KR101123515B1 - 접속 구조가 개선된 내장형 안테나 - Google Patents

Abstract

본 발명은 접속 구조가 개선된 내장형 안테나에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 내장형 안테나는, 소정 형상의 유전체 기판; 상기 유전체 기판 상에 도전성 물질로 이루어지고, 급전부로부터 전력을 공급받아 외부로 전자기파를 방사하는 안테나 패턴; 상기 안테나 패턴과 급전부를 전기적으로 연결하는 안테나 연결부재; 및 상기 안테나 연결부재가 전기적으로 연결되는 접속지점을 형성하는 급전 패드;를 포함하되, 상기 급전 패드에는 상기 안테나 연결부재가 접속되는 접점 부분에 고정점이 구비되는 것을 특징으로 한다.

Description

접속 구조가 개선된 내장형 안테나{Internal antenna with improved contact structure}

본 발명은 내장형 안테나에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 셀룰러 폰, 지상파 DMB용 단말기, PDA 등과 같은 이동통신용 무선 단말기의 내부에 장착되어 전파를 송신 또는 수신하는 내장형 안테나에 관한 것이다.

일반적으로 셀룰러 폰(Cellular phone), 스마트 폰(Smart phone), 지상파 DMB용 단말기, PDA 등과 같은 이동통신용 무선 단말기에는 전파를 송수신하기 위한 안테나가 구비되어 있다. 이러한 안테나는 여러 종류가 사용될 수 있으나, 과거에는 안테나 몸체부의 내부에 전파를 송수신하기 위한 헬리켈 모양의 안테나선을 내장하는 헬리켈 안테나가 주로 이용되었다. 이러한 헬리켈 안테나는 필요 시 로드를 인출하여 안테나의 길이를 신장한 상태로 사용하는 로드 안테나와는 달리 단말기의 본체 상단부 일측에 고정설치하여 이용된다.

한편, 최근에는 휴대의 용이함 측면에서 매우 효율적인 내장형 안테나가 주로 사용되고 있다. 이와 같은 내장형 안테나는 단말기의 내부에 장착되고 단말기의 외부로 돌출되지 않기 때문에 단말기의 소형화 및 간소화를 추구하는 현대인들에게 매우 선호되고 있다. 이하, 종래기술에 따른 내장형 안테나를 도 1을 참조하여 설명한다. 도 1은 종래의 내장형 안테나를 도시한 단면도이다.

종래의 내장형 안테나는 도 1에 도시된 바와 같이, 유전체 기판(1)과, 상기 유전체 기판(1) 상에 도전성 물질로 패터닝되거나, 금속성 프레임으로 이루어지는 안테나 패턴(2)과, 상기 안테나 패턴(2)에 전력을 공급하는 안테나 연결부재(3)와, 내장형 안테나의 전력 공급과 접지면에 해당되는 메인보드(4)를 포함한다.

이러한 내장형 안테나는 상기 안테나 패턴(2)이 형성된 유전체 기판(1)이 프레임(5)에 장착되고, 이 프레임(5)과 상기 메인보드(4)가 부착된 타 프레임(미도시)이 조립되는 과정에서 상기 안테나 연결부재(3)가 상기 안테나 패턴(2)과 접속됨으로써 전기적으로 연결된다. 즉, 상기 안테나 연결부재(3)가 상기 안테나 패턴(2)에 접속되고, 안테나 연결부재(3)의 구조에서 유발되는 탄성에 의한 가압으로 안테나 패턴(2)에 고정되는 구조로 이루어졌다.

그런데, 종래의 내장형 안테나의 경우, 상기 안테나 연결부재(3)가 탄성에 의한 가압만으로 상기 안테나 패턴(2)에 고정되는 것으로 접점을 견고하게 하기 위한 별도의 장치는 마련되어 있지 않았다. 이는 내장형 안테나가 이동단말기에 적용되었을 때 상기 안테나 연결부재(3)의 흔들림으로 인하여 접점에서의 접속 저항의 불균일이 유발될 수 있었으며, 외부로부터 강한 충격이 가해질 경우에는 안테나 연결부재(3)에 비틀림이 발생하여 파손될 수 있는 문제점이 있었다. 이러한 문제점은 내장형 안테나의 성능 편차를 가져와 이동단말기의 통신 품질을 저하시키는 문제로 작용하였다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 내장형 안테나의 접속 구조를 개선하여 외부 충격으로부터 안테나의 내부 소자를 보호할 수 있고, 접점에서의 접속 저항을 균일하게 유지하여 안테나의 성능 편차를 줄일 수 있는 접속 구조가 개선된 내장형 안테나를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 내장형 안테나는, 소정 형상의 유전체 기판; 상기 유전체 기판 상에 도전성 물질로 이루어지고, 급전부로부터 전력을 공급받아 외부로 전자기파를 방사하는 안테나 패턴; 상기 안테나 패턴과 급전부를 전기적으로 연결하는 안테나 연결부재; 및 상기 안테나 연결부재가 전기적으로 연결되는 접속지점을 형성하는 급전 패드;를 포함하되, 상기 급전 패드에는 상기 안테나 연결부재가 접속되는 접점 부분에 고정점이 구비되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 유전체 기판은 연성회로기판(Flexible Printed Circuit Board; FPCB)이거나, 유전체로 이루어진 구조물이다.

바람직하게, 상기 안테나 패턴은 도전성 물질이 패터닝되거나, 금속성 프레임이 결합되어 형성된다.

바람직하게, 상기 급전 패드는 급전과 접지가 따로 분리 구성된다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 급전 패드는 상기 안테나 패턴 상에 구비된다. 이 경우, 상기 급전 패드는 상기 안테나 패턴의 일부 영역일 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 급전부가 형성된 메인보드를 더 포함하고, 상기 급전 패드는 메인보드의 급전부에 구비될 수 있다.

바람직하게, 상기 급전 패드의 고정점은 땜납을 납땜하여 오목한 돌기로 형성된다.

바람직하게, 상기 고정점 주변에는 고정점 경계가 더 구비된다.

바람직하게, 상기 고정점 경계는 상기 급전 패드 상에 PSR(photo solder resest)가 부착되어 형성되거나, 상기 급전 패드 상의 도전성 물질을 식각 제거하여 형성된다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 급전 패드의 고정점은 돌출된 엠보싱으로 형성된다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 급전 패드의 고정점은 기계적 결합에 의한 핀으로 형성된다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 급전 패드의 고정점은 기계적 가공에 의한 슬롯, 슬릿 또는 홀로 형성된다. 이 경우, 상기 안테나 연결부재의 접속 부분은 상기 급전 패드에 형성된 고정점에 대응하는 형태를 갖는다.

본 발명에 따르면, 내장형 안테나의 접속 구조를 개선함으로써, 외부 충격으로부터 내장형 안테나의 내부 소자를 보호할 수 있고, 접점에서의 접속 저항을 균일하게 유지할 수 있다. 또한, 내장형 안테나의 접점에서의 전기적 성능 안정성을 향상시켜 안테나의 성능 편차를 줄어들게 하여 신뢰성 있는 안테나 성능을 제공할 수 있다.

본 명세서에 첨부되는 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 후술되는 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 종래의 내장형 안테나를 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 내장형 안테나의 구성을 도시한 사시도이다.
도 3은 급전 패드에 구비된 고정점과 고정점 경계의 형성 방법을 예시한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 급전 패드의 고정점에 안테나 연결부재가 접속되는 상태를 도시한 사시도이다.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 내장형 안테나의 구성을 도시한 사시도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 내장형 안테나는, 소정 형상의 유전체 기판(10)과, 상기 유전체 기판(10) 상에 도전성 물질로 이루어지고, 급전부로부터 전력을 공급받아 외부로 전자기파를 방사하는 안테나 패턴(20)과, 상기 안테나 패턴(20) 상에 구비되어 상기 안테나 패턴(20)과 상기 급전부의 전기적 접속지점을 형성하는 급전 패드(30)와, 상기 급전부가 마련된 메인보드(40)와, 상기 메인보드(40)의 급전부와 상기 급전 패드(30)를 전기적으로 연결하는 안테나 연결부재(50)를 포함한다.

상기 유전체 기판(10)은 이동단말기의 내부 구조에 따라 그 형상이 변경 가능하다. 또한, 유전체 기판(10)은 연성회로기판(Flexible Printed Circuit Board; FPCB)으로 이루어지거나, 유전체 구조물로 이루어질 수 있다. 하지만, 본 발명이 유전체 기판(10)의 재질 또는 구조에 의해 한정되는 것은 아니며, 내장형 안테나의 용도에 따라 재질 또는 구조를 다양하게 설계할 수 있다.

상기 안테나 패턴(20)은 급전부로부터 전력을 공급받아 외부로 전자기파를 방사하기 위한 것으로, 도전성 물질 또는 금속성 프레임으로 소정의 패턴이 형성되며 급전과 접지가 분기되어 형성된다. 안테나 패턴(20)의 형상은 내장형 안테나의 해당 주파수에서 공진되도록 물리적 길이를 갖도록 다양한 패턴으로 형성될 수 있다. 하지만, 본 발명이 안테나 패턴(20)의 패턴 형상에 의해 한정되는 것은 아니다.

상기 안테나 패턴(20)은 상기 유전체 기판(10) 상에 FPWB, 실버 페이스트, 패드 프린팅, 이중사출 중 어느 하나의 방식에 의하여 형성되거나, 유전체 구조물에 금속 프레임을 결합하여 형성될 수 있다. 예컨대, 유전체 기판(10) 상에 구리 등의 박판을 부착시킨 후 안테나 패턴(20)의 패턴만 남기고 패턴 이외의 부분을 부식시켜 제거하여 필요한 패턴을 구성할 수 있다. 하지만, 본 발명이 안테나 패턴(20)의 형성 방법에 의해 한정되는 것은 아니다.

상기 급전 패드(30)는 상기 안테나 패턴(20)에서 급전과 접지가 이루어지는 부분으로 메인보드(40)의 급전부와 상기 안테나 패턴(20)을 전기적으로 연결하기 위한 안테나 연결부재(50)가 접속되는 지점이다. 상기 급전 패드(30)는 상기 안테나 패턴(20)의 일부 영역이거나, 별도로 급전 또느 접지면을 마련하여 상기 안테나 패턴(20)과 연결되도록 구성될 수 있다.

한편, 도 2에서는 상기 급전 패드(30)가 상기 안테나 패턴(20)이 형성된 유전체 기판(10) 측에 구비된 것으로 도시되었지만, 본 발명이 이에 한하는 것은 아니며, 대안적으로 상기 메인보드(40)의 급전부에 구비될 수 있다. 이 경우, 상기 안테나 연결부재(50)는 상기 안테나 패턴(20) 측으로 연장되도록 구비된다.

상기 급전 패드(30)는 상기 안테나 연결부재(50)가 접속되는 접점 부분에 고정점(31)과 고정점 경계(32)를 구비한다.

상기 고정점(31)은 상기 급전 패드(30) 상에 땜납을 납땜하여 오목한 돌기로 형성된다. 이 때, 상기 고정점(31)을 이루는 땜납이 사방으로 번지는 것을 방지하기 위해 고정점(31)이 형성되는 지점 주변에 고정점 경계(32)를 형성한다.

도 3은 급전 패드에 구비된 고정점과 고정점 경계의 형성 방법을 예시한 도면이다.

도 3의 a는 상기 고정점(31)이 형성되는 지점 주변에 PSR(photo solder resest)을 부착하여 고정점 경계(32a)를 형성한 것이다. 이 경우, 상기 고정점(31)을 형성하기 위해 땜납을 납땜할 때 PSR로 이루어진 고정점 경계(32a)에 의해 땜납이 사방으로 번지는 것을 막을 수 있다.

도 3의 b는 상기 고정점(31)이 형성되는 지점 주변을 식각하여 급전 패드(30)를 이루는 도전성 물질의 일부를 제거하여 고정점 경계(32b)를 형성한 것이다. 이 경우, 상기 고정점(31)을 형성하기 위해 땜납을 납땜할 때 도전성 물질이 제거된 고정점 경계(32b)에 의해 땜납이 사방으로 번지는 것을 막을 수 있다.

한편, 상술한 실시예에서는 급전 패드(30)에 구비되는 고정점(31)이 납땜에 의해 형성되는 것으로 설명하였지만, 본 발명이 이에 한하는 것은 아니며, 대안적으로, 상기 급전 패드(30)에서 상기 안테나 연결부재(50)가 접속되는 접점 부분을 둘출시켜 엠보싱을 형성하여 고정점으로 구성할 수 있다. 또한, 기계적 결합에 의한 핀이나, 기계적 가공에 의한 슬롯, 슬릿 또는 홀을 형성하여 고정점으로 구성할 수도 있다. 이 경우, 상기 안테나 연결부재(50)의 접속 부분을 상기 급전 패드(30)에 형성된 고정점에 대응하는 형태로 구성한다. 또한, 고정점(31)의 형태과, 안테나 연결부재(50)가 고정점(31)과 접속되는 부분의 형태는, 도면에 예시된 형태에 한정되는 것은 아니며, 고정 신뢰성 향상을 위해 다양하게 변형될 수 있다.

본 발명에서는 상기 급전 패드(30)에서 상기 안테나 연결부재(50)가 접속되는 접점 부분에 오목한 돌기 형태의 고정점(31)을 구비하여 상기 안테나 연결부재(50)가 급전 패드(30)에 접속됨과 동시에 상기 고정점(31)에 고정되는 구성을 채용함으로써, 안테나 연결부재(50)가 급전 패드(30)에서 유동되는 것을 방지하여 외부 충격에 의해 안테나 연결부재(50)가 유동됨에 의해 급전 패드(30)와 안테나 연결부재(50)가 변형되는 것을 보호하여 내장형 안테나의 안정적인 특성을 구현할 수 있도록 한다. 또한, 급전 패드(30)와 안테나 연결부재(50)의 안정적인 접속으로 접점에서의 접속 저항을 균일하게 유지하여 안테나의 성능 편차를 줄여 내장형 안테나의 전기적 연결 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

도 4는 본 발명에 따른 급전 패드의 고정점에 안테나 연결부재가 접속되는 상태를 도시한 사시도이다.

도 4는 본 발명에 따른 내장형 안테나가 이동단말기에 장착되어 메인보드(40)와 연결되었을 때 급전 패드(30)의 고정점(31)에 안테나 연결부재(50)가 접속되는 것을 도시한 것이다.

상기 안테나 연결부재(50)는 탄성 복원력을 가질 수 있는 형태로 구성된다. 안테나 연결부재(50)는 최초로 급전 패드(30)와 맞닿는 지점은 상기 고정점(31)으로부터 일정 거리 이격되는 지점이며, 이동단말기의 결합이 진행됨에 따라 안테나 연결부재(50)에 전해지는 압력에 의해 상기 급전 패드(30) 상에서 고정점(31) 측으로 슬라이딩되어 고정점(31)에 끼워지며 고정된다.

상기와 같이, 본 발명에 따른 내장형 안테나는 안테나 패턴(20)과 급전부를 연결하는 안테나 연결부재(50)가 급전 패드(30)에 안정적으로 고정될 수 있기 때문에 안테나 연결부재(50)가 급전 패드(30)에서 유동되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 내장형 안테나의 내부 소자를 보호할 수 있고, 접점에서의 접속 저항을 균일하게 유지하여 내장형 안테나의 성능을 향상시킬 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

10 : 유전체 기판 20 : 안테나 패턴
30 : 급전 패드 31 : 고정점
32 : 고정점 경계 40 : 메인보드
50 : 안테나 연결부재

Claims (15)

1. 소정 형상의 유전체 기판;
   상기 유전체 기판 상에 도전성 물질로 이루어지고, 급전부로부터 전력을 공급받아 외부로 전자기파를 방사하는 안테나 패턴;
   상기 안테나 패턴과 급전부를 전기적으로 연결하는 안테나 연결부재; 및
   상기 안테나 연결부재가 전기적으로 연결되는 접속지점을 형성하는 급전 패드;를 포함하되,
   상기 급전 패드에는 상기 안테나 연결부재가 접속되는 접점 부분에 급전 패드와 전기적으로 연결된 고정점을 구비하여 상기 안테나 연결부재가 급전 패드에 접속됨과 동시에 상기 고정점에 고정되는 것을 특징으로 하는 접속 구조가 개선된 내장형 안테나.
2. 제1항에 있어서,
   상기 유전체 기판은 연성회로기판(Flexible Printed Circuit Board; FPCB)이거나, 유전체로 이루어진 구조물인 것을 특징으로 하는 접속 구조가 개선된 내장형 안테나.
3. 제1항에 있어서,
   상기 안테나 패턴은 도전성 물질이 패터닝되거나, 금속성 프레임이 결합되어 형성되는 것을 특징으로 하는 접속 구조가 개선된 내장형 안테나.
4. 제1항에 있어서,
   상기 급전 패드는 급전과 접지가 따로 분리 구성되는 것을 특징으로 하는 접속 구조가 개선된 내장형 안테나.
5. 제1항에 있어서,
   상기 급전 패드는 상기 안테나 패턴 상에 구비되는 것을 특징으로 하는 접속 구조가 개선된 내장형 안테나.
6. 제5항에 있어서,
   상기 급전 패드는 상기 안테나 패턴의 일부 영역인 것을 특징으로 하는 접속 구조가 개선된 내장형 안테나.
7. 제1항에 있어서,
   상기 급전부가 형성된 메인보드를 더 포함하고,
   상기 급전 패드는 메인보드의 급전부에 구비되는 것을 특징으로 하는 접속 구조가 개선된 내장형 안테나.
8. 제5항 또는 제7항에 있어서,
   상기 급전 패드의 고정점은 땜납을 납땜하여 오목한 돌기로 형성되는 것을 특징으로 하는 접속 구조가 개선된 내장형 안테나.
9. 제8항에 있어서,
   상기 고정점 주변에는 고정점 경계가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 접속 구조가 개선된 내장형 안테나.
10. 제9항에 있어서,
    상기 고정점 경계는 상기 급전 패드 상에 PSR(photo solder resest)가 부착되어 형성되는 것을 특징으로 하는 접속 구조가 개선된 내장형 안테나.
11. 제9항에 있어서,
    상기 고정점 경계는 상기 급전 패드 상의 도전성 물질을 식각 제거하여 형성되는 것을 특징으로 하는 접속 구조가 개선된 내장형 안테나.
12. 제5항 또는 제7항에 있어서,
    상기 급전 패드의 고정점은 돌출된 엠보싱으로 형성되는 것을 특징으로 하는 접속 구조가 개선된 내장형 안테나.
13. 제5항 또는 제7항에 있어서,
    상기 급전 패드의 고정점은 기계적 결합에 의한 핀으로 형성되는 것을 특징으로 하는 접속 구조가 개선된 내장형 안테나.
14. 제5항 또는 제7항에 있어서,
    상기 급전 패드의 고정점은 기계적 가공에 의한 슬롯, 슬릿 또는 홀로 형성되는 것을 특징으로 하는 접속 구조가 개선된 내장형 안테나.
15. 제14항에 있어서,
    상기 안테나 연결부재의 접속 부분은 상기 급전 패드에 형성된 고정점에 대응하는 형태인 것을 특징으로 하는 접속 구조가 개선된 내장형 안테나.

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