KR102175375B1 - 무선전력 수신모듈용 어트랙터 및 이를 구비하는 무선전력 수신모듈 - Google Patents

Abstract

무선전력 수신모듈용 어트랙터가 제공된다. 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 무선전력 수신모듈용 어트랙터는, 적어도 한 층의 자성체로 이루어진 박판 자성편; 및 상기 박판 자성편에 구비되어, 상기 박판 자성편의 타발면으로부터 미세 조각이 탈리되거나 상기 타발면이 산화되는 것을 방지하는 미세 조각 탈리 방지 및 산화 방지부재;를 포함하고, 상기 미세 조각 탈리 방지 및 산화 방지부재는 보호필름이며, 상기 보호필름은 상기 박판 자성편의 상부면을 덮는 제1영역과 상기 제1영역으로부터 연장되어 상기 박판 자성편의 측면을 덮는 제2영역을 포함한다. 이에 의하면, 미세 조각 탈리 방지 및 산화 방지부재를 통해 산화를 방지하고 파티클에 기인한 쇼트를 방지할 수 있으며, 300㎛ 이하의 두께로 어트랙터가 형성되더라도 안정적인 동작 전압값을 얻을 수 있어 초박형의 무선전력 수신모듈의 구현을 가능하다.

Description

무선전력 수신모듈용 어트랙터 및 이를 구비하는 무선전력 수신모듈{Attractor for a wireless charging receiver module and a wireless charging receiver module having the same}

본 발명은 무선전력 수신모듈용 어트랙터 및 이를 구비하는 무선전력 수신모듈에 관한 것이다.

최근 휴대폰, 타블렛 PC 등을 비롯한 휴대 단말기에 RFID(Radio Frequency Identification: 무선식별), 근거리 무선통신(NFC), 무선충전, 대화형 펜 타블렛 등 다양한 기능이 추가되고 있다.

NFC는 전자태그인 RFID의 하나로 13.56MHz 주파수 대역을 사용하는 비접촉식 근거리 무선통신 모듈로 10cm의 가까운 거리에서 단말기 간 데이터를 전송하는 기술을 말한다. NFC는 모바일 결제뿐만 아니라 파일 전송방식으로 슈퍼마켓이나 일반 상점에서 물품 정보나 방문객을 위한 여행 정보 전송, 교통, 출입통제 잠금장치 등에 광범위하게 활용된다.

또한, 최근 구글이 발표한 스마트폰에 구비된 ‘안드로이드 빔’에는 근거리 무선통신(NFC) 기반의 근거리 정보 송수신 기능으로서, 모바일 결제뿐만 아니라 사진·명함·파일·지도·웹사이트 등을 한 전화기에서 다른 전화기로 전달하는 기능을 제공하고 있다.

한편, 휴대 단말기에는 내장된 배터리를 무선으로 충전하기 위한 무선 충전 기능이 구비되고 있는데, 이러한 무선 충전은 휴대 단말기에 내장되는 무선전력 수신모듈과, 상기 무선전력 수신모듈에 전력을 공급하는 무선전력 송신모듈에 의해 이루어진다.

또한, 무선 충전은 자기 유도 방식과 자기 공진 방식으로 분류되기도 하며, 무선전력 송신모듈에 대한 무선전력 수신모듈의 접근을 감지하는 방식에 따라 PMA 방식과 Qi 방식으로 분류되기도 한다.

상기 PMA 무선 충전 방식은 영구자석과 홀 센서를 이용하여 무선전력 수신모듈의 접근을 감지함으로써 무선전력 송신모듈의 동작을 제어하는 것으로, 이에 대한 개념이 도 1에 개략적으로 도시되어 있다.

도 1에 나타난 바와 같이, 무선전력 송신모듈(10)에는 영구자석(14)과 홀 센서(12)가 설치되어 있고, 무선전력 수신모듈(20)에는 그 대략 중앙부에 소위 어트랙터(22)라는 자성체가 설치되어 있다.

무선전력 송신모듈(10)에 대한 무선전력 수신모듈(20)의 접근시 영구자석(14)으로부터 자기력선이 발생하는데, 이들 자기력선의 일부가 상기 어트랙터(22)에 의해 그 경로가 바뀌면서 홀센서(12)에서의 전압값의 변화가 발생되고, 이 전압값의 변화가 일정 이상이 되면 무선전력 수신모듈(20)이 접근한 것으로 인지하여 무선전력 송신모듈(10)이 동작함으로써 무선 충전이 이루어지게 된다.

이와 같은 어트랙터는 통상적으로 타발공정에 의해 제조되는데, 타발공정에 의해 제조된 어트랙터의 측면은 타발면을 구성하게 된다. 이때, 상기 어트랙터가 금속성분을 포함하는 자성체로 이루어진 경우, 타발면이 외부로 노출된 상태로 제품에 사용되면 다음과 같은 문제가 발생한다.

즉, 외부로 노출된 타발면으로부터 미세 조각이나 분말상의 입자와 같은 파티클이 분리되는 경우, 타발면으로부터 분리된 파티클 역시 도전성을 갖는 금속성분을 포함하고 있기 때문에 분리된 파티클들이 주변에 위치하는 전자회로와 접촉하면 금속성분에 의해 상기 전자회로를 쇼트시키는 문제가 발생한다.

더불어, 어트랙터의 신뢰성을 테스트 하기 위한 염수 분무 테스트 과정에서노출면인 타발면에 수분 등과의 접촉이 발생한다. 이에 따라, 수분 등과의 접촉을 통해 상기 타발면에 수분 등이 침투하면 노출면이 산화되는 문제도 발생한다.

KR 10-1188808 B

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 외부로 노출되는 어트랙터의 타발면으로부터 미세 조각이 분리되는 것을 방지하고 산화를 방지할 수 있는 무선전력 수신모듈용 어트랙터 및 이를 구비하는 무선전력 수신모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 무선전력 수신모듈의 어트랙터에 있어서, 적어도 한 층의 자성체로 이루어진 박판 자성편; 및 상기 박판 자성편에 구비되어, 상기 박판 자성편의 타발면으로부터 미세 조각이 탈리되거나 상기 타발면이 산화되는 것을 방지하는 미세 조각 탈리 방지 및 산화방지부재;를 포함하는 무선전력 수신모듈용 어트랙터를 제공한다.

또한, 상기 어트랙터는 무선전력 수신모듈에 구비되어 상기 무선전력 수신모듈이 무선전력 송신모듈에 접근할 때 상기 무선전력 송신모듈에서 발생하는 자기력선의 일부를 유도하여 자속의 경로를 변경시켜 상기 무선전력 송신모듈의 동작 개시 조건을 만족하는 전압값 변화를 유도할 수 있다.

또한, 상기 타발면은 상기 박판 자성편의 측면일 수 있다.

또한, 상기 미세 조각 탈리 방지 및 산화방지부재는 상기 박판 자성편에 접착층을 매개로 직접 부착될 수 있다. 이때, 상기 접착층은 비전도성 성분을 포함할 수 있다.

또한, 상기 어트랙터는 PMA 무선 충전 방식에 적용될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 박판 자성편은 실리콘 스틸, 비정질 리본, 페라이트, 퍼멀로이 및 폴리머 중 어느 하나일 수 있으며, 비정질 리본층이 복수 개의 층으로 적층되어 구성될 수 있다.

또한, 상기 미세 조각 탈리 방지 및 산화 방지부재는 보호필름일 수 있다.

또한, 상기 미세 조각 탈리 방지 및 산화 방지부재는 상기 박판 자성편의 상부면을 덮는 제1영역과 상기 제1영역으로부터 연장되어 상기 박판 자성편의 측면을 덮는 제2영역을 포함할 수 있다.

또한, 상기 제2영역은 상기 박판 자성편의 두께에 대하여 1 내지 3배의 폭을 갖도록 구비될 수 있다.

또한, 상기 박판 자성편은 Fe계 또는 Co계 비정질 합금일 수 있다.

또한, 상기 비정질 리본층은 복수 개의 미세 조각으로 분리 형성될 수 있다.

또한, 상기 복수 개의 미세 조각들은 서로 이웃하는 미세 조각들 간에 전체적으로 절연되거나 부분적으로 절연될 수 있다.

또한, 상기 복수 개의 미세 조각은 1㎛ ~ 3mm의 크기일 수 있다.

또한, 상기 복수 개의 미세 조각은 비정형으로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 박판 자성편은 투자율이 100 ~ 1000일 수 있다.

또한, 상기 미세 조각 탈리 방지 및 산화 방지부재는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리프로필렌(PP), 폴리테레프탈레이트(PTFE) 중 선택된 1종 이상을 포함하는 불소 수지계 필름으로 구비될 수 있다.

또한, 상기 박판 자성편은 비정질 합금 또는 나노 결정립 합금으로 이루어진 박판의 리본시트를 적어도 3층 이상으로 적층하여 구성될 수 있다.

또한, 상기 박판 자성편은 비정질 합금 또는 나노 결정립 합금으로 이루어진 박판의 리본시트를 5층 또는 7층으로 적층하여 구성될 수 있다.

또한, 상기 박판 자성편은 상기 무선전력 수신모듈에 구비된 내측 안테나 패턴의 중앙부 공간부의 크기와 같은 크기로 형성될 수 있다.

또한, 상기 박판 자성편은 그 두께가 100 내지 300㎛로 형성될 수 있으며, 바람직하게는 그 두께가 150 내지 220㎛로 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 어트랙터는 0.15mm ~ 0.6mm, 심지어 0.3mm의 두께를 갖는 무선전력 수신모듈에 적용되어 홀센서에서 안정적인 전압값의 변화를 유도할 수 있다.

한편, 본 발명은 적어도 하나의 안테나 패턴을 구비하는 안테나 유닛; 상기 안테나 유닛의 무선 고주파 신호에 의해 발생되는 자기장을 차폐하는 자기장 차폐시트; 및 상기 안테나 유닛과 상기 자기장 차폐시트 사이에 위치하는 상술한 바와 같은 어트랙터;를 포함한다.

또한, 상기 무선전력 수신모듈의 총두께가 0.15 ~ 0.6mm일 수 있다.

또한, 상기 무선전력 수신모듈의 총두께가 0.3mm일 수 있다.

또한, 상기 자기장 차폐시트는 적어도 3층의 비정질 합금 또는 나노 결정립 합금으로 이루어진 박판의 리본시트로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 자기장 차폐시트는 적어도 두 층의 비정질 합금 또는 나노 결정립 합금으로 이루어진 박판의 리본시트와 적어도 한 층의 페라이트 시트로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 안테나 유닛은 무선충전용 안테나, MST 안테나 및 NFC 안테나 중 적어도 2개의 안테나를 포함하는 콤보형일 수 있다.

또한, 상기 어트랙터는 상기 안테나 유닛 또는 상기 자기장 차폐시트와 일체화될 수 있다.

본 발명의 어트랙터에 의하면, 외부로 노출되는 어트랙터의 타발면에 미세 조각 탈리 방지 및 산화 방지부재가 구비됨으로써 공기 및/또는 수분과의 접촉을 통한 산화를 방지하고 측면으로부터 파티클이 분리되는 것을 방지할 수 있음으로써 파티클에 의한 내부회로의 쇼트를 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 무선전력 수신모듈에 의하면, 무선전력 송신모듈과의 접근시 영구자석에서 발생되는 자기력선의 일부를 유도하여 자속의 경로를 변경시키는 어트랙터가 300㎛ 이하, 일례로 150㎛의 매우 얇은 두께를 갖는 박판의 자성편으로 구비됨으로써 무선전력 수신모듈의 전체두께가 0.6mm 이하, 심지어 0.3mm 이하의 두께로 설계되는 조건에서도 다른 구조적인 변경을 가하지 않아도 PMA 무선 충전 방식에서 요구하는 모든 조건 및 특성을 만족하는 무선전력 수신모듈의 구현이 가능하여, 경박단소형화 된 휴대 단말기에 안정적이면서도 효율적인 적용이 가능하다.

도 1은 일반적인 PMA 무선 충전 방식 충전 시스템에서 무선전력 송신모듈에 대한 무선전력 수신모듈의 접근 감지 개념을 설명하기 위한 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차폐유닛, 그리고 이를 구비한 PMA 무선 충전 방식 무선전력 수신모듈을 개략적으로 나타낸 사시도,
도 3은 도 2의 단면도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선전력 수신모듈에서 어트랙터의 세부구성을 나타낸 단면도로서 미세 조각 탈리 방지 및 산화 방지부재가 자성편의 상부면 및 측면에 구비된 경우를 나타낸 도면,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선전력 수신모듈에서 어트랙터의 세부구성을 나타낸 단면도로서 미세 조각 탈리 방지 및 산화 방지부재가 자성편의 측면에만 구비된 경우를 나타낸 도면,
도 6a 및 도 6b는 어트랙터의 측면을 나타낸 사진으로서 도 6a는 종래의 어트랙터를 나타낸 사진이고, 도 6b는 본 발명에 따른 어트랙터의 측면을 나타낸 사진,
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 차폐유닛의 차폐시트 적층 구조를 개략적으로 나타낸 확대 단면도로서, 도 7a는 비정질 합금 또는 나노결정립 합금의 리본시트로만 이루어진 경우이고, 도 7b는 비정질 합금 또는 나노결정립 합금의 리본시트와 페라이트시트로 이루어진 경우를 나타낸 도면,
도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선전력 수신모듈에서 어트랙터 수용부의 다양한 형태를 나타낸 도면,
도 9a 내지 도 9c는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선전력 수신모듈에서 어트랙터 수용부 및 어트랙터의 또 다른 형태를 나타낸 도면,
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 어트랙터에서 제1부분과 제2부분의 배치관계를 나타낸 도면,
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선전력 수신모듈을 채용한 PMA 무선 충전 방식 충전 시스템에서 무선전력 송신모듈에 대한 무선전력 수신모듈의 접근 감지 개념을 설명하기 위한 도 1에 해당하는 개략도,
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선전력 수신모듈에서 어트랙터의 제조방법을 나타낸 순서도,
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선전력 수신모듈에서 어트랙터의 다른 제조방법을 나타낸 순서도로서, 판상의 적층체를 복수 개의 자성편으로 타발하는 과정을 나타낸 순서도,
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선전력 수신모듈에서 어트랙터의 다른 제조방법을 나타낸 순서도로서, 판상의 필름부재를 복수 개의 보호필름으로 타발하는 과정을 나타낸 순서도,
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선전력 수신모듈에서 어트랙터의 다른 제조방법을 나타낸 순서도로서, 도 13 및 도 14를 통해 개별적으로 분리된 자성편과 보호필름을 합지하여 최종적인 어트랙터를 제조하는 과정을 나타낸 순서도, 그리고,
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 PMA 무선 충전 방식 무선전력 수신모듈이 휴대 단말기에 내장된 상태를 보인 사시도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 부가한다.

먼저, 도 11를 참고하면, PMA 무선 충전 방식 충전 시스템(1)은 무선전력 송신모듈(10) 및 무선전력 수신모듈(100) 등을 포함한다. 상기 무선전력 수신모듈(100)은 도 16에 나타낸 바와 같이, 스마트폰 등과 같은 휴대 단말기(90)에 내장되어 배터리와 전기적으로 연결되며, 상기 무선전력 송신모듈(10)은 도시되지 않은 별도의 케이스 등에 내장된 상태로 비치된다.

상기 무선전력 송신모듈(10)은 상기 무선전력 수신모듈(100)이 접근하면 동작하여 전력을 무선으로 상기 무선전력 수신모듈(100)로 공급한다. 무선전력 수신모듈(100)은 상기와 같이 공급되는 전력으로 휴대 단말기(90)의 내장 배터리를 충전한다.

도 11에서 참조부호 12 및 14는 무선전력 수신모듈(100)의 접근을 감지하기 위한 장치를 구성하는 홀센서 및 영구자석이며, 부호 16은 송신용 무선 충전 안테나 패턴이다.

도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 PMA 무선 충전 방식 무선전력 수신모듈(100)은 안테나 유닛(110), 차폐시트(120) 및 어트랙터(130)를 포함한다.

상기 안테나 유닛(110)은 휴대폰, PDA, PMP, 테블릿, 멀티미디어 기기 등과 같은 휴대용 전자기기와 무선 신호를 송출하거나 수신하여 소정의 기능을 수행토록 하기 위한 적어도 하나의 안테나를 포함할 수 있다.

이러한 안테나 유닛(110)은 시계방향 또는 반시계 방향으로 권선되는 원형, 타원형 또는 사각형상의 평판형 코일로 구성될 수 있으며, 도 2에 도시된 바와 같이 폴리이미드(PI)나 PET 등과 같은 합성수지로 이루어진 연성회로기판(112)에 동박 등과 같은 전도체를 루프 형태로 패터닝하거나 전도성 잉크를 사용하여 연성회로기판에 루프 형상의 금속 패턴을 형성할 수도 있다. 이때, 안테나 패턴이 회로기판에 금속 패턴으로 형성되는 경우 상기 금속 패턴은 회로기판의 일면에 형성될 수도 있고 양면에 형성될 수도 있다. 더불어, 도면에는 상기 안테나 패턴이 상기 회로기판의 상부면에 형성되는 것으로 도시하였지만 이에 한정하는 것은 아니며 상기 회로기판의 하부면에 형성될 수도 있음을 밝혀둔다.

상기 안테나 유닛(110)은 수신되는 무선전력 신호를 통해 전자기 유도 현상에 기초한 유도 결합 방식을 이용하여 전력을 전달하는 것으로, 수신 코일(Rx coil)의 역할을 수행하는 부분과 이하에서 설명하는 다른 부분이 같이 구성되는 콤보형으로 구비될 수 있다.

즉, 상기 안테나 유닛(110)은 평판형 코일로 이루어져 무선전력 충전, 근거리 통신 등 서로 다른 역할을 수행하는 무선충전(Wireless Power Transfer)용, MST(Magnetic Secure Transmission)용, NFC(Near Field Communicatino)용 평판형 코일 중 둘 이상을 포함하는 콤보형일 수 있으며, 기판(112)의 일면에 무선충전용 안테나 패턴(114a), MST 안테나 패턴(114b) 및 NFC 안테나 패턴(114c) 중 적어도 2개의 안테나 패턴이 구비된 콤보형일 수도 있다.

일례로, 상기 안테나 유닛(110)은 기판(112)의 일면에 무선충전용 안테나 패턴(114a), MST 안테나 패턴(114b) 및 NFC 안테나 패턴(114c) 중 상기 무선충전용 안테나 패턴(114a)을 포함하는 적어도 하나 이상의 안테나 패턴을 포함하도록 구비될 수 있다.

여기서, 상기 NFC 안테나 패턴(114c)은 무선충전용 안테나 패턴(114a) 보다 주파수 대역이 높기 때문에 기판(112)의 외곽을 따라 미세한 선폭의 직사각형 형태로 도전성 패턴으로 형성되고, 무선충전용 안테나 패턴(114a)은 전력 전송이 요구되며 NFC보다 낮은 주파수 대역을 사용하므로 NFC 안테나 패턴(114c)의 내측에 NFC 안테나 패턴(114c)의 선폭보다 넓은 선폭으로 형성될 수 있다.

그러나, 상기 NFC 안테나 패턴(114c) 및 무선충전용 안테나 패턴(114a)의 위치를 이에 한정하는 것은 아니며, 설계조건에 따라 배치관계는 적절하게 변경될 수 있음을 밝혀둔다.

한편, 상기 기판(112)은 그 상면에 적어도 하나의 안테나 패턴(114a,114b,114c)과 회로부가 형성되는 기재가 되는 요소로서, 내열성 및 내압성을 가지며, 가요성(flexible)을 갖는 소재이다. 이러한 소재의 물성을 고려할 때, 상기 기판(112)으로서 열경화성 고분자 필름인 폴리이미드(polyimide) 필름이 채용될 수 있다.

상기 차폐시트(120)는 일정면적을 갖는 판상의 부재로 이루어지며, 상기 안테나 유닛(110)에서 발생되는 무선 신호에 의해 발생되는 자기장을 차폐하는 역할을 수행한다.

이와 같은 차폐시트(120)는 박판의 자성시트가 복수 개로 구비되어 적층되는 구조로 이루어질 수 있다.

여기서, 상기 박판의 자성시트는 비정질 합금 또는 나노결정립 합금으로 이루어진 박판의 리본시트(121a)와 페라이트 시트(121b) 등이 사용될 수 있다.

즉, 상기 차폐시트(120)는 도 7a에 도시된 바와 같이 비정질 합금 또는 나노결정립 합금으로 이루어진 박판의 리본시트(121a)만으로 구성된 차폐시트(120')일 수도 있고, 도 7b에 도시된 바와 같이 하나의 페라이트 시트(121b)와 두 개의 비정질 합금 또는 나노결정립 합금으로 이루어진 박판의 리본시트(121a)가 적층된 차폐시트(120")일 수도 있다.

여기서, 상기 비정질 합금 또는 나노 결정립 합금은 Fe계 또는 Co계 자성 합금이 사용될 수 있으며, 3원소 합금 및 5원소 합금을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 3원소 합금은 Fe, Si 및 B를 포함하며, 상기 5원소 합금은 Fe, Si, B, Cu 및 Nb를 포함할 수 있다.

또한, 상기 페라이트 시트(121b)는 Mn-Zn 페라이트 또는 Ni-Zn 페라이트와 같은 소결 페라이트 시트로 이루어질 수 있다. 그러나 상기 박판의 자성시트를 위에 언급한 종류로 한정하는 것은 아니며 자성의 성질을 갖는 물질이면 모두 사용될 수 있음을 밝혀둔다.

이때, 상기 안테나 유닛(110)의 상부측에 배치되는 차폐시트(120)는 접착층을 매개로 상기 안테나 유닛(110)을 고정할 수도 있다.

여기서, 상기 접착층은 접착 성질을 갖는 본드, PVC, 고무 또는 양면 테이프 등일 수 있으며, 전도성을 갖는 성분이 포함될 수도 있다. 한편, 도시하지는 않았지만 상기 안테나 유닛은 PI나 PET 등과 같은 별도의 기재를 구비하고, 이 기재와 상기 차폐시트가 부착될 수도 있다.

한편, 상기 차폐시트(120)의 일면에는 무선전력 수신모듈(100)이 무선전력 송신모듈(10)에 접근할 때 상기 무선전력 송신모듈(10)에서 발생하는 자기력선의 일부를 유도하여 자속의 경로를 변경시켜줌으로써 상기 무선전력 송신모듈(10)의 동작 개시 조건을 만족하는 홀센서(12)의 전압값 변화를 유도하는 어트랙터(130)가 구비된다.

이러한 어트랙터(130)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 상기 안테나 유닛(110)의 중앙부 공간부와 대응되는 위치에 배치되며, 판상의 시트 또는 필름부재 등과 같은 박판의 자성편(131)과 상기 박판의 자성편(131)의 적어도 일부를 덮는 미세 조각 탈리 방지 및 산화 방지부재(134)를 포함한다.

이때, 상기 박판의 자성편(131)은 허용되는 무선전력 수신모듈(100)의 사이즈에서 최대한의 면적을 확보하여 높은 효율을 얻을 수 있도록 적어도 일면이 상기 안테나 유닛(110)의 중앙부 공간부의 크기와 동일한 크기로 형성될 수 있다.

여기서, 상기 어트랙터(130)는 상기 차폐시트(120)의 일면에 부착되어 상기 차폐시트(120)와 일체화된 차폐유닛으로 구비될 수도 있고, 상기 안테나 유닛(110)의 일면에 부착되어 상기 안테나 유닛(110)과 일체화되는 형태로 구비될 수도 있다.

이를 통해, 상기 어트랙터(130)가 차폐시트(120) 또는 안테나 유닛(110)과 일체화되어 하나의 부품으로 구성됨으로써 차폐시트(120)와 안테나 유닛(110)의 결합시 간소화된 공정으로 무선전력 수신모듈(100)을 제조할 수 있게 되어 조립 공정의 간소화를 통한 제조비용의 절감을 도모할 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 어트랙터(130)는 상기 무선전력 수신모듈(100)의 전체 두께가 0.6mm 이하, 심지어 0.3mm 이하로 설계된 조건에서도 사용될 수 있도록 100㎛ 내지 300㎛의 두께, 바람직하게는 150㎛ ~ 220㎛의 두께를 갖는 박판의 자성편(131)으로 구비될 수 있다.

이때, 상기 박판의 자성편(131)은 100~1000 범위의 투자율, 바람직하게는 900의 투자율을 갖도록 구비될 수 있다.

일례로, 상기 박편의 자성편(131)은 비정질 합금 또는 나노결정립 합금으로 이루어진 박판의 리본시트가 사용될 수 있다. 더불어, 상기 박판의 자성편(131)은 단층의 비정질 합금 또는 나노결정립 합금으로 이루어진 리본시트로 구성될 수도 있지만, 복수 개의 비정질 합금 또는 나노 결정립 합금으로 이루어진 리본시트가 적층된 형태로 구성될 수도 있다. 여기서, 상기 비정질 합금은 Fe계 또는 Co계 자성 합금이 사용될 수 있다.

바람직하게는, 상기 자성편(131)은 투자율이 높은 비정질 합금 또는 나노결정립 합금으로 이루어진 박판의 리본시트가 적어도 3층 이상 적층되어 구성되며, 더욱 바람직하게는 비정질 합금 또는 나노결정립 합금으로 이루어진 박판의 리본시트가 5층 또는 7층으로 적층하여 구성될 수 있다.

즉, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 상기 자성편(131)은 7층의 비정질 합금 또는 나노 결정립 합금으로 이루어진 박판의 리본시트(130a,130b,130c,130d,130e,130f,130g)가 접착층(130h)을 매개로 순차적으로 적층된다. 이때, 상기 자성편(131)의 상부면과 하부면 중 적어도 일면에는 제거 가능한 릴리즈필름(139a,139b)이 구비될 수 있다.

더불어, 상기 자성편(131)을 구성하는 복수 개의 비정질 합금 또는 나노 결정립 합금의 리본시트(130a,130b,130c,130d,130e,130f,130g)는 와전류의 발생을 억제할 수 있도록 복수 개의 미세 조각으로 분리 형성될 수 있으며, 복수 개의 미세 조각들은 서로 이웃하는 미세 조각들 간에 전체적으로 절연되거나 부분적으로 절연되도록 구비될 수 있다.

이때, 상기 복수 개의 미세 조각은 1㎛ ~ 3mm의 크기로 구비될 수 있으며, 각각의 조각들은 비정형으로 랜덤하게 이루어질 수 있다.

여기서, 상기 자성편(131)이 복수 개의 비정질 합금 또는 나노 결정립 합금으로 이루어진 리본시트의 적층체로 구성되는 경우 비정질 합금 또는 나노 결정립 합금의 리본시트 사이에 배치되는 각각의 접착층(130h)은 비도전성 재질로 이루어질 수 있다. 즉, 상기 접착층(130h)은 서로 적층되는 한 쌍의 비정질 합금 또는 나노 결정립 합금의 리본시트로 스며들어 복수 개의 미세 조각 사이로 이동함으로써 복수 개의 미세 조각을 절연하는 역할을 수행할 수도 있다.

그러나, 상기 어트랙터(130)를 구성하는 자성편(131)의 재질을 이에 한정하는 것은 아니며, 실리콘 스틸, 페라이트, 퍼멀로이 또는 폴리머 등과 같이 자성을 띠는 재질이면 모두 사용될 수 있음을 밝혀둔다.

더불어, 상기 어트랙터를 구성하는 박판의 자성편의 두께 및 투자율을 위에서 언급한 조건으로 한정하는 것은 아니며, 설계조건에 따라 다양한 두께 및 투자율을 갖도록 구비될 수도 있음을 밝혀둔다.

상기 미세 조각 탈리 방지 및 산화 방지부재(134)는 접착층(135)을 매개로 상기 자성편(131)에 부착됨으로써 적어도 상기 자성편(131)의 측면이 외부에 노출되지 않도록 한다.

즉, 상기 미세 조각 탈리 방지 및 산화 방지부재(134)는 상기 자성편(131)의 측면이 외부로 노출되는 것을 방지함으로써 노출면이 산화되는 것을 방지하고, 측면으로부터 미세 조각이 이탈되는 것을 방지하게 된다.

이는, 복수 개의 비정질 합금 또는 나노 결정립 합금의 리본시트를 적층하여 상기 자성편(131)을 구성하는 경우 상기 자성편(131)의 측면은 각각의 비정질 합금 또는 나노 결정립 합금의 리본시트를 제작하는 과정에서 형성되는 타발면이 된다. 이에 따라, 상기 타발면에서 리본 조각과 같은 미세조각이 떨어져 나갈 경우 이탈된 미세조각은 전자회로에 쇼트를 발생시키게 된다.

본 발명에서는 타발면에 해당하는 자성편(131)의 측면을 둘러싸도록 미세 조각 탈리 방지 및 산화 방지부재(134)가 구비됨으로써 상기 미세 조각 탈리 방지 및 산화 방지부재(134)에 의해 미세 조각들이 타발면인 자성편(131)의 측면으로부터 이탈되는 것을 방지하도록 한다.

이에 따라, 상기 어트랙터(130)를 구성하는 자성편(131)이 비정질 합금 또는 나노 결정립 합금과 같이 금속성분을 포함하는 재질로 이루어진다 하더라도 미세 조각들이 타발면인 측면으로부터 탈리되어 이탈되는 것이 방지되고 공기 및/또는 수분과의 접촉을 통해 산화되는 것이 방지됨으로써 제품의 신뢰성을 높이고 탈리된 미세조각에 의해 전자회로에서 쇼트가 발생하는 것을 방지할 수 있게 된다.

여기서, 상기 미세 조각 탈리 방지 및 산화 방지부재(134)의 일면에 도포되는 접착층(135)은 상기 자성편(131)의 측면으로부터 분리된 미세 조각들이 타발면에 접착된 상태로 유지될 수 있도록 비전도성 성분을 포함하는 접착제로 구비될 수 있다.

그리고, 상기 미세 조각 탈리 방지 및 산화 방지부재(134)는 액상 또는 겔상으로 구비되어 디핑, 분사, 인쇄 등을 통하여 상기 자성편(131)의 측면에 도포되는 형태로 구비될 수도 있지만, 제조공정의 편의를 위하여 필름의 시트형태로 구비되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 미세 조각 탈리 방지 및 산화 방지부재(134)가 보호필름의 형태로 구비되는 경우 상기 보호필름은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)필름, 폴리프로필렌(PP) 필름, 폴리테레프탈레이트(PTFE)와 같은 불소 수지계 필름 등이 사용될 수도 있다.

이하에서는 상기 미세 조각 탈리 방지 및 산화 방지부재(134)가 필름의 형태로 구비되고, 상기 자성편(131)에 접착층(135)을 매개로 부착되는 것으로 설명하기로 한다.

이와 같은 상기 미세 조각 탈리 방지 및 산화 방지부재(134)는 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이 적어도 상기 자성편(131)의 측면을 덮는 제2영역(134b)을 포함하며, 제조과정의 편의 및 접착성의 증대를 위하여 상기 자성편(131)의 상부면을 덮는 제1영역(134a)을 포함할 수 있다.

이때, 상기 자성편(131)의 측면을 덮는 제2영역(134b)은 노출면인 자성편(131)의 측면을 완전히 덮을 수 있도록 자성편(131)의 전체두께보다 1~3배의 폭을 갖도록 구비될 수 있으며, 바람직하게는 상기 자성편(131)의 전체두께보다 1~2.5배의 폭을 갖도록 구비될 수 있다.

일례로, 상기 자성편(131)이 210㎛의 두께를 갖는 경우 상기 제2영역(134b)은 210~630㎛의 폭을 갖도록 구비될 수 있으며, 바람직하게는 상기 제2영역(134b)은 300~500㎛의 폭을 갖도록 구비될 수 있다. 이는, 타발공정과 같은 제조과정에서 오차가 발생하더라도 상기 제2영역(134b)이 상기 자성편(131)의 측면을 완전히 둘러쌀 수 있도록 하여 신뢰성을 높이고 양산성을 높이기 위함이다. 만일, 상기 제2영역(134b)의 폭이 자성편(131)의 두께보다 작은 폭을 갖게 되면 자성편(131)의 측면을 완전히 덮지 못하는 문제가 발생하며, 상기 제2영역(134b)의 폭이 자성편(131)의 두께보다 3배 이상의 폭을 갖는 경우에는 차폐시트(120) 및/또는 안테나유닛(110)과 어트랙터(130)를 부착과정에서 접착력을 떨어뜨리는 문제가 발생하게 된다.

한편, 상기 미세 조각 탈리 방지 및 산화 방지부재(134)는 도 5에 도시된 바와 같이 상기 자성편(131)의 측면만을 덮도록 구비될 수도 있음을 밝혀둔다.

도면과 설명에는 상기 미세 조각 탈리 방지 및 산화 방지부재(134)가 자성편(161)의 측면 및/또는 상부면에 구비되는 것으로 도시하고 설명하였지만, 이에 한정하는 것은 아니며 자성편(131)에서 타발면 또는 노출되는 면이 상부면 및/또는 하부면인 경우 타발면 또는 노출면에 해당하는 자성편의 상부면 및/또는 하부면에 미세 조각 탈리 방지 및 산화 방지부재가 구비될 수도 있음을 밝혀둔다.

한편, PMA 무선 충전 방식을 통하여 무선 충전을 하기 위해서는 무선전력 수신모듈(100) 측으로 무선전력 송신모듈(10)의 접근시 상기 무선전력 송신모듈(10) 측에 구비되는 홀센서(12)에서의 전압값의 변화가 일정 크기 이상으로 일어나야 한다.

즉, 상기 홀센서(12)에서 일정 크기 이상으로 전압값의 변경이 감지되면 무선전력 송신모듈(10) 측으로 무선전력 수신모듈(100)이 접근한 것으로 인지하게 된다. 이와 같이, 상기 홀센서에서 전압값의 변경을 통해 상기 무선전력 송신모듈(10)의 동작 개시 조건을 만족하게 되면 상기 무선전력 송신모듈(10)이 작동됨으로써 고주파 신호가 상기 무선전력 송신모듈(10)로부터 무선전력 수신모듈(100) 측으로 전달되어 충전이 이루어지게 된다.

이러한 조건을 만족시키기 위해서는 상기 어트랙터(130)의 전체두께, 특히 자성편(131)의 전체두께를 두껍게 하여 영구자석(14)으로부터 발생되는 자기력선의 유도율을 높이거나, 어트랙터(130)를 구성하는 자성편(131)의 전체면적을 넓힘으로써 영구자석(14)으로부터 발생되는 자기력선의 유도율을 높여 줌으로써 홀센서(12)에서 발생하는 전압의 변경값을 높일 수 있다.

그러나, 상기 어트랙터(130)의 전체면적을 넓히는 것은 무선전력 수신모듈(100)의 전체적인 사이즈가 정해져 있기 때문에 제한적일 수밖에 없다.

더불어, 상기 무선전력 수신모듈(100)은 휴대폰 등과 같은 전자기기에 적용되는 경우 상기 전자기기의 경박단소형화의 요구에 맞도록 무선전력 수신모듈(100)의 전체두께도 제한될 수밖에 없다. 이로 인해, 영구자석에서 발생되는 자속의 경로를 변경하는 어트랙터 역시 사용되는 전체두께가 제한될 수밖에 없다.

특히, 상기 무선전력 수신모듈(100)의 총두께가 0.6mm 이하, 심지어 0.3mm 이하로 제한되는 경우 사용할 수 있는 어트랙터의 전체두께는 더욱 심한 제약을 받을 수밖에 없다.

본 발명에서는 상기 무선전력 수신모듈(100)의 전체 두께가 0.15 내지 0.6mm, 구체적으로 0.3mm로 설계된 조건에서도 상기 홀센서에서 전압값의 변화가 일정 크기 이상으로 변경될 수 있도록 상기 어트랙터(130)가 충분한 두께를 갖도록 구비될 수 있다.

이를 위해, 상기 자기장 차폐시트(120) 및 안테나 유닛(110) 중 적어도 일측에는 상기 어트랙터(130)의 전체두께 중 적어도 일부의 두께를 수용하는 어트랙터 수용부(140)가 구비된다.

이러한 어트랙터 수용부(140)는 자기장 차폐시트(120) 및 안테나 유닛(110)의 사이에 배치되는 어트랙터(130)의 전체두께 중 적어도 일부의 두께를 수용함으로써 무선전력 수신모듈(100)의 전체두께가 박형화되더라도 충분한 두께를 갖는 어트랙터(130)를 사용할 수 있도록 한다.

일례로, 상기 어트랙터 수용부(140)는 상기 자기장 차폐시트(120) 또는 안테나 유닛(110)중 적어도 하나의 일면으로부터 내측으로 일정깊이 함몰형성되는 수용홈의 형태로 구비될 수 있다.

즉, 상기 어트랙터 수용부(140)는 도 3에 도시된 바와 같이 자기장 차폐시트(120)의 일면에만 일정깊이 함몰형성되는 수용홈의 형태로 구비될 수 있다. 이때, 상기 자기장 차폐시트(120)가 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이 복수 개의 층으로 이루어진 경우 상기 수용홈은 상기 복수 개의 층 중 최상위 층을 제외한 나머지 층에 해당하는 높이로 형성될 수 있다. 이를 통해, 상기 어트랙터(130)의 전체두께를 증가시킴과 동시에 상기 자기장 차폐시트를 구성하는 최상위 층을 통해 어트랙터(130)가 외부로 노출되는 것을 방지할 수 있게 된다.

또한, 상기 어트랙터 수용부(140)는 도 8a에 도시된 바와 같이 자기장 차폐시트(120)및 안테나 유닛(110)의 각각의 일면에 일정깊이 함몰형성되는 수용홈의 형태로 각각 구비될 수도 있다.

더불어, 도시하지는 않았지만 상기 안테나 유닛(110)의 일면에만 상기 수용홈이 일정깊이 함몰형성될 수도 있다.

한편, 상기 어트랙터 수용부(140)는 상기 자기장 차폐시트(120) 또는 안테나 유닛(110) 중 적어도 하나를 관통하는 관통구의 형태로 이루어질 수 있다. 이와 같이 상기 어트랙터 수용부(140)가 관통구의 형태로 구비되는 경우 상기 자기장 차폐시트 또는 안테나 유닛의 일면에는 상기 관통구에 삽입되는 어트랙터가 외부로 노출되는 것을 방지하기 위한 별도의 밀폐시트(150)가 구비될 수 있다.

여기서, 상기 차폐시트(120)의 일면에 밀폐시트(150)가 구비되는 경우 상기 관통구에 삽입되는 어트랙터(130)는 상기 밀폐시트(150)와 접착층을 매개로 직접 고정될 수도 있다.

한편, 상기 밀폐시트(150)는 방열시트일 수 있으며, 상기 자기장 차폐시트 또는 안테나 유닛의 일면을 전체적으로 커버하도록 구비될 수도 있고, 상기 관통구의 개방영역을 포함하여 부분적으로 구비될 수도 있음을 밝혀둔다.

또한, 상기 어트랙터 수용부(140)는 도 8b에 도시된 바와 같이 상기 자기장 차폐시트만을 관통하여 형성되는 관통구의 형태로 구비될 수도 있고, 도 8c에 도시된 바와 같이 상기 자기장 차폐시트(120) 및 안테나 유닛(110)을 각각 관통하여 형성되는 두 개의 관통구의 형태로 구비될 수도 있다. 이와 같은 경우 상기 어트랙터의 두께를 무선전력 수신모듈의 두께와 같은 두께로 형성할 수 있게 되므로, 상기 어트랙터는 상기 무선전력 수신모듈의 총 두께와 동일하게 0.15 ~ 0.6mm의 두께를 가질 수도 있다.

더불어, 도시하지는 않았지만 상기 안테나 유닛(110)에만 상기 관통구가 형성될 수도 있다.

한편, 본 발명에 따른 어트랙터(130')는 도 9a 내지 도 9c에 도시된 바와 같이 박판의 자성편(131')이 서로 다른 단면적을 갖는 다단의 구조로 이루어질 수도 있다. 즉, 상기 자성편(131')은 상대적으로 넓은 단면적을 갖는 제1부분(131a)과 상대적으로 좁은 단면적을 갖추어 상기 제1부분(131a)의 일면에 적층되는 제2부분(131b)으로 구비될 수 있다.

여기서, 상기 자성편(131')이 서로 다른 단면적을 갖는 제1부분(131a)과 제2부분(131b)으로 구비되는 경우, 상기 제2부분(131b)은 도 10의 (a)에 도시된 바와 같이 가상의 중심선을 기준으로 제1부분(131a)의 정중앙부에 배치되어 대칭적으로 적층될 수도 있으며, 도 10의 (b) 내지 도 10의 (e)에 도시된 바와 같이 제1부분(131a)의 중앙부에 대하여 상,하,좌,우 중 어느 한 쪽에 치우쳐져 비대칭적으로 적층될 수도 있다.

더불어, 상기 자성편(131')이 다단의 구조로 구비되는 경우 상기 미세 조각 탈리 방지 및 산화 방지부재(134)는 상기 제2부분(131b)의 상부면 및 측면, 제1부분(131a)의 상부면 일부 및 측면을 하나의 부재를 통해 동시에 덮도록 구비될 수 있다(도 9a 내지 도 9c 참조).

이와 같이 상기 어트랙터(130')가 서로 다른 단면적을 갖는 다단의 구조를 갖는 자성편(131')을 포함하는 경우 상기 어트랙터 수용부(240) 역시 상기 어트랙터(130')와 대응되도록 제1수용부(141) 및 제2수용부(142)로 구비된다(도 9a 내지 도 9c 참조).

이를 통해, 상기 어트랙터(130')가 상기 어트랙터 수용부(240)로의 삽입시 상대적으로 좁은 면적을 갖는 제2부분(131b)을 통해 어트랙터(130')가 상기 어트랙터 수용부(240)로부터 외부로 이탈되는 것을 방지할 수 있으며, 별도의 접착층을 사용하지 않더라도 상기 어트랙터(130')가 정위치를 유지할 수 있게 된다.

도 9a 내지 도 9c에는 상기 어트랙터(130') 및 어트랙터 수용부(240)가 다단의 구조로 이루어진 다양한 형태가 도시되어 있다.

즉, 도 9a에 도시된 바와 같이 상기 어트랙터 수용부(240)는 자기장 차폐시트(120)를 관통하는 관통구의 형태로 구비될 수도 있고, 도 9b에 도시된 바와 같이 상기 자기장 차폐시트(120)의 일면으로부터 내측으로 일정깊이 함몰형성되는 수용홈의 형태로 구비될 수 있다.

이때, 상기 안테나 유닛(110) 측에도 도 9c에 도시된 바와 같이 어트랙터 수용부(140)가 관통구의 형태로 구비될 수도 있다. 더불어, 도시하지는 않았지만 상기 안테나 유닛(110) 측에도 수용홈의 형태로 구비되는 어트랙터 수용부가 구비될 수도 있다.

한편, 상기 자성편(131')이 다단의 구조로 구비되는 경우 상대적으로 넓은 단면적을 갖는 제1부분(131a)은 상기 안테나 유닛(110)과의 적층시 상기 안테나 유닛(110)과 더 가까운 위치에 위치하도록 형성됨으로써 상기 무선전력 송신모듈(10)과의 접근시 영구자석과의 대향 면적을 넓힐 수 있도록 한다. 더불어, 상기 제1부분(131a)은 상기 제2부분(131b)보다 상대적으로 큰 두께를 갖도록 형성되는 것이 바람직하다.

이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 무선전력 수신모듈(100,200)은 자기장 차폐시트(120) 또는 안테나 유닛(110) 중 적어도 일측에 구비되는 어트랙터 수용부(140,240)를 통해 어트랙터(130,130')의 전체두께 중 적어도 일부의 두께를 수용함으로써 무선전력 수신모듈(100)의 전체두께를 증가시키지 않더라도 어트랙터(130,130')의 전체두께를 늘릴 수 있게 된다.

이로 인해, 상기 무선전력 수신모듈(100)의 전체두께가 0.15mm ~ 0.6mm, 바람직하게는 0.3mm인 경우, 어트랙터 역시 무선전력 수신모듈(100)과 동일하게 0.15mm ~ 0.6mm의 두께를 가질 수 있음으로써 어트랙터의 두께 증가로 영구자석(14)의 자기력선의 경로를 충분히 변경할 수 있게 되므로 PMA 무선 충전 방식에서 요구하는 홀센서에서의 동작 전압값의 변화를 안정적으로 검출할 수 있게 된다(도 11 참조).

여기서, 상기 무선전력 수신모듈의 전체두께(t)는 안테나 유닛(110), 어트랙터(130,130') 및 차폐시트(120)의 적층높이일 수도 있으며, 상기 차폐시트(120)의 상부면에 흑연과 같은 방열시트(122)가 구비되는 경우 상기 방열시트(122)를 포함하는 두께일 수도 있다.

더불어, 상기 무선전력 수신모듈(100)의 전체두께로 0.15 ~ 0.6mm의 두께를 예시하였지만, 이는 무선전력 수신모듈의 전체두께가 얇은 두께를 갖는다는 것으로 이해되어야 할 것이며, 무선전력 수신모듈(100)의 전체두께를 한정하는 것은 아님을 밝혀둔다.

즉, PMA 무선 충전 방식에서 상기 무선전력 수신모듈(100)의 전체두께가 제한되더라도 상술한 어트랙터 수용부를 통해 사용되는 어트랙터의 전체두께 중 적어도 일부의 두께를 수용함으로써 요구되는 무선전력 수신모듈의 두께를 만족하면서도 PMA 무선 충전 방식에서 요구되는 모든 조건 및 특성을 안정적으로 만족 또는 구현할 수 있게 된다.

이와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 PMA 무선 충전 방식 무선전력 수신모듈(100,200)은 도 16에 도시된 바와 같이 휴대 단말기(90)의 리어 케이스 또는 백커버의 내측에 설치될 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 PMA 무선 충전 방식 무선전력 수신모듈(100)은 도 11에 도시된 바와 같이, 무선전력 송신모듈(10) 및 무선전력 수신모듈(100) 등을 포함하는 PMA 무선 충전 방식 충전 시스템(1)에 적용될 수도 있다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 무선전력 수신모듈용 어트랙터의 제조방법을 도 12를 참고하여 상세히 설명하기로 한다.

먼저, 열처리를 통해 제조된 복수 개의 시트(130a,130b,130c,130d,130e,130f,130g)를 준비한다. 여기서, 상기 복수 개의 시트(130a,130b,130c,130d,130e,130f,130g)는 투자율이 높은 비정질 합금 또는 나노결정립 합금으로 이루어진 박판의 리본시트로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 복수 개의 리본시트는 적어도 3개가 사용될 수 있으며, 바람직하게는 7개가 사용될 수 있다.

다음으로, 상기 복수 개의 리본시트(130a,130b,130c,130d,130e,130f,130g)를 순차적으로 적층하여 적층체(A)를 구성한다. 이때, 서로 인접하는 한 쌍의 리본시트 사이에는 접착층(130h)이 각각 배치됨으로써 상기 접착층(130h)을 매개로 적층체가 일체화되도록 한다.

여기서, 상기 접착층(130h)은 비전도성 성분을 포함할 수 있으며, 상기 적층체의 상부면 및 하부면에는 제거가능한 릴리즈필름(139a,139b)이 부착될 수 있다.

이후, 와전류의 발생을 억제할 수 있도록 상기 적층체를 플레이크 장치(미도시)에 통과시켜 상기 적층체(A)를 구성하는 각각의 리본시트들이 복수 개의 미세 조각으로 분리될 수 있도록 한다. 여기서, 분리된 복수 개의 미세조각들은 상기 적층체의 상부면 및 하부면에 부착된 릴리즈필름(139a,139b)을 통해 외부로 이탈되는 것이 방지된다.

이때, 서로 이웃하는 미세 조각들은 서로 이웃하는 리본시트 사이에 배치되는 상기 접착층(130h)이 리본시트 층으로 스며들어 각각의 리본시트를 구성하는 복수 개의 미세조각들이 전체적으로 절연되거나 부분적으로 절연된다.

일례로, 상기 플레이크 장치는 외면에 복수의 요철이 형성된 금속롤러와, 상기 금속롤러의 일측에 배치되는 고무롤러로 구성될 수 있고, 상기 적층체가 금속롤러와 고무롤러 사이를 통과하는 과정에서 상기 요철에 의해 복수 개의 조각으로 분리될 수 있다. 이때, 상기 복수 개의 미세 조각은 1㎛ ~ 3mm의 크기를 갖도록 적층체를 플레이크 장치에 복수 회 통과시킬 수 있으며, 각각의 조각들은 비정형으로 이루어질 수 있다.

여기서, 복수 개의 리본시트가 적층된 적층체(A)는 평탄화 및 슬림화를 위하여 핫 프레싱공정을 수행할 수 있다. 이를 통해, 상기 적층체(A)는 전체적인 두께가 줄고 일정한 두께를 유지할 수 있게 된다.

상술한 과정을 통하여 소정의 넓이를 갖는 판상의 적층체(A)를 준비한 후 상기 적층체(A)의 일면에 접착층(174)을 매개로 캐리어 필름(170)을 부착한다(도 12의 (a) 및 도 12의 (b) 참조). 이후, 상기 캐리어 필름(170)의 일면에 부착된 판상의 적층체(A)를 타발공정을 통하여 복수 개의 자성편(131)으로 분리하고(도 12의 (c) 참조), 상기 복수 개의 자성편(131)을 제외한 나머지 부분(A')을 상기 캐리어 필름(170)으로부터 제거한다(도 12의 (d) 참조).

이에 따라, 상기 캐리어 필름(170)의 일면에는 소정의 면적(이하, '제1면적(복수 개의 미세)'이라함)을 갖는 일정 크기로 분리된 복수 개의 자성편(131)이 일정 간격을 두고 배치된 상태로 남게 되며, 상기 복수 개의 자성편(131)은 상기 접착층(174)을 통해 상기 캐리어 필름(170)에 부착된 상태를 유지함으로써 정렬된 상태를 유지하게 된다.

여기서, 상기 판상의 적층체(A)를 타발하기 전 상기 적층체(A)의 최상부측에 릴리즈 필름(도 5의 139a 참조)이 부착된 경우 상기 릴리즈 필름을 제거한 후 타발공정이 이루어질 수도 있고, 상기 릴리즈 필름이 부착된 상태에서 타발공정이 이루어질 수도 있다.

이후, 서로 분리된 상기 복수 개의 자성편(131)을 동시에 덮도록 판상의 필름부재(B)를 부착한다(도 12의 (e) 참조). 여기서, 상기 필름부재(B)는 일면에 도포된 접착층(175)을 통해 상기 복수 개의 자성편(131)과 부착되며, 타발 공정을 통하여 복수 개의 보호필름(134)으로 분리되어 타발면인 상기 자성편(131)의 측면을 덮어줌으로써 파우더의 탈리를 방지하고 산화를 방지하는 역할을 수행하게 된다.

이를 위해, 상기 복수 개의 자성편(131)을 동시에 덮도록 상기 필름부재(B)를 부착한 상태에서 상기 필름부재(B)를 소정의 면적(이하, '제2면적(S2)'이라함)을 갖는 일정 크기로 분리된 복수 개의 보호필름(134)으로 분리하고, 상기 복수 개의 보호필름(134)을 제외한 나머지 부분을 상기 캐리어 필름(170)으로부터 제거한다(도 12의 (f) 참조).

여기서, 상기 복수 개의 보호필름(134)은 제1영역(134a)과 제2영역(134b)을 포함하며, 상기 제1면적(S1)은 상기 제1영역(134a)의 면적에 해당하고 상기 제2면적(S2)은 상기 제1영역(134a)과 제2영역(134b)을 합한 면적에 해당된다.

이때, 상기 복수 개의 보호필름(134)은 상기 자성편(131)의 상부면보다 더 넓은 면적을 갖도록 타발된다. 즉, 상기 제2면적(S2)은 상기 제1면적(S1)보다 더 넓은 면적을 갖도록 구비되며, 상기 제2면적 중 제1면적을 초과하는 부분은 상기 자성편(131)의 두께보다 1~3배의 폭을 갖도록 구비될 수 있으며, 바람직하게는 상기 자성편(131)의 두께보다 1~2.5배의 폭을 갖도록 구비될 수 있다.

일례로, 상기 자성편(131)이 210㎛의 두께를 갖는 경우 상기 제2면적(S2)중 제1면적을 초과하는 부분은 210~630㎛의 폭을 갖도록 구비될 수 있으며, 바람직하게는 상기 제2면적(S2) 중 제1면적을 초과하는 부분은 300~500㎛의 폭을 갖도록 구비될 수 있다.

이는, 타발공정과 같은 제조과정에서 오차가 발생하더라도 상기 제2면적(S2) 중 제1면적을 초과하는 부분이 상기 자성편(131)의 측면을 완전히 둘러쌀 수 있도록 하여 신뢰성을 높이고 양산성을 높이기 위함이다.

만일, 상기 제2면적(S2) 중 제1면적을 초과하는 부분의 폭이 자성편(131)의 두께보다 작은 폭을 갖게 되면 자성편의 측면을 완전히 덮지 못하는 문제가 발생하며, 상기 제2면적(S2) 중 제1면적을 초과하는 부분의 폭이 자성편(131)의 두께보다 3배 이상의 폭을 갖는 경우에는 차폐시트(120) 및/또는 안테나유닛(110)과 어트랙터(130)를 부착과정에서 접착력을 떨어뜨리는 문제가 발생하게 된다.

여기서, 상기 필름부재(B)는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)필름, 폴리프로필렌(PP) 필름, 폴리테레프탈레이트(PTFE)와 같은 불소 수지계 필름 등이 사용될 수도 있다.

마지막으로, 상기 캐리어 필름(170)의 일면에 복수 개의 자성편(131)이 부착되고, 상기 복수 개의 자성편(131)의 상부면에 보호필름(134)이 각각 부착된 상태의 캐리어 필름(170)을 롤링 공정을 통해 가압하게 되면, 각각의 보호필름(134)이 가압력에 의해 압착되어 상기 자성편(131)의 측면을 감싸게 되고, 상기 보호필름(134) 중 제1면적을 초과하는 부분이 상기 접착층(175)을 통해 자성편(131)의 측면에 완전히 밀착됨으로써 최종적인 어트랙터(130)가 완성된다(도 12의 (g) 참조).

이를 통해, 상기 자성편(131)은 타발면인 측면이 외부로 노출되는 것을 방지하여 노출면이 산화되는 것을 방지하는 한편, 상기 타발면에서 리본 조각과 같은 파티클이 떨어져 나가는 것을 방지함으로써 타발면으로부터 이탈된 파티클을 통해 전자회로에 쇼트가 발생하는 것을 방지하게 된다.

이후, 사용과정에서 상기 캐리어 필름(170)으로부터 개별적으로 어트랙터(130)를 분리함으로써 제품에 적용할 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 무선전력 수신모듈용 어트랙터의 다른 제조방법이 도 13 내지 도 15에 도시되어 있다.

즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 무선전력 수신모듈용 어트랙터의 다른 제조방법은 전술한 제조방법과 달리 복수 개의 자성편(131)을 형성하기 위한 타발공정과 복수 개의 보호필름(134)을 구성하기 위한 타발공정을 각각 수행한 후 타발이 완료된 복수 개의 자성편(131)과 보호필름(134)을 서로 합지하는 방식으로 이루어진다.

여기서, 상기 복수 개의 자성편(131)의 원재료가 되는 적층체(A)를 준비하는 과정은 상술한 과정과 동일하므로 생략하기로 한다.

먼저, 도 13을 참고하여 적층체(A)를 복수 개의 자성편(131)으로 분리하는 과정을 설명한다.

소정의 넓이를 갖는 판상의 적층체(A)를 준비한 후 상기 적층체(A)의 일면에 접착층(174)을 매개로 제1캐리어 필름(171)을 부착한다(도 13의 (a) 및 도 13의 (b) 참조).

이후, 상기 제1캐리어 필름(171)의 일면에 부착된 판상의 적층체(A)를 타발공정을 통하여 복수 개의 자성편(131)으로 분리하고(도 13의 (c) 참조), 상기 복수 개의 자성편(131)을 제외한 나머지 부분(A')을 상기 제1캐리어 필름(171)으로부터 제거한다(도 13의 (d) 참조).

이에 따라, 상기 제1캐리어 필름(171)의 일면에는 소정의 면적(이하, '제1면적(S1)'이라함)을 갖는 일정 크기로 분리된 복수 개의 자성편(131)이 일정 간격을 두고 배치된 상태로 남게 되며, 상기 복수 개의 자성편(131)은 상기 접착층(174)을 통해 상기 제1캐리어 필름(171)에 부착된 상태를 유지함으로써 정렬된 상태를 유지하게 된다.

여기서, 상기 판상의 적층체(A)를 타발하기 전 상기 적층체(A)의 최상부측에 릴리즈 필름(도 5의 139a 참조)이 부착된 경우 상기 릴리즈 필름을 제거한 후 타발공정이 이루어질 수도 있고, 상기 릴리즈 필름이 부착된 상태에서 타발공정이 이루어질 수도 있다.

다음으로, 도 14를 참고하여 판상의 필름부재(B)를 복수 개의 보호필름(134)으로 분리하는 과정을 설명한다. 여기서, 상기 필름부재(B)는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)필름, 폴리프로필렌(PP) 필름, 폴리테레프탈레이트(PTFE)와 같은 불소 수지계 필름 등이 사용될 수도 있다.

먼저, 소정의 넓이를 갖는 판상의 필름부재(B)를 준비한 후 상기 필름부재(B)의 일면에 접착층(175)을 매개로 제2캐리어 필름(172)을 부착한다(도 14의 (a) 및 도 14의 (b) 참조). 여기서, 상기 접착층(175)은 기재의 양면에 접착제가 도포된 양면테이프가 사용될 수 있다.

이후, 상기 제2캐리어 필름(172)의 일면에 부착된 판상의 필름부재(B)를 타발공정을 통하여 복수 개의 보호필름(134)으로 분리하고(도 14의 (c) 참조), 상기 복수 개의 보호필름(134)을 제외한 나머지 부분(B')을 상기 제2캐리어 필름(172)으로부터 제거한다(도 14의 (d) 참조).

이에 따라, 상기 제2캐리어 필름(172)의 일면에는 제2면적(S2)을 갖는 일정 크기로 분리된 복수 개의 보호필름(134)이 일정 간격을 두고 배치된 상태로 남게 되며, 상기 복수 개의 보호필름(134)은 상기 접착층(175)을 통해 상기 제2캐리어 필름(172)에 부착된 상태를 유지함으로써 정렬된 상태를 유지하게 된다.

이때, 상기 복수 개의 보호필름(134)은 상기 자성편(131)의 상부면보다 더 넓은 면적을 갖도록 타발된다. 즉, 상기 제2면적(S2)은 상기 제1면적(S1)보다 더 넓은 면적을 갖도록 구비되며, 상기 제2면적(S2) 중 제1면적(S1)을 초과하는 부분은 상기 자성편(131)의 두께보다 1~3배의 폭을 갖도록 구비될 수 있으며, 바람직하게는 상기 자성편(131)의 두께보다 1~2.5배의 폭을 갖도록 구비될 수 있다.

일례로, 상기 자성편(131)이 210㎛의 두께를 갖는 경우 상기 제2면적(S2)중 제1면적을 초과하는 부분은 210~630㎛의 폭을 갖도록 구비될 수 있으며, 바람직하게는 상기 제2면적(S2) 중 제1면적(S1)을 초과하는 부분은 300~500㎛의 폭을 갖도록 구비될 수 있다.

이는, 타발공정과 같은 제조과정에서 오차가 발생하더라도 상기 제2면적(S2) 중 제1면적을 초과하는 부분이 상기 자성편(131)의 측면을 완전히 둘러쌀 수 있도록 하여 신뢰성을 높이고 양산성을 높이기 위함이다.

만일, 상기 제2면적(S2) 중 제1면적을 초과하는 부분의 폭이 자성편(131)의 두께보다 작은 폭을 갖게 되면 자성편의 측면을 완전히 덮지 못하는 문제가 발생하며, 상기 제2면적(S2) 중 제1면적을 초과하는 부분의 폭이 자성편(131)의 두께보다 3배 이상의 폭을 갖는 경우에는 차폐시트(120) 및/또는 안테나유닛(110)과 어트랙터(130)를 부착과정에서 접착력을 떨어뜨리는 문제가 발생하게 된다.

이후, 일정면적을 갖추고 일면에 접착층(176)이 구비된 제3캐리어 필름(173)으로 상기 복수 개의 보호필름(134)을 동시에 덮도록 부착한다(도 14의 (e) 및 도 14의 (f) 참조).

그런 다음, 상기 복수 개의 보호필름(134)을 경계로 상기 제3캐리어 필름(173)의 반대편에 배치되는 제2캐리어 필름(172)을 제거한다(도 14의 (g) 참조). 이때, 상기 복수 개의 보호필름(134)의 일면에는 상기 접착층(175)이 제거되지 않고 유지될 수 있도록 상기 제2캐리어 필름(172)만을 제거하도록 한다.

다음으로, 상기 복수 개의 자성편(131)과 복수 개의 보호필름(134)이 서로 마주하도록 제1캐리어 필름(171) 및 제3캐리어 필름(173)을 배치한 후(도 15의 (a) 참조), 상기 제1캐리어 필름(171) 및 제3캐리어 필름(173)을 서로 합지한다(도 15의 (b) 참조). 이때, 상기 보호필름(134)의 일면에는 접착층(175)이 부착된 상태이므로, 상기 복수 개의 자성편(131)과 복수 개의 보호필름(134)은 상기 접착층(175)을 매개로 상호 부착된다.

그런 다음, 상기 자성편(131)의 상부면을 개별적으로 덮고 있는 상기 보호필름(134)이 외부로 노출될 수 있도록 상기 제3캐리어 필름(173)을 제거한다(도 15의 (c) 참조).

마지막으로, 상기 제1캐리어 필름(171)의 일면에 복수 개의 자성편(131)이 부착되고, 상기 복수 개의 자성편(131)의 상부면에 보호필름(134)이 각각 부착된 상태의 캐리어 필름(171)을 롤링 공정을 통해 가압하게 되면, 각각의 보호필름(134)이 가압력에 의해 압착되어 상기 자성편(131)의 측면을 감싸게 되고, 상기 보호필름(134) 중 제1면적(S1)을 초과하는 부분이 상기 접착층(175)을 통해 자성편(131)의 측면에 완전히 밀착됨으로써 최종적인 어트랙터(130)가 완성된다(도 15의 (d) 참조).

이를 통해, 상기 자성편(131)은 타발면인 측면이 외부로 노출되는 것을 방지하여 노출면이 산화되는 것을 방지하는 한편, 상기 타발면에서 리본 조각과 같은 파티클이 떨어져 나가는 것을 방지함으로써 타발면으로부터 이탈된 파티클을 통해 전자회로에 쇼트가 발생하는 것을 방지하게 된다.

삭제

이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.

삭제

100 : PMA 무선 충전 방식 무선전력 수신모듈
110 : 안테나 유닛 112 : 기판
114a : 무선충전용 안테나패턴 114b : MST 안테나패턴
114c : NFC 안테나패턴 120,120',120" : 차폐시트
121a : 비정질 합금 또는 나노 결정립 합금으로 이루어진 박판의 리본시트
121b : 페라이트 시트 122 : 방열시트
130,130' : 어트랙터
130a,130b,130c,130d,130e,130f,130g : 시트
130g : 접착층 131,131' : 자성편
131a : 제1부분 131b : 제2부분
134 : 미세 조각 탈리 방지 및 산화 방지부재
134a : 제1영역 134b : 제2영역
135 : 접착층 140,240 : 어트랙터 수용부
141 : 제1수용부 142 : 제2수용부
150 : 밀폐시트 170,171,172,173 : 캐리어 필름
A : 적층체 B : 필름부재

Claims (24)

1. 무선전력 수신모듈의 어트랙터에 있어서,
   적어도 한 층의 자성체로 이루어진 박판 자성편; 및
   상기 박판 자성편에 구비되어, 상기 박판 자성편의 타발면으로부터 미세 조각이 탈리되거나 상기 타발면이 산화되는 것을 방지하는 미세 조각 탈리 방지 및 산화 방지부재;를 포함하고,
   상기 미세 조각 탈리 방지 및 산화 방지부재는 보호필름이며,
   상기 보호필름은 상기 박판 자성편의 상부면을 덮는 제1영역과 상기 제1영역으로부터 연장되어 상기 박판 자성편의 측면을 덮는 제2영역을 포함하는 무선전력 수신모듈용 어트랙터.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 어트랙터는 PMA 무선 충전 방식에 적용될 수 있도록 무선전력 수신모듈에 구비되고, 상기 무선전력 수신모듈이 무선전력 송신모듈에 접근할 때 상기 무선전력 송신모듈에서 발생하는 자기력선의 일부를 유도하여 자속의 경로를 변경시켜 상기 무선전력 송신모듈의 동작 개시 조건을 만족하는 전압값 변화를 유도하는 것인 무선전력 수신모듈용 어트랙터.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 타발면은 상기 박판 자성편의 측면인 무선전력 수신모듈용 어트랙터.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 미세 조각 탈리 방지 및 산화방지부재는 상기 박판 자성편에 비전도성 성분을 포함하는 접착층을 매개로 직접 부착되는 무선전력 수신모듈용 어트랙터.
5. 삭제
6. 제 1항에 있어서,
   상기 박판 자성편은 투자율이 100~1000인 무선전력 수신모듈용 어트랙터.
7. 제 1항에 있어서,
   상기 박판 자성편은 비정질 합금 또는 나노 결정립 합금으로 이루어진 박판의 리본시트를 적어도 3층 이상으로 적층하여 구성되는 무선전력 수신모듈용 어트랙터.
8. 무선전력 수신모듈의 어트랙터에 있어서,
   적어도 한 층의 자성체로 이루어진 박판 자성편; 및
   상기 박판 자성편에 구비되어, 상기 박판 자성편의 타발면으로부터 미세 조각이 탈리되거나 상기 타발면이 산화되는 것을 방지하는 미세 조각 탈리 방지 및 산화 방지부재;를 포함하고,
   상기 박판 자성편은 상기 무선전력 수신모듈에 구비된 내측 안테나 패턴의 중앙부 공간부의 크기와 같은 크기로 형성되는 무선전력 수신모듈용 어트랙터.
9. 제 1항에 있어서,
   상기 박판 자성편은 그 두께가 100 내지 300㎛로 형성되는 무선전력 수신모듈용 어트랙터.
10. 적어도 하나의 안테나 패턴을 구비하는 안테나 유닛;
    상기 안테나 유닛의 무선 고주파 신호에 의해 발생되는 자기장을 차폐하는 자기장 차폐시트; 및
    상기 안테나 유닛과 상기 자기장 차폐시트 사이에 위치하는 어트랙터;를 포함하고,
    상기 어트랙터는 청구항 제1항 내지 제4항, 제6항 내지 제9항 중 어느 한 항에 기재된 무선전력 수신모듈용 어트랙터인 무선전력 수신모듈.
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