KR20150011619A - 무선 전력 전송용 코일형 유닛, 무선 전력 전송장치, 전자기기 및 무선전력 전송용 코일형 유닛의 제조방법 - Google Patents
무선 전력 전송용 코일형 유닛, 무선 전력 전송장치, 전자기기 및 무선전력 전송용 코일형 유닛의 제조방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20150011619A KR20150011619A KR1020130086801A KR20130086801A KR20150011619A KR 20150011619 A KR20150011619 A KR 20150011619A KR 1020130086801 A KR1020130086801 A KR 1020130086801A KR 20130086801 A KR20130086801 A KR 20130086801A KR 20150011619 A KR20150011619 A KR 20150011619A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- sheet
- conductive
- wireless power
- coil
- power transmission
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F38/00—Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
- H01F38/14—Inductive couplings
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
- H01F27/2804—Printed windings
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F5/00—Coils
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
- H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
- H01F1/12—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
- H01F1/34—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials non-metallic substances, e.g. ferrites
- H01F1/342—Oxides
- H01F1/344—Ferrites, e.g. having a cubic spinel structure (X2+O)(Y23+O3), e.g. magnetite Fe3O4
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
- H01F27/2804—Printed windings
- H01F2027/2809—Printed windings on stacked layers
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49002—Electrical device making
- Y10T29/4902—Electromagnet, transformer or inductor
- Y10T29/49073—Electromagnet, transformer or inductor by assembling coil and core
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Coils Or Transformers For Communication (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
Abstract
본 발명은 무선 전력 전송용 코일형 유닛, 무선 전력 전송장치, 전자기기 및 무선 전력 전송용 코일형 유닛의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 무선 전력 전송용 코일형 유닛은, 배선 패턴 형태의 코일패턴; 일면에 상기 코일패턴이 부착되는 자성부; 및 상기 자성부와 상기 코일패턴 사이에 개재되어 상기 자성부와 상기 코일패턴을 상호 접착시키는 접착부를 포함하되, 상기 자성부는, 1개 이상의 자성시트와 함께 1개 이상의 도전성 시트를 적층 후 일체 소성하여 형성하고, 상기 자성부는, 상기 코일패턴의 양단이 배치되는 위치에, 상기 코일패턴의 양단 및 상기 도전성 시트를 전기적으로 연결하는 도전성 홀을 형성한다.
본 발명에 따른 무선 전력 전송용 코일형 유닛은, 배선 패턴 형태의 코일패턴; 일면에 상기 코일패턴이 부착되는 자성부; 및 상기 자성부와 상기 코일패턴 사이에 개재되어 상기 자성부와 상기 코일패턴을 상호 접착시키는 접착부를 포함하되, 상기 자성부는, 1개 이상의 자성시트와 함께 1개 이상의 도전성 시트를 적층 후 일체 소성하여 형성하고, 상기 자성부는, 상기 코일패턴의 양단이 배치되는 위치에, 상기 코일패턴의 양단 및 상기 도전성 시트를 전기적으로 연결하는 도전성 홀을 형성한다.
Description
본 발명은 무선 전력 전송용 코일형 유닛, 무선 전력 전송장치, 전자기기 및 무선 전력 전송용 코일형 유닛의 제조방법에 관한 것이다.
최근에 휴대 단말기 등에 내장되는 2차 전지를 충전하기 위해, 전력을 무선 으로 전송하는 시스템이 연구되고 있다.
일반적으로 무선 전력 전송장치는 전력을 전송하는 무선 전력 송신장치와, 전력을 수신하여 저장하는 무선 전력 수신장치를 포함한다.
이러한 무선 전력 전송장치는 전자 유도를 이용하여 전력을 송수신하게 되며, 이를 위해, 각각의 내부에는 코일이 구비된다.
이때 구비되는 코일은, 복수개의 코일패턴을 비아홀로 전기적 연결하는 코일이 이용되기는 하나, 이러한 코일은 복수개의 코일패턴으로 인해 코일의 두께가 두꺼워질 뿐 아니라 코스트 측면에서도 문제가 있어, 최근에는 1층 구조의 코일패턴을 가진 코일이 이용되고 있다.
그러나 1층 구조의 코일패턴의 경우, 코일 내측단에서 외측단으로의 전기적 연결을 위하여 권선된 코일 배선 위로 출력 배선 코일이 겹쳐 지나가야 하므로, 코일의 두께가 전체적으로 2배가 되게 된다.
따라서 코일의 두께가 전체적으로 두꺼워질 뿐만 아니라, 전기적 연결을 위한 배선형성 및 접합 등의 공정이 추가되어 공정비용이 상승하고 제작이 불편해지게 된다.
따라서, 얇은 기기를 선호하는 최근의 추세에 대응하기 위해서는 보다 얇은 두께의 무선 전력 전송장치용 코일형 유닛과 이를 구비한 무선 전력 전송장치 및 전자기기의 개발이 필요한 실정이다.
본 발명의 일 목적은, 코일의 두께를 최소화하여 슬림화할 수 있는 무선 전력 전송용 코일형 유닛 및 그 제조방법과 무선 전력 전송장치 및 전자기기를 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 공정비용을 절감하고 그 제조를 용이하게 할 수 있는 무선 전력 전송장치용 코일형 유닛 및 그 제조방법과 무선 전력 전송장치 및 전자기기를 제공하는 데 있다.
본 발명의 상기 목적은, 배선 패턴 형태의 코일패턴; 일면에 상기 코일패턴이 부착되는 자성부; 및 상기 자성부와 상기 코일패턴 사이에 개재되어 상기 자성부와 상기 코일패턴을 상호 접착시키는 접착부를 포함하되, 상기 자성부는, 1개 이상의 자성시트와 함께 1개 이상의 도전성 시트를 적층 후 일체 소성하여 형성하고, 상기 자성부는, 상기 코일패턴의 양단이 배치되는 위치에, 상기 코일패턴의 양단 및 상기 도전성 시트를 전기적으로 연결하는 도전성 홀을 형성하는 무선 전력 전송용 코일형 유닛이 제공됨에 의해서 달성된다.
본 발명의 일 실시형태에서, 본 발명에서의 무선 전력 전송용 코일형 유닛; 및 상기 무선 전력 전송용 코일형 유닛에 전기적으로 연결되는 무선 전력 전송용 회로 유닛;을 포함하여 무선 전력 전송장치를 구성할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 본 발명에서의 무선 전력 전송장치; 및 내부에 상기 무선 전력 전송장치를 수용하는 케이스;를 포함하여 전자기기를 구성할 수 있다.
그리고 본 발명의 상기 목적은, 1개 이상의 자성시트와 함께 1개 이상의 도전성 시트를 적층하는 시트적층단계; 상기 시트적층단계에서 적층된 적층 시트에 상기 도전성 시트를 연결하는 관통홀을 형성하는 관통홀 형성단계; 상기 관통홀이 형성된 상기 적층 시트를 일체 소성하는 소성단계; 소성된 상기 적층 시트에 접착수단을 형성하되, 상기 관통홀의 위치에는 상기 접착수단을 형성하지 않는 접착수단 형성단계; 형성된 상기 접착수단을 통해, 상기 관통홀이 형성된 소성 적층 시트에 배선 패턴 형태의 코일패턴을 접착하되, 상기 관통홀의 위치에 상기 코일패턴의 양단이 배치되도록 접착하는 접착단계; 및 상기 관통홀에 도전성 물질을 충진하여, 상기 코일패턴의 양단 및 상기 도전성 시트를 전기적으로 연결하는 관통홀 충진단계;를 포함하는 무선 전력 전송용 코일형 유닛의 제조방법이 제공됨에 의해서 달성된다.
그리고 본 발명의 상기 목적은, 1개 이상의 자성시트와 함께 1개 이상의 도전성 시트를 적층하는 시트적층단계; 상기 시트적층단계에서 적층된 적층 시트를 일체 소성하는 소성단계; 소성된 상기 적층 시트에 접착수단을 형성하는 접착수단 형성단계; 상기 접착수단이 형성된 소성 적층 시트에 상기 도전성 시트를 연결하는 관통홀을 형성하는 관통홀 형성단계; 형성된 상기 접착수단을 통해, 상기 관통홀이 형성된 소성 적층 시트에 배선 패턴 형태의 코일패턴을 접착하되, 상기 관통홀의 위치에 상기 코일패턴의 양단이 배치되도록 접착하는 접착단계; 및 상기 관통홀에 도전성 물질을 충진하여, 상기 코일패턴의 양단 및 상기 도전성 시트를 전기적으로 연결하는 관통홀 충진단계;를 포함하는 무선 전력 전송용 코일형 유닛의 제조방법이 제공됨에 의해 달성된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 무선 전력 전송용 코일형 유닛 및 그 제조방법, 그리고 무선전력 전송장치 및 전자기기는, 코일패턴의 양단을 자성부 내부에서 전기적으로 연결할 수 있게 함으로써, 코일의 두께를 최소화하여 무선 전력 전송장치용 코일형 유닛 뿐만 아니라 이를 구비한 무선 전력 전송장치 및 전자기기의 슬림화까지도 달성할 수 있는 장점이 있다.
또한 본 발명에 따른 무선 전력 전송용 코일형 유닛 및 그 제조방법, 그리고 무선전력 전송장치 및 전자기기는, 코일패턴의 양단을 자성부 내부에서 전기적으로 연결할 수 있게 함으로써, 전기적 연결을 위해 추가적인 배선을 형성하거나 접합하는 등의 추가 공정이 필요 없게 되며, 이에 따라 공정비용이 절감될 뿐 아니라 그 제조를 용이하게 할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 전송용 코일형 유닛의 분해 사시도.
도 2는 자성시트와 도전성 시트가 함께 적층 후 일체 소성하여 형성된 자성부를 나타낸 사시도.
도 3은 관통홀이 형성된 자성부를 나타낸 사시도.
도 4는 도전성 홀이 형성된 자성부에 코일패턴이 접합된 무선 전력 전송용 코일형 유닛의 사시도.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 무선 전력 전송용 코일형 유닛의 제조방법을 설명하기 위한 흐름도.
도 6은 도 5의 시트적층단계를 나타내는 공정도.
도 7은 도 5의 관통홀 형성단계 및 소성단계를 나타내는 공정도.
도 8은 도 5의 접착수단 형성단계를 나타내는 공정도.
도 9는 도 5의 접착단계 및 관통홀 충진단계를 나타내는 공정도.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 무선 전력 전송용 코일형 유닛의 제조방법을 설명하기 위한 흐름도.
도 11은 도 10의 시트적층단계 및 소성단계를 나타내는 공정도.
도 12는 도 10의 접착수단 형성단계를 나타내는 공정도.
도 13은 도 10의 관통홀 형성단계를 나타내는 공정도.
도 14는 도 10의 접착단계 및 관통홀 충진단계를 나타내는 공정도.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자기기와 충전장치를 개략적으로 도시한 사시도.
도 16은 도 15의 Ⅰ-Ⅰ'에 따른 단면도.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 수신장치의 사시도.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 수신장치와 안테나 모듈을 포함하는 전자기기를 개략적으로 나타낸 도면.
도 2는 자성시트와 도전성 시트가 함께 적층 후 일체 소성하여 형성된 자성부를 나타낸 사시도.
도 3은 관통홀이 형성된 자성부를 나타낸 사시도.
도 4는 도전성 홀이 형성된 자성부에 코일패턴이 접합된 무선 전력 전송용 코일형 유닛의 사시도.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 무선 전력 전송용 코일형 유닛의 제조방법을 설명하기 위한 흐름도.
도 6은 도 5의 시트적층단계를 나타내는 공정도.
도 7은 도 5의 관통홀 형성단계 및 소성단계를 나타내는 공정도.
도 8은 도 5의 접착수단 형성단계를 나타내는 공정도.
도 9는 도 5의 접착단계 및 관통홀 충진단계를 나타내는 공정도.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 무선 전력 전송용 코일형 유닛의 제조방법을 설명하기 위한 흐름도.
도 11은 도 10의 시트적층단계 및 소성단계를 나타내는 공정도.
도 12는 도 10의 접착수단 형성단계를 나타내는 공정도.
도 13은 도 10의 관통홀 형성단계를 나타내는 공정도.
도 14는 도 10의 접착단계 및 관통홀 충진단계를 나타내는 공정도.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자기기와 충전장치를 개략적으로 도시한 사시도.
도 16은 도 15의 Ⅰ-Ⅰ'에 따른 단면도.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 수신장치의 사시도.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 수신장치와 안테나 모듈을 포함하는 전자기기를 개략적으로 나타낸 도면.
본 발명에 따른 무선 전력 전송용 코일형 유닛 및 그 제조방법과 본 발명에 따른 무선 전력 전송장치 및 전자기기의 상기 목적에 대한 기술적 구성을 비롯한 작용효과에 관한 사항은 본 발명의 바람직한 실시예가 도시된 도면을 참조한 아래의 상세한 설명에 의해서 명확하게 이해될 것이다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.
<무선 전력 전송장치용 코일형 유닛>
먼저, 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 전송용 코일형 유닛(100)의 분해 사시도를 나타낸다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 무선 전력 전송용 코일형 유닛(100)은, 코일패턴(110), 자성부(120) 및 접착부(130)를 포함하여 구성될 수 있다.
먼저 코일패턴(110)은, 배선 패턴 형태를 가지는 것으로서, 본 실시예에서는 도 1에 도시된 바와 같이, 1층 구조의 배선 패턴 형태를 가진 코일 패턴(110)이 전체적으로 사각 형상의 소용돌이 형태로 형성되는 경우를 예로 들고 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 복수층 구조의 배선 패턴 형태 뿐만 아니라 원형이나 다각형 형상의 소용돌이 형태로 형성하는 등의 다양한 응용이 가능하다.
또한 접착부(130)는, 본 실시예의 코일패턴(110)과 자성부(120)가 서로 견고하게 고정 접착되도록, 코일패턴(110)과 자성부(120) 사이에 개재된다.
접착부(130)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 코일패턴(110)과 자성부(120) 사이에 배치되며, 코일패턴(110)과 자성부(120)를 상호 접착시킨다.
이러한 접착부(130)는, 접착용 필름 또는 접착 테이프에 의해 형성될 수 있으며, 자성부(120)의 표면에 접착제나 접착성을 갖는 수지를 도포하여 형성할 수도 있다. 그러나 상기와 같은 구성으로 한정되는 것은 아니며, 접착부(130)가 페라이트 분말을 함유하도록 구성하여 접착부(130)가 자성부(120)와 함께 자성을 갖도록 구성하는 등의 다양한 응용도 가능하다.
또한 자성부(120)는, 일면에 코일패턴(110)이 고정 부착되는 것으로서, 코일패턴(110)에 의해 발생하는 자기장의 자로를 효율적으로 형성하기 위해 구비된다. 이를 위해 자성부(120)는 자로가 용이하게 형성될 수 있는 재질로 형성되며, 예를 들어 페라이트 시트(ferrite sheet) 등의 자성 캐스팅 시트(casting sheet)를 적층 소성하여 형성될 수 있다.
그러나, 본 실시예에 따른 자성부(120)는, 자성시트로서 페라이트 시트로만 한정되는 것은 아니며, 페라이트 시트, 메탈 시트(metal sheet), 메탈과 페라이트를 복합적으로 적용한 하이브리드(hybrid) 타입의 시트 중 적어도 하나를 자성시트로서 사용하는 등의 다양한 응용이 가능하다. 이때 메탈 시트는 자성효율(투자율 및 Q-factor)을 향상 시킬 수 있는 Fe-Si-Al, Fe-Si-Cr, Fe-Si-Al-Cr 또는 메탈 시트층의 전도성을 고려한 알루미늄(Aluminum) 등으로 이루어질 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
한편 도 2는 자성시트(121)와 도전성 시트(122)가 함께 적층 후 일체 소성하여 형성된 본 실시예에 따른 자성부(120)를 나타낸 사시도로서, 이때 도 2a는 어느 시트층 일부면 상에 도전성 시트(122)가 적층된 경우를 나타낸 것이며, 도 2b는 어느 시트층 전체면 상에 도전성 시트(122)가 적층된 경우를 나타낸 것이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 자성부(120)는 자성시트(121)와 도전성 시트(122)를 함께 적층 후 일체 소성하여 형성될 수 있다.
본 실시예에서는 도 2에 도시된 바와 같이, 1개 이상의 자성시트(121)와 함께 하나의 도전성 시트(122)가 적층되는 경우를 예로 들고 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 필요에 따라 1개 이상의 자성시트와 함께 1개 이상의 도전성 시트를 적층할 수 있는 등의 다양한 응용이 가능하다.
또한 본 실시예에 따른 도전성 시트(122)는, 도 2a에 도시된 바와 같이, 도전성 시트(122)가 적층되는 어느 시트층 일부면 상에 적층될 수 있고, 도 2b에 도시된 바와 같이, 도전성 시트(122)가 적층되는 어느 시트층 전체면 상에 적층될 수 있다.
또한 본 실시예의 도전성 시트(122)는, 도전성 잉크 또는 도전성 페이스트를 인쇄 적층하여 상기 시트층 일부면 또는 전체면 상에 형성될 수 있으며, 이때 도전성 페이스트로서 은 분말을 포함하는 페이스트, 특히 은 분말을 주원료로 하는 페이스트를 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
한편 도 3은 관통홀(h)이 형성된 자성부(120)를 나타낸 사시도를 나타낸 것으로서, 도 3a는 어느 시트층 일부면 상에 도전성 시트(122)가 적층된 경우를 나타낸 것이며, 도 3b는 어느 시트층 전체면 상에 도전성 시트(122)가 적층된 경우를 나타낸 것이다.
이때의 관통홀(h)은, 레이저, CNC 드릴 및 펀칭(Punching) 공정에 의해 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
또한 도 4는 도전성 홀(123)이 형성된 자성부(120)에 코일패턴(110)이 접합된 무선 전력 전송용 코일형 유닛(100)의 사시도를 나타낸 것으로서, 도 4a는 어느 시트층 일부면 상에 도전성 시트(122)가 적층된 경우를 나타낸 것이며, 도 4b는 어느 시트층 전체면 상에 도전성 시트(122)가 적층된 경우를 나타낸 것이다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 자성부(120)는, 코일패턴(110)의 양단이 배치되는 위치에, 코일패턴(110)의 양단 및 도전성 시트(122)를 전기적으로 연결하는 도전성 홀(123)을 형성할 수 있다.
이때의 도전성 홀(123)은, 도 3a 및 도 3b에서의 관통홀(h)에 도전성 잉크 또는 도전성 페이스트를 충진하여 형성할 수 있으며, 예를 들어 이때의 도전성 페이스트로서 은 분말을 포함하는 페이스트, 특히 은 분말을 주원료로 하는 페이스트를 사용할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
<무선 전력 전송장치용 코일형 유닛의 제조방법>
제1 실시예
먼저 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 무선 전력 전송용 코일형 유닛의 제조방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 무선 전력 전송용 코일형 유닛의 제조방법은, 1개 이상의 자성시트와 함께 1개 이상의 도전성 시트를 적층하는 시트적층단계(S110), 시트적층단계(S110)에서 적층된 적층 시트에 도전성 시트를 연결하는 관통홀을 형성하는 관통홀 형성단계(S120), 관통홀이 형성된 적층 시트를 일체 소성하는 소성단계(S130), 소성된 적층 시트에 접착수단을 형성하되, 관통홀의 위치에는 접착수단을 형성하지 않는 접착수단 형성단계(S140), 형성된 접착수단을 통해, 관통홀이 형성된 소성 적층 시트에 배선 패턴 형태의 코일패턴을 접착하되, 관통홀의 위치에 코일패턴의 양단이 배치되도록 접착하는 접착단계(S150), 및 관통홀에 도전성 물질을 충진하여, 코일패턴의 양단 및 도전성 시트를 전기적으로 연결하는 관통홀 충진단계(S160)를 포함할 수 있다.
도 6 내지 도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 무선 전력 전송용 코일형 유닛의 제조방법을 나타내는 공정도로서 이를 통해 상기 제조방법의 각 단계를 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
먼저 도 6은 도 5의 시트적층단계(S110)를 나타내는 공정도로서, 도 6a는 어느 시트층 일부면 상에 도전성 시트(122)가 적층된 시트적층단계를 나타낸 것이며, 도 6b는 어느 시트층 전체면 상에 도전성 시트(122)가 적층된 시트적층단계를 나타낸 것이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 시트적층단계(S110)는, 1개 이상의 자성시트(121)와 도전성 시트(122)를 함께 적층할 수 있다. 그러나 도 6에는 1개 이상의 자성시트(121)와 함께 하나의 도전성 시트(122)를 적층하는 경우를 예로 들고 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 필요에 따라 1개 이상의 자성시트와 함께 1개 이상의 도전성 시트를 적층할 수 있는 등의 다양한 응용이 가능하다.
또한 이때의 자성시트(121)는, 예를 들어 페라이트 시트 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 페라이트 시트, 메탈 시트, 메탈과 페라이트를 복합적으로 적용한 하이브리드 타입의 시트 중 적어도 하나를 사용하는 등의 다양한 응용이 가능하다. 이때 메탈 시트는 자성효율(투자율 및 Q-factor)을 향상 시킬 수 있는 Fe-Si-Al, Fe-Si-Cr, Fe-Si-Al-Cr 또는 메탈 시트층의 전도성을 고려한 알루미늄(Aluminum) 등으로 이루어질 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
또한 본 실시예에 따른 시트적층단계(S110)는, 도 6a에 도시된 바와 같이, 도전성 시트(122)가 적층되는 어느 시트층 일부면 상에 도전성 시트(122)가 적층될 수 있고, 도 6b에 도시된 바와 같이, 도전성 시트(122)가 적층되는 어느 시트층 전체면 상에 도전성 시트(122)가 적층될 수 있다.
이때의 도전성 시트(122)는, 도전성 잉크 또는 도전성 페이스트를 인쇄 적층하여 상기 시트층 일부면 또는 전체면 상에 형성될 수 있으며, 이때 도전성 페이스트로서 은 분말을 포함하는 페이스트, 특히 은 분말을 주원료로 하는 페이스트를 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
다음으로 도 7은 도 5의 관통홀 형성단계(S120) 및 소성단계(S130)를 나타내는 공정도로서, 도 7a는 어느 시트층 일부면 상에 도전성 시트(122)가 적층된 적층시트의 관통홀 형성단계 및 소성단계를 나타낸 것이며, 도 7b는 어느 시트층 전체면 상에 도전성 시트(122)가 적층된 적층시트의 관통홀 형성단계 및 소성단계를 나타낸 것이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 도 6에서 적층된 적층 시트에 도전성 시트(122)를 연결하는 관통홀(h)을 형성하고, 관통홀(h)이 형성된 적층 시트를 일체 소성하여 자성부(120)를 형성할 수 있다. 이때의 관통홀(h)은 레이저, CNC 드릴 및 펀칭(Punching) 공정에 의해 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
다음으로 도 8은 도 5의 접착수단 형성단계(S140)를 나타내는 공정도로서, 도 8a는 어느 시트층 일부면 상에 도전성 시트(122)가 적층된 소성 적층 시트(자성부, 120)에서의 접착수단 형성단계를 나타낸 것이며, 도 8b는 어느 시트층 전체면 상에 도전성 시트(122)가 적층된 소성 적층시트(120)에서의 접착수단 형성단계를 나타낸 것이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 접착수단 형성단계(S140)에서는, 도 7에서 소성된 적층 시트(120)에 접착수단(130)을 형성하나, 소성 적층시트(120)의 관통홀(h)의 위치에는 접착수단(130)을 형성하지 않을 수 있다.
이때 소성 적층시트(120)의 관통홀(h)의 위치에 접착수단(130)을 형성하지 않는 이유는, 도전성 홀을 형성하기 위한 도 5의 관통홀 충진단계(S160)를 추후에 수행하기 위함이며, 이에 따라 접착수단(130)을 형성하지 않는 부분(H)의 직경은, 관통홀(h)의 직경과 동일하거나 관통홀(h)의 직경보다 큰 것이 바람직하다.
또한 도 8의 접착수단 형성단계(S140)에서의 접착수단(130)은, 접착용 필름 또는 접착 테이프에 의해 형성될 수 있으며, 도 7에서 소성된 적층시트(120) 표면에 접착제나 접착성을 갖는 수지를 도포하여 형성할 수도 있다. 그러나 상기와 같은 구성으로 한정되는 것은 아니며, 접착수단(130)이 페라이트 분말을 함유하도록 구성하여 접착수단(130)이 소성 적층시트(120)와 함께 자성을 갖도록 구성하는 등의 다양한 응용도 가능하다.
다음으로 도 9는 도 5의 접착단계(S150) 및 관통홀 충진단계(S160)를 나타내는 공정도로서, 도 9a는 어느 시트층 일부면 상에 도전성 시트(122)가 적층된 소성 적층 시트(120)에서의 접착단계 및 관통홀 충진단계를 나타낸 것이며, 도 9b는 어느 시트층 전체면 상에 도전성 시트(122)가 적층된 소성 적층시트(120)에서의 접착단계 및 관통홀 충진단계를 나타낸 것이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 접착단계(S150)에서는, 도 8에서 형성된 접착수단(130)을 통해, 도 7에서 관통홀이 형성된 소성 적층 시트(120)에 배선 패턴 형태의 코일패턴(110)을 접착시키며, 이때 소성 적층 시트(120)의 관통홀의 위치에 코일패턴(110)의 양단이 배치되도록 접착할 수 있다.
이때의 코일패턴(110)은, 배선 패턴 형태를 가지는 것으로서, 본 실시예에서는 도 9에 도시된 바와 같이, 1층 구조의 배선 패턴 형태를 가진 코일 패턴(110)이 전체적으로 사각 형상의 소용돌이 형태로 형성되는 경우를 예로 들고 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 복수층 구조의 배선 패턴 형태 뿐만 아니라 원형이나 다각형 형상의 소용돌이 형태로 형성하는 등의 다양한 응용이 가능하다.
또한 도 9에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 관통홀 충진단계(S160)에서는, 도 7에서 형성된 관통홀에 도전성 물질을 충진하여 도전성 홀(123)을 형성함으로써, 코일패턴(110)의 양단 및 도전성 시트(122)를 전기적으로 연결할 수 있다.
또한 본 실시예에 따른 관통홀 충진단계(S160)에서는, 관통홀에 충진되는 도전성 물질로서, 도전성 잉크 또는 도전성 페이스트를 사용할 수 있다.
이때의 도전성 페이스트로서 은 분말을 포함하는 페이스트, 특히 은 분말을 주원료로 하는 페이스트를 충진할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
제2 실시예
먼저 도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 무선 전력 전송용 코일형 유닛의 제조방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 무선 전력 전송용 코일형 유닛의 제조방법은, 1개 이상의 자성시트와 함께 1개 이상의 도전성 시트를 적층하는 시트적층단계(S210), 시트적층단계(S210)에서 적층된 적층 시트를 일체 소성하는 소성단계(S220), 소성된 적층 시트에 접착수단을 형성하는 접착수단 형성단계(S230), 접착수단이 형성된 소성 적층 시트에 도전성 시트를 연결하는 관통홀을 형성하는 관통홀 형성단계(S240), 형성된 접착수단을 통해, 관통홀이 형성된 소성 적층 시트에 배선 패턴 형태의 코일패턴을 접착하되, 관통홀의 위치에 코일패턴의 양단이 배치되도록 접착하는 접착단계(S250), 및 관통홀에 도전성 물질을 충진하여, 코일패턴의 양단 및 도전성 시트를 전기적으로 연결하는 관통홀 충진단계(S260)를 포함할 수 있다.
도 11 내지 도 14는 본 발명의 제2 실시예에 따른 무선 전력 전송용 코일형 유닛의 제조방법을 나타내는 공정도로서 이를 통해 상기 제조방법의 각 단계를 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
먼저 도 11은 도 10의 시트적층단계(S210) 및 소성단계(S220)를 나타내는 공정도로서, 도 11a는 어느 시트층 일부면 상에 도전성 시트(122)가 적층되는 시트적층단계 및 적층된 적층시트의 소성단계를 나타낸 것이며, 도 11b는 어느 시트층 전체면 상에 도전성 시트(122)가 적층되는 시트적층단계 및 적층된 적층시트의 소성단계를 나타낸 것이다.
도 11에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 시트적층단계(S210)는, 제1 실시예서와 마찬가지로, 1개 이상의 자성시트(121)와 도전성 시트(122)를 함께 적층할 수 있다. 그러나 도 11에는 1개 이상의 자성시트(121)와 함께 하나의 도전성 시트(122)를 적층하는 경우를 예로 들고 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 필요에 따라 1개 이상의 자성시트와 함께 1개 이상의 도전성 시트를 적층할 수 있는 등의 다양한 응용이 가능하다.
또한 이때의 자성시트(121)는, 예를 들어 페라이트 시트 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 페라이트 시트, 메탈 시트, 메탈과 페라이트를 복합적으로 적용한 하이브리드 타입의 시트 중 적어도 하나를 사용하는 등의 다양한 응용이 가능하다. 이때 메탈 시트는 자성효율(투자율 및 Q-factor)을 향상 시킬 수 있는 Fe-Si-Al, Fe-Si-Cr, Fe-Si-Al-Cr 또는 메탈 시트층의 전도성을 고려한 알루미늄(Aluminum) 등으로 이루어질 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
또한 본 실시예에 따른 시트적층단계(S210)는, 도 11a에 도시된 바와 같이, 도전성 시트(122)가 적층되는 어느 시트층 일부면 상에 도전성 시트(122)가 적층될 수 있고, 도 11b에 도시된 바와 같이, 도전성 시트(122)가 적층되는 어느 시트층 전체면 상에 도전성 시트(122)가 적층될 수 있다.
이때의 도전성 시트(122)는, 도전성 잉크 또는 도전성 페이스트를 인쇄 적층하여 상기 시트층 일부면 또는 전체면 상에 형성될 수 있으며, 이때 도전성 페이스트로서 은 분말을 포함하는 페이스트, 특히 은 분말을 주원료로 하는 페이스트를 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한 본 실시예에 따른 소성단계(S220)는, 도 11에 도시된 바와 같이, 시트적층단계(S210)에서 적층된 적층시트, 즉 시트적층단계(S210)에서 적층된 자성시트(121)와 도전성 시트(122)를 일체 소성하여 자성부(120)를 형성할 수 있다.
다음으로 도 12는 도 10의 접착수단 형성단계(S230)를 나타내는 공정도로서, 도 12a는 어느 시트층 일부면 상에 도전성 시트(122)가 적층된 소성 적층시트(자성부, 120)에서의 접착수단 형성단계를 나타낸 것이며, 도 12b는 어느 시트층 전체면 상에 도전성 시트(122)가 적층된 소성 적층시트(120)에서의 접착수단 형성단계를 나타낸 것이다.
도 12에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 접착수단 형성단계(S230)는, 도 11에서 소성된 적층 시트(120)에 접착수단(130)을 형성할 수 있다. 이때의 접착수단(130)는, 접착용 필름 또는 접착 테이프에 의해 형성될 수 있으며, 도 11에서 소성된 적층시트(120) 표면에 접착제나 접착성을 갖는 수지를 도포하여 형성할 수도 있다. 그러나 상기와 같은 구성으로 한정되는 것은 아니며, 접착수단(130)이 페라이트 분말을 함유하도록 구성하여 접착수단(130)이 소성 적층시트(120)와 함께 자성을 갖도록 구성하는 등의 다양한 응용도 가능하다.
다음으로 도 13은 도 10의 관통홀 형성단계(S240)를 나타내는 공정도로서, 도 13a는 어느 시트층 일부면 상에 도전성 시트(122)가 적층된 소성 적층시트(120)에 접착수단(130)이 형성된 상태에서의 관통홀 형성단계를 나타낸 것이며, 도 13b는 어느 시트층 전체면 상에 도전성 시트(122)가 적층된 소성 적층시트(120)에 접착수단(130)이 형성된 상태에서의 관통홀 형성단계를 나타낸 것이다.
도 13에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 관통홀 형성단계(S240)는, 도 12에서 접착수단(130)이 형성된 소성 적층 시트(120)에 도전성 시트(122)를 연결하는 관통홀(h)을 형성할 수 있다. 이때의 관통홀(h)은 레이저, CNC 드릴 및 펀칭(Punching) 공정에 의해 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
다음으로 도 14는 도 10의 접착단계(S250) 및 관통홀 충진단계(S260)를 나타내는 공정도로서, 도 14a는 어느 시트층 일부면 상에 도전성 시트(122)가 적층된 소성 적층 시트(120)에서의 접착단계 및 관통홀 충진단계를 나타낸 것이며, 도 14b는 어느 시트층 전체면 상에 도전성 시트(122)가 적층된 소성 적층시트(120)에서의 접착단계 및 관통홀 충진단계를 나타낸 것이다.
도 14에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 접착단계(S250)에서는, 도 12에서 형성된 접착수단(130)을 통해, 도 13에서 관통홀이 형성된 소성 적층 시트(120)에 배선 패턴 형태의 코일패턴(110)을 접착시키며, 이때 소성 적층 시트(120)의 관통홀의 위치에 코일패턴(110)의 양단이 배치되도록 접착할 수 있다.
이때의 코일패턴(110)은, 배선 패턴 형태를 가지는 것으로서, 본 실시예에서는 도 14에 도시된 바와 같이, 1층 구조의 배선 패턴 형태를 가진 코일 패턴(110)이 전체적으로 사각 형상의 소용돌이 형태로 형성되는 경우를 예로 들고 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 복수층 구조의 배선 패턴 형태 뿐만 아니라 원형이나 다각형 형상의 소용돌이 형태로 형성하는 등의 다양한 응용이 가능하다.
또한 도 14에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 관통홀 충진단계(S260)에서는, 도 13에서 형성된 관통홀에 도전성 물질을 충진하여 도전성 홀(123)을 형성함으로써, 코일패턴(110)의 양단 및 도전성 시트(122)를 전기적으로 연결할 수 있다.
또한 본 실시예에 따른 관통홀 충진단계(S260)에서는, 관통홀에 충진되는 도전성 물질로서, 도전성 잉크 또는 도전성 페이스트를 사용할 수 있다.
이때의 도전성 페이스트로서 은 분말을 포함하는 페이스트, 특히 은 분말을 주원료로 하는 페이스트를 충진할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
<무선 전력 전송장치 및 전자기기>
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자기기(10)와 충전장치(20)를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 16은 도 15의 Ⅰ-Ⅰ'에 따른 단면도를 나타낸다.
도 15 및 도 16을 참조하면, 본 실시예에 따른 전자기기(10)는, 배터리(12), 무선 전력 수신장치(200), 케이스(11, 21)를 포함하여 구성될 수 있다.
먼저 배터리(12)는, 무선 전력 수신장치(200)에서 발생되는 전력을 저장하는 것으로서, 충, 방전이 가능한 2차 전지일 수 있으며, 전자기기(10)에서 착탈 가능하게 구성될 수 있다.
또한 무선 전력 수신장치(200)는, 배터리(12)에 전력을 공급하여 배터리(12)를 충전하는 것으로서, 전자기기(10)의 케이스(11) 내부에 수용되어 케이스(11)의 내부면에 직접 부착되거나, 최대한 인접하게 배치될 수 있다.
또한 본 실시예에 따른 충전장치(20)는, 전자기기(10)의 배터리(12)를 충전시키기 위해 구비된다. 이를 위해 충전장치(20)는 케이스(21) 내부에 무선 전력 송신장치(300)를 구비할 수 있다.
케이스(11, 21)는, 내부에 무선 전력 전송장치를 수용하는 것으로서, 전자기기(10) 외부 케이스 프레임이거나 배터리(12) 케이스 프레임일 수 있다.
또한 충전장치(20)는 외부로부터 공급되는 가정용 교류 전원을 직류 전원으로 변환하고, 직류 전원을 다시 특정 주파수의 교류 전압으로 변환하여 무선 전력 송신장치(300)에 제공한다. 이를 위해 충전장치(20)는 가정용 교류 전원을 특정 주파수의 교류 전압으로 변환하는 전압 변환부(22)를 구비할 수 있다.
상기한 교류 전압이 무선 전력 송신장치(300)의 코일에 인가되면, 코일 주변의 자기장이 변화된다. 이에 무선 전력 송신장치(300)와 인접하게 배치되는 전자기기(10)의 무선 전력 수신장치(200)는 자기장의 변화에 따라 전압이 인가되고, 이로 인해 배터리(12)가 충전된다.
이하에서는 상기한 전자기기(10)에 구비되는 무선 전력 수신장치(200)에 대해 살펴보기로 한다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 수신장치(200)의 사시도로서, 도 17에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 무선 전력 수신장치(200)는, 앞서 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 전송용 코일형 유닛(100)과 무선 전력 전송용 회로 유닛(210)을 포함하여 구성될 수 있다.
이때 본 실시예에 따른 코일형 유닛(100)과 회로 유닛(210)은 전기적으로 연결되게 되는데, 예를 들어 도 17에 도시된 바와 같이, 제1 접촉패드(140) 및 제2 접촉패드(150)에 의해 코일형 유닛(100)과 회로 유닛(210)이 전기적으로 연결될 수 있다.
이에 제한되는 것은 아니나 본 실시예의 코일형 유닛(100)과 같이 코일의 양단이 내측단과 외측단으로 구성되는 경우, 내측단에 형성된 제3 접촉패드(160)를, 자성부 내부에 형성된 도전성 시트와 도전성 홀을 통해 외측단의 제2 접촉패드(150)와 연결하는 방식으로 코일형 유닛(100)과 본 실시예의 회로 유닛(210)은 전기적으로 연결될 수 있다.
한편 본 실시예의 무선 전력 전송용 회로 유닛(210)에는, 제1 및 제2 외부 연결패드(170, 180)가 형성될 수 있다.
따라서, 본 실시예의 코일형 유닛(100)을 통하여 수신된 전력을 본 실시예의 회로 유닛(210)을 거쳐서 처리된 후, 제1 및 제2 외부연결패드(170, 180)를 통하여 배터리(도시 생략)에 연결될 수 있다.
본 실시예의 제1 및 제2 외부연결패드(170, 180), 제1 내지 제3 접촉패드(140, 150, 160)는 다양한 방식으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 별도의 전선을 이용하여 제1 및 제2 외부연결패드(170, 180)를 전기적으로 연결할 수 있다. 또한 제1 내지 제3 접촉패드(140, 150, 160)는, 코일형 유닛(100)의 접착부(130)에 배선 패턴을 형성하여 코일형 유닛(100)과 회로 유닛(210)을 전기적으로 연결할 수 있다
또한, 상기와 같이 구성된 본 실시예의 무선 전력 수신장치(200)는, 단순히 접착제 또는 양면 테이프 등과 같은 간단한 방법으로 휴대폰 케이스 내부 등의 구조물에 부착될 수 있으며, 이에 따라 제조 비용이 낮아질 수 있고 공정 비용을 줄일 수 있다.
한편 이상에서 설명한 무선 전력 수신장치(200)의 구성은 충전장치(20)에 구비되는 무선 전력 송신장치(300)에도 동일하게 적용될 수 있다. 따라서, 무선 전력 송신장치(300)에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 수신장치(200)와 안테나 모듈(500)을 포함하는 전자기기(10')를 나타낸 것이다.
본 실시예에 따른 전자기기(10')는 본 실시예에 따른 무선 전력 수신장치(200) 및 내부에 무선 전력 수신장치(200)를 수용하는 케이스(400)를 포함한다.
본 실시예에 따른 무선 전력 수신장치(200)는, 앞서 언급한 바와 같이, 자성부 내부에 형성된 도전성 시트와 도전성 홀을 통해 코일패턴 양단을 자성부 내부에서 전기적으로 연결한 코일형 유닛(100)으로 구현되기 때문에 초슬림화가 가능하며, 또한, 케이스(400) 내부 등에 단순히 양면 테이프, 접착제 등과 같은 수단으로 간단한 방법으로 부착될 수 있다.
또한 본 실시예에 따른 전자기기(10')는, 무선 전력 수신장치(200)와 각종 안테나가 함께 수용되는 경우, 사용하는 주파수에 따라 서로 간의 간섭 효과가 나타날 수 있다.
특히, 무선 전력 전송의 경우, 1kHz 내지 10MHz의 저주파 대역에서 전력의 전송이 이루어질 수 있으며, 이 경우 저주파 대역의 안테나와 같이 사용 주파수가 낮은 경우 그 위치에 따라 서로 간의 간섭 효과가 발생할 수 있다.
또한 전자기기(10')의 소형화에 따라 전자기기(10') 내부에서 공간의 배치에 제약이 많으며, 아울러 무선 전력 전송장치와 저주파 안테나 사이에 간섭을 방지하기 위해서는 무선 전력 전송장치와 저주파 안테나 사이의 배치에도 제약이 따르게 된다.
도 18a 및 도 18b를 참조하면, 본 실시예에 따른 전자기기(10')는 무선 전력 수신장치(200)와 안테나 모듈(500)을 포함할 수 있다.
먼저 무선 전력 수신장치(200)는, 앞서에서도 언급한 바와 같이, 본 실시예에 따른 무선 전력 전송용 코일형 유닛(100) 및 회로 유닛(210)을 포함할 수 있다.
또한 안테나 모듈(500)은, 무선 전력 수신장치(200)에서의 코일패턴(110)을 둘러싸도록 형성된 안테나 패턴(510)을 포함할 수 있다.
이때 본 실시예의 안테나 모듈(500)은, 안테나 패턴(510)과, 상기 안테나 패턴(510) 및 그에 대응하는 회로기판과 연결되는 하나 이상의 연결단자(520)을 포함할 수 있다.
도 18a의 선 Ⅱ-Ⅱ'를 따라 절단한 단면을 나타내는 도 18b에도 도시된 바와 같이, 안테나 모듈(500)의 안테나 패턴(510)은, 무선 전력 수신장치(200)의 코일형 유닛(100)의 코일패턴(110)을 둘러싸도록 형성될 수 있다. 이에 따라 안테나 패턴(510)과 코일패턴(110) 사이의 간섭을 방지할 수 있다.
또한 본 실시예의 안테나 모듈(500)은 NFC (Near Field Communication) 안테나, RFID (Radio Frequency Identification) 안테나, FM (Frequency Modulation) 안테나, DMB (Digital Multimedia Broadcasting) 안테나 및 무선충전과 NFC의 일체형 안테나로 이루어진 군 중 적어도 하나일 수 있다. 그러나 반드시 이에 제한되는 것은 아니며, 다양한 종류의 안테나가 적용될 수 있다.
본 실시예의 무선 전력 전송장치에서의 코일 패턴의 경우, 1kHz 내지 10MHz 대역의 주파수를 사용하므로, 본 실시예에 따른 코일 패턴과 안테나 패턴의 배치는 10kHz 내지 100MHz 대역의 주파수를 사용하는 NFC 안테나, RFID 안테나에 적용되는 경우 주파수 수신 효율 및 정확도를 높일 수 있다.
상기와 같이 안테나 패턴이 코일패턴을 둘러싸도록 형성함으로써, 125 kHz 대역을 무선 전력 전송주파수로 사용하는 경우에도, 13.56 MHz와 같은 NFC 또는 RFID 안테나와 같은 저주파 안테나도 무선 전력 전송장치(무선 전력 수신장치)와 함께 구현할 수 있다.
본 실시예의 안테나 모듈(500)은 무선 전력 수신장치(200) 위 또는 아래에 배치될 수 있으며, 무선 전력 수신장치(200)와 함께 케이스(400)에 부착되는 방식으로 탑재될 수 있다.
이상에서 설명한 전자기기(10')는, 무선 전력 송신장치(300)에 안테나 모듈(500)이 적용된 구성에도 동일하게 적용될 수 있다. 따라서, 무선 전력 송신장치(300)에 안테나 모듈(500)이 적용된 전자기기에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
이상 살펴본 본 실시예에 따른 무선 전력 전송용 코일형 유닛 및 그 제조방법에 따르면, 도전성 시트 및 도전성 홀을 자성부에 포함하게 되고, 이때의 도전성 시트는 자성부 내부에 형성되어 있어, 이러한 구성을 통해 코일패턴의 양단(내측단과 외측단)을 자성부 내부에서 전기적으로 연결할 수 있게 된다.
따라서 본 실시예에 따른 무선 전력 전송용 코일형 유닛 및 그 제조방법에 따르면, 코일 내측단에서 외측단으로의 전기적 연결을 위해 권선된 코일 배선 위로 출력 배선 코일을 겹쳐 지나가게 할 필요가 없으므로, 코일 양단의 전기적 연결로 인해 코일의 두께가 전체적으로 두꺼워지는 경우는 발생하지 않게 된다.
따라서 본 실시예에 따른 무선 전력 전송용 코일형 유닛 및 그 제조방법에 따르면, 코일의 두께를 최소화하여 슬림화할 수 있고, 본 실시예의 코일형 유닛을 구비한 무선 전력 전송장치 및 전자기기의 슬림화까지도 가능하게 할 수 있다.
또한 본 실시예에 따른 무선 전력 전송용 코일형 유닛 및 그 제조방법에 따르면, 앞서 언급한 바와 같이, 코일 내측단에서 외측단으로의 전기적 연결을 위해 권선된 코일 배선 위로 출력 배선 코일을 겹쳐 지나가게 할 필요가 없으므로, 코일 양단의 전기적 연결을 위해 추가적인 배선을 형성하거나 접합하는 등의 추가 공정이 필요 없게 되며, 이에 따라 공정비용 절감 뿐만 아니라 그 제조를 용이하게 하는 것이 가능하다.
본 명세서에서 본 발명의 원리들의 '일 실시예'와 이런 표현의 다양한 변형들의 지칭은 이 실시예와 관련되어 특정 특징, 구조, 특성 등이 본 발명의 원리의 적어도 하나의 실시예에 포함된다는 것을 의미한다. 따라서, 표현 '일 실시예에서'와, 본 명세서 전체를 통해 개시된 임의의 다른 변형례들은 반드시 모두 동일한 실시예를 지칭하는 것은 아니다.
본 발명의 도면 중 공정단계를 묘사하고 있는 도면이 있지만, 이는 바람직한 결과를 얻기 위하여 도시된 특정한 단계로 그러한 단계들을 수행해야 한다거나 모든 도시된 단계들이 수행되어야 하는 것으로 이해해서는 안 된다. 특정한 경우, 멀티태스킹 및 병렬적인 단계진행이 유리할 수도 있다.
본 명세서에서, 'A와 B 중 적어도 하나'의 경우에서 '~중 적어도 하나'의 표현은, 첫 번째 옵션 (A)의 선택만, 또는 두 번째 열거된 옵션 (B)의 선택만, 또는 양쪽 옵션들 (A와 B)의 선택을 포괄하기 위해 사용된다. 추가적인 예로 'A, B, 및 C 중 적어도 하나'의 경우는, 첫 번째 열거된 옵션 (A)의 선택만, 또는 두 번째 열거된 옵션(B)의 선택만, 또는 세 번째 열거된 옵션 (C)의 선택만, 또는 첫 번째와 두 번째 열거된 옵션들 (A와 B)의 선택만, 또는 두 번째와 세 번째 열거된 옵션 (B와 C)의 선택만, 또는 모든 3개의 옵션들의 선택(A와 B와 C)이 포괄할 수 있다. 더 많은 항목들이 열거되는 경우에도 당업자에게 명백하게 확장 해석될 수 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 명세서를 통해 개시된 모든 실시예들과 조건부 예시들은, 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 당업자가 독자가 본 발명의 원리와 개념을 이해하도록 돕기 위한 의도로 기술된 것으로, 당업자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 : 전자기기 100 : 무선 전력 전송용 코일형 유닛
110 : 코일패턴 120 : 자성부
121 : 자성시트 122 : 도전성 시트
123 : 도전성 홀 130 : 접착부
200 : 무선 전력 수신장치 300 : 무선 전력 송신장치
500 : 안테나 모듈 h : 관통홀
110 : 코일패턴 120 : 자성부
121 : 자성시트 122 : 도전성 시트
123 : 도전성 홀 130 : 접착부
200 : 무선 전력 수신장치 300 : 무선 전력 송신장치
500 : 안테나 모듈 h : 관통홀
Claims (20)
- 배선 패턴 형태의 코일패턴;
일면에 상기 코일패턴이 부착되는 자성부; 및
상기 자성부와 상기 코일패턴 사이에 개재되어 상기 자성부와 상기 코일패턴을 상호 접착시키는 접착부를 포함하되,
상기 자성부는,
1개 이상의 자성시트와 함께 1개 이상의 도전성 시트를 적층 후 일체 소성하여 형성하고,
상기 자성부는,
상기 코일패턴의 양단이 배치되는 위치에, 상기 코일패턴의 양단 및 상기 도전성 시트를 전기적으로 연결하는 도전성 홀을 형성하는 무선 전력 전송용 코일형 유닛.
- 제1항에 있어서,
상기 도전성 시트는, 상기 도전성 시트가 적층되는 시트층 일부면 또는 전체면 상에 적층되는 무선 전력 전송용 코일형 유닛.
- 제1항에 있어서,
상기 도전성 시트는, 도전성 잉크 또는 도전성 페이스트를 인쇄 적층하는 무선 전력 전송용 코일형 유닛.
- 제1항에 있어서,
상기 자성부는,
상기 자성시트로서, 페라이트 시트, 메탈 시트 및 메탈과 페라이트를 복합적으로 적용한 하이브리드 타입의 시트 중 적어도 하나를 사용하는 무선 전력 전송용 코일형 유닛.
- 제1항에 있어서,
상기 도전성 홀은, 상기 자성부에 관통홀을 형성하고, 상기 관통홀에 도전성 잉크 또는 도전성 페이스트를 충진하여 형성되는 무선 전력 전송용 코일형 유닛.
- 무선 전력 전송용 코일형 유닛; 및
상기 무선 전력 전송용 코일형 유닛에 전기적으로 연결되는 무선 전력 전송용 회로 유닛; 을 포함하는 무선 전력 전송장치에 있어서,
상기 무선 전력 전송용 코일형 유닛은,
배선 패턴 형태의 코일패턴;
일면에 상기 코일패턴이 부착되는 자성부; 및
상기 자성부와 상기 코일패턴 사이에 개재되어 상기 자성부와 상기 코일패턴을 상호 접착시키는 접착부를 포함하되,
상기 자성부는,
1개 이상의 자성시트와 함께 1개 이상의 도전성 시트를 적층 후 일체 소성하여 형성하고,
상기 자성부는,
상기 코일패턴의 양단이 배치되는 위치에, 상기 코일패턴의 양단 및 상기 도전성 시트를 전기적으로 연결하는 도전성 홀을 형성하는 무선 전력 전송장치.
- 무선 전력 전송장치; 및
내부에 상기 무선 전력 전송장치를 수용하는 케이스;를 포함하는 전자기기에 있어서,
상기 무선 전력 전송장치는,
무선 전력 전송용 코일형 유닛; 및
상기 무선 전력 전송용 코일형 유닛에 전기적으로 연결되는 무선 전력 전송용 회로 유닛; 을 포함하며,
상기 무선 전력 전송용 코일형 유닛은,
배선 패턴 형태의 코일패턴;
일면에 상기 코일패턴이 부착되는 자성부; 및
상기 자성부와 상기 코일패턴 사이에 개재되어 상기 자성부와 상기 코일패턴을 상호 접착시키는 접착부를 포함하되,
상기 자성부는,
1개 이상의 자성시트와 함께 1개 이상의 도전성 시트를 적층 후 일체 소성하여 형성하고,
상기 자성부는,
상기 코일패턴의 양단이 배치되는 위치에, 상기 코일패턴의 양단 및 상기 도전성 시트를 전기적으로 연결하는 도전성 홀을 형성하는 전자기기.
- 제7항에 있어서,
상기 무선 전력 전송장치의 코일패턴을 둘러싸는 안테나 패턴을 포함하는 안테나 모듈을 더 포함하는 전자기기.
- 제8항에 있어서,
상기 안테나 모듈은, NFC (Near Field Communication) 안테나, RFID (Radio Frequency Identification) 안테나, FM (Frequency Modulation) 안테나, DMB (Digital Multimedia Broadcasting) 안테나 및 무선충전과 NFC의 일체형 안테나로 이루어진 군 중 적어도 하나인 전자기기.
- 1개 이상의 자성시트와 함께 1개 이상의 도전성 시트를 적층하는 시트적층단계;
상기 시트적층단계에서 적층된 적층 시트에 상기 도전성 시트를 연결하는 관통홀을 형성하는 관통홀 형성단계;
상기 관통홀이 형성된 상기 적층 시트를 일체 소성하는 소성단계;
소성된 상기 적층 시트에 접착수단을 형성하되, 상기 관통홀의 위치에는 상기 접착수단을 형성하지 않는 접착수단 형성단계;
형성된 상기 접착수단을 통해, 상기 관통홀이 형성된 소성 적층 시트에 배선 패턴 형태의 코일패턴을 접착하되, 상기 관통홀의 위치에 상기 코일패턴의 양단이 배치되도록 접착하는 접착단계; 및
상기 관통홀에 도전성 물질을 충진하여, 상기 코일패턴의 양단 및 상기 도전성 시트를 전기적으로 연결하는 관통홀 충진단계;
를 포함하는 무선 전력 전송용 코일형 유닛의 제조방법.
- 제10항에 있어서,
상기 시트적층단계에서,
상기 도전성 시트는, 상기 도전성 시트가 적층되는 시트층 일부면 또는 전체면 상에 적층되는 무선 전력 전송용 코일형 유닛의 제조방법.
- 제10항에 있어서,
상기 시트적층단계에서,
상기 도전성 시트는, 도전성 잉크 또는 도전성 페이스트를 인쇄 적층하는 무선 전력 전송용 코일형 유닛의 제조방법.
- 제10항에 있어서,
상기 시트적층단계에서,
상기 자성시트는, 페라이트 시트, 메탈 시트 및 메탈과 페라이트를 복합적으로 적용한 하이브리드 타입의 시트 중 적어도 하나를 사용하는 무선 전력 전송용 코일형 유닛의 제조방법.
- 제10항에 있어서,
상기 접착수단 형성단계에서,
상기 접착수단을 형성하지 않는 부분의 직경은, 상기 관통홀의 직경과 동일하거나 상기 관통홀의 직경보다 큰 무선 전력 전송용 코일형 유닛의 제조방법.
- 제10항에 있어서,
상기 관통홀 충진단계는,
도전성 잉크 또는 도전성 페이스트를 상기 관통홀에 충진하는 무선 전력 전송용 코일형 유닛의 제조방법.
- 1개 이상의 자성시트와 함께 1개 이상의 도전성 시트를 적층하는 시트적층단계;
상기 시트적층단계에서 적층된 적층 시트를 일체 소성하는 소성단계;
소성된 상기 적층 시트에 접착수단을 형성하는 접착수단 형성단계;
상기 접착수단이 형성된 소성 적층 시트에 상기 도전성 시트를 연결하는 관통홀을 형성하는 관통홀 형성단계;
형성된 상기 접착수단을 통해, 상기 관통홀이 형성된 소성 적층 시트에 배선 패턴 형태의 코일패턴을 접착하되, 상기 관통홀의 위치에 상기 코일패턴의 양단이 배치되도록 접착하는 접착단계; 및
상기 관통홀에 도전성 물질을 충진하여, 상기 코일패턴의 양단 및 상기 도전성 시트를 전기적으로 연결하는 관통홀 충진단계;
를 포함하는 무선 전력 전송용 코일형 유닛의 제조방법.
- 제16항에 있어서,
상기 시트적층단계에서,
상기 도전성 시트는, 상기 도전성 시트가 적층되는 시트층 일부면 또는 전체면 상에 적층되는 무선 전력 전송용 코일형 유닛의 제조방법.
- 제16항에 있어서,
상기 시트적층단계에서,
상기 도전성 시트는, 도전성 잉크 또는 도전성 페이스트를 인쇄 적층하는 무선 전력 전송용 코일형 유닛의 제조방법.
- 제16항에 있어서,
상기 시트적층단계에서,
상기 자성시트는, 페라이트 시트, 메탈 시트 및 메탈과 페라이트를 복합적으로 적용한 하이브리드 타입의 시트 중 적어도 하나를 사용하는 무선 전력 전송용 코일형 유닛의 제조방법.
- 제16항에 있어서,
상기 관통홀 충진단계는,
도전성 잉크 또는 도전성 페이스트를 상기 관통홀에 충진하는 무선 전력 전송용 코일형 유닛의 제조방법.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020130086801A KR102081365B1 (ko) | 2013-07-23 | 2013-07-23 | 무선 전력 전송용 코일형 유닛, 무선 전력 전송장치, 전자기기 및 무선전력 전송용 코일형 유닛의 제조방법 |
US14/331,950 US9761371B2 (en) | 2013-07-23 | 2014-07-15 | Coil type unit for wireless power transmission, wireless power transmission device, electronic device and manufacturing method of coil type unit for wireless power transmission |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020130086801A KR102081365B1 (ko) | 2013-07-23 | 2013-07-23 | 무선 전력 전송용 코일형 유닛, 무선 전력 전송장치, 전자기기 및 무선전력 전송용 코일형 유닛의 제조방법 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20150011619A true KR20150011619A (ko) | 2015-02-02 |
KR102081365B1 KR102081365B1 (ko) | 2020-02-25 |
Family
ID=52389886
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020130086801A KR102081365B1 (ko) | 2013-07-23 | 2013-07-23 | 무선 전력 전송용 코일형 유닛, 무선 전력 전송장치, 전자기기 및 무선전력 전송용 코일형 유닛의 제조방법 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9761371B2 (ko) |
KR (1) | KR102081365B1 (ko) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9490656B2 (en) | 2013-11-25 | 2016-11-08 | A.K. Stamping Company, Inc. | Method of making a wireless charging coil |
US9859052B2 (en) | 2013-11-25 | 2018-01-02 | A.K. Stamping Co., Inc. | Wireless charging coil |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20120008200A (ko) | 2010-07-16 | 2012-01-30 | 주식회사 한림포스텍 | 무선 전력 통신용 코어 어셈블리와 그를 구비하는 무선 전력 통신용 전력 공급 장치, 그리고 무선 전력 통신용 코어 어셈블리 제조 방법 |
KR20120057636A (ko) * | 2009-08-25 | 2012-06-05 | 액세스 비지니스 그룹 인터내셔날 엘엘씨 | 자속 집중기와 자속 집중기의 제조 방법 |
KR101179398B1 (ko) * | 2011-04-27 | 2012-09-04 | 삼성전기주식회사 | 무접점 전력 전송 장치 및 이를 구비하는 전자 기기 |
KR20130031082A (ko) * | 2011-09-20 | 2013-03-28 | 삼성전기주식회사 | 적층형 인덕터의 제조 방법 |
KR20130072181A (ko) * | 2011-12-21 | 2013-07-01 | 주식회사 아모센스 | 무선 충전기용 자기장 차폐시트 및 그의 제조방법과 이를 이용한 무선충전기용 수신장치 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5965148B2 (ja) * | 2012-01-05 | 2016-08-03 | 日東電工株式会社 | 無線電力伝送を用いたモバイル端末用受電モジュール及び当該モバイル端末用受電モジュールを備えたモバイル端末用充電池 |
KR20140000083A (ko) * | 2012-06-22 | 2014-01-02 | 삼성전기주식회사 | 디지타이저용 센서부 및 그 제조방법 |
KR101452093B1 (ko) * | 2013-03-13 | 2014-10-16 | 삼성전기주식회사 | 박막 코일, 이를 포함하는 차폐 부재 및 이를 구비하는 무접점 전력 전송 장치 |
-
2013
- 2013-07-23 KR KR1020130086801A patent/KR102081365B1/ko active IP Right Grant
-
2014
- 2014-07-15 US US14/331,950 patent/US9761371B2/en active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20120057636A (ko) * | 2009-08-25 | 2012-06-05 | 액세스 비지니스 그룹 인터내셔날 엘엘씨 | 자속 집중기와 자속 집중기의 제조 방법 |
KR20120008200A (ko) | 2010-07-16 | 2012-01-30 | 주식회사 한림포스텍 | 무선 전력 통신용 코어 어셈블리와 그를 구비하는 무선 전력 통신용 전력 공급 장치, 그리고 무선 전력 통신용 코어 어셈블리 제조 방법 |
KR101179398B1 (ko) * | 2011-04-27 | 2012-09-04 | 삼성전기주식회사 | 무접점 전력 전송 장치 및 이를 구비하는 전자 기기 |
KR20130031082A (ko) * | 2011-09-20 | 2013-03-28 | 삼성전기주식회사 | 적층형 인덕터의 제조 방법 |
KR20130072181A (ko) * | 2011-12-21 | 2013-07-01 | 주식회사 아모센스 | 무선 충전기용 자기장 차폐시트 및 그의 제조방법과 이를 이용한 무선충전기용 수신장치 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US9761371B2 (en) | 2017-09-12 |
US20150028686A1 (en) | 2015-01-29 |
KR102081365B1 (ko) | 2020-02-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102017621B1 (ko) | 무선 충전용 코일 기판 및 이를 구비하는 전자 기기 | |
KR102017669B1 (ko) | 무선 전력 전송용 코일형 유닛, 무선 전력 전송장치, 전자기기 및 무선전력 전송용 코일형 유닛의 제조방법 | |
KR101431983B1 (ko) | 무선 전력 전송용 코일형 유닛, 무선 전력 전송장치, 전자기기 및 무선전력 전송용 코일형 유닛의 제조방법 | |
KR101179398B1 (ko) | 무접점 전력 전송 장치 및 이를 구비하는 전자 기기 | |
US9812256B2 (en) | Coil assembly | |
KR101890326B1 (ko) | 무선전력 전송모듈 및 이를 포함하는 휴대용 보조배터리 | |
EP2518904B1 (en) | Contactless power transmission device | |
KR101452076B1 (ko) | 무선 충전용 코일 및 이를 구비하는 무선 충전 장치 | |
KR102433115B1 (ko) | 코일 조립체 | |
WO2013172349A1 (ja) | 非接触充電装置用アンテナシート及び該シートを用いた充電装置 | |
KR20170082916A (ko) | 코일 기판 | |
CN107800197B (zh) | 无线电力传输模块及具有该无线电力传输模块的电子设备 | |
KR102081365B1 (ko) | 무선 전력 전송용 코일형 유닛, 무선 전력 전송장치, 전자기기 및 무선전력 전송용 코일형 유닛의 제조방법 | |
KR20140098047A (ko) | 무선 충전용 코일 및 이를 구비하는 무선 충전 장치 | |
KR101546720B1 (ko) | 박막 코일, 케이스 어셈블리, 및 무선 전력 수신 장치와 이를 구비하는 전자 기기 | |
KR101983195B1 (ko) | 안테나 모듈 및 이를 구비하는 전자 기기 | |
KR101546718B1 (ko) | 박막 코일, 케이스 어셈블리, 및 무선 전력 수신 장치와 이를 구비하는 전자 기기 | |
KR101546719B1 (ko) | 무선 전력 수신 장치, 케이스 어셈블리, 및 이를 구비하는 전자 기기 | |
KR101434106B1 (ko) | 무선 전력 송신기 및 이를 포함하는 무선 충전 장치 | |
KR101973453B1 (ko) | 박막 코일, 무선 전력 수신 장치, 전자 기기, 및 케이스 어셈블리 | |
KR20150048695A (ko) | 박막 코일, 케이스 어셈블리, 및 무접점 전력 수신 장치와 이를 구비하는 전자 기기 | |
KR101581695B1 (ko) | 코일 기판 | |
KR20160107141A (ko) | 박막 코일, 무선 전력 수신 장치, 전자 기기, 및 케이스 어셈블리 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E902 | Notification of reason for refusal | ||
AMND | Amendment | ||
E601 | Decision to refuse application | ||
X091 | Application refused [patent] | ||
AMND | Amendment | ||
X701 | Decision to grant (after re-examination) | ||
GRNT | Written decision to grant |