional view of a power supply device according to one embodiment.
  • FIG. 7B shows a cross-sectional view of a combination of a power supply device and an electronic device according to an embodiment.
  • FIG. 8 is a block diagram of an electronic device 801 in a network environment 800, according to various embodiments.
  • FIG. 9 is a block diagram 900 of a wireless communication module 892, a power management module 888, and an antenna module 897 of an electronic device 801, according to various embodiments.
  • FIG. 1 shows a wireless charging system according to one embodiment.
  • the wireless charging system 100 may include a power supply device 110, an electronic device 120, and a power source 130.
  • the electronic device 120 may include the electronic device 801 described in FIG. 8 .
  • the power supply device 110 may be electrically connected to the power source 130 by wire through a cable or the like. Additionally, the power supply device 110 according to one embodiment may include a battery (not shown) and may transmit at least a portion of the power supplied from the battery (not shown) to the electronic device 120.
  • the power supply device 110 and the electronic device 120 may be placed adjacent to each other in order to receive power.
  • the power supply device 110 may represent a device for supplying power to the electronic device 120 in the wireless charging system 100.
  • the power supply device 110 may include a power transmitter 112 and a plurality of transmission antennas 114-1, 114-2, and 114-N.
  • the power transmitter 112 may convert an alternating current (AC) signal received from the power source 130 into a direct current (DC) signal.
  • the power transmitter 112 may convert the converted direct current signal back into an alternating current signal and supply it to a plurality of transmission antennas 114-1, 114-2, and 114-N.
  • the plurality of transmission antennas 114-1, 114-2, and 114-N may each be connected to the power transmission unit 112 in parallel.
  • the power supply device 110 transmits an alternating current signal to a plurality of transmission antennas 114-1, 114-2, and 114-N, so that the plurality of transmission antennas 114-1 and 114 -2, J, 114-N) can generate an electromagnetic field for each.
  • the power supply device 110 may transmit an alternating current signal in the same frequency band to another electronic device using a plurality of transmission antennas 114-1, 114-2, and 114-N.
  • a plurality of transmitting antennas may correspond to a plurality of receiving antennas (124-1, 124-2, 124-N).
  • the transmitting antenna 114-1 may correspond to the receiving antenna 124-1
  • the transmitting antenna 114-2 may correspond to the receiving antenna 124-2
  • the transmitting antenna 114-1 may correspond to the receiving antenna 124-2.
  • -N may correspond to the receiving antenna 124-N.
  • a plurality of receiving antennas 124-1, 124-2, 124-N and a plurality of receiving antennas 114-1, 114-2, 114-N correspond to each other. Can be placed adjacent to each other.
  • the electronic device 120 may represent a device that receives power from the power supply device 110 in the wireless charging system 100.
  • the electronic device 120 includes a plurality of receiving antennas 124-1, 124-2, and 124-N for receiving power, and a plurality of receiving antennas 124-1 and 124-2. , a power receiver 122 that processes a signal received from 124-N), a battery charger 126 that charges the battery 128 based on the signal processed by the power receiver 122, a battery 128, and system 129.
  • a plurality of receiving antennas 124-1, 124-2, 124-N are paired with a plurality of transmitting antennas 114-1, 114-2, 114-N, respectively. can be responded to.
  • the receiving antenna 124-1 may be paired with the transmitting antenna 114-1
  • the receiving antenna 124-2 may be paired with the transmitting antenna 114-2.
  • the receiving antenna 124-N may correspond to the transmitting antenna 114-N in a pair.
  • a plurality of receiving antennas (124-1, 124-2, 124-N) and a plurality of transmitting antennas (114-1, 114-2, 114-N) correspond to each other. Can be placed adjacent to each other. For example, it may be arranged to have a value less than or equal to a predetermined distance.
  • a plurality of receiving antennas (124-1, 124-2, 124-N) and a plurality of transmitting antennas (114-1, 114-2, 114-N) are connected to an alternating current signal. Based on this, mutual resonance can occur. Resonance can be based on fixed or variable frequencies. In the following description, “based on” is used to include “at least based on”.
  • the electronic device 120 includes matching circuits disposed between the power receiver 122 and the plurality of receiving antennas 124-1, 124-2, and 124-N. It can be included.
  • a plurality of receiving antennas 124-1, 124-2, 124-N may be connected in parallel to the power receiving unit 122, and each of the receiving antennas 124-1, 124-2 , 124-N) and the length of the wiring between the power receiving unit 122 may be different. Due to this difference, delays, delays, differences in resistance, etc. may occur between signals received from each receiving antenna.
  • the electronic device 120 may include a matching circuit configured by combining various components such as filter design, matching material, passive element cap, inductor, etc., and may include a plurality of receiving antennas 124-1, 124-2, etc. 124-N) can be generated with the same characteristics through a matching circuit.
  • FIG. 2A shows an example of a wireless charging structure of an electronic device according to an embodiment.
  • FIG. 2B shows an example of a wireless charging structure of an electronic device according to an embodiment.
  • the wireless charging structure of the electronic device shown in FIGS. 2A and 2B may represent the wireless charging structure of the electronic device 120 of FIG. 1 .
  • the wireless charging structure 200 can be used not only in general portable terminals (e.g., smartphones), but also in wearable electronic devices that have a relatively small component mounting space, such as smart watches, smart rings, and ear buds devices. It can be.
  • the wireless charging structure 200 according to various embodiments of the present disclosure may be composed of a flexible printed circuit board (FPCB) (hereinafter referred to as FPCB) and components disposed on both sides of the flexible printed circuit board. You can.
  • FPCB flexible printed circuit board
  • the wireless charging structure 200 according to one embodiment may have a planar structure depending on the arrangement, or the planar structure may be bent to have a curved structure where both ends are connected.
  • the electronic device 120 includes a plurality of flexible regions 210, a plurality of wireless charging antennas 212, a plurality of rigid regions 220, a connection region 230, and It may include a battery 240.
  • the wireless charging structure 200 has three rigid regions (a first rigid region 220-1, a second rigid region 220-2, and a third rigid region 220). -3)) may be included.
  • the rigid region e.g., the first rigid region 220-1, the second rigid region 220-2, and the third rigid region 220-3) is located on one side of the FPCB (e.g., in the inner layer direction in the case of a curved structure).
  • the FPCB e.g., in the inner layer direction in the case of a curved structure.
  • PCB rigid PCB
  • a plurality of PCBs may be placed on the FPCB of the wireless charging structure 200, spaced apart from each other by a certain distance, and thus a plurality of rigid regions 220 may be formed in the wireless charging structure 200.
  • the wireless charging structure 200 is described as including three rigid regions, but this is only an example and the wireless charging structure 200 may include more or fewer rigid regions than three.
  • the first rigid region 220-1 may include a rigid region that is first formed based on the end (first end) of the wireless charging structure 200 in one direction.
  • the second rigid region 220-2 may include a rigid region formed second based on the first end of the wireless charging structure 200.
  • the third rigid region 220-3 may include a third rigid region formed based on the first end of the wireless charging structure 200.
  • a wireless charging circuit (e.g., : The power receiver 122 and the battery charger 126 of FIG. 1 may be disposed.
  • matching circuits may be disposed in the first rigid region 220-1, the second rigid region 220-2, and the third region 220-3, respectively.
  • the matching circuit may represent a configuration for matching electrical characteristics of a plurality of charging antennas to operate identically.
  • the wireless charging structure 200 includes three flexible regions (a first flexible region 210-1, a second flexible region 210-2, and a third flexible region 210). -3)) may be included.
  • the flexible area 210 may include an area divided by a rigid area among the entire area of the FPCB of the wireless charging structure 200, and a wireless charging antenna may be placed in the flexible area 210. Due to the plurality of rigid regions formed in the FPCB, the wireless charging structure 200 may include a plurality of flexible regions.
  • the wireless charging structure 200 is described as including three flexible regions, but this is only an example and the wireless charging structure 200 may include more or less than three rigid regions.
  • the first flexible area 210-1 may include a flexible area first formed based on an end of the wireless charging structure 200 in one direction.
  • the second flexible area 210-2 may include a second flexible area formed based on the end of the wireless charging structure 200.
  • the third flexible area 210-3 may include a third flexible area formed based on the end of the wireless charging structure 200.
  • a plurality of wireless charging antennas 212 may be disposed in the plurality of flexible areas 210.
  • the wireless charging antenna may have the form of a coil for wireless charging.
  • the first wireless charging antenna 212-1 may include a wireless charging coil disposed in the first flexible area 210-1
  • the second wireless charging antenna 212-2 may include a second wireless charging antenna 212-2. It may include a wireless charging coil disposed in the flexible area 210-2
  • the third wireless charging antenna 212-3 may include a wireless charging coil disposed in the third flexible area 210-3.
  • the plurality of wireless charging antennas 210 may each be connected in parallel to a wireless charging circuit (not shown) in the rigid region.
  • wiring (not shown) for connecting each of the plurality of wireless charging antennas to the wireless charging circuit (not shown) may be formed across a plurality of FPCB layers.
  • a plurality of wireless charging antennas may include a first wire and a second wire.
  • the first wire and the second wire may be connected directly or indirectly to a wireless charging circuit (not shown) using a plurality of FPCB layers of the wireless charging structure 200.
  • the wireless charging structure 200 may include a plurality of vias to connect a plurality of wireless charging antennas 210 and a wireless charging circuit (not shown) in parallel.
  • a matching circuit may be disposed between each of the plurality of wireless charging antennas and the wireless charging circuit (not shown).
  • connection area 230 is an area that connects the battery 240 and the FPCB, and may include a portion of the entire area of the FPCB that is connected to the battery 240 and excludes the flexible area and the rigid area.
  • a plurality of vias for connecting wiring for battery charging formed from the plurality of flexible regions 210 and the plurality of rigid regions 220 in parallel may be disposed in the connection area. there is.
  • the battery 240 may include a component that supplies power to the electronic device 120.
  • the wireless charging structure 200 may have a curved structure formed by connecting a first end and a second end that is opposite to the first end.
  • the battery 240 and the first flexible region 210-1 may be connected directly or indirectly.
  • the wireless charging structure 200 may include another connection area (not shown) connected to the battery 240 toward the second end, and the other connection area is connected to the first soft area 210-1. ) can be connected to.
  • This wireless charging structure with a curved structure can be used in electronic devices with a curved design, such as smart rings and smart watches, and when multiple flexible sections are required due to the characteristics of these devices, wireless charging is possible.
  • optimal wireless charging efficiency can be provided by utilizing multiple wireless charging antennas without the need to place a separate PCB or FPCB. Since both the wireless charging antenna and the wireless charging circuit are connected in parallel, a charging circuit consisting of a conventional single antenna can be used in the same way, excluding the antenna part.
  • efficiency comes from a small antenna space by using multiple wireless charging antennas utilizing multiple flexible PCB spaces. Deterioration problems can be supplemented and improved.
  • Figure 3 shows a cross-sectional view of a wireless charging structure according to one embodiment.
  • the wireless charging structure 300 shown in FIG. 3 may be shown with some components omitted and some components added to the wireless charging structure 200 shown in FIG. 2 .
  • the wireless charging structure 300 shown in FIG. 3 is an example, and other configurations other than those shown in FIG. 3 may be added, and some of the configurations shown in FIG. 3 may be omitted.
  • the wireless charging structure 300 includes a first FPCB 310 layer, a second FPCB layer 320, a first mask layer 312, a second mask layer 322, It may include a first component placement area 314, a second component placement area 324, and a shielding layer 326.
  • the wireless charging structure 300 according to one embodiment includes a cover layer (not shown) formed on the outer side of an FPCB layer (e.g., a first FPCB layer, a second FPCB layer). It can be included.
  • the wireless charging structure 300 according to an embodiment may include a separate photo solder resist (PSR) layer in a cover layer formed in a portion where the rigid region is located.
  • PSR photo solder resist
  • the wireless charging structure 300 according to an embodiment may have a structure in which only the pad is exposed to the FPCB layer (eg, the first FPCB layer and the second FPCB layer).
  • the wireless charging structure 300 may include flexible regions 210-1, 210-2, and 210-3 and rigid regions 220-1, 220-2, and 220-3.
  • the rigid regions 220-1, 220-2, and 220-3 are where the first mask layers 312-1, 312-2, and 312-3 are disposed on the first FPCB layer 310. Areas can be indicated.
  • the flexible regions 210-1, 210-2, and 210-3 are each region divided by the rigid regions 220-1, 220-2, and 220-3 on the first FPCB layer 310. It can mean.
  • At least one other FPCB layer may be disposed between the first FPCB layer 310 and the second FPCB layer 320.
  • the wireless charging structure 300 is described as including two FPCB layers, but this is only an example, and the wireless charging structure according to one embodiment may include three or more FPCB layers.
  • wiring through which signals are transmitted to the first FPCB layer 310 and the second FPCB layer 320 may be included.
  • Wiring may be arranged to pass through the first FPCB layer 310 and the second FPCB layer 320.
  • Wires may be arranged to pass through the first FPCB layer 310 and the second FPCB layer 320 and cross each other.
  • a component placement area e.g., first component placement area 314 is formed through vias (not shown) and wiring passing through the first FPCB layer 310 and the second FPCB layer 320.
  • signals may be transmitted and received between components placed in the second component placement area 324).
  • the wireless charging structure 300 may form an annular structure curved in the first or second direction.
  • the wireless charging structure 300 may form an annular structure curved in a first direction.
  • the first direction may refer to the inner side of an electronic device (eg, smart ring) composed of a curved surface.
  • the second direction may mean the outer side.
  • the wireless charging structure 300 will be described by taking the case where the first direction is inward, but this is only an example.
  • the wireless charging structure of the electronic device will be described as the first direction is outward. , can be similarly applied even when the second direction is an inward direction.
  • components for wireless charging eg, wireless charging circuit, matching circuit
  • sensors eg, proximity sensor
  • a sensor for measuring signals from the user's body may be placed in the first component placement area 314.
  • sensors disposed in the first component placement area 314 may be deactivated while the electronic device is mounted on the power supply device.
  • the first mask layers 312-1, 312-2, and 312-3 surround the first component placement areas 314-1, 314-2, and 314-3.
  • a shielding area may be formed.
  • the wireless charging structure 300 has a fill cut area that is a fill cut area of a portion of the first component placement areas 314-1, 314-2, and 314-3. may include.
  • the fillcut area may be fillcut and do not include the cooper layer.
  • wireless charging antennas for wireless charging may be disposed in the flexible areas 210-1, 210-2, and 210-3.
  • a portion of the soft regions 210-1, 210-2, and 210-3 may include a fill cut region, which is a fill cut region.
  • a wireless charging antenna may be placed in the fill-cut area of the soft area.
  • the second component placement areas 324-1, 324-2, and 324-3 include a radio frequency (RF) antenna, an RF component, and a short-range wireless communication (e.g., Bluetooth (BL), Bluetooth low- (BLE)). Components related to energy) can be placed. Through this arrangement, interference with components in the first direction where the wireless charging circuit and wireless charging antenna are arranged can be minimized or reduced.
  • sensors eg, proximity sensors
  • a sensor for measuring signals from the user's body may be placed in the second component placement area 324.
  • the wireless charging structure 300 includes a shielding layer (e.g., shielding tape, etc.) in addition to the second mask layer 322-1, 322-2, and 322-3 on the second FPCB layer 320. It can be shielded through.
  • a shielding layer e.g., shielding tape, etc.
  • all areas other than the area where the first component and the second component are disposed may be shielded.
  • FIG. 4 shows an example of a wireless charging structure 400 according to one embodiment.
  • the wireless charging structure shown in FIG. 4 may be a detailed representation of the wireless charging structure 200 of FIG. 2A.
  • the wireless charging structure shown in FIG. 4 may be shown with the battery 240 and the connection area 230 omitted from the wireless charging structure 200.
  • the wireless charging structure 400 has a flexible region (e.g., a first flexible region 210-1, a second flexible region 210-2, and a third flexible region 210-3) and a rigid region. It may include a region (eg, a first rigid region 220-1, a second rigid region 220-2, and a third rigid region 220-3) and a wireless charging circuit 450.
  • a flexible region e.g., a first flexible region 210-1, a second flexible region 210-2, and a third flexible region 210-3
  • a rigid region e.g., a first rigid region 220-1, a second rigid region 220-2, and a third rigid region 220-3
  • a wireless charging circuit 450 e.g., a wireless charging circuit 450.
  • the first flexible area 210-1 may include a flexible area first formed at the first end of the wireless charging structure 400.
  • the second flexible area 210-2 may include a flexible area formed second from the first end of the wireless charging structure 400.
  • the third flexible area 210-3 may include a third flexible area formed from the first end of the wireless charging structure 400.
  • the first rigid region 220-1 may include a rigid region first formed at the first end of the wireless charging structure 400.
  • the second rigid region 220-2 may include a rigid region formed second from the first end of the wireless charging structure 400.
  • the third rigid region 220-3 may include a rigid region formed third from the first end of the wireless charging structure 400.
  • the first soft area 210-1, the second soft area 210-2, and the third soft area 210-3 are all soft areas 210. ), and the first rigid region 220-1, the second rigid region 220-2, and the third rigid region 220-3 may all be referred to as the rigid region 220.
  • a wireless charging antenna (e.g., a first wireless charging antenna 410, a second wireless charging antenna 420, and a third wireless charging antenna 430) may be disposed in each of the flexible areas 210.
  • the first wireless charging antenna 410 may be placed in the first flexible area 210-1
  • the second wireless charging antenna 420 may be placed in the second flexible area 210-2.
  • a third wireless charging antenna 430 may be disposed in the third flexible area 210-3.
  • the first wireless charging antenna 410, the second wireless charging antenna 420, and the third wireless charging antenna 430 may all be referred to as wireless charging antennas.
  • the first wireless charging antenna 410, the second wireless charging antenna 420, and the third wireless charging antenna 430 may all be antennas having a coil shape. Depending on the area in which the wireless charging antenna is placed, it is divided into a first wireless charging antenna 410, a second wireless charging antenna 420, and a third wireless charging antenna 430. However, the first wireless charging antenna 410, Both the second wireless charging antenna 420 and the third wireless charging antenna 430 may be the same antenna.
  • the wireless charging antennas 410, 420, and 430 are located at the top of the flexible area (first flexible area 210-1, second flexible area 210-2, and third flexible area 210-3). A portion of may be placed in a fill cut area, which is a fill cut portion.
  • a wireless charging function is performed on each PCB in the rigid region (e.g., the first rigid region 220-1, the second rigid region 220-2, and the third rigid region 220-3).
  • a configuration or at least one sensor e.g., motion sensor, heart rate sensor, stress sensor, ultraviolet ray sensor, oxygen saturation sensor
  • the rigid regions are each formed by peel-cutting a portion of the upper end. It may include fill cut areas 414, 424, and 434.
  • the wireless charging circuit 450 may be disposed in the third rigid region 220-3.
  • the wireless charging circuit 450 may be disposed in the third rigid region 220-3.
  • the wireless charging circuit 450 may include the power receiver 122 and the power charger 126 of FIG. 1 .
  • shielding regions 415, 425-1, 425-2, 435 are around components placed in rigid region 220 or flexible region 210.
  • a shielding area may be formed between components other than wireless charging and areas where charging wires pass.
  • the shielding area may include a layer formed on the outer layer of the FPCB layer to shield noise.
  • the shielding area can be shielded by ground filling the corresponding area of each layer, and through this, interference due to wireless charging frequency components can be minimized or reduced.
  • the shielding areas 415, 425-1, 425-2, and 435 may be formed through shielding tapes.
  • the shielding area may also be formed in an area where the wireless charging antenna is placed.
  • the shielding area 415 is a boundary between the first rigid area 220-1 and the first soft area 210-1, and a boundary between the fill cut area 414 of the first rigid area 220-1. and may be formed in the first rigid region 220-1 along the boundary with the second flexible region 210-2.
  • the shielding area 425-1 is located in the second soft area 210-2, along the boundary between the second soft area 210-2 and the fill cut area of the second soft area 210-2. can be formed.
  • the shielding area 425-2 includes a second flexible area 210-2, a boundary of the second rigid area 220-2, and a peel cut area 424 in the second rigid area 220-2. It may be formed along the boundary between the second rigid region 220-2 and the boundary between the third flexible region 210-3 and the second rigid region 220-2.
  • the shielding area 435-1 is located in the third soft area 210-3, along the boundary between the third soft area 210-3 and the fill cut area of the third soft area 210-3. can be formed.
  • the shielding area 435-2 may be formed in the third rigid area 220-3 and in the boundary area between the third soft area 210-3 and the third rigid area 220-3. there is.
  • the wireless charging circuit may be connected to the ground layer.
  • wireless charging structure 400 may include matching circuits 413, 423, and 433.
  • the matching circuits 413, 423, and 433 may be disposed in the fill cut areas 414, 424, and 434 of the rigid area 220, respectively.
  • the length of the charging wire connecting the wireless charging antennas 410, 420, and 430 and the wireless charging circuit may be different. Due to differences in the length or path of the charging wire, delays, delays, differences in resistance, etc. may occur between signals that the wireless charging circuit 450 receives from each wireless charging antenna.
  • the matching circuits 413, 423, and 433 are configured to minimize the delay or difference in resistance, and may include components configured by combining filter design, matching materials, passive element caps, and inductor-like components. there is. Through the matching circuits 413, 423, and 433, the wireless charging antennas 410, 420, and 430 can be created with the same characteristics.
  • the wireless charging antenna 410 and the first charging wiring are connected to the PCB through a shielding area formed through a shielding tape or the like around the PCB. It is possible to minimize the interference that placed components may receive from components for wireless charging.
  • the wireless charging antennas 410, 420, and 430 may each be connected to the wireless charging circuit 450 through wireless charging wiring (eg, first wiring and second wiring).
  • the wireless charging antennas 410, 420, and 430 may be electrically connected directly or indirectly to the wireless charging circuit 450 in parallel.
  • the charging wire may include a first wire and a second wire.
  • the first charging wire connecting the wireless charging antenna 410 and the wireless charging circuit 450 may include a first wire 411 and a second wire 412, and a second wireless charging antenna (
  • the second charging wire connecting the 420) and the wireless charging circuit 450 may include a first wire 421 and a second wire 422, and the third wireless charging antenna 430 and the wireless charging circuit 450 ) may include a first wire 431 and a second wire 433.
  • the wireless charging wiring (e.g., the first wiring (411, 421, 431), the second wiring (412, 422, 432)) has two wiring vias (vias) to minimize interference.
  • it may be formed to pass through two or more layers (for example, the first FPCB layer 310 and the second FPCB layer 320) through the vias 427 and intersect each other at 90 degrees.
  • the wireless charging structure according to one embodiment may include more or fewer vias than two.
  • the first wire 411 and the second wire 412 connecting the first wireless charging antenna 410 and the wireless charging circuit 450 are formed in one layer (e.g., the first FPCB layer 310) ) can only be placed. Because it is the first wireless charging antenna to be deployed, it can only be included in one layer.
  • the first wires 411, 421, 431 and the second wires 412, 422, and 433 of the wireless charging antennas 410, 420, and 430 are connected through matching circuits 413, 423, and 433, respectively. It can be connected to the wireless charging circuit 450.
  • the first wiring (411, 421, 431) and the second wiring (412, 422, 432) are all disposed in a fill cut area formed by fill cutting the upper layer. It can be.
  • FIG. 5 shows an example of a wireless charging structure according to an embodiment.
  • the wireless charging structure shown in FIG. 5 may be a detailed representation of the wireless charging structure 200 of FIG. 2A.
  • the wireless charging structure shown in FIG. 5 may be a structure in which the battery 240 and the connection area 230 are omitted from the wireless charging structure 200.
  • the wireless charging structure shown in FIG. 5 may be an example in which some of the components included in the wireless charging structure 400 of FIG. 4 are omitted and some are added.
  • description of parts that overlap or correspond to those of FIG. 4 may be omitted.
  • the wireless charging structure 500 includes a flexible region (e.g., a first flexible region 210-1, a second flexible region 210-2, and a third flexible region 210-3) and a rigid region. It may include a region (eg, a first rigid region 220-1, a second rigid region 220-2, and a third rigid region 220-3) and a wireless charging circuit 550.
  • a flexible region e.g., a first flexible region 210-1, a second flexible region 210-2, and a third flexible region 210-3
  • a rigid region e.g., a first rigid region 220-1, a second rigid region 220-2, and a third rigid region 220-3
  • a wireless charging circuit 550 e.g., a wireless charging circuit 550.
  • the first flexible area 210-1 may include a flexible area first formed at the first end of the wireless charging structure 500.
  • the second flexible area 210-2 may include a flexible area formed second from the first end of the wireless charging structure 500.
  • the third flexible area 210-3 may include a third flexible area formed from the first end of the wireless charging structure 500.
  • the first rigid region 220-1 may include a rigid region first formed at the first end of the wireless charging structure 500.
  • the second rigid region 220-2 may include a rigid region formed second from the first end of the wireless charging structure 500.
  • the third rigid region 220-3 may include a rigid region formed third from the first end of the wireless charging structure 500.
  • the first soft area 210-1, the second soft area 210-2, and the third soft area 210-3 are all soft areas 210. ), and the first rigid region 220-1, the second rigid region 220-2, and the third rigid region 220-3 may all be referred to as the rigid region 220.
  • a wireless charging antenna (e.g., a first wireless charging antenna 510, a second wireless charging antenna 520, and a third wireless charging antenna 530) may be disposed in each of the flexible areas 210.
  • the first wireless charging antenna 510 may be placed in the first flexible area 210-1
  • the second wireless charging antenna 520 may be placed in the second flexible area 210-2.
  • a third wireless charging antenna 530 may be disposed in the third flexible area 210-3.
  • the first wireless charging antenna 510, the second wireless charging antenna 520, and the third wireless charging antenna 530 may all be referred to as wireless charging antennas.
  • the first wireless charging antenna 510, the second wireless charging antenna 520, and the third wireless charging antenna 530 may all have the shape of a coil.
  • the wireless charging antenna is divided into the first wireless charging antenna 510, the second wireless charging antenna 520, and the third wireless charging antenna 530 according to the area where the wireless charging antenna is placed.
  • the first wireless charging antenna 510, the second wireless charging antenna 520, and the third wireless charging antenna 530 may all be the same antenna.
  • the wireless charging antennas 510, 520, and 530 are located at the top of the flexible area (first flexible area 210-1, second flexible area 210-2, and third flexible area 210-3). A portion of may be placed in a fill cut area, which is a fill cut portion.
  • the rigid region (e.g., the first rigid region 220-1, the second rigid region 220-2, and the third rigid region 220-3) is configured to perform a wireless charging function, or At least one sensor (e.g., motion sensor, heart rate sensor, stress sensor, ultraviolet ray sensor, oxygen saturation sensor) may be disposed.
  • At least one sensor e.g., motion sensor, heart rate sensor, stress sensor, ultraviolet ray sensor, oxygen saturation sensor
  • the rigid regions are each formed by peel-cutting a portion of the upper end. It may include fill cut areas 514, 524, and 534.
  • shielding regions 515 , 525 - 1 , 525 - 2 , and 535 may be formed around components disposed in rigid region 220 or flexible region 210 .
  • the shielding area may include a layer formed on the outer layer of the FPCB layer to shield noise.
  • a shielding area may be formed between components other than wireless charging and areas where charging wires pass.
  • the shielding area can shield the corresponding area of each layer through ground filling, and through this, interference due to wireless charging frequency components can be minimized or reduced.
  • the shielding areas 515, 525-1, 525-2, and 535 may be formed through a shielding layer (eg, shielding tape). In one embodiment, the shielding area may also be formed in an area where the wireless charging antenna is placed.
  • the shielding area 515 is a boundary between the first rigid area 220-1 and the first soft area 210-1, and a boundary between the fill cut area 514 of the first rigid area 220-1. and may be formed in the first rigid region 220-1 along the boundary with the second flexible region 210-2.
  • the shielding area 525-1 is located in the second soft area 210-2, along the boundary between the second soft area 210-2 and the fill cut area of the second soft area 210-2. can be formed.
  • the shielding area 525-2 includes a second flexible area 210-2, a boundary of the second rigid area 220-2, and a peel cut area 524 in the second rigid area 220-2. It may be formed along the boundary between the second rigid region 220-2 and the boundary between the third flexible region 210-3 and the second rigid region 220-2.
  • the shielding area 535-1 is located in the third soft area 210-3, along the boundary between the third soft area 210-3 and the fill cut area of the third soft area 210-3. can be formed.
  • the shielding area 535-2 is located on at least a portion of the second rigid area 220-2, the border between the third flexible area 210-3 and the third rigid area 220-3, and the wireless area 535-2. It can be formed excluding the area where the charging circuit 540 is located.
  • the components disposed in the rigid area through the shielding tape disposed around the wireless charging antenna 510 and the charging wiring are used for wireless charging. Interference that may be caused by components can be minimized.
  • the wireless charging antennas 510, 520, and 530 may each be connected to the wireless charging circuit 550 through wireless charging wiring (eg, first wiring and second wiring).
  • the wireless charging antennas 510, 520, and 530 may be electrically connected to the wireless charging circuit 550 in parallel.
  • the charging wire may include a first wire and a second wire.
  • the charging wire connecting the wireless charging antenna 510 and the wireless charging circuit 550 may include a first wire 511 and a second wire 512, and the second wireless charging antenna 520
  • the charging wire connecting the wireless charging circuit 550 may include a first wire 521 and a second wire 522
  • the charging wire connecting the third wireless charging antenna 530 and the wireless charging circuit 550 may include
  • the charging wire may include a first wire 531 and a second wire 532.
  • the wireless charging wires (e.g., the first wires 511, 521, 531, and the second wires 512, 522, 532) have two wires via vias (e.g. : Can be formed to pass through two or more layers (e.g., the first FPCB 310 and the second FPCB 320) through the vias 527 and 537 and intersect each other at 90 degrees.
  • the wireless charging structure according to one embodiment may include more or less than two vias.
  • the first wire 511 and the second wire 512 connecting the first wireless charging antenna 510 and the wireless charging circuit 550 are formed in one layer (e.g., the first FPCB layer 310) ) can be placed in. Because it is the first wireless charging antenna to be deployed, it can only be included in one layer.
  • the first wires 511, 521, and 531 and the second wires 512, 522, and 532 may be disposed in a fill cut area that is formed by fill cutting. .
  • the wireless charging structure 500 may not include a matching circuit (eg, matching circuits 513, 523, and 533).
  • the wireless charging circuit 550 may be disposed in the second rigid region 220-2. Because the wireless charging circuit 550 is located in the center of the wireless charging structure 500, the length of the charging wire between the wireless charging circuit 550 and the wireless charging antennas 510, 520, and 530 is longer than that shown in FIG. 4. The difference can be reduced, and thus the problem of characteristic differences due to differences in charging wire length can be improved.
  • the second wireless charging antenna 520 may be arranged to have a constant inclination with respect to the boundary line with the first rigid area 220-1.
  • the third wireless charging antenna 530 may be arranged to have a constant inclination with respect to the boundary line with the second rigid area 220-2. Accordingly, cross talk between wireless charging wires can be reduced.
  • the first wireless charging antenna 510, the second wireless charging antenna 520, and the third wireless charging antenna 530 and the wireless charging circuit 550 have the same length.
  • wires first wire 511, second wire 512
  • second charging wires first wire 521, second wire 522
  • third charging wires first wire 531, second wire 522). 2 wiring 532
  • the second wireless charging antenna 520 and the third wireless charging antenna 530 may be arranged to have a predetermined inclination.
  • the wireless charging structure 400 and the wireless charging structure 500 described in FIGS. 4 and 5 are only examples, and the wireless charging structure according to one embodiment is the wireless charging structure 400 and the wireless charging structure 500. It may be composed of a combination of some of them.
  • a wireless charging structure (not shown) may include a matching circuit only in some of the rigid areas included in the wireless charging structure (not shown).
  • the wireless charging antenna disposed in the second flexible area is arranged so as not to have a predetermined inclination, and only the first wireless charging antenna and the third wireless charging antenna are arranged to have a predetermined inclination. It can be arranged to have.
  • a wireless charging structure (not shown) may include more than two vias.
  • FIG. 6 shows an electronic device and a power supply device according to one embodiment.
  • the electronic device 600 shown in FIG. 6 may be an electronic device corresponding to the electronic device 120 in FIG. 1 .
  • the electronic device shown in FIG. 6 may include the wireless charging structure 200 of FIGS. 2A and 2B and the wireless charging structure 300 of FIG. 3 .
  • the electronic device shown in FIG. 6 may include a wireless charging structure corresponding to the wireless charging structure 400 of FIG. 4 or the wireless charging structure 500 of FIG. 5 .
  • the electronic device 600 may receive power from the power supply device 110 .
  • the electronic device 600 may be arranged to be aligned with the power supply device 110 .
  • the power supply device 110 may include a first wireless charging antenna 612-1, a second wireless charging antenna 612-2, and a third wireless charging antenna 612-3.
  • the first wireless charging antenna 612-1, the second wireless charging antenna 612-2, and the third wireless charging antenna 612-3 may all include a wireless charging coil for power transmission.
  • the first wireless charging antenna 212-1 is connected to the first wireless charging antenna 612-1
  • the second wireless charging antenna 612-1 is connected to the first wireless charging antenna 612-1
  • the antenna 212-2 may be mounted so as to be aligned with the second wireless charging antenna 612-2
  • the third wireless charging antenna 212-3 may be aligned with the third wireless charging antenna 612-3.
  • the corresponding wireless charging antennas transmitting and receiving are aligned with each other and can resonate by each generating the same AC signal.
  • the electronic device 600 may include a guide member 601.
  • the guide member 601 may include a protrusion that protrudes toward the inner side of the electronic device 600 having a ring-shaped structure.
  • the power supply device 100 may include a protrusion 620 to which the electronic device 600 can be coupled.
  • the protrusion 620 may be formed in a ring-shaped structure corresponding to the electronic device 600 having a ring-shaped structure.
  • the height of the protrusion 620 may correspond to the height of the electronic device 600.
  • the power supply device 110 may include a guide area 603 into which the guide member 601 of the electronic device 600 is inserted.
  • the guide area 603 may include an area configured in the shape of a groove to correspond to the protruding shape of the guide member 601 so that the guide member 601 of the electronic device 600 can be coupled.
  • the guide area 603 is configured to connect the first wireless charging antenna 212-1 to the first wireless charging antenna 612-1 when the electronic device 600 is mounted on the power supply device 110.
  • the second wireless charging antenna 212-2 is aligned with the second wireless charging antenna 612-2
  • the third wireless charging antenna 212-3 is aligned with the third wireless charging antenna 612-3.
  • the power supply device 110 may include a bottom area 605.
  • the bottom area 605 may represent a configuration to prevent the electronic device 200 from falling further when it is coupled to the power supply device 110.
  • FIG. 7A shows a cross-sectional view of a power supply device according to one embodiment.
  • FIG. 7B shows a cross-sectional view of a combination of a power supply device and an electronic device according to an embodiment.
  • the power supply device 110 may include an FPCB 710, wireless charging antennas 612-1, 612-2, and 612-3, and a floor area 702.
  • the wireless charging antennas 612-1, 612-2, and 612-3 may be placed on the FPCB 710 formed in a curved structure.
  • the power supply device 110 may include a wireless charging structure similar to the wireless charging structure shown in FIGS. 3 to 5 for wireless charging.
  • Inner components (e.g., FPCB 710) of the wireless charging antennas 612-1, 612-2, and 612-3 of the power supply device 110 are the wireless charging antenna 612-1. , 612-2, 612-3) and may be composed of a shielding layer (e.g., shielding tape) except for the area where other components are placed.
  • a shielding layer e.g., shielding tape
  • the power supply device 110 resonates (oscillates) the wireless charging antennas 612-1, 612-2, and 612-3 to power an electronic device (e.g., the electronic device 120, the electronic device 600). ) can transmit power.
  • an electronic device e.g., the electronic device 120, the electronic device 600.
  • the wireless charging antennas 612-1, 612-2, and 612-3 may be paired with wireless charging antennas included in an electronic device, respectively.
  • the power supply device 110 has a guide area 603 to which the guide member (e.g., the guide member 601) can be coupled when the electronic device is seated on the power supply device 702 for power supply.
  • the shape of the guide area 603 may correspond to the shape of the guide member 601.
  • the power supply device 110 may include a bottom area 702, which is an area that can secure the electronic device so that it does not fall any further at an appropriate height when mounted on the power supply device 110. there is.
  • Bottom area 702 may include an area corresponding to bottom area 605 in FIG. 6 .
  • bottom area 702 may be comprised of a shielding layer (eg, shielding tape or other shielding material).
  • a shielding layer eg, shielding tape or other shielding material
  • an electronic device may be coupled to the power supply device 110 in order to wirelessly receive power from the power supply device 110.
  • the wireless charging antennas constituting the wireless charging structure of the electronic device can each pair with the wireless charging antenna of the power supply device and receive power from each.
  • the first wireless charging antenna 212-1 of the electronic device may correspond to the first wireless charging antenna 612-1 of the power supply device 110
  • the second wireless charging antenna of the electronic device (212-2) may correspond to the second wireless charging antenna 612-2 of the power supply device 110
  • the third wireless charging antenna 212-3 of the electronic device is of the power supply device 110. It may correspond to the third wireless charging antenna 612-3.
  • the wireless charging antennas may be disposed on the FPCB 710 of the power supply device 110 so that the angle between the wireless charging antennas of the power supply device 110 is greater than or equal to a certain value.
  • the first wireless charging antenna 612-1 and the second wireless charging antenna 612-2 may be disposed in the power supply device so that the angle (Angle in FIG. 7A) has a value of 45 degrees or more.
  • FIG. 8 is a block diagram of an electronic device 801 in a network environment 800, according to various embodiments.
  • the electronic device 801 communicates with the electronic device 802 through a first network 898 (e.g., a short-range wireless communication network) or a second network 899. It is possible to communicate with at least one of the electronic device 804 or the server 808 through (e.g., a long-distance wireless communication network).
  • the electronic device 801 may communicate with the electronic device 804 through the server 808.
  • the electronic device 801 includes a processor 820, a memory 830, an input module 850, an audio output module 855, a display module 860, an audio module 870, and a sensor module ( 876), interface 877, connection terminal 878, haptic module 879, camera module 880, power management module 888, battery 889, communication module 890, subscriber identification module 896 , or may include an antenna module 897.
  • at least one of these components eg, the connection terminal 878) may be omitted, or one or more other components may be added to the electronic device 801.
  • some of these components e.g., sensor module 876, camera module 880, or antenna module 897) are integrated into one component (e.g., display module 860). It can be.
  • the processor 820 executes software (e.g., program 840) to operate at least one other component (e.g., hardware or software component) of the electronic device 801 connected to the processor 820. It can be controlled and various data processing or calculations can be performed. According to one embodiment, as at least part of data processing or computation, the processor 820 stores commands or data received from another component (e.g., sensor module 876 or communication module 890) in volatile memory 832. The commands or data stored in the volatile memory 832 can be processed, and the resulting data can be stored in the non-volatile memory 834.
  • software e.g., program 840
  • the processor 820 stores commands or data received from another component (e.g., sensor module 876 or communication module 890) in volatile memory 832.
  • the commands or data stored in the volatile memory 832 can be processed, and the resulting data can be stored in the non-volatile memory 834.
  • the processor 820 includes a main processor 821 (e.g., a central processing unit or an application processor) or an auxiliary processor 823 that can operate independently or together (e.g., a graphics processing unit, a neural network processing unit ( It may include a neural processing unit (NPU), an image signal processor, a sensor hub processor, or a communication processor).
  • a main processor 821 e.g., a central processing unit or an application processor
  • auxiliary processor 823 e.g., a graphics processing unit, a neural network processing unit ( It may include a neural processing unit (NPU), an image signal processor, a sensor hub processor, or a communication processor.
  • the electronic device 801 includes a main processor 821 and a auxiliary processor 823
  • the auxiliary processor 823 may be set to use lower power than the main processor 821 or be specialized for a designated function. You can.
  • the auxiliary processor 823 may be implemented separately from the main processor 821 or as part of it.
  • the auxiliary processor 823 may, for example, act on behalf of the main processor 821 while the main processor 821 is in an inactive (e.g., sleep) state, or while the main processor 821 is in an active (e.g., application execution) state. ), together with the main processor 821, at least one of the components of the electronic device 801 (e.g., the display module 860, the sensor module 876, or the communication module 890) At least some of the functions or states related to can be controlled.
  • co-processor 823 e.g., image signal processor or communication processor
  • may be implemented as part of another functionally related component e.g., camera module 880 or communication module 890. there is.
  • the auxiliary processor 823 may include a hardware structure specialized for processing artificial intelligence models.
  • Artificial intelligence models can be created through machine learning. For example, such learning may be performed in the electronic device 801 itself on which the artificial intelligence model is performed, or may be performed through a separate server (e.g., server 808).
  • Learning algorithms may include, for example, supervised learning, unsupervised learning, semi-supervised learning, or reinforcement learning, but It is not limited.
  • An artificial intelligence model may include multiple artificial neural network layers.
  • Artificial neural networks include deep neural network (DNN), convolutional neural network (CNN), recurrent neural network (RNN), restricted boltzmann machine (RBM), belief deep network (DBN), bidirectional recurrent deep neural network (BRDNN), It may be one of deep Q-networks or a combination of two or more of the above, but is not limited to the examples described above.
  • artificial intelligence models may additionally or alternatively include software structures.
  • the memory 830 may store various data used by at least one component (eg, the processor 820 or the sensor module 876) of the electronic device 801. Data may include, for example, input data or output data for software (e.g., program 840) and instructions related thereto.
  • Memory 830 may include volatile memory 832 or non-volatile memory 834.
  • the program 840 may be stored as software in the memory 830 and may include, for example, an operating system 842, middleware 844, or application 846.
  • the input module 850 may receive commands or data to be used in a component of the electronic device 801 (e.g., the processor 820) from outside the electronic device 801 (e.g., a user).
  • the input module 850 may include, for example, a microphone, mouse, keyboard, keys (eg, buttons), or digital pen (eg, stylus pen).
  • the sound output module 855 may output sound signals to the outside of the electronic device 801.
  • the sound output module 855 may include, for example, a speaker or receiver. Speakers can be used for general purposes such as multimedia playback or recording playback.
  • the receiver can be used to receive incoming calls. According to one embodiment, the receiver may be implemented separately from the speaker or as part of it.
  • the display module 860 can visually provide information to the outside of the electronic device 801 (eg, a user).
  • the display module 860 may include, for example, a display, a hologram device, or a projector, and a control circuit for controlling the device.
  • the display module 860 may include a touch sensor configured to detect a touch, or a pressure sensor configured to measure the intensity of force generated by the touch.
  • the audio module 870 can convert sound into an electrical signal or, conversely, convert an electrical signal into sound. According to one embodiment, the audio module 870 acquires sound through the input module 850, the sound output module 855, or an external electronic device (e.g., directly or wirelessly connected to the electronic device 801). Sound may be output through an electronic device 802 (e.g., speaker or headphone).
  • an electronic device 802 e.g., speaker or headphone
  • the sensor module 876 detects the operating state (e.g., power or temperature) of the electronic device 801 or the external environmental state (e.g., user state) and generates an electrical signal or data value corresponding to the detected state. can do.
  • the sensor module 876 includes, for example, a gesture sensor, a gyro sensor, an air pressure sensor, a magnetic sensor, an acceleration sensor, a grip sensor, a proximity sensor, a color sensor, an IR (infrared) sensor, a biometric sensor, It may include a temperature sensor, humidity sensor, or light sensor.
  • the interface 877 may support one or more designated protocols that can be used to connect the electronic device 801 directly or wirelessly with an external electronic device (eg, the electronic device 802).
  • the interface 877 may include, for example, a high definition multimedia interface (HDMI), a universal serial bus (USB) interface, an SD card interface, or an audio interface.
  • HDMI high definition multimedia interface
  • USB universal serial bus
  • SD card interface Secure Digital Card interface
  • audio interface audio interface
  • connection terminal 878 may include a connector through which the electronic device 801 can be physically connected to an external electronic device (eg, the electronic device 802).
  • the connection terminal 878 may include, for example, an HDMI connector, a USB connector, an SD card connector, or an audio connector (eg, a headphone connector).
  • the haptic module 879 can convert electrical signals into mechanical stimulation (e.g., vibration or movement) or electrical stimulation that the user can perceive through tactile or kinesthetic senses.
  • the haptic module 879 may include, for example, a motor, a piezoelectric element, or an electrical stimulation device.
  • the camera module 880 can capture still images and moving images.
  • the camera module 880 may include one or more lenses, image sensors, image signal processors, or flashes.
  • the power management module 888 can manage power supplied to the electronic device 801.
  • the power management module 888 may be implemented as at least a part of, for example, a power management integrated circuit (PMIC).
  • PMIC power management integrated circuit
  • Battery 889 may supply power to at least one component of electronic device 801.
  • the battery 889 may include, for example, a non-rechargeable primary cell, a rechargeable secondary cell, or a fuel cell.
  • Communication module 890 is configured to provide a direct (e.g., wired) communication channel or wireless communication channel between the electronic device 801 and an external electronic device (e.g., electronic device 802, electronic device 804, or server 808). It can support establishment and communication through established communication channels. Communication module 890 operates independently of processor 820 (e.g., an application processor) and may include one or more communication processors that support direct (e.g., wired) communication or wireless communication.
  • processor 820 e.g., an application processor
  • the communication module 890 is a wireless communication module 892 (e.g., a cellular communication module, a short-range wireless communication module, or a global navigation satellite system (GNSS) communication module) or a wired communication module 894 (e.g., : LAN (local area network) communication module, or power line communication module) may be included.
  • a wireless communication module 892 e.g., a cellular communication module, a short-range wireless communication module, or a global navigation satellite system (GNSS) communication module
  • GNSS global navigation satellite system
  • a wired communication module 894 e.g., : LAN (local area network) communication module, or power line communication module
  • the corresponding communication module is a first network 898 (e.g., a short-range communication network such as Bluetooth, wireless fidelity (WiFi) direct, or infrared data association (IrDA)) or a second network 899 (e.g., legacy It may communicate with an external electronic device 804 through a telecommunication network such as a cellular network, a 5G network, a next-generation communication network, the Internet, or a computer network (e.g., LAN or WAN).
  • a telecommunication network such as a cellular network, a 5G network, a next-generation communication network, the Internet, or a computer network (e.g., LAN or WAN).
  • a telecommunication network such as a cellular network, a 5G network, a next-generation communication network, the Internet, or a computer network (e.g., LAN or WAN).
  • a telecommunication network such as a cellular network, a 5G network, a next-generation communication network
  • the wireless communication module 892 uses subscriber information (e.g., International Mobile Subscriber Identifier (IMSI)) stored in the subscriber identification module 896 within a communication network such as the first network 898 or the second network 899.
  • subscriber information e.g., International Mobile Subscriber Identifier (IMSI)
  • IMSI International Mobile Subscriber Identifier
  • the wireless communication module 892 may support 5G networks after 4G networks and next-generation communication technologies, for example, NR access technology (new radio access technology).
  • NR access technology provides high-speed transmission of high-capacity data (eMBB (enhanced mobile broadband)), minimization of terminal power and access to multiple terminals (mMTC (massive machine type communications)), or high reliability and low latency (URLLC (ultra-reliable and low latency). -latency communications)) can be supported.
  • the wireless communication module 892 may support high frequency bands (e.g., mmWave bands), for example, to achieve high data rates.
  • the wireless communication module 892 uses various technologies to secure performance in high frequency bands, such as beamforming, massive MIMO (multiple-input and multiple-output), and full-dimensional multiplexing. It can support technologies such as input/output (FD-MIMO: full dimensional MIMO), array antenna, analog beam-forming, or large scale antenna.
  • the wireless communication module 892 may support various requirements specified in the electronic device 801, an external electronic device (e.g., electronic device 804), or a network system (e.g., second network 899).
  • the wireless communication module 892 supports Peak data rate (e.g., 20 Gbps or more) for realizing eMBB, loss coverage (e.g., 164 dB or less) for realizing mmTC, or U-plane latency (e.g., 164 dB or less) for realizing URLLC.
  • Peak data rate e.g., 20 Gbps or more
  • loss coverage e.g., 164 dB or less
  • U-plane latency e.g., 164 dB or less
  • the antenna module 897 may transmit or receive signals or power to or from the outside (e.g., an external electronic device).
  • the antenna module 897 may include an antenna including a radiator made of a conductor or a conductive pattern formed on a substrate (eg, PCB).
  • the antenna module 897 may include a plurality of antennas (eg, an array antenna). In this case, at least one antenna suitable for the communication method used in the communication network, such as the first network 898 or the second network 899, is connected to the plurality of antennas by, for example, the communication module 890. can be selected Signals or power may be transmitted or received between the communication module 890 and an external electronic device through the selected at least one antenna.
  • antenna module 897 may form a mmWave antenna module.
  • a mmWave antenna module includes: a printed circuit board, an RFIC disposed on or adjacent to a first side (e.g., bottom side) of the printed circuit board and capable of supporting a designated high frequency band (e.g., mmWave band); And a plurality of antennas (e.g., array antennas) disposed on or adjacent to the second side (e.g., top or side) of the printed circuit board and capable of transmitting or receiving signals in the designated high frequency band. can do.
  • a first side e.g., bottom side
  • a designated high frequency band e.g., mmWave band
  • a plurality of antennas e.g., array antennas
  • peripheral devices e.g., bus, general purpose input and output (GPIO), serial peripheral interface (SPI), or mobile industry processor interface (MIPI)
  • signal e.g. commands or data
  • commands or data may be transmitted or received between the electronic device 801 and the external electronic device 804 through the server 808 connected to the second network 899.
  • Each of the external electronic devices 802 or 804 may be of the same or different type as the electronic device 801.
  • all or part of the operations performed in the electronic device 801 may be executed in one or more of the external electronic devices 802, 804, or 808.
  • the electronic device 801 may perform the function or service instead of executing the function or service on its own.
  • one or more external electronic devices may be requested to perform at least part of the function or service.
  • One or more external electronic devices that have received the request may execute at least part of the requested function or service, or an additional function or service related to the request, and transmit the result of the execution to the electronic device 801.
  • the electronic device 801 may process the result as is or additionally and provide it as at least part of a response to the request.
  • cloud computing distributed computing, mobile edge computing (MEC), or client-server computing technology can be used.
  • the electronic device 801 may provide an ultra-low latency service using, for example, distributed computing or mobile edge computing.
  • the external electronic device 804 may include an Internet of Things (IoT) device.
  • Server 808 may be an intelligent server using machine learning and/or neural networks.
  • the external electronic device 804 or server 808 may be included in the second network 899.
  • the electronic device 801 may be applied to intelligent services (e.g., smart home, smart city, smart car, or healthcare) based on 5G communication technology and IoT-related technology.
  • FIG. 9 is a block diagram 900 of a wireless communication module 892, a power management module 888, and an antenna module 897 of an electronic device 801, according to various embodiments.
  • the wireless communication module 892 may include an MST communication module 910 or an NFC communication module 930
  • the power management module 888 may include a wireless charging module 950.
  • the antenna module 997 is connected to the MST antenna 997-1 connected to the MST communication module 910, the NFC antenna 997-3 connected to the NFC communication module 930, and the wireless charging module 950. It may include a plurality of antennas including a wireless charging antenna 997-5.
  • components that overlap with those of FIG. 8 are omitted or briefly described.
  • the MST communication module 910 receives a signal including control information or payment information such as card information from the processor 820, and generates a magnetic signal corresponding to the received signal through the MST antenna 997-1. Afterwards, the generated magnetic signal can be transmitted to an external electronic device 802 (eg, POS device). To generate the magnetic signal, according to one embodiment, the MST communication module 910 includes a switching module (not shown) including one or more switches connected to the MST antenna 997-1, and this switching module By controlling the direction of voltage or current supplied to the MST antenna 997-1, the direction can be changed according to the received signal. Changing the direction of the voltage or current allows the direction of a magnetic signal (eg, magnetic field) transmitted through the MST antenna 997-1 to change accordingly.
  • a magnetic signal eg, magnetic field
  • the magnetic card corresponding to the received signal e.g. card information
  • the card reader of the electronic device 802 can cause similar effects (e.g. waveforms) to generated magnetic fields.
  • payment-related information and control signals received in the form of magnetic signals from the electronic device 802 are sent to an external server 808 (e.g., a payment server) through, for example, a network 899. ) can be transmitted.
  • the NFC communication module 930 acquires a signal including control information or payment information such as card information from the processor 820, and transmits the acquired signal to the external electronic device 802 through the NFC antenna 997-3. It can be sent to . According to one embodiment, the NFC communication module 930 may receive such a signal transmitted from the external electronic device 802 through the NFC antenna 997-3.
  • the wireless charging module 950 wirelessly transmits power to an external electronic device 802 (e.g., a mobile phone or a wearable device) through the wireless charging antenna 997-5, or wirelessly transmits power to an external electronic device 802 (e.g., a mobile phone or wearable device).
  • Wireless charging device can receive power wirelessly.
  • the wireless charging module 950 may support one or more of various wireless charging methods, including, for example, a magnetic resonance method or a magnetic induction method.
  • some antennas among the MST antenna 997-1, the NFC antenna 997-3, or the wireless charging antenna 997-5 may share at least a portion of the radiating portion with each other.
  • the radiating part of the MST antenna 997-1 can be used as the radiating part of the NFC antenna 997-3 or the wireless charging antenna 997-5, and vice versa.
  • the antenna module 997 is connected to the wireless communication module 892 (e.g., MST communication module 910 or NFC communication module 930) or the power management module 888 (e.g., wireless charging module 950).
  • It may include a switching circuit (not shown) set to selectively connect (e.g., close) or disconnect (e.g., open) at least some of the antennas (997-1, 997-3, or 997-3) according to control. there is.
  • the NFC communication module 930 or the wireless charging module 950 controls the switching circuit to connect the NFC antenna 997-3 and the wireless charging antenna ( At least a portion of the radiating part shared by 997-5) may be temporarily separated from the NFC antenna 997-3 and connected to the wireless charging antenna 997-5.
  • At least one function of the MST communication module 910, the NFC communication module 930, or the wireless charging module 950 may be controlled by an external processor (e.g., processor 820).
  • designated functions (eg, payment functions) of the MST communication module 910 or the NFC communication module 930 may be performed in a trusted execution environment (TEE).
  • TEE trusted execution environment
  • a trusted execution environment (TEE) may, for example, be used to perform functions that require a relatively high level of security (e.g., financial transactions, or privacy-related functions) of the memory 830. It is possible to form an execution environment in which at least some designated areas are allocated. In this case, access to the designated area may be permitted on a limited basis, for example, depending on the subject accessing it or the application running in the trusted execution environment.
  • Electronic devices may be of various types.
  • Electronic devices may include, for example, portable communication devices (e.g., smartphones), computer devices, portable multimedia devices, portable medical devices, cameras, wearable devices, or home appliances.
  • Electronic devices according to embodiments of this document are not limited to the above-described devices.
  • first, second, or first or second may be used simply to distinguish one component from another, and to refer to that component in other respects (e.g., importance or order) is not limited.
  • One (e.g., first) component is said to be “coupled” or “connected” to another (e.g., second) component, with or without the terms “functionally” or “communicatively.”
  • any of the components can be connected to the other components directly (e.g. wired), wirelessly, or through a third component.
  • module used in various embodiments of this document may include a unit implemented in hardware, software, or firmware, and is interchangeable with terms such as logic, logic block, component, or circuit, for example. It can be used as A module may be an integrated part or a minimum unit of the parts or a part thereof that performs one or more functions. For example, according to one embodiment, the module may be implemented in the form of an application-specific integrated circuit (ASIC).
  • ASIC application-specific integrated circuit
  • Various embodiments of the present document are one or more instructions stored in a storage medium (e.g., built-in memory 836 or external memory 838) that can be read by a machine (e.g., electronic device 801). It may be implemented as software (e.g., program 840) including these.
  • a processor e.g., processor 820 of a device (e.g., electronic device 801) may call at least one command among one or more commands stored from a storage medium and execute it. This allows the device to be operated to perform at least one function according to the at least one instruction called.
  • the one or more instructions may include code generated by a compiler or code that can be executed by an interpreter.
  • a storage medium that can be read by a device may be provided in the form of a non-transitory storage medium.
  • 'non-transitory' only means that the storage medium is a tangible device and does not contain signals (e.g. electromagnetic waves), and this term refers to cases where data is semi-permanently stored in the storage medium. There is no distinction between temporary storage cases.
  • Computer program products are commodities and can be traded between sellers and buyers.
  • the computer program product may be distributed in the form of a machine-readable storage medium (e.g. compact disc read only memory (CD-ROM)), or through an application store (e.g. Play Store TM ) or on two user devices (e.g. It can be distributed (e.g. downloaded or uploaded) directly between smart phones) or online.
  • a machine-readable storage medium e.g. compact disc read only memory (CD-ROM)
  • an application store e.g. Play Store TM
  • two user devices e.g. It can be distributed (e.g. downloaded or uploaded) directly between smart phones) or online.
  • at least a portion of the computer program product may be at least temporarily stored or temporarily created in a machine-readable storage medium, such as the memory of a manufacturer's server, an application store's server, or a relay server.
  • each component (e.g., module or program) of the above-described components may include a single or plural entity, and some of the plurality of entities may be separately placed in other components. there is.
  • one or more of the components or operations described above may be omitted, or one or more other components or operations may be added.
  • multiple components eg, modules or programs
  • the integrated component may perform one or more functions of each component of the plurality of components in the same or similar manner as those performed by the corresponding component of the plurality of components prior to the integration. .
  • operations performed by a module, program, or other component may be executed sequentially, in parallel, iteratively, or heuristically, or one or more of the operations may be executed in a different order, or omitted. Alternatively, one or more other operations may be added.
  • An electronic device includes a printed circuit board layer including a plurality of flexible regions and a plurality of rigid regions, and disposed in one rigid region of the plurality of rigid regions.
  • a wireless charging circuit, and a plurality of wireless charging antennas arranged in the plurality of flexible regions and having a coil shape, each of the plurality of wireless charging antennas in parallel and electrically connected to the wireless charging circuit. can be connected
  • the plurality of flexible regions each include a fill-cut region in which a portion is fill-cut, and the plurality of wireless charging antennas may be disposed in the fill-cut region.
  • the electronic device includes at least two flexible printed circuit board layers (FPCB layers), and the plurality of flexible regions may be formed by partial regions of the at least two FPCB layers. there is.
  • FPCB layers flexible printed circuit board layers
  • the plurality of wireless charging antennas are connected in parallel to the wireless charging circuit through first and second wires, respectively, and the first wire and the second wire are connected to the at least two flexible circuit boards. It can be formed over layers.
  • the electronic device further includes at least one via, and the at least one via may be formed to pass through the at least two FPCB layers.
  • At least one of the first wire and the second wire may be connected to the wireless charging circuit through the at least one via.
  • the plurality of rigid regions include a first rigid region formed first at the first end of the electronic device and a rigid region second formed at the first end of the electronic device. a second rigid region and a third rigid region formed third from the first end of the electronic device, and the wireless charging circuit may be disposed in the third rigid region.
  • the plurality of rigid regions include a first rigid region formed first at the first end of the electronic device, and a rigid region second formed at the first end of the electronic device. It may include a second rigid region and a third rigid region formed third from the first end of the electronic device, and the wireless charging circuit may be disposed in the second rigid region.
  • At least one wireless charging antenna among the plurality of wireless charging antennas may be arranged to have a constant inclination with respect to the first wire and the second wire.
  • it may include a matching circuit formed in each of the plurality of rigid regions, and the first wire and the second wire may be connected to the wireless charging circuit through the matching circuit.
  • the length of the first wire and the second wire of each of the plurality of wireless charging antennas may be formed within a predetermined range.
  • the first wiring and the second wiring are arranged to pass through the plurality of rigid regions, and in the plurality of rigid regions, the first wiring and the second wiring are formed around an area through which the first wiring and the second wiring pass. May include a shielding area.
  • it may further include a battery and a connecting member connecting the battery and the at least two FPCB layers.
  • the plurality of wireless charging antennas receive electrical signals from a plurality of wireless transmission antennas of an external device, and the electrical signals may be transmitted to the battery through the first wire and the second wire. .
  • the at least two FPCB layers include a plurality of different soft regions and a plurality of different rigid regions formed in a direction opposite to the direction in which the flexible region is formed, wherein the electronic device transmits radio frequency (RF) At least one component for operating based on frequency may be disposed in at least one region among the plurality of different rigid regions.
  • RF radio frequency
  • Embodiments of the present disclosure can be used in combination with other embodiments described in the above-described embodiments.

Landscapes

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Abstract

전자 장치가 개시된다. 본 개시의 일 실시 예에 따른 전자 장치는, 복수의 연성(flexible) 영역들과 복수의 강성(rigid) 영역들을 포함하는 인쇄 회로 기판 층, 상기 복수의 강성 영역들 중 하나의 강성 영역에 배치되는 무선 충전 회로, 및 상기 복수의 연성 영역들에 배치되고, 코일(coil)의 형태를 갖는 복수의 무선 충전 안테나들을 포함하고, 상기 복수의 무선 충전 안테나들은 각각 병렬적으로 상기 무선 충전 회로와 전기적으로 연결될 수 있다. 이 외에도 명세서를 통해 파악되는 다양한 실시 예가 가능하다.

Description

무선 충전 안테나를 포함하는 전자 장치 및 그에 관한 구조
본 문서에서 개시되는 실시 예들은, 무선 충전 안테나를 포함하는 전자 장치 및 그에 관한 구조에 관한 것이다.
웨어러블(wearable) 전자 장치는 시계, 안경, 팔찌, 스마트 링과 같이 사용자의 몸에 착용되는 전자 장치를 포함할 수 있다. 웨어러블 전자 장치는 휴대용 단말(예: 스마트 폰)과의 연동을 통한 기능(예: 통화, 메시지의 송신 및 수신)과 더불어, 웨어러블 전자 장치의 사용 목적에 따라 NFC(near field communication)를 통한 결제 기능, 헬스 케어(health care)(예: 심박수, 산소 포화도 등의 확인) 기능 등 다양한 기능을 수행할 수 있도록 개발되고 있다. 웨어러블 전자 장치가 수행하는 기능이 확대됨에 따라 이에 상응하도록 더 많은 부품들이 웨어러블 전자 장치에 실장될 필요가 있으나 소형화된 공간으로 인한 실장 구조의 한계가 존재한다.
웨어러블 전자 장치의 내부에는 배터리가 장착될 수 있으며, 배터리는 별도의 전력 공급 장치를 통해 충전될 수 있다. 이와 관련하여, 웨어러블 전자 장치는 무선 충전 기술을 통하여 전력 공급 장치로부터 무선으로 전력을 공급받을 수 있으며 별도의 충전 커넥터에 의한 연결 없이 웨어러블 전자 장치를 전력 공급 장치에 인접하도록 적절히 배치하는 경우, 배터리가 충전이 될 수 있다.
무선 충전 기술은 전자기 유도 원리를 이용하여 무선 전력 송신부(transmitter)(예: 전력 공급 장치)와 무선 전력 수신부(receiver)(예: 웨어러블 전자 장치, 스마트 폰)를 근접하게 위치시켜 충전하는 자기 유도 방식과, 자기 공진 원리를 이용하여 충전하는 자기 공진 방식을 포함할 수 있다. 웨어러블 전자 장치는 사용자의 신체에 착용되는 소형 장치라는 점을 고려하여 코일(coil)의 소형화가 용이하고 인체에 상대적으로 무해한 방식인 자기 유도 방식이 주로 사용되고 있다.
소형 전자 장치(예: 스마트 워치, 스마트 링)는 무선 충전을 위하여 무선 충전 회로 및 무선 충전 안테나를 포함할 수 있다. 기존의 소형 전자 장치는 무선 충전 회로가 포함되는 PCB(printed circuit board) 또는 FPCB(flexible printed circuit board)와 함께 무선 충전 안테나(안테나 패턴을 포함하는 FPCB 또는 무선 충전 코일)을 사용할 수 있다. 이 중, 무선 충전 안테나와 관련하여, 소형 전자 장치는 한정된 내부 공간으로 인하여 둘 이상의 무선 충전 안테나를 포함시키기 어렵고, 주로 단일 안테나 구성을 사용한다.
본 문서에 개시되는 다양한 실시 예들은, 무선 충전을 위한 전자 장치의 구조를 효율적으로 설계하여, 충전 효율을 최적화하기 위한 전자 장치 및 그 전자 장치의 구조를 제공할 수 있다.
또한, 복수의 무선 충전 안테나를 활용하여 전자 장치의 무선 충전을 수행함으로써 전자 장치의 배터리 충전 효율을 향상시키기 위한 전자 장치 및 그 전자 장치의 구조를 제공할 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 전자 장치는, 복수의 연성(flexible) 영역들과 복수의 강성(rigid) 영역들을 포함하는 인쇄 회로 기판 층, 상기 복수의 강성 영역들 중 하나의 강성 영역에 배치되는 무선 충전 회로, 및 상기 복수의 연성 영역들에 배치되고, 코일(coil)의 형태를 갖는 복수의 무선 충전 안테나들을 포함하고, 상기 복수의 무선 충전 안테나들은 각각 병렬적으로 상기 무선 충전 회로와 전기적으로 연결될 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 전력 공급 장치는, 그라운드부, 상기 그라운드부가 돌출되어 형성되는 돌출부를 포함하고, 상기 돌출부는 복수의 연성(flexible) 영역들을 포함하는 회로 기판 층 및 상기 복수의 연성 영역들에 배치되고, 코일(coil)의 형태를 갖는 복수의 무선 충전 안테나들을 포함하고, 상기 돌출부는 상기 전력 공급 장치로부터 전력을 공급받는 전자 장치에 포함되는 가이드 부재의 형태에 상응하는 형태를 갖는 가이드 영역을 포함하고, 상기 그라운드부는 차폐 부재를 통하여 쉴딩(shielding)될 수 있다.
본 문서에 개시되는 다양한 실시 예들에 따르면, 전자 장치의 내부 공간을 효율적으로 활용하여 최적의 효율을 갖는 무선 충전을 위한 안테나 배치를 가능하게 하는 효과를 제공할 수 있다.
또한 다양한 실시 예에 따르면, 무선 충전을 위한 별도의 FPCB 또는 PCB 없이도 하나 이상의 무선 충전 안테나를 배치하여, 충전 효율을 향상시킬 수 있는 효과를 제공할 수 있다.
본 개시에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 일 실시 예에 따른 무선 충전 시스템을 도시한다.
도 2a는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 무선 충전 구조의 예를 도시한다. 도 2b는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 무선 충전 구조의 예를 도시한다.
도 3은 일 실시 예에 따른 무선 충전 구조의 단면도를 도시한다.
도 4는 일 실시 예에 따른 무선 충전 구조의 예를 도시한다.
도 5는 일 실시 예에 따른 무선 충전 구조의 예를 도시한다.
도 6은 일 실시 예에 따른 전자 장치와 전력 공급 장치를 도시한다.
도 7a는 일 실시 예에 따른 전력 공급 장치의 단면도를 도시한다. 도 7b는 일 실시 예에 따른 전력 공급 장치와 전자 장치의 결합 단면도를 도시한다.
도 8은, 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경(800) 내의 전자 장치(801)의 블록도이다.
도 9는, 다양한 실시예들에 따른, 전자 장치(801)의 무선 통신 모듈(892), 전력 관리 모듈(888), 및 안테나 모듈(897)에 대한 블럭도(900)이다.
도면의 설명과 관련하여, 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일 또는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
이하, 본 발명의 다양한 실시 예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 실시 예의 다양한 변경(modification), 균등물(equivalent), 및/또는 대체물(alternative)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 이하 설명에서, 실질적으로 동일한 구성요소에 대해서는 동일/유사한 참조번호를 사용하였으며, 중복되는 설명은 생략될 수 있다.
도 1은 일 실시 예에 따른 무선 충전 시스템을 도시한다.
도 1을 참조하면, 일 실시 예에 따른 무선 충전 시스템(100)은 전력 공급 장치(110), 전자 장치(120) 및 전원(130)을 포함할 수 있다. 전자 장치(120)은 도 8에서 설명되는 전자 장치(801)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따른 전력 공급 장치(110)는 케이블 등을 통하여 전원(130)과 유선으로 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 일 실시 예에 따른 전력 공급 장치(110)는 배터리(미도시)를 포함할 수 있고, 배터리(미도시)에서 공급되는 전력의 적어도 일부를 전자 장치(120)에 전송할 수 있다. 일 실시 예에 따른 전력 공급 장치(110)와 전자 장치(120)는 전력을 공급받기 위하여 상호 인접하게 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따른 전력 공급 장치(110)는 무선 충전 시스템(100)에서 전자 장치(120)에 전력을 공급하기 위한 장치를 나타낼 수 있다. 일 실시 예에 따른 전력 공급 장치(110)는 전력 송신부(112) 및 복수의 송신 안테나들(114-1, 114-2, 쪋, 114-N)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 전력 송신부(112)는 전원(130)로부터 수신되는 교류(alternating current, AC) 신호를 직류 신호(direct current, DC)로 변환할 수 있다. 전력 송신부(112)는 변환된 직류 신호를 다시 교류 신호로 변환하여 복수의 송신 안테나들(114-1, 114-2, 쪋, 114-N)로 공급할 수 있다.
일 실시 예에서, 복수의 송신 안테나들(114-1, 114-2, 114-N)은 각각 전력 송신부(112)와 병렬적으로 연결될 수 있다. 일 실시 예에서, 전력 공급 장치(110)는 복수의 송신 안테나들(114-1, 114-2, 쪋, 114-N)로 교류 신호를 전달하여, 복수의 송신 안테나들(114-1, 114-2, 쪋, 114-N) 각각에 대하여 전자기장을 생성할 수 있다. 일 실시 예에서, 전력 공급 장치(110)는 복수의 송신 안테나들(114-1, 114-2, 쪋, 114-N)을 이용하여 동일한 주파수 대역의 교류 신호를 다른 전자 장치로 전송할 수 있다.
일 실시 예에서, 복수의 송신 안테나들(114-1, 114-2, 쪋, 114-N)은 복수의 수신 안테나들(124-1, 124-2, 쪋, 124-N)과 상호 대응될 수 있다. 예를 들어, 송신 안테나(114-1)는 수신 안테나(124-1)에 대응될 수 있고, 송신 안테나(114-2)는 수신 안테나(124-2)에 대응될 수 있고, 송신 안테나(114-N)는 수신 안테나(124-N)에 대응될 수 있다.
일 실시 예에서, 상호 대응되는 복수의 수신 안테나들(124-1, 124-2, 쪋, 124-N)과 복수의 수신 안테나들(114-1, 114-2, 쪋, 114-N)은 인접하여 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따른 전자 장치(120)는 무선 충전 시스템(100)에서 전력 공급 장치(110)로부터 전력을 공급받는 장치를 나타낼 수 있다. 일 실시 예에 따른 전자 장치(120)는 전력을 공급받기 위한 복수의 수신 안테나들(124-1, 124-2, 쪋, 124-N), 복수의 수신 안테나들(124-1, 124-2, 쪋, 124-N)로부터 수신되는 신호를 처리하는 전력 수신부(122), 전력 수신부(122)로부터 처리된 신호에 기반하여 배터리(128)를 충전하는 배터리 충전부(126), 배터리(128), 및 시스템(129)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 복수의 수신 안테나들(124-1, 124-2, 쪋, 124-N)은 복수의 송신 안테나들(114-1, 114-2, 쪋, 114-N)과 각각 쌍으로 대응될 수 있다. 예를 들어, 수신 안테나(124-1)는 송신 안테나(114-1)와 쌍으로 대응될 수 있고, 수신 안테나(124-2)는 송신 안테나(114-2)와 쌍으로 대응될 수 있고, 수신 안테나(124-N)는 송신 안테나(114-N)와 쌍으로 대응될 수 있다.
일 실시 예에서, 상호 대응되는 복수의 수신 안테나들(124-1, 124-2, 쪋, 124-N)과 복수의 송신 안테나들(114-1, 114-2, 쪋, 114-N)은 인접하여 배치될 수 있다. 예를 들어, 미리 정해진 거리 이하의 값을 갖도록 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 복수의 수신 안테나들(124-1, 124-2, 쪋, 124-N)과 복수의 송신 안테나들(114-1, 114-2, 쪋, 114-N)은 교류 신호에 기반하여 상호 공진할 수 있다. 공진은 고정 주파수 또는 가변 주파수에 기반하여 이루어질 수 있다. 이하 설명에서, "~에 기반하여"는 "적어도 ~에 기반하여"를 포함하는 의미로 사용된다.
일 실시 예에서, 도면에는 도시되지 않았으나, 전자 장치(120)는 전력 수신부(122)와 복수의 수신 안테나들(124-1, 124-2, 쪋, 124-N) 사이에 배치되는 매칭 회로들을 포함할 수 있다. 복수의 수신 안테나들(124-1, 124-2, 쪋, 124-N)은 전력 수신부(122)에 각각 병렬적으로 연결될 수 있는데, 각각의 복수의 수신 안테나들(124-1, 124-2, 쪋, 124-N)과 전력 수신부(122) 사이의 배선의 길이는 상이할 수 있다. 이와 같은 차이로 인하여 각각의 수신 안테나들로부터 수신되는 신호들 간에 지연 또는 딜레이, 저항의 차이 등이 발생할 수 있다. 전자 장치(120)는 필터 설계, 매칭 소재, 수동 소자 캡, 인덕터 등과 같은 다양한 구성을 조합하여 구성되는 매칭 회로를 포함할 수 있고, 복수의 수신 안테나들(124-1, 124-2, 쪋, 124-N)이 매칭 회로를 통하여 동일한 특성으로 생성될 수 있다.
도 2a는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 무선 충전 구조의 예를 도시한다. 도 2b는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 무선 충전 구조의 예를 도시한다. 도 2a 및 2b에 도시되는 전자 장치의 무선 충전 구조는 도 1의 전자 장치(120)의 무선 충전 구조를 나타낼 수 있다.
일 실시 예에 따른 무선 충전 구조(200)는 일반적인 휴대용 단말(예: 스마트폰) 뿐만 아니라, 스마트 워치, 스마트 링, 이어 버즈(ear buds) 장치 등 상대적으로 부품 실장 공간이 작은 웨어러블 전자 장치에서도 활용될 수 있다. 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 무선 충전 구조(200)는 연성 인쇄 회로 기판(flexible printed circuit board, FPCB)(이하 FPCB로 지칭한다) 및 상기 연성 인쇄 회로 기판의 양면에 배치되는 부품들로 구성될 수 있다. 일 실시 예에 따른 무선 충전 구조(200)는 배치되는 형태에 따라 평면 구조를 가질 수도 있고 평면 구조가 휘어져서 양 끝단이 연결되는 곡면 구조를 가질 수도 있다.
도 2a를 참조하면, 일 실시 예에 따른 전자 장치(120)는 복수의 연성 영역들(210), 복수의 무선 충전 안테나(212), 복수의 강성 영역들(220), 연결 영역(230) 및 배터리(240)를 포함할 수 있다.
도 2a를 참조하면, 일 실시 예에 따른 무선 충전 구조(200)는 3개의 강성 영역들(제1 강성 영역(220-1), 제2 강성 영역(220-2), 제3 강성 영역(220-3))을 포함할 수 있다. 강성 영역(예: 제1 강성 영역(220-1), 제2 강성 영역(220-2), 제3 강성 영역(220-3))은 FPCB의 일 면(예: 곡면 구조인 경우 inner layer 방향을 바라보는 면)의 전체 영역 중에서, 구부리거나 접을 수 없는 인쇄 회로 기판인 rigid PCB(이하, PCB로 지칭한다)가 배치되는 영역을 지시할 수 있다.
일 실시 예에서, 무선 충전 구조(200)의 FPCB에는 복수의 PCB들이 일정 간격만큼 이격되어 배치될 수 있고, 이에 따라 무선 충전 구조(200)에는 복수의 강성 영역들(220)이 형성될 수 있다. 도 2a에는 무선 충전 구조(200)가 3개의 강성 영역들을 포함하는 것으로 설명하였으나, 이는 일 예시에 불과하며 무선 충전 구조(200)는 3개보다 많거나 적은 강성 영역들을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 강성 영역(220-1)는 무선 충전 구조(200)의 일 방향의 끝단(제1 끝단) 쪽을 기준으로 첫번째로 형성되는 강성 영역을 포함할 수 있다. 제2 강성 영역(220-2)는 무선 충전 구조(200)의 제1 끝단을 기준으로 두번째로 형성되는 강성 영역을 포함할 수 있다. 제3 강성 영역(220-3)는 무선 충전 구조(200)의 제1 끝단을 기준으로 세번째로 형성되는 강성 영역을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 도면에는 도시되지 않았으나, 제1 강성 영역(220-1), 제2 강성 영역(220-2), 제3 영역(220-3) 중 어느 하나의 영역에 무선 충전 회로(예: 도 1의 전력 수신부(122), 배터리 충전부(126))가 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 도면에는 도시되지 않았으나, 제1 강성 영역(220-1), 제2 강성 영역(220-2), 제3 영역(220-3)에는 각각 매칭 회로가 배치될 수 있다. 매칭 회로는 복수의 충전 안테나들이 동일하게 동작하기 위하여 전기적 특성을 매칭하기 위한 구성을 나타낼 수 있다.
도 2a를 참조하면, 일 실시 예에 따른 무선 충전 구조(200)는 3개의 연성 영역들(제1 연성 영역(210-1), 제2 연성 영역(210-2), 제3 연성 영역(210-3))을 포함할 수 있다. 연성 영역(210)은 무선 충전 구조(200)의 FPCB의 전체 영역 중, 강성 영역에 의하여 구분되는 영역을 포함할 수 있으며, 연성 영역(210)에는 무선 충전 안테나가 배치될 수 있다. FPCB에 형성되는 복수의 강성 영역들에 의하여, 무선 충전 구조(200)는 복수의 연성 영역들을 포함할 수 있다. 도 2a에는 무선 충전 구조(200)가 3개의 연성 영역들을 포함하는 것으로 설명하였으나, 이는 일 예시에 불과하며 무선 충전 구조(200)는 3개보다 많거나 적은 강성 영역들을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 연성 영역(210-1)는 무선 충전 구조(200)의 일 방향의 끝단 쪽을 기준으로 첫번째로 형성되는 연성 영역을 포함할 수 있다. 제2 연성 영역(210-2)는 무선 충전 구조(200)의 상기 끝단을 기준으로 두번째로 형성되는 연성 영역을 포함할 수 있다. 제3 연성 영역(210-3)는 무선 충전 구조(200)의 상기 끝단을 기준으로 세번째로 형성되는 연성 영역을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 복수의 연성 영역(210)에는 복수의 무선 충전 안테나(212)가 배치될 수 있다. 무선 충전 안테나는 무선 충전을 위한 코일(coil)의 형태를 가질 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 무선 충전 안테나(212-1)는 제1 연성 영역(210-1)에 배치되는 무선 충전 코일을 포함할 수 있고, 제2 무선 충전 안테나(212-2)는 제2 연성 영역(210-2)에 배치되는 무선 충전 코일을 포함할 수 있고, 제3 무선 충전 안테나(212-3)는 제3 연성 영역(210-3)에 배치되는 무선 충전 코일을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 복수의 무선 충전 안테나들(210)은 각각 병렬적으로 강성 영역의 무선 충전 회로(미도시)에 연결될 수 있다.
일 실시 예에서, 복수의 무선 충전 안테나 각각이 무선 충전 회로(미도시)에 연결되기 위한 배선(미도시)은 복수의 FPCB 층에 걸쳐서 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 복수의 무선 충전 안테나들 제1 배선과 제2 배선을 포함할 수 있다. 제1 배선과 제2 배선은 무선 충전 구조(200) 복수의 FPCB 층을 이용하여 무선 충전 회로(미도시)에 직접적으로 또는 간접적으로 연결될 수 있다.
일 실시 예에서, 복수의 무선 충전 안테나들(210)과 무선 충전 회로(미도시)를 병렬적으로 연결하기 위하여 무선 충전 구조(200)는 복수의 비아(via)들을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 복수의 무선 충전 안테나 각각과 무선 충전 회로(미도시) 사이에는 매칭 회로(미도시)가 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따른 연결 영역(230)는 배터리(240)와 FPCB를 연결하는 영역으로, FPCB의 전체 영역 중, 배터리(240)과 연결되며 연성 영역 및 강성 영역을 제외한 부분을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 연결 영역에는 복수의 연성 영역들(210) 및 복수의 강성 영역들(220)로부터 형성되는 배터리 충전을 위한 배선이 병렬적으로 연결되기 위한 복수의 비아(via)가 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 배터리(240)는 전자 장치(120)에 전력을 공급하는 역할을 수행하기 위한 구성을 포함할 수 있다.
도 2b를 참고하면, 일 실시 예에 따른 무선 충전 구조(200)는 제1 끝단과 제1 끝단의 반대 끝단인 제2 끝단이 연결되어 형성되는 곡면 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 도면에는 도시되지 않았으나, 배터리(240)와 제1 연성 영역(210-1)이 직접적으로 또는 간접적으로 연결될 수 있다. 또한, 예를 들어, 무선 충전 구조(200)는 제2 끝단 쪽으로 배터리(240)와 연결되는 다른 연결 영역(미도시)을 포함할 수 있고, 상기 다른 연결 영역이 제1 연성 영역(210-1)과 연결될 수 있다.
이와 같이 곡면 구조를 갖는 무선 충전 구조는 스마트 링, 스마트 워치와 같이 곡면 형태로 형성되는 디자인을 갖는 전자 장치에 활용될 수 있으며, 이러한 장치들의 특성 상 복수의 Flexible 구간이 필요한 경우에, 무선 충전을 위하여 별도의 PCB 또는 FPCB를 배치할 필요가 없이, 복수의 무선 충전 안테나를 활용하여 최적의 무선 충전 효율을 성능을 제공할 수 있다. 무선 충전 안테나와 무선 충전 회로가 모두 병렬로 연결되므로 안테나 부를 제외한 기존의 단일 안테나로 구성된 충전 회로를 동일하게 사용할 수 있다. 또한, 단일 무선 충전 안테나를 사용하는 경우에 공간적인 제약으로 크기와 효율에 제한이 올 수 있는 소형 전자 장치에서 복수의 Flexible PCB 공간을 활용한 복수의 무선 충전 안테나를 사용하여 작은 안테나 공간에서 오는 효율 저하의 문제를 보완 및 개선할 수 있다.
도 3은 일 실시 예에 따른 무선 충전 구조의 단면도를 도시한다.
도 3에 도시되는 무선 충전 구조(300)는 도 2에 도시되는 무선 충전 구조(200)에서 일부 구성이 생략되고, 일부 구성이 추가되어 도시된 것일 수 있다. 도 3에 도시되는 무선 충전 구조(300)는 일 예시이고, 도 3에 도시된 구성 외에 다른 구성이 부가될 수도 있으며, 도 3에 도시된 구성 중 일부가 생략될 수 있다.
도 3을 참고하면, 일 실시 예에 따른 무선 충전 구조(300)는 제1 FPCB(310)층, 제2 FPCB층(320), 제1 마스크층(312), 제2 마스크층(322), 제1 부품 배치 영역(314), 제2 부품 배치 영역(324), 쉴딩 레이어(shielding layer)(326)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따른 무선 충전 구조(300)는 무선 충전 구조(300)는 FPCB 층(예: 제1 FPCB 층, 제2 FPCB 층)의 외각에 형성되는 커버 층(cover layer)(미도시)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따른 무선 충전 구조(300)는 강성 영역이 위치하는 부분에 형성되는 커버 층에 별도의 PSR(photo solder resist) 층이 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따른 무선 충전 구조(300)는 FPCB 층(예: 제1 FPCB 층, 제2 FPCB 층)에 패드만 노출되는 구조를 가질 수 있다.
일 실시 예에 따른 무선 충전 구조(300)는 연성 영역(210-1, 210-2, 210-3)과 강성 영역(220-1, 220-2, 220-3)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 강성 영역(220-1, 220-2, 220-3)은 제1 FPCB층(310) 상에 제1 마스크층(312-1, 312-2, 312-3)가 배치되는 영역을 지시할 수 있다. 일 실시 예에서, 연성 영역(210-1, 210-2, 210-3)은 제1 FPCB층(310) 상에서 강성 영역(220-1, 220-2, 220-3)에 의하여 구분되는 각 영역을 의미할 수 있다.
일 실시 예에서, 도면에는 도시되지 않았으나 제1 FPCB 층(310) 및 제2 FPCB 층(320)의 사이에 적어도 하나의 다른 FPCB 층이 배치될 수 있다. 다시 말해, 무선 충전 구조(300)는 2개의 FPCB 층을 포함하는 것으로 설명하고 있으나, 이는 일 예시일 뿐이며, 일 실시 예에 따른 무선 충전 구조는 3개 이상의 FPCB 층을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 도면에는 도시되지 않았으나, 제1 FPCB 층(310)와 제2 FPCB 층(320)에 신호가 전달되는 배선이 포함될 수 있다. 배선은 제1 FPCB 층(310), 제2 FPCB 층(320)을 통과하도록 배치될 수 있다. 배선은 제1 FPCB 층(310), 제2 FPCB 층(320)을 통과하여 상호 교차하도록 배치될 수 있다. 도면에는 도시되지 않았으나, 제1 FPCB 층(310)과 제2 FPCB 층(320)을 통과하는 비아(via)(미도시) 및 배선을 통해 부품 배치 영역(예: 제1 부품 배치 영역(314), 제2 부품 배치 영역(324))에 배치되는 부품들 간에 신호가 송신 및 수신될 수 있다.
일 실시 예에서, 도면에는 도시되지 않았으나, 무선 충전 구조(300)는 제1 방향 또는 제2 방향으로 휘어진 환형 구조를 형성할 수 있다. 예를 들어, 무선 충전 구조(300)는 제1 방향으로 휘어진 환형 구조를 형성할 수 있다. 다시 말해, 제1 방향은 곡면으로 구성되는 전자 장치(예: 스마트 링)에서 안쪽 방향(inner side)을 의미할 수 있다. 이 경우, 제2 방향은 바깥쪽 방향(outer side)을 의미할 수 있다. 이하 설명에서 무선 충전 구조(300)는 제1 방향이 안쪽 방향인 경우를 예로 들어 설명하나 이는 일 예시일 뿐이며, 이하 설명에 따른 전자 장치의 무선 충전 구조에 관한 내용은 제1 방향이 바깥 방향이고, 제2 방향이 안쪽 방향인 경우에도 유사하게 적용될 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 부품 배치 영역(314)에는 무선 충전을 위한 구성(예: 무선 충전 회로, 매칭 회로) 및 센서들(예: 근접 센서)이 배치될 수 있다. 일 실시 예에 따르면 제1 부품 배치 영역(314)에는 사용자 신체의 신호를 측정하기 위한 센서가 배치될 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 부품 배치 영역(314)에 배치되는 센서들은 전자 장치가 전력 공급 장치에 장착되어 있는 상태에서 비활성화 될 수 있다.
일 실시 예에서, 도면에는 도시되지 않았으나, 제1 마스크층(312-1, 312-2, 312-3)에 제1 부품 배치 영역(314-1, 314-2, 314-3)을 둘러 싸는 쉴딩(shielding) 영역이 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 도면에는 도시되지 않았으나, 무선 충전 구조(300)는 제1 부품 배치 영역(314-1, 314-2, 314-3)의 일부를 필컷(fill cut)한 영역인 필 컷 영역을 포함할 수 있다. 예를 들어, 필컷 영역은 필컷되어 cooper 층을 포함하지 않을 수 있다.
일 실시 예에서, 도면에는 도시되지 않았으나, 연성 영역(210-1, 210-2, 210-3)에는 무선 충전을 위한 무선 충전 안테나들이 배치될 수 있다. 일 실시 예에서, 연성 영역(210-1, 210-2, 210-3)의 일부가 필 컷(fill cut)된 영역인 필컷 영역을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 연성 영역의 필컷 영역에 무선 충전 안테나가 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 부품 배치 영역(324-1, 324-2, 324-3)에는 RF(radio frequency) 안테나, RF 부품, 근거리 무선 통신(예: BL(Bluetooth), BLE(Bluetooth low-energy))에 관련되는 부품들이 배치될 수 있다. 이러한 배치를 통하여, 무선 충전 회로 및 무선 충전 안테나가 배치되는 제1 방향의 부품과의 간섭을 최소화하거나 줄일 수 있다. 일 실시 예에서, 제2 부품 배치 영역(324)에 센서들(예: 근접 센서)이 배치될 수 있다. 예를 들어, 제2 부품 배치 영역(324)에는 사용자 신체의 신호를 측정하기 위한 센서가 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 무선 충전 구조(300)는 제2 FPCB층(320)에 제2 마스크층(322-1, 322-2, 322-3)외에 다른 영역은 쉴딩 레이어(예: 쉴딩 테이프 등)를 통하여 차폐될 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 부품 및 제2 부품이 배치되는 부분 외에 다른 영역은 모두 쉴딩 처리될 수 있다.
도 4는 일 실시 예에 따른 무선 충전 구조(400)의 예를 도시한다. 도 4에 도시되는 무선 충전 구조는 도 2a의 무선 충전 구조(200)을 구체적으로 나타낸 것일 수 있다. 도 4에 도시되는 무선 충전 구조는 무선 충전 구조(200)에서 배터리(240)와 연결 영역(230)이 생략되어 도시된 것일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 무선 충전 구조(400)는 연성 영역(예: 제1 연성 영역(210-1), 제2 연성 영역(210-2), 제3 연성 영역(210-3)) 및 강성 영역(예: 제1 강성 영역(220-1), 제2 강성 영역(220-2), 제3 강성 영역(220-3)) 및 무선 충전 회로(450)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 연성 영역(210-1)은 무선 충전 구조(400)의 제1 끝단에서 첫번째로 형성되는 연성 영역을 포함할 수 있다. 제2 연성 영역(210-2)은 무선 충전 구조(400)의 제1 끝단에서 두번째로 형성되는 연성 영역을 포함할 수 있다. 제3 연성 영역(210-3)은 무선 충전 구조(400)의 제1 끝단에서 세번째로 형성되는 연성 영역을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 강성 영역(220-1)은 무선 충전 구조(400)의 제1 끝단에서 첫번째로 형성되는 강성 영역을 포함할 수 있다. 제2 강성 영역(220-2)은 무선 충전 구조(400)의 제1 끝단에서 두번째로 형성되는 강성 영역을 포함할 수 있다. 제3 강성 영역(220-3)은 무선 충전 구조(400)의 제1 끝단에서 세번째로 형성되는 강성 영역을 포함할 수 있다. 이하 설명에서, 이하 설명에서 공통적으로 적용될 수 있는 설명에 대하여는 제1 연성 영역(210-1), 제2 연성 영역(210-2) 및 제3 연성 영역(210-3)은 모두 연성 영역(210)으로 지칭될 수 있으며, 제1 강성 영역(220-1), 제2 강성 영역(220-2), 제3 강성 영역(220-3)은 모두 강성 영역(220)으로 지칭될 수 있다.
일 실시 예에서, 연성 영역(210)에는 각각 무선 충전 안테나(예: 제1 무선 충전 안테나(410), 제2 무선 충전 안테나(420), 제3 무선 충전 안테나(430))가 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 연성 영역(210-1)에 제1 무선 충전 안테나(410)가 배치될 수 있고, 제2 연성 영역(210-2)에 제2 무선 충전 안테나(420)가 배치될 수 있고, 제3 연성 영역(210-3)에 제3 무선 충전 안테나(430)가 배치될 수 있다. 이하 설명에서 공통적으로 적용될 수 있는 설명에 대하여는 제1 무선 충전 안테나(410), 제2 무선 충전 안테나(420), 제3 무선 충전 안테나(430)는 모두 무선 충전 안테나로 지칭될 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 무선 충전 안테나(410), 제2 무선 충전 안테나(420) 및 제3 무선 충전 안테나(430)는 모두 코일(coil)의 형태를 갖는 안테나일 수 있다. 무선 충전 안테나가 배치되는 영역에 따라 제1 무선 충전 안테나(410), 제2 무선 충전 안테나(420) 및 제3 무선 충전 안테나(430)로 구분하여 설명하지만, 제1 무선 충전 안테나(410), 제2 무선 충전 안테나(420) 및 제3 무선 충전 안테나(430)는 모두 동일한 안테나일 수 있다.
일 실시 예에서, 무선 충전 안테나(410, 420, 430)는 연성 영역(제1 연성 영역(210-1), 제2 연성 영역(210-2), 제3 연성 영역(210-3)) 상단의 일부가 필 컷(fill cut)된 부분인 필컷 영역에 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 강성 영역(예: 제1 강성 영역(220-1), 제2 강성 영역(220-2), 제3 강성 영역(220-3))에는 각각의 PCB에는 무선 충전 기능을 수행하기 위한 구성 또는 적어도 하나의 센서(예: 동작 센서, 심박 센서, 스트레스 센서, 자외선 센서, 산소포화도 센서)가 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 강성 영역(예: 제1 강성 영역(220-1), 제2 강성 영역(220-2), 제3 강성 영역(220-3))은 각각 상단의 일부가 필컷되어 형성되는 필컷 영역(414, 424, 434)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 무선 충전 회로(450)는 제3 강성 영역(220-3)에 배치될 수 있다. 예를 들어, 무선 충전 회로(450)는 제3 강성 영역(220-3)에 배치될 수 있다. 무선 충전 회로(450)는 도 1의 전력 수신부(122) 및 전력 충전부(126)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 쉴딩 영역(415, 425-1, 425-2, 435(예: 435-1, 435-2))은 강성 영역(220) 또는 연성 영역(210)에 배치되는 부품들 주위에 형성될 수 있다. 쉴딩 영역은 무선 충전을 제외한 부품 및 충전 배선이 지나가는 영역 사이에 형성될 수 있다. 쉴딩 영역은 노이즈의 차폐를 위하여 FPCB 층의 외곽층에 형성되는 층(layer)을 포함할 수 있다. 쉴딩 영역은 각 layer의 해당 영역을 그라운드 필링(ground filling)하여 쉴딩(shielding)할 수 있고, 이를 통하여 무선 충전 주파수 성분에 의한 간섭을 최소화 또는 줄일 수 있다. 쉴딩 영역(415, 425-1, 425-2, 435(예: 435-1, 435-2))은 쉴딩 테이프를 통하여 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 쉴딩 영역은 무선 충전 안테나가 배치되는 영역에도 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 쉴딩 영역(415)는 제1 강성 영역(220-1)과 제1 연성 영역(210-1)의 경계, 제1 강성 영역(220-1)의 필컷 영역(414)의 경계 및 제2 연성 영역(210-2)과의 경계를 따라서 제1 강성 영역(220-1)에 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 쉴딩 영역(425-1)은 제2 연성 영역(210-2)에, 제2 연성 영역(210-2)과 제2 연성 영역(210-2)의 필컷 영역의 경계를 따라서 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 쉴딩 영역(425-2)는 제2 강성 영역(220-2)에 제2 연성 영역(210-2), 제2 강성 영역(220-2)의 경계, 필컷 영역(424)와 제2 강성 영역(220-2)의 경계 및 제3 연성 영역(210-3)와 제2 강성 영역(220-2)의 경계를 따라서 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 쉴딩 영역(435-1)은 제3 연성 영역(210-3)에, 제3 연성 영역(210-3)과 제3 연성 영역(210-3)의 필컷 영역의 경계를 따라서 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 쉴딩 영역(435-2)은 제3 강성 영역(220-3)에, 제3 연성 영역(210-3)과 제3 강성 영역(220-3)의 경계 영역에 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 무선 충전 회로는 그라운드 층과 접지될 수 있다.
일 실시 예에서, 무선 충전 구조(400)는 매칭 회로(413, 423, 433)를 포함할 수 있다. 매칭 회로(413, 423, 433)는 각각 강성 영역(220)의 필컷 영역(414, 424, 434)에 배치될 수 있다. 무선 충전 안테나(410, 420, 430)와 무선 충전 회로를 연결하는 충전 배선의 길이는 상이할 수 있다. 충전 배선의 길이 또는 경로의 차이로 인하여 무선 충전 회로(450)가 각각의 무선 충전 안테나들로부터 수신하는 신호들 간에 지연 또는 딜레이, 저항의 차이 등이 발생할 수 있다. 매칭 회로(413, 423, 433)는 이러한 지연 또는 딜레이, 저항의 차이를 최소화하기 위한 구성으로, 필터 설계, 매칭 소재, 수동 소자 캡, 인덕터와 같은 구성 등을 조합하여 구성되는 부품을 포함할 수 있다. 매칭 회로(413, 423, 433)를 통하여 무선 충전 안테나(410, 420, 430)가 동일한 특성으로 생성할 수 있다.
일 실시 예에서, 무선 충전 안테나(410)와 제1 충전 배선(예: 제1 배선(411) 제2 배선(412))의 PCB 주위에 차폐 테이프 등을 통하여 형성되는 쉴딩 영역을 통하여, PCB에 배치되는 부품이 무선 충전을 위한 부품들로 인하여 받을 수 있는 간섭을 최소화할 수 있다.
일 실시 예에서, 무선 충전 안테나(410, 420, 430)는 무선 충전 배선(예: 제1 배선 및 제2 배선)을 통하여 무선 충전 회로(450)와 각각 연결될 수 있다. 무선 충전 안테나(410, 420, 430)는 병렬적으로 무선 충전 회로(450)와 전기적으로 직접적으로 또는 간접적으로 연결될 수 있다.
일 실시 예에서, 충전 배선은 제1 배선과 제2 배선을 포함할 수 있다. 예를 들어, 무선 충전 안테나(410)와 무선 충전 회로(450)를 연결하는 제1 충전 배선은 제1 배선(411)과 제2 배선(412)를 포함할 수 있고, 제2 무선 충전 안테나(420)와 무선 충전 회로(450)를 연결하는 제2 충전 배선은 제1 배선(421)과 제2 배선(422)를 포함할 수 있고, 제3 무선 충전 안테나(430)와 무선 충전 회로(450)를 연결하는 제3 충전 배선은 제1 배선(431)과 제2 배선(433)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 도면에는 도시되지 않았으나 무선 충전 배선(예: 제1 배선(411, 421, 431), 제2 배선(412, 422, 432))은 간섭을 최소화하기 위하여 두 개의 배선이 비아(예: 비아들(427))를 통하여 2개 이상의 레이어(예: 제1 FPCB층(310), 제2 FPCB층(320))들을 통과하고, 서로 90도로 교차할 수 있도록 형성될 수 있다. 도 4를 참고하면 2개의 비아들(예: 427)만이 도시되었으나, 이는 일 예시일 뿐이며 일 실시 예에 따른 무선 충전 구조는 2개보다 많거나 적은 수의 비아를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 무선 충전 안테나(410)와 무선 충전 회로(450)를 연결하는 제1 배선(411) 및 제2 배선(412)은 하나의 레이어(예: 제1 FPCB 층(310))에만 배치될 수 있다. 가장 첫번째로 배치되는 무선 충전 안테나이기 때문에 하나의 레이어에만 포함되는 것이 가능하기 때문이다.
일 실시 예에서, 무선 충전 안테나(410, 420, 430)의 제1 배선(411, 421, 431) 및 제2 배선(412, 422, 433)은 각각 매칭 회로(413, 423, 433)를 거쳐서 무선 충전 회로(450)와 연결될 수 있다.
일 실시 예에서, 도면에는 도시되지 않았으나, 제1 배선(411, 421, 431) 및 제2 배선(412, 422, 432)은 모두 상단의 층이 필컷(fill cut) 되어 형성되는 필컷 영역에 배치될 수 있다.
도 5는 일 실시 예에 따른 무선 충전 구조의 예를 도시한다. 도 5에 도시되는 무선 충전 구조는 도 2a의 무선 충전 구조(200)을 구체적으로 나타낸 것일 수 있다. 도 5에 도시되는 무선 충전 구조는 무선 충전 구조(200)에서 배터리(240)와 연결 영역(230)이 생략된 구조일 수 있다. 도 5에 도시되는 무선 충전 구조는 도 4의 무선 충전 구조(400)에 포함되는 구성 중 일부가 생략되고 일부가 추가된 예일 수 있다. 도 5의 무선 충전 구조(500)에 대한 설명에 있어서, 도 4와 중복되거나 상응하는 부분에 대한 설명은 생략될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 무선 충전 구조(500)는 연성 영역(예: 제1 연성 영역(210-1), 제2 연성 영역(210-2), 제3 연성 영역(210-3)) 및 강성 영역(예: 제1 강성 영역(220-1), 제2 강성 영역(220-2), 제3 강성 영역(220-3)) 및 무선 충전 회로(550)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 연성 영역(210-1)은 무선 충전 구조(500)의 제1 끝단에서 첫번째로 형성되는 연성 영역을 포함할 수 있다. 제2 연성 영역(210-2)은 무선 충전 구조(500)의 제1 끝단에서 두번째로 형성되는 연성 영역을 포함할 수 있다. 제3 연성 영역(210-3)은 무선 충전 구조(500)의 제1 끝단에서 세번째로 형성되는 연성 영역을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 강성 영역(220-1)은 무선 충전 구조(500)의 제1 끝단에서 첫번째로 형성되는 강성 영역을 포함할 수 있다. 제2 강성 영역(220-2)은 무선 충전 구조(500)의 제1 끝단에서 두번째로 형성되는 강성 영역을 포함할 수 있다. 제3 강성 영역(220-3)은 무선 충전 구조(500)의 제1 끝단에서 세번째로 형성되는 강성 영역을 포함할 수 있다. 이하 설명에서, 이하 설명에서 공통적으로 적용될 수 있는 설명에 대하여는 제1 연성 영역(210-1), 제2 연성 영역(210-2) 및 제3 연성 영역(210-3)은 모두 연성 영역(210)으로 지칭될 수 있으며, 제1 강성 영역(220-1), 제2 강성 영역(220-2), 제3 강성 영역(220-3)은 모두 강성 영역(220)으로 지칭될 수 있다.
일 실시 예에서, 연성 영역(210)에는 각각 무선 충전 안테나(예: 제1 무선 충전 안테나(510), 제2 무선 충전 안테나(520), 제3 무선 충전 안테나(530))가 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 연성 영역(210-1)에 제1 무선 충전 안테나(510)가 배치될 수 있고, 제2 연성 영역(210-2)에 제2 무선 충전 안테나(520)가 배치될 수 있고, 제3 연성 영역(210-3)에 제3 무선 충전 안테나(530)가 배치될 수 있다. 이하 설명에서 공통적으로 적용될 수 있는 설명에 대하여는 제1 무선 충전 안테나(510), 제2 무선 충전 안테나(520), 제3 무선 충전 안테나(530)는 모두 무선 충전 안테나로 지칭될 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 무선 충전 안테나(510), 제2 무선 충전 안테나(520) 및 제3 무선 충전 안테나(530)는 모두 코일(coil)의 형태를 가질 수 있다. 이하 설명에서, 무선 충전 안테나가 배치되는 영역에 따라 제1 무선 충전 안테나(510), 제2 무선 충전 안테나(520) 및 제3 무선 충전 안테나(530)로 구분하여 설명하지만, 제1 무선 충전 안테나(510), 제2 무선 충전 안테나(520) 및 제3 무선 충전 안테나(530)는 모두 동일한 안테나일 수 있다.
일 실시 예에서, 무선 충전 안테나(510, 520, 530)는 연성 영역(제1 연성 영역(210-1), 제2 연성 영역(210-2), 제3 연성 영역(210-3)) 상단의 일부가 필 컷(fill cut)된 부분인 필컷 영역에 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 강성 영역(예: 제1 강성 영역(220-1), 제2 강성 영역(220-2), 제3 강성 영역(220-3))에는 무선 충전 기능을 수행하기 위한 구성 또는 적어도 하나의 센서(예: 동작 센서, 심박 센서, 스트레스 센서, 자외선 센서, 산소포화도 센서)가 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 강성 영역(예: 제1 강성 영역(220-1), 제2 강성 영역(220-2), 제3 강성 영역(220-3))은 각각 상단의 일부가 필컷되어 형성되는 필컷 영역(514, 524, 534)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 쉴딩 영역(515, 525-1, 525-2, 535)은 강성 영역(220) 또는 연성 영역(210)에 배치되는 부품들 주위에 형성될 수 있다. 쉴딩 영역은 노이즈의 차폐를 위하여 FPCB 층의 외곽층에 형성되는 층(layer)을 포함할 수 있다. 쉴딩 영역은 무선 충전을 제외한 부품 및 충전 배선이 지나가는 영역 사이에 형성될 수 있다. 쉴딩 영역은 각 layer의 해당 영역을 그라운드 필링(ground filling)을 통해 쉴딩(shielding)할 수 있고, 이를 통하여 무선 충전 주파수 성분에 의한 간섭을 최소화 또는 줄일 수 있다. 쉴딩 영역(515, 525-1, 525-2, 535)은 쉴딩 레이어(예: 쉴딩 테이프)를 통하여 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 쉴딩 영역은 무선 충전 안테나가 배치되는 영역에도 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 쉴딩 영역(515)는 제1 강성 영역(220-1)과 제1 연성 영역(210-1)의 경계, 제1 강성 영역(220-1)의 필컷 영역(514)의 경계 및 제2 연성 영역(210-2)과의 경계를 따라서 제1 강성 영역(220-1)에 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 쉴딩 영역(525-1)은 제2 연성 영역(210-2)에, 제2 연성 영역(210-2)과 제2 연성 영역(210-2)의 필컷 영역의 경계를 따라서 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 쉴딩 영역(525-2)는 제2 강성 영역(220-2)에 제2 연성 영역(210-2), 제2 강성 영역(220-2)의 경계, 필컷 영역(524)와 제2 강성 영역(220-2)의 경계 및 제3 연성 영역(210-3)와 제2 강성 영역(220-2)의 경계를 따라서 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 쉴딩 영역(535-1)은 제3 연성 영역(210-3)에, 제3 연성 영역(210-3)과 제3 연성 영역(210-3)의 필컷 영역의 경계를 따라서 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 쉴딩 영역(535-2)은 제2 강성 영역(220-2)의 적어도 일부에, 제3 연성 영역(210-3)과 제3 강성 영역(220-3)의 경계 및 무선 충전 회로(540)가 위치하는 영역을 제외하고 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 무선 충전 안테나(510)와 충전 배선(예: 제1 배선(511) 제2 배선(512))의 주위로 배치되는 차폐 테이프를 통하여 강성영역에 배치되는 부품이 무선 충전을 위한 부품들로 인하여 받을 수 있는 간섭을 최소화할 수 있다.
일 실시 예에서, 무선 충전 안테나(510, 520, 530)는 무선 충전 배선(예: 제1 배선 및 제2 배선)을 통하여 무선 충전 회로(550)와 각각 연결될 수 있다. 무선 충전 안테나(510, 520, 530)는 병렬적으로 무선 충전 회로(550)와 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시 예에서, 충전 배선은 제1 배선과 제2 배선을 포함할 수 있다. 예를 들어, 무선 충전 안테나(510)와 무선 충전 회로(550)를 연결하는 충전 배선은 제1 배선(511)과 제2 배선(512)을 포함할 수 있고, 제2 무선 충전 안테나(520)와 무선 충전 회로(550)를 연결하는 충전 배선은 제1 배선(521)과 제2 배선(522)을 포함할 수 있고, 제3 무선 충전 안테나(530)와 무선 충전 회로(550)를 연결하는 충전 배선은 제1 배선(531)과 제2 배선(532)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 도면에는 도시되지 않았으나 무선 충전 배선(예: 제1 배선(511, 521, 531), 제2 배선(512, 522, 532)은 간섭을 최소화하기 위하여 두개의 배선이 비아(예: 비아(527), 비아(537))를 통하여 2개 이상의 레이어(예: 제1 FPCB(310), 제2 FPCB(320))들을 통과하고, 서로 90도로 교차할 수 있도록 형성될 수 있다. 도 5를 참고하면 3개의 비아들(527, 537)만이 도시되었으나, 이는 일 예시일 뿐이며 일 실시 예에 따른 무선 충전 구조는 2개보다 많거나 적은 수의 비아를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 무선 충전 안테나(510)와 무선 충전 회로(550)를 연결하는 제1 배선(511) 및 제2 배선(512)은 하나의 레이어(예: 제1 FPCB층(310))에 배치될 수 있다. 가장 첫번째로 배치되는 무선 충전 안테나이기 때문에 하나의 레이어에만 포함될 수 있다.
일 실시 예에서, 도면에는 도시되지 않았으나, 제1 배선(511, 521, 531) 및 제2 배선(512, 522, 532)은 모두 필 컷(fill cut) 되어 형성되는 필컷 영역에 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 무선 충전 구조(500)는 무선 충전 구조(400)과는 다르게, 매칭 회로(예: 매칭 회로(513, 523, 533))를 포함하지 않을 수 있다.
일 실시 예에서, 도 4에 도시되는 무선 충전 구조(400)와는 다르게, 무선 충전 회로(550)는 제2 강성 영역(220-2)에 배치될 수 있다. 무선 충전 회로(550)가 무선 충전 구조(500)의 중앙에 위치함으로 인하여, 무선 충전 회로(550)와 무선 충전 안테나(510, 520, 530)간의 충전 배선의 길이가 도 4에 도시되는 것보다 차이가 적어질 수 있고, 이에 따라 충전 배선 길이 차이에 의한 특성 차이의 문제를 개선할 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 무선 충전 안테나(520)는 제1 강성 영역(220-1)과의 경계선에 대하여 일정한 기울기를 갖도록 배치될 수 있다. 일 실시 예에서, 제3 무선 충전 안테나(530)는 제2 강성 영역(220-2)과의 경계선에 대하여 일정한 기울기를 갖도록 배치될 수 있다. 이에 따라, 무선 충전 배선 간의 누화(cross talk)를 감소시킬 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 무선 충전 안테나(510), 제2 무선 충전 안테나(520) 및 제3 무선 충전 안테나(530)와 무선 충전 회로(550) 사이의 배선의 길이가 동일해지도록 제1 충전 배선(제1 배선(511), 제2 배선(512)), 제2 충전 배선(제1 배선(521), 제2 배선(522)) 및 제3 충전 배선(제1 배선(531), 제2 배선(532))을 배치할 수 있다. 예를 들어, 충전 배선의 길이를 동일하게 하기 위하여, 제2 무선 충전 안테나(520)와 제3 무선 충전 안테나(530)가 소정의 기울기를 갖도록 배치할 수 있다.
도 4 및 도 5에서 설명되는 무선 충전 구조(400) 및 무선 충전 구조(500)는 일 예시일 뿐이며, 일 실시 예에 따른 무선 충전 구조는 무선 충전 구조(400)와 무선 충전 구조(500)의 일부를 각각 조합한 형태로 구성될 수 있다. 예를 들어, 무선 충전 구조(미도시)는 무선 충전 구조(미도시)에 포함되는 강성 영역들 중 일부의 강성 영역에만 매칭 회로를 포함할 수 있다. 또한, 예를 들어, 무선 충전 구조(미도시)는 제2 연성 영역에 배치되는 무선 충전 안테나는 소정의 기울기를 갖지 않도록 배치되고, 제1 무선 충전 안테나 및 제3 무선 충전 안테나만이 소정의 기울기를 갖도록 배치될 수 있다. 또한, 예를 들어, 무선 충전 구조(미도시)는 2개 보다 많은 수의 비아를 포함할 수 있다.
도 6은 일 실시 예에 따른 전자 장치와 전력 공급 장치를 도시한다. 도 6에 도시되는 전자 장치(600)는 도 1의 전자 장치(120)에 상응하는 전자 장치일 수 있다. 도 6에 도시되는 전자 장치는, 도 2a 및 도 2b의 무선 충전 구조(200), 도 3의 무선 충전 구조(300)를 포함할 수 있다. 도 6에 도시되는 전자 장치는 도 4의 무선 충전 구조(400) 또는 도 5의 무선 충전 구조(500)에 상응하는 무선 충전 구조를 포함할 수 있다.
도 6을 참조하면, 전자 장치(600)는 전력 공급 장치(110)로부터 전력을 공급받을 수 있다. 전자 장치(600)가 전력 공급 장치(110)로부터 전력을 공급받기 위하여 전자 장치(600)는 전력 공급 장치(110)와 정렬되도록 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따른 전력 공급 장치(110)는 제1 무선 충전 안테나(612-1), 제2 무선 충전 안테나(612-2) 및 제3 무선 충전 안테나(612-3)를 포함할 수 있다. 제1 무선 충전 안테나(612-1), 제2 무선 충전 안테나(612-2) 및 제3 무선 충전 안테나(612-3)는 모두 전력 송신을 위한 무선 충전 코일을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 전자 장치(600)는, 전력 공급 장치(110)에 장착되었을 때, 제1 무선 충전 안테나(212-1)는 제1 무선 충전 안테나(612-1)에, 제2 무선 충전 안테나(212-2)는 제2 무선 충전 안테나(612-2)에, 제3 무선 충전 안테나(212-3)는 제3 무선 충전 안테나(612-3)에 정렬되도록 장착될 수 있다. 다시 말해, 대응되는 무선 충전 안테나(송신 및 수신)들은 상호 정렬되어, 동일한 AC 신호를 각각 생성하여 공진할 수 있다.
일 실시 예에 따른 전자 장치(600)는 가이드 부재(601)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따른 가이드 부재(601)는 환형 구조를 가지는 전자 장치(600)의 안쪽 방향(inner side)를 향하여 돌출된 돌출부를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른 전력 공급 장치(100)는 전자 장치(600)가 결합할 수 있는 돌출부(620)를 포함할 수 있다. 돌출부(620)는 환형 구조를 가지는 전자 장치(600)에 상응하는 환형 구조로 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 돌출부(620)의 높이는 전자 장치(600)의 높이에 상응할 수 있다.
일 실시 예에 따른 전력 공급 장치(110)는 전자 장치(600)의 가이드 부재(601)가 삽입되는 가이드 영역(603)을 포함할 수 있다. 가이드 영역(603)은 전자 장치(600)의 가이드 부재(601)가 결합될 수 있도록, 가이드 부재(601)가 돌출된 모양에 상응하도록 홈의 형태로 구성된 영역을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 가이드 영역(603)은 전자 장치(600)가 전력 공급 장치(110)에 장착되었을 때, 제1 무선 충전 안테나(212-1)는 제1 무선 충전 안테나(612-1)에, 제2 무선 충전 안테나(212-2)는 제2 무선 충전 안테나(612-2)에, 제3 무선 충전 안테나(212-3)는 제3 무선 충전 안테나(612-3)에 정렬되도록 하는 위치에 형성될 수 있다.
일 실시 예에 따른 전력 공급 장치(110)는 바닥 영역(605)을 포함할 수 있다. 바닥 영역(605)은 전자 장치(200)가 전력 공급 장치(110)에 결합되었을 때, 더 이상 아래로 내려가는 것을 막기 위한 구성을 의미할 수 있다.
도 7a는 일 실시 예에 따른 전력 공급 장치의 단면도를 도시한다. 도 7b는 일 실시 예에 따른 전력 공급 장치와 전자 장치의 결합 단면도를 도시한다.
일 실시 예에 따른 전력 공급 장치(110)는 FPCB(710), 무선 충전 안테나(612-1, 612-2, 612-3), 바닥 영역(702)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 무선 충전 안테나(612-1, 612-2, 612-3)는 곡면 구조로 형성되는 FPCB(710) 위에 배치될 수 있다. 도면에는 도시되지 않았으나 전력 공급 장치(110)는 무선 충전을 위하여 도 3 내지 도 5에 도시되는 무선 충전 구조와 유사한 무선 충전 구조를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른 전력 공급 장치(110)의 무선 충전 안테나(612-1, 612-2, 612-3)의 안쪽 방향의 구성들(예: FPCB(710))은 무선 충전 안테나(612-1, 612-2, 612-3)가 배치되는 영역 및 다른 부품들이 배치되는 영역을 제외하고 쉴딩 레이어(예: 쉴딩 테이프)로 구성될 수 있다.
일 실시 예에 따른 전력 공급 장치(110)는 무선 충전 안테나(612-1, 612-2, 612-3)를 공진(발진)하여 전자 장치(예: 전자 장치(120), 전자 장치(600))로 전력을 송신할 수 있다.
일 실시 예에서, 무선 충전 안테나(612-1, 612-2, 612-3)는 전자 장치에 포함되는 무선 충전 안테나와 각각 쌍을 이룰 수 있다.
일 실시 예에서, 전력 공급 장치(110)는 전자 장치가 전력 공급을 위하여 전력 공급 장치(702)에 안착되는 경우에, 가이드 부재(예: 가이드 부재(601)가 결합할 수 있는 가이드 영역(603)을 포함할 수 있다. 가이드 영역(603)의 형상은 가이드 부재(601)의 형태에 대응될 수 있다.
일 실시 예에서, 전력 공급 장치(110)는 전자 장치가 전력 공급 장치(110)에 장착될 때, 적당한 높이에서 더 이상 내려가지 않도록 고정시켜 줄 수 있는 영역인 바닥 영역(702)를 포함할 수 있다. 바닥 영역(702)는 도 6의 바닥 영역(605)에 대응하는 영역을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 바닥 영역(702)는 쉴딩 레이어(예: 차폐 테이프 또는 다른 쉴딩 물질)를 통하여 구성될 수 있다.
도 7b를 참조하면, 전자 장치(예: 전자 장치(120, 600))는 전력 공급 장치(110)로부터 무선으로 전력을 공급받기 위하여, 전력 공급 장치(110)에 결합될 수 있다. 전자 장치가 전력 공급 장치에 결합됨에 따라, 전자 장치의 무선 충전 구조를 구성하는 무선 충전 안테나들은 각각 전력 공급 장치의 무선 충전 안테나와 쌍을 이루어, 각각에서 전력을 공급받을 수 있다.
일 실시 예에서, 전자 장치의 제1 무선 충전 안테나(212-1)는 전력 공급 장치(110)의 제1 무선 충전 안테나(612-1)와 대응될 수 있고, 전자 장치의 제2 무선 충전 안테나(212-2)는 전력 공급 장치(110)의 제2 무선 충전 안테나(612-2)와 대응될 수 있고, 전자 장치의 제3 무선 충전 안테나(212-3)는 전력 공급 장치(110)의 제3 무선 충전 안테나(612-3)와 대응될 수 있다.
일 실시 예에서, 전력 공급 장치(110)의 무선 충전 안테나들 사이의 각도가 일정한 값 이상이 될 수 있도록 무선 충전 안테나들이 전력 공급 장치(110)의 FPCB(710)에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 무선 충전 안테나(612-1)와 제2 무선 충전 안테나(612-2)의 각도(도 7a의 Angle)는 45도 이상의 값을 갖도록 전력 공급 장치에 배치될 수 있다.
도 8은, 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경(800) 내의 전자 장치(801)의 블록도이다. 도 8을 참조하면, 네트워크 환경(800)에서 전자 장치(801)는 제 1 네트워크(898)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(802)와 통신하거나, 또는 제 2 네트워크(899)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(804) 또는 서버(808) 중 적어도 하나와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(801)는 서버(808)를 통하여 전자 장치(804)와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(801)는 프로세서(820), 메모리(830), 입력 모듈(850), 음향 출력 모듈(855), 디스플레이 모듈(860), 오디오 모듈(870), 센서 모듈(876), 인터페이스(877), 연결 단자(878), 햅틱 모듈(879), 카메라 모듈(880), 전력 관리 모듈(888), 배터리(889), 통신 모듈(890), 가입자 식별 모듈(896), 또는 안테나 모듈(897)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(801)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 연결 단자(878))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 이 구성요소들 중 일부들(예: 센서 모듈(876), 카메라 모듈(880), 또는 안테나 모듈(897))은 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(860))로 통합될 수 있다.
프로세서(820)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(840))를 실행하여 프로세서(820)에 연결된 전자 장치(801)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)를 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일실시예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(820)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(876) 또는 통신 모듈(890))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(832)에 저장하고, 휘발성 메모리(832)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(834)에 저장할 수 있다. 일실시예에 따르면, 프로세서(820)는 메인 프로세서(821)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서) 또는 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(823)(예: 그래픽 처리 장치, 신경망 처리 장치(NPU: neural processing unit), 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(801)가 메인 프로세서(821) 및 보조 프로세서(823)를 포함하는 경우, 보조 프로세서(823)는 메인 프로세서(821)보다 저전력을 사용하거나, 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서(823)는 메인 프로세서(821)와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
보조 프로세서(823)는, 예를 들면, 메인 프로세서(821)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(821)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(821)가 액티브(예: 어플리케이션 실행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(821)와 함께, 전자 장치(801)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(860), 센서 모듈(876), 또는 통신 모듈(890))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일실시예에 따르면, 보조 프로세서(823)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성요소(예: 카메라 모듈(880) 또는 통신 모듈(890))의 일부로서 구현될 수 있다. 일실시예에 따르면, 보조 프로세서(823)(예: 신경망 처리 장치)는 인공지능 모델의 처리에 특화된 하드웨어 구조를 포함할 수 있다. 인공지능 모델은 기계 학습을 통해 생성될 수 있다. 이러한 학습은, 예를 들어, 인공지능 모델이 수행되는 전자 장치(801) 자체에서 수행될 수 있고, 별도의 서버(예: 서버(808))를 통해 수행될 수도 있다. 학습 알고리즘은, 예를 들어, 지도형 학습(supervised learning), 비지도형 학습(unsupervised learning), 준지도형 학습(semi-supervised learning) 또는 강화 학습(reinforcement learning)을 포함할 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은, 복수의 인공 신경망 레이어들을 포함할 수 있다. 인공 신경망은 심층 신경망(DNN: deep neural network), CNN(convolutional neural network), RNN(recurrent neural network), RBM(restricted boltzmann machine), DBN(deep belief network), BRDNN(bidirectional recurrent deep neural network), 심층 Q-네트워크(deep Q-networks) 또는 상기 중 둘 이상의 조합 중 하나일 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은 하드웨어 구조 이외에, 추가적으로 또는 대체적으로, 소프트웨어 구조를 포함할 수 있다.
메모리(830)는, 전자 장치(801)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(820) 또는 센서 모듈(876))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(840)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(830)는, 휘발성 메모리(832) 또는 비휘발성 메모리(834)를 포함할 수 있다.
프로그램(840)은 메모리(830)에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 예를 들면, 운영 체제(842), 미들 웨어(844) 또는 어플리케이션(846)을 포함할 수 있다.
입력 모듈(850)은, 전자 장치(801)의 구성요소(예: 프로세서(820))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(801)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 모듈(850)은, 예를 들면, 마이크, 마우스, 키보드, 키(예: 버튼), 또는 디지털 펜(예: 스타일러스 펜)을 포함할 수 있다.
음향 출력 모듈(855)은 음향 신호를 전자 장치(801)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(855)은, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있다. 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일실시예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
디스플레이 모듈(860)은 전자 장치(801)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 디스플레이 모듈(860)은, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 디스플레이 모듈(860)은 터치를 감지하도록 설정된 터치 센서, 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 압력 센서를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(870)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일실시예에 따르면, 오디오 모듈(870)은, 입력 모듈(850)을 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 모듈(855), 또는 전자 장치(801)와 직접 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(802))(예: 스피커 또는 헤드폰)를 통해 소리를 출력할 수 있다.
센서 모듈(876)은 전자 장치(801)의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태(예: 사용자 상태)를 감지하고, 감지된 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 일실시예에 따르면, 센서 모듈(876)은, 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.
인터페이스(877)는 전자 장치(801)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(802))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일실시예에 따르면, 인터페이스(877)는, 예를 들면, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
연결 단자(878)는, 그를 통해서 전자 장치(801)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(802))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 연결 단자(878)는, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.
햅틱 모듈(879)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 일실시예에 따르면, 햅틱 모듈(879)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(880)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일실시예에 따르면, 카메라 모듈(880)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(888)은 전자 장치(801)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(888)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.
배터리(889)는 전자 장치(801)의 적어도 하나의 구성요소에 전력을 공급할 수 있다. 일실시예에 따르면, 배터리(889)는, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.
통신 모듈(890)은 전자 장치(801)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(802), 전자 장치(804), 또는 서버(808)) 간의 직접(예: 유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(890)은 프로세서(820)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되고, 직접(예: 유선) 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 통신 모듈(890)은 무선 통신 모듈(892)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(894)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제 1 네트워크(898)(예: 블루투스, WiFi(wireless fidelity) direct 또는 IrDA(infrared data association)와 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제 2 네트워크(899)(예: 레거시 셀룰러 네트워크, 5G 네트워크, 차세대 통신 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부의 전자 장치(804)와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성요소(예: 단일 칩)로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성요소들(예: 복수 칩들)로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈(892)은 가입자 식별 모듈(896)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제 1 네트워크(898) 또는 제 2 네트워크(899)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(801)를 확인 또는 인증할 수 있다.
무선 통신 모듈(892)은 4G 네트워크 이후의 5G 네트워크 및 차세대 통신 기술, 예를 들어, NR 접속 기술(new radio access technology)을 지원할 수 있다. NR 접속 기술은 고용량 데이터의 고속 전송(eMBB(enhanced mobile broadband)), 단말 전력 최소화와 다수 단말의 접속(mMTC(massive machine type communications)), 또는 고신뢰도와 저지연(URLLC(ultra-reliable and low-latency communications))을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(892)은, 예를 들어, 높은 데이터 전송률 달성을 위해, 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(892)은 고주파 대역에서의 성능 확보를 위한 다양한 기술들, 예를 들어, 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO(multiple-input and multiple-output)), 전차원 다중입출력(FD-MIMO: full dimensional MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 또는 대규모 안테나(large scale antenna)와 같은 기술들을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(892)은 전자 장치(801), 외부 전자 장치(예: 전자 장치(804)) 또는 네트워크 시스템(예: 제 2 네트워크(899))에 규정되는 다양한 요구사항을 지원할 수 있다. 일실시예에 따르면, 무선 통신 모듈(892)은 eMBB 실현을 위한 Peak data rate(예: 20Gbps 이상), mMTC 실현을 위한 손실 Coverage(예: 164dB 이하), 또는 URLLC 실현을 위한 U-plane latency(예: 다운링크(DL) 및 업링크(UL) 각각 0.5ms 이하, 또는 라운드 트립 1ms 이하)를 지원할 수 있다.
안테나 모듈(897)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부의 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈(897)은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 안테나를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈(897)은 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다. 이런 경우, 제 1 네트워크(898) 또는 제 2 네트워크(899)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(890)에 의하여 상기 복수의 안테나들로부터 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(890)과 외부의 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC(radio frequency integrated circuit))이 추가로 안테나 모듈(897)의 일부로 형성될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 안테나 모듈(897)은 mmWave 안테나 모듈을 형성할 수 있다. 일실시예에 따르면, mmWave 안테나 모듈은 인쇄 회로 기판, 상기 인쇄 회로 기판의 제 1 면(예: 아래 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 지정된 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있는 RFIC, 및 상기 인쇄 회로 기판의 제 2 면(예: 윗 면 또는 측 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 상기 지정된 고주파 대역의 신호를 송신 또는 수신할 수 있는 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다.
상기 구성요소들 중 적어도 일부는 주변 기기들간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input and output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))을 통해 서로 연결되고 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.
일실시예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제 2 네트워크(899)에 연결된 서버(808)를 통해서 전자 장치(801)와 외부의 전자 장치(804)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 외부의 전자 장치(802, 또는 804) 각각은 전자 장치(801)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(801)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부의 전자 장치들(802, 804, 또는 808) 중 하나 이상의 외부의 전자 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(801)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(801)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 하나 이상의 외부의 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부의 전자 장치들은 요청된 기능 또는 서비스의 적어도 일부, 또는 상기 요청과 관련된 추가 기능 또는 서비스를 실행하고, 그 실행의 결과를 전자 장치(801)로 전달할 수 있다. 전자 장치(801)는 상기 결과를, 그대로 또는 추가적으로 처리하여, 상기 요청에 대한 응답의 적어도 일부로서 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 모바일 에지 컴퓨팅(MEC: mobile edge computing), 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다. 전자 장치(801)는, 예를 들어, 분산 컴퓨팅 또는 모바일 에지 컴퓨팅을 이용하여 초저지연 서비스를 제공할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 외부의 전자 장치(804)는 IoT(internet of things) 기기를 포함할 수 있다. 서버(808)는 기계 학습 및/또는 신경망을 이용한 지능형 서버일 수 있다. 일실시예에 따르면, 외부의 전자 장치(804) 또는 서버(808)는 제 2 네트워크(899) 내에 포함될 수 있다. 전자 장치(801)는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스(예: 스마트 홈, 스마트 시티, 스마트 카, 또는 헬스 케어)에 적용될 수 있다.
도 9는, 다양한 실시예들에 따른, 전자 장치(801)의 무선 통신 모듈(892), 전력 관리 모듈(888), 및 안테나 모듈(897)에 대한 블럭도(900)이다. 도 9을 참조하면, 무선 통신 모듈(892)은 MST 통신 모듈(910) 또는 NFC 통신 모듈(930)을 포함하고, 전력 관리 모듈(888)은 무선 충전 모듈(950)을 포함할 수 있다. 이런 경우, 안테나 모듈(997)은 MST 통신 모듈(910)과 연결된 MST 안테나(997-1), NFC 통신 모듈(930)과 연결된 NFC 안테나(997-3), 및 무선 충전 모듈(950)과 연결된 무선 충전 안테나(997-5)을 포함하는 복수의 안테나들을 포함할 수 있다. 설명의 편의를 위해 도 8와 중복되는 구성 요소는 생략 또는 간략히 기재된다.
MST 통신 모듈(910)은 프로세서(820)로부터 제어 정보, 또는 카드 정보와 같은 결제 정보를 포함한 신호를 수신하고, MST 안테나(997-1)를 통해 상기 수신된 신호에 대응하는 자기 신호를 생성한 후, 상기 생성된 자기 신호를 외부의 전자 장치(802)(예: POS 장치)에 전달할 수 있다. 상기 자기 신호를 생성하기 위하여, 일실시예에 따르면, MST 통신 모듈(910)은 MST 안테나(997-1)에 연결된 하나 이상의 스위치들을 포함하는 스위칭 모듈을 포함하고(미도시), 이 스위칭 모듈을 제어하여 MST 안테나(997-1)에 공급되는 전압 또는 전류의 방향을 상기 수신된 신호에 따라 변경할 수 있다. 상기 전압 또는 전류의 방향의 변경은 MST 안테나(997-1)를 통해 송출되는 자기 신호(예: 자기장)의 방향이 그에 따라 변경하는 것을 가능하게 해 준다. 방향이 변경되는 상태의 자기 신호는, 외부의 전자 장치(802)에서 감지되면, 상기 수신된 신호(예: 카드 정보)에 대응하는 마그네틱 카드가 상기 전자 장치(802)의 카드 리더기에 읽히면서(swiped) 발생하는 자기장과 유사한 효과(예: 파형)를 야기할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(802)에서 상기 자기 신호의 형태로 수신된 결제 관련 정보 및 제어 신호는, 예를 들면, 네트 워크(899)를 통해 외부의 서버(808)(예: 결제 서버)로 송신될 수 있다.
NFC 통신 모듈(930)은 프로세서(820)로부터 제어 정보, 또는 카드 정보와 같은 결제 정보를 포함한 신호를 획득하고, 상기 획득된 신호를 NFC 안테나(997-3)를 통해 외부의 전자 장치(802)로 송신할 수 있다. 일실시예에 따르면, NFC 통신 모듈(930)은, NFC 안테나(997-3)을 통하여 외부의 전자 장치(802)로부터 송출된 그런 신호를 수신할 수 있다.
무선 충전 모듈(950)은 무선 충전 안테나(997-5)를 통해 외부의 전자 장치(802)(예: 휴대폰 또는 웨어러블 디바이스)로 전력을 무선으로 송신하거나, 또는 외부의 전자 장치(802)(예: 무선 충전 장치)로부터 전력을 무선으로 수신할 수 있다. 무선 충전 모듈(950)은, 예를 들면, 자기 공명 방식 또는 자기 유도 방식을 포함하는 다양한 무선 충전 방식 중 하나 이상을 지원할 수 있다.
일실시예에 따르면, MST 안테나(997-1), NFC 안테나(997-3), 또는 무선 충전 안테나(997-5) 중 일부 안테나들은 방사부의 적어도 일부를 서로 공유할 수 있다. 예를 들면, MST 안테나(997-1)의 방사부는 NFC 안테나(997-3) 또는 무선 충전 안테나(997-5)의 방사부로 사용될 수 있고, 그 반대도 마찬가지이다. 이런 경우, 안테나 모듈(997)은 무선 통신 모듈(892)(예: MST 통신 모듈(910) 또는 NFC 통신 모듈(930)) 또는 전력 관리 모듈(888)(예: 무선 충전 모듈(950))의 제어에 따라 안테나들(997-1, 997-3, 또는 997-3)의 적어도 일부를 선택적으로 연결(예: close) 또는 분리(예: open)하도록 설정된 스위칭 회로(미도시)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(801)가 무선 충전 기능을 사용하는 경우, NFC 통신 모듈(930) 또는 무선 충전 모듈(950)은 상기 스위칭 회로를 제어함으로써 NFC 안테나(997-3) 및 무선 충전 안테나(997-5)에 의해 공유된 방사부의 적어도 일부 영역을 일시적으로 NFC 안테나(997-3)와 분리하고 무선 충전 안테나(997-5)와 연결할 수 있다.
일실시예에 따르면, MST 통신 모듈(910), NFC 통신 모듈(930), 또는 무선 충전 모듈(950)의 적어도 하나의 기능은 외부의 프로세서(예: 프로세서(820))에 의해 제어될 수 있다. 일실시예에 따르면, MST 통신 모듈(910) 또는 NFC 통신 모듈(930)의 지정된 기능(예: 결제 기능)들은 신뢰되는 실행 환경(trusted execution environment, TEE)에서 수행될 수 있다. 다양한 실시예에 따른 신뢰되는 실행 환경(TEE)은, 예를 들면, 상대적으로 높은 수준의 보안이 필요한 기능(예: 금융 거래, 또는 개인 정보 관련 기능)을 수행하는데 사용되기 위해 메모리(830)의 적어도 일부 지정된 영역이 할당되는 실행 환경을 형성할 수 있다. 이런 경우, 상기 지정된 영역에 대한 접근은, 예를 들면, 거기에 접근하는 주체 또는 상기 신뢰되는 실행 환경에서 실행되는 어플리케이션에 따라 구분하여 제한적으로 허용될 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치(예: 스마트폰), 컴퓨터 장치, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 장치를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.
본 문서의 다양한 실시예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", "A 또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C", "A, B 및 C 중 적어도 하나", 및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에, "기능적으로" 또는 "통신적으로"라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, "커플드" 또는 "커넥티드"라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제 3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.
본 문서의 다양한 실시예들에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로와 같은 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는, 상기 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 일실시예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예들은 기기(machine)(예: 전자 장치(801)) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리(836) 또는 외장 메모리(838))에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(840))로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 전자 장치(801))의 프로세서(예: 프로세서(820))는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 상기 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장 매체는, 비일시적(non-transitory) 저장 매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, ‘비일시적’은 저장 매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장 매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.
일 실시예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory(CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 또는 두 개의 사용자 장치들(예: 스마트 폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있으며, 복수의 개체 중 일부는 다른 구성요소에 분리 배치될 수도 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 전자 장치는, 복수의 연성(flexible) 영역들과 복수의 강성(rigid) 영역들을 포함하는 인쇄 회로 기판 층, 상기 복수의 강성 영역들 중 하나의 강성 영역에 배치되는 무선 충전 회로, 및 상기 복수의 연성 영역들에 배치되고, 코일(coil)의 형태를 갖는 복수의 무선 충전 안테나들을 포함하고, 상기 복수의 무선 충전 안테나들은 각각 병렬적으로 상기 무선 충전 회로와 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 복수의 연성 영역들은 각각 일부가 필컷(fill cut)된 필컷 영역을 포함하고, 상기 복수의 무선 충전 안테나들은 상기 필컷 영역에 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 전자 장치는 적어도 두개의 연성 인쇄 회로 기판 층(flexible printed circuit board layer, FPCB layer)들을 포함하고, 상기 복수의 연성 영역들은 상기 적어도 두개의 FPCB 층들의 일부 영역으로 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 복수의 무선 충전 안테나들은 각각 제1 배선 및 제2 배선을 통하여 상기 무선 충전 회로와 병렬적으로 연결되고, 상기 제1 배선과 상기 제2 배선은 상기 적어도 두개의 연성 회로 기판 층들에 걸쳐서 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 전자 장치는 적어도 하나의 비아를 더 포함하고, 상기 적어도 하나의 비아는 상기 적어도 두개의 FPCB 층들을 통과하도록 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제1 배선 및 상기 제2 배선 중 적어도 하나의 배선은 상기 적어도 하나의 비아를 통하여 상기 무선 충전 회로와 연결될 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 복수의 강성 영역들은 상기 전자 장치의 제1 끝단에서 첫번째로 형성되는 강성 영역을 포함하는 제1 강성 영역, 상기 전자 장치의 상기 제1 끝단에서 두번째로 형성되는 강성 영역을 포함하는 제2 강성 영역 및 상기 전자 장치의 상기 제1 끝단에서 세번째로 형성되는 제3 강성 영역을 포함하고, 상기 무선 충전 회로는 상기 제3 강성 영역에 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 복수의 강성 영역들은 상기 전자 장치의 제1 끝단에서 첫번째로 형성되는 강성 영역을 포함하는 제1 강성 영역, 상기 전자 장치의 제1 끝단에서 두번째로 형성되는 강성 영역을 포함하는 제2 강성 영역 및 상기 전자 장치의 제1 끝단에서 세번째로 형성되는 제3 강성 영역을 포함하고, 상기 무선 충전 회로는, 상기 제2 강성 영역에 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 복수의 무선 충전 안테나들 중 적어도 하나의 무선 충전 안테나는 상기 제1 배선 및 상기 제2 배선에 대하여 일정한 기울기를 갖도록 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 복수의 강성 영역들에 각각 형성되는 매칭(matching) 회로를 포함하고, 상기 제1 배선 및 상기 제2 배선은 상기 매칭 회로를 통하여 상기 무선 충전 회로와 연결될 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 복수의 무선 충전 안테나들 각각의 상기 제1 배선 및 상기 제2 배선의 길이는 미리 정해진 범위 내에서 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제1 배선 및 상기 제2 배선은 상기 복수의 강성 영역을 통과하도록 배치되고, 상기 복수의 강성 영역에서, 상기 제1 배선 및 상기 제2 배선이 통과하는 영역 주위로 형성되는 쉴딩(shielding) 영역을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 배터리, 상기 배터리와 상기 적어도 두개의 FPCB 층들을 연결하는 연결 부재를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 복수의 무선 충전 안테나들은 외부 장치의 복수의 무선 송신 안테나들로부터 전기 신호를 수신하고, 상기 전기 신호는 상기 제1 배선 및 상기 제2 배선을 통하여 상기 배터리로 전달될 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 적어도 두개의 FPCB 층들에서 상기 연성 영역이 형성되는 방향과 반대 방향으로 형성되는 복수의 다른 연성 영역들 및 복수의 다른 강성 영역들을 포함하고, 상기 전자 장치가 RF(radio frequency) 주파수에 기반하여 동작하기 위한 적어도 하나의 부품이 상기 복수의 다른 강성 영역들 중 적어도 하나의 영역에 배치될 수 있다.
본 개시의 실시 예들은 상술한 실시 예들에 기재된 다른 실시예들과 조합되어 사용될 수 있다.
본 개시의 내용은 다양한 실시예들을 참조하여 예시되고 설명되었지만, 다양한 실시예들은 예시를 위한 것이며 본 개시에 따른 권리범위는 이에 제한되지 않는다. 청구 범위 및 그 균둥물을 포함하는 본 개시의 기술적 사상 및 전체 범위를 벗어나지 않고 형태 및 세부 사항의 다양한 변경이 이루어질 수 있음이 당업자에 의해 추가로 이해될 수 있다. 또한, 본 명세서에 기재된 임의의 실시예들은 본 명세서에 기재된 임의의 다른 실시예들과 함께 사용될 수 있다.

Claims (15)

  1. 전자 장치에 있어서,
    복수의 연성(flexible) 영역들과 복수의 강성(rigid) 영역들을 포함하는 인쇄 회로 기판 층,
    상기 복수의 강성 영역들 중 강성 영역에 배치되는 무선 충전 회로, 및
    상기 복수의 연성 영역들에 배치되고, 코일(coil)의 형태를 갖는 복수의 무선 충전 안테나들을 포함하고,
    상기 복수의 무선 충전 안테나들은 각각 병렬적으로 상기 무선 충전 회로와 전기적으로 연결되는, 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 연성 영역들은 각각 일부가 필컷(fill cut)된 필컷 영역을 포함하고,
    상기 복수의 무선 충전 안테나들은 상기 필컷 영역의 적어도 일부에 배치되는, 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    적어도 두개의 연성 인쇄 회로 기판 층(flexible printed circuit board layer, FPCB layer)들을 포함하고,
    상기 복수의 연성 영역들은 상기 적어도 두개의 FPCB 층들의 일부 영역으로 형성되는, 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 복수의 무선 충전 안테나들은 각각 제1 배선 및 제2 배선을 통하여 상기 무선 충전 회로와 병렬적으로 연결되고,
    상기 제1 배선과 상기 제2 배선은 상기 적어도 두개의 연성 회로 기판 층들에 걸쳐서 형성되는, 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    적어도 하나의 비아를 더 포함하고,
    상기 적어도 하나의 비아는 상기 적어도 두개의 FPCB 층들을 통과하도록 형성되는, 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 제1 배선 및 상기 제2 배선 중 적어도 하나의 배선은 상기 적어도 하나의 비아를 통하여 상기 무선 충전 회로와 연결되는, 장치.
  7. 청구항 4에 있어서,
    상기 복수의 강성 영역들은 상기 전자 장치의 제1 끝단에서 첫번째로 형성되는 강성 영역을 포함하는 제1 강성 영역, 상기 전자 장치의 상기 제1 끝단에서 두번째로 형성되는 강성 영역을 포함하는 제2 강성 영역 및 상기 전자 장치의 상기 제1 끝단에서 세번째로 형성되는 제3 강성 영역을 포함하고,
    상기 무선 충전 회로는 상기 제3 강성 영역에 배치되는, 장치.
  8. 청구항 4에 있어서,
    상기 복수의 강성 영역들은 상기 전자 장치의 제1 끝단에서 첫번째로 형성되는 강성 영역을 포함하는 제1 강성 영역, 상기 전자 장치의 제1 끝단에서 두번째로 형성되는 강성 영역을 포함하는 제2 강성 영역 및 상기 전자 장치의 제1 끝단에서 세번째로 형성되는 제3 강성 영역을 포함하고,
    상기 무선 충전 회로는, 상기 제2 강성 영역에 배치되는, 장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 복수의 무선 충전 안테나들 중 적어도 하나의 무선 충전 안테나는 상기 제1 배선 및 상기 제2 배선에 대하여 일정한 기울기를 갖도록 배치되는, 장치.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 복수의 강성 영역들에 각각 형성되는 매칭(matching) 회로를 포함하고,
    상기 제1 배선 및 상기 제2 배선은 상기 매칭 회로를 통하여 상기 무선 충전 회로와 연결되는, 장치.
  11. 청구항 8에 있어서,
    상기 복수의 무선 충전 안테나들 각각의 상기 제1 배선 및 상기 제2 배선의 길이는 미리 정해진 범위 내에서 형성되는, 장치.
  12. 청구항 4에 있어서,
    상기 제1 배선 및 상기 제2 배선은 상기 복수의 강성 영역을 통과하도록 배치되고,
    상기 복수의 강성 영역에서, 상기 제1 배선 및 상기 제2 배선이 통과하는 영역 주위로 형성되는 쉴딩(shielding) 영역을 포함하는, 장치.
  13. 청구항 4에 있어서,
    배터리,
    상기 배터리와 상기 적어도 두개의 FPCB 층들을 연결하는 커넥터를 더 포함하는, 장치.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 복수의 무선 충전 안테나들은 외부 장치의 복수의 무선 송신 안테나들로부터 전기 신호를 수신하도록 구성되고,
    상기 전기 신호는 상기 제1 배선 및 상기 제2 배선을 통하여 상기 배터리로 전달되는, 장치.
  15. 청구항 3에 있어서,
    상기 적어도 두개의 FPCB 층들에서 상기 연성 영역이 형성되는 방향과 반대 방향으로 형성되는 복수의 다른 연성 영역들 및 복수의 다른 강성 영역들을 포함하고,
    상기 전자 장치가 RF(radio frequency) 주파수에 기반하여 동작하기 위한 적어도 하나의 부품이 상기 복수의 다른 강성 영역들 중 적어도 하나의 영역에 배치되는, 장치.
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