KR20170004803A - 코일 장치 및 이를 포함하는 기기 - Google Patents

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KR20170004803A
KR20170004803A KR1020150167918A KR20150167918A KR20170004803A KR 20170004803 A KR20170004803 A KR 20170004803A KR 1020150167918 A KR1020150167918 A KR 1020150167918A KR 20150167918 A KR20150167918 A KR 20150167918A KR 20170004803 A KR20170004803 A KR 20170004803A
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Abstract

본 출원은 무선 전력 전송 기술이 적용되는 코일 장치 및 이 장치를 포함하는 기기에 관한 것으로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 장치는 수신 코일과 수신 코일의 외곽에 배치되고, 수신 코일에서 발생된 열을 외곽으로 전달하는 주변부를 포함한다.

Description

코일 장치 및 이를 포함하는 기기{A coil device, and an apparatus comprising the same}
본 출원은 복수개의 코일을 포함하는 코일 장치, 및 이 장치를 포함하는 기기에 관한 것이다.
코일을 통하여 전력을 무선으로 송신하고, 무선으로 송신된 전력을 수신하는 무선 전력 전송 (Wireless power transfer) 기술은 스마트폰을 비롯한 다양한 통신 기기 및 여러 가지 가전 기기의 충전기 분야에 폭넓게 적용되고 있으며, 향후 전기 자동차 등에도 적용될 수 있는 등, 그 활용분야가 매우 넓은 기술이다. 무선 전력 전송 기술 분야에서는 충전효율을 높이고, 장치의 수명을 연장시키며, 회로의 성능을 향상시키기 위해, 전력의 송신 및/또는 수신에 사용되는 코일 장치에 대한 다양한 개량 시도가 이루어지고 있다.
일본 공개특허공보 2013-0140880
본 발명의 일 실시예에 따르면, 방열 성능을 개선하여 충전 효율을 높이고, 장치의 수명을 연장시키며, 회로의 성능을 향상시킬 수 있는 코일 장치가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 방열 성능을 개선하여 충전 효율을 높이고, 장치의 수명을 연장시키며, 회로의 성능을 향상시킬 수 있는 코일 장치를 포함한 기기가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 코일 장치는 제1 코일, 상기 제1 코일의 내측 경계선의 안쪽에 배치되는 제2 코일, 상기 제1 코일의 내측 경계선과 상기 제2 코일의 외측 경계선 사이에 배치되고 열을 확산시키는 제1 전도부, 및 상기 제1 코일, 상기 제2 코일 및 상기 제1 전도부의 일면에 배치되는 제1 필름을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 코일 장치를 포함하는 기기는 제1 코일, 상기 제1 코일의 내측 경계선의 안쪽에 배치되는 제2 코일, 상기 제1 코일의 내측 경계선과 상기 제2 코일의 외측 경계선 사이에 배치되고 열을 확산시키는 제1 전도부, 및 상기 제1 코일, 상기 제2 코일 및 상기 제1 전도부의 일면에 배치되는 제1 필름을 포함하는 코일 장치와, 상기 코일 장치와 연결되는 전원부를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 코일 장치 및 이를 포함하는 기기에 따르면, 방열 성능을 개선할 수 있으며, 이로 인해 충전 효율을 높일 수 있고, 장치의 수명을 연장시키며, 회로의 성능을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 코일 장치를 포함하는 기기를 개략적으로 나타내는 것이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 코일 장치의 평면도를 개략적으로 나타내는 것이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 코일 장치의 일부의 단면도를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 코일 장치의 필름의 실시예를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 5 및 도 6 각각은 본 발명의 일실시예에 따른 코일 장치의 평면도를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 7 및 도 8 각각은 본 발명의 일실시예에 따른 코일 장치의 일부의 단면도를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 9 및 도 10 각각은 본 발명의 일실시예에 따른 코일 장치의 평면도를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 11 및 도 12 각각은 본 발명의 일실시예에 따른 코일 장치에서 비아가 설치되는 영역을 개략적으로 나타낸 것이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 장치 및 이 장치를 포함하는 기기에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 장치를 포함하는 기기를 개략적으로 나타낸 도면으로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 기기(1)는 코일 장치(10) 및 전원부(20)를 포함할 수 있다.
코일 장치(10)는 무선으로 전송된 전력을 수신하여 충전 전력을 출력한다. 코일 장치(10)는 복수개의 코일을 포함할 수 있으며, 복수개의 코일 중 적어도 하나는 무선으로 전송된 전력을 수신한다.
전원부(20)는 코일 장치(10)로부터 충전 전력을 공급받아 에너지를 저장한다. 전원부(20)는 배터리를 포함하며, 에너지를 저장하고, 저장된 에너지를 이용하여 코일 장치(10)를 포함한 기기(1)의 다양한 요소에 전력을 공급한다.
기기(1)는 전원부(20)에 저장된 에너지를 이용하여 다양한 동작을 수행한다. 예를 들면, 기기(1)는 전원부(20)로부터 전력을 공급받는 디스플레이 장치(미도시)를 포함하여 다양한 정보를 표시할 수도 있고, 전원부(20)로부터 전력을 공급받는 통신 모듈(미도시), 마이크(미도시), 및 스피커(미도시)를 포함하여 이동 통신 기능을 수행할 수도 있다.
도 1에서는 기기(1)가 별도의 코일 장치(10)를 포함하는 경우를 예시하고 있으나, 코일 장치(10)를 구성하는 구성 요소는 기기와 일체형으로 구현될 수도 있다. 예를 들면, 코일 장치(10)의 수신 코일은 기기(1)의 케이스와 일체형으로 구현될 수 있다. 이 경우, 기기(1)의 케이스가 코일 장치일 수 있다. 또는 코일 장치(10)는 수신 코일이 수신한 전력을 정류하는 정류 회로를 추가적으로 구비할 수 있다. 상기 정류 회로는 도 1에 나타낸 것과 같이 기기와 분리되는 코일 장치(10)에 배치될 수도 있고, 기기(10) 내부에 존재하는 인쇄 회로 기판 등에 배치될 수도 있다.
또한, 도 1에서는 본 발명의 일실시예에 따른 코일 장치를 포함하는 기기로서 모바일폰을 예시하고 있으나, 무선으로 전력을 수신하는 다양한 기기에 본 발명의 코일 장치가 적용될 수 있다.
또한, 도 1에서는 본 발명의 일실시예에 따른 코일 장치가 무선으로 송신된 전력을 수신하는 무선 전력 수신 장치인 경우를 예시하고 있으나, 본 발명의 일실시예에 따른 코일 장치는 전력을 무선으로 송신하는 무선 전력 송신 장치일 수도 있다.
이하, 본 발명의 일실시예에 따른 코일 장치가 무선으로 송신된 전력을 수신하는 무선 전력 수신 장치인 경우를 예를 들어 본 발명을 설명한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 코일 장치의 평면도를 개략적으로 나타내는 것으로서, 본 발명의 일실시예에 따른 코일 장치(10)는 수신 코일(11), 통신용 코일(12), 및 열 전도부(13)를 포함한다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 코일 장치는 복수개의 코일들, 즉, 수신 코일(11)과 통신용 코일(12)을 포함한다. 수신 코일(11)은 통신용 코일(12)의 내측 경계선의 안쪽에 배치된다.
수신 코일(11)은 무선 전력 송신 장치로부터 무선으로 송신된 전력을 수신한다.
통신용 코일(12)은 다양한 통신 기능을 수행하기 위한 코일이다. 통신용 코일(12)은 근거리 통신을 위한 안테나로서, 예를 들면 NFC(Near Field Communication) 안테나 등일 수 있다. 또는 통신용 코일(12)은 모바일 결제를 위한 안테나로서, 예를 들면 MST(Magnetic Secure Transmission) 안테나 등일 수 있다.
전도부(13)는 수신 코일(11)에서 발생한 열을 확산시킨다.
전도부(13)는 수신 코일(11)의 외곽에 배치될 수 있다. 구체적으로, 전도부(13)는 수신 코일(11)과 통신용 코일(12) 사이에 배치될 수 있다. 이 경우, 전도부(13)는 수신 코일(11)에서 발생한 열을 수신 코일(11)의 외곽에 배치된 통신용 코일(12)로 전달할 수 있다.
전도부(13)는 수신 코일(11)의 내부에 배치될 수도 있다. 이 경우, 전도부(13)는 수신 코일(11)에서 발생한 열을 보다 넓은 영역으로 확산시킬 수 있다.
전도부(13)는 열전도성이 우수한 물질을 포함한다. 전도부(13)는 0.2 W/m·K 이상 400 W/m·K 이하의 열전도도를 가질 수 있다. 상기 열전도성이 우수한 물질로는 방열 에폭시(epoxy), 방열 솔더 레지스터(solder resister), 또는 그외의 열전도성 플라스틱(thermally conductive plastic) 등이 이용될 수 있다. 전도부(13)는 열전도성 플라스틱 등이 수신 코일(11)의 코일 패턴들 사이, 통신용 코일(12)의 코일 패턴들 사이, 및 수신 코일(11)과 통신용 코일(12)의 사이에 액체 상태로 충진된 후, 고형화 됨으로써 형성될 수 있다.
따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 코일 장치(10)는 수신 코일(11)에서 발생한 열이 모듈 전체로 보다 많이 확산될 수 있으며, 이로 인해 코일 장치(10)의 방열 성능이 향상될 수 있다.
도시하지는 않았지만, 본 발명의 일실시예에 따른 코일 장치(10)의 수신 코일(11)의 외곽부에 통신용 코일(12) 대신 다른 코일(예를 들면, 수신 코일(11)이 수신하는 전력의 전송 방식과 다른 방식으로 전송된 전력을 수신하는 코일)이 배치될 수도 있고, 코일이 아닌 방열 기능을 가지는 다른 부재가 배치될 수도 있다. 또한, 외측에 배치되는 코일이 전력을 수신하기 위한 수신 코일이고, 수신 코일의 내측 경계선 안쪽에 통신용 코일이 배치될 수도 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 코일 장치의 일부의 단면도를 개략적으로 나타낸 것으로서, 도 2의 A-A' 부분 중 일부를 개략적으로 나타낸 것이다. 도 3에서 도면부호 11은 수신 코일을, 도면부호 12는 통신용 코일을, 131은 제1 전도부를, 132은 제2 전도부를, 133은 제3 전도부를, 14는 기판을, 15는 필름을 각각 나타낸다.
도 2에서 설명한 것과 동일하게, 수신 코일(11)은 무선으로 송신된 전력을 수신하기 위한 코일이며, 통신용 코일(12)은 다양한 통신 기능을 수행하기 위한 코일이다.
수신 코일(11) 및 통신용 코일(12)은 기판(14) 위에 형성될 수 있다. 기판(14)은 연성회로기판(FPCB : Flexble Printed Circuit Board)일 수 있다. 상기 연성회로기판은 폴리이미드(Polyimide) 필름 등으로 구현될 수 있다.
필름(15)은 외력에 의한 수신 코일(11) 및 통신용 코일(12)의 손상을 방지하고, 수신 코일(11) 및 통신용 코일(12)을 외부와 전기적으로 절연시킨다. 필름(15)의 두께는 10㎛ 내지 15㎛일 수 있다.
즉, 본 발명의 일실시예에 따르면, 얇은 막 형태로 만들어지고 절연 기능을 가지는 필름(15)을 수신 코일(11), 통신용 코일(12), 및 제1 내지 제3 전도부(131, 132, 133)의 일측 및/또는 타측에 부착함으로써, 수신 코일(11) 및 통신용 코일(12)을 외부와 절연시키거나 외력으로부터 보호하기 위한 외부층을 형성한다. 이로 인하여, 코일 장치(10)의 코일 부분의 두께를 보다 얇게 제작할 수 있다.
제1 전도부(131), 제2 전도부(132), 및 제3 전도부(133)는 열전도성이 우수한 물질을 포함하며, 수신 코일(11)에서 발생한 열을 확산시킨다. 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 전도부(131), 제2 전도부(132), 및 제3 전도부(133)의 두께는 수신 코일(11) 및/또는 통신용 코일(12)의 두께와 실질적으로 동일할 수 있다. 경우에 따라, 제1 전도부(131), 제2 전도부(132), 및 제3 전도부(133)의 두께는 수신 코일(11) 및/또는 통신용 코일(12)의 두께보다 작을 수도 있다. 구체적으로, 제1 전도부(131)의 두께는 수신 코일(11)의 두께와 통신용 코일(12)의 두께 중 큰 값보다 작거나 같을 수 있으며, 제2 전도부(132)의 두께는 수신 코일(11)의 두께보다 작거나 같을 수 있으며, 제3 전도부(133)의 두께는 통신용 코일(12)의 두께보다 작거나 같을 수 있다. 제1 전도부(131), 제2 전도부(132), 및 제3 전도부(133) 각각은 액체 상태의 재료가 코일 장치(10)의 코일 부분의 해당 영역에 채워진 후 경화됨으로써 형성될 수 있다.
제1 전도부(131)는 수신 코일(11)과 통신용 코일(12) 사이에 배치될 수 있으며, 수신 코일(11)에서 발생한 열을 확산시켜 통신용 코일(12)로 전달할 수 있다.
제2 전도부(132)는 수신 코일(11)의 패턴들 사이에 배치될 수 있으며, 수신 코일(11)의 패턴들 사이에서 열을 확산시킬 수 있다.
제3 전도부(133)는 통신용 코일(12)의 패턴들 사이에 배치될 수 있으며, 통신용 코일(12)의 패턴들 사이에서 열을 확산시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 코일 장치(10)의 필름(15)의 일실시예를 개략적으로 나타낸 것으로서, 필름(15)은 블랙 잉크층(151), 절연층(152), 및 접착층(153)을 포함한다.
블랙 잉크층(151)은 필름(15)의 외곽부에 배치된다.
절연층(152)은 PET(Polyethylene terephthalate) 또는 PI(Polyimid) 등 절연 물질로 구성되며, 블랙 잉크층(151)과 접착층(153) 사이에 배치된다.
접착층(153)은 필름(15)을 수신 코일(도 3의 11) 및 통신용 코일(도 3의 12) 등에 고정시키는 기능을 수행한다.
필름(15)의 블랙 잉크층(151), 베이스층(152), 및 접착층(153)의 전체 두께는 약 15um 이하일 수 있다.
도시하지는 않았지만, 절연층(152)은 블랙 폴리이미드(black polyimide)로 구성될 수 있다. 이 경우, 블랙 잉크층(151)은 생략될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 코일 장치의 평면도를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 5에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 코일 장치(10-1)는 수신 코일(11-1)과 통신용 코일(12-1) 사이에 열을 확산시키는 제1 전도부(131-1)가 배치될 수 있다. 따라서, 수신 코일(11-1)에서 발생한 열이 통신용 코일(12-1)로 전달될 수 있다.
또한, 도 5에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 장치(10-1)는 수신 코일(11-1)의 내부에 추가적인 코일이 배치될 수 있다. 수신 코일(11-1)의 내부의 추가적인 코일은 데이터를 송수신하기 위한 통신용 코일일 수도 있고, 무선으로 송신된 전력을 수신하기 위한 코일일 수도 있다.
또한, 도 5에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 장치(10-1)는 통신용 코일(12-1)의 외부에 추가적인 코일이 배치될 수 있다. 통신용 코일(12-1)의 외부의 추가적인 코일은 데이터를 송수신하기 위한 통신용 코일일 수도 있고, 무선으로 송신된 전력을 수신하기 위한 코일일 수도 있다.
또한, 상기 수신 코일(11-1)의 내부의 추가적인 코일과 상기 통신용 코일(12-1)의 외부의 추가적인 코일은 서로 전기적으로 연결될 수도 있다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 코일 장치의 평면도를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 6에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 코일 장치(10-2)는 수신 코일(11-2), 통신용 코일(12-2), 제1 전도부(131-2), 및 제4 전도부(134-2)를 포함할 수 있다.
제1 전도부(131-2) 및 제4 전도부(134-2) 각각은 열전도성이 우수한 물질을 포함한다.
제1 전도부(131-2)는 수신 코일(11-2)과 통신용 코일(12-2) 사이에 배치되며, 열을 확산시킴으로써 수신 코일(11-2)에서 발생한 열을 통신용 코일(12-2)로 전달할 수 있다.
제4 전도부(134-2)는 통신용 코일(12-2)의 외곽에 배치될 수 있으며, 통신용 코일(12-2)의 외곽에서 열을 확산시킬 수 있다.
따라서, 수신 코일(11-2)에서 발생한 열은 제1 전도부(131-2), 통신용 코일(12-2), 및 제4 전도부(134-2)를 통해 코일 장치(10-2)의 외부로 방출될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 코일 장치(10-2)는 수신 코일(11-2)의 패턴들 사이에 배치되며 열을 확산시키는 제2 전도부와, 통신용 코일(12-2)의 패턴들 사이에 배치되며 열을 확산시키는 제3 전도부를 더 포함할 수 있다.
또한, 도 6에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 장치(10-2)는 수신 코일(11-2)의 내부에 추가적인 코일이 배치될 수 있다. 수신 코일(11-2)의 내부의 추가적인 코일은 데이터를 송수신하기 위한 통신용 코일일 수도 있고, 무선으로 송신된 전력을 수신하기 위한 코일일 수도 있다.
또한, 도 6에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 장치(10-2)는 통신용 코일(12-2)의 외부에 추가적인 코일이 배치될 수 있다. 통신용 코일(12-2)의 외부의 추가적인 코일은 데이터를 송수신하기 위한 통신용 코일일 수도 있고, 무선으로 송신된 전력을 수신하기 위한 코일일 수도 있다.
또한, 상기 수신 코일(11-2)의 내부의 추가적인 코일과 상기 통신용 코일(12-2)의 외부의 추가적인 코일은 서로 전기적으로 연결될 수도 있다.
도 7은 본 발명의 일실시에에 따른 코일 장치의 일부의 단면도를 개략적으로 나타낸 것으로서, 본 발명의 일실시예에 따른 코일 장치(10-3)는 수신 코일(11-3), 통신용 코일(12-3), 전도부(13-3), 기판(14-3), 필름들(15-31, 15-32), 자성체 시트(16-3), 및 방열 시트(17-3)를 포함할 수 있다.
도 2에서 설명한 것과 같이, 수신 코일(11-3)은 무선으로 송신된 전력을 수신하기 위한 코일이고, 통신용 코일(12-3)은 다양한 통신 기능을 수행하기 위한 코일이다.
도 7에 나타낸 바와 같이, 수신 코일(11-3)과 통신용 코일(12-3) 각각은 기판(14-3)의 양면에 형성될 수 있다. 도시하지는 않았지만, 기판(14-3)의 일면에 형성된 수신 코일과 기판의 타면에 형성된 수신 코일은 비아 등을 통해 서로 연결될 수 있고, 기판(14-3)의 일면에 형성된 통신용 코일과 기판의 타면에 형성된 통신용 코일은 비아 등을 통해 서로 연결될 수 있다. 즉, 수신 코일(11-3)과 통신용 코일(12-3) 각각은 2층 구조로 형성될 수 있다.
전도부(13-3)는 수신 코일(11-3)과 통신용 코일(12-3) 사이에 배치될 수 있으며, 수신 코일(11-3)에서 발생한 열을 통신용 코일(12-3)로 전달할 수 있다. 도 6에 나타낸 바와 같이, 열을 확산하기 위한 전도부는 수신 코일(11-3)의 패턴들 사이, 통신용 코일(12-3)의 패턴들 사이, 통신용 코일(12-3)의 패턴들 외곽, 및/또는 수신 코일(11-3)의 내부의 전부 또는 일부에도 배치될 수 있다.
기판(14-3)은 폴리이미드 필름 등으로 구현되는 연성회로기판일 수 있다.
필름(15-31, 15-32)은 외력에 의한 수신 코일(11-3) 및 통신용 코일(12-3)의 손상을 방지하고, 수신 코일(11-3) 및 통신용 코일(12-3)을 외부와 전기적으로 절연시킨다. 필름들(15-31, 15-32)은 도 4에 나타낸 것과 동일한 구성을 가질 수 있다.
자성체 시트(16-3)는 수신 코일(11-3)의 일측에 배치된다. 구체적으로, 자성체 시트(16-3)는 수신 코일(11-3)과 코일 장치(10-3)를 포함하는 기기 본체(또는 배터리) 사이에 배치된다. 자성체 시트(16-3)는 자기장의 자로를 변경하여 수신 코일(11-3)에서 자속 밀도를 유지하며, 기기 본체에 배치되는 전자 회로나 부품에 영향을 주지 않도록 자기장을 차폐하는 기능도 수행한다.
방열 시트(17-3)는 자성체 시트(16-3)의 일측에 배치되며, 수신 코일(11-3)에서 발생한 열을 방열한다.
도 8은 본 발명의 일실시에에 따른 코일 장치의 일부의 단면도를 개략적으로 나타낸 것으로서, 본 발명의 일실시예에 따른 코일 장치(10-4)는 코일부(18-4), 자성체 시트(16-4), 방열 시트(17-4), 및 비아(19-4)을 포함한다.
코일부(18-4)는 무선으로 송신된 전력을 수신하는 수신 코일을 포함한다. 구체적으로, 코일부(18-4)는 도 7에 도시된 바와 같이, 수신 코일, 통신용 코일, 기판, 및 전도부를 포함할 수 있다.
자성체 시트(16-4) 및 방열 시트(17-4)의 구성 및 기능은 도 7에서 설명한 것과 동일하다.
비아(19-4)는 자성체 시트에 형성되며, 코일부(18-4)에서 발생한 열을 방열 시트(17-4)로 전달한다. 비아(19-4)는 비아 홀(Via hole) 내부를 열 전도성이 높은 물질로 채워서 만들어질 수 있다. 상기 열전도성이 우수한 물질로는 방열 에폭시(epoxy), 방열 솔더 레지스터(solder resister), 또는 그외의 열전도성 플라스틱(thermally conductive plastic) 등이 이용될 수 있다. 또는, 상기 열 전도성이 높은 물질로는 구리 등 전도체가 이용될 수 있으며, 이 경우, 비아(19-4)와 코일부(18-4) 사이에 절연 코팅이 추가될 수 있다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 코일 장치의 평면도를 개략적으로 나타낸 것으로서, 본 발명의 일실시예에 따른 코일 장치(10-5)는 수신 코일(11-5), 통신용 코일(12-5), 전도부(13-5), 및 비아(19-5)를 포함한다.
수신 코일(11-5), 통신용 코일(12―5), 및 전도부(13-5)의 기능 및 구성은 도 2에서 설명한 수신 코일(11), 통신용 코일(12), 및 전도부(13)의 기능 및 구성과 동일하다.
비아(19-5)의 기능 및 구성은 도 8에서 설명한 비아(19-4)의 기능 및 구성과 동일하다.
도 9에 나타낸 바와 같이, 비아(19-5)는 코일 장치(10-5)의 일부 영역에 배치될 수 있다. 이 경우, 비아(19-5)는 열이 집중되는 부분 및/또는 비아의 설치로 인해 전자기장에 영향을 적게 주는 부분에 배치될 수 있다. 예를 들면, 도 9에 나타낸 바와 같이, 수신 코일(11-5)의 중심과 통신용 코일(12-5)의 중심은 서로 일치하지 않을 수 있다. 즉, 수신 코일(11-5)의 바깥쪽 경계선과 통신용 코일(12-5)의 안쪽 경계선 사이의 거리는 영역에 따라 서로 다를 수 있다. 이 경우, 비아(19-5)는 수신 코일(11-5)의 바깥쪽 경계선과 통신용 코일(12-5)의 안쪽 경계선 사이의 거리가 상대적으로 더 가까운 영역(도 9에서 수신 코일(11-5)의 아래쪽과 왼쪽)에 배치되고, 상기 거리가 상대적으로 더 먼 영역(도 9에서 수신 코일(11-5)의 위쪽과 오른쪽)에는 배치되지 않을 수 있다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 코일 장치의 평면도를 개략적으로 나타낸 것으로서, 본 발명의 일실시예에 따른 코일 장치(10-6)는 수신 코일(11-6), 통신용 코일(12-6), 전도부(13-6), 및 비아(19-6)를 포함한다.
수신 코일(11-6), 통신용 코일(12―6), 및 전도부(13-6)의 기능 및 구성은 도 2에서 설명한 수신 코일(11), 통신용 코일(12), 및 전도부(13)의 기능 및 구성과 동일하다.
비아(19-6)의 기능 및 구성은 도 8에서 설명한 비아(19-4)의 기능 및 구성과 동일하다.
도 10에 나타낸 바와 같이, 비아(19-6)는 코일 장치(10-6)의 전체 영역에 배치될 수 있다.
도 11 및 도 12 각각은 본 발명의 일실시예에 따른 코일 장치에서 비아가 설치되는 영역을 개략적으로 나타낸 것으로서, 도 11 및 도 12 각각에서 사선으로 해칭된 영역이 비아가 설치되는 영역을 나타낸다.
도 11을 참고하면, 본 발명의 일실시예에 따른 코일 장치의 수신 코일(11-7)은 원형의 스파이럴 코일일 수 있다. 이 경우, 비아는 코일의 외측에 설치될 수 있다. 구체적으로, 비아는 코일(11-7)의 패턴이 형성된 영역 중에서, 코일(11-7)의 패턴이 형성된 영역의 중간을 나타내는 가상의 선, 즉, 코일(11-7)의 중심선(도 11의 점선)의 바깥쪽에 설치될 수 있다.
도 12를 참고하면, 본 발명의 일실시예에 따른 코일 장치의 수전 코일(11-8)은 다각형 형태의 스파이럴 코일일 수 있다. 이 경우, 비아는 코일의 외측에 배치되되, 모서리 부분을 제외하고 배치될 수 있다. 구체적으로, 비아는 코일(11-8)의 패턴이 형성된 영역 중 코일(11-8)의 모서리 부분을 제외한 영역 중에서, 코일(11-8)의 패턴이 형성된 영역의 중간을 나타내는 가상의 선, 즉, 코일(11-8)의 중심선(도 12의 점선)의 바깥쪽에 설치될 수 있다.
도 11 및 도 12에 나태난 바와 같은 영역에 비아를 설치함으로써, 자기장에 영향을 최소화하면서 비아를 설치할 수있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 코일 장치는 무선으로 전력을 송신하는 무선 전력 송신 장치일 수도 있다. 본 발명의 코일 장치가 무선 전력 송신 장치일 경우, 상기 코일 장치는 복수개의 코일들을 포함하며, 상기 복수개의 코일들 중 적어도 하나는 전력을 무선으로 송신하는 송신 코일이다. 또한, 전력을 무선으로 송신하는 코일 장치를 포함하는 기기는 상기 코일 장치에 전원을 공급하는 전원부를 포함할 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.
1 : 기기 10 : 코일 장치
11, 11-1, 11-2, 11-3, 11-4, 11-5, 11-6 : 수신 코일
12, 12-1, 12-2, 12-3, 12-4, 12-5, 12-6 : 통신용 코일
13, 13-3, 13-5, 13-6 : 전도부
14 : 기판 15 : 필름

Claims (15)

  1. 제1 코일;
    상기 제1 코일의 내측 경계선의 안쪽에 배치되는 제2 코일;
    상기 제1 코일의 내측 경계선과 상기 제2 코일의 외측 경계선 사이에 배치되고 열을 확산시키는 제1 전도부; 및
    상기 제1 코일, 상기 제2 코일 및 상기 제1 전도부의 일면에 배치되는 제1 필름을 포함하는 코일 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 코일은 데이터를 송신 또는 수신하는 통신용 코일이고,
    상기 제2 코일은 무선으로 전송된 전력을 수신하는 수신 코일인 코일 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전도부의 두께는 상기 제1 코일의 두께 또는 상기 제2 코일의 두께보다 작거나 같은 코일 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 필름은
    상기 필름을 상기 제1 코일, 상기 제2 코일, 및 상기 제1 전도부에 고정시키는 접착층; 및
    상기 접착층의 일면에 배치되는 절연층을 포함하는 코일 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 코일 장치는
    상기 제1 코일의 패턴들 사이에 배치되고 열을 확산시키는 제2 전도부;
    상기 제2 코일의 패턴들 사이에 배치되고 열을 확산시키는 제3 전도부; 및
    상기 제2 코일의 외곽에 배치되고 열을 확산시키는 제4 전도부를 더 포함하는 코일 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 코일 장치는
    상기 제1 코일, 상기 제2 코일 및 상기 제1 전도부의 타면과 일면이 접합하는 기판을 더 포함하는 코일 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 코일 장치는
    상기 기판의 타면에 배치되고, 상기 제1 코일과 연결되어 2층 코일 구조를 형성하는 제3 코일;
    상기 기판의 타면에 배치되고, 상기 제2 코일과 연결되어 2층 코일 구조를 형성하는 제4 코일;
    상기 제3 코일과 상기 제4 코일 사이에 배치되고 열을 확산하는 제2 전도부를 더 포함하는 코일 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 코일 장치는
    상기 제3 코일, 상기 제4 코일, 및 상기 제2 전도부의 일면에 배치되는 제2 필름을 더 포함하고,
    상기 제2 전도부의 두께는 상기 제3 코일의 두께 또는 상기 제4 코일의 두께보다 작거나 같은 코일 장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 코일 장치는
    상기 제1 코일, 상기 제2 코일 및 상기 제1 전도부의 타면과 일면이 접합하는 자성체 시트; 및
    상기 자성체 시트의 타면에 배치되고, 열을 방출하는 방열 시트를 더 포함하는 코일 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 코일 장치는
    상기 자성체 시트의 내부에 배치되며, 상기 제2 코일에서 발생한 열을 상기 방열 시트로 전달하는 적어도 하나의 비아를 더 포함하는 코일 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 코일의 내측 경계선과 상기 제2 코일의 외측 경계선 사이의 거리는 영역에 따라 상이하며,
    상기 적어도 하나의 비아는 상기 제2 코일이 배치되는 영역에 대응하고, 상기 거리가 상대적으로 짧은 영역에 대응하는 위치에 배치되는 코일 장치.
  12. 제10항에 있어서, 상기 비아는
    상기 제2 코일의 코일 패턴이 형성된 영역 중 외곽 영역에 배치되는 코일 장치.
  13. 제1항의 코일 장치; 및
    상기 코일 장치와 연결되는 전원부를 포함하는 기기.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제1 코일은 데이터를 송신 또는 수신하는 통신용 코일이고,
    상기 제2 코일은 무선으로 전송된 전력을 수신하는 수신 코일이고,
    상기 전원부는 상기 제2 코일이 수신한 전력을 저장하는 배터리를 포함하는 기기.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 제1 전도부의 두께는 상기 제1 코일의 두께 또는 상기 제2 코일의 두께보다 작거나 같은 기기.
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