KR20140065364A - A hybrid magnetic sheet for wireless power charging and near field communication and a hybrid module comprising the same - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a hybrid magnetic sheet for simultaneously realizing a wireless power charging and a near filed communication and a hybrid module comprising the same. The present invention includes a hybrid magnetic sheet having different zones made of different magnetic materials on a same side to be respectively corresponded to wireless power charging and near field communication complex coils. According to the present invention, an electronic device capable of simultaneously conducting both the wireless power charging and near field communication can be manufactured cheaply and thinly. Moreover, degradation in performance caused by nearby metals can be prevented. When an additional electromagnetic absorbent sheet is added, the performance of two antennae can be efficiently enhanced.

Description

무선 충전 및 근거리 통신 동시 구현용 하이브리드 자성시트 및 이를 포함하는 하이브리드 전자부품 모듈{A HYBRID MAGNETIC SHEET FOR WIRELESS POWER CHARGING AND NEAR FIELD COMMUNICATION AND A HYBRID MODULE COMPRISING THE SAME}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hybrid magnetic sheet and a hybrid electronic component module including the hybrid magnetic sheet. 2. Description of the Related Art [0002]

본 발명은 무선 충전(WPC; Wireless Power Charging) 및 근거리 통신(NFC; Near Field Communication)의 동시 구현용 하이브리드 자성시트 및 이를 포함하는 하이브리드 전자부품 모듈에 관한 것이다. 구체적으로는 무선 충전용 영역과 근거리 통신용 영역을 구분하여 무선 충전 및 근거리 통신에 각각 가장 적합한 자성 재료를 사용함으로써 무선 충전 및 근거리 통신을 동시에 구현할 수 있는 하이브리드 자성시트 및 이를 포함하는 하이브리드 전자부품 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a hybrid magnetic sheet for simultaneous implementation of wireless power charging (WPC) and near field communication (NFC), and a hybrid electronic component module including the same. More specifically, the present invention relates to a hybrid magnetic sheet capable of simultaneously realizing wireless charging and near-field communication by using a magnetic material most suitable for wireless charging and near-field communication by distinguishing a wireless charging area and a local area for communication, and a hybrid electronic component module .

근래에 모바일 폰을 비롯한 각종 휴대 단말기에 근거리 통신 기능과 무선 충전 기능이 탑재되고 있다. 근거리 통신은 보안 문제를 해결하려는 측면에서, 무선 충전은 사용자의 편리성 측면에서 근거리 통신과 무선 충전 기능을 함께 휴대 단말기에 탑재되고 있으며, 이에 대한 연구 개발이 지속적으로 진행되고 있다. 그런데, 근거리 통신 및 무선 충전 기능을 동시에 위해서는 휴대 단말기에 근거리 통신과 무선 충전을 위한 각각의 코일을 탑재하여야 하는바, 휴대 단말기의 소형성에 비추어 두 가지 기능을 함께 탑재하는 데 어려움이 있다.In recent years, various mobile terminals including mobile phones are equipped with a local communication function and a wireless charging function. In order to solve the security problem in the short distance communication, the wireless charging is installed in the mobile terminal together with the short distance communication and the wireless charging function in terms of convenience of the user, and the research and development thereof is continuously being carried out. However, in order to simultaneously perform the short-range communication and the wireless charging function, the coils for short-distance communication and wireless charging must be mounted on the portable terminal, and it is difficult to mount the two functions together in view of the compactness of the portable terminal.

근거리 통신 안테나 및 무선 충전 안테나를 제작하기 위해서는 각각 별도의 자성 시트를 사용해야 한다. 하지만 휴대 단말기는 그 크기가 작기 때문에 1 개의 자성 시트를 사용할 필요가 있으며 이에 대한 요청이 증대되고 있다. 그러나 1 개의 자성 시트를 사용하는 경우에는 근거리 통신 및 무선 충전에 필요한 자성 시트의 특성을 모두 만족시키기 어려우며 여러 가지 문제점이 발생할 수 있다. To manufacture the short-range communication antenna and the wireless charging antenna, a separate magnetic sheet must be used. However, since the size of the portable terminal is small, it is necessary to use one magnetic sheet and the demand for the magnetic sheet is increasing. However, when one magnetic sheet is used, it is difficult to satisfy all the characteristics of the magnetic sheet necessary for short-range communication and wireless charging, and various problems may occur.

구체적으로, 근거리 통신과 무선 충전 두 기능 모두 전자기장을 활용하는 공통점을 갖고 있으나, 서로 사용하는 주파수가 서로 다르다. 즉 일반적으로 근거리 통신에는 13.56MHz 주파수를 이용하고 무선 충전에는 100~200 kHz를 이용하는데, 근거리 통신용 안테나의 통신방식과 무선 충전용 안테나에 필요한 특성을 한 개의 층(layer)으로 구성하기 위해서는 이 두 주파수에서의 특성을 모두 만족해야 한다는 점으로부터 여러 가지 문제점이 발생할 수 있다.Specifically, both short-range communication and wireless charging have common features that use electromagnetic fields, but they use different frequencies. In other words, generally, a frequency of 13.56 MHz is used for short-range communication and a frequency of 100 to 200 kHz is used for wireless charging. In order to configure the communication method of the short-range communication antenna and the characteristics required for the wireless- It is necessary to satisfy all of the characteristics at the frequency.

첫째, 현재 가장 널리 사용되는 근거리 통신용(13.56MHz) 시트로는 Ni-Zn ferrite가 사용되고 있는데, 이를 근거리 통신 및 무선 충전 동시 구현하는 1 장의 시트로 사용하는 경우 Ni-Zn ferrite 시트는 무선 충전 주파수 영역에서는 투자율 및 포화자속밀도 등이 너무 낮기 때문에 무선 충전에 필요한 전자기적 특성을 만족시키기 위하여는 시트의 두께가 두꺼워져야 한다는 단점이 있다. First, Ni-Zn ferrite is used as the most widely used short-range communication (13.56MHz) sheet. When it is used as a sheet for short-range communication and wireless charging, The permeability and the saturation magnetic flux density are so low that the thickness of the sheet must be increased to satisfy the electromagnetic characteristics required for wireless charging.

둘째, 현재 무선 충전용 시트로는 Mn-Zn ferrite가 사용되고 있는데, 이를 근거리 통신 및 무선 충전 동시 구현용 1 장의 시트로 사용하는 경우에는 13.56MHz 영역에서 투자율의 변화가 많아 근거리 통신 특성을 구현하기 어렵다.Secondly, Mn-Zn ferrite is currently used as a wireless rechargeable sheet. If it is used as a single sheet for simultaneous local communication and wireless charging, it is difficult to realize near-field communication characteristics due to a large variation of permeability in the 13.56 MHz region .

셋째, 대안으로 금속 시트를 사용할 수도 있는데, 이 경우 근거리 통신과 무선 충전 기능을 만족시키기 위하여는 Ferrite 재료를 사용하는 경우와 비교하여 두께가 두꺼워진다는 문제점이 있다. 구체적으로 페라이트 시트를 사용하는 경우에는 그 시트의 두께가 50~100 ㎛ 이나 금속 시트를 사용하는 경우에는 그 두께가 120~250㎛ 가 될 수 있다.Third, a metal sheet may be used as an alternative. In this case, in order to satisfy the local communication and the wireless charging function, the thickness is thicker than the case of using the ferrite material. Specifically, when a ferrite sheet is used, the thickness of the sheet is 50 to 100 mu m, and when a metal sheet is used, the thickness of the sheet can be 120 to 250 mu m.

최근 휴대폰을 비롯한 휴대용 기기에 근거리 통신과 무선 충전을 동시에 구현하는 하이브리드 기능이 대두되었으나, 현실적으로는 협소한 공간 문제로 두 기능을 작은 공간에 집약시키고, 각각의 효율을 그대로 구현해야 하는 설계상 어려움이 있다.Recently, a hybrid function that realizes both short-distance communication and wireless charging in handheld devices including mobile phones has emerged. However, in reality, it is difficult to design two functions in a small space and implement each efficiency as it is due to a narrow space problem have.

대한민국공개특허공보 10-2013-0000926Korean Patent Publication No. 10-2013-0000926

본 발명은 100~200 kHz의 주파수 영역에서 이루어지는 무선 충전을 할 수 있고 또한 동시에 13.56MHz의 주파수에서 근거리 통신을 할 수 있는 무선 충전 및 근거리 통신을 동시에 구현할 수 있는 하이브리드 자성시트 및 이를 포함하는 하이브리드 전자부품 모듈을 제공하고자 한다.The present invention relates to a hybrid magnetic sheet capable of wireless charging in a frequency range of 100 to 200 kHz and simultaneously capable of short-distance communication at a frequency of 13.56 MHz, and a hybrid magnetic sheet Component module.

본 발명의 일 실시형태는 무선 충전용 제1 자성 영역 및 상기 제1 영역을 둘러싼 근거리 통신용 제2 자성 영역을 포함하는 무선 충전 및 근거리 통신 동시 구현용 하이브리드 자성시트일 수 있다.One embodiment of the present invention may be a hybrid magnetic sheet for simultaneous wireless charging and local communication including a first magnetic region for wireless charging and a second magnetic region for short-range communication surrounding the first region.

본 실시형태의 제1 측면으로, 제1 자성 영역은 망간-아연계 페라이트 소결체이고, 제2 자성 영역은 니켈-아연계 페라이트 소결체일 수 있다. In the first aspect of the present embodiment, the first magnetic region may be a manganese-zinc based ferrite sintered body, and the second magnetic region may be a nickel-zinc based ferrite sintered body.

망간-아연계 페라이트 소결체는 망간-아연계 페라이트 98.0~99.9 중량% 및 제1 첨가제 0.01~0.5 중량%를 포함할 수 있고, 망간-아연계 페라이트는 산화철(Fe2O3) 30~65 몰%, 산화망간(MnO) 10~40 몰% 및 산화아연(ZnO) 10~40 몰%를 포함하는 조성물을 소결하여 제조될 수 있다. The manganese-zinc based ferrite sintered body may contain 98.0 to 99.9 wt% of manganese-zinc based ferrite and 0.01 to 0.5 wt% of the first additive. The manganese-zinc based ferrite may include 30 to 65 mol% of iron oxide (Fe 2 O 3 ) 10 to 40 mol% of manganese oxide (MnO) and 10 to 40 mol% of zinc oxide (ZnO).

제1 첨가제로는 Bi2O3, V2O5, ZrO2, Cr2O3, SiO2, CaCO3, Co2O3 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다. As the first additive, at least one selected from the group consisting of Bi 2 O 3 , V 2 O 5 , ZrO 2 , Cr 2 O 3 , SiO 2 , CaCO 3 , Co 2 O 3 and combinations thereof may be used.

니켈-아연계 페라이트 소결체는 니켈-아연계 페라이트 98.0~99.9 중량% 및 제2 첨가제 0.01~0.5 중량%를 포함할 수 있다. 니켈-아연계 페라이트는 산화철(Fe2O3) 30~65 몰%, 산화아연(ZnO) 10~40 몰%, 산화니켈(NiO) 10~40 몰% 및 산화구리(CuO) 5~20 몰%를 포함하는 조성물을 소결하여 제조될 수 있다. The nickel-zinc-based ferrite sintered body may include 98.0 to 99.9 wt% of nickel-zinc based ferrite and 0.01 to 0.5 wt% of the second additive. The nickel-zinc-based ferrite is composed of 30 to 65 mol% of iron oxide (Fe 2 O 3 ), 10 to 40 mol% of zinc oxide (ZnO), 10 to 40 mol% of nickel oxide (NiO) and 5 to 20 mol of copper oxide % ≪ / RTI > by weight of the composition.

제2 첨가제로는 Bi2O3, V2O5, ZrO2, Cr2O3, SiO2, CaCO3, Co2O3 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다. As the second additive, at least one selected from the group consisting of Bi 2 O 3 , V 2 O 5 , ZrO 2 , Cr 2 O 3 , SiO 2 , CaCO 3 , Co 2 O 3 and combinations thereof may be used.

본 실시형태의 제2 측면으로, 제1 자성 영역은 금속-고분자 복합자성체이고, 제2 자성 영역은 니켈-아연계 페라이트 소결체일 수 있다. In the second aspect of the present embodiment, the first magnetic region may be a metal-polymer composite magnetic body, and the second magnetic region may be a nickel-zinc-based ferrite sintered body.

금속-고분자 복합자성체는 자성금속, 고분자 수지 및 필러를 포함할 수 있다. 자성금속은 Fe-Si-Cr계 합금, Fe-Si-Al계 합금, Fe-B-Si계 합금, Fe-Ni-Mo계 합금 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹에서 선택된 1 종 이상을 포함할 수 있고, Fe-Si-Cr계 합금은 Fe 80~90 wt%, Si 0.01~15 wt% 및 Cr 0.01~20 wt% 을 포함하고, Fe-Si-Al계 합금은 Fe 80~90 wt%, Si 5~15 wt% 및 Al 5~15 wt% 을 포함하고, Fe-B-Si계 합금은 Fe 70~90 wt%, B 5~30 wt% 및 Si 0.01~20 wt% 을 포함하고, Fe-Ni-Mo계 합금은 Fe 20~60 wt%, Ni 30~80 wt% 및 Mo 0.01~5 wt% 을 포함할 수 있다. 필러로는 Bi2O3, V2O5, ZrO2, Cr2O3, SiO2, CaCO3, Co2O3 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다. 금속-고분자 복합자성체 중 자성금속의 함량은 금속-고분자 복합자성체 전체 중량 대비 50~95 중량% 일 수 있다. 고분자 수지는 규소 결합을 가지는 수지, 우레탄 결합을 가지는 수지, 이미드 결합을 가지는 수지 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있으며, 구체적으로는 실리콘 수지를 포함할 수 있다. The metal-polymer composite magnetic body may include a magnetic metal, a polymer resin, and a filler. The magnetic metal may include at least one selected from the group consisting of Fe-Si-Cr alloy, Fe-Si-Al alloy, Fe-B-Si alloy, Fe-Ni-Mo alloy, And the Fe-Si-Cr alloy contains 80 to 90 wt% of Fe, 0.01 to 15 wt% of Si and 0.01 to 20 wt% of Cr, the Fe-Si- 5 to 15 wt% and Al 5 to 15 wt%, and the Fe-B-Si alloy contains 70 to 90 wt% of Fe, 5 to 30 wt% of B and 0.01 to 20 wt% of Si, The Ni-Mo based alloy may contain 20 to 60 wt% of Fe, 30 to 80 wt% of Ni and 0.01 to 5 wt% of Mo. As the filler, at least one selected from the group consisting of Bi 2 O 3 , V 2 O 5 , ZrO 2 , Cr 2 O 3 , SiO 2 , CaCO 3 , Co 2 O 3 and combinations thereof can be used. The content of the magnetic metal in the metal-polymer composite magnetic body may be 50 to 95% by weight based on the total weight of the metal-polymer composite magnetic body. The polymer resin may include at least one member selected from the group consisting of a resin having a silicon bond, a resin having a urethane bond, a resin having an imide bond, and a combination thereof, and may specifically include a silicone resin.

니켈-아연계 페라이트 소결체는 니켈-아연계 페라이트 98.0~99.9 중량% 및 제2 첨가제 0.01~0.5 중량%를 포함할 수 있다. 니켈-아연계 페라이트는 산화철(Fe2O3) 30~65 몰%, 산화아연(ZnO) 10~40 몰%, 산화니켈(NiO) 10~40 몰% 및 산화구리(CuO) 5~20 몰%를 포함하는 조성물을 소결하여 제조될 수 있다. 제2 첨가제로는 Bi2O3, V2O5, ZrO2, Cr2O3, SiO2, CaCO3, Co2O3 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다.The nickel-zinc-based ferrite sintered body may include 98.0 to 99.9 wt% of nickel-zinc based ferrite and 0.01 to 0.5 wt% of the second additive. The nickel-zinc-based ferrite is composed of 30 to 65 mol% of iron oxide (Fe 2 O 3 ), 10 to 40 mol% of zinc oxide (ZnO), 10 to 40 mol% of nickel oxide (NiO) and 5 to 20 mol of copper oxide % ≪ / RTI > by weight of the composition. As the second additive, at least one selected from the group consisting of Bi 2 O 3 , V 2 O 5 , ZrO 2 , Cr 2 O 3 , SiO 2 , CaCO 3 , Co 2 O 3 and combinations thereof may be used.

본 발명의 다른 실시형태는 상기 실시형태의 하이브리드 자성시트; 및 하이브리드 자성시트의 일면에 형성된 하이브리드 코일층;을 포함하고, 하이브리드 코일층은 하이브리드 자성시트의 제2 자성 영역에 대응되는 근거리 통신용 코일, 및 하이브리드 자성시트의 제1 자성 영역에 대응되도록 상기 근거리 통신용 코일 내의 면 영역에 형성된 무선 충전용 코일을 포함하는 무선 충전 및 근거리 통신 동시 구현용 하이브리드 전자부품 모듈일 수 있다.Another embodiment of the present invention is a hybrid magnetic sheet of the above-described embodiment; And a hybrid coil layer formed on one surface of the hybrid magnetic sheet, wherein the hybrid coil layer includes a short-distance communication coil corresponding to a second magnetic region of the hybrid magnetic sheet, and a short- And a hybrid electronic component module for simultaneous wireless charging and local communication including a wireless charging coil formed in a surface area in the coil.

하이브리드 자성시트의 타면에 열확산층이 형성될 수 있으며, 열확산층은 하이브리드 자성시트의 제1 영역에만 형성될 수도 있다. 또한 열확산층 상에는 전자파 차폐층이 형성될 수도 있다.A thermal diffusion layer may be formed on the other surface of the hybrid magnetic sheet, and the thermal diffusion layer may be formed only on the first region of the hybrid magnetic sheet. An electromagnetic wave shielding layer may also be formed on the thermal diffusion layer.

하이브리드 자성시트의 타면에 직접 전자파 차폐층이 형성될 수 있다.The electromagnetic shielding layer can be formed directly on the other surface of the hybrid magnetic sheet.

본 발명에 의하면, 1 장의 시트에 근거리 통신의 최고 성능 시트와 무선 충전의 최고 성능 시트를 융합하여, 개별 성능을 극대화하여 제조 비용 절감 및 설계의 용이성을 확보할 수 있다.According to the present invention, it is possible to maximize the individual performance by fusing the highest performance sheet for short-range communication and the highest-performance sheet for wireless charging to one sheet, thereby reducing manufacturing cost and facilitating designing.

근거리 통신 및 무선 충전 각 기능에 최적화된 하이브리드 자성시트를 사용함으로써, 1개 시트로 구현된 시트보다 근거리 통신은 인식거리의 확보가 용이하고 무선 통신은 전력 전환 효율을 극대화할 수 있고, 두께를 1/3배 이하 줄일 수 있다. 최적화 설계로 시트 두께 60 마이크로미터로 제조할 수 있어, 기존 제품 200 마이크로미터에 비해 30% 수준으로 얇게 제품을 구현할 수 있으므로 두께 경쟁인 스마트폰에 최적화된 제품을 구현할 수 있다. By using a hybrid magnetic sheet optimized for short-range communication and wireless charging functions, it is possible to secure the recognition distance in short-distance communication rather than a sheet implemented in one sheet, maximize power conversion efficiency in wireless communication, / 3 times or less. It can be manufactured with a sheet thickness of 60 micrometers by optimizing design, and it is possible to realize a product that is thinner than 30 micrometer compared with the existing product 200 micrometer.

또한 열확산층을 형성하는 경우에는 무선 충전시 발생하는 열을 즉시 분산시킴으로써 특성 열화를 최소화할 수 있고, 무선 충전 기동시 발생되는 열을 빠르게 분산시킴으로써 열에 의한 전력 전환 효율의 감소를 최소화할 수 있다.In addition, in the case of forming a thermal diffusion layer, it is possible to minimize the deterioration of characteristics by immediately dispersing the heat generated during the wireless charging, and it is possible to minimize the decrease in the power conversion efficiency due to heat by rapidly dispersing the heat generated during the wireless charging operation.

하이브리드 자성시트를 사용함으로 인하여 근거리 통신의 인식 거리를 확보할 수 있고, 무선 충전의 효율을 극대화할 수 있다. 또한 동일한 소재의 1 장의 시트를 사용하는 경우와 비교하여 얇으면서도 복합 기능이 탑재된 고기능 및 저가격을 실현할 수 있다.By using the hybrid magnetic sheet, it is possible to secure the recognition distance of the short distance communication and to maximize the efficiency of wireless charging. In addition, compared with the case of using one sheet of the same material, it is possible to realize a high function and a low cost with a thin composite function.

본 발명에 따른 하이브리드 자성시트에 하이브리드 코일(안테나) 패턴을 적층한 전자부품은 근거리 통신과 무선 충전 기능을 가지는 모바일 폰에 장착하여 사용할 수 있다. 근거리 통신용 코일(안테나)을 금속재질의 밧데리 케이스에 부착하여 사용하는 경우에는 자성시트를 사용하여 인식거리를 증가시킬 수 있다.An electronic part in which a hybrid coil (antenna) pattern is laminated on the hybrid magnetic sheet according to the present invention can be used in a mobile phone equipped with a short distance communication and a wireless charging function. In the case of using a coil for short distance communication (antenna) attached to a metallic battery case, the magnetic distance can be increased by using a magnetic sheet.

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 무선 통신 및 근거리 통신 동시 구현용 하이브리드 자성시트에 관한 모식도이다(A: 사시도, B: 분해사시도, C: 평면도).
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 무선 충전 및 근거리 통신 동시 구현용 하이브리드 전자부품 모듈의 단면을 나타내는 모식도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 무선 충전 및 근거리 통신 동시 구현용 하이브리드 전자부품 모듈의 하이브리드 코일(안테나)의 평면을 나타내는 모식도이다.
도 4~6은 본 발명의 일 실시형태에 따른 무선 충전 및 근거리 통신 동시 구현용 하이브리드 전자부품 모듈의 단면을 나타내는 모식도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic diagram of a hybrid magnetic sheet for simultaneous implementation of wireless communication and local area communication according to an embodiment of the present invention (A: perspective view, B: exploded perspective view, and C: plan view).
2 is a schematic diagram showing a cross-section of a hybrid electronic component module for simultaneous implementation of wireless charging and local communication according to an embodiment of the present invention.
3 is a schematic diagram showing a plane of a hybrid coil (antenna) of a hybrid electronic component module for simultaneous wireless charging and local communication according to an embodiment of the present invention.
Figs. 4 to 6 are schematic diagrams showing cross sections of a hybrid electronic component module for simultaneous implementation of wireless charging and local communication according to an embodiment of the present invention. Fig.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 본 발명의 실시 형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시 형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The embodiments of the present invention can be modified into various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. Furthermore, embodiments of the present invention are provided to more fully explain the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the shapes and sizes of the elements in the drawings may be exaggerated for clarity of description, and the elements denoted by the same reference numerals in the drawings are the same elements.

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 무선 통신 및 근거리 통신 동시 구현용 하이브리드 자성시트에 관한 모식도이다(A: 사시도, B: 분해사시도, C: 평면도). 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시형태는 무선 충전용 제1 자성 영역(12) 및 제1 자성 영역(12)을 둘러싼 근거리 통신용 제2 자성 영역(14)을 포함하는 무선 충전 및 근거리 통신 동시 구현용 하이브리드 자성시트(10)일 수 있다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic diagram of a hybrid magnetic sheet for simultaneous implementation of wireless communication and local area communication according to an embodiment of the present invention (A: perspective view, B: exploded perspective view, and C: plan view). 1, an embodiment of the present invention is a wireless charging and short-range communication system including a first magnetic region 12 for wireless charging and a second magnetic region 14 for short-range communication surrounding the first magnetic region 12, And may be a hybrid magnetic sheet 10 for simultaneous implementation.

무선 통신 및 근거리 통신에 있어서 자성시트의 기능에 대하여 설명하면 다음과 같다. 근거리 무선 통신 및 무선 충전 기술은 모두 전자기장 유도 원리를 이용하는 기술인데, 무선 충전 및 근거리 통신이 이루어지기 위하여는 외부 코일(안테나)에서 유도된 전자기장이 휴대전화 등 전자부품 내에 장착된 코일(안테나)의 내부를 통과(쇄교)해야 한다. 그런데 코일(안테나)에 금속체에 근접되어 있으면 전자기장이 코일을 통과하지 못하고 이로 인하여 전자기장 유도에 의한 에너지 전달이 이루어지지 않아 근거리 통신 및 무선 충전이 제대로 이루어지지 않을 수 있다. 특히, 휴대폰은 좁은 공간에 배터리 등의 금속 반사면이 안테나에 근접하여 장착되어 있고, 최근 휴대폰이 초박형 구조로 변하면서 이러한 문제점이 더욱 심화되고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 시트 형태의 자성 재료를 삽입하여 전자기장의 이동 경로를 확보하고 있다.The functions of the magnetic sheet in the wireless communication and the short distance communication will be described as follows. In order to perform wireless charging and short distance communication, electromagnetic fields derived from an external coil (antenna) are transmitted to a coil (antenna) It must pass through (interlink) inside. However, if the coil (antenna) is close to the metallic body, the electromagnetic field can not pass through the coil. As a result, energy can not be transmitted due to induction of electromagnetic field, and local communication and wireless charging may not be performed properly. Particularly, in a mobile phone, a metal reflection surface such as a battery is mounted close to the antenna in a narrow space, and recently, the problem is further intensified as the mobile phone becomes an ultra-thin structure. In order to solve such a problem, a magnetic path of the electromagnetic field is secured by inserting a magnetic material in a sheet form.

공간적 제약으로 인하여 근거리 통신 기능 및 무선 충전 기능을 동시에 구현하기 위하여는 무선 충전용 평면 코일(안테나)(22)를 내부에 형성하고 근거리 통신용 평면 코일(안테나)(24)을 외각에 형성한 하이브리드 코일(안테나)(20)을 사용할 수 있다(도 3 참조).In order to realize the short-distance communication function and the wireless charging function simultaneously due to the space restriction, a hybrid coil (antenna) 22 for charging is formed inside and a hybrid coil (antenna) 24 for short- (Antenna) 20 (see Fig. 3).

본 실시형태는 하이브리드 코일(안테나)에 대응하도록 내부(제1 자성 영역(12)) 및 외부(제2 자성 영역(14))에 서로 다른 자성재료를 사용하는 하이브리드 자성시트를 사용하는 것을 특징으로 한다. 즉, 1 장의 자성시트의 외곽부를 근거리 통신용 코일(안테나)에 대응하는 영역(14)으로 형성하여 근거리 통신의 기능을 극대화하고, 내부에는 무선 충전용 코일(안테나)에 대응하는 영역(12)으로 형성하여 무선 충전의 기능을 극대화하는 것을 특징으로 한다. 이는 근거리 통신 및 무선 충전의 두 기능을 좁은 면적에 탑재하기에 적합한 구조이다. The present embodiment is characterized by using a hybrid magnetic sheet using different magnetic materials for the inside (first magnetic region 12) and outside (second magnetic region 14) so as to correspond to the hybrid coil (antenna) do. That is, the outer periphery of one magnetic sheet is formed into a region 14 corresponding to a cooperative antenna for short-range communication to maximize the function of short-distance communication, and a region 12 corresponding to a wireless charging coil (antenna) Thereby maximizing the function of wireless charging. This is a structure suitable for mounting two functions of local communication and wireless charging in a small area.

한 장(1개 층)의 자성시트 외곽에는 근거리 통신에 최적화된 시트를 배치하고, 안쪽에는 무선 통신에 최적화된 시트를 배치하는 하이브리드 자성시트를 구성함으로써 인식 거리 설계를 용이하게 하고 시트의 두께를 감소시킬 수 있다. 즉, 근거리 통신의 인식 거리 확보와 무선 충전의 효율을 극대화하는 하이브리 코일(안테나)에 최적화된 하이브리드 자성시트를 제공할 수 있다.
A hybrid magnetic sheet for placing a sheet optimized for short-distance communication and a sheet optimized for radio communication inside a single sheet (one layer) facilitates the design of the recognition distance, . That is, it is possible to provide a hybrid magnetic sheet optimized for a hybrid coil (antenna) that maximizes the efficiency of wireless charging and securing the recognition distance of the short distance communication.

본 실시형태의 제1 측면으로, 제1 자성 영역(12)은 망간-아연계 페라이트 소결체이고, 제2 자성 영역(14)은 니켈-아연계 페라이트 소결체일 수 있다. In the first aspect of the present embodiment, the first magnetic region 12 may be a manganese-zinc based ferrite sintered body, and the second magnetic region 14 may be a nickel-zinc based ferrite sintered body.

자성시트로서 망간-아연계 페라이트 소결체를 사용하는 경우 100~200kHz 에서의 무선 충전 기능을 극대화할 수 있고, 자성시트로서 니켈-아연계 페라이트 소결체를 사용하는 경우 13.56MHz에서의 근거리 통신의 기능을 극대화할 수 있다. 본 측면의 하이브리드 자성시트(10)는 망간-아연계 페라이트 소결체를 자성시트의 내부(12)에 형성하고, 니켈-아연계 페라이트 소결체를 자성시트의 외각(14)에 형성함으로써 무선 충전 및 근거리 통신 기능 모두를 극대화할 수 있다.When the manganese-zinc ferrite sintered body is used as the magnetic sheet, the wireless charging function at 100 to 200 kHz can be maximized, and when the nickel-zinc ferrite sintered body is used as the magnetic sheet, the function of the short distance communication at the frequency of 13.56 MHz is maximized can do. The hybrid magnetic sheet 10 of this aspect has a structure in which a manganese-zinc based ferrite sintered body is formed on the inner side 12 of the magnetic sheet and a nickel-zinc based ferrite sintered body is formed on the outer side 14 of the magnetic sheet, All functions can be maximized.

망간-아연계 페라이트 소결체는 망간-아연계 페라이트 98.0~99.9 중량% 및 제1 첨가제 0.01~0.5 중량%를 포함할 수 있다. The manganese-zinc-based ferrite sintered body may contain 98.0 to 99.9 wt% of manganese-zinc based ferrite and 0.01 to 0.5 wt% of the first additive.

망간-아연계 페라이트는 산화철(Fe2O3) 30~65 몰%, 산화망간(MnO) 10~40 몰% 및 산화아연(ZnO) 10~40 몰%를 포함하는 조성물을 질소 분위기 또는 질소 및 산소의 혼합 분위기하, 800~1350에서 1~8 시간 동안 소결하여 제조될 수 있다. 산화철, 산화망간 및 산화아연을 포함하는 조성물 자체는 자성을 띠지 않지만, 소결 과정을 거치면서 자성을 띠는 망간-아연계 페라이트가 형성될 수 있다. The manganese-zinc-based ferrite is a composition comprising 30 to 65 mol% of iron oxide (Fe 2 O 3 ), 10 to 40 mol% of manganese oxide (MnO) and 10 to 40 mol% of zinc oxide (ZnO) Oxygen and sintering at 800 to 1350 for 1 to 8 hours. The composition including iron oxide, manganese oxide, and zinc oxide is not magnetic, but a manganese-zinc ferrite that is magnetized while sintering can be formed.

제1 첨가제로는 Bi2O3, V2O5, ZrO2, Cr2O3, SiO2, CaCO3, Co2O3 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다. 제1 첨가제를 첨가함으로써, 주파수 특성을 개선할 수 있고, quality factor (Q factor)의 첨예도를 향상시켜 충전 효율을 향상시킬 수 있다. 다만 다수의 첨가제가 첨가되는 경우에는 첨가제 간 상호 작용 등으로 인하여 상기 기재된 특성이 일률적으로 발휘되는 것은 아니며 항상 조성을 전체적으로 고려해야 한다.As the first additive, at least one selected from the group consisting of Bi 2 O 3 , V 2 O 5 , ZrO 2 , Cr 2 O 3 , SiO 2 , CaCO 3 , Co 2 O 3 and combinations thereof may be used. By adding the first additive, the frequency characteristics can be improved and the sharpness of the quality factor (Q factor) can be improved to improve the charging efficiency. However, when a large number of additives are added, the above-described characteristics are not uniformly exhibited due to the interaction between the additives, and the composition should always be considered in its entirety.

니켈-아연계 페라이트 소결체는 니켈-아연계 페라이트 98.0~99.9 중량% 및 제2 첨가제 0.01~0.5 중량%를 포함할 수 있다. The nickel-zinc-based ferrite sintered body may include 98.0 to 99.9 wt% of nickel-zinc based ferrite and 0.01 to 0.5 wt% of the second additive.

니켈-아연계 페라이트는 산화철(Fe2O3) 30~65 몰%, 산화아연(ZnO) 10~40 몰%, 산화니켈(NiO) 10~40 몰% 및 산화구리(CuO) 5~20 몰%를 포함하는 조성물을 대기 분위기, 700~1200에서 1~8 시간 동안 소결하여 제조될 수 있다. 산화철, 산화아연, 산화니켈 및 산화구리를 포함하는 조성물 자체는 자성을 띠지 않지만, 소결 과정을 거치면서 자성을 띠는 니켈-아연계 페라이트가 형성될 수 있다. The nickel-zinc-based ferrite is composed of 30 to 65 mol% of iron oxide (Fe 2 O 3 ), 10 to 40 mol% of zinc oxide (ZnO), 10 to 40 mol% of nickel oxide (NiO) and 5 to 20 mol of copper oxide % Of the composition is sintered at 700 to 1200 for 1 to 8 hours in an air atmosphere. The composition itself containing iron oxide, zinc oxide, nickel oxide and copper oxide is not magnetic but may be formed of a ferrite magnetized with magnetism through sintering.

제2 첨가제로는 Bi2O3, V2O5, ZrO2, Cr2O3, SiO2, CaCO3, Co2O3 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다. 제2 첨가제에 관한 사항은 제1 첨가제의 경우와 동일하다.As the second additive, at least one selected from the group consisting of Bi 2 O 3 , V 2 O 5 , ZrO 2 , Cr 2 O 3 , SiO 2 , CaCO 3 , Co 2 O 3 and combinations thereof may be used. The matters relating to the second additive are the same as those of the first additive.

본 제1 측면에 따라 제1 및 제2 자성 영역을 모두 페라이트를 사용하는 경우에는, 후술하는 제2 측면의 제1 영역을 금속-고분자 자성복합체를 사용하는 경우와 비교하여, 더 얇게 제조할 수 있고 더 우수한 효율을 나타낼 수 있다.
According to the first aspect, when the ferrite is used for both the first and second magnetic regions, the first region of the second side to be described later can be made thinner as compared with the case of using the metal-polymer magnetic composite And can exhibit better efficiency.

본 실시형태의 제2 측면으로, 제1 자성 영역(12)은 금속-고분자 복합자성체이고, 제2 자성 영역(14)은 니켈-아연계 페라이트 소결체일 수 있다. 금속-고분자 복합자성체는 자성금속, 고분자 수지 및 필러를 포함할 수 있다. In the second aspect of the present embodiment, the first magnetic region 12 may be a metal-polymer composite magnetic body, and the second magnetic region 14 may be a nickel-zinc based ferrite sintered body. The metal-polymer composite magnetic body may include a magnetic metal, a polymer resin, and a filler.

본 측면은 자성시트 외곽(14)에는 근거리 통신에 최적화된 시트로서 니켈-아연계 페라이트를 배치한다는 점은 제1 측면과 동일하지만, 자성시트 안쪽(12)에는 무선 통신에 최적화된 시트로서 금속-고분자 복합자성체를 사용하여 한 장(1개 층)의 하이브리드 자성시트(10)를 구성한다는 점을 특징으로 한다. 즉 무선 충전 기능의 최적화를 위하여 금속-고분자 복합자성체를 사용할 수 있다. This aspect is the same as the first aspect in that nickel-zinc ferrite is disposed as a sheet optimized for short-distance communication in the magnetic sheet outer side 14, but the inner side of the magnetic sheet 12 is provided with a metal- (One layer) of the hybrid magnetic sheet 10 is formed by using the polymer composite magnetic material. That is, metal-polymer composite magnetic materials can be used for optimizing the wireless charging function.

금속-고분자 복합자성체의 자성금속은 Fe-Si-Cr계 합금, Fe-Si-Al계 합금, Fe-B-Si계 합금, Fe-Ni-Mo계 합금 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹에서 선택된 1 종 이상을 포함할 수 있고, Fe-Si-Cr계 합금은 Fe 80~90 wt%, Si 0.01~15 wt% 및 Cr 0.01~20 wt% 을 포함하고, Fe-Si-Al계 합금은 Fe 80~90 wt%, Si 5~15 wt% 및 Al 5~15 wt% 을 포함하고, Fe-B-Si계 합금은 Fe 70~90 wt%, B 5~30 wt% 및 Si 0.01~20 wt% 을 포함하고, Fe-Ni-Mo계 합금은 Fe 20~60 wt%, Ni 30~80 wt% 및 Mo 0.01~5 wt% 을 포함할 수 있다. The magnetic metal of the metal-polymer composite magnetic body is selected from the group consisting of Fe-Si-Cr alloy, Fe-Si-Al alloy, Fe-B-Si alloy, Fe-Ni-Mo alloy, And the Fe-Si-Cr alloy includes Fe 80 to 90 wt%, Si 0.01 to 15 wt% and Cr 0.01 to 20 wt%, and the Fe-Si-Al alloy includes Fe 80 Wherein the Fe-B-Si-based alloy contains 70 to 90 wt% of Fe, 5 to 30 wt% of B, 0.01 to 20 wt% of Si, and 5 to 15 wt% of Al, And the Fe-Ni-Mo based alloy may contain 20 to 60 wt% of Fe, 30 to 80 wt% of Ni and 0.01 to 5 wt% of Mo.

금속-고분자 복합자성체 중 자성금속의 함량은 금속-고분자 복합자성체 전체 중량 대비 50~95 중량% 일 수 있다. 자성 금속의 함량이 50 중량% 보다 작은 경우에는 투자율이 낮아져 무선 충전의 효율이 저하될 수 있고, 95 중량% 보다 큰 경우에는 고분자의 함량이 지나치게 적기 때문에 금속 분말 입자 간 결합이 약하여 시트를 성형하더라도 그 형태를 유지할 수 없다는 문제가 있다. The content of the magnetic metal in the metal-polymer composite magnetic body may be 50 to 95% by weight based on the total weight of the metal-polymer composite magnetic body. If the content of the magnetic metal is less than 50% by weight, the permeability may be lowered and the efficiency of the cordless charging may deteriorate. When the content of the magnetic metal is more than 95% by weight, the content of the polymer is too small, There is a problem that the form can not be maintained.

고분자 수지로는 규소 결합을 가지는 수지, 우레탄 결합을 가지는 수지, 이미드 결합을 가지는 수지 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있으며, 구체적으로는 실리콘 수지를 사용할 수 있다. As the polymer resin, at least one selected from the group consisting of a resin having a silicon bond, a resin having a urethane bond, a resin having an imide bond, and a combination thereof can be used. Specifically, a silicone resin can be used.

필러는 제1 첨가제와 동일한 물질을 사용할 수도 있으며, 따라서 필러의 기능 및 특성에 관한 사항은 제1 첨가제에 관하여 설명한 바와 동일하다.The filler may use the same material as the first additive, and therefore, the matters relating to the function and characteristics of the filler are the same as those described for the first additive.

제2 자성 영역(14)인 니켈-아연계 페라이트 소결체는 니켈-아연계 페라이트 98.0~99.9 중량% 및 제2 첨가제 0.01~0.5 중량%를 포함할 수 있다. The nickel-zinc based ferrite sintered body as the second magnetic region 14 may include 98.0 to 99.9 wt% of nickel-zinc based ferrite and 0.01 to 0.5 wt% of the second additive.

니켈-아연계 페라이트는 산화철(Fe2O3) 30~65 몰%, 산화아연(ZnO) 10~40 몰%, 산화니켈(NiO) 10~40 몰% 및 산화구리(CuO) 5~20 몰%를 포함하는 조성물을 소결하여 제조될 수 있다. 니켈-아연계 페라이트에 관한 사항은 앞에서 설명한 바와 동일하다. The nickel-zinc-based ferrite is composed of 30 to 65 mol% of iron oxide (Fe 2 O 3 ), 10 to 40 mol% of zinc oxide (ZnO), 10 to 40 mol% of nickel oxide (NiO) and 5 to 20 mol of copper oxide % ≪ / RTI > by weight of the composition. The matters relating to the nickel-zinc-based ferrite are the same as described above.

제2 첨가제는 제1 첨가제와 동일한 물질을 사용할 수도 있으며, 구체적으로는 Bi2O3, V2O5, ZrO2, Cr2O3, SiO2, CaCO3, Co2O3 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
The second additive may be the same material as the first additive. Specifically, Bi 2 O 3 , V 2 O 5 , ZrO 2 , Cr 2 O 3 , SiO 2 , CaCO 3 , Co 2 O 3, ≪ RTI ID = 0.0 > and / or < / RTI >

도 2는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 무선 충전 및 근거리 통신 동시 구현용 하이브리드 전자부품 모듈의 단면을 나타내는 모식도이다. 도 3은 본 발명의 다른 실시형태에 따른 무선 충전 및 근거리 통신 동시 구현용 하이브리드 전자부품 모듈의 하이브리드 코일(안테나)의 평면을 나타내는 모식도이다. 도 4~6은 본 발명의 다른 실시형태에 따른 무선 충전 및 근거리 통신 동시 구현용 하이브리드 전자부품 모듈의 하이브리드 전자부품 모듈의 다른 실시예를 모식적으로 나타내는 단면도이다.2 is a schematic diagram showing a cross section of a hybrid electronic component module for simultaneous implementation of wireless charging and local communication according to another embodiment of the present invention. 3 is a schematic diagram showing a plane of a hybrid coil (antenna) of a hybrid electronic component module for simultaneous wireless charging and local communication according to another embodiment of the present invention. 4 to 6 are cross-sectional views schematically showing another embodiment of a hybrid electronic component module of a hybrid electronic component module for simultaneous wireless charging and local communication according to another embodiment of the present invention.

도 2~6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시형태는 앞 실시형태의 하이브리드 자성시트(10) 및 하이브리드 자성시트(10)의 일면에 형성된 하이브리드 코일층(20)을 포함하는 무선 충전 및 근거리 통신 동시 구현용 하이브리드 모듈일 수 있다. 2 to 6, another embodiment of the present invention is a hybrid magnetic sheet 10 of the previous embodiment and a hybrid magnetic sheet 10 including a hybrid coil layer 20 formed on one surface of the hybrid magnetic sheet 10, And may be a hybrid module for simultaneous implementation.

하이브리드 코일층(20)은 근거리 통신용 코일(24)과 무선 충전용 코일(22)을 가지며, 근거리 통신용 코일은 하이브리드 자성시트(10)의 제2 자성영역(14)에 대응되어 평면 코일 형태로 형성되고, 무선 충전용 코일(22)은 하이브리드 자성시트(10)의 제1 자성 영역(12)에 대응되어 평면 코일 형태로 형성될 수 있다(도 4 참조). 즉, 하이브리드 코일층(20)에서 근거리 통신용 코일(24)은 외부에 형성되고, 내부에는 무선충전용 코일(22)이 형성될 수 있다. 근거리 통신용 코일(24)의 내부 면에 무선 충전용 코일(22)을 평면 코일 형태로 형성함으로써 코일을 형성하는데 필요한 공간을 줄일 수 있다. The hybrid coil layer 20 has a short distance communication coil 24 and a wireless charging coil 22 and the short distance communication coil is formed in the form of a plane coil corresponding to the second magnetic region 14 of the hybrid magnetic sheet 10 And the wireless charging coil 22 may be formed in the form of a plane coil corresponding to the first magnetic region 12 of the hybrid magnetic sheet 10 (see FIG. 4). That is, in the hybrid coil layer 20, the short distance communication coil 24 is formed on the outside and the wireless charging coil 22 can be formed on the inside. It is possible to reduce the space required for forming the coil by forming the wireless charging coil 22 on the inner surface of the short distance communication coil 24 in the form of a plane coil.

하이브리드 자성시트(10)의 타면에는 열확산층(30)이 형성될 수 있다. 열확산층(30)은 아크릴계 접착제를 사용하여 하이브리드 자성시트(10)에 부착될 수 있다. 열확산층(30)은 무선 충전 또는 근거리 통신 중에 하이브리드 자성시트(10)에서 발생하는 열을 외부로 방출시키는 통로 역할을 수행할 수 있다. A thermal diffusion layer 30 may be formed on the other surface of the hybrid magnetic sheet 10. The thermal diffusion layer 30 may be attached to the hybrid magnetic sheet 10 using an acrylic adhesive. The thermal diffusion layer 30 may serve as a path for discharging the heat generated from the hybrid magnetic sheet 10 to the outside during wireless charging or near field communication.

열확산층(30)은 열전도 물질, 고분자 수지 및 첨가제를 포함할 수 있다. 열전도 물질은 산화규소(SiO2), 알루미나(Al2O3, Al2O2), 산화마그네슘(MgO), 질화붕소(BN), 질화알루미늄(AlN), 카본 물질(그래파이트, 탄소나노튜브, 카본블랙) 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹에서 선택된 1 종 이상을 포함할 수 있다. 열전도 물질의 함량은 열확산층 중량 대비 50~95 중량% 일 수 있다.The thermal diffusion layer 30 may include a thermally conductive material, a polymer resin, and an additive. Thermal conductivity material is silicon oxide (SiO 2), alumina (Al 2 O 3, Al 2 O 2), magnesium oxide (MgO), boron nitride (BN), aluminum nitride (AlN), carbon materials (graphite, carbon nanotubes, Carbon black), and a combination thereof. The content of the thermally conductive material may be 50 to 95% by weight based on the weight of the thermal diffusion layer.

고분자 수지는 규소 결합을 가지는 수지, 우레탄 결합을 가지는 수지, 이미드 결합을 가지는 수지 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있으며, 구체적으로는 실리콘 수지를 포함할 수 있다. 첨가제는 가소제, 가교제, 경화제 등을 포함할 수 있다. 첨가제는 본 기술 분야에서 일반적으로 사용되는 물질을 사용할 수 있다. The polymer resin may include at least one member selected from the group consisting of a resin having a silicon bond, a resin having a urethane bond, a resin having an imide bond, and a combination thereof, and may specifically include a silicone resin. The additive may include a plasticizer, a crosslinking agent, a hardener, and the like. The additive may be a material commonly used in the art.

열확산층(30)은 다음과 같은 방법에 의하여 형성할 수 있다. 우선 열전도 물질, 고분자 수지 및 첨가제를 포함하는 조성물을 시트 형태로 제조할 수 있다. 경화제로서 열경화제를 사용하는 경우에는 열경화가 일어나기에 충분한 온도로 가열하여 열확산시트를 제작하고, 경화제로 UV 경화제를 사용하는 경우에는 UV를 조사하여 열확산시트를 제작할 수 있다. 제작된 열확산시트를 하이브리드 자성시트(10) 상에 접착제를 사용하여 부착할 수 있다. 이와 달리 하이브리드 자성시트(10) 상에 열확산 조성물을 직접 도포한 후 가열하거나 UV를 조사하여 그대로 경화시킴으로써 열확산층(30)을 형성할 수도 있다. The thermal diffusion layer 30 can be formed by the following method. First, a composition including a thermally conductive material, a polymer resin, and an additive may be prepared in the form of a sheet. When a heat curing agent is used as a curing agent, a thermal diffusion sheet is prepared by heating to a temperature sufficient for thermal curing to occur. When a UV curing agent is used as a curing agent, a thermal diffusion sheet can be prepared by irradiating UV. The produced thermal diffusion sheet can be adhered onto the hybrid magnetic sheet 10 using an adhesive. Alternatively, the thermal diffusion layer 30 may be formed by directly applying the thermal diffusion composition on the hybrid magnetic sheet 10, and then heating or curing the mixture by irradiation with UV.

열확산층(30)은 하이브리드 자성시트(10)의 전체 면을 커버하도록 형성될 수 있으며, 또한 하이브리드 자성시트(10)의 제1 자성 영역(12)에만 형성될 수도 있다(도 4 및 5 참조). 열확산층(30)이 하이브리드 자성시트(10)의 전체면에 형성된 경우에는 외부로의 방열효과가 보다 우수할 수 있다. 다만 방열 효과가 문제가 되지 않는다면 하이브리드 자성시트의 제1 영역(12)에만 열확산층(30)을 형성할 수도 있다. 이는 주로 무선 충전시 하이브리드 자성시트(10)의 제1 자성 영역(12)에서 열이 발생하기 때문이다. The thermal diffusion layer 30 may be formed to cover the entire surface of the hybrid magnetic sheet 10 and may be formed only in the first magnetic region 12 of the hybrid magnetic sheet 10 (see FIGS. 4 and 5) . When the thermal diffusion layer 30 is formed on the entire surface of the hybrid magnetic sheet 10, the heat radiating effect to the outside can be more excellent. However, if the heat radiation effect is not a problem, the thermal diffusion layer 30 may be formed only in the first region 12 of the hybrid magnetic sheet. This is because heat is generated in the first magnetic region 12 of the hybrid magnetic sheet 10 mainly during wireless charging.

또한, 열확산층(30) 상에는 전자파 차폐층(40)을 형성하여 전자파로 인한 간섭 효과를 감소시킴으로써 근거리 통신의 기능을 보다 향상시킬 수 있다. 하이브리드 자성시트(10) 상에 열확산층(30)을 형성하고 그 열확산층(30) 상에 전자파 차폐층(40)을 형성할 수도 있지만, 방열 기능이 필요하지 않은 경우에는 하이브리드 자성시트(10) 상에 직접 전자파 차폐층(40)을 형성할 수도 있다(도 2 및 6 참조). Further, the electromagnetic wave shielding layer 40 may be formed on the thermal diffusion layer 30 to reduce the interference effect due to electromagnetic waves, thereby further improving the function of short-range communication. It is possible to form the electromagnetic wave shielding layer 40 on the thermal diffusion layer 30 on the hybrid magnetic sheet 10 and to form the electromagnetic interference shielding layer 40 on the hybrid magnetic sheet 10, The electromagnetic wave shielding layer 40 may be formed directly on the substrate (see Figs. 2 and 6).

하이브리드 자성시트 제조 공정 중에서 하이브리드 자성시트 상에 열확산 시트를 형성함으로써 제조비용을 절감할 수 있고, 방열 효과를 향상시킬 수 있어 전자제품의 수명 및 신뢰성 향상에 기여할 수 있다.
By forming the thermal diffusion sheet on the hybrid magnetic sheet in the hybrid magnetic sheet production process, the manufacturing cost can be reduced, the heat radiation effect can be improved, and the lifetime and reliability of the electronic product can be improved.

이하에서는 본 발명의 제조방법에 대하여 구체적 예를 들어 설명한다.Hereinafter, the production method of the present invention will be described in detail.

<무선 충전용 자성시트의 제작><Fabrication of magnetic sheet for wireless charging>

Fe2O3 분말 67 g, Mn3O4 분말 18 g, ZnO 15 g 에 첨가물로서 Bi2O3 분말 0.15 g을 혼합하여 망간-아연 페라이트용 조성물을 마련하고, 이를 용매인 물 110 g 과 Binder 인 PVA 2.5 g, 분산매인 실란커플링제 0.1 g 을 투입하고, 볼밀링하여 슬러리를 제작하였다. 슬러리를 닥터블레이드법을 이용하여 망간-아연 페라이트 그린시트를 마련하였다. 추후 펀칭 가공의 용이성을 고려하여 상기 그린시트 상에 노치를 형성하여 0.8mm 0.8mm 의 간격으로 격자 무늬를 형성하였다. 상기 그린시트를 질소-산소 혼합 분위기 1300 에서 4 시간 동안 소결하여 두께가 80 m인 망간-아연 페라이트 소재의 무선 충전용 자성시트 소결체를 마련하였다. 프레스 펀칭 가공을 하여 사각형의 무선 충전용 자성시트 소결체 조각을 제작하였다Zinc ferrite composition was prepared by mixing 67 g of Fe 2 O 3 powder, 18 g of Mn 3 O 4 powder, and 15 g of ZnO with 0.15 g of Bi 2 O 3 powder as an additive, to prepare a composition for manganese- 2.5 g of PVA and 0.1 g of a silane coupling agent as a dispersion medium were charged and ball milled to prepare a slurry. A slurry of manganese-zinc ferrite green sheets was prepared using a doctor blade method. Notches were formed on the green sheet in consideration of easiness of punching processing later to form a lattice pattern at intervals of 0.8 mm and 0.8 mm. The green sheet was sintered in a nitrogen-oxygen mixed atmosphere at 1300 for 4 hours to provide a sintered body for magnetic charging of a manganese-zinc ferrite material having a thickness of 80 m. And press-punching was performed to produce a rectangular piece of a sintered product of magnetic sheet for wireless charging

<근거리 통신용 자성시트의 제작><Fabrication of Magnetic Sheet for Local Communication>

Fe2O3 분말 64.6 g, NiO 분말 10.23 g, ZnO 분말 18 g, CuO 분말 5.7 g 에 첨가물로서 Bi2O3 분말 0.2 g을 혼합하여 니켈-아연 페라이트용 조성물을 마련하고, 이를 용매인 물 110 g 과 Binder 인 PVA 2.5 g, 분산매인 실란커플링제 0.1 g을 투입하고, 볼밀링하여 슬러리를 제작하였다. 슬러리를 닥터블레이드법을 이용하여 니켈-아연 페라이트 그린시트를 마련하였다. 추후 펀칭 가공의 용이성을 고려하여 상기 그린시트 상에 노치를 형성하여 0.8mm 0.8mm 의 간격으로 격자 무늬를 형성하였다. 상기 그린시트를 대기 분위기 1150 에서 4 시간 동안 소결하여 두께가 80 m인 니켈-아연 페라이트 소재의 무선 충전용 자성시트 소결체를 마련하였다. 프레스 펀칭 가공을 하여 근거리 통신용 자성시트 내에 홈을 형성하였다. Zinc ferrite composition was prepared by mixing 64.6 g of Fe 2 O 3 powder, 10.23 g of NiO powder, 18 g of ZnO powder, and 5.7 g of CuO powder as an additive, and 0.2 g of Bi 2 O 3 powder, 2.5 g of PVA as a binder and 0.1 g of a silane coupling agent as a dispersion medium were charged and ball milled to prepare a slurry. A nickel-zinc ferrite green sheet was prepared by using the doctor blade method for the slurry. Notches were formed on the green sheet in consideration of easiness of punching processing later to form a lattice pattern at intervals of 0.8 mm and 0.8 mm. The green sheet was sintered in an atmospheric air at 1150 for 4 hours to provide a sintered body for a wireless charging of a nickel-zinc ferrite material having a thickness of 80 m. And press-punching was performed to form grooves in the magnetic communication sheet for short-distance communication.

<하이브리드 자성시트의 제작><Fabrication of Hybrid Magnetic Sheet>

근거리 자성시트 소결체 내의 홈에 무선 충전용 자성시트 소결체 조각을 삽입하여 하이브리드 자성시트를 제작하였다. A piece of the magnetic sheet for wireless charging was inserted into the groove in the near-field magnetic sheet-sintered body to prepare a hybrid magnetic sheet.

<열확산시트의 제작><Production of thermal diffusion sheet>

SiO2 분말 90 g, 실리콘 수지 10 g, 가교제인 실란커플링제 0.2 g 및 경화제인 DOP 0.2 g을 믹서를 이용하여 혼합한 후 닥터브레이드법을 이용하여 시트로 형성하였다. 시트는 150 에서 2 시간 동안 가열하여 가교 및 경화시켜 두께가 100 m인 열확산 시트를 마련하였다.SiO 2 90 g of the powder, 10 g of the silicone resin, 0.2 g of the silane coupling agent as the cross-linking agent, and 0.2 g of the DOP as the curing agent were mixed using a mixer and then formed into a sheet using the doctor blade method. The sheet was heated at 150 for 2 hours to crosslink and cure to provide a thermal diffusion sheet having a thickness of 100 m.

<하이브리드 전자부품 모듈의 제작><Fabrication of Hybrid Electronic Component Module>

하이브리드 자성시트의 일면에는 무선 충전 및 근거리 통신용 하이브리드 코일(안테나)을 부착하고, 하이브리드 자성시트의 타면에는 열확산시트를 접착제로 부착하여 하이브리드 전자부품 모듈을 제작하였다. 접착제는 아크릴계 수지를 사용하였다. A hybrid electric component module was manufactured by attaching a hybrid coil (antenna) for wireless charging and short range communication to one surface of the hybrid magnetic sheet and attaching a thermal diffusion sheet to the other surface of the hybrid magnetic sheet with an adhesive. Acrylic resin was used as the adhesive.

Claims (20)

무선 충전용 제1 자성 영역 및 상기 제1 영역을 둘러싼 근거리 통신용 제2 자성 영역을 포함하는 무선 충전 및 근거리 통신 동시 구현용 하이브리드 자성시트.A hybrid magnetic sheet for simultaneous wireless charging and local communication, comprising a first magnetic region for wireless charging and a second magnetic region for short-range communication surrounding said first region. 제1항에 있어서,
상기 제1 자성 영역은 망간-아연계 페라이트 소결체이고, 상기 제2 자성 영역은 니켈-아연계 페라이트 소결체인 무선 충전 및 근거리 통신 동시 구현용 하이브리드 자성시트.The method according to claim 1,
Wherein the first magnetic region is a manganese-zinc based ferrite sintered body and the second magnetic region is a nickel-zinc ferrite sintered body. 제2항에 있어서,
상기 망간-아연계 페라이트 소결체는 망간-아연계 페라이트 98.0~99.9 중량% 및 제1 첨가제 0.01~0.5 중량%를 포함하는 무선 충전 및 근거리 통신 동시 구현용 하이브리드 자성시트.3. The method of claim 2,
Wherein the manganese-zinc based ferrite sintered body comprises 98.0 to 99.9 wt% of manganese-zinc based ferrite and 0.01 to 0.5 wt% of the first additive, and the hybrid magnetic sheet for simultaneous wireless charging and short distance communication. 제3항에 있어서,
상기 망간-아연계 페라이트는 산화철(Fe2O3) 30~65 몰%, 산화망간(MnO) 10~40 몰% 및 산화아연(ZnO) 10~40 몰%를 포함하는 조성물을 소결하여 제조되는 무선 충전 및 근거리 통신 동시 구현용 하이브리드 자성시트.The method of claim 3,
The manganese-zinc based ferrite is produced by sintering a composition comprising 30 to 65 mol% of iron oxide (Fe 2 O 3 ), 10 to 40 mol% of manganese oxide (MnO) and 10 to 40 mol% of zinc oxide (ZnO) Hybrid magnetic sheet for simultaneous wireless charging and local communication. 제2항에 있어서,
상기 니켈-아연계 페라이트 소결체는 니켈-아연계 페라이트 98.0~99.9 중량% 및 제2 첨가제 0.01~0.5 중량%를 포함하는 무선 충전 및 근거리 통신 동시 구현용 하이브리드 자성시트.3. The method of claim 2,
Wherein the nickel-zinc-based ferrite sintered body comprises 98.0 to 99.9 wt% of nickel-zinc based ferrite and 0.01 to 0.5 wt% of a second additive, the hybrid magnetic sheet for simultaneous wireless charging and short range communication. 제5항에 있어서,
상기 니켈-아연계 페라이트는 산화철(Fe2O3) 30~65 몰%, 산화아연(ZnO) 10~40 몰%, 산화니켈(NiO) 10~40 몰% 및 산화구리(CuO) 5~20 몰%를 포함하는 조성물을 소결하여 제조되는 무선 충전 및 근거리 통신 동시 구현용 하이브리드 자성시트.6. The method of claim 5,
The nickel-zinc based ferrite is a ferrite comprising 30 to 65 mol% of iron oxide (Fe 2 O 3 ), 10 to 40 mol% of zinc oxide (ZnO), 10 to 40 mol% of nickel oxide (NiO) Mol% based on the total weight of the composition. 제3항 또는 제5항에 있어서,
상기 제1 첨가제 및 상기 제2 첨가제는 Bi2O3, V2O5, ZrO2, Cr2O3, SiO2, CaCO3, Co2O3 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹에서 선택된 1종 이상을 포함하는 무선 충전 및 근거리 통신 동시 구현용 하이브리드 자성시트.The method according to claim 3 or 5,
The first additive and the second additive may be at least one selected from the group consisting of Bi 2 O 3 , V 2 O 5 , ZrO 2 , Cr 2 O 3 , SiO 2 , CaCO 3 , Co 2 O 3, A hybrid magnetic sheet for simultaneous implementation of wireless charging and local communication. 제1항에 있어서,
상기 제1 자성 영역은 금속-고분자 복합자성체이고, 상기 제2 자성 영역은 니켈-아연계 페라이트 소결체인 무선 충전 및 근거리 통신 동시 구현용 하이브리드 자성시트.The method according to claim 1,
Wherein the first magnetic region is a metal-polymer composite magnetic body and the second magnetic region is a nickel-zinc ferrite sintered body, wherein the second magnetic region is a nickel-zinc ferrite sintered body. 제8항에 있어서,
상기 금속-고분자 복합자성체는 자성금속, 고분자 수지 및 필러를 포함하는 무선 충전 및 근거리 통신 동시 구현용 하이브리드 자성시트.9. The method of claim 8,
The metal-polymer composite magnetic material includes a magnetic metal, a polymer resin, and a filler, and is a hybrid magnetic sheet for simultaneous wireless charging and local communication. 제9항에 있어서,
상기 자성금속은 Fe-Si-Cr계 합금, Fe-Si-Al계 합금, Fe-B-Si계 합금, Fe-Ni-Mo계 합금 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹에서 선택된 1 종 이상을 포함하는 무선 충전 및 근거리 통신 동시 구현용 하이브리드 자성시트.10. The method of claim 9,
The magnetic metal includes at least one selected from the group consisting of Fe-Si-Cr alloy, Fe-Si-Al alloy, Fe-B-Si alloy, Fe-Ni-Mo alloy, Hybrid magnetic sheet for simultaneous wireless charging and local communication. 제10항에 있어서,
상기 Fe-Si-Cr계 합금은 Fe 80~90 wt%, Si 0.01~15 wt% 및 Cr 0.01~20 wt% 을 포함하고, 상기 Fe-Si-Al계 합금은 Fe 80~90 wt%, Si 5~15 wt% 및 Al 5~15 wt% 을 포함하고, 상기 Fe-B-Si계 합금은 Fe 70~90 wt%, B 5~30 wt% 및 Si 0.01~20 wt% 을 포함하고, 상기 Fe-Ni-Mo계 합금은 Fe 20~60 wt%, Ni 30~80 wt% 및 Mo 0.01~5 wt% 을 포함하는 무선 충전 및 근거리 통신 동시 구현용 하이브리드 자성시트.11. The method of claim 10,
Wherein the Fe-Si-Cr alloy contains 80 to 90 wt% of Fe, 0.01 to 15 wt% of Si and 0.01 to 20 wt% of Cr, the Fe-Si- 5 to 15 wt% and Al 5 to 15 wt%, wherein the Fe-B-Si based alloy contains 70 to 90 wt% of Fe, 5 to 30 wt% of B and 0.01 to 20 wt% of Si, The Fe-Ni-Mo based alloy includes 20 to 60 wt% of Fe, 30 to 80 wt% of Ni, and 0.01 to 5 wt% of Mo, and is a hybrid magnetic sheet for simultaneous wireless charging and short distance communication. 제9항에 있어서,
상기 금속-고분자 복합자성체 중 상기 자성금속의 함량은 금속-고분자 복합자성체 전체 중량 대비 50~95 중량% 인 무선 충전 및 근거리 통신 동시 구현용 하이브리드 자성시트.10. The method of claim 9,
Wherein the content of the magnetic metal in the metal-polymer composite magnetic body is 50 to 95% by weight based on the total weight of the metal-polymer composite magnetic material, and a hybrid magnetic sheet for simultaneous wireless charging and near field communication. 제9항에 있어서,
상기 고분자 수지는 규소 결합을 가지는 수지, 우레탄 결합을 가지는 수지, 이미드 결합을 가지는 수지 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹에서 선택된 1종 이상을 포함하는 무선 충전 및 근거리 통신 동시 구현용 하이브리드 자성시트.10. The method of claim 9,
Wherein the polymer resin includes at least one selected from the group consisting of a resin having a silicon bond, a resin having a urethane bond, a resin having an imide bond, and a combination thereof, and a hybrid magnetic sheet for simultaneous wireless charging and short distance communication. 제9항에 있어서,
상기 고분자 수지는 실리콘 수지를 포함하는 무선 충전 및 근거리 통신 동시 구현용 하이브리드 자성시트.10. The method of claim 9,
The polymer resin is a hybrid magnetic sheet for simultaneous wireless charging and local communication including a silicone resin. 제8항에 있어서,
상기 니켈-아연계 페라이트 소결체는 니켈-아연계 페라이트 98.0~99.9 중량% 및 제2 첨가제 0.01~0.5 중량%를 포함하는 무선 충전 및 근거리 통신 동시 구현용 하이브리드 자성시트.9. The method of claim 8,
Wherein the nickel-zinc-based ferrite sintered body comprises 98.0 to 99.9 wt% of nickel-zinc based ferrite and 0.01 to 0.5 wt% of a second additive, the hybrid magnetic sheet for simultaneous wireless charging and short range communication. 제15항에 있어서,
상기 니켈-아연계 페라이트는 산화철(Fe2O3) 30~65 몰%, 산화아연(ZnO) 10~40 몰%, 산화니켈(NiO) 10~40 몰% 및 산화구리(CuO) 5~20 몰%를 포함하는 조성물을 소결하여 제조되는 무선 충전 및 근거리 통신 동시 구현용 하이브리드 자성시트.16. The method of claim 15,
The nickel-zinc based ferrite is a ferrite comprising 30 to 65 mol% of iron oxide (Fe 2 O 3 ), 10 to 40 mol% of zinc oxide (ZnO), 10 to 40 mol% of nickel oxide (NiO) Mol% based on the total weight of the composition. 제9항 또는 제15항에 있어서,
상기 필러 및 상기 제2 첨가제는 Bi2O3, V2O5, ZrO2, Cr2O3, SiO2, CaCO3, Co2O3 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹에서 선택된 1종 이상을 포함하는 무선 충전 및 근거리 통신 동시 구현용 하이브리드 자성시트.16. The method according to claim 9 or 15,
The filler and the second additive include at least one selected from the group consisting of Bi 2 O 3 , V 2 O 5 , ZrO 2 , Cr 2 O 3 , SiO 2 , CaCO 3 , Co 2 O 3, Hybrid magnetic sheet for simultaneous implementation of wireless charging and local communication. 제1항, 제2항 및 제8항 중 어느 한 항의 하이브리드 자성시트; 및
상기 하이브리드 자성시트의 일면에 형성된 하이브리드 코일층;을 포함하고,
상기 하이브리드 코일층은 상기 하이브리드 자성시트의 제2 자성 영역에 대응되는 근거리 통신용 코일, 및 상기 하이브리드 자성시트의 제1 자성 영역에 대응되도록 상기 근거리 통신용 코일 내의 면 영역에 형성된 무선 충전용 코일을 포함하는 무선 충전 및 근거리 통신 동시 구현용 하이브리드 전자부품 모듈.A hybrid magnetic sheet according to any one of claims 1, 2, and 8; And
And a hybrid coil layer formed on one surface of the hybrid magnetic sheet,
Wherein the hybrid coil layer includes a short distance communication coil corresponding to a second magnetic region of the hybrid magnetic sheet and a wireless charging coil formed in a surface region of the short distance communication coil so as to correspond to a first magnetic region of the hybrid magnetic sheet Hybrid electronic component module for simultaneous wireless charging and local communication. 제18항에 있어서,
상기 하이브리드 자성시트의 타면에 열확산층 및 전자파 차폐층 중 적어도 어느 하나를 더 포함하는 무선 충전 및 근거리 통신 동시 구현용 하이브리드 전자부품 모듈.19. The method of claim 18,
Wherein the hybrid magnetic sheet further comprises at least one of a thermal diffusion layer and an electromagnetic wave shielding layer on the other surface of the hybrid magnetic sheet. 제18항에 있어서,
상기 하이브리드 자성시트의 타면에 열확산층이 형성되되, 상기 열확산층은 상기 무선 충전용 제1 자성 영역에 대응되는 크기로 형성되는 것을 특징으로 하는 무선 충전 및 근거리 통신 동시 구현용 하이브리드 전자부품 모듈.
19. The method of claim 18,
Wherein the thermal diffusion layer is formed on the other surface of the hybrid magnetic sheet, and the thermal diffusion layer has a size corresponding to the first magnetic region for wireless charging.
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