JP7233893B2

JP7233893B2 - 無線装置

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Publication number: JP7233893B2
Application number: JP2018217726A
Authority: JP
Inventors: 鳳龍簡; 茂軍陳; 湘惠徐; 國瑞李; 建宏林
Original assignee: TDK Taiwan Corp
Current assignee: TDK Taiwan Corp
Priority date: 2017-11-21
Filing date: 2018-11-20
Publication date: 2023-03-07
Anticipated expiration: 2038-11-20
Also published as: JP2019096882A; US10840738B2; US20190156996A1

Description

本出願は、２０１７年１１月２１日に出願された米国特許仮出願番号第６２／５８９３０５号、２０１７年１２月７日に出願された米国特許仮出願番号第６２／５９５８２０号、および２０１８年１１月８日に出願された中国特許出願番号第２０１８２１８３８０７１．９号からの優先権を主張するものであり、これらの全ては引用によって本願に援用される。

本発明は、無線装置に関するものであり、特に、２つの層に２つの金属線を有する無線装置に関するものである。

技術が進歩するにつれて、タブレットコンピュータおよびスマートフォンのような多くの種類の電子機器がワイヤレス充電の機能を含むようになり始めた。ユーザは、電子機器をワイヤレス充電送信端末に置いて、電子機器内のワイヤレス充電受信端末が電磁誘導または電磁共鳴によって電流を生成し、バッテリーを充電することができるようになる。ワイヤレス充電の便利さにより、ワイヤレス充電モジュールを備えた電子機器は次第に普及してきている。

一般的に、ワイヤレス充電機器は、コイルを支持する磁性導電板（ｍａｇｎｅｔｉｃｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅｐｌａｔｅ）を含む。ワイヤレス充電モードまたはワイヤレス通信モードでコイルに電気が印加されたとき、磁性導電板は、より良いパフォーマンスのためにコイルから放出された磁力線を集中させることができる。しかしながら、そのようにコイルが巻回される既存の方法は、無線装置に対する様々な要求、例えば、より良い充電性能、通信性能、およびより厚みが薄いなどの要求を満たさない。

従って、ユーザの様々なニーズを満たすことができる無線装置をどのように設計するかが、今日議論されて解決される必要がある課題である。

これに鑑みて、本開示の目的は、上記の問題を解決するための無線装置を提供することである。

本発明のいくつかの実施形態によれば、無線装置が提供され、第１のコイルと少なくとも１つの導電性アセンブリを含む。第１のコイルは、第１の金属線と第２の金属線を含む。第１の金属線は、第１の平面に配置され、第１の螺旋構造を有する。第２の金属線は、第２の平面に配置され、第２の螺旋構造を有し、第２の金属線は、第１の金属線に電気的に接続される。導電性アセンブリは少なくとも１つの金属コネクタを有する。導電性アセンブリは、第１の螺旋構造の最内ターンおよび第２の螺旋構造の最内ターンに配置される。

いくつかの実施形態によれば、無線装置は、第１の螺旋構造の最後から２番目のターンおよび第２の螺旋構造の最後から２番目のターンに配置された少なくとも３つの導電性アセンブリを更に含む。

いくつかの実施形態によれば、同じ導電性アセンブリ内のそれぞれの２つの隣接する金属コネクタ間の距離は実質的に等しい。

いくつかの実施形態によれば、無線装置は、第２の螺旋構造から分離された第１の接続部材を更に含む。

いくつかの実施形態によれば、第１の金属線は、分離線を更に含み、分離線は、第１の螺旋構造から分離される。

いくつかの実施形態によれば、分離線は長尺状の構造を有し、第１の螺旋構造の最内ターンは、端子部を有し、端子部の延伸方向は、分離線の延伸方向と異なる。

いくつかの実施形態によれば、第１の螺旋構造は、順次に第２の螺旋構造および分離線を介して第１の接続部材に結合される。

いくつかの実施形態によれば、第１の接続部材の長さは、第２の螺旋構造の各ターンの幅の総和よりも大きい。

いくつかの実施形態によれば、第２の金属線は、複数の直線部と複数の湾曲部を含み、第１の接続部材は、湾曲部の一部を切断する。

いくつかの実施形態によれば、第１の面に垂直な方向から見たとき、第１の接続部材と第１の螺旋構造の端末は中空領域を形成する。

いくつかの実施形態によれば、無線装置は、第１の接続部材を更に含み、第１の接続部材は第２の螺旋構造の一部を切断しない。

いくつかの実施形態によれば、第１の接続部材は、第２の螺旋構造の最内ターンを切断しない。

いくつかの実施形態によれば、第１の螺旋構造の最内ターンの幅は第１の螺旋構造の最外ターンの幅より狭い。

いくつかの実施形態によれば、第１の螺旋構造は、最内ターンと最外ターンの間に配置された中間ターンを有する。第１のスリットは、中間ターンに形成され、第１のスリットは、中間ターンを左側部分と右側部分に分割し、左側部分または右側部分の幅は、第１の螺旋構造の最内ターンの幅より小さい。

いくつかの実施形態によれば、第１の螺旋構造の各連続するターンの幅は、最内ターンから最外ターンに向かって徐々に増加する。

いくつかの実施形態によれば、第１の螺旋構造は、複数の直線部と複数の湾曲部を含み、各湾曲部の幅は、それに接続された直線部の幅より大きい。

いくつかの実施形態によれば、第１の金属線は、湾曲部にそれぞれ形成された複数のスリットを有する。

いくつかの実施形態によれば、無線装置は、第１の螺旋構造の最内ターンの端部に接続された電気接続部を更に含む。

本開示のいくつかの実施形態によれば、無線装置は、第１の接続部材および電気接続部を更に含む。第１の接続部材は、第２の螺旋構造の最後から２番目のターンに接続される。電気接続部は、第２の螺旋構造の最後のターンに接続される。

いくつかの実施形態によれば、無線装置は、第２の螺旋構造の最後から２番目のターンに接続された第１の接続部材を更に含み、第１の面に垂直な方向から見たとき、第１の螺旋構造の最内ターンと第２の螺旋構造の最後から２番目のターンが部分的に重なる。

いくつかの実施形態によれば、無線装置は、第２のコイルを更に含み、第２のコイルは、第３の金属線および第４の金属線を含む。第３の金属線は第１の面に配置され、第１の金属線を囲む。第４の金属線は第２の面に配置され、第２の金属線を囲む。第１のコイルは近距離無線通信帯域で動作し、且つ第２のコイルは電力伝送の送信端末または受信端末として動作する。

本開示は、コイルユニットを含む無線装置を提供する。いくつかの実施形態では、コイルユニットは第１のコイルを含むことができ、第１のコイルは第１の金属線と第２の金属線を更に含むことができる。第２の金属線は、少なくとも１つの導電アセンブリによって第１の金属線に電気的に接続され、且つ導電性アセンブリは、第１の金属線および第２の金属線の最内ターンに配置されることができ、それによりコイルユニットの電流密度がより均一になることができ、特定の箇所に電流が集中して不要な熱エネルギーを発生させにくくするため、全体の効率が向上する。

また、いくつかの実施形態では、コイルユニットは第２のコイルを更に含むことができる。第１のコイルは、近距離無線通信（ＮＦＣ）帯域で動作することができ、且つ第２のコイルは、電力伝送の送信端末または受信端末として動作することができる。従って、無線装置は、無線通信および無線充電の機能を同時に行うことができる。

本発明の特徴や長所は以下に記述されるとともに、一部は記述中から明らかにされる。または、ここで開示される原理により実践されて知ることができる。本発明の追加的な特徴と長所は、装置の方法、および、請求項中で示される特別な組み合わせにより理解され、獲得される。本発明のこれら、およびその他の特徴は、以下の記述と請求項によって十分に明らかになり、または、本開示中で記述される原理の実践により知ることができる。

本開示の態様は、添付の図面を参照することで、次の詳細な説明から良く理解される。工業における標準的な慣行に従って、種々の特徴は縮尺通りに描かれていないことに留意されたい。実際、種々の特徴の寸法は、議論を明確化するために、任意に増加または減少されている。
図１は、本開示の実施形態による無線装置の分解図である。図２は、本開示の一実施形態によるコイルユニットの上面図である。図３は、本開示の一実施形態による第１の面にあるコイルユニットの上層構造の概略図である。図４は、本開示の一実施形態による第２の面にあるコイルユニットの下層構造の概略図である。図５は、本開示の一実施形態による図２の線Ａ‐Ａ’に沿った断面図である。図６は、本開示の一実施形態による図２の領域Ｘの拡大図である。図７は、本開示のもう１つの実施形態による第２の面にあるコイルユニットの概略図である。図８は、本開示のもう１つの実施形態による無線装置のコイルユニットの上面図である。図９は、本開示の一実施形態による第１の面にあるコイルユニットの上層構造の概略図である。図１０は、本開示の一実施形態による第２の面にあるコイルユニットの下層構造の概略図である。図１１は、本開示のもう１つの実施形態による無線装置のコイルユニットの上面図である。図１２は、本開示の一実施形態による第１の面にあるコイルユニットの上層構造の概略図である。図１３は、本開示の一実施形態による第２の面にあるコイルユニットの下層構造の概略図である。図１４は、本開示のもう１つの実施形態による無線装置のコイルユニットの上面図である。図１５は、本開示の一実施形態による第１の面にあるコイルユニットの上層構造の概略図である。図１６は、本開示の一実施形態による第２の面にあるコイルユニットの下層構造の概略図である。図１７は、本開示のもう１つの実施形態による無線装置のコイルユニットの上面図である。図１８は、本開示の一実施形態による第１の面にあるコイルユニットの上層構造の概略図である。図１９は、本開示の一実施形態による第２の面にあるコイルユニットの下層構造の概略図である。図２０は、本開示のもう１つの実施形態による無線装置のコイルユニットの上面図である。図２１は、本開示の一実施形態による第１の面にあるコイルユニットの上層構造の概略図である。図２２は、本開示の一実施形態による第２の面にあるコイルユニットの下層構造の概略図である。図２３は、本開示のもう１つの実施形態による無線装置のコイルユニットの上面図である。図２４は、本開示の一実施形態による第１の面にあるコイルユニットの上層構造の概略図である。図２５は、本開示の一実施形態による第２の面にあるコイルユニットの下層構造の概略図である。図２６は、本開示のもう１つの実施形態による無線装置のコイルユニットの上面図である。図２７は、本開示の一実施形態による第１の面にあるコイルユニットの上層構造の概略図である。図２８は、本開示の一実施形態による第２の面にあるコイルユニットの下層構造の概略図である。

以下の発明を実施するための形態では、説明のために、多数の特定の詳細および実施形態が本開示の完全な理解を提供するために明記されている。以下の発明を実施するための形態で説明された特定の構成要素および構造は、本開示を明瞭に説明するために記述されている。しかしながら、本明細書で記述される例示的な実施形態は、単に説明のために用いられることは明らかであり、発明の概念は、これらの例示的な実施形態に限定されることなく、種々の形態で実施することができる。また、異なる実施形態の図面では、本開示を明瞭に説明するために、類似の番号および／または対応の番号を用いて、類似の構成要素および／または対応の構成要素を示すことができる。しかしながら、異なる実施形態の図面では、類似の番号および／または対応の番号の使用は、異なる実施形態間の相関関係を示唆するものではない。「上」、「下」、「左」、「右」、「前」または「後」などの方向の用語は、添付の図面のための参照方向である。従って、方向を表す用語の使用は、本開示を限定するものではなく説明のためのものである。

特定の説明または特定の図のための構成要素は、当業者に知られている任意の形態で存在し得ることを理解されたい。また、ある層が他の層または基板の「上」にあるとき、それはその層または基板の「直接」上にあるか、あるいは他の層がその層と他の層の間にあることができる。

この明細書では、関連する表現が用いられる。例えば、「より低い」、「底部」、「より高い」、または「上部」は、もう１つに対する１つの構成要素の位置を説明するのに用いられる。仮に装置が上下反転された場合、「より低い」側の構成要素は、「より高い」側の構成要素となる、ということが了解されるべきである。

用語「約」および「大抵」は、一般的に、所定値の＋／－２０％を意味し、より一般的に、所定値の＋／－１０％を意味し、さらにより一般的に、所定値の＋／－５％を意味する。本開示の所定値は、近似値である。特定の説明がないとき、所定値は、「約」または「大抵」の意味を含む。

図１は、本開示の一実施形態による無線装置１００の分解図である。図１に示されるように、無線装置１００は、コイルユニット１０２、接着層１０４、および磁性導電板１０６を含むことができる。本実施形態では、コイルユニット１０２が磁性導電板１０６に配置され、コイルユニット１０２は、接着層１０４によって磁性導電板１０６と接続される。接着層１０４は、接続に使用することができるテープまたは他の任意の材料であることができる。

また、本実施形態では、磁性導電板１０６はフェライトであることができるが、これに限定されるものではない。例えば、他の実施形態では、磁性導電板１０６はナノ結晶材料も含み得る。磁性導電板１０６は、コイルユニット１０２に対応する透磁率を有することができ、コイルユニット１０２の電磁波をより集中させることができる。

図１に示されるように、コイルユニット１０２は、基板１０８とコイル構造１１０を含み、コイル構造１１０は基板１０８に形成される。この実施形態では、基板１０８はフレキシブル回路基板であるが、それに限定されるものではない。コイル構造１１０を形成するために用いることができる任意の基板であれば本開示の範囲内である。また、コイルユニット１０２は、タブレット型コンピュータやスマートフォンなどの外部電子機器を無線で充電するための充電コイルとして機能することができる。

例えば、コイルユニット１０２のコイル構造１１０は、ワイヤレス給電の標準化団体（ＡｌｌｉａｎｃｅｆｏｒＷｉｒｅｌｅｓｓＰｏｗｅｒ；Ａ４ＷＰ）の規格に基づく共鳴充電コイルとして動作することができるが、それに限定されるものではない。また、コイル構造１１０は、Ｑｉ規格のようなワイヤレスパワーコンソーシアム（ＷｉｒｅｌｅｓｓＰｏｗｅｒＣｏｎｓｏｒｔｉｕｍ；ＷＰＣ）の規格に基づく誘導充電コイルとして動作することができる。従って、無線装置１００は、異なる形態の充電に応答し、この実施形態の応用範囲を拡大することができる。例えば、近距離（例えば１ｃｍ以下）の場合、誘導型の動作が用いられ、遠距離の場合は共振型の動作が用いられる。

次に、図２～図４に示すように、図２は、本開示の一実施形態によるコイルユニット１０２の上面図である。図３は、本開示の一実施形態による第１の面１０２１にあるコイルユニット１０２の上層構造の概略図である。図４は、本開示の一実施形態による第２の面１０２２にあるコイルユニット１０２の下層構造の概略図である。図４のコイル構造は第２の面１０２２の下方に配置されるべきであるが、明確にするために、図４のコイル構造は依然として実線で示されていることに留意されたい。

図３および図４に示されるように、コイルユニット１０２のコイル構造１１０（第１のコイル）は、第１の金属線１１１と第２の金属線１１２を含むことができ、第１の金属線１１１は第１の面１０２１に配置され、第２の金属線１１２は第２の面１０２２に配置される。図３に示されるように、コイルユニット１０２は、第１の端子接点１０３および第２の端子接点１０５を有し、制御チップなどの外部回路に電気的に接続されるように構成される。

次に、図３および図４に示されるように、第１の金属線１１１は第１の螺旋構造を形成し、第２の金属線１１２はその形状および幅が第１の螺旋構造の形状および幅と実質的に対応する第２の螺旋構造を形成する。第１の金属線１１１は第１の端子接点（ｔｅｒｍｉｎａｌｃｏｎｔａｃｔ）１０３に接続されるように構成され、第２の金属線１１２は第２の端子接点１０５に電気的に接続されるように構成され、第２の金属線１１２は第１の金属線１１１に電気的に接続されるように構成される。

また、コイルユニット１０２は、１つ以上の導電性アセンブリを更に含み、各導電性アセンブリは、基板１０８を貫通して第１の金属線１１１と第２の金属線１１２を接続するように構成された複数の金属コネクタＭＣ（ビアとも称される）を含む。例えば、図２～図４に示すように、コイルユニット１０２は、第１および第２の螺旋構造の最内ターン（ｉｎｎｅｒｍｏｓｔｔｕｒｎ）に配置され、第１の金属線１１１と第２の金属線１１２を接続するように構成された導電性アセンブリＣＡ１および導電性アセンブリＣＡ２を有する。複数の金属コネクタＭＣを設けることで、コイルユニット１０２の電流密度をより均一に分布させることができ、特定の箇所に電流が集中して不要な熱エネルギーを発生させにくくするため、全体の効率が向上する。

図３に示されるように、第１の金属線１１１は分離線１１３を更に含み、分離線１１３は第１の金属線１１１の第１の螺旋構造内に位置し、第１の螺旋構造から分離される。また、図４に示されるように、第２の金属線１１２は、複数の直線部ＳＳと複数の湾曲部ＣＳを含むことができる。この実施形態では、各湾曲部ＣＳの幅は、それに接続された直線部ＳＳの幅より大きい。例えば、図３に示すように、最外部の直線部ＳＳは幅Ｗ１を有し、それに接続された湾曲部ＣＳは幅Ｗ２を有し、幅Ｗ２は幅Ｗ１より大きい。構造設計により、コイルユニット１０２の面積を小さくすることができ、無線装置１００の小型化の目的を達成することができる。

図２～図４に示すように、コイルユニット１０２は、第１の接続部材１１４を更に含み、第１の接続部材１１４は、上述の第２の螺旋構造から分離され、第１の螺旋構造は、導電性アセンブリＣＡ１、第２の螺旋構造、分離線１１３、および導電性アセンブリＣＡ２を介して第１の接続部材１１４に結合される（結合の順序は逆でもよい）ことに留意されたい。

また、図４に示されるように、第１の接続部材１１４は長さＬ１を有し、第２の螺旋構造の各ターンの幅の総和はＷＴである（第１の接続部材１１４の延伸方向に沿って）。本実施形態では、長さＬ１が幅の総和ＷＴより大きいため、コイル構造１１０は製造誤差による望ましくない問題（短絡など）を生じにくい。また、この実施形態では、図４に示されるように、第１の接続部材１１４は、第２の螺旋構造の内側から第２の螺旋構造の外側まで延伸し、湾曲部ＣＳの一部を切断する。

また、図２～図５に示すように、図５は、本開示の一実施形態による図２の線Ａ‐Ａ’に沿った断面図である。この実施形態では、図２に示されるように、コイルユニット１０２は、第１の接続部材１１４の両側に配置された複数の導電性アセンブリを更に含むことができる。図２および図５に示されるように、導電性アセンブリＣＡ３および導電性アセンブリＣＡ４は、第１の金属線１１１の第１の螺旋構造の一部が第２の金属線１１２の第２の螺旋構造の一部に並列に接続されるのを助けることができる。従って、ユニット１０２の全体のインピーダンスを下げる効果が得られ、コイルユニット１０２のコイル構造１１０の巻数も増加されることができる。

また、図２に示されるように、各導電性アセンブリに含まれる複数の金属コネクタＭＣは、第１の金属線１１１の方向に沿って配列される。例えば、導電性アセンブリＣＡ３の金属コネクタＭＣは、第１の金属線１１１の延伸方向に沿って一対に配置される。

次に、図６に示すように、図６は、本開示の一実施形態による図２の領域Ｘの拡大図である。図６に示されるように、第１の螺旋構造は、最内ターン１１６、第１の中間ターン１１８、第２の中間ターン１２０、および最外ターン１２２を有する。最内ターン１１６は幅ＷＡを有し、最外ターン１２２は幅ＷＸを有し、且つ最内ターン１１６の幅ＷＡは最外ターン１２２の幅ＷＸより狭い。本開示の様々な実施形態では、第１の金属線１１１の異なるターンの幅は、磁場の強度に従って対応して変えられることができる。より強い磁界にはより狭い幅が用いられて、抵抗値が高くなり、渦電流による損失を減少することができる。

本実施形態では、複数のスリットが、湾曲部ＣＳにそれぞれ形成された第１の金属線１１１の第１の螺旋構造に形成されることができる。具体的に言えば、図６に示されるように、第１の中間ターン１１８と第２の中間ターン１２０は、最内ターン１１６と最外ターン１２２の間に配置され、第１のスリット１２０Ｓが第２の中間ターン１２０に形成される。また、第１のスリット１２０Ｓは、第２の中間ターン１２０を左側部分１２０１と右側部分１２０２に分割する。左側部分１２０１および右側部分１２０２のそれぞれは幅ＷＣを有し、幅ＷＣは第１の螺旋構造の最内ターン１１６の幅ＷＡより小さい。

この実施形態では、第１の螺旋構造の各連続するターンの幅は、最内ターンから最外ターンに向かって徐々に増加することができる。即ち、幅ＷＡは第１の中間ターン１１８の幅ＷＢより小さく、幅ＷＢは最外ターン１２２の幅ＷＸより小さく、且つ幅ＷＣは幅ＷＡより小さい。本実施形態の構造配置（ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）によれば、渦電流による損失を低減し、電流密度をより均一にすることができる。

また、本開示のいくつかの実施形態では、図２および図３に示すように、コイルユニット１０２の全体の強度を高めるために、コイルユニット１０２は、第１の面１０２１に配置された複数のダミー金属線を更に含むことができる。本実施形態では、コイルユニット１０２は、複数のダミー金属線１０２３とダミー金属線１０２４を含み、ダミー金属線１０２４は、第１の端子接点１０３および第２の端子接点１０５に隣接している。ダミー金属線１０２３およびダミー金属線１０２４は、第１の金属線１１１および第２の金属線１１２から電気的に独立しており、且つ複数のダミー金属線１０２３および複数のダミー金属線１０２４は互いに電気的に独立している。

ダミー金属線１０２３およびダミー金属線１０２４を配置することにより、基板１０８の局所的な硬度が高められることができ、ダミー金属線１０２３およびダミー金属線１０２４を用いて、基板１０８の位置決めを補助し、位置決め精度および組み立ての利便性を向上させることができる。本実施形態では、ダミー金属線１０２３とダミー金属線１０２４は、線状で実現されているが、これに限定されるものではない。例えば、他の実施形態では、それらは円形、長方形などによっても実現されることができる。

図３では、コイルユニット１０２は、第１の面１０２１に配置された金属ブロック１０２５を更に含み、コイルユニット１０２の全体の強度を更に高めることができる。また、複数のダミー金属線１０２４が金属ブロック１０２５を囲み、金属ブロック１０２５から電気的に独立している。

また、本開示の図４の実施形態では、無線装置１００は、第２の面１０２２に配置された少なくとも１つの電子部品５０を更に含むことができ、電子部品５０は、２つの電気接点ＥＣに電気的に接続されるように構成される。電子部品５０は、第１の面１０２１の金属ブロック１０２５およびダミー金属線１０２４の位置に対応する位置に配置される。従って、電子部品５０にはんだ付けされた電気接点ＥＣは、衝撃によって容易には損傷されず、そのため無線装置１００の信頼性が向上する。

図７に示されるように、図７は、本開示のもう１つの実施形態による第２の面１０２２にあるコイルユニット１０２Ａの概略図である。コイルユニット１０２Ａは、図４のコイルユニット１０２と類似しており、異なることは、この実施形態のコイルユニット１０２Ａが、第１および第２の螺旋構造の最後から２番目のターンに配置された少なくとも３つの導電性アセンブリを含むことであり、導電性アセンブリは、第１の螺旋構造および第２の螺旋構造に電気的に接続されるように構成されている（第１の螺旋構造は図３と同じであるため、ここでは省略する）。

具体的に言えば、この実施形態では、図７に示されるように、コイルユニット１０２Ａは、２つの導電性アセンブリＣＡ５、２つの導電性アセンブリＣＡ６、および２つの導電性アセンブリＣＡ７を含む。この実施形態では、最内ターンに配置された導電性アセンブリＣＡ５は、５つの金属コネクタＭＣを含み、それぞれの２つの隣接する金属コネクタＭＣ間の距離は実質的に等しい。また、導電性アセンブリＣＡ５、導電性アセンブリＣＡ６、および導電性アセンブリＣＡ７は、第２の金属線１１２の延伸方向に沿って等間隔で配置されるため、コイルユニット１０２Ａの構造強度が向上され、電流密度がより均一になることができる。

本実施形態の構造設計によれば、コイルユニット１０２Ａの構造強度を高めることができ、電流密度もより均一にすることができる。

図８～図１０に示すように、図８は、本開示のもう１つの実施形態による無線装置のコイルユニット２０２の上面図であり、図９は、本開示の一実施形態による第１の面２０２１にあるコイルユニット２０２の上層構造の概略図であり、図１０は、本開示の一実施形態による第２の面２０２２にあるコイルユニット２０２の下層構造の概略図である。本実施形態では、コイルユニット２０２は、第１の面２０２１および第２の面２０２２にそれぞれ配置された第１の金属線２１１および第２の金属線２１２を含み、第１の金属線２１１および第２の金属線２１２は、第１の螺旋構造および第２の螺旋構造をそれぞれ形成する。

図１０に示されるように、コイルユニット２０２は、第２の螺旋構造から分離された第１の接続部材２１４を更に含む。また、図８に示されるように、第１の金属線２１１は、金属コネクタＭＣによって第１の接続部材２１４と第２の金属線２１２を接続するように構成された分離線２２４を更に含む。この実施形態では、図９に示されるように、分離線２２４は長尺状の構造を有し、第１の螺旋構造の最内ターンは、端子部２１１１を有し、端子部２１１１の延伸方向は、分離線２２４の延伸方向と異なる。本実施形態では、端子部２１１１の延伸方向は、分離線２２４の延伸方向と実質的に垂直であるが、本実施形態に限定されるものではない。

異なる方向に延伸する端子部２１１１および分離線２２４の設計に基づいて、コイルユニット２０２と他の構成要素との接触面積を増大させ、それによって放熱効果を向上させることができる。また、図１０に示されるように、第２の金属線２１２は、非平行部分２１２１も提供し、放熱効果を更に向上させることができる。また、コイルの効率は、対応する電磁場の強度に基づいて、コイルのターン間の間隙を調整することによって最適化することができる。

図１１～図１３に示されるように、図１１は、本開示のもう１つの実施形態による無線装置のコイルユニット２０２Ａの上面図である。図１２は、本開示の一実施形態による第１の面２０２１にあるコイルユニット２０２Ａの上層構造の概略図であり、図１３は、本開示の一実施形態による第２の面２０２２にあるコイルユニット２０２Ａの下層構造の概略図である。

本実施形態のコイルユニット２０２Ａは、コイルユニット２０２と類似しており、異なることは、本実施形態では、図１１に示されるように、第１の面２０２１に垂直な方向から見たとき、第１の接続部材２１４Ａと第１の金属線２１１の第１の螺旋構造の端末（端子部２１１１）が、中空領域ＨＡを形成することである。本実施形態の構造設計に基づいて、コイルユニット２０２Ａの誘導効率および放熱効率を向上させることができる。

図１４～図１６に示すように、図１４は、本開示のもう１つの実施形態による無線装置のコイルユニット２０２Ｂの上面図である。図１５は、本開示の一実施形態による第１の面２０２１にあるコイルユニット２０２Ｂの上層構造の概略図であり、且つ図１６は、本開示の一実施形態による第２の面２０２２にあるコイルユニット２０２Ｂの下層構造の概略図である。

本実施形態のコイルユニット２０２Ｂは、上述のコイルユニット２０２Ａと類似している。異なることは、本実施形態では、コイルユニット２０２Ｂは、第１の金属線２１１の第１の螺旋構造の最内ターンの端部に接続された電気接続部２２５を更に含むことである。本実施形態の構造設計に基づいて、コイルユニット２０２Ｂは、電気接続部２２５を介して外部回路に直接電気的に接続され、コイルユニット２０２Ｂの試験の利便性を向上させることができる。

図１７～図１９に示すように、図１７は、本開示のもう１つの実施形態による無線装置のコイルユニット２０２Ｃの上面図であり、図１８は、本開示の一実施形態による第１の面２０２１にあるコイルユニット２０２Ｃの上層構造の概略図であり、且つ図１９は、本開示の一実施形態による第２の面２０２２にあるコイルユニット２０２Ｃの下層構造の概略図である。

本実施形態のコイルユニット２０２Ｃは、上述のコイルユニット２０２Ｂと類似している。異なることは、この実施形態では、コイルユニット２０２Ｃが、第２の金属線２１２の第２の螺旋構造の最後のターンに接続された電気接続部２２６を有することである。また、コイルユニット２０２Ｃは第１の接続部材２１４Ｃを更に含み、第１の接続部材２１４Ｃは第２の螺旋構造の一部を切断しない。具体的に言えば、第１の接続部材２１４Ｃは、第２の螺旋構造の最内ターン（最後のターン）を切断せず、第１の接続部材２１４Ｃは、第２の螺旋構造の最後から２番目のターンに接続される。

本実施形態の構造設計に基づいて、コイルユニット２０２Ｃは、電気接続部２２６を介して外部回路に直接電気的に接続され、例えば、試験装置に接続され、コイルユニット２０２Ｂの試験の利便性を向上させることができる。また、複数のコイルユニット２０２Ｃは、それらのそれぞれの電気接続部２２６を介して制御チップに接続されることができ、制御チップは、例えば直列または並列に、複数のコイルユニット２０２Ｃ間の接続方法を制御することができる。

図２０～図２２に示すように、図２０は、本開示のもう１つの実施形態による無線装置のコイルユニット２０２Ｄの上面図であり、図２１は、本開示の一実施形態による第１の面２０２１にあるコイルユニット２０２Ｄの上層構造の概略図であり、且つ図２２は、本開示の一実施形態による第２の面２０２２にあるコイルユニット２０２Ｄの下層構造の概略図である。

本実施形態のコイルユニット２０２Ｄは、上述のコイルユニット２０２Ｃと類似している。この実施形態では、コイルユニット２０２Ｄの第１の接続部材２１４Ｄは、第２の金属線２１２の第２の螺旋構造の最後から２番目のターン２１２２に接続される（例えば、図２２に示されているように）。留意すべきことは、図２０に示されるように、本実施形態と上述の実施形態との違いは、第１の面２０２１に垂直な方向から見たとき、第１の金属線２１１の第１の螺旋構造の最内ターン２１１２が、第２の螺旋構造の最後から２番目のターン２１２２と部分的に重なることである。

この実施形態では、第２の金属線２１２の最内ターン２１２３と第１の金属線２１１の最内ターン２１１２は直列に接続されるため、コイルユニット２０２Ｄの全体の抵抗が減少され、従って、渦電流による損失を低減することができる。

図２３～図２５に示すように、図２３は、本開示のもう１つの実施形態による無線装置のコイルユニット３０２の上面図であり、図２４は、本開示の一実施形態による第１の面３０２１にあるコイルユニット３０２の上層構造の概略図であり、且つ図２５は、本開示の一実施形態による第２の面３０２２にあるコイルユニット３０２の下層構造の概略図である。

この実施形態では、無線装置のコイルユニット３０２は第１のコイルと第２のコイルを含む。第１のコイルは、第１の面３０２１および第２の面３０２２にそれぞれ配置された第１の金属線３０４および第２の金属線３０６を含む。また、第２のコイルは、第３の金属線３０８および第４の金属線３１０を含む。第３の金属線３０８は第１の面３０２１に配置され、第１の金属線３０４を囲み、第４の金属線３１０は第２の面３０２２に配置され、第２の金属線３０６を囲む。

この実施形態では、第１の金属線３０４は、複数の導電性アセンブリＣＡによって第２の金属線３０６に電気的に接続され、且つ第２の金属線３０６は、２つの導電性アセンブリＣＡによって電気接点ＥＣ１と電気接点ＥＣ２に電気的に接続され、それにより第１のコイルが電気接点ＥＣ１および電気接点ＥＣ２を介して外部回路に電気的に接続される。第３の金属線３０８は、複数の導電性アセンブリＣＡによって第４の金属線３１０に電気的に接続されることができる。更に、第３の金属線３０８は電気接点ＥＣ３に電気的に接続され、第４の金属線３１０は導電性アセンブリＣＡによって電気接点ＥＣ４に電気的に接続され、それにより第２のコイルが外部回路に電気的に接続される。

留意すべきことは、この実施形態では、ワイヤレス充電機能を実行するように、第１のコイルは、近距離無線通信（ＮＦＣ）帯域で動作することができ、且つ第２のコイルは、電力伝送の送信端末または受信端末として動作することができることである。

コイルユニット３０２の構造設計に基づいて、無線装置は、無線通信および無線充電の機能を同時に行うことができ、無線装置の小型化の目的も達成することができる。

図２６～図２８に示すように、図２６は、本開示のもう１つの実施形態による無線装置のコイルユニット３０２Ａの上面図であり、図２７は、本開示の一実施形態による第１の面３０２１にあるコイルユニット３０２Ａの上層構造の概略図であり、且つ図２８は、本開示の一実施形態による第２の面３０２２にあるコイルユニット３０２Ａの下層構造の概略図である。

コイルユニット３０２と同様に、この実施形態では、無線装置のコイルユニット３０２Ａは、第１のコイルと第２のコイルとを含み、第１のコイルは第１の面３０２１に配置された第１の金属線３１２を含む。第２のコイルは、第１の面３０２１に配置され、第１の金属線３１２を囲む第２の金属線３１４を含み、第２の金属線３１４は、電気接点ＥＣ１および電気接点ＥＣ２に電気的に接続される。コイルユニット３０２Ａとコイルユニット３０２との違いは、コイルユニット３０２Ａが第２の面３０２２に配置された複数の接続線３１６を含むことである。この実施形態では、２つの接続線３１６は、第１の金属線３１２を２つの電気接点ＥＣに接続するように構成され、他の３つの接続線３１６は、第２の金属線３１４または第１の金属線３１２の異なるターンに接続されるように構成される。

この構成によれば、第２の面３０２２にあるコイルユニット３０２Ａの配線レイアウトを簡素化することができる。

本開示及びそれらの利点の一部の実施形態が詳細に説明されてきたが、添付の請求の範囲によって定義されるように、本開示の精神および範囲を逸脱せずに、本明細書において種々の変更、代替、および改変をすることができることを理解すべきである。また、本出願の範囲は、本明細書中に述べられたプロセス、機械、製造、物質の組成、手段、方法、及びステップの特定の実施形態に限定されることを意図するものではない。当業者が本開示の開示から容易に理解するように、本明細書で述べられた対応する実施形態と、実質的に同様の機能を実行するか、または実質的に同様の結果を達成する、現存の、または後に開発される、開示、プロセス、機械、製造、物質の組成、手段、方法、またはステップが本開示に従って利用され得る。よって、添付の特許請求の範囲は、上述のプロセス、機械、製造、物質の組成、手段、方法、またはステップを含むように意図される。また、各請求の範囲は、個別の実施形態を構成し、各請求の範囲及び実施形態の組み合わせは、本発明の保護範囲である。

５０電子部品
１００無線装置
１０２コイルユニット
１０２Ａコイルユニット
１０２１第１の面
１０２２第２の面
１０２３ダミー金属線
１０２４ダミー金属線
１０２５金属ブロック
１０３第１の端子接点
１０４接着層
１０５第２の端子接点
１０６磁性導電板
１０８基板
１１０コイル構造
１１１第１の金属線
１１２第２の金属線
１１３分離線
１１４第１の接続部材
１１６最内ターン
１１８第１の中間ターン
１２０第２の中間ターン
１２０１左側部分
１２０２右側部分
１２０Ｓ第１のスリット
１２２最外ターン
２０２コイルユニット
２０２１第１の面
２０２２第２の面
２０２Ａコイルユニット
２０２Ｂコイルユニット
２０２Ｃコイルユニット
２０２Ｄコイルユニット
２１１第１の金属線
２１１１端子部
２１１２最内ターン
２１２第２の金属線
２１２１非平行部分
２１２２最後から２番目のターン
２１４第１の接続部材
２１４Ａ第１の接続部材
２１４Ｃ第１の接続部材
２２４分離線
２２５電気接続部
２２６電気接続部
３０２コイルユニット
３０２Ａコイルユニット
３０２１第１の面
３０２２第２の面
３０４第１の金属線
３０６第２の金属線
３０８第３の金属線
３１０第４の金属線
３１２第１の金属線
３１４第２の金属線
３１６接続線
ＣＡ１、ＣＡ２、ＣＡ３、ＣＡ４、ＣＡ５、ＣＡ６、ＣＡ７導電性アセンブリ
ＣＳ湾曲部
ＥＣ、ＥＣ１、ＥＣ２、ＥＣ３、ＥＣ４電気接点
Ｌ１長さ
ＭＣ金属コネクタ
ＳＳ直線部
ＷＴ幅の総和
Ｗ１、Ｗ２、ＷＡ、ＷＢ、ＷＣ、ＷＸ幅

Claims

第１の面に配置され、第１の螺旋構造を有する第１の金属線と、
第２の面に配置され、第２の螺旋構造を有し、前記第１の金属線に電気的に接続された第２の金属線と、を含む第１のコイル、および
少なくとも１つの金属コネクタを有し、前記第１の螺旋構造の最内ターンおよび前記第２の螺旋構造の最内ターンに配置された少なくとも１つの導電性アセンブリを含み、
前記第２の螺旋構造から分離された第１の接続部材を更に含み、
前記第１の面に垂直な方向から見たとき、前記第１の接続部材と前記第１の螺旋構造の端末は中空領域を形成する無線装置。
前記中空領域は、前記第１の接続部材と前記第１の螺旋構造の端末とをループ状に配置することで、その内側に形成される領域である請求項１に記載の無線装置。
前記第１の螺旋構造の最内から２番目のターンおよび前記第２の螺旋構造の最内から２番目のターンに配置された少なくとも３つの導電性アセンブリを更に含む請求項１または２に記載の無線装置。
同じ導電性アセンブリ内のそれぞれの２つの隣接する金属コネクタ間の距離は実質的に等しい請求項３に記載の無線装置。
前記第１の金属線は、分離線を更に含み、前記分離線は、前記第１の螺旋構造から分離される請求項１または２に記載の無線装置。
前記分離線は長尺状の構造を有し、前記第１の螺旋構造の最内ターンは、端子部を有し、前記端子部の延伸方向は、前記分離線の延伸方向と異なる請求項５に記載の無線装置。
前記第１の螺旋構造は、順次に前記第２の螺旋構造および前記分離線を介して前記第１の接続部材に結合される請求項５に記載の無線装置。
前記第１の接続部材の長さは、前記第２の螺旋構造の各ターンの幅の総和よりも大きい請求項１または２に記載の無線装置。
前記第２の金属線は、複数の直線部と複数の湾曲部を含み、前記第１の接続部材は、前記湾曲部の一部を切断する請求項１または２に記載の無線装置。
前記第１の接続部材は前記第２の螺旋構造の一部を切断しない請求項１または２に記載の無線装置。
前記第１の接続部材は、前記第２の螺旋構造の前記最内ターンを切断しない請求項１０に記載の無線装置。
前記第１の螺旋構造の最内ターンの幅は前記第１の螺旋構造の最外ターンの幅より狭い請求項１または２に記載の無線装置。
前記第１の螺旋構造は、前記最内ターンと前記最外ターンの間に配置された中間ターンを有し、第１のスリットは、前記中間ターンに形成され、前記第１のスリットは、前記中間ターンを左側部分と右側部分に分割し、前記左側部分または前記右側部分の幅は、前記第１の螺旋構造の前記最内ターンの幅より小さい請求項１２に記載の無線装置。
前記第１の螺旋構造の各連続するターンの幅は、前記最内ターンから前記最外ターンに向かって徐々に増加する請求項１３に記載の無線装置。
前記第１の螺旋構造は、複数の直線部と複数の湾曲部を含み、各湾曲部の幅は、それに接続された前記直線部の幅より大きい請求項１または２に記載の無線装置。
前記第１の金属線は、前記湾曲部にそれぞれ形成された複数のスリットを有する請求項１５に記載の無線装置。
前記第１の螺旋構造の最内ターンの端部に接続された電気接続部を更に含む請求項１または２に記載の無線装置。
前記第２の螺旋構造の最内から２番目のターンに接続された第１の接続部材、および
前記第２の螺旋構造の最内ターンに接続された電気接続部を更に含む請求項１または２に記載の無線装置。
前記第２の螺旋構造の最内から２番目のターンに接続された第１の接続部材を更に含み、前記第１の面に垂直な方向から見たとき、前記第１の螺旋構造の最内ターンと前記第２の螺旋構造の最内から２番目のターンが部分的に重なる請求項１または２に記載の無線装置。
第２のコイルを更に含み、前記第２のコイルは、
前記第１の面に配置され、前記第１の金属線を囲む第３の金属線、および
前記第２の面に配置され、前記第２の金属線を囲む第４の金属線を含み、
前記第１のコイルは近距離無線通信帯域で動作し、且つ前記第２のコイルは電力伝送の送信端末または受信端末として動作する請求項１または２に記載の無線装置。