KR20170062394A - 자기장 차폐유닛 및 이를 포함하는 다기능 복합모듈 - Google Patents

자기장 차폐유닛 및 이를 포함하는 다기능 복합모듈 Download PDF

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KR20170062394A
KR20170062394A KR1020160156451A KR20160156451A KR20170062394A KR 20170062394 A KR20170062394 A KR 20170062394A KR 1020160156451 A KR1020160156451 A KR 1020160156451A KR 20160156451 A KR20160156451 A KR 20160156451A KR 20170062394 A KR20170062394 A KR 20170062394A
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Abstract

자기장 차폐유닛이 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 자기장 차폐유닛은 차폐유닛의 가요성 향상 및 와전류 발생을 감소시키기 위하여 파쇄시킨 Fe계 합금의 파편들로 형성된 제1자기장 차폐층;을 구비하여 무선충전용 안테나 특성을 향상시키는 제1시트; 및 차폐유닛의 가요성 향상을 위하여 파쇄시킨 페라이트의 파편들로 형성된 제2자기장 차폐층;을 구비하여 근거리 통신용 안테나 특성을 향상시키고, 상기 제1시트의 일부두께 또는 전체두께를 수용하기 위한 수용부를 구비하여 상기 제1시트를 수용하는 제2시트;를 포함하며, 상기 Fe계 합금의 파편의 평균입경 및 상기 페라이트의 파편의 평균입경에 대한 특정 수학식 값을 만족하도록 구현된다. 이에 의하면, 서로 상이한 주파수 대역을 동작주파수로 갖는 이종의 안테나 특성을 모두 향상시킬 수 있도록 복합화되어 신호의 송수신거리 및 송수신 효율을 현저히 향상시키는 동시에 매우 슬림화된 두께로 구현되고, 차폐유닛의 가요성이 향상되어 자성체의 추가적인 미세 크랙, 파편화가 방지됨에 따라서 안테나의 동작주파수 대역에서 투자율 저하를 미연에 방지하고, 단차가 있는 피착물에도 밀착성이 뛰어나 차폐유닛의 박리 등에 따른 내구성 저하를 예방할 수 있다. 또한, 휴대 단말기기 등의 부품이나 이를 사용하는 인체에 미치는 자기장 영향을 차단하고, 근거리통신용 안테나 특성을 향상시켜 데이터 송수신 효율을 현저히 향상시킬 수 있다.

Description

자기장 차폐유닛 및 이를 포함하는 다기능 복합모듈{Magnetic shielding unit and multi-function complex module comprising the same}
본 발명은 자기장 차폐유닛에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 서로 상이한 주파수 대역을 동작주파수로 갖는 이종의 안테나 특성을 모두 향상시킬 수 있도록 복합화됨에도 슬림화된 두께를 가지는 자기장 차폐유닛 및 이를 포함하는 다기능 복합모듈에 관한 것이다.
근거리통신(Near Field Communication, NFC)은 RFID의 하나로 13.56Mhz 주파수 대역을 사용하는 비접촉식 근거리 무선통신 모듈을 이용하여 10cm의 가까운 거리에서 단말기 간 데이터를 전송하는 기술로써, 결제뿐만 아니라 마켓, 여행정보, 교통, 출입통제, 잠금장치 등에서 광범위하게 활용되고 있다. 상기 NFC의 특징으로는 기존 RFID에서 확장된 개념으로 태그가 내장된 단말기를 능동형(ACTIVE) 모드로도 작동할 수 있어서 태그로서의 기능뿐만 아니라, 태그를 읽는 리더(READER), 태그에 정보를 입력하는 라이터(WRITER)의 기능까지 수행하며, 단말과 단말간 P2P가 가능하다. 이에 따라 핸드폰, PDA(개인휴대단말기), 아이패드, 노트북컴퓨터 또는 태블릿 PC 등과 같은 휴대용 전자장치들에 근거리 통신이 가능하도록 근거리무선통신 모듈을 탑재하는 것이 일반화되고 있는 추세에 있다.
또한, 자기유도 방식을 이용한 비접촉식 무선충전의 경우 휴대단말기의 보급력이 커짐에 따라 다른 여러 기능들이 필요하게 되었고 사용자가 더욱 편리하게 충전할 수 있는 기술로써 점차 비접촉식 무선충전 방식을 탑재하는 휴대단말기가 늘어나는 추세이다.
이러한 무선 충전은 휴대 단말기에 내장되는 무선 전력 수신 모듈과, 상기 무선 전력 수신 모듈에 전력을 공급하는 무선 전력송신 모듈에 의해 이루어진다.
또한, 최근 휴대 단말기에는 상술한 근거리 무선통신과 휴대 단말기 배터리의 무선충전을 모두 수행하도록 상기 각각의 기능을 수행하는 이종의 안테나를 포함하는 콤보형 안테나유닛이 설치되는 추세에 있다. 이러한 콤보형 안테나유닛은 자기장을 응용한 것으로 인접한 휴대 단말기와 근거리 무선통신을 수행하거나 배터리를 충전하기 위해 무선 충전기능을 수행하는 과정에서 100kHz ~ 수십 MHz의 자기장이 발생한다.
상기 자기장 차폐시트에 구비되는 통상의 자성체들은 주파수별로 상이한 투자율 곡선을 갖는다. 예를 들어, 자기장 차폐시트에 구비되는 일자성체는 특정의 주파수대역에서 높은 투자율 및 상대적으로 낮은 손실투자율을 발현할 수 있으나 다른 주파수대역에서는 반대로 낮은 투자율 및 높은 손실투자율을 가질 수 있다. 따라서, 안테나 기능을 최대한 발현시키기 위해서는 상기 안테나가 가지는 동작주파수 대역에서 우수한 자기적 특성(높은 투자율, 낮은 손실투자율)을 발현할 수 있는 자기장 차폐시트가 선택되어야 한다.
한편, 상술한 콤보형 안테나 유닛에서 발현시키고자 하는 이종의 기능 예를 들어, 근거리 무선통신과 무선충전은 상이한 주파수 대역을 데이터 신호 또는 전력 신호의 송수신에 사용하며, 구체적으로 근거리 무선통신은 13.56MHz의 주파수 대역을 데이터 신호의 송수신에 사용하고, 무선충전은 10 ~ 400kHz의 주파수 대역을 무선전력 신호의 송수신에 사용한다.
상기 두 기능에 사용되는 주파수 대역의 간극이 매우 넓어 현재까지 개발된 자성체들은 단일재질로 10 ~ 400kHz 및 13.56MHz의 주파수 대역을 모두 커버하여 우수한 자기적 특성(높은 투자율, 낮은 손실투자율)을 발현하지 못하는 문제가 있고, 이에 따라 목적하는 각각의 주파수에서 우수한 자기적 특성을 발현하는 2종의 자성체, 예를 들어 비정질 합금과 페라이트를 모두 구비시켜 자기장 차폐시트를 구현하고 있다.
그러나 상기 비정질 합금은 와전류에 의한 손실이 매우 큰 문제가 있다. 또한, 열처리된 비정질 합금 및 페라이트는 취성이 강해 쉽게 깨지고 파편화 되는 경향이 있다. 특히, 최근 휴대용 전자장치는 경박단소형화의 추세에 있음에 따라 구비되는 자기장 차폐시트도 박형화되도록 요구되고 있는 추세에 있다. 이와 같은 추세에서 자성체의 높은 취성에 따른 파편화는 초도 설계된 자기장 차폐시트의 물성을 지속시키기 매우 어렵게 하는 치명적인 문제점이 있다.
따라서, 휴대용 전자장치의 경박단소형화의 추세에 부응하면서 자기장 차폐시트의 제조공정, 보관, 운반 및 이를 피착면에 부착시키는 공정상에서 발생하는 자성체의 크랙으로 인한 투자율 변화를 예방하여 목적하는 물성을 온전히 달성시키며, 상이한 동작주파수를 사용주파수로 갖는 이종의 안테나 특성을 만족시킬 수 있는 자기장 차폐재의 개발이 시급한 실정이다.
KR 10-2015-0010063 A
발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 서로 상이한 주파수 대역을 동작주파수로 갖는 이종의 안테나 특성을 모두 향상시킬 수 있는 동시에 피착면의 굴곡 등에도 특성 변화가 없는 자기장 차폐유닛을 제공하는데 목적이 있다.
또한, 본 발명은 이종의 안테나 특성을 모두 만족시키면서도 매우 슬림화된 두께를 가져 경박단소형화 되는 전자기기에 매우 적합한 자기장 차폐유닛을 제공하는데 다른 목적이 있다.
또한, 본 발명은 서로 상이한 주파수 대역을 동작주파수로 갖는 이종의 안테나가 구비됨에도 각각의 안테나 특성을 모두 향상시킬 수 있고, 동시에 내구성이 향상된 다기능 복합모듈을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
또한, 본 발명은 본 발명에 따른 다기능 복합모듈을 수신용 모듈로 포함함을 통해 신호 수신효율 및 수신 거리가 현저히 증가된 휴대용 기기를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 차폐유닛의 가요성 향상 및 와전류 발생을 감소시키기 위하여 파쇄시킨 Fe계 합금의 파편들로 형성된 제1자기장 차폐층을 구비하여 무선충전용 안테나 특성을 향상시키는 제1시트; 및 차폐유닛의 가요성 향상을 위하여 파쇄시킨 페라이트의 파편들로 형성된 제2자기장 차폐층을 구비하여 근거리 통신용 안테나 특성을 향상시키고, 상기 제1시트의 일부두께 또는 전체두께를 수용하기 위한 수용부를 구비하는 제2시트;를 포함하며, 상기 Fe계 합금의 파편의 평균입경 및 상기 페라이트의 파편의 평균입경에 대한 하기의 수학식 1의 값이 3 ~ 35인 자기장 차폐유닛을 제공한다.
[수학식 1]
Figure pat00001
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 수용부는 상기 제2시트의 일면으로부터 소정의 깊이로 함몰된 수용홈 또는 상기 제2시트를 관통하는 관통구일 수 있다.
또한, 상기 제1자기장 차폐층은 Fe계 합금의 파편들 중 일부 인접하는 파편 간에 형성된 이격공간의 적어도 일부에 침투되어 있는 유전체를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1시트는 복수개의 제1자기장 차폐층을 포함할 수 있고, 인접한 제1자기장 차폐층 사이에는 자기장 차폐층 간을 접착시키기 위한 유전층이 개재될 수 있다.
또한, 상기 Fe계 합금의 파편은 평균입경이 0.5 ~ 700㎛일 수 있다.
또한, 상기 Fe계 합금의 파편은 입경이 500㎛ 미만인 파편의 개수가 전체 파편개수의 60% 이상을 만족할 수 있다.
또한, 상기 제1자기장 차폐층은 두께가 15 ~ 50 ㎛일 수 있다.
또한, 상기 제1시트는 2 ~ 12개의 제1자기장 차폐층을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2시트는 13.56MHz의 주파수에서 하기 수학식 2에 따른 품질지수 값이 20 이상일 수 있다.
[수학식 2]
Figure pat00002
또한, 상기 제2자기장 차폐층은 두께가 30 ~ 600㎛일 수 있다.
또한, 상기 페라이트 파편들의 단일파편 평균입경은 100 ~ 2100 ㎛일 수 있다.
또한, 상기 수학식 1에 따른 값이 3 ~ 25을 만족할 수 있다.
또한, 상기 Fe계 합금의 파편 중 적어도 한 변이 직선이 아닌 만곡형상을 갖는 파편의 개수는 자기장 차폐유닛에 구비되는 Fe계 합금의 파편 전체 개수대비 15% 이상일 수 있다.
또한, 상기 페라이트 파편 중 적어도 한 변이 직선이 아닌 만곡형상을 갖는 파편의 개수는 자기장 차폐유닛에 구비되는 페라이트 파편의 전체 개수대비 25% 이상일 수 있다.
한편, 본 발명은 근거리통신용 안테나 및 무선충전용 안테나를 포함하는 안테나유닛; 및 상기 안테나유닛의 일면에 배치되어 안테나 특성을 향상시키고, 상기 안테나 유닛을 향하도록 자속을 집속시키는 상술한 자기장 차폐유닛;을 포함하는 다기능 복합모듈을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 무선충전용 안테나는 근거리통신용 안테나의 내측에 형성될 수 있으며, 상기 자기장 차폐유닛의 제1시트는 무선충전용 안테나에 대응되도록 구비될 수 있다.
또한, 상기 안테나 유닛은 마그네틱 보안전송용(MST) 안테나를 더 포함할 수 있고, 자기장 차폐유닛의 제1시트는 상기 마그네틱 보안전송용 안테나에 대응되도록 구비될 수 있다.
한편, 상기 다기능 복합모듈을 수신용 모듈로 포함하는 휴대용 기기를 제공한다.
본 발명에 의하면, 자기장 차폐유닛은 서로 상이한 주파수 대역을 동작주파수로 갖는 이종의 안테나 특성을 모두 만족시킬 수 있도록 복합화되어 신호의 송수신거리 및 송수신 효율을 향상시키는 동시에 차폐유닛의 가요성 향상으로 인하여 자성체의 추가적인 미세 크랙, 파편화가 방지됨에 따라서 안테나의 동작주파수 대역에서 투자율 변화를 미연에 방지하고, 단차가 있는 피착물에도 밀착성이 뛰어나 차폐유닛의 박리 등에 따른 내구성 저하를 예방할 수 있다.
또한, 본 발명의 자기장 차폐층은 매우 슬림화된 두께로 구현될 수 있어서 경박단소형화 추세의 전자기기에 매우 적합하다.
더불어, 본 발명에 따른 다기능 복합모듈은 근거리통신, 무선충전, 정보 보안 전송 등의 이종의 기능을 하나의 모듈로써 수행이 가능함에 따라서 모바일 기기, 스마트가전 또는 사물 인터넷(Internet of Things)용 기기 등의 각종 전자기기에 널리 응용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자기장 차폐유닛의 단면도로써, 도 1a는 관통구로 형성된 제2시트의 수용부에 제1시트가 구비된 자기장 차폐유닛을 나타내는 단면도이고, 도 1b는 제1시트의 두께만큼 함몰된 수용홈으로 형성된 제2시트의 수용부에 제1시트가 구비된 자기장 차폐유닛을 나타내는 단면도이며, 도 1c는 제1시트의 두께보다 얕은 깊이로 함몰된 수용홈으로 형성된 제2시트의 수용부에 제1시트가 구비된 자기장 차폐유닛을 나타내는 단면도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자기장 차폐유닛의 단면도로써, Fe계 합금의 파편들의 이격공간의 전부에 유전체가 충진된 것을 나타낸 도면, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 포함되는 제1시트의 단면도로, 제1자기장 차폐층이 3개 구비된 제1시트를 나타내는 도면, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 자기장 차폐유닛에서 자기장 차폐층의 일표면에서 관찰되는 파편의 형상을 개략적으로 나타낸 도면,
도 5a 및 도 5b는 형상이 비정형인 페라이트 파편의 이형도 평가를 위한 파편의 외접원 직경 및 내접원 직경을 도시한 도면,
도 6a, 도 6b 및 도 6c는 본 발명의 일 실시예에 따른 자기장 차폐유닛을 제조에 이용되는 파쇄장치를 통한 제조공정 모식도로, 도 6a는 상하로 구비된 두 롤러를 통해 시트 또는 플레이트를 파쇄시키는 파쇄장치를 이용한 제조공정을 나타내는 도면이고, 도 6b 및 도 6c는 지지판에 구비된 금속볼을 통해 시트 또는 플레이트를 파쇄시키는 파쇄장치를 이용한 제조공정을 나타내는 도면,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 다기능 복합모듈의 도면으로써, 도 7a는 다기능 복합모듈의 분해사시도를 나타내는 도면, 도 7b는 다기능 복합모듈의 단면도를 나타내는 도면, 그리고
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 다기능 복합모듈의 분해사시도를 나타내는 도면이다.
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.
본 발명의 일 실시예에 따른 자기장 차폐유닛(400)은 도 1a에 도시된 바와 같이, 제1시트(100) 및 제1시트를 수용하기 위한 관통구로 형성된 수용부를 구비하는 제2시트(200)를 포함한다. 상기 제1시트(100) 및 제2시트(200)의 상부 및 하부에는 보호부재(310, 320)가 각각 배치될 수 있다.
또한, 도 1b 및 도 1c에 도시된 것과 같이, 제2시트(202)에 제1시트를 수용하기 위하여 소정의 깊이로 함몰된 수용홈이 형성되고, 상기 수용홈의 깊이가 도 1b와 같이 제1시트(102) 두께만큼 형성되어 제1시트(102)와 제2시트(202)의 상부에 단차가 형성되지 않도록 차폐유닛(402)이 형성될 수 있고, 또는 도 1c와 같이 제2시트(203)에 구비되는 수용홈의 깊이가 제1시트(103)의 두께보다 얕게 형성되어 제1시트(103)와 제2시트(203)의 상부에 단차가 형성되도록 차폐유닛(403)이 형성될 수도 있다.
상기 제1시트(100)는 10 ~ 400kHz의 주파수 대역을 동작주파수로 갖는 안테나 특성을 향상시키는 역할을 수행하고, 보다 바람직하게는 무선충전용 안테나 일 수 있다. 또한, 상기 주파수 대역을 동작주파수로 갖는 이종의 기능을 수행하는 안테나, 일예로 마그네틱 보안전송(Magnetic secure transmission)용 안테나일 수 있다.
상기 제1시트는(100)는 도 1a에 도시된 것과 같이 제1자기장 차폐층(110)을 구비하고, 상기 제1자기장 차폐층(110)은 Fe계 합금의 파편들(110a)로 형성되고, 상기 Fe계 합금 파편(110a1, 110a2)간 이격공간(S)의 적어도 일부(S1, S3)에 침투되어 있는 유전체(110b)를 포함할 수 있다.
먼저, 상기 자기장 차폐층(110)은 차폐유닛의 가요성 향상 및 와전류 발생 감소를 위하여 파쇄시킨 Fe계 합금의 파편들(111)로 형성된다. 도 1a에 도시된 바와 같이 자기장 차폐층(110)은 파편화된 Fe계 합금 파편(110a)들로 형성되는데, 이는 하나의 단일한 형체일 때, 예를 들어 리본시트 형체일 때에 비해 비저항을 현저히 증가시켜 와전류 발생을 억제시키는 효과가 있다. 자성체의 종류에 따라서 비저항 값이 상이하고, 페라이트와 같이 비저항이 현저히 큰 자성체는 와전류에 따른 자기손실의 염려가 비정질 합금에 비해서는 현저히 적다. 이에 반하여 제1시트에 포함되는 자성체인 Fe계 합금은 비저항이 현저히 작아서 와전류에 의한 자기손실이 매우 클 수 있다. 그러나 리본시트를 파쇄할 경우 파편화된 Fe계 자성체 파편들은 파편간에 이격공간의 존재 등으로 비저항이 현저히 증가함에 따라 와전류에 의한 자기손실을 현저히 감소시킬 수 있어서 파편화로 인하여 발생할 수 있는 투자율의 감소와, 이로 인한 안테나의 인덕턴스 감소가 보상될 수 있다.
한편, 파편화된 파편들(110a)로 형성되는 자기장 차폐층(110)은 우수한 가요성을 가질 수 있다. 이는 Fe계 합금, 예를 들어 Fe계 합금의 리본시트는 투자율 조절을 위하여 열처리 공정을 거친 리본시트의 경우 취성이 강하여 충격이 가해지거나 구부려질 때 쉽게 파편화될 수 있다.
그러나 본 발명의 일실시예에 포함되는 제1시트(100)는 Fe계 합금 리본시트가 처음부터 파쇄되어 파편상태로 구비됨에 따라서 차폐유닛의 가요성이 현저히 향상되어 차폐유닛의 단면두께가 박형화 되더라도 외력에 의해 Fe계 합금 파편에 더 이상 크랙이 발생할 수 있는 우려가 억제될 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 포함되는 Fe계 합금은 철(Fe) 이외에 규소(Si) 및 붕소(B)를 포함하는 3원소 합금일 수 있고, 3원소 합금의 기본 조성에 다른 특성, 예를 들어 내부식성의 향상을 위해 크롬(Cr), 비정질 특성을 더 향상시키기 위하여 코발트(Co) 등의 원소를 더 부가할 수 있다.
또한, 상기 Fe계 합금은 철(Fe), 구리(Cu) 및 니오븀(Nb)을 포함하고, 규소(Si) 및 붕소(B)를 더 포함하는 5원소 합금일 수 있다. 상기 구리는 합금의 Fe계 합금의 내식성을 향상시키고, 결정이 생성되더라도 결정의 크기가 커지는 것을 방지하는 동시에 투자율 등의 자기적 특성을 개선할 수 있게 한다.
상기 Fe계 합금 파편은 Fe계 합금 리본을 파쇄시켜 제조될 수 있는데, 이때 상기 Fe계 합금 리본두께가 15 ~ 35㎛ 일 수 있고, 이 보다 두께를 증가시켜 리본을 제조하는 것은 합금의 비정질화를 어렵게 할 수 있다. 또한, 상기 Fe계 리본은 투자율 등의 자기적 특성을 향상시키기 위해 열처리과정을 더 거친 것일 수 있는데, 상기 열처리 공정에서의 처리온도와 처리시간은 Fe계 합금 리본의 구체적 조성비, 목적하는 투자율 정도에 따라 달라질 수 있음에 따라서 본 발명은 이에 대해 특별히 한정하지 않는다. 한편, 열처리된 Fe계 리본은 취성이 강해짐에 따라 리본이 저장, 운반 공정 투입 과정에서 깨질 수 있고, 이를 방지하기 위하여 리본의 두께는 25 ~ 30㎛의 두께를 가지는 것이 좋다.
또한, 통상의 자기장 차폐부재에 포함되는 자성체는 투자율이 높을수록 자기장 차폐에 유리하나, 일률적으로 자성체의 투자율과 안테나 특성의 관계가 단순한 비례관계로 볼 수는 없음에 따라서 투자율이 너무 높아도 목적하는 10 ~ 400kHz를 포함하는 주파수대역을 동작주파수로 갖는 안테나(Ex. 무선충전) 특성을 향상시킬 수 없을 수 있다. 구체적으로 10 ~ 400kHz를 포함하는 주파수대역에서 높은 투자율을 보유한 어느 일자성체는 무선충전용 안테나와 조합 시 안테나의 인덕턴스 특성을 향상시키는 동시에 인덕턴스 특성의 향상폭 보다 안테나 비저항 특성의 증가폭을 더욱 크게 증가시킬 수 있다. 이 경우 오히려 안테나 특성의 향상 정도가 미미하여 목적하는 수준으로 안테나 특성을 향상시킬 수 없을 수 있다. 따라서, 자기장 차폐유닛이 특정안테나와 조합되었을 때 당해 안테나의 인덕턴스를 향상시키고 비저항의 증가를 최소화할 수 있을 정도의 적정한 투자율 및 손실투자율을 보유하는 Fe계 합금이 자기장 차폐층에 구비됨이 바람직하다.
또한, 상기 파쇄된 Fe계 합금 파편의 평균입경은 0.5 ~ 700㎛일 수 있고, 바람직하게는 0.5 ~ 650㎛, 보다 바람직하게는 0.5 ~ 600㎛일 수 있다. 상기 파편의 입경은 파편의 외부면에 포함되는 선의 길이 중 가장 긴 길이를 의미한다. 상기 외부면에 포함되는 선이란 선을 이루는 모든 점이 상기 외부면에 존재하는 경우를 의미하고, 선을 이루는 일부 점이 외부면 밖에 존재하는 선의 경우 상기 외부면에 포함되는 선에서 제외된다. 이때, 바람직하게는 상기 Fe계 합금 파편들의 입경분포는 입경이 500㎛ 미만인 파편의 개수가 전체 파편개수의 60% 이상, 보다 바람직하게는 80% 이상일 수 있다. 만일 입경이 500㎛ 미만인 파편의 개수가 전체 파편개수의 60% 미만인 경우에 Fe계 합금 자체의 투자율 높아 방사체의 인덕턴스 특성의 향상을 유도하더라도 방사체의 비저항 특성을 더욱 증가시켜 방사체 특성 향상의 정도가 매우 미미할 수 있고, 와전류로 인한 발열문제나 자기누설에 따른 자기장 차폐 능력의 저하가 발생할 수 있다. 특히, 추가적인 외력에 의한 Fe계 합금의 의도치 않은 미세조각화 및 이에 따른 초도 설계된 물성의 변경 또는 물성의 저하가 유발될 수 있다.
다음으로, 상술한 Fe계 합금 파편들(110a) 중 일부 인접하는 파편간 이격 공간의 적어도 일부에 침투되어 있는 유전체(110b)에 대해 설명한다.
상기 유전체(110b)는 인접하는 Fe계 합금 파편을 부분적 또는 전체적으로 절연시켜 발생되는 와전류를 더욱 최소화시키는 동시에 파쇄된 Fe계 합금 파편들(110a)이 자기장 차폐층(110) 내부에서 이동하지 못하도록 고정시키고 지지하며, 수분이 침투하여 Fe계 합금 파편이 산화되는 것을 방지하고, 자기장 차폐층에 외력이 가해지거나 구부려질 때 파편들(110a)의 추가적 부서짐, 미세조각화 되는 것을 방지하는 완충재 역할을 수행할 수 있다.
상기 유전체(110b)는 도 1a에 도시된 바와 같이 제1 Fe계 합금 파편(111a1)과 제2 Fe계 합금 파편(111a2)간 이격공간(S) 중 일부 이격공간(S1, S3)에만 유전체(110b)가 침투되어 있고, 나머지 이격공간(S2)에는 유전체가 존재하지 않는 상태의 빈 공간으로 남아있을 수 있다. 또는, 다른 일예로 도 2에 도시된 바와 같이 유전체(111b)는 인접하는 파편간 이격공간에 모두 침투되어 있을 수 있다.
상기 유전체(110b, 111b)의 재질은 통상적으로 유전체로써 알려진 물질일 수 있으며, Fe계 합금 파편을 고정시킨다는 측면에서 접착성을 구비한 물질이 바람직할 수 있고, 이와 같은 물성을 발현하는 재질의 경우 제한 없이 사용될 수 있다. 이에 대한 비제한적인 예로써 상기 유전체(110b, 111b)는 유전체 형성 조성물이 경화되어 형성되거나 열에 의해 용융 후 냉각되어 형성, 또는 상온에서 가압을 통해 접착력을 발현하는 조성물일 수도 있다. 경화되어 유전체를 형성하는 조성물에 대한 일예로써, 상기 유전체 형성 조성물은 열가소성 수지 및 열경화성 수지 중 적어도 하나 이상을 포함하고, 경화제를 포함할 수 있다. 또한, 상기 유전체 형성 조성물은 경화 촉진제, 용매를 더 포함할 수 있다.
구체적으로 상기 열가소성 수지는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리염화비닐, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 수지(ABS), 아크릴로니트릴-스티렌 수지(AN), 아크릴계 수지, 메타크릴계 수지, 폴리아미드, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 페녹시 수지, 폴리우레탄계 수지, 나이트릴부타디엔 수지 등을 1 종 이상 포함할 수 있다.
또한, 상기 열경화성 수지는 페놀계수지(PE), 유레아계 수지(UF), 멜라민계 수지(MF), 불포화 폴리에스테르계 수지(UP) 및 에폭시 수지 등을 1종 이상 포함할 수 있고, 바람직하게는 에폭시 수지일 수 있다. 상기 에폭시 수지의 경우 비스페놀 A형, 비스페놀 F형, 비스페놀 S형, 취소화 비스페놀 A형, 수소첨가 비스페놀 A형, 비스페놀 AF형, 비페닐형, 나프타렌형, 플로렌형, 페놀 노볼락형, 크레졸 노보락형, 트리스하이드록실페닐메탄형, 테트라페닐메탄형 등의 다관능 에폭시 수지 등을 단독 또는 병용해서 사용할 수 있다.
상기 열경화성 수지를 열가소성 수지와 혼합하여 사용하는 경우 열경화성 수지의 함량은 열가소성 수지 100 중량부에 대해 열경화성 수지를 5 ~ 95 중량부 혼합할 수 있다.
또한, 상기 경화제는 공지의 것이라면 특별한 제한 없이 사용할 수가 있으며, 이에 대한 비제한적인 예로써, 아민 화합물, 페놀 수지, 산무수물, 이미다졸 화합물, 폴리아민 화합물, 히드라지드 화합물, 디시안디아미드 화합물 등을 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 경화제는 바람직하게는 방향족 아민 화합물 경화제 또는 페놀 수지 경화제로부터 선택된 1종 이상의 물질로 이루어지는데, 방향족 아민 화합물 경화제 또는 페놀 수지 경화제는 상온에서 장기간 보관하여도 접착 특성 변화가 적은 장점을 가진다. 방향족 아민 화합물 경화제로는m-자일렌디아민, m-페닐렌디아민, 디아미노디페닐메탄, 디아미노디페닐셜폰, 디아미노디에칠디페닐메탄, 디아미노디페닐에테르, 1,3-비스(4-아미노페녹시)벤젠, 2,2‘-비스[4-(4-아미노페녹시)페닐]프로판, 비스[4-(4-아미노페녹시)페닐]셜폰, 4,4’-비스(4-아미노페녹시)비페닐, 1,4-비스(4-아미노페녹시)벤젠 등이 있으며 이들을 단독 또는 병용하여 사용할 수 있다. 또한, 페놀 수지 경화제로는 페놀노볼락수지, 크레졸노볼락수지, 비스페놀A 노볼락수지, 페놀아랄킬수지, 폴리-p-비닐페놀 t-부틸페놀노볼락수지, 나프톨노볼락수지 등이 있으며, 이들을 단독 또는 병용하여 사용할 수 있다. 경화제의 함량은 열가소성 수지 및 열경화성 수지 중 적어도 하나 이상의 수지 100 중량부 당 20 ~ 60 중량부인 것이 바람직한데, 경화제의 함량이 10 중량부 미만일 경우에는 열경화성 수지에 대한 경화 효과가 부족하여 내열성 저하가 초래되며 반면에 60 중량부를 초과하면, 열경화성 수지와의 반응성이 높아지게 되어 자기장 차폐유닛의 취급성, 장기보관성 등의 물성 특성을 저하시킬 수 있다.
또한, 상기 경화 촉진제는 선택되는 열경화성 수지 및 경화제의 구체적인 종류에 의해 결정될 수 있음에 따라 본 발명에서는 이에 대해 특별히 한정하지 않으며, 이에 대한 비제한적 예로 아민계, 이미다졸계, 인계, 붕소계, 인-붕소계 등의 경화촉진제가 있고, 이들을 단독 또는 병용해서 사용할 수 있다. 경화 촉진제의 함량은 열가소성 수지 및 열경화성 수지 중 적어도 하나 이상의 수지 100 중량부 당 약 0.1 ~ 10 중량부, 바람직하게는 0.5 ~ 5 중량부가 바람직하다.
또한, 상술한 유전체 조성물을 통해 형성된 유전체(110b, 111b)는 후술하는 제1접착층(140b) 및 제2접착층(130b) 중 어느 하나 이상의 접착층 일부가 Fe계 합금 파편 간의 이격된 공간에 침투하여 형성될 수 있음에 따라 유전체와 제1접착층(140b) 및 제2접착층(130b) 중 어느 하나 이상의 접착층 조성은 서로 동일할 수 있다.
또한, 상기 제1자기장 차폐층(110)의 두께는 상술한 Fe계 합금 파편의 유래가 되는 리본시트의 두께일 수 있으며, 파편의 이격공간을 비롯하여 일부 파편의 상부나 하부를 덮는 유전체의 두께를 고려하여 제1자기장 차폐층(110)의 두께는 15 ~ 50㎛일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 상기 제1자기장 차폐층의 형상은 적용되는 안테나의 형상에 대응되는 형상을 가질 수 있다. 구체적으로 형상이 직사각형, 정사각형의 사각형 이외에 오각형 등의 다각형이나 원형, 타원형이나 부분적으로 곡선과 직선이 혼재된 형상일 수 있다. 예를 들어 안테나의 형상(Ex. 환형)에 대응해 그와 동일한 형상(환형)을 가질 수 있다. 이때 제1자기장 차폐층의 크기는 대응되는 안테나 크기보다 약 0.1 ~ 2mm 더 넓은 폭으로 이루어지는 것이 바람직하나, 이에 제한되지는 않는다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 자기장 차폐유닛에 포함되는 제1시트(104)는 도 3에 도시된 것과 같이 제1자기장 차폐층을 포함하여 복수개의 자기장 차폐층(114A, 114B, 114C)을 구비하고, 상기 복수개의 자기장 차폐층(114A, 114B, 114C) 중 인접하여 배치되는 자기장 차폐층(114A/114B, 114B /114C) 사이에는 자기장 차폐층 간을 접착시키고 와전류를 감소시키기 위하여 개재된 유전층(150a, 150b)을 더 포함할 수 있다.
경우에 따라 제1시트에 단일의 자기장 차폐층만 구비시킬 경우 무선충전이나 마그네틱 보안전송 등의 기능에 적합한 수준의 물성에 미치지 못할 수 있다. 이에 따라 자기장 차폐층(114A, 114B, 114C)을 복수개로 구비시켜 두께 증가를 통해 투자율이 높은 자성체를 사용한 것과 같은 물성증가 효과를 달성할 수 있다.
상기 제1시트(104) 내에 복수개로 자기장 차폐층(114A, 114B, 114C)을 구비할 경우 2 ~ 12개의 자기장 차폐층을 구비함이 바람직하고, 3 ~ 6개의 자기장 차폐층을 구비함이 보다 바람직할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 한편, 자기장 차폐층의 적층개수를 무한정 증가시킨다 하여 목적하는 수준의 물성을 달성하는 것은 아니며, 만일 자기장 차폐층의 적층수가 12개를 초과하는 경우 안테나의 품질계수 향상의 폭이 미미할 수 있고, 두께가 두꺼워져 차페유닛의 박형화에 바람직하지 못할 수 있다.
한편, 상기 유전층(150a, 150b)은 유전접착층일 수 있으며, 상기 유전접착층은 상술한 유전체 형성 조성물을 통해 형성될 수 있다. 상기 자기장 차폐층(114A, 114B, 114C)이 복수개로 구비되는 경우 복수개의 Fe계 합금 리본을 상기 유전접착층(150)을 개재시켜 적층시킨 뒤 리본을 파쇄시켜 자기장 차폐층이 복수개로 구비된 제1시트(104)를 제조할 수 있다. 이 경우 인접하는 어느 일자기장 차폐층(114A)의 하부부분과 타자기장 차폐층(113B)의 상부부분에 포함되는 유전체는 두 자기장 차폐층(114A, 114B) 사이에 개재되는 유전접착층(150a)이 일자기장 차폐층(114A)의 하부부분과 타자기장 차폐층(114B)의 상부부분에 위치하는 Fe계 파편 간의 이격공간에 침투하여 형성된 것일 수 있다. 바람직하게는 상기 유전접착층(150a, 150b)의 두께는 1 ~ 10㎛일 수 있고, 점착력은 약 700 ~ 900g·f/inch일 수 있다. 또한, 지지부재(미도시)의 양면에 접착층이 형성된 양면형 테이프이거나 지지부재 없이 접착층으로만 구성될 수도 있으나 제1시트(104)의 박형화 측면에서 지지부재를 포함하지 않을 수 있다.
또한, 다른 실시예는 상기 유전층(150a, 150b)이 방열접착층일 수도 있는데, 상기 방열접착층은 아크릴계, 우레탄계, 에폭시계 등의 접착성분에 니켈, 은, 탄소소재 등의 공지된 방열필러가 혼합된 것일 수 있으며, 구체적인 조성 및 함량은 공지된 조성 및 함량을 따를 수 있음에 따라 본 발명에서는 이를 특별히 한정하지 않는다.
또한, 상기 자기장 차폐층(114A, 114B, 114C)이 복수개로 구비되는 경우 각각의 자기장 차폐층에 포함되는 Fe계 합금의 조성은 서로 동일하거나 상이할 수 있다. 또한, 조성이 동일하더라도 열처리 시간 등의 상이함으로 인해 각각의 자기장 차폐층의 투자율이 서로 다를 수 있다. 또한, 각각의 자기장 차폐층의 두께도 목적에 따라 서로 동일하거나 상이하게 구성시킬 수 있다.
다음으로, 상기 제2시트(200)는 제2자기장 차폐층(210)을 구비하고, 상기 자기장 차폐층(210)은 다수의 페라이트의 파편들(210a)로 형성된다.
먼저, 상기 제2자기장 차폐층(210)은 제2시트(200)의 가요성을 향상시키기 위하여 페라이트 시트를 파쇄시킨 페라이트 파편들(210a)로 형성된다.
자기장 차폐유닛의 슬림화, 박형화를 위해서는 구비되는 각 시트의 두께, 더 나아가 구비되는 자성체의 두께가 동시에 매우 얇아져야 하는데, 13.56MHz를 동작주파수 대역으로 갖는 안테나에 적합한 페라이트는 취성이 매우 강해 페라이트 시트의 두께가 얇아질 경우 매우 약한 외력에도 크랙이 발생하거나 미세 파편들로 부서짐에 따라서 크랙이 발생하기 전의 시트상일 때 투자율보다 크랙 발생 후 투자율이 현저히 저하되는 문제점이 있다.
또한, 매우 얇게 구현된 제2시트는 제조 후 깨지지 않도록 주의를 기울여야 함에 따라서 보관, 운송 및 이를 부품으로 공정에 투입하는 과정에서 작업성을 현저히 감소시키는 문제점이 있다. 또한, 페라이트 시트에 크랙이 발생하지 않도록 매우 큰 노력을 기울여 휴대용 기기가 제조된 경우에도 사용 중 떨어뜨림 등의 충격으로 페라이트 시트에 크랙, 부서짐이 발생하여 목적하는 수준의 송수신 효율이나 송수신 거리를 담보하지 못하는 문제가 있다.
그러나 본 발명의 일실시예에 따른 차폐유닛에 포함되는 일자성체인 페라이트(210a)가 처음부터 파쇄되어 파편상태로 구비됨에 따라서 제2시트(200)의 가요성이 현저히 향상되어 제2시트(200)의 단면두께가 박형화 되더라도 외력에 의해 페라이트 파편에 크랙이 더 발생할 수 있는 우려가 원천적으로 봉쇄될 수 있다. 또한, 페라이트가 파편상태로 제2시트(200)에 포함되되, 파편상태의 페라이트를 포함하는 제2시트(200)가 처음부터 13.56MHz를 동작주파수 대역으로 갖는 안테나의 신호 송수신 효율 및 송수신 거리에서 우수한 특성을 발현할 수 있을 정도의 초기 물성 보유하고, 상기 초기 물성을 차폐유닛(300)을 장착하는 완성품의 제조단계, 더 나아가 완성품의 사용단계에서도 지속적으로 유지시킬 수 있음에 따라서 통상의 비파편화된 자성체를 구비하는 차폐유닛에서 발생하는 의도하지 않은 파편화로 인한 물성저하 및 이로 인한 데이터 송수신 성능의 현저한 저하 우려를 제거할 수 있다.
상기 페라이트 파편들(210a)의 형상은 비정형일 수 있다. 또한, 상기 페라이트 파편들의 단일파편 평균입경은 100 ~ 2100 ㎛일 수 있다. 만일 평균입경이 2100㎛를 초과하는 경우 추가적인 파편의 파손, 조각의 발생이 증가하여 제2시트(200)의 초기 설계 물성치의 유지가 어려울 수 있는 문제점이 있다. 또한, 만일 파편의 평균입경이 100㎛ 미만인 경우 파쇄 전 페라이트의 투자율 등 자기적 물성치가 현저히 높은 것을 선택해야 하나 투자율이 높은 페라이트를 제조하는 것은 제조상 한계가 있음에 따라서 목적하는 수준으로 자기장 차폐유닛의 초기물성을 설계하기 어려운 문제가 있다. 한편, 파편의 평균입경이란 4㎜×4㎜ 면적 내의 대각선 기준 선 위에 분포하는 각각 시편의 대각선 길이 중 가장 긴 대각선을 기준으로 측정된 결과이다. 한편 만곡형상을 갖는 페라이트 파편을 포함하지 않더라도 입경이 100㎛ 미만임에 따라 추가 미세 파편화에 따른 물성변동이 없을 수 있으나, 입경이 과도하게 작기 때문에 자기장 차폐유닛 자체가 목적하는 효과를 발현할 수 없다.
한편, 상기 제2시트(200)에 구비되는 제2자기장 차폐층(210)을 형성시키는 페라이트는 파편화된 상태로 후술하는 자기장 차폐유닛의 투자율 등의 자기적 특성을 발현할 수 있는 경우 조성, 결정종류, 소결입자의 미세구조에 제한은 없으며, 공지된 페라이트를 사용해도 무방하다. 다만, 바람직하게는 페라이트의 결정구조는 스피넬형일 수 있다. 또한, 상기 페라이트는 바람직하게는 Ni-Zn-Cu계 페라이트일 수 있고, 보다 바람직하게는 파편화된 이후에도 목적하는 수준의 물성을 발현하기 위하여 Ni-Zn-Cu계 페라이트는 산화아연(ZnO) 8 ~ 40몰%, 산화구리(CuO) 7 ~ 17몰%, 삼산화이철(Fe2O3) 37 ~ 50몰% 및 산화니켈(NiO) 11 ~ 25몰%을 포함하는 페라이트일 수 있다.
또한, 상기 Ni-Zn-Cu계 페라이트는 사산화삼코발트(Co3O4)를 더 포함하는 Ni-Zn-Cu-Co계 페라이트일 수 있고, 보다 더욱 바람직하게는 상기 사산화삼코발트를 0.2 ~ 0.35몰%로 포함할 수 있다. 사산화삼코발트를 더 포함함을 통해 근거리통신에 더욱 적합한 물성을 발현할 수 있는 이점이 있을 수 있다.
또한, 상기 Ni-Zn-Cu계 페라이트는 산화마그네슘(MgO)를 더 포함하는 Ni-Zn-Cu-Mg계 페라이트일 수 있고, 보다 더욱 바람직하게는 상기 산화마그네슘을 3 ~ 12몰% 더 포함할 수 있다. 산화마그네슘을 더 포함함으로써 마그네틱 보안 전송에 더욱 적합한 물성을 발현할 수 있는 이점이 있을 수 있다.
한편, 페라이트의 조성과 조성비는 이에 제한되는 것은 아니며 목적하는 물성의 정도에 따라 변경하여 실시할 수 있다.
또한, 상기 제2자기장 차폐층(210)의 두께는 페라이트 파편의 유래가 되는 페라이트 시트 또는 플레이트의 두께일 수 있으며, 일예로, 제2자기장 차폐층(210)의 두께는 30 ~ 600㎛일 수 있다. 만일 평균두께가 30㎛ 미만일 경우 목적하는 수준으로 13.56MHz의 동작주파수에 적합한 자기적특성을 발현할 수 없을 수 있고, 600㎛를 초과하는 경우 차폐유닛의 박막화에 바람직하지 못하다.
또한, 상기 제2자기장 차폐층(210)의 형상은 자기장 차폐유닛이 적용되는 적용처, 구체적으로 근거리통신용 안테나의 형상에 대응되도록 형상이 직사각형, 정사각형의 사각형 이외에 오각형 등의 다각형이나 원형, 타원형이나 부분적으로 곡선과 직선이 혼재된 형상일 수 있다. 이때 제2자기장 차폐층(210)의 크기는 대응되는 모듈의 안테나 크기보다 약 0.1 ~ 2mm 더 넓은 폭으로 이루어지는 것이 바람직하나, 이에 제한되지는 않는다
한편, 본 발명의 일실시예에 포함되는 제2시트(200)는 페라이트가 파편상태로 처음부터 포함되어 제2자기장 차폐층을 형성함에도 불구하고 13.56MHz의 주파수에서 복소투자율의 실수부(μ')가 95 이상을 만족하고, 바람직하게는 125 이상, 보다 바람직하게는 140 이상, 보다 더 바람직하게는 180 이상을 만족할 수 있다. 이를 통해 페라이트의 파편화를 통해 제2시트(200)의 가요성을 현저히 향상시켰음에도 불구하고 목적하는 근거리통신이 요구하는 물성은 온전히 만족시킬 수 있고, 만일하나 발생할 수 있는 페라이트 파편의 추가적 파손이 있더라도 그에 따른 물성저하를 감안하여 목적하는 근거리통신이 요구하는 물성치를 만족시킬 수 있다.
만일 상기 주파수에서 복소투자율의 실수부가 95미만일 경우 목적하는 수준의 근거리통신 효율을 달성할 수 없고, 만일하나 발생할 수 있는 페라이트 파편의 추가 미세 조각화로 인하여 근거리 통신에 필요한 수준의 물성치를 만족시키지 못해 제품이상, 불량을 초래하는 문제점이 있을 수 있다. 또한, 보다 향상된 근거리 통신 효율, 통신거리의 증대를 위해 상기 제2시트(200)는 13.56MHz의 주파수에서 하기 수학식 2에 따른 품질지수 값이 20 이상일 수 있고, 보다 바람직하게는 45 이상일 수 있다.
[수학식 2]
Figure pat00003
상기 품질지수의 값이 증가한다는 것은 복소투자율의 실수부가 증가하고 허수부에는 변화가 없거나 복소투자율의 실수부는 일정한데 허수부가 감소하거나 또는 복소투자율의 실수부 증가와 허수부 감소가 동시에 일어나는 것을 의미하고, 어느 경우에나 향상된 근거리 통신 효율, 통신거리를 증대시킬 수 있다. 만일 13.56MHz의 주파수에서 품질지수가 20 미만일 경우 근거리 통신 효율의 향상이 미미하거나 자기손실 중 와전류 손실로 인한 자기손실, 발열이 증가할 수 있는 문제가 있다.
한편, 상술한 제1시트(100, 101, 102, 103, 104) 및 제2시트(200, 201, 202, 203)에 구비되는 자성체 파편들, 구체적으로 조성이 상이함에 따라서 취성 등의 기계적 특성이 상이하고, 주파수별 투자율이 서로 상이할 수 있다. 이에 따라 자성체의 종류에 따라 일정수준의 가요성을 발현하기 위한 입도분포가 다를 수 있고, 추가적 미세파편화에 따라 저하되는 자기적 특성의 정도도 상이할 수 있다. 본 발명에 따른 자기장 차폐유닛은 자성체별 취성 등의 기계적 강도 및 파편화된 정도에 따라 발현되는 자기적 특성의 변화정도를 고려하여 서로 상이한 주파수 대역을 동작주파수로 하는 각각의 안테나의 특성을 향상시키고, 차폐유닛의 가요성을 향상시키기 위하여, 본 발명에 따른 수학식 1의 값이 3 ~ 35이고, 바람직하게는 3 ~ 25일 수 있고, 보다 바람직하게는 3.3 ~ 23.1일 수 있다.
[수학식 1]
Figure pat00004
만일 수학식 1의 값이 3 미만일 경우 제2시트의 자기적 특성이 매우 좋지 않아 목적하는 수준으로 근거리 통신 효율, 송수신 거리를 달성할 수 없는 문제가 있을 수 있고, 또는 제1시트의 가요성이 좋지 않아 추가적 미세파편화 및 이로 인하여 초도 설계한 자기적 특성의 유지가 어려우며, 제1시트에서 와전류 등에 따른 자기적 손실이 현저해 목적하는 수준으로 무선충전효율 및 송수신 거리 등을 달성하지 못 할 수 있다. 또한, 만일 수학식 1의 값이 35를 초과하는 경우 제2시트의 가요성이 현저히 좋지 않아 추가적인 미세파편화 및 이로 인해 초도 설계한 자기적 특성을 유지시킬 수 없는 문제가 있거나, 제1시트의 자기적 특성이 매우 좋지 않아 목적하는 수준으로 무선충전효율, 송수신 거리 등을 달성하지 못할 수 있다.
또한, Fe계 비정질 합금에서도 조성에 따라서 더욱 향상된 무선충전효과의 발현을 위한 본 발명에 따른 수학식 1의 범위가 상이해질 수 있다. 구체적으로 Fe계 비정질 합금이 철(Fe), 규소(Si) 및 붕소(B)를 포함하는 3원소계 합금인 경우, 바람직하게는 본 발명에 따른 수학식 1의 값은 3.3 ~ 15일 수 있다. 또한, Fe계 비정질 합금이 철(Fe), 규소(Si), 붕소(B), 구리(Cu) 및 니오븀(Nb)을 포함하는 5원소계 합금인 경우, 바람직하게는 본 발명에 따른 수학식 1의 값은 5 ~ 23.1일 수 있다. 상기 범위를 만족할 경우 무선충전 효율 및/또는 근거리통신 효율이 보다 향상될 수 있다.
한편, 상술한 제1시트(100, 101, 102, 103, 104) 및 제2시트(200, 201, 202, 203)에 구비되는 자성체 파편들, 구체적으로 상기 Fe계 합금의 파편 및 상기 페라이트의 파편 중 일부 파편은 도 4와 같이 적어도 한 변이 직선이 아닌 만곡형상을 갖는다. 이는 차폐유닛이 휘어지거나 구부러짐에 따라 발생할 수 있는 의도하지 않은 추가적인 Fe계 합금 및/또는 페라이트 파편의 파손, 조각, 부서짐을 더욱 방지하기 위함이다. 이를 통해 차폐유닛이 휘게될 때 일변이 만곡형상을 가지는 파편으로 인하여 인접한 파편과 부딪침이나 마찰이 감소할 수 있어 파편의 추가적 부서짐을 방지할 수 있고 이를 통해 물성 저하를 방지할 수 있는 이점이 있다.
또한, 바람직하게는 상기 Fe계 합금의 파편 중 적어도 한 변이 직선이 아닌 만곡형상을 갖는 파편의 개수는 자기장 차폐유닛에 구비되는 Fe계 합금의 파편 전체 개수대비 15 ~ 90%일 수 있다. 만일 적어도 한 변이 만곡형상을 갖는 파편의 개수가 전체 파편개수의 15% 미만일 경우 가요성 향상이 미미할 수 있고, 외부충격으로 초도에 구비시킨 파편보다 미세화된 파편이 증가할 수 있어 차폐유닛의 투자율 감소 등 물성저하를 초래할 수 있는 문제가 있다. 또한, 만일 적어도 한 변이 만곡형상을 갖는 Fe계 합금의 파편의 개수가 전체 파편개수의 90%를 초과할 경우 만곡형상을 갖는 파편의 개수가 증가하여 가요성이 향상될 수 있지만, 입경이 과하게 작아질 수 있기 때문에 목적하는 효과를 달성할 수 없을 수 있다.
또한, 상기 페라이트 파편 중 적어도 한 변이 직선이 아닌 만곡형상을 갖는 파편의 개수는 자기장 차폐유닛에 구비되는 페라이트 파편의 전체 개수대비 25 ~ 90% 일 수 있다. 만일 적어도 한 변이 만곡형상을 갖는 파편의 개수가 전체 파편개수의 25% 미만일 경우 가요성 향상이 미미할 수 있고, 외부충격으로 초도에 구비시킨 파편보다 미세화된 파편이 증가할 수 있어 차폐유닛의 투자율 감소 등 물성저하를 초래할 수 있는 문제가 있다. 또한, 만일 적어도 한 변이 만곡형상을 갖는 페라이트 파편의 개수가 전체 파편개수의 90%를 초과할 경우 만곡형상을 갖는 파편의 개수가 증가하여 가요성이 향상될 수 있지만, 입경이 과하게 작아질 수 있기 때문에 목적하는 효과를 달성할 수 없을 수 있다.
한편, 파편의 추가적인 파손, 조각을 더욱 방지하기 위하여 바람직하게는 제2시트(200)에 구비되는 페라이트 파편들(210a)은 하기 수학식 3에 따른 파편 일면의 이형도가 8.0 이하인 파편을 10% 이상 포함할 수 있다.
[수학식 3]
Figure pat00005
상기 수학식 3에서 파편의 외접원 직경이란 파편의 어느 일면에 존재하는 어느 두 점 사이의 거리 중 가진 긴 거리를 의미(도 5a의 R1, 도 5b의 R2)하며, 이 때에 해당되는 파편의 두 점을 지나가는 원이 파편의 외접원에 해당된다. 또한, 파편의 내접원의 직경은 파편의 어느 일면에 존재하는 두 변 이상과 접하는 내접원 중 직경이 가장 큰 내접원의 직경을 의미(도 5a의 R1, 도 5b의 R2)한다. 파편의 일면의 이형도가 크다는 것은 파편의 일면 형상이 길다랗거나(도 5a 참조) 뾰족한 부분(도 5b 참조)을 포함한다는 것을 의미하고, 이러한 형상일수록 추가적인 파편의 파손, 조각이 발생할 수 있음을 의미한다.
이에 따라 제2시트(200)에 포함되는 페라이트 파편들 중 이형도가 큰 파편의 개수가 일정비율 이하로 포함됨이 바람직함에 따라서 제2자기장 차폐층(210)내 전체 파편들 중 상기 수학식 3에 따른 파편의 일면 이형도가 8.0이하인 파편이 10% 이상 포함될 수 있고, 보다 바람직하게는 이를 만족하는 파편이 15% 이상, 보다 더 바람직하게는 20% 이상 포함될 수 있다. 만일 이형도가 8.0을 초과하는 파편이 10% 미만인 경우 추가적인 페라이트 파편의 미세 조각화로 인해 투자율 등 물성의 현저한 저하를 유발할 수 있는 문제가 있고, 목적한 초기 물성 설계치를 지속시킬 수 없을 수 있다.
한편, 파편으로 포함되는 Fe계 합금에 비하여 페라이트 파편이 상술한 수학식 3를 만족함이 더욱 바람직한 이유는 Fe계 합금 보다 페라이트 파편이 미세파편화로 인한 자기적 특성저하의 정도가 더 심하기 때문이며, 이에 따라 제2시트(200)의 페라이트 파편의 추가적 미세조각화를 방지함이 초도설계 물성치를 만족시킴에 있어서 매우 중요하다.
한편, 상기 이형도는 Fe계 합금 시트 및/또는 페라이트 시트를 파쇄하는 장치의 금속볼 및/또는 요철의 스펙을 적절히 조절하여 특정 이형도를 갖는 파편을 제조할 수 있다.
한편, 상술한 제1시트(104)는 도 1a와 같이 내부에 구비되는 제1자기장차폐층(110)이 1개인 경우 그 상부 및 하부에 각각 제1접착층(140b) 및 제2접착층(130b)을 더 구비할 수 있고, 도 3과 같이 내부에 구비되는 제1자기장차폐층(114A, 114B, 114C)이 복수개인 경우 최상부 자기장 차폐층(114A)의 상부 및 최하부 자기장 차폐층(114C)의 하부에 각각 제1접착층(144b) 및 제2접착층(134b)를 더 포함할 수 있다. 또한, 제2시트(204)는 제2자기장 차폐층(210)의 상부 및 하부에 각각 제1접착층(240b) 및 제2접착층(230b)을 더 구비할 수 있다.
상기 제1접착층(140b, 144b, 240b) 및 제2접착층(130b, 134b, 230b)은 제1시트(100,104) 및 제2시트(200)의 상부 및 하부에 더 구비되는 보호부재(310, 320)에 제1시트(100,104) 및 제2시트(200)가 접착될 수 있도록 하는 역할을 담당한다. 또한, 파편화된 Fe계 합금 및 파편화된 페라이트가 이탈, 비산되는 것을 방지하는 동시에 외부의 수분이 침투하는 것을 막아 합금이나 페라이트가 산화되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 상기 제1접착층(140b, 144b, 240b) 및 제2접착층(130b, 134b, 230b)은 상술한 Fe계 합금 파편들(110a) 사이의 이격공간에 침투되어 있는 유전체(110b)의 유래일 수 있다. 즉, 시트 또는 플레이트 형상의 Fe계 비정질 합금 및 페라이트의 양면에 제1접착층(140b, 144b, 240b) 및 제2접착층(130b, 134b, 230b)을 형성시킨 후 후술하는 파쇄공정(도 참조) 또는 이후의 별도의 가압공정을 더 거칠 경우 제1접착층(140b, 144b, 240b) 및 제2접착층(130b, 134b, 230b)은 파편화된 Fe계 합금 파편들의 이격공간에 침투할 수 있고, 이를 통해 별도로 유전체(110b)를 구비시키지 않고도 자성체 파편들의 이격공간에 유전체(110b)를 형성시킬 수 있다.
상기 제1접착층(140b, 144b, 240b) 및 제2접착층(130b, 134b, 230b)은 통상의 접착층인 경우 제한 없이 사용될 수 있으나, 바람직하게는 상술한 유전층 형성 조성물로 형성된 것일 수 있고, 이를 통해 제1자기장차폐층(110) 및 제2자기장차폐층(210)의 상용성이 증가하여 보다 향상된 접착력을 발현할 수 있다. 또한, 상기 제1접착층(140b, 144b, 240b) 및 제2접착층(130b, 134b, 230b)의 두께는 각각 독립적으로 1 ~ 50㎛일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 상기 제1접착층(140b, 144b, 240b) 및 제2접착층(130b, 134b, 230b)은 지지부재(미도시)의 양면에 접착층이 형성된 양면형 테이프이거나 지지부재 없이 접착층으로만 구성될 수도 있다. 또한, 상기 제1접착층(140b, 144b, 240b) 및 제2접착층(130b, 134b, 230b)은 점착력이 800 ~ 1500g·f/inch일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 보호부재(310, 320)는 통상적인 자기장 차폐유닛에 구비되는 보호필름일 수 있고, 안테나를 구비하는 회로기판에 차폐유닛을 부착시키는 공정에서 경화를 위해 가해지는 열/압력 등을 견딜 수 있을 만큼의 내열성 및 외부에서 가해지는 물리적, 화학적 자극에 대해 자기장 차폐유닛을 보호할 수 있을 정도의 기계적 강도, 내화학성이 담보되는 재질인 경우 제한 없이 사용될 수 있다. 이에 대한 비제한적인 예로써, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리이미드, 가교 폴리프로필렌, 나일론, 폴리우레탄계 수지, 아세테이트, 폴리벤즈이미다졸, 폴리이미드아마이드, 폴리에테르이미드, 폴리페닐렌설파이드(PPS). 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리트리메틸렌테레프탈레이트(PTT) 및 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 및 폴리클로로트리플루오로에틸렌(PCTFE), 폴리에틸렌테트라플루오로에틸렌(ETFE) 등이 있으며, 이들을 단독 또는 병용할 수 있다. 또한, 상기 보호기재는 두께가 1 ~ 100㎛, 바람직하게는 10 ~ 30 ㎛의 두께를 가지는 것을 사용할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
이상으로 상술한 본 발명의 일실시예에 따른 자기장 차폐유닛(400, 401, 402, 403)은 후술하는 제조방법을 통해 제조될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
먼저, 본 발명에 따른 바람직한 일제조예는 파쇄전 제1시트 및 제2시트를 도 1의 형상으로 제조한 후 제1시트 및 제2시트를 동시에 파쇄시키는 방법(방법 1) 또는 각기 독립하여 파쇄과정을 거쳐 제조된 제1시트 및 제2시트를 도 1의 형상으로 제조하는 방법(방법 2)을 통해 제조될 수 있다.
후술되는 제조방법은 방법 2를 기준으로 설명하며, 당업자는 후술되는 방법 2를 통해 방법 1을 용이하게 실시할 수 있음에 따라 방법 1에 대한 설명은 생략한다.
먼저, 방법 2에 따른 (1) 단계로써, 제1시트 및 제2시트를 각각 제조한다.
상기 제1시트(100, 104)는 (a-1) 단계로써, 1장의 Fe계 비정질 리본시트 또는 여러 장의 시트가 적층된 Fe계 비정질 리본 적층체의 상부 및 하부에 각각 제1접착층(140b, 144b) 및 제2접착층(130b, 134b)를 형성시켜 파쇄전 제1시트를 제조하는 단계 및 (b-1)단계로써, 파쇄 전 제1시트를 파쇄시키는 단계를 포함하여 제조될 수 있다.
상기 (a-1)단계에서 Fe계 비정질 리본시트는 멜트 스피닝에 의한 급냉응고법(RSP)와 같은 공지된 방법을 통해 제조될 수 있다. 제조된 Fe계 비정질 합금 리본은 시트상으로 컷팅 후 투자율의 조절을 위해 열처리공정을 거칠 수 있다. 이때 열처리 온도는 목적하는 비정질 합금의 투자율의 정도에 따라 달리 선택될 수 있는데, 다양한 동작주파수 범위에서 일정수준 이상의 우수한 물성을 발현하고, 비정질 리본의 취성 증가를 위하여 대기분위기 또는 질소분위기하에서 300 ~ 600℃ 의 온도로 30 분 ~ 2시간 동안 열처리 될 수 있다.
제조된 Fe계 비정질 리본시트를 1장 또는 목적에 따라 여러 장을 적층시킬 수 있는데, 여러 장의 리본시트를 적층 시에는 각각의 리본시트 사이에 상술한 유전층 형성조성물을 통상의 방법을 통해 도포, 건조시켜 유전층(150a, 150b)을 형성할 수 있다. 이후 1장이 리본시트 또는 여러 장의 리본 적층체의 상부 및 하부에 각각 제1접착층 및 제2접착층을 형성시키는데, 이때 상기 제1접착층 및 제2접착층은 통상의 접착제 또는 상술한 유전체 형성조성물을 도포, 건조시켜 형성할 수 있다. 이때, 제1접착층의 상부에는 보호기재 또는 이형기재가 더 구비될 수 있고, 제2접착층의 하부에는 이형기재가 더 구비될 수 있다. 상기 보호기재 또는 이형기재는 당업계에서 공지된 기재를 사용할 수 있음에 따라 본 발명에서 이를 특별히 한정하지 않는다. 보호기재 또는 이형기재는 후술하는 (b) 단계의 파쇄공정에서 비정질 합금의 비산, 이탈을 방지하는 동시에 제1접착층 및 제2접착층을 보호하는 역할을 담당한다. 또한, 제1접착층 상부에 보호기재가 구비되는 경우 상기 보호기재는 최종 제조되는 자기장 차폐유닛의 상부 보호부재(320) 및 제1접착층(140b) 사이에 계속 구비될 수 있고, 이때 상부보호부재(320) 및 보호기재 사이에는 별도의 접착층이 더 구비될 수 있다. 또는 상기 보호기재가 최종 자기장 차폐유닛에 구비되는 경우 상기 상부 보호부재(320)가 생략된 형태의 자기장 차폐유닛도 구현이 가능하다.
다음으로 상기 (b-1) 단계로써, 제조된 파쇄 전 제1시트를 파쇄시키는 공정을 수행할 수 있다. 상기 (b-1) 단계에 대한 일실시예는 파쇄전 제1시트를 도 6b 및 도 6c와 같은 파쇄장치를 통과시켜 파쇄 전 제1시트에 구비되는 Fe계 합금 시트 또는 플레이트를 비정형의 파편들로 조각낼 수 있다. 또한, 상기 파쇄공정에서 가해지는 압력 및/또는 별도로 제1시트(100)에 압력을 가해 리본시트 또는 리본 적층체의 양면에 형성된 접착층을 파편화된 Fe계 합금의 이격공간에 침투시켜 유전체를 형성시킬 수 있고, 이를 통해 파편을 고정, 지지시키는 동시에 파편들을 절연시켜 와전류에 의한 자기손실을 최소화하고, 파편들을 완충시켜 외력에 의해 추가적인 파편의 손상, 파쇄, 미세 조각화가 되는 것을 방지하며 수분의 침투를 막아 자성체가 산화되는 것을 방지할 수 있다. 한편, 파쇄된 Fe계 합금 간 이격공간에 접착층의 침투정도를 더욱 높이기 위해 가압공정을 여러 번 더 수행할 수 있다.
구체적으로, 도 6b 및 도 6c에 도시된 것과 같이 복수의 볼(30)이 구름운동 가능하게 삽입되는 복수의 삽입홈(22)이 복수로 형성테이블(20)을 포함하는 파쇄장치에 파쇄 전 제1시트를 투입시켜 상기 볼(30)을 통해 시트를 파쇄시켜서 제1시트(100)를 제조할 수 있다. 이와 같이, 본 실시예에 따른 플레이크 처리장치는 볼(30)이 복수의 열로 배열되기 때문에 비정질 리본은 제1열 볼(30a)을 통과하면서 1차 파쇄되고, 제2열 볼(30b)을 통과하면서 2차 파쇄되고, 제3열 볼(30c)을 통과하면서 3차 파쇄되고, 제4열 볼(30d)을 통과하면서 4차 파쇄되므로 한 번의 공정에서 비정질 리본의 플레이크 처리가 완료되므로 작업시간을 줄일 수 있고, 생산성을 향상시킬 수 있다.
가압유닛(40)은 볼(30)의 상면에 볼(30)의 열과 동일한 개수로 배치되어 비정질 리본을 가압하는 가압롤러(42)와, 가압롤러(42)의 양단이 회전 가능하게 지지되고, 제1격벽(미도시) 및 제2격벽(미도시)에 상하방향으로 직선 이동 가능하게 배치되는 힌지 브라켓(미도시)과, 베이스 프레임(미도시)에 고정되는 구동모터(미도시)와, 구동모터(미도시)의 회전력을 복수의 가압롤러(42)로 전달하는 동력전달부(미도시)를 포함할 수 있다.
한편, 상기 볼(30)의 형상은 구형일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니며, 삼각형, 다각형, 타원 등일 수 있고, 볼의 형상은 한가지 형상으로 구성되거나 여러 형상이 혼합되어 구성될 수도 있다.
다음으로 제2시트(200)는 (a-2) 단계로써, 페라이트 시트 또는 플레이트의 상부 및 하부에 각각 제1접착층(240b) 및 제2접착층(230b)를 형성시켜 파쇄 전 제2시트(200a)를 제조하는 단계 및 (b-2)단계로써, 파쇄 전 제2시트(200a)를 파쇄시키는 단계를 포함하여 제조될 수 있다.
상기 (a-2)단계에서 페라이트 시트 또는 플레이트는 공지된 방법을 통해 제조될 수 있음에 따라 이에 대한 특별한 제한은 없다. 그 일예로써 Ni-Zn-Cu-Co계 페라이트의 제조방법을 설명하면, 산화니켈, 산화아연, 산화구리, 산화코발트 및 이산화삼철을 소정의 조성비가 되도록 혼합하여 원료혼합물을 수득한다. 이때 상기 혼합물은 건식 혼합이나 습식혼합을 통해 혼합될 수 있고, 혼합되는 원료의 입경은 0.05 ~ 5㎛인 것이 바람직하다. 상기 원료혼합물에 포함되는 산화니켈, 산화아연 등의 성분들은 그 자체 도는 상기 성분들을 함유하는 복합산화물 형태일 수도 있고, 산화코발트의 경우에도 코발트페라이트, 사산화삼코발트의 형태로 원료에 포함될 수 있다. 상기 원료 혼합물은 가소를 거쳐 가소 재료로 수득될 수 있다. 가소는 원료의 열분해, 성분의 균질화, 페라이트의 생성, 소결에 의한 초미분의 소실과 적당한 정도의 입자 사이즈로의 입자 성장을 촉진시켜 원료 혼합물을 후공정에 적합한 형태로 변환시키기 위해 실시된다. 이러한 가소는 바람직하게는 800 내지 1100℃의 온도에서, 1 ~ 3시간 정도 실시할 수 있다. 가소는 대기 분위기 또는 대기보다 산소분압이 높은 분위기에서 실시해도 좋다. 다음으로 수득된 가소 재료의 분쇄를 실시하여, 분쇄 재료를 수득한다. 분쇄는 가소 재료의 응집을 무너뜨려 적당한 정도의 소결성을 갖는 분체로 하기 위해 실시된다. 가소 재료가 큰 덩어리를 형성하고 있을 때에는 조분쇄를 실시한 후 볼밀이나 아트라이터 등을 사용하여 습식 분쇄를 실시할 수 있다. 습식 분쇄는 분쇄 재료의 평균입자 직경이, 바람직하게는 0.5 내지 2㎛ 정도가 될 때까지 실시할 수 있다. 이후 수득된 분쇄 재료를 통해 페라이트 플레이트나 시트를 제조할 수 있다. 당해 페라이트 시트를 제조하는 방법은 공지된 방법을 사용할 수 있어 본 발명에서는 이를 특별히 한정하지 않는다. 이에 대한 비제한적인 예로써, 수득된 분쇄 재료를 용매, 바인더, 분산제, 가소제 등의 첨가제와 함께 슬러리화하여 페이스트를 제작한다. 그리고 이 페이스트를 사용하여 30 내지 350㎛의 두께를 갖는 페라이트 시트를 형성할 수 있다. 상기 시트를 소정의 형상으로 가공한 후 탈바인더 공정, 소성 공정을 거쳐 페라이트 시트가 제조될 수 있다. 상기 소성은 바람직하게는 900 ~ 1300℃의 온도에서, 2 ~ 5시간 정도 실시할 수 있고, 이때의 분위기는 대기 분위기 또는 대기보다 산소분압이 높은 분위기에서 실시해도 좋다. 한편, 페라이트 플레이트를 제조하는 실시예로써, 페라이트 분말과 바인더수지를 혼합한 후, 분말 압축 성형법, 사출 성형법, 캘린더법, 압출법 등의 공지의 방법에 의해 제조할 수 있다.
상기와 같이 준비된 페라이트 시트 또는 플레이트의 상부와 하부에 제1접착층(240b) 및 제2접착층(230b)을 형성시킨다. 제1접착층(240b) 및 제2접착층(230b)은 상술한 제1시트 제조방법 중 (a-1)단계의 설명과 동일하여 구체적 설명을 생략한다.
다음으로 (b-2) 단계로써, 제조된 파쇄 전 제2시트를 파쇄시키는 공정을 수행할 수 있다. 상기 (b-2) 단계에 대한 일실시예는 파쇄 전 제2시트(200a)를 도 6a와 같은 파쇄장치를 통과시켜 파쇄 전 제2시트(200a)에 구비되는 페라이트 시트를 페라이트 파편들로 조각낼 수 있다. 한편, 만곡형상을 갖는 페라이트 파편의 개수를 증가시키기 위해 파쇄공정의 조건을 변경할 수도 있다.
구체적으로 도 6a에 도시된 파쇄장치는 제1롤러(70)와 상기 제1롤러(70)와 대응되는 제2롤러(60)를 구비하는 파쇄장치의 유입부(81)에 파쇄전 제2시트(200a)를 통과시켜 파쇄전 제2시트(200a)를 파쇄 및 가압시켜 토출부(80)를 통해 토출되는 제2시트(200)를 제조할 수 있다. 상기 제1롤러(70)는 실리콘 롤러일 수 있고, 상기 제2롤러(60)는 금속 롤러일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니며, 페라이트 시트의 파쇄에 사용될 수 있는 롤러라면 제한 없이 사용할 수 있다. 한편, 상기 만곡형상을 갖는 파편의 개수를 더욱 높이기 위해 제2롤러(60)의 직경을 조절하거나, 가하는 압력의 세기를 조절할 수 도 있다.
이후 자기장 차폐유닛을 제조하는 바람직한 (2)단계로써, 제조된 제2시트(200)에 수용부를 형성시키는 단계를 수행할 수 있다. 상기 수용부가 관통형일 경우 목적하는 크기로 제2시트(200)의 내부를 타발하여 관통형 수용부를 형성시킬 수 있다. 또는 상기 수용부가 수용홈일 경우 소정의 깊이로 제2시트(201, 202)를 함몰시켜 수용홈을 형성시킬 수 있다. 제2시트의 일정부분을 함몰시키는 방법은 통상의 방법을 사용할 수 있어서 본 발명은 이에 대해 특별히 한정하지 않는다.
다음으로 자기장 차폐유닛을 제조하는 바람직한 (3)단계로써, 수용부가 형성된 제2시트(200, 201, 202)에 수용부의 크기와 맞도록 제1시트(100, 101, 102)를 재단하여 상기 수용부에 제1시트(100, 101, 102)를 구비시켜 자기장 차폐유닛을 제조할 수 있다. 이때, 제1시트(100) 및 제2시트(200)의 제2접착층(130b, 230b)을 하부 보호부재(320) 부착시켜 제1시트(100) 및 제2시트(200)를 고정및 지지시킬 수 있다. 또는 상기 수용부가 수용홈인 경우 제1시트(101, 102)에 구비된 제2접착층(130b)을 통해 제2시트(201, 202)의 수용홈 내부의 밑면에 제1시트(101, 102)를 부착시킬 수 있고, 제2시트(201, 202)에 구비된 제2접착층의 하면에 하부 보호부재(320)를 더 배치시킬 수 있다. 한편, 상기 하부 보호부재(320)를 형성시키지 않고, 제2시트(201, 202)에 구비된 제2접착층을 안테나 유닛과의 접착을 위한 접착층으로 사용할 수도 있다. 또한, 제1시트(100, 101, 102) 및 제2시트(200, 201, 202)의 제1접착층(140b, 240b) 상부에 상부 보호부재(310)를 더 배치시킬 수도 있다.
이상으로 상술한 방법을 통해 제조된 본 발명의 일실시예에 따른 자기장 차폐유닛(400)은 도 7a에 도시된 것과 같이 근거리통신용 안테나(520) 및 무선충전용 안테나(540)를 포함하는 안테나유닛(500)의 일면에 배치되어 다기능 복합모듈을 구현하며, 상기 자기장 차폐유닛(400)은 상기 안테나 특성을 향상시키고, 상기 안테나유닛을 향하도록 자속을 집속시키는 역할을 수행한다.
상기 안테나유닛(500)은 기판(510)의 외측에 형성된 근거리통신용 안테나(520) 및 상기 근거리통신용 안테나(520)의 내측에 배치되는 무선충전용 안테나(540)를 포함할 수 있다. 근거리통신용 안테나(520) 또는 무선충전용 안테나(540)는 코일이 일정한 내경을 가지도록 감겨진 안테나 코일일 수 있고 또는 기판 상에 안테나 패턴이 인쇄된 안테나 패턴일 수 있으며, 구체적인 안테나의 형상, 구조, 크기, 재질 등은 본 발명에서 특별히 한정하지 않는다.
또한, 상기 안테나 유닛(500)에 구비되는 안테나들이 도 7a과 같은 배치를 갖는 경우 목적하는 근거리 통신 및 무선충전 기능의 현저한 발현을 위하여 자기장 차폐유닛(400)에 구비되는 제1시트(100) 및 제2시트(200)는 각각의 안테나가 사용하는 동작주파수에서 우수한 자기적 특성을 발현하는 시트가 해당 안테나와 대응되도록 배치될 수 있고, 이에 따라 도 7b와 같이 제1시트(100)는 무선충전용 안테나(540)에 대응될 수 있도록 폭과 너비를 구비하여 제2시트(200)에 수용될 수 있다.
구체적으로 안테나가 사용하는 동작주파수에서 우수한 자기적 특성을 발현하는 시트라는 것은 일예로, 상기 제1시트(100)는 저주파 대역인 10 ~ 400kHz의 주파수 대역에서 상기 제2시트(200)보다 상대적으로 높은 투자율을 갖거나 및/또는 10 ~ 400kHz의 주파수 대역에서 상기 제2시트(200)보다 상대적으로 큰 포화자기장을 가진다. 이때, 상기 제1시트(100)는 10 ~ 400kHz의 주파수 대역에서 제2시트(200)보다 상대적으로 높은 투자율을 갖기 때문에 무선 충전 시 전송되는 10 ~ 400kHz 주파수의 전력신호에 따라 생성되는 교류 자기장이 상대적으로 높은 투자율을 갖는 제1시트(100)측으로 유도됨으로써 상기 제1시트(100) 측에 배치된 무선충전용 안테나로 무선 전력신호가 높은 효율로 수신될 수 있도록 유도할 수 있게 된다.
또한, 제2시트(200)은 13.56MHz의 주파수 대역에서 투자율 실수부 및 허수부의 값이 높기 때문에 근거리 무선통신(NFC)이 이루어지는 경우 RF리더기에 설치된 안테나로부터 발생된 13.56MHz의 주파수 대역에서 투자율 실수부/허수부의 값이 높은 제2시트(200)를 통하여 안테나의 품질계수가 높아지기 때문에 상기 제2시트(200) 측에 배치된 NFC용 안테나측으로 고주파신호가 높은 효율로 수신될 수 있도록 유도할 수 있게 된다.
한편, 상기 안테나 유닛(500)은 도 8에 도시된 것과 같이 마그네틱 보안전송용 안테나(530)를 더 구비할 수 있고, 이때 상기 마그네틱 보안전송용 안테나(530)의 동작주파수가 10 ~ 400kHz일 경우 상기 마그네틱 보안전송용 안테나(530)는 상기 주파수 대역에서 우수한 자기적 특성을 발현하는 제1시트(100)에 대응되도록 조합될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 다기능 복합모듈은 수신용 모듈로 휴대기기에 구비될 수 있으며, 이를 통해 무선충전 효율, 데이터 수신 효율 및 충전거리 또는 데이터 수신거리가 현저히 향상될 수 있다.
하기의 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하기로 하지만, 하기 실시예가 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니며, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것으로 해석되어야 할 것이다.
<실시예 1>
(1) 제1시트의 제조
1) 제1자기장 차폐층의 제조
멜트 스피닝에 의한 급냉응고법(RSP)으로 Fe73 . 5Si13 . 5B9Cu1Nb3 비정질 합금 리본을 제조 후에 시트 형상으로 커팅한 두께가 24㎛인 리본시트 1장을 560℃, N2 분위기에서 1시간 무자장 열처리하여 리본시트를 제조하였다. 리본시트 일면에 두께가 7㎛이고, 일면에 점착층이 형성된 PET 보호부재(국제라텍, KJ-0714)를 부착시킨 후, 도 6b에 도시된 것과 같은 파쇄장치를 3회 통과시켜 제1자기장 차폐층을 제조하였다. 금속볼들은 직경 3mm의 구 형상이고, 각 금속볼간 간격은 0.5㎜ 인 파쇄장치를 사용하였다.
2) 제1시트의 제조
상기 제조한 제1자기장 차폐층을 도 3에 도시된 것과 같이 3층 구조로 적층하여 제1시트를 제조하였다. 이후 제1시트를 45㎜×48㎜로 재단하였다.
(2) 제2시트의 제조
평균입경이 0.75㎛인 페라이트 분말(Fe2O3 48.75몰%, NiO 14.79몰%, ZnO 24.99몰%, CuO 11.22몰%, Co3O4 0.25몰%) 100 중량부에 대해 폴리비닐부티랄 수지 5중량부, 용매로써 톨루엔과 에탄올을 5:5로 혼합한 용제 50 중량부를 볼밀에서 혼합, 용해, 분산시켰다. 이후 페라이트 혼합물을 통상적인 테이프 캐스팅(Tape casting) 방법을 통해 시트형상으로 제조한 후 500℃에서 10 시간 탈지시키고, 940℃에서 2.2 시간 동안 소성 및 냉각하여 최종 두께가 80㎛인 페라이트 시트를 제조하였다.
이후 상기 페라이트시트 일면에 이형필름이 부착된 두께가 10㎛인 양면테이프(지지기재 PET, 케이원 코퍼레이션, VT-8210C)를 부착시키고, 타면에 두께가 7㎛이고, 일면에 점착층이 형성된 PET 보호부재(국제라텍, KJ-0714)를 부착시킨 후, 도 6a와 같은 파쇄장치를 통과시켜 제2시트를 제조하였다. 제1롤러는 직경 100㎜의 실리콘 롤러를 사용하였고, 제2롤러는 직경 36㎜의 탄소강 S45C 재질의 롤러를 사용하였다.
이후, 상기 제2시트를 75㎜×80㎜로 재단하고, 재단한 제2시트에 관통형 수용부를 형성시키기 위해 제2시트의 내부를 타발하여 45㎜×48㎜의 관통형 수용부를 형성시켰다.
(3) 자기장 차폐유닛 제조
관통형 수용부를 형성시킨 제2시트의 수용부에 재단한 제1시트를 구비시켜 자기장 차폐유닛을 제조하였다.
<실시예 2 ~ 7 및 비교예 1 ~ 5>
실시예 1과 동일하게 실시하여 제조하되, 하기 표 1과 같이 파쇄조건을 달리하여 자기장 차폐유닛을 제조하였다.
<실시예 8>
제1자기장 차폐층 제조 단계에서, Fe91 . 6Si2B6Co0 . 2Ni0 .2 비정질 합금을 사용한 것을 제외하면 실시예 1과 동일하게 실시하여 자기장 차폐시트를 제조하였다.
<실시예 9>
제2시트 제조 단계에서 평균입경이 0.75㎛인 페라이트 분말(Fe2O3 48.5몰%, NiO 4.1몰%, ZnO 28.8몰%, CuO 10.3몰%, MgO 8.2몰%)을 사용한 것을 제외하면 실시예 1과 동일하게 실시하여 자기장 차폐시트를 제조하였다.
<실험예>
실시예 및 비교예에 따른 자기장 차폐유닛에 대해 하기의 물성을 평가하여 하기 표 1에 나타내었다.
1. 파편의 입경 분포 측정
실시예에 따라 제조된 각각의 자기장 차폐유닛의 제1시트 및 제2시트를 분리한 후, 제1시트 및 제2시트의 일면에 구비된 점착성 보호필름을 박리한 후 광학현미경으로 파편의 입경을 측정하여 Fe계 합금의 파편과 페라이트 파편의 평균입경을 측정하고, 500㎛ 미만인 파편의 개수 및 전체 파편개수를 카운팅 한 후 전체 파편개수에 대비한 입경 500㎛ 미만의 파편비율을 측정하여 5개 시료 평균파편비율을 계산하였다.
2. 무선전력신호 전송효율 및 데이터신호 전송거리 평가
도 7a와 같은 형상을 갖는 안테나 유닛으로써 FPCB(510) 양면에 두께 50㎛의 동박으로 근거리통신용 안테나(520) 및 무선전력전송용 안테나(540)을 구현시켰다. 구체적으로 상기 근거리통신용 안테나(520)는 두께 50㎛의 동박을 4턴하여 내측 53㎜×63㎜, 외측 59㎜×65㎜이 되도록 형성시켰으며, VSWR(정재파비, Voltage Standing Wave Ratio))가 1.5, 공진주파수는 13.56㎒이었다. 또한, 상기 무선전력전송용 안테나(540)는 도 7a와 다르게 형상만 원형으로 변경하여 두께 50㎛의 동박을 11턴하여 내경이 23㎜, 외경을 43㎜로 형성시켰고, 200㎑에서 인덕턴스(Ls)가 8.8 μH, 저항(Rs)이 0.589Ω이었다.
제조된 안테나 유닛의 근거리통신안테나에 자기장 차폐유닛의 제2시트가 대응되도록, 무선전력전송용 안테나에 자기장 차폐유닛의 제1시트가 대응되도록 상기 안테나 유닛의 일면에 자기장 차폐유닛을 배치시켜 다기능 복합모듈을 제조하였다. 제조된 각각의 다기능 복합모듈에 대해 하기의 물성을 평가하였다.
2-1. 무선전력신호 전송효율
무선전력신호 송신모듈에 구비된 무선전력송신안테나에 200㎑ 정현파 신호를 증폭해 입력시킨 뒤 무선전력수신안테나의 출력단자에 50Ω의 부하저항이 접속된 복합모듈을 얼라인 시켜 무선전력수신안테나를 통해 발생하는 전류를 오실로스코프를 통해 측정하여 전력전송효율을 측정하였다. 이때, 비교예의 전력전송효율을 100%로 기준하여 실시예들의 전력전송효율을 상대적으로 평가했다.
2-2. 데이터신호 전송거리
복합모듈의 근거리통신용 안테나에 케이블을 통해 NFC 리더/라이터를 연결하였다. 또한, NFC용 IC칩과 복합모듈에 구비된 근거리통신용 안테나와 동일한 안테나가 접속된 NFC 카드를 제조하였다. 이후 상기 NFC 리더/라이터를 통해 13.56㎒의 데이터신호를 출력시킨 뒤 상기 NFC카드를 복합모듈의 근거리통신용 안테나의 연직방향에 위치시킨 뒤 통신 가능한 최대거리를 측정하였다. 이때, 비교예의 통신 가능한 최대거리를 100%로 기준하여 실시예들의 통신 가능한 최대거리를 상대적으로 평가했다.
구분 실시예
1		 실시예
2		 실시예
3		 실시예
4		 실시예
5		 실시예
6		 실시예
7
페라이트 시트 파쇄횟수 1 3 2 1 1 1 1
Fe계 합금 리본 파쇄횟수 3 3 3 4 5 6 7
페라이트 파편 평균입경(㎛) 1810 582 847 1810 1810 1810 1810
Fe계 파편 평균입경(㎛) 138 138 138 96 73 66 53
수학식 1 13.1 4.2 6.1 18.9 24.8 27.6 34.2
Fe계 파편 입경 500㎛미만 파편 비율(%) 92 92 99 100 100 100 100
무선전력전송효율(%) 146 132 137 139 136 129 127
데이터신호 전송거리(%) 92 83 87 88 83 81 79
구분 실시예
8		 실시예
9		 비교예
1		 비교예
2		 비교예
3		 비교예
4		 비교예
5
페라이트 시트 파쇄횟수 1 1 - 4 1 1 8
Fe계 합금 리본 파쇄횟수 3 3 - 3 8 1 3
페라이트 파편 평균입경(㎛) 1810 1566 - 349 1810 1810 68
Fe계 파편 평균입경(㎛) 286 138 - 138 48 771 138
수학식 1 6.32 11.3 - 2.5 37.5 2.35 0.49
Fe계 파편 입경 500㎛미만 파편 비율(%) 73 92 - 92 100 56 92
무선전력전송효율(%) 139 142 100 128 122 109 121
데이터신호 전송거리(%) 91 90 100 71 76 80 66
1) 상기 비교예는 파편화시키지 않은 Fe계 합금시트 및 페라이트 시트를 포함하는 다기능 복합모듈을 나타낸다.
상기 표 1 및 2를 통해 확인할 수 있듯이, 본 발명에 따른 Fe계 합금의 파편의 평균입경 및 상기 페라이트의 파편의 평균입경에 대한 수학식 1의 값 3 ~ 35를 만족하는 실시예 1 ~ 9가 이를 만족하지 못하는 비교예 1 ~ 5에 비하여 무선전력전송효율 및 데이터신호 전송거리가 우수하였다.
또한, 실시예 1, 비교예 4 및 실시예 5에서 볼 수 있듯이, 페라이트 파편의 평균입경 범위와 Fe계 파편의 평균입경 범위 중 어느 하나라도 만족하지 못할 경우 각 파편에 대응되는 효과뿐만 아니라, 다른 파편에 대응되는 효과까지 감소함을 알 수 있었다. 구체적으로, 비교예 4는 Fe계 파편의 평균입경을 만족하지 못하기 때문에 추가 파편화가 발생됨에 따라 무선전력전송효율이 감소되며, 동시에 데이터신호 전송거리 또한 실시예 1에 비하여 감소한 것을 확인할 수 있다. 또한, 비교예 5는 페라이트 파편의 평균입경이 과도하게 작음에 따라 데이터신호 전송거리가 감소되며, 동시에 무선전력전송효율 또한 실시예 1에 비하여 감소한 것을 확인할 수 있다. 이에 따라, 각 파편의 입경을 모두 만족할 때 시너지 효과로 인하여 무선전력전송효율 및 데이터신호 전송거리가 동시에 향상될 수 있다는 것을 알 수 있다.
또한, 입경이 500㎛ 미만인 파편의 개수가 60% 이상인 실시예 1에 비하여, Fe계 합금의 파편의 입경이 500㎛ 미만인 파편의 개수가 60% 미만인 비교예 4는 적정 입경을 나타내는 파편의 개수가 적어서 무선전력전송효율이 좋지 않았고, 동시에 데이터신호 전송거리 또한 감소하였다. 이에 따라, Fe계 합금의 파편의 입경이 500㎛ 미만인 파편의 개수가 60% 이상을 만족함으로써 무선전력전송효율 및 데이터신호 전송거리가 동시에 향상될 수 있다는 것을 확인할 수 있다.
한편, 3원소계의 Fe계 합금 파편을 포함하는 실시예 8 및 산화마그네슘(MgO)를 포함하는 페라이트 파편을 포함하는 실시예 9에 따른 다기능 복합모듈은, 본 발명에 따른 실시예 1의 다기능 복합모듈과 유의 차가 없는 수준의 무선전력전송효율 및 데이터신호 전송거리를 나타냄에 따라, 본 발명에 따른 자기장 차폐유닛 및/또는 다기능 복합모듈이 상기 실시예 1 ~ 7의 Fe계 합금 및/또는 페라이트에 국한되지 않고 우수한 효과를 나타낼 수 있다는 것을 확인할 수 있다.
한편, 비교예에 따라 제조한 다기능 복합모듈은 시트상의 Fe계 합금 및 페라이트를 포함함에 따라, 상호 간 시너지효과가 발생하지 않으며 이에 따라 상대적으로 전력전송효율 및 데이터신호 전송거리가 현저히 좋지 않을 것을 확인할 수 있다.
3. 가요성 평가
실시예 및 비교예에 따라 제조된 자기장 차폐시트의 가요성을 평가하기 위하여, 상기 실험 방법과 동일한 조건으로 실험을 진행하되, 안테나 유닛과 자기장 차폐시트를 분리하고, 분리한 자기장 차폐시트의 양 측단이 맞닿도록 100회 구부렸다 핀 후 자기장 차폐시트 상에 안테나 유닛을 배치하여 전력전송효율 및 통신 가능한 최대거리를 측정하였다. 구부리기 전의 전력전송효율 및 통신 가능한 최대거리를 각각 100%로 기준하여 구부린 후의 전력전송효율 및 통신 가능한 최대거리를 상대적으로 평가하여 하기 표 3에 나타내었다.
구분 실시예1 실시예3 실시예4 비교예1
전력전송효율 구부리기전 100 100 100 100
구부린후 95 98 95 37
데이터신호 전송거리 구부리기전 100 100 100 100
구부린후 96 97 94 33
상기 표 3을 통해 알 수 있듯이, 본 발명의 만곡형상을 갖는 파편들을 포함하는 실시예 1, 실시예 3 및 실시예 4가, 다기능 복합모듈을 구부린 후에도 우수한 전력전송효율 및 데이터신호 전송거리를 나타내는 것을 알 수 있다.
비교예 1에 따라 제조한 다기능 복합모듈은 구부리는 단계에서 과다한 파편화가 발생됨에 따라 전력전송효율 및 데이터신호 전송거리가 급격히 감소하는 것을 확인할 수 있다.
이에 따라, 만곡형상을 갖는 파편을 포함하지 않을 경우, 다기능 복합모듈을 구부리는 과정에서, 각각의 Fe계 합금의 파편 및/또는 페라이트 파편의 추가 파편화가 발생됨에 따라, 전력전송효율 및/또는 데이터신호 전송거리가 감소하는 것을 알 수 있다.
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.
100,101,102,103,104: 제1시트 200,201,202,203: 제2시트
310,320: 보호부재
400,401,402,403: 자기장 차폐유닛
500: 안테나 유닛 510: 회로기판
520: 근거리통신용 안테나 530: 마그네틱 보안전송용 안테나
540: 무선충전용 안테나

Claims (18)

  1. 차폐유닛의 가요성 향상 및 와전류 발생을 감소시키기 위하여 파쇄시킨 Fe계 합금의 파편들로 형성된 제1자기장 차폐층을 구비하여 무선충전용 안테나 특성을 향상시키는 제1시트; 및
    차폐유닛의 가요성 향상을 위하여 파쇄시킨 페라이트의 파편들로 형성된 제2자기장 차폐층;을 구비하여 근거리 통신용 안테나 특성을 향상시키고, 상기 제1시트의 일부두께 또는 전체두께를 수용하기 위한 수용부를 구비하는 제2시트;를 포함하며,
    상기 Fe계 합금의 파편의 평균입경 및 상기 페라이트의 파편의 평균입경에 대한 하기의 수학식 1의 값이 3 ~ 35인 자기장 차폐유닛.
    [수학식 1]
    Figure pat00006
  2. 제1항에 있어서,
    상기 수용부는 상기 제2시트의 일면으로부터 소정의 깊이로 함몰된 수용홈 또는 상기 제2시트를 관통하는 관통구인 자기장 차폐유닛.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1자기장 차폐층은 Fe계 합금의 파편들 중 일부 인접하는 파편 간에 형성된 이격공간의 적어도 일부에 침투되어 있는 유전체를 포함하는 자기장 차폐유닛.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1시트는 복수개의 제1자기장 차폐층을 포함하고,
    인접한 제1자기장 차폐층 사이에는 자기장 차폐층 간을 접착시키기 위한 유전층이 개재된 자기장 차폐유닛.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 Fe계 합금의 파편은 평균입경이 0.5 ~ 700㎛인 자기장 차폐유닛.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 Fe계 합금의 파편은 입경이 500㎛ 미만인 파편의 개수가 전체 파편개수의 60% 이상을 만족하는 자기장 차폐유닛.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1자기장 차폐층은 두께가 15 ~ 50 ㎛인 자기장 차폐유닛.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 제1시트는 2 ~ 12개의 제1자기장 차폐층을 포함하는 자기장 차폐유닛.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제2시트는 13.56MHz의 주파수에서 하기 수학식 2에 따른 품질지수 값이 20 이상인 자기장 차폐유닛.
    [수학식 2]
    Figure pat00007
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제2자기장 차폐층은 두께가 30 ~ 600㎛인 자기장 차폐유닛.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 페라이트 파편들의 단일파편 평균입경은 100 ~ 2100 ㎛인 자기장 차폐유닛.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 수학식 1에 따른 값이 3 ~ 25을 만족하는 자기장 차폐유닛.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 Fe계 합금의 파편 중 적어도 한 변이 직선이 아닌 만곡형상을 갖는 파편의 개수는 자기장 차폐유닛에 구비되는 Fe계 합금의 파편 전체 개수대비 15% 이상인 자기장 차폐유닛.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 페라이트 파편 중 적어도 한 변이 직선이 아닌 만곡형상을 갖는 파편의 개수는 자기장 차폐유닛에 구비되는 페라이트 파편의 전체 개수대비 25% 이상인 자기장 차폐유닛.
  15. 근거리통신용 안테나 및 무선충전용 안테나를 포함하는 안테나유닛; 및
    상기 안테나유닛의 일면에 배치되어 안테나 특성을 향상시키고, 상기 안테나 유닛을 향하도록 자속을 집속시키는 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 자기장 차폐유닛;을 포함하는 다기능 복합모듈.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 무선충전용 안테나는 근거리통신용 안테나의 내측에 형성되며,
    상기 자기장 차폐유닛의 제1시트는 무선충전용 안테나에 대응되도록 구비되는 다기능 복합모듈.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 안테나 유닛은 마그네틱 보안전송용(MST) 안테나를 더 포함하고,
    자기장 차폐유닛의 제1시트는 상기 마그네틱 보안전송용 안테나에 대응되도록 구비되는 다기능 복합모듈.
  18. 제15항에 따른 다기능 복합모듈을 수신용 모듈로 포함하는 휴대용 기기.
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