KR20190058024A - Antenna mudule comprising shielding element - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 안테나 모듈에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이종의 안테나를 포함하는 안테나 모듈에 적용되는 차폐부재에 관한 것이다.The present invention relates to an antenna module, and more particularly, to a shielding member applied to an antenna module including a heterogeneous antenna.
무선 통신 기술의 발달에 따라, 전자기기에게 전력을 무선으로 공급하는 무선 충전 기술에 대한 관심이 높아지고 있다. 이러한 무선 충전 기술은 휴대 단말의 배터리 충전뿐만 아니라, 가정용 전자제품에 대한 전력 공급, 전기자동차나 지하철에 대한 전력 공급 등에도 다양하게 적용될 수 있다.With the development of wireless communication technology, there is a growing interest in wireless charging technology that wirelessly supplies power to electronic devices. Such a wireless charging technology can be applied not only to battery charging of portable terminals, but also to power supply for household electric appliances, power supply to electric vehicles and subways.
일반적인 무선 전력 송수신 기술은 자기 유도 또는 자기 공진의 원리를 이용한다. 예를 들어, 무선 전력 송신 장치의 송신 안테나에 전기 에너지를 인가하면, 송신 안테나는 전기 에너지를 전자기 에너지로 변환하여 주변으로 방사할 수 있다. 그리고, 무선 전력 수신 장치의 수신 안테나는 송신 안테나로부터 방사된 전자기 에너지를 수신하고, 이를 전기 에너지로 변환할 수 있다.Typical wireless power transmission and reception techniques utilize the principles of magnetic induction or self-resonance. For example, when electrical energy is applied to a transmission antenna of a wireless power transmission device, the transmission antenna can convert electrical energy into electromagnetic energy and radiate it to the surroundings. The receiving antenna of the wireless power receiving apparatus can receive the electromagnetic energy radiated from the transmitting antenna and convert it into electric energy.
이때, 전력 송수신 효율을 높이기 위하여, 무선 전력 송신 장치와 무선 전력 수신 장치 간의 에너지 손실을 최소화할 필요가 있다. 이를 위하여, 송신 안테나와 수신 안테나를 유효 거리 이내에서 상호 정렬시킬 필요가 있다. 또한, 송신 안테나와 수신 안테나 주변에 차폐부재를 배치하여, 송신 안테나가 방사하는 전자기 에너지를 수신 안테나의 방향으로 집속시킬 필요가 있다.At this time, in order to increase the power transmission / reception efficiency, it is necessary to minimize the energy loss between the wireless power transmission apparatus and the wireless power reception apparatus. To this end, it is necessary to align the transmitting and receiving antennas within the effective distance. In addition, it is necessary to dispose the shielding member around the transmitting antenna and the receiving antenna so that the electromagnetic energy radiated from the transmitting antenna is focused in the direction of the receiving antenna.
이러한 차폐부재의 소재는 주파수 범위 및 원리(예, 자기 유도, 자기 공진)에 따라 달라질 수 있다.The material of such a shielding member may vary depending on the frequency range and principle (for example, magnetic induction, self-resonance).
한편, 모바일 단말과 관련된 기술이 발전함에 따라, 모바일 단말 내에 무선 충전 기능, 근거리 통신(near field communication, NFC) 기능, 마그네틱 보안 전송(magnetic secure transmission, MST) 기능 등이 추가되고 있다. NFC는 약 20cm 이내의 근거리에서 다양한 무선 데이터를 주고 받는 비접촉식 통신 기술의 하나이고. 그리고, MST는 결제 기술의 하나이다.Meanwhile, as the technology related to the mobile terminal has developed, a wireless charging function, a near field communication (NFC) function, and a magnetic secure transmission (MST) function have been added to the mobile terminal. NFC is a non-contact communication technology that transmits and receives various wireless data within a distance of about 20 cm. And MST is one of the payment technologies.
도 1은 이종의 안테나를 포함하는 안테나 모듈의 단면도의 한 예이고, 도 2는 도 1의 차폐층의 상면도이다. 1 is a cross-sectional view of an antenna module including two types of antennas, and FIG. 2 is a top view of a shielding layer of FIG.
도 1을 참조하면, 안테나 모듈(1)은 코일층(10), 코일층(10)의 한 면에 배치된 차폐층(20), 및 차폐층(20)의 한 면에 배치된 보호층(30)을 포함하며, 코일층(10)은 무선 충전용 코일(12), 및 무선 충전용 코일(12)의 측면을 둘러싸도록 권선된 NFC용 코일(14)을 포함한다. 이때, 무선 충전용 코일(12) 및 NFC용 코일(14)은 턴 수 및 폭이 서로 상이하며, 이에 따라 전류를 걸었을 때의 자기장 크기 및 적용되는 주파수 대역이 달라질 수 있다. 예를 들어, 무선 충전용 코일(12)에는 수백kHz 내지 수MHz의 주파수 대역이 적용될 수 있고, NFC용 코일(14)에는 이보다 높은 13.56MHz의 주파수 대역이 적용될 수 있다. 이에 따라, 무선 충전용 코일(12)의 충전 효율을 최적화하기에 적합한 차폐층의 소재와 NFC용 코일(14)의 인식거리를 최적화하기에 적합한 차폐층의 소재는 상이할 수 있다. 예를 들어, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 차폐층(20)은 무선 충전용 코일(12) 상에 배치된 금속 리본층(22) 및 NFC용 코일(14) 상에 배치된 페라이트층(24)을 포함할 수 있다. 즉, 차폐층(20)은 금속 리본층(22)의 측면을 페라이트층(24)이 둘러싸는 액자 형태를 가질 수 있다. 1, the
다만, 차폐층(20)을 이와 같은 형태로 구현할 경우 제작 시 조립 공정 비용이 추가되는 문제가 있다. 이와 함께, 금속 리본에 비하여 페라이트가 상대적으로 비싸므로, 소재 비용도 추가되어, 안테나 모듈의 가격 경쟁력이 낮아질 수 있다.However, if the
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 이종의 안테나를 포함하는 안테나 모듈에 포함되는 차폐부재를 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a shielding member included in an antenna module including a heterogeneous antenna.
본 발명의 한 실시예에 따른 안테나 모듈은 권선된 제1 코일, 그리고 상기 제1 코일의 측면을 둘러싸며 상기 제1 코일과 동일한 평면 상에 권선된 제2 코일을 포함하는 코일층, 상기 코일층 상에 배치되며, 순차적으로 적층된 제1 금속리본, 제2 금속리본, 및 제3 금속리본을 포함하는 차폐층, 그리고 상기 차폐층 상에 배치되는 보호층을 포함하며, 상기 제1 금속리본, 상기 제2 금속리본 및 상기 제3 금속리본은 동일한 조성으로 이루어지며, 상기 제1 금속리본, 상기 제2 금속리본 및 상기 제3 금속리본 중 적어도 하나의 금속리본의 투자율은 나머지 금속리본의 투자율과 상이하다.An antenna module according to an embodiment of the present invention includes a coil layer including a coiled first coil and a second coil wound around the side surface of the first coil and coiled in the same plane as the first coil, And a protective layer disposed on the shield layer, wherein the shield layer includes a first metal ribbon, a second metal ribbon, and a third metal ribbon that are sequentially stacked, the first metal ribbon, Wherein the second metal ribbon and the third metal ribbon have the same composition and the permeability of at least one metal ribbon among the first metal ribbon, the second metal ribbon and the third metal ribbon is different from the permeability of the remaining metal ribbon It is different.
상기 제1 금속리본의 투자율은 상기 제2 금속리본 및 상기 제3 금속리본 중 적어도 하나의 투자율보다 낮을 수 있다.The permeability of the first metal ribbon may be lower than the permeability of at least one of the second metal ribbon and the third metal ribbon.
상기 제1 금속리본, 상기 제2 금속리본 및 상기 제3 금속리본은 모두 크래킹되며, 상기 제1 금속리본의 크래킹 패턴은 상기 제2 금속리본의 크래킹 패턴 및 상기 제3 금속리본의 크래킹 패턴 중 적어도 하나와 상이할 수 있다.Wherein the first metal ribbon, the second metal ribbon and the third metal ribbon are both cracked and the cracking pattern of the first metal ribbon is at least a cracking pattern of the second metal ribbon and a cracking pattern of the third metal ribbon It can be different from one.
상기 제1 금속리본의 파티클 사이즈는 상기 제2 금속리본의 파티클 사이즈 및 상기 제3 금속리본의 파티클 사이즈 중 적어도 하나보다 작게 크래킹될 수 있다.The particle size of the first metal ribbon may be less than at least one of the particle size of the second metal ribbon and the particle size of the third metal ribbon.
상기 제1 코일은 무선충전용 코일이고, 상기 제2 코일은 NFC(near field communication)용 코일이며, 상기 제1 금속리본의 사이즈는 상기 제2 금속리본의 사이즈 및 상기 제3 금속리본의 사이즈 중 적어도 하나보다 크고, 상기 제1 금속리본은 상기 제1 코일 및 상기 제2 코일과 겹쳐지도록 배치되고, 상기 제2 금속리본 및 상기 제3 금속리본 중 적어도 하나는 상기 제1 코일과 겹쳐지도록 배치될 수 있다.Wherein the first coil is a wireless charging coil and the second coil is a coil for a near field communication (NFC), and the size of the first metal ribbon is a size of the second metal ribbon and a size of the third metal ribbon Wherein at least one of the second metal ribbon and the third metal ribbon is arranged to overlap the first coil and the first metal ribbon is arranged to overlap the first coil and the second coil, .
상기 제1 금속리본은 상기 코일층 상에 배치되고, 상기 제2 금속리본, 상기 제3 금속리본 및 상기 보호층은 상기 코일층으로부터 멀어지는 방향으로 상기 제1 금속리본 상에 순차적으로 배치될 수 있다. The first metal ribbon is disposed on the coil layer and the second metal ribbon, the third metal ribbon and the protective layer are sequentially disposed on the first metal ribbon in a direction away from the coil layer .
적층된 상기 제2 금속리본 및 상기 제3 금속리본은 상기 코일층 상에 배치되고, 상기 제1 금속리본 및 상기 보호층은 상기 코일층으로부터 멀어지는 방향으로 상기 제2 금속리본 및 상기 제3 금속리본 상에 순차적으로 배치되며, 상기 제1 금속리본 및 상기 보호층의 가장자리는 상기 코일층을 향하여 벤딩될 수 있다.The second metal ribbon and the third metal ribbon stacked are disposed on the coil layer, and the first metal ribbon and the protection layer are arranged in a direction away from the coil layer, and the second metal ribbon and the third metal ribbon And the edges of the first metal ribbon and the protective layer may be bent toward the coil layer.
상기 제1 금속리본 및 상기 보호층의 가장자리는 상기 제2 금속리본 및 상기 제3 금속리본의 측면을 둘러싸며, 상기 제1 금속리본과 상기 제2 금속리본 및 상기 제3 금속리본의 측면 사이에는 공기층이 형성될 수 있다.Wherein edges of the first metal ribbon and the protective layer surround the side surfaces of the second metal ribbon and the third metal ribbon and between the side surfaces of the first metal ribbon and the second metal ribbon and the third metal ribbon An air layer may be formed.
상기 제1 금속리본과 상기 제2 금속리본 사이 및 상기 제2 금속리본과 상기 제3 금속리본 사이에는 각각 접착층이 더 배치되며, 상기 접착층은 자성 분말을 포함할 수 있다.An adhesive layer is further disposed between the first metal ribbon and the second metal ribbon and between the second metal ribbon and the third metal ribbon, and the adhesive layer may include magnetic powder.
상기 제1 코일과 상기 제2 코일 사이에서 상기 제1 코일의 측면을 둘러싸며 상기 제1 코일 및 상기 제2 코일과 동일 평면 상에 배치되는 제3 코일을 더 포함할 수 있다.And a third coil surrounding a side of the first coil between the first coil and the second coil and disposed coplanar with the first coil and the second coil.
본 발명의 실시예에 따르면, 이종의 안테나에 동시에 적용 가능한 차폐부재를 얻을 수 있다. 특히, 본 발명의 실시예에 따르면, 높은 무선 충전 효율 및 높은 NFC(near field communication) 인식 거리를 동시에 만족시키면서도, 제조 공정이 간단하고, 제조 비용이 저렴한 차폐부재를 얻을 수 있다.According to the embodiment of the present invention, it is possible to obtain a shielding member which can be simultaneously applied to different types of antennas. Particularly, according to the embodiment of the present invention, it is possible to obtain a shielding member which is simple in manufacturing process and low in manufacturing cost while satisfying high wireless charging efficiency and high NFC (near field communication) recognition distance at the same time.
도 1은 이종의 안테나를 포함하는 안테나 모듈의 단면도의 한 예이다.
도 2는 도 1의 차폐층의 상면도이다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 무선 전력 송수신 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 4는 무선 전력 송신 장치의 일부를 나타내는 도면이다.
도 5는 무선 전력 수신 장치의 일부를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 안테나 모듈의 단면도이다.
도 7 (a), (b)는 도 6의 차폐층의 상면도이다.
도 8은 본 발명의 한 실시예에 따른 코일층 및 차폐층의 단면도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 코일층 및 차폐층의 단면도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 코일층 및 차폐층의 단면도이다.
도 11 내지 도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 코일층 및 차폐층의 단면도이다.
도 15 내지 16은 크래킹 패턴이 형성된 금속리본의 예이다.
도 17은 은 금속리본의 파티클 사이즈에 따른 투자율 변화를 나타낸다.
도 18은 금속리본의 파티클 사이즈에 따른 NFC 인식거리 변화를 나타낸다.
도 19(a)는 비교예 1에 따른 안테나 모듈의 단면도이고 도 19(b)는 비교예 2에 따른 안테나 모듈의 단면도이다.
도 20은 비교예 및 실시예에 따라 제조된 안테나 모듈의 NFC 인식거리를 나타낸다.
도 21은 비교예 및 실시예에 따라 제조된 안테나 모듈의 무선 충전 효율을 나타낸다.
도 22(a) 코일층의 다른 실시예에 따른 단면도이고, 22(b)는 22(a)가 복수의 층으로 형성되는 단면도이며, 22(c)는 22(b)에서 복수의 코일층 사이에 기재가 배치된 실시예에 따른 단면도이다.1 is an example of a cross-sectional view of an antenna module including a heterogeneous antenna.
2 is a top view of the shielding layer of FIG.
3 is a block diagram illustrating a wireless power transceiver system in accordance with an embodiment of the present invention.
4 is a diagram showing a part of a wireless power transmission apparatus.
5 is a diagram showing a part of a wireless power receiving apparatus.
6 is a cross-sectional view of an antenna module according to an embodiment of the present invention.
7 (a) and 7 (b) are top views of the shielding layer of Fig.
8 is a cross-sectional view of a coil layer and a shield layer according to one embodiment of the present invention.
9 is a cross-sectional view of a coil layer and a shielding layer according to another embodiment of the present invention.
10 is a cross-sectional view of a coil layer and a shield layer according to another embodiment of the present invention.
11 to 14 are sectional views of a coil layer and a shielding layer according to another embodiment of the present invention.
15 to 16 are examples of metal ribbons on which a cracking pattern is formed.
17 shows a change in permeability according to the particle size of the silver metal ribbon.
18 shows the NFC recognition distance variation according to the particle size of the metal ribbon.
FIG. 19 (a) is a cross-sectional view of an antenna module according to Comparative Example 1, and FIG. 19 (b) is a cross-sectional view of an antenna module according to Comparative Example 2.
20 shows the NFC recognition distance of the antenna module manufactured according to the comparative example and the example.
21 shows the wireless charging efficiency of the antenna module manufactured according to the comparative example and the example.
22 (b) is a cross-sectional view in which 22 (a) is formed of a plurality of layers, and 22 (c) is a cross-sectional view of a plurality of coil layers Is a cross-sectional view according to an embodiment in which a substrate is disposed.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. The present invention is capable of various modifications and various embodiments, and specific embodiments are illustrated and described in the drawings. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.
제2, 제1 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다. The terms including ordinal, such as second, first, etc., may be used to describe various elements, but the elements are not limited to these terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the second component may be referred to as a first component, and similarly, the first component may also be referred to as a second component. And / or < / RTI > includes any combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, . On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprises" or "having" and the like are used to specify that there is a feature, a number, a step, an operation, an element, a component or a combination thereof described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Do not.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings, wherein like or corresponding elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description thereof will be omitted.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 무선 전력 송수신 시스템을 나타내는 블록도이다.3 is a block diagram illustrating a wireless power transceiver system in accordance with an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 무선 전력 송수신 시스템은 무선 전력 송신 장치(100)와 무선 전력 수신 장치(200)를 포함한다. 무선 전력 송신 장치(100)는 송신 안테나에 전기 에너지를 인가하고, 송신 안테나는 전기 에너지를 전자기 에너지로 변환하여 주변으로 방사한다. 무선 전력 수신 장치(200)는 송신 안테나로부터 방사된 전자기 에너지를 수신 안테나를 이용하여 수신하고, 이를 전기 에너지로 변환하여 충전한다.Referring to FIG. 3, a wireless power transmission / reception system includes a wireless
여기서, 무선 전력 송신 장치(100)는, 예를 들면 송신 패드(pad)이다. 그리고, 무선 전력 수신 장치(200)는 무선 전력 송수신 기술이 적용되는 휴대 단말, 가정용/개인용 전자제품, 운송 수단 등의 일부 구성일 수 있다. 무선 전력 송수신 기술이 적용되는 휴대 단말, 가정용/개인용 전자제품, 운송 수단 등은 무선 전력 수신 장치(200)만을 포함하거나, 무선 전력 송신 장치(100)와 무선 전력 수신 장치(200)를 모두 포함하도록 설정될 수 있다.Here, the wireless
한편, 무선 전력 수신 장치(200)는 무선 전력 송수신(Wireless Power Conversion, WPC) 기능과 근거리 무선 통신(Near Field Communication, NFC) 기능을 동시에 가지는 모듈을 포함하도록 구성될 수도 있다. 이때, 무선 전력 수신 장치(200)는 NFC 모듈을 포함하는 외부 장치(300)와 근거리 무선 통신을 수행할 수도 있다.Meanwhile, the wireless
도 4는 무선 전력 송신 장치의 일부를 나타내는 도면이고, 도 5은 무선 전력 수신 장치의 일부를 나타내는 도면이다.FIG. 4 is a diagram showing a part of a wireless power transmission apparatus, and FIG. 5 is a diagram showing a part of a wireless power reception apparatus.
도 4를 참조하면, 무선 전력 송신 장치(100)는 송신 회로(미도시), 연자성 코어(110), 송신 안테나(120) 및 영구 자석(130)을 포함한다.4, the wireless
연자성 코어(110)는 수 mm 두께의 연자성 소재로 이루어질 수 있다. 그리고, 송신 안테나(120)는 송신 코일로 이루어지며, 영구 자석(130)은 송신 안테나(120)에 의하여 둘러싸일 수 있다. 영구 자석(130)은 사양에 따라 생략될 수도 있다.The soft
도 5을 참조하면, 무선 전력 수신 장치(200)는 수신 회로(미도시), 연자성층(210) 및 수신 코일(220)을 포함한다. 연자성층(210)은 기판(미도시) 상에 형성될 수 있다. 기판은 여러 겹의 고정 시트로 이루어질 수 있고, 연자성층(210)과 접합하여, 연자성층(210)을 고정시킬 수 있다.Referring to FIG. 5, the wireless
연자성층(210)은 무선 전력 송신 장치(100)의 송신 안테나(120)로부터 방사되는 전자기 에너지를 집속한다. 본 명세서에서, 연자성층(210)은 차폐부재와 혼용될 수 있다. The soft
연자성층(210) 상에는 수신 코일(220)이 형성된다. 수신 코일(220)은 연자성층(210) 상에서 연자성층(210)의 평면과 평행한 방향으로 감겨질 수 있다. 스마트폰에 적용되는 수신 코일을 예로 들면, 외경 50mm 이내, 내경 20mm 이상의 나선형 코일(spiral coil)의 형태일 수 있다. 수신 회로는 수신 코일(220)을 통하여 수신된 전자기 에너지를 전기 에너지로 변환하며, 변환한 전기 에너지를 배터리(미도시)에 충전한다. On the soft
도시되지 않았으나, 연자성층(210)과 수신 코일(220) 사이에는 방열층이 더 포함될 수 있다. 본 명세서에서, 수신 코일(220)은 무선 충전용 코일과 혼용될 수 있다. 무선 전력 수신 장치(200)가 WPC 기능과 NFC 기능을 동시에 가지는 경우, 연자성층(210) 상에는 NFC용 코일(230)이 더 적층될 수 있다. NFC 코일(230)은 수신 코일(220)의 바깥을 둘러싸도록 형성될 수 있다.Although not shown, a heat-radiating layer may be further included between the soft
그리고, 수신 코일(220)과 NFC 코일(230) 각각은 단자(240)를 통하여 전기적으로 연결될 수 있다.Each of the
본 발명의 실시예에 따르면, 이종의 안테나를 포함하는 안테나 모듈에서 이종의 안테나의 주파수 특성을 모두 만족시킬 수 있는 차폐부재를 제공하고자 한다. According to an embodiment of the present invention, there is provided a shielding member capable of satisfying all frequency characteristics of different types of antennas in an antenna module including different types of antennas.
도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 안테나 모듈의 단면도이고, 도 7(a) 및 7(b)는 도 6의 차폐층의 상면도이다. FIG. 6 is a cross-sectional view of an antenna module according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 7 (a) and 7 (b) are top views of the shielding layer of FIG.
도 6 내지 7(a)를 참조하면, 안테나 모듈(600)은 코일층(610), 차폐층(620), 그리고 보호층(630)을 포함한다. 6 through 7A, the
코일층(610)은 권선된 제1 코일(612), 그리고 제1 코일(612)의 측면을 둘러싸며 제1 코일(612)과 동일한 평면 상에 권선된 제2 코일(614)을 포함한다. The
도시되지 않았지만, 제2 코일(614)의 일부는 제1 코일(612)을 가로지를 수 있으며, 제 1 코일(612)의 내측면 일부를 따라 배치될 수도 있다.Although not shown, a portion of the
제1 코일(612)이 나선 형상으로 권선되고, 제2 코일(614)이 사각 형상으로 권선되는 것을 예로 들고 있으나, 권선 형상이 이로 제한되는 것은 아니다. 제1 코일(612) 및 제2 코일(614) 모두 하나의 층으로 권선되는 것을 예로 들고 있으나, 이로 제한되는 것은 아니며, 제1 코일(612) 및 제2 코일(614) 중 적어도 하나는 2 이상의 층으로 권선될 수도 있다. 2이상의 층으로 권선되는 것은 후술하기로 한다.Although the
여기서, 제1 코일(612)은 무선충전용 코일이고, 제2 코일(614)은 NFC(near field coil)용 코일인 것을 예로 들어 설명하나, 이로 제한되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 NFC용 코일이 무선충전용 코일의 내측에서 권선되는 경우에도 적용될 수 있다. 또한, 설명의 편의를 위하여, 제1 코일(612) 및 제2 코일(614)만을 예로 들어 설명하고 있으나, 이로 제한되는 것은 아니며, 제1 코일(612) 및 제2 코일(614) 외에 제1 코일(612) 및 제2 코일(614)과 이종인 제3 코일(미도시)도 더 배치될 수 있다. 제3 코일은, 예를 들어 MST(magnetic secure transmission)용 코일일 수 있으며, 제1 코일(612)과 제2 코일(614) 사이에서 제1 코일(612)의 측면을 둘러싸며 제1 코일(612) 및 제2 코일(614)과 동일 평면 상에 배치될 수 있으며, 제3 코일의 일부는 제2 코일(614)의 외측면에 배치될 수도 있다. Here, the
다음으로, 차폐층(620)은 코일층(610) 상에 배치되며, 순차적으로 적층된 복수의 금속리본을 포함한다. 여기서, 차폐층(620)이 제1 금속리본(622), 제2 금속리본(624) 및 제3 금속리본(626)을 포함하는 것으로 도시되며 설명되고 있으나, 이로 제한되는 것은 아니며, 차폐층(620)은 2이상의 복수의 금속리본을 포함할 수 있다. 여기서, 금속리본은, 비정질 금속리본 또는 나노결정질 금속리본일 수 있다. 금속리본은, 예를 들어 Fe, Co, Ni 및 Cu 중 적어도 하나를 포함하는 합금 리본 또는 Fe, Co, Ni 및 Cu 중 하나를 포함하는 금속 리본일 수 있으나, 이로 제한되는 것은 아니다. Next, the
다음으로, 보호층(630)은 차폐층(620) 상에 배치되며, 차폐층(620)을 지지할 수도 있으며, 코일층(610)과 차폐층(620)에서 발생한 열을 외부로 방출할 수도 있다. 보호층(630)은, 예를 들어 그라파이트 시트일 수 있으나, 이로 제한되는 것은 아니다.The
본 발명의 실시예에 따르면, 복수의 금속리본, 예를 들어 제1 금속리본(622), 제2 금속리본(624) 및 제3 금속리본(626)은 동일한 조성으로 이루어지되, 제1 금속리본(622), 제2 금속리본(624) 및 제3 금속리본(626) 중 적어도 하나의 금속리본의 투자율은 나머지 금속리본의 투자율과 상이할 수 있다. 예를 들어, 제1 금속리본(622)의 투자율은 제1 코일(612) 및 제2 코일(614) 중 하나가 동작하는 주파수 대역에 적합한 투자율을 가지고, 제2 금속리본(624) 및 제3 금속리본(626)의 투자율은 제1 코일(612) 및 제2 코일(614) 중 다른 하나가 동작하는 주파수 대역에 적합한 투자율을 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 코일(612)이 무선충전용 코일이고, 제2 코일(614)이 NFC용 코일인 경우, 제1 금속리본(622)의 투자율은 제2 코일(614)에 적용되는 주파수 대역인 13.56MHz에 적합한 투자율을 가질 수 있고, 제2 금속리본(624) 및 제3 금속리본(626)에 적용되는 주파수 대역인 수백kHz 내지 수MHz에 적합한 투자율을 가질 수 있다. 동작 주파수에 대하여 얻을 수 있는 최대 투자율은 Snoek's limit에 의하여 결정되며, 자기공진주파수는 투자율에 반비례할 수 있다. 즉, 제1 금속리본(622)의 투자율은 제2 금속리본(624) 및 제3 금속리본(626)의 투자율보다 낮을 수 있다. 예를 들어, 제1 금속리본(622)의 투자율은 20 내지 200, 바람직하게는 50 내지 200, 더욱 바람직하게는 100 내지 200일 수 있고, 제2 금속리본(624) 및 제3 금속리본(626)의 투자율은 200 내지 800, 바람직하게는 400 내지 800, 더욱 바람직하게는 600 내지 800일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a plurality of metal ribbons, for example, a
이에 따르면, 이종의 안테나를 포함하는 안테나 모듈에서 단일의 조성을 가지는 차폐부재를 이용하여 높은 무선 충전 효율 및 높은 NFC(near field communication) 인식 거리를 동시에 만족시킬 수 있다. Accordingly, in the antenna module including the different types of antennas, high wireless charging efficiency and high NFC (near field communication) recognition distance can be satisfied at the same time by using a shielding member having a single composition.
동일한 조성을 가지는 복수의 금속리본이 상이한 투자율을 가지기 위하여, 복수의 금속리본은 상이한 패턴으로 크래킹될 수 있다. In order for a plurality of metal ribbons having the same composition to have different permeability, the plurality of metal ribbons can be cracked in different patterns.
도 7(b)는 본 발명의 한 실시예에 따른 차폐층의 변형례에 대한 상면도이다. 도 6 내지 도7(a)에서 설명한 내용과 동일한 내용에 대해서는 중복된 설명을 생략한다.7 (b) is a top view of a modification of the shielding layer according to an embodiment of the present invention. The same descriptions as those described in Figs. 6 to 7 (a) are not repeated.
도 7(b)를 참조하면, 차폐층(620)의 일부에 단차가 형성되어 차폐층(620)이 없는 부분에도 제 제2 코일(614)가 연장되어 배치될 수도 있다.7B, a
도 8은 본 발명의 한 실시예에 따른 코일층 및 차폐층의 단면도이다. 8 is a cross-sectional view of a coil layer and a shield layer according to one embodiment of the present invention.
도 8을 참조하면, 코일층(610)은 권선된 제1 코일(612), 그리고 제1 코일(612)의 측면을 둘러싸며 제1 코일(612)과 동일한 평면 상에 권선된 제2 코일(614)을 포함한다. 여기서, 제1 코일(612)은 무선충전용 코일이고, 제2 코일(614)은 NFC(near field coil)용 코일인 것을 예로 들어 설명한다. 차폐층(620)은 코일층(610) 상에 배치되며, 순차적으로 적층된 복수의 금속리본을 포함한다. 한편, 코일층(610)과 차폐층(620) 사이, 및 차폐층(620)에 포함되는 복수의 금속리본(622, 624, 626) 사이는 접착층(640)에 의하여 접착될 수 있다. 이때, 접착층(640)은 자성 분말을 더 포함할 수 있다.8, the
복수의 금속리본, 예를 들어 제1 금속리본(622), 제2 금속리본(624) 및 제3 금속리본(626)은 동일한 조성으로 이루어지되, 제1 금속리본(622)의 투자율은 제2 금속리본(624) 및 제3 금속리본(626)의 투자율보다 낮다. 이를 위하여, 제1 금속리본(622), 제2 금속리본(624) 및 제3 금속리본(626)은 모두 크래킹되되, 제1 금속리본(622)의 파티클 사이즈는 제2 금속리본(624)의 파티클 사이즈 및 제3 금속리본(626)의 파티클 사이즈보다 작게 크래킹될 수 있다. 제1 금속리본(622)의 투자율을 20 내지 200, 바람직하게는 50 내지 200, 더욱 바람직하게는 100 내지 200으로 형성하고, 제2 금속리본(624) 및 제3 금속리본(626)의 투자율을 200 내지 800, 바람직하게는 400 내지 800, 더욱 바람직하게는 600 내지 800으로 형성하기 위하여, 제2 금속리본(624) 및 제3 금속리본(626)의 파티클 사이즈는 제1 금속리본(622)의 파티클 사이즈의 1.1 내지 6배, 바람직하게는 1.2 내지 5.5배, 더욱 바람직하게는 1.4 내지 5.3배 더 크도록 크래킹될 수 있다. 여기서, 제1 금속리본(622)은 코일층(610) 상에 배치되고, 제2 금속리본(624) 및 제3 금속리본(626)은 코일층(610)으로부터 멀어지는 방향으로 제1 금속리본(622) 상에 순차적으로 배치될 수 있다. 파티클 사이즈의 비교는 D50을 기준으로도 동일하게 적용될 수도 있다.The
또는, 제1 금속리본(622)의 파티클의 총 수는 제2 금속리본(624) 또는 제3 금속리본(626)의 파티클의 총 수보다 많을 수 있으며, 제2 금속리본(624) 또는 제3 금속리본(626)의 파티클 수의 1.1 내지 10배, 바람직하게는 1.2 내지 8배, 더울 바람직하게는 1.4 내지 6배 더 많도록 크래킹될 수 있다.Alternatively, the total number of particles of the
이와 같이, 차폐층(620)에 포함되는 복수의 금속리본 중 일부가 약 150의 투자율을 가지고, 다른 일부가 약 600의 투자율을 가지도록 형성되면, 약 150의 투자율을 가지는 금속리본은 고주파 대응이 가능하므로, NFC용 코일의 인식거리를 개선할 수 있으며, 약 600의 투자율을 가지는 금속리본은 저주파 대응이 가능하므로, 무선충전 효율을 개선할 수 있다.If some of the plurality of metal ribbons included in the
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 코일층 및 차폐층의 단면도이다. 도 8에서 설명한 내용과 동일한 내용에 대해서는 중복된 설명을 생략한다. 9 is a cross-sectional view of a coil layer and a shielding layer according to another embodiment of the present invention. Duplicate descriptions will be omitted for the same contents as those described in Fig.
도 9를 참조하면, 제1 금속리본(622)의 사이즈는 제2 금속리본(624)의 사이즈 및 제3 금속리본(626)의 사이즈보다 클 수 있다. 이에 따라, 제1 금속리본(622)은 제1 코일(612) 및 제2 코일(614)과 겹쳐지도록 배치되고, 제2 금속리본(624) 및 제3 금속리본(626)은 제1 코일과(612) 겹쳐지며, 제2 코일(614)과 겹쳐지지 않도록 배치될 수 있다. 이에 따라, 투자율이 20 내지 200, 바람직하게는 50 내지 200, 더욱 바람직하게는 100 내지 200인 제1 금속리본(622)만이 NFC용 코일인 제2 코일(614)에 영향을 미치고, 투자율이 200 내지 800, 바람직하게는 400 내지 800, 더욱 바람직하게는 600 내지 800인 제2 금속리본(624) 및 제3 금속리본(626)은 제1 금속리본(622)에 영향을 미치지 않아, NFC용 코일인 제2 코일(614)의 인식 거리를 개선할 수 있다.Referring to FIG. 9, the size of the
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 코일층 및 차폐층의 단면도이다. 도 8 내지 9에서 설명한 내용과 동일한 내용에 대해서는 중복된 설명을 생략한다. 10 is a cross-sectional view of a coil layer and a shield layer according to another embodiment of the present invention. The same descriptions as those described in Figs. 8 to 9 will not be repeatedly described.
도 10을 참조하면, 제1 금속리본(622)의 투자율 및 제2 금속리본(624)의 투자율은 제3 금속리본(626)의 투자율보다 낮다. 이를 위하여, 제1 금속리본(622), 제2 금속리본(624) 및 제3 금속리본(626)은 모두 크래킹되되, 제1 금속리본(622)의 파티클 사이즈 및 제2 금속리본(624)의 파티클 사이즈는 제3 금속리본(626)의 파티클 사이즈보다 작게 크래킹될 수 있다. 제1 금속리본(622)의 투자율 및 제2 금속리본(624)의 투자율을 20 내지 200, 바람직하게는 50 내지 200, 더욱 바람직하게는 100 내지 200으로 형성하고, 제3 금속리본(626)의 투자율을 200 내지 800, 바람직하게는 400 내지 800, 더욱 바람직하게는 600 내지 800으로 형성하기 위하여, 제3 금속리본(626)의 파티클 사이즈는 제1 금속리본(622)의 파티클 사이즈 및 제2 금속리본(624) 파티클 사이즈의 1.1 내지 6배, 바람직하게는 1.2 내지 5.5배, 더욱 바람직하게는 1.4 내지 5.3배 더 크도록 크래킹될 수 있다. 또는, 제1 금속리본(622) 또는 제2 금속리본(624)의 파티클의 총 수는 제3 금속리본(626)의 파티클의 총 수보다 많을 수 있으며, 제3 금속리본(626)의 파티클 수의 1.1 내지 10배, 바람직하게는 1.2 내지 8배, 더울 바람직하게는 1.4 내지 6배 더 많도록 크래킹될 수 있다.10, the permeability of the
그리고, 제1 금속리본(622)의 사이즈 및 제2 금속리본(624)의 사이즈는 제3 금속리본(626)의 사이즈보다 클 수 있다. 이에 따라, 제1 금속리본(622) 및 제2 금속리본(624)은 제1 코일(612) 및 제2 코일(614)과 겹쳐지도록 배치되고, 제3 금속리본(626)은 제1 코일(612)과 겹쳐지며, 제2 코일(614)과 겹쳐지지 않도록 배치될 수 있다.The size of the
이에 따르면, NFC용 코일의 인식거리 및 무선 충전 효율이 동시에 개선된 차폐부재를 얻을 수 있다. According to this, it is possible to obtain a shielding member in which the recognition distance and the wireless charging efficiency of the NFC coil are improved at the same time.
도 11 내지 도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 코일층 및 차폐층의 단면도이다. 도 8 내지 10에서 설명한 내용과 동일한 내용에 대해서는 중복된 설명을 생략한다. 11 to 14 are sectional views of a coil layer and a shielding layer according to another embodiment of the present invention. Duplicate explanations of the same contents as those described in Figs. 8 to 10 will be omitted.
도 11 내지 도 14를 참조하면, 코일층(610) 상에 복수의 금속리본을 포함하는 차폐층(620)이 배치되되, 도 8 내지 도 10의 실시예와 달리, 제3 금속리본(626)은 코일층(610) 상에 배치되고, 제2 금속리본(624) 및 제1 금속리본(622)은 코일층(610)으로부터 멀어지는 방향으로 제3 금속리본(626) 상에 순차적으로 배치될 수 있다. 11 to 14, a
도 11을 참조하면, 도 10의 실시예와 마찬가지로 제1 금속리본(622)의 사이즈는 제2 금속리본(624)의 사이즈 및 제3 금속리본(626)의 사이즈보다 클 수 있다. 이에 따라, 제1 금속리본(622)은 제1 코일(612) 및 제2 코일(614)과 겹쳐지도록 배치되고, 제2 금속리본(624) 및 제3 금속리본(626)은 제1 코일과(612) 겹쳐지며, 제2 코일(614)과 겹쳐지지 않도록 배치될 수 있다.Referring to FIG. 11, the size of the
도 12를 참조하면, 도 8의 실시예와 마찬가지로 제1 금속리본(622), 제2 금속리본(624) 및 제3 금속리본(626)은 동일한 조성으로 이루어지고, 모두 크래킹되되, 제1 금속리본(622)의 파티클 사이즈는 제2 금속리본(624)의 파티클 사이즈 및 제3 금속리본(626)의 파티클 사이즈보다 작게 크래킹될 수 있다. 그리고, 도 10의 실시예와 마찬가지로 제1 금속리본(622)의 사이즈는 제2 금속리본(624)의 사이즈 및 제3 금속리본(626)의 사이즈보다 클 수 있다. 이에 따라, 제1 금속리본(622)은 제1 코일(612) 및 제2 코일(614)과 겹쳐지도록 배치되고, 제2 금속리본(624) 및 제3 금속리본(626)은 제1 코일과(612) 겹쳐지며, 제2 코일(614)과 겹쳐지지 않도록 배치될 수 있다.12, the
도 13을 참조하면, 도 10의 실시예와 마찬가지로, 제1 금속리본(622), 제2 금속리본(624) 및 제3 금속리본(626)은 동일한 조성으로 이루어지고, 모두 크래킹되되, 제1 금속리본(622)의 파티클 사이즈 및 제2 금속리본(624)의 파티클 사이즈는 제3 금속리본(626)의 파티클 사이즈보다 작게 크래킹될 수 있다. 제1 금속리본(622)의 사이즈 및 제2 금속리본(624)의 사이즈는 제3 금속리본(626)의 사이즈보다 클 수 있다. 이에 따라, 제1 금속리본(622) 및 제2 금속리본(624)은 제1 코일(612) 및 제2 코일(614)과 겹쳐지도록 배치되고, 제3 금속리본(626)은 제1 코일과(612) 겹쳐지며, 제2 코일(614)과 겹쳐지지 않도록 배치될 수 있다.13, the
도 11 내지 도 13과 같이, 사이즈가 작은 금속리본이 코일층(610) 상에 배치되고, 사이즈가 큰 금속리본이 사이즈가 작은 금속리본에 비하여 코일층(610)으로부터 멀어지는 방향으로 배치되는 경우, 사이즈가 큰 금속리본의 가장자리는 코일층(610)을 향하여 벤딩될 수 있다. 11 to 13, when a metal ribbon having a small size is disposed on the
도 14를 참조하면, 제1 금속리본(622) 및 보호층(630)의 가장자리는 코일층(610)을 향하여 벤딩되며, 이에 따라 제1 금속리본(622) 및 보호층(630)의 가장자리는 제2 금속리본(624) 및 제3 금속리본(626)의 측면을 둘러싸고, 제2 금속리본(624) 및 제3 금속리본(626)의 측면과 제1 금속리본(622) 사이에는 공기층이 형성될 수 있다. 14, the edges of the
이에 따라, 제1 금속리본(622)과 제2 코일(614) 간의 간격이 가까워지므로 제2 코일(614)의 NFC 인식거리가 개선될 뿐만 아니라, 제2 금속리본(624) 및 제3 금속리본(626)의 측면이 제1 금속리본(622)에 의하여 차폐되므로, 무선 충전 성능도 개선될 수 있다.The distance between the
이하, 실험 결과를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 효과를 설명하고자 한다. Hereinafter, effects according to the embodiment of the present invention will be described with reference to experimental results.
도 15 내지 16은 크래킹 패턴이 형성된 금속리본의 예이다.15 to 16 are examples of metal ribbons on which a cracking pattern is formed.
도 15(a), 15(b) 및 15(c)는 상대적으로 파티클 사이즈가 작은 크래킹 패턴이 형성된 제1 금속리본의 구현 예이고, 도 16(a), 16(b) 및 16(c)는 상대적으로 파티클 사이즈가 큰 크래킹 패턴이 형성된 제3 금속리본의 구현 예이다. 15 (a), 15 (b), and 15 (c) show an example of a first metal ribbon in which a cracking pattern having a relatively small particle size is formed, Is an example of a third metal ribbon in which a cracking pattern having a relatively large particle size is formed.
도 15에 따른 크래킹 패턴을 형성하기 위하여 나노결정질 금속리본(VAC사 vitroperm 800)을 12회 크래킹한 후 광학현미경으로 촬영하였고, 도 16에 따른 크래킹 패턴을 형성하기 위하여 나노결정질 금속리본(VAC사 vitroperm 800)을 2회 크래킹한 후 광학현미경으로 촬영하였다. 그 결과, 도 16에 따른 금속리본의 파티클 사이즈는 도 15에 따른 금속리본의 파티클 사이즈의 1.4배 내지 5.3배로 나타남을 알 수 있고, 이에 따라 크래킹 횟수를 늘릴수록 파티클 사이즈가 감소함을 확인할 수 있었다. To form the cracking pattern shown in FIG. 15, nanocrystalline metal ribbons (VAC vitroperm 800) were cracked 12 times and photographed under an optical microscope. To form a cracking pattern according to FIG. 16, nanocrystalline metal ribbons 800) was photographed with an optical microscope after two cracks. As a result, it can be seen that the particle size of the metal ribbon according to FIG. 16 is 1.4 to 5.3 times the particle size of the metal ribbon according to FIG. 15, and as a result, the particle size decreases as the number of cracking increases .
표 1 및 도 17은 은 금속리본의 파티클 사이즈에 따른 투자율 변화를 나타낸다. Table 1 and Fig. 17 show the change in permeability according to the particle size of the silver metal ribbon.
이를 위하여, 나노결정질 금속리본(VAC사 vitroperm 800)을 495℃ 어닐링 조건 및 7Bar 고정 조건 하에서 2회, 4회, 8회 및 12회 크래킹한 후, NFC용 주파수 대역인 13.56MHz에서 Ls 및 Q 값의 변화 양상을 측정하였다. 각각의 케이스에 대하여 3개의 샘플로 실험을 진행하였으며, 평균 값으로 투자율을 계산하였다. For this purpose, nanocrystalline metal ribbons (VAC vitroperm 800) were cracked twice, four times, eight times, and twelve times under annealing conditions of 495 ° C and 7Bar fixed conditions, and Ls and Q values at 13.56 MHz, Were measured. Experiments were conducted on three samples for each case, and the permeability was calculated as an average value.
표 1 및 도 17을 참조하면, 크래킹 횟수가 많아질수록, 즉 파티클 사이즈가 작아질수록 투자율이 낮아짐을 확인할 수 있다.Referring to Table 1 and FIG. 17, it can be seen that as the number of cracking increases, that is, as the particle size decreases, the permeability decreases.
도 18은 금속리본의 파티클 사이즈에 따른 NFC 인식거리 변화를 나타낸다. 18 shows the NFC recognition distance variation according to the particle size of the metal ribbon.
이를 위하여, 나노결정질 금속리본(VAC사 vitroperm 800)을 495℃ 어닐링 조건 및 7Bar 고정 조건 하에서 2회, 4회, 8회 및 12회 크래킹한 후, 차폐부재와 NFC 결합 모듈의 공진 주파수가 13.56MHz가 되도록 캐패시터를 조정하였고, 스페이서를 이용하여 차폐부재와 NFC 간의 간격을 증가시켜 인식거리를 확인하였다.For this purpose, after nanocrystalline metal ribbon (VAC vitroperm 800) was cracked twice, four times, eight times and twelve times under annealing conditions of 495 ° C and 7Bar fixed conditions, the resonance frequency of the shielding member and NFC coupling module was 13.56 MHz , And the distance between the shielding member and the NFC was increased by using a spacer to confirm the recognition distance.
도 18을 참조하면, 크래킹 횟수가 많아질수록, 즉 투자율이 낮아질수록 NFC 인식거리가 증가함을 알 수 있다. 이에 따라, 크래킹 횟수, 즉 파티클 사이즈를 조절하여 투자율을 조절할 수 있으며, 이에 따라 주파수 대역에 맞는 적정 투자율로 튜닝할 수 있음을 알 수 있다. Referring to FIG. 18, it can be seen that the NFC recognition distance increases as the number of cracking increases, that is, as the permeability decreases. Accordingly, it is possible to adjust the permeability by adjusting the number of cracking, that is, the particle size, and accordingly, it can be tuned to an appropriate permeability according to the frequency band.
다음으로, 비교예 및 실시예에 따라 제조된 안테나 모듈을 이용하여 NFC 인식거리 및 무선충전 효율을 실험한 결과를 설명한다. Next, the experimental results of the NFC recognition distance and the wireless charging efficiency using the antenna module manufactured according to the comparative example and the example will be described.
도 19(a)는 비교예 1에 따른 안테나 모듈의 단면도이고 도 19(b)는 비교예 2에 따른 안테나 모듈의 단면도이다. FIG. 19 (a) is a cross-sectional view of an antenna module according to Comparative Example 1, and FIG. 19 (b) is a cross-sectional view of an antenna module according to Comparative Example 2.
도 19(a)를 참조하면, 비교예 1에 따른 안테나 모듈은 코일층 상에 차폐층이 배치되되, 차폐층은 700의 투자율을 가지며 3층으로 적층된 금속리본 및 이를 측면에서 둘러싸는 페라이트를 포함하도록 제조되었다. Referring to FIG. 19 (a), in the antenna module according to Comparative Example 1, a shield layer is disposed on a coil layer, and the shield layer has a permeability of 700 and includes three layers of metal ribbon and ferrite .
도 19(b)를 참조하면, 비교예 2에 따른 안테나 모듈은 코일층 상에 차폐층이 배치되되, 차폐층은 700의 투자율을 가지며 3층으로 적층된 금속리본을 포함하도록 제조되었다. Referring to FIG. 19 (b), in the antenna module according to Comparative Example 2, a shielding layer is disposed on the coil layer, and the shielding layer has a permeability of 700 and is formed to include a metal ribbon laminated in three layers.
실시예 1에 따른 안테나 모듈은 도 9의 구조를 가지도록 제작되었고, 실시예 2에 따른 안테나 모듈은 도 10의 구조를 가지도록 제작되었다. The antenna module according to the first embodiment is fabricated to have the structure of FIG. 9, and the antenna module according to the second embodiment has the structure of FIG.
표 2 및 도 20은 비교예 및 실시예에 따라 제조된 안테나 모듈의 NFC 인식거리를 나타내고, 도 21은 비교예 및 실시예에 따라 제조된 안테나 모듈의 무선 충전 효율을 나타낸다.Table 2 and FIG. 20 show NFC recognition distances of the antenna module manufactured according to the comparative example and the embodiment, and FIG. 21 shows the wireless charging efficiency of the antenna module manufactured according to the comparative example and the example.
표 2 및 도 20을 참조하면, 실시예 1 내지 실시예 2의 NFC 인식거리가 비교예 1에 비해서 짧기는 하나, 비교예 2에 비해서는 높음을 알 수 있다. 즉, 제1 금속리본의 투자율이 제2 금속리본 및 제3 금속리본의 투자율보다 작고, 제1 금속리본의 사이즈가 무선충전용 코일뿐만 아니라 NFC용 코일을 모두 커버하며, 제2 금속리본 및 제3 금속리본의 사이즈가 무선충전용 코일만을 커버하도록 구성될 경우 또는, 제1 금속리본 및 제2 금속리본의 투자율이 제3 금속리본의 투자율보다 작고, 제1 금속리본 및 제2 금속리본의 사이즈가 무선충전용 코일뿐만 아니라 NFC용 코일을 모두 커버하며, 제3 금속리본의 사이즈가 무선충전용 코일만을 커버하도록 구성될 경우, 적층된 복수의 금속리본의 투자율이 모두 동일하고, 적층된 복수의 금속리본 간 사이즈 차가 없는 비교예 2에 비하여 NFC 인식거리가 크게 나타남을 알 수 있다. Referring to Table 2 and FIG. 20, the NFC recognition distances of Examples 1 and 2 are shorter than those of Comparative Example 1, but higher than those of Comparative Example 2. That is, the permeability of the first metal ribbon is smaller than the permeability of the second metal ribbon and the third metal ribbon, the size of the first metal ribbon covers not only the wireless charging coil but also the NFC coil, Or when the permeability of the first metal ribbon and the second metal ribbon is smaller than the permeability of the third metal ribbon and the size of the first metal ribbon and the second metal ribbon When the size of the third metal ribbon covers only the wireless charging coil, the magnetic permeability of the plurality of stacked metal ribbons is the same, and the plurality of stacked plurality of metal ribbons It can be seen that the NFC recognition distance is larger than that of Comparative Example 2 in which there is no difference in size between metal ribbons.
그리고, 도 21을 참조하면, 15W에서 비교예 1의 전송효율은 82.7%로 나타나나, 실시예 1 및 실시예 2의 전송효율은 각각 84.2% 및 83.2%로 나타나므로, 비교예 1에 비하여 무선 충전 효율이 개선되었음을 알 수 있다. 21, the transmission efficiency of Comparative Example 1 is 82.7% at 15 W, but the transmission efficiencies of Examples 1 and 2 are 84.2% and 83.2%, respectively. Therefore, compared to Comparative Example 1, It can be seen that the charging efficiency is improved.
이와 같이, 실시예 1 및 2에 따르면, NFC 인식거리 및 무선충전효율을 동시에 만족시키는 차폐부재를 얻을 수 있다.As described above, according to the first and second embodiments, it is possible to obtain the shielding member which simultaneously satisfies the NFC recognition distance and the wireless charging efficiency.
도 22(a)는 코일층의 다른 실시예에 따른 단면도이고, 22(b)는 22(a)가 복수의 층으로 형성되는 단면도이며, 22(c)는 22(b)에서 복수의 코일층 사이에 기재가 배치된 실시예에 따른 단면도이다.22 (b) is a cross-sectional view in which 22 (a) is formed of a plurality of layers, and 22 (c) is a cross-sectional view in which a plurality of coil layers Sectional view according to an embodiment in which a substrate is disposed between the substrates.
도 22(a)를 참조하면, 코일층(610)의 제1 코일(612)과 제2 코일(614)은 사각형상일 수 있다. 제1 코일(612)와 제2 코일(614)의 각각의 4면은 모두 평면을 포함할 수 있다. 22 (a), the
도 22(b)를 참조하면 코일층(610)의 제1 코일(612)과 제2 코일(614)은 복수의 층으로 형성될 수 있으며, 도 22(c)를 참조하면 복수의 층으로 형성된 제1 코일(612)과 제2 코일(614)의 사이에는 기재층(부호 미도시)이 배치될 수 있다. 또한, 복수의 층으로 형성된 제1 코일(612)은 기재층에 형성된 홀(미도시)에 의해 전기적으로 연결될 수 있으며, 병렬연결 또는 직렬연결 될 수 있다. 이와 마찮가지로 복수의 층으로 형성된 제2 코일(614)도 기재층에 형성된 홀(미도시)에 의해 전기적으로 연결될 수 있으며, 병렬연결 또는 직렬연결 될 수 있다. 또한, 하나의 기재층에 제1 코일(612)과 제2 코일(614)이 배치될 수도 있다. Referring to FIG. 22 (b), the
또한, 제1 코일(612)와 제2 코일(614)는 모두 평면을 포함하는 사각형으로 도시되었으나, 제1 코일(612)와 제2 코일(614)의 측면은 곡면을 포함(미도시)할 수도 있다.In addition, although the
또한, 제1 코일(612)와 제2 코일(612)의 상하면은 모두 길이가 같은 것으로 도시되었으나, 기재를 기준으로 기재에서 가까운 면이 기재보다 먼 면보다 길이가 짧을 수도 있다.Although the upper and lower surfaces of the
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the present invention as defined by the following claims It can be understood that
Claims (10)
상기 코일층 상에 배치되며, 순차적으로 적층된 제1 금속리본, 제2 금속리본, 및 제3 금속리본을 포함하는 차폐층, 그리고
상기 차폐층 상에 배치되는 보호층을 포함하며,
상기 제1 금속리본, 상기 제2 금속리본 및 상기 제3 금속리본은 동일한 조성으로 이루어지며,
상기 제1 금속리본, 상기 제2 금속리본 및 상기 제3 금속리본 중 적어도 하나의 금속리본의 투자율은 나머지 금속리본의 투자율과 상이한 안테나 모듈.A coil layer including a first coil wound around the first coil and a second coil wound around the side of the first coil and coplanar with the first coil,
A shield layer disposed on the coil layer, the shield layer including a first metal ribbon, a second metal ribbon, and a third metal ribbon sequentially stacked, and
And a protective layer disposed on the shield layer,
Wherein the first metal ribbon, the second metal ribbon and the third metal ribbon have the same composition,
Wherein the permeability of at least one of the first metal ribbon, the second metal ribbon, and the third metal ribbon is different from the permeability of the remaining metal ribbon.
상기 제1 금속리본의 투자율은 상기 제2 금속리본 및 상기 제3 금속리본 중 적어도 하나의 투자율보다 낮은 안테나 모듈. The method according to claim 1,
Wherein the permeability of the first metal ribbon is lower than the permeability of at least one of the second metal ribbon and the third metal ribbon.
상기 제1 금속리본, 상기 제2 금속리본 및 상기 제3 금속리본은 모두 크래킹되며,
상기 제1 금속리본의 크래킹 패턴은 상기 제2 금속리본의 크래킹 패턴 및 상기 제3 금속리본의 크래킹 패턴 중 적어도 하나와 상이한 안테나 모듈. 3. The method of claim 2,
The first metal ribbon, the second metal ribbon and the third metal ribbon are all cracked,
Wherein the cracking pattern of the first metal ribbon is different from at least one of a cracking pattern of the second metal ribbon and a cracking pattern of the third metal ribbon.
상기 제1 금속리본의 파티클 사이즈는 상기 제2 금속리본의 파티클 사이즈 및 상기 제3 금속리본의 파티클 사이즈 중 적어도 하나보다 작게 크래킹되는 안테나 모듈.The method of claim 3,
Wherein a particle size of the first metal ribbon is cracked less than at least one of a particle size of the second metal ribbon and a particle size of the third metal ribbon.
상기 제1 코일은 무선충전용 코일이고, 상기 제2 코일은 NFC(near field communication)용 코일이며,
상기 제1 금속리본의 사이즈는 상기 제2 금속리본의 사이즈 및 상기 제3 금속리본의 사이즈 중 적어도 하나보다 크고,
상기 제1 금속리본은 상기 제1 코일 및 상기 제2 코일과 겹쳐지도록 배치되고, 상기 제2 금속리본 및 상기 제3 금속리본 중 적어도 하나는 상기 제1 코일과 겹쳐지도록 배치되는 안테나 모듈. 3. The method of claim 2,
The first coil is a wireless charging coil, the second coil is a coil for NFC (near field communication)
Wherein a size of the first metal ribbon is larger than at least one of a size of the second metal ribbon and a size of the third metal ribbon,
Wherein the first metal ribbon is disposed to overlap with the first coil and the second coil, and at least one of the second metal ribbon and the third metal ribbon is disposed to overlap with the first coil.
상기 제1 금속리본은 상기 코일층 상에 배치되고, 상기 제2 금속리본, 상기 제3 금속리본 및 상기 보호층은 상기 코일층으로부터 멀어지는 방향으로 상기 제1 금속리본 상에 순차적으로 배치되는 안테나 모듈. 6. The method of claim 5,
Wherein the first metal ribbon is disposed on the coil layer and the second metal ribbon, the third metal ribbon, and the protective layer are sequentially disposed on the first metal ribbon in a direction away from the coil layer, .
적층된 상기 제2 금속리본 및 상기 제3 금속리본은 상기 코일층 상에 배치되고, 상기 제1 금속리본 및 상기 보호층은 상기 코일층으로부터 멀어지는 방향으로 상기 제2 금속리본 및 상기 제3 금속리본 상에 순차적으로 배치되며,
상기 제1 금속리본 및 상기 보호층의 가장자리는 상기 코일층을 향하여 벤딩되는 안테나 모듈. 6. The method of claim 5,
The second metal ribbon and the third metal ribbon stacked are disposed on the coil layer, and the first metal ribbon and the protection layer are arranged in a direction away from the coil layer, and the second metal ribbon and the third metal ribbon Respectively,
And the edges of the first metal ribbon and the protective layer are bent toward the coil layer.
상기 제1 금속리본 및 상기 보호층의 가장자리는 상기 제2 금속리본 및 상기 제3 금속리본의 측면을 둘러싸며,
상기 제1 금속리본과 상기 제2 금속리본 및 상기 제3 금속리본의 측면 사이에는 공기층이 형성되는 안테나 모듈.8. The method of claim 7,
Wherein edges of the first metal ribbon and the protective layer surround side surfaces of the second metal ribbon and the third metal ribbon,
And an air layer is formed between the first metal ribbon, the second metal ribbon, and the side surfaces of the third metal ribbon.
상기 제1 금속리본과 상기 제2 금속리본 사이 및 상기 제2 금속리본과 상기 제3 금속리본 사이에는 각각 접착층이 더 배치되며,
상기 접착층은 자성 분말을 포함하는 안테나 모듈. The method according to claim 1,
An adhesive layer is further disposed between the first metal ribbon and the second metal ribbon and between the second metal ribbon and the third metal ribbon,
Wherein the adhesive layer comprises magnetic powder.
상기 제1 코일과 상기 제2 코일 사이에서 상기 제1 코일의 측면을 둘러싸며 상기 제1 코일 및 상기 제2 코일과 동일 평면 상에 배치되는 제3 코일을 더 포함하는 안테나 모듈. The method according to claim 1,
And a third coil surrounding a side of the first coil between the first coil and the second coil and coplanar with the first coil and the second coil.
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