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WO2017023058A2 - 밴드에 연성 반도체 패키지가 탑재되는 웨어러블 스마트 기기 - Google Patents

밴드에 연성 반도체 패키지가 탑재되는 웨어러블 스마트 기기 Download PDF

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WO2017023058A2
WO2017023058A2 PCT/KR2016/008431 KR2016008431W WO2017023058A2 WO 2017023058 A2 WO2017023058 A2 WO 2017023058A2 KR 2016008431 W KR2016008431 W KR 2016008431W WO 2017023058 A2 WO2017023058 A2 WO 2017023058A2
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band
flexible
smart device
main body
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이혁
송기홍
정준희
윤성식
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Individual
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    • H—ELECTRICITY
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    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/62—Means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts or for holding them in engagement
    • H01R13/627—Snap or like fastening
    • H01R13/6275—Latching arms not integral with the housing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R2107/00—Four or more poles
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/10—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
    • H02J50/12—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling of the resonant type
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/40—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using two or more transmitting or receiving devices
    • H02J50/402—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using two or more transmitting or receiving devices the two or more transmitting or the two or more receiving devices being integrated in the same unit, e.g. power mats with several coils or antennas with several sub-antennas
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other DC sources, e.g. providing buffering
    • H02J7/345—Parallel operation in networks using both storage and other DC sources, e.g. providing buffering using capacitors as storage or buffering devices
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/80—Services using short range communication, e.g. near-field communication [NFC], radio-frequency identification [RFID] or low energy communication

Definitions

  • the present invention relates to a wearable smart device in which a flexible semiconductor package is mounted in a band for high capacity and high specification function. More specifically, in a smart watch or a smart computer system worn on a wrist to ensure mobility, a conventional smart watch or a smart computer system can be used. It is difficult to realize multi-function high capacity due to the built-in function module, but it is designed to replace each auxiliary module in the band by packing unit, but according to the user's purpose of use, health care and fitness
  • the present invention relates to a wearable smart device whose scalability is greatly improved by selecting and arranging it for a purpose such as study, life, office, game, or music.
  • Such smart watches have the advantage of providing mobility and convenience.
  • the display area is small and the volume of the main body is so small that it is possible to simply check the time or make simple telephone or other data communication, and there is a problem in that the function and capacity are considerably limited.
  • the device required for the smart watch may include various electronic circuit elements.
  • Such electronic circuit elements may be integrated into a semiconductor substrate called a semiconductor chip or die.
  • Semiconductor chip packages are employed in electronic products such as computer or mobile devices or data storage.
  • the present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, the object of the present invention is a wearable smart device having a semiconductor package structure does not interfere with the function even if bent or bent according to the mobility requirements of the smart device To provide.
  • Another object of the present invention is to provide a wearable smart device in which various modules having different functions according to a user's purpose can be packaged and selectively mounted.
  • Still another object of the present invention is to provide a wearable smart device that can compensate for this by using wireless data communication or wireless charging technology in a smart device requiring a high capacity such as a memory module or a battery module.
  • the wearable smart device of the present invention is equipped with a main body on which the main module is mounted, one or more auxiliary modules, selectively detachable from the main body, a polymer material or rubber And a band bent by being molded of a material, a connector for electrically connecting the body and the band, and a coupler for physically connecting the body and the band.
  • the wearable smart device of the present invention includes a main body on which the base module is mounted, a band electrically connected to and bent with the main body, and an auxiliary module of each function selectively mounted on the band in a prefabricated manner.
  • the wearable smart device of the present invention comprises a main body on which the base module is mounted, a band integrally connected and bent to the main body, and a flexible semiconductor package to be embedded in the band and electrically connected to the base module.
  • An auxiliary module connected thereto, wherein the flexible semiconductor package comprises: a flexible PCB including a flexible wiring pattern, a semiconductor die stacked on the flexible PCB, and connected to the flexible PCB using wire bonding or flip chip bonding; And a flexible mold protecting the flexible semiconductor die.
  • the conventional wearable band is manufactured by inserting all modules and memories in the main body, but there is a clear limitation in implementing multifunctional high capacity due to spatial limitations, but in the present invention, a module in the band is inserted in the band instead of the main body, and is convenient for the user.
  • a module in the band is inserted in the band instead of the main body, and is convenient for the user.
  • the main battery of the main body can be equipped with a secondary battery in the band to have the expandability of the battery, even if the main battery is exhausted can operate the wearable band using the battery in the band, inserting the wireless charging module in the band This allows charging via a wireless charger without a separate charging cable.
  • the flexible substrate when the device is manufactured using a flexible substrate instead of a rigid substrate and a package process is performed, the flexible substrate may be wound on a supply roll, and the flexible substrate may be wound while winding the substrate. Since the wiring pattern can be formed on the substrate, mass production by a roll-to-roll process is possible.
  • FIG. 1A and 1B are perspective views each showing a configuration of a band replaceable wearable smart device according to the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing the configuration of a flexible semiconductor package according to the present invention.
  • Figure 3 is a perspective view showing a flexible band connected to a plurality of block types according to the present invention.
  • FIG. 4 is an exemplary view showing an example of a game band, an office band, and a music band according to the present invention.
  • Figure 5 is a perspective view showing the configuration of the module replaceable wearable smart device according to the present invention.
  • FIG. 6 is a perspective view showing the configuration of a band-independent wearable smart device according to the present invention.
  • Figure 7 is a perspective view showing the configuration of the band fixed wearable smart watch according to the present invention.
  • 8A and 8B are a perspective view and a cross-sectional view of an embodiment in which a COB package and an electric double layer capacitor are vertically arranged in a wirelessly rechargeable battery according to the present invention.
  • 9A and 9B are a perspective view and a cross-sectional view of an embodiment in which a COB package and an electric double layer capacitor are horizontally arranged in a wirelessly rechargeable battery according to the present invention.
  • FIG. 10 is a perspective view showing a configuration of a band divided into a plurality of blocks according to the present invention.
  • FIG. 11 is a perspective view showing the configuration of a smart watch including a replaceable band according to the present invention.
  • FIG. 12 is a perspective view showing a configuration of an independent band according to the present invention.
  • FIG. 13 is a state diagram of wireless charging according to the present invention.
  • Embodiments described herein will be described with reference to plan and cross-sectional views, which are ideal schematic diagrams of the invention. Therefore, the shape of the exemplary diagram may be modified by manufacturing techniques and / or tolerances. Accordingly, the embodiments of the present invention are not limited to the specific forms shown, but also include changes in forms generated according to manufacturing processes. Thus, the regions illustrated in the figures have schematic attributes, and the shape of the regions illustrated in the figures is intended to illustrate a particular form of region of the device and is not intended to limit the scope of the invention.
  • the semiconductor package may be modularized and detached to the main body in a state where it is mounted on a band, or the semiconductor package may be unit-packed in a rubber pack and selectively mounted on a band connected integrally to the main body, or may be configured as an independent band spaced apart from the main body. Can be.
  • FIG. 1A and 1B are conceptual views illustrating a configuration of a band replaceable wearable smart device according to the present invention.
  • 1A shows a configuration in which the main body and the band are separated
  • FIG. 1B shows a configuration in which the main body and the band are physically connected after being electrically connected.
  • the band replaceable wearable smart device 100 may replace the band 120 itself from the main body 110, and the band 120 may have various functions.
  • the module can be mounted. Therefore, the band 120 on which the module of each function is mounted may be detachable from the main body 110. That is, the band 120 of each function may be selectively coupled to the main body 110.
  • the band replaceable wearable smart device 100 includes a main body 110 on which the basic module 102 is mounted, and each auxiliary module 112a, 112b, 112c, 112d, and 112e are mounted and selectively detached from the main body 110.
  • Bend or elastic band 120, a connector 130 for electrically connecting the body 110 and the band 120, and a coupler 140 for physically connecting the body 110 and the band 120 Can be.
  • the base module 102 includes a conventional semiconductor package for operating a display or a communication or other smart device. Accordingly, the basic module 102 of the main body may include all modules that enable the operation of a smart phone, a personal digital assistant, a handheld PC, a mobile phone, or similar smart device. .
  • Each auxiliary module 112a-112e cooperates with the base module 102 to enhance the function of the base module 102.
  • the auxiliary modules 112a to 112e may include a memory device or a non-memory device. It may include a battery (battery). It may include a camera. It may include a speaker. LED or laser lighting may be included.
  • the ECG sensor may further include an ECG other sensor module, a GPS receiving module, a micro SD slot, an auxiliary display module for further extending the display of the basic module 102, and the like.
  • the ECG sensor may be utilized in biometric technology using an electrocardiogram (Electrocardiogram) of the biological signal.
  • an ECG sensor configured of a bioelectrode may be installed in the band 120.
  • auxiliary modules 112a to 112e may be configured of the flexible semiconductor package 10.
  • the flexible semiconductor package 10 is laminated on the flexible PCB 14 using the flexible PCB 14 and the adhesive member 16 including the flexible wiring pattern 12 and the conductive member 18 on the flexible PCB 14.
  • One or more flexible semiconductor dies 20 that are wire bonded or flip chip bonding, and a flexible mold 22 that protects the flexible semiconductor die 20.
  • Flexible PCB 14 may be bent or bent. It can even be folded.
  • the flexible substrate 14 may be formed of a polymer material.
  • flexible substrates are typically polyimide (PI), polyester, polyethylene napthalate (PEN), Teflon, polyethylene terephthalate (PET) or other polymers It can be formed into).
  • the flexible wiring pattern 12 is formed on the flexible PCB 14 to be electrically connected to the conductive member 18.
  • the flexible wiring pattern 12 may be formed of a flexible conductive film including copper (Cu), titanium (Ti), aluminum (Al), or a metal alloy of a flexible material.
  • the flexible wiring pattern 12 may include conductive metal wirings formed through deposition (Depo) and etching (etch) by a lithography method, but may be formed by printing conductive ink by a printing method for more flexibility. It may include conductive metal wiring.
  • the flexible wiring pattern when a portion of the substrate is removed by laser etching (scribing or cutting) on a polyimide (PI) substrate and then a conductive metal is deposited to form a wiring pattern, the deposition and etching are repeated.
  • the metal wiring is first formed on the rigid substrate, the curable polymer is coated and cured on the rigid substrate, and then the rigid substrate is physically removed to remove the polyimide.
  • substrate can be manufactured.
  • the flexible semiconductor die 20 may include a memory device or a logic device. Such devices are integrated on a silicon substrate, but the thickness of the silicon substrate does not exceed several tens of micrometers so that it can be bent.
  • the flexible semiconductor die 20 may have a structure in which one or more chips are stacked using the adhesive member 16.
  • the adhesive member 16 may include a polymer material having excellent adhesion. Even if the flexible PCB 14 is bent or bent, the separation or separation between the flexible PCB 14 and the flexible semiconductor die 20 does not occur, and compared with the rigid substrate so that it can be more stably combined. Strong adhesion materials are required.
  • the flexible mold 22 may be formed of a material that is bent or bent.
  • the flexible mold 22 may include a material that can provide stress. It may include a polymer, a rubber, or an elastomer. Or polyimide.
  • the flexible semiconductor die 20 or the flexible semiconductor package 10 may be stretched.
  • the flexible wiring pattern 12 formed on the flexible PCB 14 is no longer cut or peeled from the flexible PCB 14 due to contact fail. This is because it cannot function as a semiconductor element.
  • the band 120 is replaceable.
  • the coupler 140 connecting the main body 110 and the band 120 may be disassembled, and the connector 130 may be separated to remove the band 120.
  • the band 120 may be bent by coupling a plurality of rigid bands through hinge pins or hinges.
  • the rigid bands are connected in a block-type, and each of the block bands is designed to be rotatable at an angle to realize a bent band. That is, the band 120 may be bent or bent as much as it is not ductile.
  • the band 120 may exhibit elasticity through an integral flexible band.
  • the bent or folded band 120 may be formed of a flexible polymer or rubber. It may be formed of polyimide in the polymer. When the flexible band is formed of such a material, even if the flexible band is bent, tensile stress or compressive stress is applied to the semiconductor package or the semiconductor die so as not to be damaged.
  • each band 120 may be prepared for each use to meet the needs of the user.
  • each band 120 can be used for healthcare, fitness, learning, living, office, games, music, and the like.
  • the gaming band may include a plurality of battery modules, a memory module, a camera module, and a speaker module in consideration of the high battery consumption.
  • the office band may include a battery module, a memory module, a laser point module, a power button button module, and an LED module.
  • the music band may include a plurality of memory modules, a battery module, an LED module, and a speaker module.
  • the connector 130 is installed at one side of the first connector and the main body 110 installed at one side of the band 120 so that the band 120 is electrically connected to the main body 110.
  • a second connector For example, it can be divided into 4 pin male type and female type.
  • the basic module 102 of the main body 110 and the auxiliary modules 112a to 112e of the band 120 may communicate with each other by wire.
  • the wired communication using the connector 130 is described as an example.
  • the communication between the main module 102 and the sub-modules 112a to 112e may be omitted through wireless communication. Can be performed.
  • the coupling depth of the connector can be deepened for stable connecting, and the connector 130 coupling portion may be silicone or rubber molded for waterproofing.
  • the coupler 140 includes a first coupler installed at one side of the band 120 and a second coupler provided at one side of the body so that the band 120 is not separated from the body 110 arbitrarily.
  • the ring can be hooked up to secure it.
  • it can be designed to be detachable using a stopper or spring. There is no restriction on the type of join.
  • the band is fixedly coupled to the main body, but modules of various functions may be interchangeably mounted on the band. Therefore, the module of each function can be attached to the band.
  • FIG. 5 shows a configuration of a module replaceable wearable smart device according to the present invention.
  • the module replaceable wearable smart device 200 includes a main body 210 on which the basic module 202 is mounted, a bend band 220 electrically connected to the main body 210, and a band 220.
  • the auxiliary modules 212a, 212b, 212c, 212d, and 212e are unit-packed in a polymer pack or a rubber pack (not shown), and the band is provided with a mounting groove (not shown) on which the rubber pack is mounted. At this time, the depth of the mounting groove can be deepened for stable mounting, and the silicone or rubber molding process may be performed so that water does not penetrate the surrounding area of the mounting groove.
  • the mounting groove may include a plurality of connection terminals (not shown) for electrically connecting the auxiliary modules 212a, 212b, 212c, 212d, and 212e to the base module 202.
  • the rubber pack may be formed of a flexible polymer, rubber or other elastomer. It may be formed of polyimide in the polymer. When the rubber pack is molded from such a material, even if the rubber pack is bent, tensile stress or compressive stress is applied to the internal chip of the semiconductor package, thereby preventing damage.
  • the wearable smart device according to the third embodiment of the present invention is provided with an independent band separately from the main device, and the independent band can transmit wireless data and wireless power through local area communication with the main body of the main device.
  • the main device and the independent band may be spaced apart from the same wrist, or the main device may be installed in the left hand and the independent band in the right hand, respectively.
  • FIG. 6 shows a configuration of a band-independent wearable smart device according to the present invention.
  • the band-independent wearable smart device 300 includes a main device 100 and 200 including a main body 110 and 120 and a main band 210 and 220, and a main device 100 and 200. And an independent band 320 capable of wireless data transmission through short-range communication and battery charging through wireless power transmission.
  • Independent band 320 includes independent modules 312a, 312b, 312c, 312d, 312e.
  • Independent band 320 may be of a flexible, retractable closed ring type.
  • the independent band 320 may be made of a polyimide material as described above.
  • the independent modules 312a to 312e of the independent band 320 have various communication functions, such as communication through a mobile communication network or in particular, short-range wireless communication, thereby enabling wireless data communication, a Bluetooth module, an infrared communication module, and a Zigbee module. And the like, and can perform real-time data communication with the basic modules 102 and 202 or the auxiliary modules 112a to 112e of the main body 110 and 120 including the wireless communication module. Or wireless power transmission.
  • the WPC Wireless Power Consortium
  • the NFC Near Field Communication
  • the WPC Wireless Power Consortium
  • the NFC Near Field Communication
  • WPC Wireless Power Consortium
  • NFC Near Field Communication
  • the wireless charger when the WPC or other wireless charging module is attached to one of the auxiliary modules 112a and 212a or the independent module 312a, the wireless charger can be charged without a separate charging cable.
  • the band integrated wearable smart device of the present invention may be configured as a body unit to ensure watertightness or waterproofness without band replacement.
  • the band integrated or fixed wearable smart device may include a main body on which the main module is mounted, a flexible band integrally connected to the main body, and an auxiliary module embedded in the band and electrically connected to the main module.
  • the flexible band is integrally connected to the main body and electrically connected through the connector, but can be permanently connected without being detached.
  • the wearable smart watch 1100 includes a main body 1110 on which the basic module 1102 is mounted, and a bent or stretchable band 1120.
  • the band 1120 is equipped with a battery 1112 for supplying power to the base module 1110.
  • the battery 1112 is also characterized in that it is flexible with the band 1120.
  • the base module 1102 includes a conventional semiconductor package for operating a display or communication or other smart watch.
  • the basic module 1102 of the main body 1110 includes all modules that enable the operation of smart devices such as smartphones, personal digital assistants, handheld PCs, mobile phones and similar functions. can do.
  • the battery 1112 may be applied with WPC technology for wireless power transmission. Since the smart watch 1100 is used while worn on the wrist, the watertightness of the smart watch 1100 should be substantially guaranteed. To charge a wired cable, the port for the charging jack must be open, but the port is a barrier to waterproofing. Therefore, the port is omitted and wireless charging is implemented in the wearable smart watch 1100 for watertightness.
  • the battery 1112 of the present invention includes a capacitor module for storing electrical energy generated by the wireless charging receiving module 1114 and the wireless charging receiving module 1114 that receive electromagnetic waves from a wireless charging transmission module (not shown). 1116).
  • the wireless charging receiving module 1114 may be provided in the form of a COB package.
  • the IC chip 1012 and the antenna tag 1014 are integrally formed in a chip on board (COB) type.
  • the COB package 1010 may be formed by stacking at least two or more COB sheets in order to increase an operating frequency.
  • the COB package 1010 includes a flexible substrate 1016, an antenna tag 1014 formed on the flexible substrate 1016, and a protective member 1018 having insulation and adhesiveness to protect the antenna tag 1014. do.
  • the antenna tag 1014 is an annular coil of a circle or square shape, and may receive electromagnetic waves that are wirelessly output at a frequency of approximately 150 KHz from a wireless charging transmission module (not shown) of the charger.
  • the IC chip 1012 may include a rectifier, a regulator, a modulator, and an MCU for effective wireless charging.
  • One side of the antenna tag 1014 may be formed with a bonding layer bonded to the capacitor module 116.
  • Flexible substrate 1016 may be flexibly designed to bend or fold.
  • the flexible substrate 1016 may be formed of a polymer material.
  • PI polyimide
  • PEN polyethylene naphthalate
  • PET polyethylene terephthalate
  • the capacitor module 1116 may be a secondary battery capable of repeated charging and discharging or may include an electric double-layer capacitor (EDLC) capacitor made of carbon material.
  • EDLC electric double-layer capacitor
  • the capacitor in order to apply the capacitor to the band 1120 having a large surface area and a thin thickness, it is preferable that an electric double layer capacitor 1030 having an activated carbon electrode disposed therebetween is used. Furthermore, the electric double layer capacitor 1030 is advantageous to implement the flexible band 1120.
  • the electric double layer capacitor 1030 is provided on the flexible substrate 1032 and covers the side surfaces of the pair of electrodes 1036 and 1036 disposed up and down with the insulating separator 1034 interposed therebetween to cover the capacitor.
  • An insulator 1038 partitioned into units, and a pair of conductive metal covers 1042 that perform a current collecting function and cover the top and bottom of the electrode 1036 by a conductive binder.
  • the electrode 1036 may be an activated carbon electrode into which an electrolyte has penetrated.
  • the separator 1034 may be a polypropylene or other porous material capable of ion permeation.
  • As the insulator 1038 glass having excellent insulation may be used.
  • the metal cover 1042 may be made of aluminum foil having excellent current collecting property and flexible aluminum foil.
  • the flexible substrate 1032 may be flexibly designed to bend.
  • Polymer films can be used.
  • Polyethylene naphthalate (PEN) or polyethylene terephthalate (PET) is flexible and suitable for flexible substrate 1032.
  • the flexible substrate 1016 of the COB package 1010 and the flexible substrate 1032 of the electric double layer capacitor 1030 may be used substantially the same.
  • FIGS. 9A and 9B a structure in which the COB package 1010 and the electric double layer capacitor 1030 are stacked up and down as shown in FIGS. 9A and 9B is advantageously arranged as shown in FIGS. 8A and 8B. That is, the band 1120 may naturally bend or bend about the flexible region by arranging the rigid region and the flexible region repeatedly.
  • a plurality of rigid bands may be coupled and bent through hinge pins or hinges.
  • the rigid bands are connected in a block-type, and each of the block bands is designed to be rotatable at an angle to realize a bent band.
  • the band 1120 may be bent or bent as much as it is not ductile.
  • the band 1120 described above is replaceable.
  • the band 1120 itself is replaceable from the main body 1110, and a plurality of batteries 1112 are mounted on the band 1120, and the band 1120 on which the battery 1112 is mounted can be detached from the main body 1110. have.
  • the smart watch 1100 of the present invention includes a connector 1130 for electrically connecting the main body 1110 and the band 1120 in addition to the main body 1110 and the band 1120, and the main body 1110 and the band 1120.
  • a connector 1130 for electrically connecting the main body 1110 and the band 1120 in addition to the main body 1110 and the band 1120, and the main body 1110 and the band 1120.
  • the connector 1130 may be configured as a pair of protruding and recessed connectors such that the band 1120 is electrically connected to the main body 1110. Using the connector 1130, the battery 1112 of the band 1120 may provide power to the base module 1102 of the main body 1110. In this case, the connector 1130 may be treated with silicon or rubber molding for waterproofing.
  • Coupler 1140 may be configured with a pair of hooks such that band 1120 is not arbitrarily separated from body 1110.
  • the band 1120 when the band 1120 is coupled to the left and right pairs using a buckle, the bands 1120a and 1120b are fastened from both sides of the main body 1110 to both sides, so that one side band 1120a is connected to the main body 1110 and the connector 1130.
  • the power When electrically connected through the power supply, the power is still provided even when the other band 1120b is removed from the main body 1110. Therefore, when the battery 1112 is replaced, the power may be maintained through the one band 1120a. Not required.
  • the band 1120 may exhibit elasticity through an integral flexible band.
  • the bent or folded band 1120 may be formed of a flexible polymer or rubber. It may be formed of polyimide in the polymer. When the flexible band is formed of such a material, even if the flexible band is bent, tensile stress or compressive stress is applied to the semiconductor package or the semiconductor die so as not to be damaged.
  • the smart watch 1100 can be designed to be provided with a spare battery band, and can be replaced with the use band after charging.
  • the battery 1112 may be consumed a lot. In this case, it is necessary to supply power through a separate independent band 1320.
  • the independent band 1320 is configured separately from the main smart watch 1100, and the independent band 1320 is formed with the main body 1110 or the band 1120 of the main smart watch 1100. It can be designed to be fastened.
  • the band-independent wearable smart device 1300 is installed at one side of the main smart watch 1100 and the smart watch 1100 including the main body 1110 and the band 1120, and the main body 1110. ) Or an independent band 1320 coupled to the band 1120.
  • Independent band 1320 includes one or more batteries 1112.
  • Independent band 1320 may be of a flexible, retractable closed ring (loop) type.
  • the independent band 1320 may be made of a polyimide material as described above.
  • the independent band 1320 may be charged using the charger P.
  • the power may be applied by fastening to the main smart watch 1100 as shown in FIG. 6.
  • the technical concept of the present invention is to implement a high-capacity high-wear wearable smart device by mounting a battery in a band and extending a communication module or a data processing module in a main body on which the battery is mounted.
  • a communication module or a data processing module in a main body on which the battery is mounted.
  • the smart device of the present invention may be applied to health care, fitness, learning, life, office, game, or music according to a user's purpose of use. Can be used.

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Abstract

본 발명의 웨어러블 스마트 기기는 기본 모듈이 탑재되는 본체, 하나 이상의 보조 모듈이 탑재되고, 상기 본체와 선택적으로 탈부착 되며, 폴리머 재질이나 고무 재질로 성형됨으로써 휘어지는 밴드, 상기 본체와 상기 밴드를 전기적으로 연결하는 커넥터, 및 상기 본체와 상기 밴드를 물리적으로 연결하는 커플러를 포함한다. 이와 같은 본 발명의 구성에 의하면, 고용량 고사양 스마트 기기를 실현할 수 있다.

Description

밴드에 연성 반도체 패키지가 탑재되는 웨어러블 스마트 기기
본 발명은, 고용량 고사양 기능 구현을 위하여 밴드에 연성 반도체 패키지가 탑재되는 웨어러블 스마트 기기에 관한 것으로, 더 구체적으로 이동성을 보장하기 위하여 손목에 착용하는 스마트 워치 혹은 스마트 컴퓨터 시스템에 있어서 기존에는 본체 내에 모든 기능의 모듈이 내장됨으로써 공간적 제약이 따르고 다기능 고용량 구현이 곤란하였으나, 각 보조 모듈을 단위 포장하여 밴드 내에 교환할 수 있도록 설계하되, 사용자의 이용 목적에 따라 헬스 케어(Health care), 피트니스(Fitness), 학습(Study), 생활(Life), 사무(Office), 게임(Game), 혹은 음악(Music) 용도에 맞게 맞춤형으로 선택 배치함으로써 확장성이 크게 개선되는 웨어러블 스마트 기기에 관한 것이다.
최근 전자 제품이 소형화되어 손목이나 와이셔츠 소매 끝과 같이 접근성이 좋은 곳에 착용할 수 있는 시계 형태의 스마트 워치가 출시되고 있다.
이와 같은 스마트 워치는 이동성과 편의성을 제공하는 장점이 있다. 하지만, 디스플레이 면적이 작고 본체 부피가 워낙 작아 단순히 시간 확인이나 간단한 전화 기타 데이터 통신이 가능할 뿐, 기능 및 용량에 상당한 제약이 따르는 문제점이 있다.
한편, 스마트 워치에 요구되는 소자는 다양한 전자 회로 요소들을 포함할 수 있다. 이러한 전자 회로 요소들은 반도체 칩(chip) 또는 다이(die)로 불리는 반도체 기판에 집적될 수 있다. 반도체 칩 패키지(package)는 컴퓨터(computer)나 모바일(mobile) 기기 또는 데이터 스토리지(data storage)와 같은 전자 제품에 채용되고 있다.
그런데, 스마트 워치와 같이 전자 제품의 이동성에 대한 요구가 증대됨에 따라 구부리거나 휠 수 있는 적층 패키지(stack package) 구조에 대한 관심이 증대되고 있다.
이동성이 요구되는 안경 형태와 같이 얼굴에 착용하거나, 또는 시계나 팔찌와 같은 형태로 손목에 착용하는 형태로 입을 수 있는 전자 제품(wearable electronics)에 대한 관심이 증대됨에 따라, 전자 제품에 구부리거나 휘어질 수 있는 플렉시블 특성이 요구되고 있다.
따라서 본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 스마트 기기의 이동성 요구에 따라 휘거나 구부려도 기능에 지장을 주지 않는 반도체 패키지 구조를 가지는 웨어러블 스마트 기기를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 사용자의 목적에 따라 기능을 달리하는 다양한 모듈이 단위 포장되어 선택적으로 탑재될 수 있는 웨어러블 스마트 기기를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 메모리 모듈이나 배터리 모듈과 같이 고용량이 요구되는 스마트 기기에서 무선 데이터 통신이나 무선 충전 기술을 이용하여 이를 보완할 수 있는 웨어러블 스마트 기기를 제공하는 것이다.
전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명의 웨어러블 스마트 기기는 기본 모듈이 탑재되는 본체, 하나 이상의 보조 모듈이 탑재되고, 상기 본체와 선택적으로 탈부착 되며, 폴리머 재질이나 고무 재질로 성형됨으로써 휘어지는 밴드, 상기 본체와 상기 밴드를 전기적으로 연결하는 커넥터, 및 상기 본체와 상기 밴드를 물리적으로 연결하는 커플러를 포함한다.
본 발명의 다른 특징에 의하면, 본 발명의 웨어러블 스마트 기기는 기본 모듈이 탑재되는 본체, 상기 본체와 전기적으로 연결되고 휘어지는 밴드, 및 조립식으로 상기 밴드에 선택적으로 탑재되는 각 기능의 보조 모듈을 포함한다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 본 발명의 웨어러블 스마트 기기는 기본 모듈이 탑재되는 본체, 상기 본체에 일체로 연결되고 휘어지는 밴드, 연성 반도체 패키지로 구성됨으로써 상기 밴드에 내장되고 상기 기본 모듈과 전기적으로 연결되는 보조 모듈을 포함하며, 상기 연성 반도체 패키지는, 연성 배선 패턴을 포함하는 연성 PCB, 상기 연성 PCB 상에 적층되고, 상기 연성 PCB에 와이어 본딩이나 플립칩 본딩을 이용하여 연결되는 반도체 다이, 및 상기 연성 반도체 다이를 보호하는 연성 몰드를 포함한다.
위에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 구성에 의하면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.
첫째, 종래의 웨어러블 밴드는 본체 내 모든 모듈과 메모리를 삽입하여 제작되었으나 이는 공간적인 제한이 있어 다기능 고용량을 구현하는데 뚜렷한 한계가 있었지만 본 발명의 경우 본체가 아닌 밴드 내 모듈이 삽입되고, 사용자의 편의에 맞게 탈부착 형식으로 활용함으로써 보다 많은 모듈을 활용하여 사용자의 이용 목적과 특성에 맞도록 선택할 수 있어 종래 기능을 확장할 수 있다.
가령, 본체의 기본 배터리 외에 밴드 내에 보조 배터리를 장착하여 배터리에 대한 확장성을 가질 수 있어 기본 배터리가 다 소진되어도 밴드 내 배터리를 사용하여 웨어러블 밴드를 작동시킬 수 있으며, 밴드 내 무선 충전 모듈을 삽입함으로써 별도의 충전 케이블이 없이 무선 충전기를 통해 충전이 가능하다.
둘째, 이와 같이 경성(rigid) 기판 대신 연성(flexible) 기판을 사용하여 소자를 제조하고 패키지 공정을 수행하게 되면, 유연 기판을 공급 롤에 권취할 수 있고, 공급 롤에 권취되는 기판을 권출하면서 유연 기판 상에 배선 패턴을 형성할 수 있기 때문에, 롤-투-롤(roll-to-roll) 공정에 의한 대량 생산이 가능하다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명에 의한 밴드 교체형 웨어러블 스마트 기기의 구성을 각각 나타내는 사시도.
도 2는 본 발명에 의한 연성 반도체 패키지의 구성을 나타내는 단면도.
도 3은 본 발명에 의한 다수 블록 타입으로 연결되는 연성 밴드를 나타내는 사시도.
도 4는 본 발명의 의한 게임용 밴드, 사무용 밴드, 및 음악용 밴드의 사례를 나타내는 예시도.
도 5는 본 발명에 의한 모듈 교체형 웨어러블 스마트 기기의 구성을 나타내는 사시도.
도 6은 본 발명에 의한 밴드 독립형 웨어러블 스마트 기기의 구성을 나타내는 사시도.
도 7은 본 발명에 의한 밴드 고정형 웨어러블 스마트 워치의 구성을 나타내는 사시도.
도 8a 및 도 8b는 본 발명에 의한 무선 충전 가능한 배터리에서 COB 패키지와 전기이중층 커패시터가 수직 배열되는 실시예의 사시도 및 단면도.
도 9a 및 도 9b는 본 발명에 의한 무선 충전 가능한 배터리에서 COB 패키지와 전기이중층 커패시터가 수평 배열되는 실시예의 사시도 및 단면도.
도 10은 본 발명에 의한 다수 블록으로 분할되는 밴드의 구성을 나타내는 사시도.
도 11은 본 발명에 의한 교체형 밴드를 포함하는 스마트 워치의 구성을 나타내는 사시도.
도 12는 본 발명에 의한 독립 밴드의 구성을 나타내는 사시도.
도 13은 본 발명에 의한 무선 충전의 사용 상태도.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해 질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려 주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 도면에서 층 및 영역들의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장된 것일 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 개략도인 평면도 및 단면도를 참고하여 설명될 것이다. 따라서 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 따라서 도면에서 예시된 영역들은 개략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이고, 발명의 범주를 제한하기 위한 것은 아니다.
이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 밴드에 연성 반도체 패키지가 탑재되는 웨어러블 스마트 기기의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
본 발명은 반도체 패키지를 모듈화 하여 밴드에 탑재한 상태에서 본체에 탈부착하거나, 반도체 패키지를 고무 팩으로 단위 포장하고 본체에 일체로 연결되는 밴드에 선택적으로 탑재하거나 혹은 본체와 이격되게 독립 밴드로 구성할 수 있다.
이때, 반도체 패키지가 휘어지면 PCB 및 반도체 다이에 국부적으로 인장 응력이나 압축 응력이 작용하여 PCB에 포함된 배선 패턴이 손상되거나 반도체 다이가 박리되는 문제점이 발생하기 때문에, 반도체 패키지는 연성 PCB, 연성 PCB 상에 적층되고 연성 PCB에 와이어 본딩 혹은 플립칩 본딩 되는 하나 이상의 연성 반도체 다이, 및 연성 반도체 다이를 보호하는 연성 몰드로 구성될 필요가 있다.
<제1실시예>
도 1a 및 도 1b는 본 발명에 의한 밴드 교체형 웨어러블 스마트 기기의 구성이 개념도로 도시되어 있다. 도 1a에는 본체와 밴드가 분리되는 구성이 나타나고, 도 1b에는 본체와 밴드가 전기적으로 연결된 후 물리적으로 연결되는 구성이 나타나 있다.
도 1a 및 도 1b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 밴드 교체형 웨어러블 스마트 기기(100)는, 본체(110)로부터 밴드(120) 자체가 교환 가능하고, 밴드(120)에는 다양한 기능의 모듈이 장착될 수 있다. 따라서 각 기능의 모듈이 탑재되는 밴드(120)를 본체(110)와 탈부착 할 수 있다. 즉, 각 기능의 밴드(120)가 본체(110)에 선택적으로 결합 될 수 있다.
밴드 교체형 웨어러블 스마트 기기(100)는, 기본 모듈(102)이 탑재되는 본체(110), 각 보조 모듈(112a, 112b, 112c, 112d, 112e)이 탑재되고 본체(110)와 선택적으로 탈부착 되는 휘어지거나 신축성 있는 밴드(120), 본체(110)와 밴드(120)를 전기적으로 연결하는 커넥터(130), 및 본체(110)와 밴드(120)를 물리적으로 연결하는 커플러(140)를 포함할 수 있다.
기본 모듈(102)은 디스플레이(Display)나 통신 기타 스마트 기기를 동작하는 통상의 반도체 패키지를 포함한다. 따라서 본체의 기본 모듈(102)은 스마트폰(smart phone), PDA(personal digital assistant), 핸드헬드(handheld) PC, 핸드폰 기타 이와 유사한 기능의 스마트 기기를 동작 가능하게 하는 모든 모듈을 포함할 수 있다.
각 보조 모듈(112a 내지 112e)은 기본 모듈(102)과 협력하여 기본 모듈(102)의 기능을 강화한다. 가령, 보조 모듈(112a 내지 112e)은 메모리 소자 혹은 비메모리 소자를 포함할 수 있다. 배터리(battery)를 포함할 수 있다. 카메라(camera)를 포함할 수 있다. 스피커(speaker)를 포함할 수 있다. LED 혹은 레이저 조명을 포함할 수 있다.
그 밖에도 심전도 기타 센서 모듈, GPS 수신 모듈, 마이크로 SD 슬롯, 기본 모듈(102)의 디스플레이를 더 확장하는 보조 디스플레이 모듈 등을 더 포함할 수 있다. 가령, 심전도 센서는 생체 신호 중 심전도(Electrocardiogram)를 이용하여 생체 인식 기술에 활용될 수 있다. 이를 위하여 생체 전극으로 구성되는 심전도 측정 센서가 밴드(120)에 설치될 수 있다.
도 2에는 연성 반도체 패키지의 구성이 단면도로 도시되어 있다. 도면을 참조하면, 보조 모듈(112a 내지 112e)은, 연성 반도체 패키지(10)로 구성될 수 있다.
연성 반도체 패키지(10)는, 연성 배선 패턴(12)을 포함하는 연성 PCB(14), 접착부재(16)를 이용하여 연성 PCB(14) 상에 적층되고 연성 PCB(14)에 도전부재(18)를 이용하여 와이어 본딩(Wire bonding) 혹은 플립칩 본딩(Flip chip bonding) 되는 하나 이상의 연성 반도체 다이(20), 및 연성 반도체 다이(20)를 보호하는 연성 몰드(22)를 포함한다.
연성 PCB(14)는 휘어지거나 구부려질 수 있다. 심지어 접을 수 있다. 이를 위하여 연성 기판(14)은 폴리머 재질로 형성될 수 있다. 가령, 연성 기판은 대표적으로 폴리이미드(polyimide : PI), 폴리에스터(polyester), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene napthalate: PEN), 테플론(Teflon), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate: PET) 또는 기타 중합체(polymeric)로 형성될 수 있다.
연성 PCB(14) 상에는 도전부재(18)와 전기적으로 연결되는 유연 배선 패턴(12)이 형성된다. 유연 배선 패턴(12)은, 연성 재질의 구리(Cu), 티타늄(Ti), 알루미늄(Al) 또는 금속 합금을 포함하여, 휘어지는 도전막을 형성할 수 있다.
이러한 유연 배선 패턴(12)은, 리소그래피 공법에 의한 증착(Depo) 및 식각(Etch)을 통하여 형성되는 전도성 금속 배선을 포함할 수 있지만, 보다 유연성을 위하여 인쇄 공법에 의한 전도성 잉크를 프린팅 하여 형성되는 전도성 금속 배선을 포함할 수 있다.
혹은, 유연 배선 패턴은, 폴리이미드(PI) 기판 상에 레이저 식각(스크라이빙 혹은 커팅)을 이용하여 기판의 일부를 제거한 다음 도전성 금속을 증착하여 배선 패턴을 형성하는 경우, 증착 및 식각을 반복함으로써 재료 소모가 많고 공정이 복잡한 단점이 있기 때문에, 경성(rigid) 기판 상에 금속 배선을 먼저 형성하고 그 위에 경화성 고분자를 코팅 경화한 다음, 경성(rigid) 기판을 물리적으로 제거하여 폴리이미드(flexible) 기판에 배선 패턴이 형성되는 유연 기판을 제조할 수 있다.
연성 반도체 다이(20)는, 메모리 소자 혹은 로직 소자를 포함할 수 있다. 이와 같은 소자들은 실리콘 기판 상에 집적되되, 휘어질 수 있도록 실리콘 기판의 두께는 수십 마이크로미터를 넘지 않는 것으로 한다. 연성 반도체 다이(20)는 접착부재(16)를 이용하여 하나 이상의 칩이 스택(stack) 되는 구조를 가질 수 있다.
접착부재(16)는, 접착력이 우수한 고분자 물질을 포함할 수 있다. 연성 PCB(14)가 휘거나 구부러지더라도, 연성 PCB(14)와 연성 반도체 다이(20) 사이에 박리 혹은 분리 현상이 발생하지 않고, 보다 안정적으로 결합될 수 있도록 경성(rigid) 기판과 비교하여 접착력이 강한 물질이 요구된다.
연성 몰드(22)는 휘어지거나 구부려지는 재질로 형성될 수 있다. 가령, 연성 몰드(22)는, 응력(stress)을 제공할 수 있는 물질을 포함할 수 있다. 폴리머(polymer)나 고무(rubber) 또는 탄성중합체(elastomer)를 포함할 수 있다. 또는 폴리이미드(poly imide)를 포함할 수 있다.
가령, 연성 반도체 다이(20) 혹은 연성 반도체 패키지(10)를 임의로 휘거나 구부리더라도 신축 가능하고, 신축에 따른 응력이 발생하더라도 응력에 따른 손상이 방지되어야 한다. 연성 반도체 패키지(10)를 구부리거나 잡아 늘렸을 때, 연성 PCB(14) 상에 형성되는 연성 배선 패턴(12)이 절단되거나 연성 PCB(14)로부터 박리되면 콘택 패일(contact fail)로 인하여 더 이상 반도체 소자로서 기능을 할 수 없기 때문이다.
밴드(120)는, 교체 가능하다. 본체(110)와 밴드(120)를 연결하는 커플러(140)를 해체하고, 커넥터(130)를 분리하여 밴드(120)를 제거할 수 있다.
도 3을 참조하면, 밴드(120)는, 다수의 경성(rigid) 밴드가 힌지 핀이나 경첩 등을 통해 결합되어 휘어질 수 있다. 경성 밴드는 블록 타입(block-type)으로 연결되고, 각 블록 밴드가 일정 각도로 회동 가능하도록 설계하여 휘어지는 밴드를 실현할 수 있다. 즉 밴드(120)는 연성이 아니더라도 얼마든지 휘어지거나 구부려질 수 있다.
다시 도 1a를 참조하면, 밴드(120)는, 일체의 연성 밴드를 통해 신축성을 나타낼 수 있다.
휘어지거나 접어지는 밴드(120)는 유연한 폴리머 재질(polymer)이나 고무 재질(rubber)로 성형될 수 있다. 폴리머 중 폴리이미드(poly imide)로 형성될 수 있다. 이와 같은 재질로 연성 밴드를 성형하게 되면, 연성 밴드가 휘어지더라도, 반도체 패키지 혹은 반도체 다이에 인장 응력이나 압축 응력이 인가되어 손상되지 않게 된다.
도 4에는 본 발명에 의한 다양한 용도의 밴드 구성이 나타나 있다. 도면을 참조하면, 각 밴드(120)는 사용자의 필요(Need)에 부응하여 용도별로 준비될 수 있다. 사용자의 목적에 따라 헬스케어용, 피트니스용, 학습용, 생활용, 사무용, 게임용, 음악용 등으로 사용될 수 있다.
도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 게임용 밴드의 경우에는 배터리가 많이 소모되는 점을 고려하여 다수의 배터리 모듈, 메모리 모듈, 카메라 모듈, 및 스피커 모듈을 포함할 수 있다.
도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 사무용 밴드의 경우에는 배터리 모듈, 메모리 모듈, 레이저 포인트 모듈, 파워포인트 버튼 모듈, LED 모듈을 포함할 수 있다.
도 4의 (c)에 도시된 바와 같이, 음악용 밴드의 경우 많은 메모리 용량이 요구되기 때문에, 다수의 메모리 모듈, 배터리 모듈, LED 모듈, 스피커 모듈을 포함할 수 있다.
다시 도 1a 및 도 1b를 참조하면, 커넥터(130)는, 밴드(120)가 본체(110)와 전기적으로 연결되도록, 밴드(120) 일측에 설치되는 제1커넥터와 본체(110) 일측에 설치되는 제2커넥터를 포함한다. 가령, 4핀의 수컷타입과 암컷타입으로 구분될 수 있다.
커넥터(130)를 이용하여 본체(110)의 기본 모듈(102)과 밴드(120)의 보조 모듈(112a 내지 112e)은 유선으로 상호 통신할 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 커넥터(130)를 이용한 유선 통신을 예로 들어 설명하고 있지만, 커넥터를 생략하거나 아니면 이와 병행하여 무선 통신을 통하여 기본 모듈(102)과 보조 모듈(112a 내지 112e) 상호간의 통신이 수행될 수 있다.
이때, 안정적인 커넥팅을 위하여 커넥터의 결합 깊이를 깊게 할 수 있고, 커넥터(130) 결합 부위에는 방수를 위하여 실리콘 혹은 고무 몰딩 처리될 수 있다.
커플러(140)는, 밴드(120)가 본체(110)로부터 임의로 분리되지 않도록 밴드(120) 일측에 설치되는 제1커플러와 본체 일측에 설치되는 제2커플러를 포함한다. 가령, 링을 고리에 걸어 고정할 수 있다. 혹은 스토퍼나 스프링을 이용하여 탈부착 되도록 설계할 수 있다. 결합 형식에는 별다른 제한을 두지 않는다.
<제2실시예>
본 발명의 다른 실시예에 의한 웨어러블 스마트 기기는 밴드는 본체에 고정 결합되지만, 밴드에 다양한 기능의 모듈이 교환 가능하게 장착될 수 있다. 따라서 각 기능의 모듈이 밴드에 탈부착될 수 있다.
도 5에는 본 발명에 따른 모듈 교체형 웨어러블 스마트 기기의 구성이 나타나 있다.
도 5를 참조하면, 모듈 교체형 웨어러블 스마트 기기(200)는, 기본 모듈(202)이 탑재되는 본체(210), 본체(210)와 전기적으로 연결되는 휘어지는 밴드(220), 및 밴드(220)에 선택적으로 탑재되는 각 기능의 보조 모듈(212a, 212b, 212c, 212d, 212e)을 포함한다.
보조 모듈(212a, 212b, 212c, 212d, 212e)은 폴리머 팩 혹은 고무 팩(도면부호 없음)에 단위 포장되고, 밴드에는 고무 팩이 탑재되는 안착 홈(도면부호 생략)이 구비된다. 이때 안정적인 탑재를 위하여 안착 홈의 깊이를 깊게 하고, 안착 홈 주변 영역에 물이 침투하지 않도록 실리콘 혹은 고무 몰딩 처리가 될 수 있다. 한편 안착 홈에는 보조 모듈(212a, 212b, 212c, 212d, 212e)을 기본 모듈(202)과 전기적으로 연결하는 복수의 접속 단자(도면부호 없음)가 포함될 수 있다.
여기서 기본 모듈(202)과 보조 모듈(212a, 212b, 212c, 212d, 212e)의 기능은 전술한 실시예와 동일하기 때문에 여기서 설명을 생략한다.
다만, 고무 팩은 유연한 폴리머(polymer)나 고무(rubber) 기타 탄성중합체(elastomer)로 성형될 수 있다. 폴리머 중 폴리이미드(poly imide)로 형성될 수 있다. 이와 같은 재질로 고무 팩을 성형하게 되면, 고무 팩이 휘어지더라도, 반도체 패키지의 내장 칩에 인장 응력이나 압축 응력이 인가되어 손상되지 않게 된다.
<제3실시예>
본 발명의 제3실시예에 의한 웨어러블 스마트 기기는 메인 기기와 별도로 독립 밴드가 구비되고, 독립 밴드는 메인 기기의 본체와 근거리 통신을 통하여 무선 데이터 전송 및 무선 전력 전송이 가능하다.
이러한 메인 기기와 독립 밴드는 동일 손목에 이격 설치되거나, 혹은 메인 기기는 왼손에 독립 밴드는 오른손에 각각 설치될 수 있다.
도 6에는 본 발명에 따른 밴드 독립형 웨어러블 스마트 기기의 구성이 나타나 있다.
도 6을 참조하면, 밴드 독립형 웨어러블 스마트 기기(300)는, 메인 본체(110, 120)와 메인 밴드(210, 220)를 포함하는 메인 기기(100, 200), 및 메인 기기(100, 200)와 근거리 통신을 통하여 무선 데이터 전송이 가능하고, 무선 전력 전송을 통하여 배터리 충전이 가능한 독립 밴드(320)를 포함한다.
독립 밴드(320)는, 독립 모듈(312a, 312b, 312c, 312d, 312e)을 포함한다. 독립 밴드(320)는 유연하고 수축 가능한 폐쇄 링 타입일 수 있다. 독립 밴드(320)는 전술한 바와 같이 폴리이미드 재질로 이루어질 수 있다.
이를 위하여 독립 밴드(320)의 독립 모듈(312a 내지 312e)에는 이동 통신망(Network)을 통한 통신이나 특히 근거리 무선 통신 등 다양한 통신 기능을 가지고 있어 무선 데이터 통신이 가능한 블루투스 모듈, 적외선 통신 모듈, 지그비 모듈 등을 포함하고 있어, 무선 통신 모듈을 구비하는 본체(110, 120)의 기본 모듈(102, 202) 혹은 보조 모듈(112a 내지 112e)과 실시간 데이터 통신할 수 있다. 또는 무선 전력 전송할 수 있다.
WPC(Wireless Power Consortium) 기술과 NFC(Near Field Communication) 기술을 사용하여 독립 밴드(320)를 이용하여 이격되는 메인 기기(100, 200)와 데이터 및 배터리 전송을 수행할 수 있다. 가령, 근거리 통신을 위하여 각 모듈에는 NFC 코일이 설치되어 데이터 송수신이 가능하고, 무선 전력 전송을 위하여 각 모듈에는 WPC 코일이 설치되어 무선 충전이 가능하다.
본 발명은 특히 보조 모듈(112a, 212a), 혹은 독립 모듈(312a) 중 어느 하나에 WPC 기타 무선 충전 모듈을 장착하게 되면, 별도의 충전 케이블 없이도 무선 충전기를 통해 충전이 가능하다.
<제4실시예>
도면에는 도시되어 있지 않지만, 본 발명의 밴드 일체형 웨어러블 스마트 기기는 밴드 교체 없이 수밀성 혹은 방수성을 확보하기 위하여 본체 일체형으로 구성할 수 있다.
밴드 일체형 혹은 고정형 웨어러블 스마트 기기는, 기본 모듈이 탑재되는 본체, 본체에 일체로 연결되는 유연성 있는 밴드, 및 밴드에 내장되고 기본 모듈과 전기적으로 연결되는 보조 모듈을 포함할 수 있다.
이와 같이 유연성 있는 밴드가 본체에 일체로 연결되고, 커넥터를 통하여 전기적으로 연결되나, 탈부착 되지 않고 영구적으로 연결될 수 있다.
< 제5실시예 >
도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 웨어러블 스마트 워치(1100)는, 기본 모듈(1102)이 탑재되는 본체(1110), 그리고 휘어지거나 신축성 있는 밴드(1120)를 포함한다. 밴드(1120)에는 기본 모듈(1110)에 전원을 공급하는 배터리(1112)가 탑재된다. 이에 배터리(1112)도 밴드(1120)와 함께 유연한 것을 특징으로 한다.
기본 모듈(1102)은 디스플레이(Display)나 통신 기타 스마트 워치를 동작하는 통상의 반도체 패키지를 포함한다. 따라서 본체(1110)의 기본 모듈(1102)은 스마트폰(smart phone), PDA(personal digital assistant), 핸드헬드(handheld) PC, 핸드폰 기타 이와 유사한 기능의 스마트 기기를 동작 가능하게 하는 모든 모듈을 포함할 수 있다.
배터리(1112)는, 무선 전력 전송을 위하여 WPC 기술이 적용될 수 있다. 스마트 워치(1100)는 손목에 착용한 상태로 사용되기 때문에, 실질적으로 수밀성이 보장되어야 한다. 유선 케이블 충전하려면 충전 잭이 들어가는 포트가 개방되어 있어야 하는데 포트는 방수에 걸림돌이다. 따라서 웨어러블 스마트 워치(1100)에는 수밀성을 위하여 포트가 생략되고 무선 충전이 구현되는 것이 바람직하다.
이에 본 발명의 배터리(1112)는, 무선 충전 송신 모듈(도시되지 않음)로부터 전자기파를 수신하는 무선 충전 수신 모듈(1114) 및 무선 충전 수신 모듈(1114)에서 생성되는 전기 에너지를 저장하는 커패시터 모듈(1116)을 포함한다.
본 발명에서 무선 충전 수신 모듈(1114)은, COB 패키지 형태로 제공될 수 있다. 가령, 본 발명의 COB 패키지(1010)는, IC 칩(1012)과 안테나 태그(1014)가 칩 온 보드(chip on board: COB) 형식으로 일체로 형성된다. COB 패키지(1010)는, 동작 주파수를 높이기 위하여 적어도 2층 이상의 COB 시트가 적층하여 형성될 수 있다.
COB 패키지(1010)는, 연성 기판(1016), 연성 기판(1016) 상부에 형성되는 안테나 태그(1014), 및 안테나 태그(1014)를 보호하기 위해 절연성과 점착성을 가지는 보호부재(1018)를 포함한다. 안테나 태그(1014)는 원이나 사각 형태의 환형 코일로서, 충전기의 무선 충전 송신 모듈(도시되지 않음)로부터 대략 150KHz의 주파수로 무선 출력되는 전자기파를 수신할 수 있다.
IC 칩(1012)은 효과적인 무선 충전을 위하여 정류기, 레귤레이터, 변조기, 및 MCU 등이 포함될 수 있다. 안테나 태그(1014)의 일측에는 커패시터 모듈(116)과 접합되는 본딩층이 형성될 수 있다.
연성 기판(1016)은, 휘어지거나 접을 수 있도록 유연하게 설계될 수 있다. 이를 위하여 연성 기판(1016)은 폴리머 재질로 형성될 수 있다. 가령, 폴리이미드(PI), 폴리에스터(polyester), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN), 테플론(Teflon), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 또는 기타 중합체(polymeric)로 형성될 수 있다.
커패시터 모듈(1116)은 반복적인 충 방전이 가능한 2차 전지이거나 카본소재의 전기이중층(Electric double-layer capacitor: EDLC) 커패시터를 포함할 수 있다. 다만, 본 발명에 있어서 표면적이 넓고 두께가 얇은 밴드(1120)에 커패시터를 적용하기 위하여, 활성탄 전극이 세퍼레이트를 사이에 두고 배치되는 전기이중층 커패시터(1030)가 사용되는 것이 바람직하다. 더욱이 유연한 밴드(1120)를 구현하기 위하여 전기이중층 커패시터(1030)가 유리하다.
전기이중층 커패시터(1030)는, 연성 기판(1032) 상에 설치되고, 절연 세퍼레이터(1034)를 사이에 두고 위아래로 배치되는 한 쌍의 전극(1036), 전극(1036)의 측면을 커버하여 커패시터를 단위로 구획하는 인슐레이터(1038), 및 집전 기능을 수행하고 도전성 바인더에 의하여 전극(1036)의 위아래를 커버하는 한 쌍의 전도성 금속 커버(1042)를 포함한다.
전극(1036)은 전해액이 침투된 활성탄 전극이 사용될 수 있다. 세퍼레이터(1034)는 이온 투과가 가능한 폴리프로필렌 기타 다공성 재료가 사용될 수 있다. 인슐레이터(1038)는 절연성이 우수한 글라스가 사용될 수 있다. 금속 커버(1042)는 집전성이 우수하고 유연한 알루미늄 호일(Aluminium foil)이 사용될 수 있다.
연성 기판(1032)은 휘어질 수 있도록 유연하게 설계될 수 있다. 고분자 필름이 사용될 수 있다. 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN) 혹은 폴리에틸렌테레프탈레이드(PET)는 유연하여 연성 기판(1032)에 적합하다.
COB 패키지(1010)의 연성 기판(1016)과 전기이중층 커패시터(1030)의 연성 기판(1032)은 실질적으로 동일하게 사용될 수 있다.
이를 위하여 도 8a 및 도 8b와 같이 COB 패키지(1010)와 전기이중층 커패시터(1030)가 상하로 적층되는 구조 보다는 도 9a 및 도 9b와 같이 좌우로 배열되는 구조가 유리하다. 즉, 경성(rigid) 영역과 연성(flexible) 영역이 반복되게 배열함으로써 연성 영역을 중심으로 밴드(1120)가 자연스럽게 휘거나 구부러질 수 있다.
도 10을 참조하면, 밴드(1120)는, 다수의 경성(rigid) 밴드가 힌지 핀이나 경첩 등을 통해 결합되어 휘어질 수 있다. 경성 밴드는 블록 타입(block-type)으로 연결되고, 각 블록 밴드가 일정 각도로 회동 가능하도록 설계하여 휘어지는 밴드를 실현할 수 있다. 이와 같이 다수의 마디를 형성하게 되면, 밴드(1120)는 연성이 아니더라도 얼마든지 휘어지거나 구부려질 수 있다.
도 11을 참조하면, 전술한 밴드(1120)는 교체 가능하다. 본체(1110)로부터 밴드(1120) 자체가 교환 가능하고, 밴드(1120)에는 다수의 배터리(1112)가 장착되고, 배터리(1112)가 탑재되는 밴드(1120)를 본체(1110)와 탈부착 할 수 있다.
이를 위하여 본 발명의 스마트 워치(1100)는, 본체(1110) 및 밴드(1120) 이외에 본체(1110)와 밴드(1120)를 전기적으로 연결하는 커넥터(1130), 및 본체(1110)와 밴드(1120)를 물리적으로 연결하는 커플러(1140)를 포함할 수 있다. 따라서 본체(1110)와 밴드(1120)를 연결하는 커플러(1140)를 해체하고, 커넥터(1130)를 분리하여 밴드(1120)를 제거할 수 있다.
커넥터(1130)는, 밴드(1120)가 본체(1110)와 전기적으로 연결되도록, 한 쌍의 돌출형 및 함몰형 커넥터로 구성될 수 있다. 커넥터(1130)를 이용하여 밴드(1120)의 배터리(1112)는 본체(1110)의 기본 모듈(1102)에 전력을 제공할 수 있게 된다. 이때, 커넥터(1130) 결합 부위에는 방수를 위하여 실리콘 혹은 고무 몰딩 처리될 수 있다.
커플러(1140)는, 밴드(1120)가 본체(1110)로부터 임의로 분리되지 않도록 한 쌍의 후크로 구성될 수 있다.
한편, 밴드(1120)가 버클을 이용하여 좌우 한 쌍이 체결되는 경우, 본체(1110)로부터 양측에 밴드(1120a, 1120b)가 체결되기 때문에, 일측 밴드(1120a)가 본체(1110)와 커넥터(1130)를 통해 전기적으로 연결되어 있으면, 타측 밴드(1120b)를 본체(1110)로부터 분리하더라도 전원은 계속 제공되기 때문에 배터리(1112) 교환 시 일측 밴드(1120a)를 통하여 전원은 그대로 유지될 수 있어 재부팅이 필요 없다.
다시 도 7을 참조하면, 밴드(1120)는, 일체의 연성 밴드를 통해 신축성을 나타낼 수 있다. 휘어지거나 접어지는 밴드(1120)는 유연한 폴리머 재질(polymer)이나 고무 재질(rubber)로 성형될 수 있다. 폴리머 중 폴리이미드(poly imide)로 형성될 수 있다. 이와 같은 재질로 연성 밴드를 성형하게 되면, 연성 밴드가 휘어지더라도, 반도체 패키지 혹은 반도체 다이에 인장 응력이나 압축 응력이 인가되어 손상되지 않게 된다.
한편, 여분의 배터리 밴드를 구비하고, 충전 후 사용 밴드와 교환 가능하도록 설계할 수 있다. 특히 스마트 워치(1100)가 게임용도로 사용하는 경우 배터리(1112)가 많이 소모되는 점이 있다. 이때는 별도의 독립 밴드(1320)를 통하여 전원을 공급할 필요가 있다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 메인 스마트 워치(1100)와 별도로 독립 밴드(1320)를 구성하게 되고, 독립 밴드(1320)는 메인 스마트 워치(1100)의 본체(1110) 혹은 밴드(1120)와 체결되도록 설계할 수 있다.
도 12를 참조하면, 밴드 독립형 웨어러블 스마트 기기(1300)는, 본체(1110)와 밴드(1120)로 구성되는 메인 스마트 워치(1100), 및 스마트 워치(1100)의 일측에 설치되고, 본체(1110) 혹은 밴드(1120)와 체결되는 독립 밴드(1320)를 포함한다.
독립 밴드(1320)는, 하나 이상의 배터리(1112)를 포함한다. 독립 밴드(1320)는 유연하고 수축 가능한 폐쇄 링(루프) 타입일 수 있다. 독립 밴드(1320)는 전술한 바와 같이 폴리이미드 재질로 이루어질 수 있다.
도 13을 참조하면, 이와 같은 독립 밴드(1320)는 충전기(P)를 이용하여 충전할 수 있다. 충전이 완료되면, 도 6과 같이 메인 스마트 워치(1100)에 체결하여 전원을 인가할 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 밴드에 배터리를 탑재하고 배터리가 탑재되던 본체에 통신 모듈이나 데이터 처리 모듈을 확장함으로써 고용량 고사양 웨어러블 스마트 기기를 구현하는 구성하는 것을 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다. 이와 같은 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능할 것이다.
본 발명의 스마트 기기는 사용자의 이용 목적에 따라 헬스 케어(Health care), 피트니스(Fitness), 학습(Study), 생활(Life), 사무(Office), 게임(Game), 혹은 음악(Music)에 사용될 수 있다.

Claims (20)

  1. 기본 모듈이 탑재되는 본체;
    하나 이상의 보조 모듈이 탑재되고, 상기 본체와 선택적으로 탈부착 되며, 폴리머 재질이나 고무 재질로 성형됨으로써 휘어지는 밴드;
    상기 본체와 상기 밴드를 전기적으로 연결하는 커넥터; 및
    상기 본체와 상기 밴드를 물리적으로 연결하는 커플러를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 웨어러블 스마트 기기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기본 모듈은 스마트 폰 혹은 스마트 워치 기능의 모듈이고,
    상기 보조 모듈은 상기 기본 모듈과 협력하여 상기 기본 모듈의 기능을 강화하는 모듈로서, 메모리 모듈, 배터리 모듈, 카메라 모듈, 스피커 모듈, LED 모듈, 센서 모듈, 및 디스플레이 모듈 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 스마트 기기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 밴드는 게임용, 사무용, 혹은 음악용으로 사용되고,
    상기 보조 모듈은 적어도 2개 이상의 메모리 모듈, 및 배터리 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 스마트 기기.
  4. 기본 모듈이 탑재되는 본체;
    상기 본체와 전기적으로 연결되고 휘어지는 밴드; 및
    조립식으로 상기 밴드에 선택적으로 탑재되는 각 기능의 보조 모듈을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 웨어러블 스마트 기기.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 보조 모듈은 폴리머 재질이나 고무 재질의 팩에 단위 포장되고, 상기 밴드에는 상기 팩이 탑재되는 안착 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 웨어러블 스마트 기기.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 밴드와 소정 거리를 두고 이격 설치되고, 상기 기본 모듈 혹은 상기 보조 모듈과 근거리 통신을 통하여 무선 데이터 전송이 가능한 독립 밴드를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 웨어러블 스마트 기기.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 독립 밴드는 유연하고 수축 가능한 폐쇄 링 타입으로서 하나 이상의 독립 모듈을 포함하고,
    상기 독립 모듈은 상기 기본 모듈 혹은 상기 보조 모듈과 근거리 통신을 통하여 무선 데이터 통신이 가능한 블루투스를 포함함으로써, 상기 기본 모듈과 실시간 데이터 통신을 수행하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 스마트 기기.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 독립 모듈은 상기 기본 모듈 혹은 상기 보조 모듈에 무선 전력 전송을 통한 무선 충전이 가능하도록 WPC 코일을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 웨어러블 스마트 기기.
  9. 기본 모듈이 탑재되는 본체;
    상기 본체에 일체로 연결되고 휘어지는 밴드;
    연성 반도체 패키지로 구성됨으로써 상기 밴드에 내장되고 상기 기본 모듈과 전기적으로 연결되는 보조 모듈을 포함하며,
    상기 연성 반도체 패키지는,
    연성 배선 패턴을 포함하는 연성 PCB;
    상기 연성 PCB 상에 적층되고, 상기 연성 PCB에 와이어 본딩이나 플립칩 본딩을 이용하여 연결되는 반도체 다이; 및
    상기 연성 반도체 다이를 보호하는 연성 몰드를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 웨어러블 스마트 기기.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 연성 PCB는 폴리이미드로 구성되고,
    상기 유연 배선 패턴은, 연성 구리, 티타늄, 혹은 알루미늄을 이용하여 형성되는 도전막이며,
    상기 연성 반도체 다이는, 수십 마이크로미터를 넘지 않는 실리콘 기판 상에 집적되는 메모리 소자이며,
    상기 연성 몰드는 폴리머로 구성되는 것을 특징으로 하는 웨어러블 스마트 기기.
  11. 스마트 컴퓨터 기능의 기본 모듈이 탑재되는 본체; 및
    WPC 무선 전력 전송을 통한 무선 충전이 가능하도록 하나 이상의 배터리가 탑재되고 휘거나 굽어지는 밴드를 포함하고,
    상기 배터리는,
    무선 충전 송신 모듈로부터 전자기파를 수신하는 무선 충전 수신 모듈; 및
    상기 무선 충전 수신 모듈에서 생성되는 전기 에너지를 저장하는 커패시터 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 스마트 기기.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 무선 충전 수신 모듈은 상기 커패시터 모듈과 동일한 기판 상에 설치됨으로써 동일한 레벨에서 교번하여 배열되고, 상기 무선 충전 수신 모듈과 비교하여 그 두께가 얇은 상기 커패시터 모듈에서 주로 상기 휘어짐이나 굽어짐이 발생하고, 상기 무선 충전 수신 모듈과 상기 커패시터 모듈 사이의 경계에서 주로 상기 휘어짐이나 굽어짐이 발생하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 스마트 기기.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 무선 충전 수신 모듈은, 안테나 태그가 기판 상에 칩 온 보드(COB) 형식으로 적층되고, 절연성 보호부재에 의하여 커버되는 COB 패키지를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 스마트 기기.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 커패시터 모듈은, 반복적인 충방전이 가능한 전기이중층 커패시터를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 스마트 기기.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 기판은 폴리머 재질의 연성 기판을 포함하고,
    상기 안테나 태그는 포토리소그래피 공법이나 인쇄 공법에 의하여 연성 구리, 티타늄, 혹은 알루미늄을 이용하여 형성되는 도전막이며,
    상기 보호부재는, 실리콘 재질 혹은 폴리머 재질의 점착성 보호부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 스마트 기기.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 전기이중층 커패시터는,
    연성 기판;
    상기 연성 기판 상에 설치되고, 절연 세퍼레이터를 사이에 두고 위아래로 배치되는 한 쌍의 전극; 및
    집전 기능을 수행하고 도전성 바인더에 의하여 상기 전극의 위아래를 커버하는 한 쌍의 전도성 금속 커버를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 스마트 기기.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 연성 기판은 연성 PET이고,
    상기 전극은 전해액이 침투된 활성탄 연성 전극이고,
    상기 세퍼레이터는 이온 투과가 가능한 연성 폴리프로필렌이며,
    상기 금속 커버는 연성 알루미늄 호일인 것을 특징으로 하는 웨어러블 스마트 기기.
  18. 제 11 항에 있어서,
    상기 밴드는 상기 본체로부터 교체 가능하고,
    상기 밴드는 상기 본체를 기준으로 좌우 한 쌍으로 구성되고, 상기 한 쌍의 밴드는 버클에 의하여 사용자의 손목에 선택적으로 착탈되며,
    일측 상기 밴드가 상기 본체와 연결되면, 타측 상기 밴드가 상기 본체와 분리되더라도 상기 본체의 전원을 그대로 유지되는 것을 특징으로 하는 웨어러블 스마트 기기.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 본체와 상기 밴드를 전기적으로 연결하는 커넥터; 및
    상기 본체와 상기 밴드를 물리적으로 연결하는 커플러를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 웨어러블 스마트 기기.
  20. 제 11 항에 있어서,
    상기 밴드와 선택적으로 체결되는 독립 밴드를 더 포함하고,
    상기 독립 밴드는 다수의 배터리를 탑재하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 스마트 기기.
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