KR20220016536A - 코일 기판 및 이를 구비하는 전자 장치 - Google Patents

Abstract

가상의 축을 기준으로 제1 영역에 포함되는 코일 패턴의 면적이 제2 영역에 포함되는 코일 패턴의 면적에 대비하여 확장되어 형성되는 비대칭 구조의 코일 기판 및 이를 구비하는 전자 장치를 제공한다. 상기 코일 기판은, 기재층; 및 기재층 상에 나선형으로 권선되는 코일 패턴을 포함하며, 기재층의 상부는 코일 패턴의 내측에 형성되는 보이드 영역을 기준으로 제1 영역 및 제2 영역으로 구획되고, 제2 영역에 형성되는 코일 패턴의 면적은 제1 영역에 형성되는 코일 패턴의 면적보다 크다.

Description

코일 기판 및 이를 구비하는 전자 장치 {Coil substrate and electronic device with the coil substrate}

본 발명은 코일 기판 및 이를 구비하는 전자 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 전기적 특성의 균형을 제어할 수 있는 코일 기판 및 이를 구비하는 전자 장치에 관한 것이다.

일반적으로 자기장 내에 있는 도선에 전류가 흐르면 도선은 자기장으로부터 전자기력을 받는다. 특히, 도선이 나선형으로 권선된 코일의 경우, 권선 수, 권선 방향, 권선된 도선의 길이 또는 두께 등 코일 자체의 구조나 코일과 인접하는 자성체 등과의 설계 구조에 의해 전류, 전자기력, 저항 등의 전기적 특성 변화가 나타난다.

최근에는 이러한 코일을 적용한 대표적인 전자 장치로서 카메라 액추에이터가 각광받고 있다.

일본등록특허 제6626729호 (발행일: 2019.12.25.)

일본등록특허 제6626729호를 참조하면, 제1 코일(51)에 제어 전류가 주어지면 가동 유닛(20)에 탑재된 자석(52)에서 방출되는 자기장과 상기 제어 전류로 렌즈 홀더(25)가 중심축 O를 따라 이동하게 되면서 촬상 소자에 대한 초점 조정이 이루어진다. 그리고, 축 교차 구동 기구(70)를 구성하는 제2 코일(71)로 제어 전류가 주어지면, 자석(52)의 제1 착자면(52a)에서 측판부(63)의 하단(63a)에 이르는 자속 Φ와 상기 제어 전류로 가동 유닛(20)이 중심축 O와 교차하는 방향으로 구동되어 손떨림 보정이 이루어진다.

즉, 카메라 액추에이터는 코일과 자석이 내부에 근접하게 구비되어 상호 작용에 의해 렌즈를 구동하므로, 간격, 기준 축의 일치 여부 등 상호 간의 영향성을 고려한 설계가 필요하다.

이에 더하여, 코일 자체 구조 설계도 고려해야 하는데, 액추에이터 내부의 전자기력을 강화하기 위해서는 코일의 권선수, 두께 등을 증가하는 것이 유효하나, 권선수만 증가시킬 경우 저항도 동시에 증가하여 전류의 흐름을 오히려 방해하므로, 구동 제어에 오류가 발생하거나 발열 문제가 생길 수 있다. 반면, 두께만 증가시킬 경우 저항이 필요 이상으로 저하되어 과잉 전류로 인한 또다른 발열 문제가 발생할 수 있다.

본 발명에서 해결하고자 하는 과제는, 가상의 축을 기준으로 제1 영역에 포함되는 코일 패턴의 면적이 제2 영역에 포함되는 코일 패턴의 면적 대비 확장되어 형성되는 비대칭 구조의 코일 기판 및 이를 구비하는 전자 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 코일 기판의 일 면(aspect)은, 기재층; 및 상기 기재층 상에 나선형으로 권선되는 코일 패턴을 포함하며, 상기 기재층의 상부는 상기 코일 패턴의 내측에 형성되는 보이드 영역을 기준으로 제1 영역 및 제2 영역으로 구획되고, 상기 제2 영역에 형성되는 상기 코일 패턴의 면적은 상기 제1 영역에 형성되는 상기 코일 패턴의 면적보다 크다.

상기 제1 영역 및 상기 제2 영역은 상기 보이드 영역의 길이 방향을 따라 상기 기재층의 일단에서 상기 기재층의 타단까지 형성되는 기준 축선을 기초로 구획되고, 상기 기준 축선은 상기 보이드 영역의 단축의 중심을 가로질러 형성될 수 있다.

상기 코일 패턴은, 상기 제1 영역에 형성되는 복수 개의 제1 직선부; 상기 제2 영역에 형성되는 복수 개의 제2 직선부; 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역에 형성되며, 상기 제1 직선부 및 상기 제2 직선부의 양측에 형성되는 복수 개의 제3 직선부; 상기 제1 영역에 형성되며, 상기 제1 직선부 및 상기 제3 직선부를 연결하는 복수 개의 제1 변곡부; 및 상기 제2 영역에 형성되며, 상기 제2 직선부 및 상기 제3 직선부를 연결하는 복수 개의 제2 변곡부를 포함할 수 있다.

상기 제1 직선부는 상기 제1 영역의 길이 방향을 따라 형성되고, 상기 제2 직선부는 상기 제1 직선부에 평행하게 형성되며, 상기 제3 직선부는 상기 제1 직선부 및 상기 제2 직선부에 수직 방향 또는 비스듬한 방향으로 형성되고, 상기 제1 변곡부 및 상기 제2 변곡부는 사선 형태 또는 원호 형태로 형성될 수 있다.

상기 복수 개의 제2 직선부의 폭은 상기 복수 개의 제1 직선부의 폭보다 넓을 수 있다.

상기 복수 개의 제3 직선부의 폭은 상기 복수 개의 제1 직선부의 폭과 동일하며, 상기 복수 개의 제2 변곡부의 폭은 상기 제3 직선부에서 상기 제2 직선부 방향으로 확장될 수 있다.

상기 복수 개의 제1 변곡부의 폭은 상기 복수 개의 제1 직선부의 폭과 동일하고, 상기 복수 개의 제2 변곡부의 폭은 상기 복수 개의 제2 직선부의 폭과 동일하며, 상기 복수 개의 제3 직선부의 폭은 상기 제1 변곡부에서 상기 제2 변곡부 방향으로 확장될 수 있다.

상기 제2 직선부의 권선수는 상기 제1 직선부의 권선수와 동일하거나, 더 많을 수 있다.

상기 복수 개의 제2 직선부의 폭은 상기 복수 개의 제1 직선부의 폭과 동일하며, 상기 제2 직선부의 권선수는 상기 제1 직선부의 권선부보다 더 많을 수 있다.

상기 코일 기판은 상기 코일 패턴 상에 형성되며, 상기 코일 패턴을 보호하는 보호층을 더 포함할 수 있다.

상기 코일 패턴은 상기 기재층의 일면 상에 복수 개 형성되거나, 상기 기재층의 양면 상에 각각 적어도 한 개 형성되며, 상기 코일 패턴이 상기 기재층의 일면 상에 복수 개 형성되는 경우, 이웃하는 두 코일 패턴 사이에 층간 절연층이 형성될 수 있다.

상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 전자 장치의 일 면은, 하우징; 상기 하우징의 내부에 설치되는 코일 기판; 및 상기 코일 기판과 이격되어 상기 하우징의 내부에 설치되는 자성체를 포함하며, 상기 코일 기판은, 기재층; 및 상기 기재층 상에 나선형으로 권선되는 코일 패턴을 포함하며, 상기 기재층의 상부는 상기 코일 패턴의 내측에 형성되는 보이드 영역을 기준으로 제1 영역 및 제2 영역으로 구획되고, 상기 제2 영역에 형성되는 상기 코일 패턴의 면적은 상기 제1 영역에 형성되는 상기 코일 패턴의 면적보다 크다.

상기 하우징은 카메라 액추에이터의 하우징일 수 있다.

상기 자성체는 상기 코일 기판의 상기 보이드 영역과 동일한 기준으로 양측이 대칭될 수 있다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명은 비대칭 구조의 코일 기판 및 이를 구비하는 전자 장치를 제공함으로써, 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

첫째, 한정된 영역 내에서 전자기력, 저항 등 전기적 특성을 제어할 수 있는 코일 기판을 제공할 수 있다.

둘째, 본 발명에 따른 코일 기판과 인접하는 자성체 등과의 관계를 고려하여 전자 장치의 구조를 설계함으로써, 전자기력의 세기, 전자기력의 변화량, 저항과 전류 등의 균형을 효율적으로 제어할 수 있다.

셋째, 본 발명에 따른 코일 기판, 이와 인접하는 자성체 등과의 구조 설계를 다양하게 변형하여 전자 장치의 용도별 성능을 극대화할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 기판의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 기판을 구성하는 코일 패턴의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 기판을 구성하는 코일 패턴의 설치 형태를 설명하기 위한 제1 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 기판을 구성하는 코일 패턴의 설치 형태를 설명하기 위한 제2 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 기판을 구성하는 코일 패턴의 설치 형태를 설명하기 위한 제3 예시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 기판을 구성하는 코일 패턴의 설치 형태를 설명하기 위한 제4 예시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 기판을 구성하는 코일 패턴의 설치 형태를 설명하기 위한 제5 예시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 기판을 구성하는 코일 패턴의 설치 형태를 설명하기 위한 제6 예시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 기판을 구성하는 코일 패턴의 설치 형태를 설명하기 위한 제7 예시도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 기판을 구성하는 코일 패턴의 구조를 설명하기 위한 예시도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 기판을 구성하는 코일 패턴의 다양한 형상을 설명하기 위한 제1 예시도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 기판을 구성하는 코일 패턴의 다양한 형상을 설명하기 위한 제2 예시도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 기판을 구성하는 코일 패턴의 다양한 형상을 설명하기 위한 제3 예시도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 기판을 구성하는 코일 패턴의 다양한 형상을 설명하기 위한 제4 예시도이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 기판을 구성하는 코일 패턴의 다양한 형상을 설명하기 위한 제5 예시도이다.
도 16은 본 발명의 다른 실시예에 따른 코일 기판의 단면도이다.
도 17은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 코일 기판의 단면도이다.
도 18은 종래 기술과 본 발명을 비교한 실험 예이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.

소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위 뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않은 것을 나타낸다.

공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성요소들과 다른 소자 또는 구성요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)" 또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 소자는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.

비록 제1, 제2 등이 다양한 소자, 구성요소 및/또는 섹션들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자, 구성요소 및/또는 섹션들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자, 구성요소 또는 섹션들을 다른 소자, 구성요소 또는 섹션들과 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 소자, 제1 구성요소 또는 제1 섹션은 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 소자, 제2 구성요소 또는 제2 섹션일 수도 있음은 물론이다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

본 발명은 비대칭 구조의 코일 기판 및 이를 구비하는 전자 장치에 관한 것이다. 본 발명의 코일 기판은 가상의 축을 기준으로 제1 영역에 포함되는 코일 패턴의 면적과 제2 영역에 포함되는 코일 패턴의 면적이 서로 상이하게 형성되는 비대칭 구조를 가질 수 있다. 상기 코일 패턴의 면적은, ① 일 방향의 코일 패턴의 단면적, ② 후술하는 기재층과 접하지 않는 상면 또는 측면의 면적, ③ ① 또는 ②의 면적과 코일 패턴 사이에 노출된 기재층의 면적의 합 등을 의미할 수 있다.

이하에서는 도면 등을 참조하여 본 발명을 자세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 기판의 단면도이다.

도 1에 따르면, 코일 기판(100)은 기재층(110), 코일 패턴(120) 및 보호층(130)을 포함하여 구성될 수 있다.

기재층(110)은 베이스 기재(Base Film)를 말하며, 평판 형태로 소정의 두께(예를 들어, 5㎛ ~ 100㎛)를 가지도록 형성될 수 있다. 기재층(110)은 연성 필름(Flexible Film), 경성 필름(Rigid Film) 및 경연성 필름(Rigid Flexible Film) 중 어느 하나의 필름으로 형성될 수 있다.

기재층(110)은 다양한 고분자 물질 중에서 선택되는 적어도 하나의 물질을 소재로 하여 제조될 수 있다. 기재층(110)은 예를 들어, 폴리이미드(Poly-Imide), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET; Poly-Ethylene Terephthalate), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN; Poly-Ethylene Naphthalate), 폴리카보네이트(Poly-Carbonate), 에폭시(Epoxy), 유리 섬유(Glass Fiber) 등의 고분자 물질 중에서 선택되는 적어도 하나의 물질을 소재로 하여 제조될 수 있다.

기재층(110)의 일면 상 또는 양면 상에는 전도성 물질로 구성되는 시드층(Seed Layer; 미도시) 또는 하지층(Under Layer)이 형성될 수 있다. 시드층은 니켈(Ni), 크롬(Cr), 구리(Cu), 금(Au) 등의 금속 중에서 선택되는 적어도 하나의 전도성 물질을 소재로 하여 기재층(110) 상에 형성될 수 있으며, 증착, 접착, 도금 등의 물리적 방식 또는 화학적 방식을 이용하여 기재층(110) 상에 형성될 수 있다. 한편, 시드층은 기재층(110) 상에 형성되지 않아도 무방하다.

코일 패턴(120)은 전류가 흐르며, 전자기력을 유도하기 위한 것이다. 코일 패턴(120)은 기재층(110) 상에 나선형으로 권선되어 형성될 수 있다.

코일 패턴(120)은 전도성 물질을 소재로 하여 기재층(110) 상에 형성될 수 있다. 코일 패턴(120)은 예를 들어, 은(Ag), 팔라듐(Pd), 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 티타늄(Ti), 금(Au), 백금(Pt), 구리(Cu) 등의 금속 중에서 선택되는 적어도 하나의 전도성 물질을 소재로 하여 기재층(110) 상에 형성될 수 있다.

코일 패턴(120)은 도금, 인쇄, 코팅 등 다양한 기법을 이용하여 기재층(110) 상에 형성될 수 있다. 코일 패턴(120)은 도금을 이용하여 기재층(110) 상에 형성되는 경우, 1회 이상의 도금을 실시하여 기재층(110) 상에 형성될 수 있으며, 이때 코일 패턴(120)의 단면에는 도금 진행 횟수, 도금 조건 변경 등에 의해 하나 이상의 경계선이 형성될 수 있다.

코일 패턴(120)은 도금을 이용하여 기재층(110) 상에 형성되는 경우, 전해 도금 및 무전해 도금 중 어느 하나의 기법을 이용할 수 있다. 코일 패턴(120)은 전해 도금을 이용하여 기재층(110) 상에 형성되는 경우, 레지스트 패턴층(미도시)이 형성되지 않은 부분에 형성될 수 있다.

레지스트 패턴층은 절연성 물질로 구성되는 수지층으로서, 코일 패턴(120)보다 먼저 기재층(110) 상에 형성될 수 있다. 코일 패턴(120)은 레지스트 패턴층과 동일한 두께를 가지도록 기재층(110) 상에 형성될 수 있으며, 레지스트 패턴층보다 더 얇은 두께를 가지도록 기재층(110) 상에 형성되는 것도 가능하다. 코일 패턴(120)이 상기와 같이 형성되면, 상부에 도금이 편중되는 것을 방지할 수 있으며, 상부의 폭과 하부의 폭을 균일하게 형성할 수 있다.

한편, 레지스트 패턴층은 코일 패턴(120)을 기재층(110) 상에 형성한 후, 기재층(110) 상에서 제거될 수 있다. 이때, 레지스트 패턴층은 코일 패턴(120) 상에 보호층(130)을 형성하기 전에 기재층(110) 상에 제거될 수 있다.

보호층(130)은 코일 패턴(120)을 보호하기 위해 코일 패턴(120)의 상부를 덮도록 형성되는 것이다. 보호층(130)은 레지스트 패턴층이 제거된 후, 코일 패턴(120) 상에 형성될 수 있다.

보호층(130)은 절연성을 가진 물질을 소재로 하여 형성될 수 있다. 보호층(130)은 예를 들어, 솔더 레지스트(Solder Resist)를 소재로 하여 형성될 수 있다. 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 보호층(130)은 기재층(110)과 동일한 물질을 소재로 하여 형성되는 것도 가능하다.

한편, 보호층(130)은 인쇄, 코팅, 포토 리소그래피 등의 다양한 공법을 이용하여 코일 패턴(120) 상에 형성될 수 있다.

코일 패턴(120)은 앞서 설명한 바와 같이, 기재층(110) 상에 나선형으로 권선되어 형성될 수 있다. 이러한 코일 패턴(120)은 도 2에 도시된 바와 같이 기준 축선(R)을 중심으로 제1 영역(210) 및 제2 영역(220)으로 구획될 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 기판을 구성하는 코일 패턴의 평면도이다. 이하 설명은 도 2를 참조한다.

코일 패턴(120)이 기재층(110) 상에 나선형으로 권선되어 형성되는 경우, 코일 패턴(120)의 내측에는 기재층(110)의 일면에 대해 소정의 면적으로 보이드 영역(Void, V)이 형성될 수 있다. 여기서, 보이드 영역(V)은 제1 영역(210)과 제2 영역(220)의 최내측 코일 패턴(121, 122) 사이에 형성된 오픈 스페이스를 의미하며, 코일 패턴(120)의 패드부(미도시)와 중첩될 수 있다. 즉, 보이드 영역(V)은 코일 패턴(120)의 중심 영역에 해당하거나 또는 중심 영역을 포함하는 영역이 될 수 있다.

기준 축선(R)은 이러한 보이드(V) 영역 내에서 제1 방향(10)으로 연장되는 선분을 말하며, 제1 방향(10)은 코일 패턴(120)의 장축 방향 즉, 보이드 영역(V)의 길이 방향이 될 수 있다. 본 발명에서는 보이드 영역(V)의 폭 방향을 가로지르도록 제1 방향(10)으로 연장된 기준 축선(R)을 예로 들어 설명할 것이나, 이에 국한되지 않고, 코일 패턴(120)의 단축 방향 또는 보이드 영역(V)의 폭 방향이 될 수도 있다.

제1 영역(210)은 기준 축선(R)을 중심으로 기재층(110) 상의 일측에 형성되는 코일 패턴(120)이 차지하는 영역을 말한다. 그리고, 제2 영역(220)은 기준 축선(R)을 중심으로 기재층(110) 상의 타측에 형성되는 코일 패턴(120)이 차지하는 영역을 말한다.

제1 영역(210) 및 제2 영역(220)은 기준 축선(R)을 중심으로 기재층(110) 상에 대칭적으로 형성될 수 있다. 제1 영역(210)은 도 3에 도시된 바와 같이 제2 영역(220)과 동일한 폭을 가지도록 형성될 수 있다(W1 = W2). 상기에서, 동일한 폭을 가진다는 것은 제1 영역(210)과 제2 영역(220)의 각각의 최내측 코일 패턴(121, 122)의 일 측부에서 최외측 코일 패턴(123, 124)의 일 측부까지의 거리가 동일 또는 동등한 수준인 것을 의미한다.

이 경우, 제1 위치의 보이드 영역(V) 내 기준 축선(R)을 코일 패턴(120)의 중심(C)으로 볼 수 있으며, 보다 상세하게는 보이드 영역(V)의 단축 중심을 가로지르는 선분으로 가정할 수 있다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 기판을 구성하는 코일 패턴의 설치 형태를 설명하기 위한 제1 예시도이다.

그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 보이드 영역(V)의 단축 중심을 가로지르는 선분을 기준 축선(R)으로 하되, 제1 영역 또는 제2 영역 중 어느 하나의 최외측 코일 패턴이 이격되어 제1 영역(210)과 제2 영역(220)이 서로 다른 폭을 가지도록 형성되는 것도 가능하다.

제1 영역(210)은 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이 제2 영역(220)보다 넓은 폭을 가지도록 형성될 수 있다(W1 > W2). 또는, 제1 영역(210)은 도 5에 도시된 바와 같이 제2 영역(220)보다 좁은 폭을 가지도록 형성될 수 있다(W1 < W2). 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 기판을 구성하는 코일 패턴의 설치 형태를 설명하기 위한 제2 예시도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 기판을 구성하는 코일 패턴의 설치 형태를 설명하기 위한 제3 예시도이다.

상기의 경우는 코일 패턴의 저항 세기를 낮추거나 또는 전자기력의 세기를 향상시키는 것이 목적이나, 코일 패턴을 확장할 수 있는 영역이 기판 내에 한정적일 때 적용하여 후술하는 자성체와의 균형까지 확보할 수 있다.

반해, 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 영역(210)과 제2 영역(220)의 최내측 코일 패턴과 최외측 코일 패턴이 각각 동일한 거리 또는 동등 수준으로 이격되어 제2 위치에 보이드 영역(V)이 형성될 수 있다. 즉, 도 3에 도시된 실시예 대비 코일 패턴의 면적이 확장 또는 축소될 수 있다.

아울러, 도 7에 도시된 바와 같이, 제2 위치에 보이드 영역(V)을 형성하되, 제1 영역(210)과 제2 영역(220) 중 어느 하나의 최외측 코일 패턴이 이격되어 양 영역의 크기가 상이하게 형성될 수도 있다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 기판을 구성하는 코일 패턴의 설치 형태를 설명하기 위한 제4 예시도이며, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 기판을 구성하는 코일 패턴의 설치 형태를 설명하기 위한 제5 예시도이다.

한편, 제1 영역(210)은 기재층(110)의 외주면을 초과하여 형성될 수 없다. 즉, 제1 영역(210) 상에 형성되는 코일 패턴(120)의 최외측(230)은 도 8에 도시된 바와 같이 기재층(110)의 외주면보다 내측에 배치되거나, 도 9에 도시된 바와 같이 기재층(110)의 외주면과 동일선 상에 배치될 수 있다. 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 기판을 구성하는 코일 패턴의 설치 형태를 설명하기 위한 제6 예시도이며, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 기판을 구성하는 코일 패턴의 설치 형태를 설명하기 위한 제7 예시도이다.

상기에서 도 3 내지 도 7에서 나타나는 기준 축선(R)은 기재층(110)의 중심과 동일하거나 상이할 수 있다.

마찬가지로, 제2 영역(220)도 기재층(110)의 외주면을 초과하여 형성될 수 없다. 즉, 제2 영역(220) 상에 형성되는 코일 패턴(120)의 최외측(240)은 도 8에 도시된 바와 같이 기재층(110)의 외주면보다 내측에 배치되거나, 도 9에 도시된 바와 같이 기재층(110)의 외주면과 동일선 상에 배치될 수 있다.

또한, 제1 영역(210)과 제2 영역(220)의 최외측은 동일 또는 서로 다른 거리로 기재층(110)의 외주면보다 내측에 배치될 수 있다.

한편, 제1 영역(210) 상에 형성되는 코일 패턴(120)의 최외측(230)이 도 8에 도시된 바와 같이 기재층(110)의 외주면보다 내측에 배치되는 경우, 제2 영역(220) 상에 형성되는 코일 패턴(120)의 최외측(240)은 도 9에 도시된 바와 같이 기재층(110)의 외주면과 동일선 상에 배치될 수 있다.

또한, 제1 영역(210) 상에 형성되는 코일 패턴(120)의 최외측(230)이 도 9에 도시된 바와 같이 기재층(110)의 외주면과 동일선 상에 배치되는 경우, 제2 영역(220) 상에 형성되는 코일 패턴(120)의 최외측(240)은 도 8에 도시된 바와 같이 기재층(110)의 외주면보다 내측에 배치될 수 있다.

아울러, 상기의 도 8 및 도 9를 포함하는 실시예에서도 상기의 도 4 내지 도 7과 같이 보이드 영역(V) 또는 기준 축선(R)의 위치에 따라 제1 영역(210)과 제2 영역(220)의 폭이 동일 또는 상이할 수 있다.

코일 패턴(120)이 기재층(110) 상에 나선형으로 권선되어 형성되는 경우, n개의 직선부와 m개의 변곡부를 포함하여 구성될 수 있다. 직선부는 일단부로부터 진행 방향이 변경되지 않는 타단부까지 형성된 코일 패턴을 의미하고, 변곡부는 서로 다른 진행 방향으로 형성되는 두 직선부를 연결하는 코일 패턴을 의미한다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 기판을 구성하는 코일 패턴의 구조를 설명하기 위한 예시도이다.

도 10에 따르면, 코일 패턴(120)은 제1 직선부(310), 제2 직선부(320), 제3 직선부(330), 제4 직선부(340), 제1 변곡부(350), 제2 변곡부(360), 제3 변곡부(370) 및 제4 변곡부(380)를 포함하여 구성될 수 있다.

제1 직선부(310)는 제1 영역(210) 상에 직선 형태로 형성되는 코일 패턴을 말한다. 이러한 제1 직선부(310)는 제1 방향(10)으로 제1 영역(210) 상에 복수 개 형성될 수 있다.

제2 직선부(320)는 제2 영역(220) 상에 직선 형태로 형성되는 코일 패턴을 말한다. 이러한 제2 직선부(320)는 제1 직선부(310)와 동일한 방향(즉, 제1 방향(10))으로 제2 영역(220) 상에 복수 개 형성될 수 있다.

제3 직선부(330) 및 제4 직선부(340)는 제1 영역(210) 상에서 제2 영역(220) 상에 걸쳐 직선 형태로 형성되어 각각 제1 직선부(310)와 제2 직선부(320)를 연결하는 코일 패턴을 말한다. 이러한 제3 직선부(330)와 제4 직선부(340)는 제1 직선부(310) 및 제2 직선부(320)에 직교하는 방향(즉, 제2 방향(20))으로 제1 영역(210) 및 제2 영역(220) 상에 복수 개 형성될 수 있다.

제1 변곡부(350)는 제1 영역(210) 상에 사선 형태로 형성되는 코일 패턴을 말한다. 이러한 제1 변곡부(350)는 제1 영역(210) 상에서 제1 직선부(310) 및 제3 직선부(330)를 상호 연결시킬 수 있다. 제1 변곡부(350)는 제1 직선부(310) 및 제3 직선부(330) 중 적어도 하나의 직선부와 동일 개수로 형성될 수 있다.

제2 변곡부(360)는 제2 영역(220) 상에 사선 형태로 형성되는 코일 패턴을 말한다. 이러한 제2 변곡부(360)는 제2 영역(220) 상에서 제2 직선부(320) 및 제3 직선부(330)를 상호 연결시킬 수 있다. 제2 변곡부(360)는 제2 직선부(320) 및 제3 직선부(330) 중 적어도 하나의 직선부와 동일 개수로 형성될 수 있다.

제3 변곡부(370)은 제2 영역(220) 상에 사선 형태로 형성되고, 제2 직선부(320) 및 제4 직선부(340)를 상호 연결시킬 수 있으며, 제4 변곡부(380)는 제1 영역(220) 상에 사선 형태로 형성되고, 제4 직선부(340)와 제1 직선부(310)를 상호 연결시킬 수 있다. 제1 변곡부(350) 및 제2 변곡부(360)와 마찬가지로, 제3 변곡부(370) 및 제4 변곡부(380) 또한 상호 연결되는 양 직선부 중 적어도 하나의 직선부와 동일 개수로 형성될 수 있다.

아울러, 본 발명에서의 제1 변곡부(350) 내지 제4 변곡부(380)는 직선 타입의 사선으로 도시되었으나, 굴곡이 있는 원호 타입(⌒)으로도 형성될 수도 있으며, 서로 다른 타입으로 형성될 수도 있다.

제1 직선부(310), 제2 직선부(320), 제3 직선부(330), 제4 직선부(340), 제1 변곡부(350), 제2 변곡부(360), 제3 변곡부(370) 및 제4 변곡부(380)는 제1 영역(210) 및 제2 영역(220) 상에 각각 복수 개 형성될 수 있다. 이때, 제1 직선부(310) 내지 제4 직선부(340), 제1 변곡부(350) 내지 제4 변곡부(380)는 모두 동일한 폭을 가지도록 형성될 수 있다. 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 제1 직선부(310) 내지 제4 직선부(340), 제1 변곡부(350) 내지 제4 변곡부(380)는 모두 서로 다른 폭을 가지도록 형성되는 것도 가능하다. 한편, 제1 직선부(310) 내지 제4 직선부(340), 제1 변곡부(350) 내지 제4 변곡부(380) 중 몇몇은 동일한 폭을 가지도록 형성되고, 다른 몇몇은 서로 다른 폭을 가지도록 형성되는 것도 가능하다.

한편, 복수 개의 제1 직선부(310)는 모두 동일한 폭을 가지도록 형성될 수 있다. 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 복수 개의 제1 직선부(310)는 모두 서로 다른 폭을 가지도록 형성되는 것도 가능하다. 한편, 복수 개의 제1 직선부(310) 중 몇몇은 동일한 폭을 가지도록 형성되고, 다른 몇몇은 서로 다른 폭을 가지도록 형성되는 것도 가능하다.

한편, 복수 개의 제2 직선부(320), 복수 개의 제3 직선부(330), 복수 개의 제4 직선부(340), 복수 개의 제1 변곡부(350), 복수 개의 제2 변곡부(360), 복수 개의 제3 변곡부(370), 복수 개의 제4 변곡부(380) 등도 복수 개의 제1 직선부(310)의 경우와 마찬가지로 형성될 수 있음은 물론이다.

본 실시예에서는 제1 영역(210) 상의 제1 직선부(310)와 제1 변곡부(350) 및 제4 변곡부(380), 제2 영역(220) 상의 제2 직선부(320)와 제2 변곡부(360) 및 제3 변곡부(370) 등이 일부 동일하거나 또는 서로 다른 형상으로 형성되어, 제1 영역(210) 상에서의 코일 패턴(120)의 단면적이 제2 영역(220) 상에서의 코일 패턴(120)의 단면적보다 작을 수 있다. 본 실시예에서는 이에 따라, 코일 패턴(120)의 내측의 보이드 영역(V)의 위치가 이격되거나 크기가 확장 또는 축소될 수 있다.

하기에서는 본 발명의 상기의 구성에 의해 비대칭 구조로 형성되는 코일 기판(100)을 제공함으로써, 한정된 면적의 코일 기판(100)에서 전자기력, 저항 등의 제어가 가능하여, 코일 기판(100)이 적용되는 전자 장치의 성능이 극대화되는 본 발명의 효과를 상세하게 설명한다.

(Ⅰ) 제1 영역(210) 상에 형성되는 코일 패턴(120)의 권선수와 제2 영역(220) 상에 형성되는 코일 패턴(120)의 권선수가 동일한 경우

(ⅰ) 제2 직선부(320)의 패턴 폭이 제1 직선부(310)의 패턴 폭보다 넓은 경우

제2 직선부(320)의 폭을 제1 직선부(310)의 폭보다 확장하여 형성하는 경우, 도 11에 도시된 바와 같이 제2 직선부(320)에 의해 형성되는 폭(W3)이 제1 직선부(310)에 의해 형성되는 폭(W4)보다 넓어질 수 있다(W3 > W4). 복수 개의 제1 직선부(310) 및 복수 개의 제2 직선부(320)가 제1 영역(210) 및 제2 영역(220) 상에 각각 이와 같이 형성되면, 제2 영역(220) 상에서의 코일 패턴(120)의 면적이 제1 영역(210) 상에서의 코일 패턴(120)의 면적보다 클 수 있다. 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 기판을 구성하는 코일 패턴의 다양한 형상을 설명하기 위한 제1 예시도이다.

상기의 경우, 단축 방향으로 제2 영역(220) 상에서의 코일 패턴(120)의 면적을 확장시킬 수 있으므로, 저항을 낮추어 전류의 흐름을 원활하게 하며, 나아가 전자기력의 세기가 강화되는 효과도 얻을 수 있다.

(ⅱ) 제2 직선부(320), 제4 직선부(340), 제2 변곡부(360) 및 제3 변곡부(370) 중 적어도 하나 이상의 패턴 폭이 제1 직선부(310)의 패턴 폭보다 넓은 경우

제2 직선부(320), 제4 직선부(340), 제2 변곡부(360) 및 제3 변곡부(370) 중 적어도 하나 이상의 패턴 폭이 제1 직선부(310)의 패턴 폭보다 확장하여 형성되는 경우, 예를 들어 도 12에 도시된 바와 같이, 제2 직선부(320) 및 제2 변곡부(360)의 패턴 폭이 제1 직선부(310)의 패턴 폭보다 확장하여 형성되는 경우, 제2 직선부(320) 및 제2 변곡부(360)에 의해 형성되는 폭(W3)이 제1 직선부(310)에 의해 형성되는 폭(W4)보다 넓어질 수 있으며(W3 > W4), 이에 따라 제2 영역(220) 상에서의 코일 패턴(120)의 면적이 제1 영역(210) 상에서의 코일 패턴(120)의 면적보다 클 수 있다. 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 기판을 구성하는 코일 패턴의 다양한 형상을 설명하기 위한 제2 예시도이다.

상기의 경우, (ⅰ)의 경우와 마찬가지로 단축 방향으로 제2 영역(220) 상에서의 코일 패턴(120)의 면적만 확장되므로, 저항이 낮아짐에 따라 전류의 흐름성이 증가하여 전자기력의 세기가 강화되는 효과를 얻을 수 있다. 이에 더하여, (ⅰ)의 경우보다 코일 기판(100)의 상하 대칭이 비교적 유지될 수 있어, 전자 장치 내에서 후술하는 자성체와의 균형성 또한 확보할 수 있다.

한편, 상기의 경우, 제2 직선부(320), 제4 직선부(340), 제2 변곡부(350), 또는 제3 변곡부(370)의 패턴 폭은 일단부에서 타단부 방향으로 점진적으로 확장될 수 있다. 이 경우, 전류의 흐름이 급변하는 현상을 억제함으로써 전압 변동을 방지할 수 있다.

(ⅲ) 제2 직선부(320), 제4 직선부(340), 제2 변곡부(360) 및 제3 변곡부(370) 중 적어도 하나 이상의 패턴 간 간격이 제1 직선부(310)의 패턴 간 간격보다 넓은 경우

제2 직선부(320), 제4 직선부(340), 제2 변곡부(360) 및 제3 변곡부(370) 중 적어도 하나 이상의 패턴 간 간격이 제1 직선부(310)의 패턴 간 간격보다 넓은 경우, 예를 들어 도 13에 도시된 바와 같이, 제2 직선부(320) 및 제2 변곡부(360)의 패턴 간 간격이 제1 직선부(310)의 패턴 간 간격보다 넓은 경우, 제2 직선부(320)에 의해 형성되는 폭(W3)이 제1 직선부(310)에 의해 형성되는 폭(W4)보다 넓어질 수 있으며(W3 > W4), 이에 따라 제2 영역(220)의 면적이 제1 영역(210)의 면적보다 클 수 있다. 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 기판을 구성하는 코일 패턴의 다양한 형상을 설명하기 위한 제3 예시도이다.

상기의 경우, 제2 영역(220)에서 패턴 간 누설 전류, 신호 간섭 등의 영향을 억제하여 저항을 낮출 수 있고, 나아가 후술하는 전자 장치 내부에 배치되는 렌즈 등의 기타 부품과 인접하도록 설계되어 본 발명에 따른 코일 기판(100)과의 상호간 발생하는 전기적 오류 문제를 감소시킬 수 있다.

(Ⅱ) 제1 영역(210) 상에 형성되는 코일 패턴(120)의 권선수와 제2 영역(220) 상에 형성되는 코일 패턴(120)의 권선수가 서로 다른 경우

(ⅰ) 제2 직선부(320)의 권선수가 제1 직선부(310)의 권선수보다 많은 경우

제2 직선부(320)의 권선수가 제1 직선부(310)의 권선수보다 많은 경우, 각 직선부의 패턴 간 간격이 동일하더라도 폭(W3)은 도 14에 도시된 바와 같이 폭(W4)보다 넓어질 수 있다(W3 > W4). 상기의 경우, 코일 기판(100)의 권선수의 증가에 의해 전자기력이 강화될 수 있다. 도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 기판을 구성하는 코일 패턴의 다양한 형상을 설명하기 위한 제4 예시도이다.

한편, 제2 직선부(320) 사이의 간격이 제1 직선부(310) 사이의 간격보다 넓으면, 도 14의 경우보다 폭(W3)은 폭(W4)보다 더 넓어질 수 있다(W3 > W4). 이는 강화된 전자기력을 확보하면서 (Ⅰ)(ⅲ)에서 설명한 저항 효과를 더할 수 있다. 도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 기판을 구성하는 코일 패턴의 다양한 형상을 설명하기 위한 제5 예시도이다.

한편, 제2 직선부(320) 사이의 간격이 제1 직선부(310) 사이의 간격보다 좁게 형성되더라도, 제2 직선부(320)의 패턴 폭이 제1 직선부(310)의 패턴 폭보다 넓다면, 제2 영역(220) 상에서의 코일 패턴(120)의 면적이 제1 영역(210) 상에서의 코일 패턴(120)의 면적보다 큰 경우에 해당하여 저항 감소 효과를 얻을 수 있다. 다만, 이 경우 제2 직선부(320) 사이의 간격이 좁아지는 수준은 누설 전류나 발열 등의 영향 인자를 고려하여 설계해야 함에 유의해야 한다.

한편, 제1 직선부(310)의 권선수가 제2 직선부(320)의 권선수보다 많은 경우는 상기에서 제2 직선부(320)의 권선수가 더 많은 경우 즉, (Ⅱ)의 (ⅰ)이 동일하게 적용될 수 있음은 물론이다.

한편, 제3 직선부(330), 제4 직선부(340), 제1 변곡부(350) 내지 제4 변곡부(380) 등에 대해서도 상기 (Ⅰ) 및 상기 (Ⅱ)의 효과와 동일 또는 유사 수준으로 적용될 수 있음은 물론이다.

이상에서 설명한 코일 기판(100)은 도 2를 참조하여 하나의 기재층(110) 상에 하나의 코일 패턴(120)을 포함할 수 있다. 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 코일 기판(100)은 하나의 기재층(110) 상에 복수 개의 코일 패턴(120)을 포함하여 구성되는 것도 가능하다.

코일 기판(100)이 복수 개의 코일 패턴(120)을 포함하는 경우, 복수 개의 코일 패턴(120)은 기재층(110)의 일면 상에 형성될 수 있으며, 기재층(110)의 양면 상에 각각 적어도 한 개의 코일 패턴(120)이 형성되는 것도 가능하다. 본 실시예에서는 이와 같은 경우, 복수 개의 코일 패턴(120) 중 적어도 한 개의 코일 패턴(120)이 도 2 내지 도 15를 참조하여 설명한 다양한 실시 형태로 형성될 수 있다.

기재층(110)의 일면 상에 복수 개의 코일 패턴(120)이 형성되는 경우, 복수 개의 코일 패턴(120)은 패턴의 두께 방향으로 적층되거나, 또는 폭 방향으로 나열되어 배치될 수 있다.

또한, 기재층(110)의 일면 상에 복수 개의 코일 패턴(120)이 적층되어 형성되는 경우, 이웃하는 두 개의 코일 패턴(120) 사이에는 층간 절연층이 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 16에 도시된 바와 같이 기재층(110), 제1 코일 패턴(120a), 층간 절연층(140), 제2 코일 패턴(120b) 및 보호층(130)의 순서로 적층될 수 있다. 도 16은 본 발명의 다른 실시예에 따른 코일 기판의 단면도이다.

한편, 도 16에는 미도시 되었으나 각 코일 패턴은 비아, 도전성 패드 등의 방식으로 접속될 수 있다.

기재층(110)의 양면 상에 각각 적어도 하나의 코일 패턴(120)이 형성되는 경우, 각 코일 패턴이 길이 방향 또는 폭 방향으로 대항하여 배치되거나 또는 기재층(110)의 외주면을 따라서 순차적으로 배치될 수도 있다. 예를 들어, 기재층(110)의 평행하는 외주면에 대하여 두 개의 코일 패턴(120)이 각각 배치될 경우, 양 코일 패턴은 별도 신호 전달을 받거나 또는 미도시되었으나 배선 패턴에 의해 연결되어 동일한 신호를 전달받을 수도 있다. 특히, 양 코일 패턴이 배선 패턴에 의해 연결되면서 서로 일축을 기준으로 거울 대칭되어 배치될 경우 후술하는 전자 장치 내부에서 동일한 방향으로 전자기력이 작용하여 코일 기판에 의한 전체 전자기력을 강화시킬 수 있다.

상기에서 설명하는 복수 개의 코일 패턴은 서로 동일한 형상이거나 또는 일부 상이한 구조로 형성될 수 있다.

한편, 기재층(110)의 양면 상에 적어도 한 개의 코일 패턴(120)이 형성되는 경우, 기재층(110)의 양면 상에는 동일 개수의 코일 패턴(120)이 형성될 수 있으며, 서로 다른 개수의 코일 패턴(120)이 형성될 수도 있다. 기재층(110)의 양면 중 적어도 한 면에 복수 개의 코일 패턴(120)이 형성되는 경우, 복수 개의 코일 패턴(120)은 두께 방향으로 적층되어 형성되거나 폭 방향으로 나열되어 배치될 수 있으며, 이웃하는 두 개의 코일 패턴(120) 사이에 층간 절연층이 형성될 수 있음은 물론이다. 예를 들어, 기재층(110)의 양면 상에 각각 한 개의 코일 패턴(120)이 형성되는 경우, 코일 기판(100)은 도 17에 도시된 바와 같이 제1 보호층(130a), 제1 코일 패턴(120a), 기재층(110), 제2 코일 패턴(120b) 및 제2 보호층(130b)의 순서로 적층될 수 있다. 도 17은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 코일 기판의 단면도이다.

아울러, 본 발명에 따른 코일 기판(100)은 기재층(110)의 일면 또는 양면 상에 코일 패턴(120)뿐만 아니라, 센서, 필터, 인덕터, IC 등 기타 외부 소자 또는 상기 외부 소자들과 접속하여 신호를 전달하는 배선 패턴(미도시)도 더 형성될 수 있으며, 코일 기판(100)과 연결될 수 있다.

이상 도 1 내지 도 17을 참조하여 코일 기판(100)의 다양한 실시 형태에 대하여 설명하였다. 이상 설명한 코일 기판(100)을 다양한 전자 장치 중에서 카메라 액추에이터에 적용한 경우를 예로 들어 후술하며, 자성체(예를 들어, 자석)와 함께 액추에이터의 하우징 내부에 구비될 수 있다. 이때, 자성체는 코일 패턴의 중심 축을 기준으로 대칭 형성된 코일 기판(100)과 동일한 축을 기준으로 양측이 대칭되게 형성될 수 있다.

액추에이터의 렌즈 구동 성능은 코일 기판(100)과 자성체 사이의 간격, 중심 축의 동일 여부 등에 의해서도 영향을 받을 수 있으므로, 본 발명에서는 일 실시예에 따른 코일 기판, 상기 코일 기판과 자성체와의 관계를 고려하여 설계되는 전자 장치를 제시하고자 한다.

도 18은 종래 기술과 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 기판((Ⅰ)의 (ⅱ) 경우)의 자석과의 상관관계에 따른 렌즈 구동 성능 및 저항을 비교한 실험 예이다. 이를 통해 카메라 액추에이터용 코일 기판과 자성체(자석)의 최적 설계를 도출할 수 있다.

본 실험의 대조군은 코일 패턴의 제1 영역(210)과 제2 영역(220)이 기준 축선(R)을 중심으로 동일한 사이즈로 대칭 형성되며, 기준 축선(R)이 자성체의 중심 축과 일치하는 예를 말한다.

실험군 1은 코일 패턴의 제1 영역(210)과 제2 영역(220)이 기준 축선(R)을 중심으로 서로 다른 사이즈로 형성되며, 예를 들어, 제1 영역(210)은 대조군의 제1 영역(210)과 동일 또는 동등 수준으로 형성되되, 제2 영역(220)이 더 큰 사이즈로 형성된 예를 말한다. 따라서, 기준 축선(R)은 자성체의 중심 축과 일치할 수 있다.

실험군 2는 코일 패턴의 제1 영역(210)과 제2 영역(220)이 기준 축선(R)을 중심으로 동일한 사이즈로 대칭 형성되나, 상기 대조군의 제1, 2 영역 사이즈 대비 확장되도록 형성되는 예를 말한다. 따라서, 보이드 영역의 위치가 이격되므로, 기준 축선(R)의 위치 또한 대조군과 상이해지고 자성체의 중심 축과도 일치하지 않을 수 있다.

실험군 3은 코일 패턴의 제1 영역(210)과 제2 영역(220), 및 기준 축선(R)이 실험군 1과 동일하되, 다만 기준 축선(R)이 자성체의 중심 축과 일치하지 않는 예를 말한다.

(1) 전자기력 세기: 대조군 > 실험군 1 > 실험군 3 > 실험군 2

(2) 자석 위치에 따른 전자기력의 변화(Min/Max, 이동량): 대조군 < 실험군 1 < 실험군 2 < 실험군 3

(3) 저항: 대조군 > 실험군 1 > 실험군 2

카메라 액추에이터는 자석의 이동에 따라 자기장이 변화함으로써 렌즈 위치를 보정함에 따라, 자석의 이동중 전자기력의 세기 변화가 급변하지 않으면서 세기는 강할수록 좋으며, 적정 수준의 저저항을 유지하여 그 성능을 극대화할 수 있다. 따라서, 카메라 액추에이터에 적합한 코일 기판과 자석의 설계는 실험군 1, 실험군 3, 실험군 2 및 대조군의 순서로 될 수 있으며, 실험군 1 및 실험군 2는 자석과의 중심 일치 여부에 의해 전자기력의 세기가 제1 영역과 제2 영역의 대칭 여부에 의해 전자기력의 변화(이동량)가 상이해졌다.

그러나 실험군 1 및 실험군 2의 이동량 차이 대비 전자기력의 세기 차이가 더 크게 나타났으므로, 실험군 1, 즉 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 기판의 설계가 카메라 액추에이터에 대해 유효한 것으로 볼 수 있다.

한편, 실험군 1과 실험군 3의 경우, 제1 영역과 제2 영역의 대칭은 동일하나, 자석과의 중심 일치 여부가 상이함에 따라 전자기력, 전자기력의 변화, 저항의 결과가 상이하였다. 전자기력은 실험군 1이 강하였으나 저항 측면에서는 오히려 실험군 3이 더 작은 결과를 나타내었다. 전자기력의 변화는 실험군 1이 실험군 3 대비 비교적 유효한 것으로 확인되었으나 근소한 차이였다.

본 발명자는 상기의 실험예에서 나아가 실험군 3의 자석과의 중심축 불일치 정도에 따른 전자기력, 전자기력의 변화, 저항을 살펴보았고, 실험군 3의 보이드 영역(V) 내에 자석의 중심축이 배치되는 경우의 결과가 모두 우수한 것을 확인하였다. 즉, 본 발명에 따른 코일 기판을 적용한 실험군1, 실험군3의 경향에 비추어 보면, 비대칭 구조에 의해 카메라 액추에이터에 적합한 성능을 확보할 수 있고, 특히 자석의 중심축과 기준 축선(R)이 일치하거나 또는 코일 기판의 보이드 영역(V) 내에 자석의 중심축이 위치되어야 유효한 효과를 낼 수 있음을 확인하였다.

더불어, 카메라 액추에이터에 적용되는 코일 기판의 경우, A/M, 타 부품과의 결합 영역, 배선 영역 등을 고려하면 대부분 렌즈 방향의 베이스 기재 상에 여유 공간이 형성된다. 따라서 자석과의 중심 축을 유지하면서 일측으로 확장되어 전자기력의 세기와 변화 간 균형을 이루어 엑추에이터 성능을 향상시키는 데 본 발명의 또 다른 효과가 있다고 할 수 있다.

이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

100: 코일 기판 110: 기재층
120, 120a, 120b: 코일 패턴 130, 130a, 130b: 보호층
210: 제1 영역 220: 제2 영역
310: 제1 직선부 320: 제2 직선부
330: 제3 직선부 340: 제4 직선부
350: 제1 변곡부 360: 제2 변곡부
370: 제3 변곡부 380: 제4 변곡부
R: 기준 축선 V: 보이드

Claims (14)

1. 기재층; 및
   상기 기재층 상에 나선형으로 권선되는 코일 패턴을 포함하며,
   상기 기재층의 상부는 상기 코일 패턴의 내측에 형성되는 보이드 영역을 기준으로 제1 영역 및 제2 영역으로 구획되고,
   상기 제2 영역에 형성되는 상기 코일 패턴의 면적은 상기 제1 영역에 형성되는 상기 코일 패턴의 면적보다 큰 코일 기판.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제1 영역 및 상기 제2 영역은 상기 보이드 영역의 길이 방향을 따라 상기 기재층의 일단에서 상기 기재층의 타단까지 형성되는 기준 축선을 기초로 구획되고,
   상기 기준 축선은 상기 보이드 영역의 단축의 중심을 가로질러 형성되는 코일 기판.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 코일 패턴은,
   상기 제1 영역에 형성되는 복수 개의 제1 직선부;
   상기 제2 영역에 형성되는 복수 개의 제2 직선부;
   상기 제1 영역 및 상기 제2 영역에 형성되며, 상기 제1 직선부 및 상기 제2 직선부의 양측에 형성되는 복수 개의 제3 직선부;
   상기 제1 영역에 형성되며, 상기 제1 직선부 및 상기 제3 직선부를 연결하는 복수 개의 제1 변곡부; 및
   상기 제2 영역에 형성되며, 상기 제2 직선부 및 상기 제3 직선부를 연결하는 복수 개의 제2 변곡부를 포함하는 코일 기판.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 제1 직선부는 상기 제1 영역의 길이 방향을 따라 형성되고,
   상기 제2 직선부는 상기 제1 직선부에 평행하게 형성되며,
   상기 제3 직선부는 상기 제1 직선부 및 상기 제2 직선부에 수직 방향 또는 비스듬한 방향으로 형성되고,
   상기 제1 변곡부 및 상기 제2 변곡부는 사선 형태 또는 원호 형태로 형성되는 코일 기판.
5. 제 3 항에 있어서,
   상기 복수 개의 제2 직선부의 폭은 상기 복수 개의 제1 직선부의 폭보다 넓은 코일 기판.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 복수 개의 제3 직선부의 폭은 상기 복수 개의 제1 직선부의 폭과 동일하며,
   상기 복수 개의 제2 변곡부의 폭은 상기 제3 직선부에서 상기 제2 직선부 방향으로 확장되는 코일 기판.
7. 제 5 항에 있어서,
   상기 복수 개의 제1 변곡부의 폭은 상기 복수 개의 제1 직선부의 폭과 동일하고,
   상기 복수 개의 제2 변곡부의 폭은 상기 복수 개의 제2 직선부의 폭과 동일하며,
   상기 복수 개의 제3 직선부의 폭은 상기 제1 변곡부에서 상기 제2 변곡부 방향으로 확장되는 코일 기판.
8. 제 5 항에 있어서,
   상기 제2 직선부의 권선수는 상기 제1 직선부의 권선수와 동일하거나, 더 많은 코일 기판.
9. 제 3 항에 있어서,
   상기 복수 개의 제2 직선부의 폭은 상기 복수 개의 제1 직선부의 폭과 동일하며,
   상기 제2 직선부의 권선수는 상기 제1 직선부의 권선부보다 더 많은 코일 기판.
10. 제 1 항에 있어서,
    상기 코일 패턴 상에 형성되며, 상기 코일 패턴을 보호하는 보호층을 더 포함하는 코일 기판.
11. 제 1 항에 있어서,
    상기 코일 패턴은 상기 기재층의 일면 상에 복수 개 형성되거나, 상기 기재층의 양면 상에 각각 적어도 한 개 형성되며,
    상기 코일 패턴이 상기 기재층의 일면 상에 복수 개 형성되는 경우, 이웃하는 두 코일 패턴 사이에 층간 절연층이 형성되는 코일 기판.
12. 하우징;
    상기 하우징의 내부에 설치되는 코일 기판; 및
    상기 코일 기판과 이격되어 상기 하우징의 내부에 설치되는 자성체를 포함하며,
    상기 코일 기판은,
    기재층; 및
    상기 기재층 상에 나선형으로 권선되는 코일 패턴을 포함하며,
    상기 기재층의 상부는 상기 코일 패턴의 내측에 형성되는 보이드 영역을 기준으로 제1 영역 및 제2 영역으로 구획되고,
    상기 제2 영역에 형성되는 상기 코일 패턴의 면적은 상기 제1 영역에 형성되는 상기 코일 패턴의 면적보다 큰 전자 장치.
13. 제 12 항에 있어서,
    상기 하우징은 카메라 액추에이터의 하우징인 전자 장치.
14. 제 12 항에 있어서,
    상기 자성체는 상기 코일 기판의 상기 보이드 영역과 동일한 기준으로 양측이 대칭되는 전자 장치.

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