KR101256912B1

KR101256912B1 - 안테나용 페라이트 기판 및 안테나 모듈 그리고 안테나모듈의 제조방법

Info

Publication number: KR101256912B1
Application number: KR1020120135832A
Authority: KR
Inventors: 이상훈; 이준석
Original assignee: 에이큐 주식회사
Priority date: 2012-11-28
Filing date: 2012-11-28
Publication date: 2013-04-23

Abstract

안테나용 페라이트 기판 및 안테나 모듈 그리고 안테나모듈의 제조방법이 개시된다. 본 발명은 적어도 두개의 페라이트 그린시트를 접합하여 소성하여 얻어지는 단위페라이트 기판을 어레이로 배열하여 구성되는 안테나용 페라이트 기판에 있어서, 단위페라이트기판을 양측면에 절개선이 형성된 페라이트 그린시트를 적층하여 구성하고, 단위 페라이트 기판을 어레이로 배열하여 이를 접착하는 접착물질에 페라이트 성분 또는 금속 자성체 성분이 더 포함되도록 구성함으로써, 대면적화하여 사용할 수 있기 때문에, 대면적의 안테나 모듈을 실용적이면서도 실질적으로 제작할 수 있는 효과가 있다.

Description

안테나용 페라이트 기판 및 안테나 모듈 그리고 안테나모듈의 제조방법{FERRITE SUBSTRATE FOR ANTENNA AND THE ANTENNA MODULE AND THE PRODUCT METHOD THEREOF}

본 발명은 안테나용 기판에 관한 것으로, 보다 상세하게는 복수의 페라이트 기판을 하나의 기판처럼 작동되도록 어레이하여 대면적화에 한계가 있는 페라이트 기판의 대면적화가 가능하도록 하는 안테나용 페라이트 기판과, 이를 이용하여 페라이트 기판과 PCB 기판의 접합시 사용되는 접착부재에 페라이트 분말이 첨가되도록 하여 페라이트 기판과 PCB 기판간에 자기적 특성이 연속되도록 하는 페라이트 기판을 이용한 안테나 모듈 및 그 제조방법에 관한 것이다.

NFC(Near Field Communication)는 전자태그(RFID)의 하나이며, 13.56Mz 주파수 대역을 사용하는 비접촉식 근거리 무선통신 모듈로 10cm의 가까운 거리에서 단말기 간 데이터를 전송하는 기술을 말한다. NFC는 결제뿐만 아니라 슈퍼마켓이나 일반 상점에서 물품 정보나 방문객을 위한 여행 정보 전송, 교통, 출입통제 잠금장치 등에 광범위하게 활용된다.

NFC의 특징으로는 기존 RFID에서 확장된 개념으로, 태그가 내장된 단말기를 능동형(Active)모드로도 작동할 수 있어 태그로서의 기능 뿐만아니라, 태그를 읽는 리더(Reader), 태그에 정보를 입력하는 라이터(Writer)의 기능까지 수행하며, 단말과 단말간 P2P가 가능하고 NFC의 국제표준인 ISO 18092는 비접촉식 스마트카드의 국제표준인 ISO 14443와 소니의 펠리카(Felica), 필립스의 마이페어(MiFare)와도 호환된다..

이와 같은 NFC는 안테나 모듈용 페라이트 기판을 핵심부품으로 하는데, 이와 같은 페라이트 기판은 금속의 와전류 발생에 의한 손실로 통신거리가 감소되는 문제점을 해결할 수 있으며, 이로부터 NFC의 통신거리를 증대시킬 수 있는 장점을 갖는다.

이와 같은 종래의 안테나 모듈용 페라이트 기판이 도 1에 개시되어 있다. 도 1은 한국 공개특허 2008-0082466호(명칭:페라이트 성형 시트, 소결 페라이트기판 및 안테나 모듈)에 개시되어 있는 기술로, 본 발명의 안테나 모듈은, 자성 부재인 소결 페라이트 기판의 한쪽면에 도전 루프 안테나를 설치하면서, 또한 안테나를 설치한 자성 부재면의 반대면에 도전층을 설치함으로써 얻어진다. 도전 루프 안테나는 두께 20 내지 60 ㎛ 폴리이미드 필름이나 PET 필름 등의 절연 필름의 한쪽면에 소용돌이형의 두께 20 내지 30 ㎛의 도전 루프를 형성하여 제조한다.

두께 25 내지 360 ㎛의 페라이트 소결 기판의 한쪽면에 도전 도료를 도포 건조시킨 도전층을 설치하거나, 페라이트 성형 시트 소성 전에 은 페이스트를 인쇄 적층 후 일체 소성시켜 도전층을 설치한 소결 페라이트 기판을 사용할 수 있다. 도전층의 두께는 5 내지 50 ㎛인 것이 바람직하다. 도전 루프 안테나와, 소결 페라이트 기판의 도전층면과는 반대면을 두께 20 내지 60 ㎛의 양면 점착 테이프로 접합시키고, 도전층면에도 동일한 점착 테이프를 도포하면, 도 1과 같이 총 두께가 110 내지 620 ㎛인 안테나 모듈이 얻어진다.

도전 도료로는, 도전 충전재로서 구리 및 은의 분말을 아세트산부틸이나 톨루엔 등의 유기 용제와 아크릴 수지나 에폭시 수지에 분산시킨 도전 도료를 사용할 수 있다.

소결 페라이트 기판의 한쪽면에 도전 도료를 도공하고, 실온 내지 100 ℃의 대기 분위기에서 30 분 내지 3 시간 건조 고화시켜 20 내지 50 ㎛의 도전층을 설치하되 또한 적층 두께를 얇게 하기 위해서는 20 내지 30 ㎛으로 구성한다.

또한 도전층 부착 소결 페라이트 기판은 그린 시트법에 의해 도전 페이스트를 시공하고, 일체 소성법에 의해 얻을 수도 있다. 도전층이 전자 기기 내부에서 노출되기 않기 위해서 절연 보호 필름을 적층할 수도 있다. 얻어진 안테나 모듈을 원하는 주파수에서 공진하도록 공지된 방법인 컨덴서를 루프에 병렬로 삽입하고, 공진 주파수를 13.56 MHz로 조정한다.

그러나 이러한 종래의 안테나 모듈은 제조된 그린시트를, 페라이트 그린시트의 소성 이후의 평면 수축율 및 수축된 두께를 감안하여 한 개 이상의 그린시트를 적층한다. 이후, 이와같이 적층된 그린시트를 복수의 단위 페라이트 그린시트로 절단한다. 이때, 절단시 완전절단과 부분절단의 두가지 방법을 적용할 수 있는데, 완전절단은 복수의 단위 페라이트 그린시트가 각각 독립된 개체가 되도록 페라이트 그린시트를 절단하는 것을 말하고, 부분절단은 그린시트의 두께 방향으로 일부분의 두께에만 칼집을 내듯이 부분적으로 절단하는 것을 말한다. 이때, 단위 페라이트 기판은 2mm 내지 5mm 정도의 변의 길이를 갖도록 절단되며, 부분절단을 하는 것이 바람직하다.

이후, 이와 같이 부분절단된 페라이트 그린시트를 소성 온도 조건에 맞춰서 소성함으로써 소결된 페라이트 기판을 완성하게 되는 데 이러한 기판은 다층 소성 후에 분리시 파손가능성이 있을 뿐만 아니라 표면 조도로 인한 소결 단면적 저하에 따른 투자율이 저하되고, 절연필름과의 경계면에 공극으로 인한 기포가 발생하게 되는 문제점이 있다.

또한, 커팅(cutting)공정에서 칼날이 동일 평면상에 X,Y방향으로 절단하기 때문에 성형체 시트의 loading, unloading, cutting시 회전해야 하는 연유로 cutting M/C효율이 저하되는 문제점이 발생한다.

또한, 페라이트 기판은 세라믹 물질로서, 성형시 발생되는 응력에 따라 소성과정에서 휨 등의 문제점이 발생될 수 있으며, 따라서 대면적화가 매우 어려운 문제점이 있다.

또한, 페라이트 기판은 이의 동작을 제어하는 PCB 회로와 접착제를 이용하여 결합하는데, 결합제와 접착제 부분에서 이득이 감소하여 통신품질이 저하되는 문제점도 발생된다.

또한, 통상 페라이트 기판은 복수개의 기판을 적층하는 방법에 의해 제조하는데, 전술한 바와 같은 절개선의 부여과정이 기판을 적층하고 나서 이루어지며, 이 때, 절개선을 생성하는 절단장비가 매우 미세하게 조정되어야 한다. 즉, 절개선이 기판의 두께방향으로 일정한 깊이를 갖도록 하기 위해서는 절단장비의 고도의 운용술이 필요한데, 이를 위해서는 절단장비가 복잡해지며, 절단장비의 운용과정에서 오류가 발생될 가능성이 상대적으로 높아지는 문제점이 있다.

그리고, 기판에 절개선을 부여하는 경우, 통상 서로 직각 관계에 있는 가로 절개선과 세로 절개선을 하나의 기판에 동시에 부여하게 되는데, 예를 들어 가로 절개선을 먼저 부여하고 이후에 세로 절개선을 부여하는 경우에는 세로 절개선의 부여에 의해 가로 절개선의 절단깊이에 변동이 오게 되며, 따라서 절단이 균일해지지 못하게 되는 문제점도 있다. 아울러, 가로 절개선과 세로 절개선이 동시에 부여되도록 장비를 구성하는 경우, 장비가 복잡해지고 제조단가가 높아져, 페라이트 기판의 생산단가가 상승하는 문제점도 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 하나의 페라이트 그린시트의 양면에 1개 이상의 절개선을 부여하고 적층함으로써, 절단장비의 구조를 단순화하여 생산성을 향상하도록 하는 안테나용 페라이트 기판을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 적층과정과 절개선 부여과정 중 절개선 부여과정을 먼저 수행함으로써, 적층과정에서 일단 절개선이 부여된 페라이트 그린시트의 절개선의 깊이를 적층 압력에 의해 쉽게 가변할 수 있어 절단의 정밀도 부여과정에서 야기되는 복잡성을 제거하고 공정을 단순화하도록 하는 안테나용 페라이트 기판을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 동일 평면이 아닌 2면상에 각각 한 방향으로 roll to roll cutting이 된 안테나용 페라이트 기판을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 FPCB와 페라이트를 자성성분이 포함된 열가소성 시트를 사용하여 결합할 수 있는 안테나 모듈 그리고 안테나모듈의 제조방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 대면적화에 한계가 있는 페라이트 기판 등 세라믹 재질의 기판을 사용함에 있어서, 양산 가능한 수준의 소규모 페라이트 기판을 복수로 병렬연결하여 실질적으로 대면적화하여 사용할 수 있도록 함으로써, 대면적의 안테나 모듈을 제조할 수 있는 안테나 모듈 그리고 안테나모듈의 제조방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

그리고, 본 발명은 안테나 모듈용 페라이트 기판이 접착부재를 매개로 PCB 기판과 접착될 때, 페라이트 기판과 동일한 재질의 성분을 접착부재에 추가하여, 페라이트 기판과 PCB 기판의 자기적 연결성을 개선함으로써 안테나의 송수신 특성을 향상시킬 수 있는 안테나 모듈 그리고 안테나모듈의 제조방법을 제공하는 하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 적어도 두개의 페라이트 그린시트를 접합하여 소성하여 얻어지는 단위페라이트 기판을 어레이로 배열하여 구성되는 안테나용 페라이트 기판에서, 상기 단위페라이트기판을 상기 각각의 페라이트 그린시트의 양측면에 절개선을 형성하고 적층하여 형성함으로써 달성될 수 있다.

또한, 이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 접착부재를 매개로 상호 접착되는 페라이트 기판 및 PCB 기판을 포함하여 구성되는 안테나 모듈에서, 상기 페라이트기판은 두장의 페라이트 그린시트를 접합하고 소성하여 얻어지는 단위페라이트 기판을 어레이로 배열하여 구성되며, 상기 단위페라이트기판은 상기 각각의 페라이트 그린시트의 양측면에 절개선을 형성하고 적층하여 형성함으로써 달성된다.

이러한 접착부재는 상기 페라이트 기판에 도포된 접착물질로 구성하고, 적어도 상기 페라이트기판의 일면에 도포된 접착물질에 페라이트 성분 또는 금속 자성체 성분이 더 포함되게 구성한다.

그리고 이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 적어도 두개의 페라이트 그린시트를 접합하여 형성되는 단위페라이트 기판을 하나 이상 어레이로 배열하여 얻어지는 페라이트 기판과 PCB 기판을 접착부재를 매개로 상호 접착되도록 구성한 안테나 모듈용 페라이트 기판의 제조방법은, (a)상기 각각의 페라이트 그린시트의 양측면에 절개선이 형성되도록 절단하는 단계와, (b)상기 페라이트 그린시트 기판 중 적어도 두개의 기판을 적층하여 단위 페라이트 기판을 제조하는 단계와, (c)상기 복수의 단위 페라이트 기판을 인접하도록 배열하는 단계, 및 (d)상기 배열된 복수의 단위 페라이트 기판상에 접착부재를 접착하는 단계를 포함하여 구성하되, 상기 접착부재에는 페라이트 성분 또는 금속 자성체 성분이 함유되게 함으로써 달성될 수 있다.

페라이트 그린시트에 형성되는 절개선은 그 형상이 X-Y방향, X방향, 또는 Y방향 중 어느 한 방향으로 형성하고, 절개선이 형성된 깊이는, 단위 페라이트 기판의 두께를 100으로 기준하였을 때, 10 ~ 100으로 하는 것이 바람직하다.

따라서 본 발명의 안테나용 페라이트 기판에 의하면 얇은 소성판을 사용하여 페라이트 시트 두께를 낮출 수 있는 상호 작용이 되어 또 한번 전체 NFC 안테나의 두께를 낮출 수 있는 효과가 있어 향후 NFC 안테나의 박막화를 구현할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명의 안테나용 페라이트 기판에 의하면 상하부가 평탄하여 안테나 모듈 제작시 테이프의 밀착력이 우수하다는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 안테나 모듈 그리고 안테나모듈의 제조방법에 의하면, 자성 성분이 포함된 열 경화성 시트를 사용하여 FPCB와 결합시 FPCB의 동박부분이 열가소성 시트의 가소성으로 인해 페라이트와 근접하게 되고, 전체 NFC 안테나의 두께를 낮추는 효과와 더불어 안테나 패턴에서 이용할 수 있는 페라이트의 자성 성분을 향상시키는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 안테나 모듈 그리고 안테나모듈의 제조방법에 의하면, 단층소성방법의 차이로 상하면에 요철이 없기 때문에 상하부가 평탄하여 테이프의 밀착력이 우수하다는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 안테나 모듈 그리고 안테나모듈의 제조방법에 의하면, 대면적화에 한계가 있는 페라이트 기판 등 세라믹 재질의 기판을 사용함에 있어서, 양산 가능한 수준의 소규모 페라이트 기판을 복수로 병렬연결하여 실질적으로 대면적화하여 사용할 수 있도록 함으로써, 대면적의 안테나 모듈을 실용적이면서도 실질적으로 제작할 수 있는 작용효과가 있다.

또한, 본 발명의 안테나 모듈 그리고 안테나모듈의 제조방법에 의하면, 안테나 모듈용 페라이트 기판이 접착부재를 매개로 PCB 기판과 접착될 때, 페라이트 기판과 동 재질의 성분을 접착부재에 도입하여, 페라이트 기판과 PCB 기판의 연결 이득을 최대한 유지하도록 함으로써 안테나의 송수신 특성을 향상시킬 수 있는 효가가 있다.

그리고, 본 발명의 안테나 모듈 그리고 안테나모듈의 제조방법에 의하면, 적층과정과 절개선 부여과정 중 절개선 부여과정을 먼저 수행함으로써, 적층과정에서 일단 절개선이 부여된 페라이트 그린시트의 절개선의 깊이를 적층 압력에 의해 쉽게 가변할 수 있어 절개선 생성의 정밀도 부여과정에서 야기되는 공정의 복잡화, 장비의 복잡화 등 각종 복잡성을 제거할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 안테나 모듈용 페라이트 기판의 적층구조를 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 페라이트 기판 및 접착부재를 포함하는 안테나 모듈의 분해사시도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 페라이트 기판의 대면적화를 위한 복수의 단위 페라이트 기판의 병렬연결상태를 나타내는 분해사시도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 페라이트 그린시트의 절개선이 부여된 기판의 결합전 분해사시도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 페라이트 그린시트의 적층 구조를 확대 도시한 단면도,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 페라이트 기판과 PCB 기판을 연결하는 접착부재에 페라이트 분말이 첨가된 것을 나타내는 단면도,
그리고,
도 7은 본 발명의 페라이트를 이용한 안테나 모듈 제조 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 아니하며, 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.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈", "장치" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 및/또는 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 대하여 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 페라이트 기판 및 접착부재를 포함하는 안테나 모듈의 분해사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 페라이트 기판의 대면적화를 위한 복수의 페라이트 기판의 병렬연결상태를 나타내는 분해사시도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 안테나 모듈(100)은 최상층에 커버지(110), 그 하부에 페라이트 기판(120), 그 하부에 접착부재(130), 그 하부에 PCB 기판(140), 그 하부에 접착부재(130), 그 하부에 접착부재(130)의 표면을 보호하는 보호용지(131)를 포함하여 구성하되, 복수의 페라이트 기판(120)을 접착부재(130)를 매개로 하여 병렬로 연결하여 구성한다.

페라이트 기판(120)은 성형과정에서 발생되는 응력과 소성과정 중에 상기 응력에 따라 발생되는 변형의 문제점이 있어, 소면적의 페라이트 기판은 제조가 용이하나, 대면적의 기판일수록 국부적 응력조절이 쉽지 아니하여 변형이 쉽게 발생된다.

한편, 기판의 대면적화는 안테나 제조시 사용되는 PCB(FPCB)가 대형 사이즈로 갈수록 대량 생산 및 저가격화에 유리하여 기판의 대형화에 대한 요구가 증대되고 있는 실정인데, 이와 같이 페라이트 기판의 성형과 소성과정에서의 공정변수 제어가 매우 어렵기 때문에, 기판의 대면적화에 일정한 한계가 발생되고 있다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 대면적화를 추구하는 것보다는 기존의 제조된 기판간의 병렬연결을 이용한 대면적화를 추구하는 것이 간이하고 경제적인 것이라는 점에서 착안된 것이다.

즉, 복수의 단위 페라이트 기판(121)을 접착부재(130)를 매개로 하여 병렬로 연결한 것에 특징이 있는 것으로서, 이는 단위 페라이트 기판(121)의 병렬연결은 안테나 모듈(100)로서의 기능구현에 제약이 있을 것이라는 선입견을 깨고 본 출원인이 시도한 결과, 안테나 모듈(100)로서 작동하는데 아무런 문제가 없음을 발견한 데에서 비롯된 것이다.

또한, 본 발명은 페라이트 기판(120)과 PCB 기판(140) 사이에서 양 기판을 연결하기 위한 접착부재(130)의 구성에 있다.

통상적으로 접착부재로 양면테이프가 사용되는데, 상기 양면테이프는 그 양면에 접착물질(133)이 도포되어 있다. 이와 같은 접착물질(133)과 양면테이프는 절연성 재질로서 PCB 기판(140)과 페라이트 기판(120)의 도전적 연결에 장애요소가 될 수 있으며, 미세한 통신감도가 필요한 경우에 이와 같은 장애요소는 적지않은 문제로 인식될 수 있는 것이다.

도 6의 본 발명의 일 실시예에 따른 페라이트 기판과 PCB 기판을 연결하는 접착부재에 페라이트 분말이 첨가된 것을 나타내는 단면도를 참고하면, 접착물질(133)에 페라이트 기판(120)과 동일한 재질의 페라이트 성분을 예를 들어 미세한 분말형태로 혼합한 후, 접착부재(130)에 적용하도록 함으로써 페라이트 기판(120)과 PCB 기판(140)간에 페라이트 재질에 의한 연속성이 부여되도록 하였다. 이로써, 안테나의 통신 특성을 획기적으로 향상시킬 수 있다.

여기서 페라이트 성분은 예를 들어 페라이트 분말(135)인 것이 바람직하다. 한편, 페라이트 분말(135)을 대신하여 금속 자성체 분말을 사용할 수도 있는데, 이 경우 사용되는 금속자성체는 센더스트(sendust), 퍼멀로이(MPP), 순철 등을 포함할 수 있다.

요컨대, 위 접착부재(130)는 시트와 시트의 양면에 도포되는 접착물질(133)로 구성되며, 적어도 일면의 접착물질(133)에 페라이트 성분이 가해지도록 하는 것을 특징으로 한다.

이러한 접착부재(130)는 바람직하게는 자성 성분이 포함된 열 가소성 시트를 사용하여 페라이트기판(120)과 PCB기판(140)을 결합함으로써, 단위 페라이트와 단위 페라이트 사이를 자성성분이 있는 시트로 채워지게 되고, 전기적 특성을 손해보지 않고 대면적이 가능하도록 구성할 수 있다.

즉, 자성 성분이 포함된 열 경화성 시트를 사용하여 FPCB와 결합시 FPCB의 동박 부분이 열가소성 시트의 가소성으로 인해 페라이트와 근접하게 되고, 결국 전체 NFC 안테나의 두께를 낮추는 효과와 더불어 안테나 패턴에서 이용할 수 있는 페라이트의 자성 성분을 향상시키는 효과가 더불어 발생할 수 있으며, 또한 페라이트 시트 두께를 낮출 수 있는 상호 작용이 되어 또 한번 전체 NFC 안테나의 두께를 낮출 수 있는 효과가 있어 향후 박막화가 요구되는 NFC 안테나에 상당히 기여할 것으로 판단된다.

이러한 단위 페라이트 기판은 적어도 두개의 페라이트 그린시트를 접합하여 형성되는 단위페라이트 기판을 소성하여 얻어진다.

이하, 도면을 참조하여 페라이트 그린시트의 접합 방법에 대하여 설명한다.

도 4의 (a)도면은 본 발명의 일 실시예에 따른 페라이트 그린시트에 상판에는 가로 절개선(x방향)이 하판에는 세로 절개선(y방향)이 부여된 기판의 결합전 분해사시도이고, (b)도면은 상판에 세로 절개선(y방향)이 하판에는 가로 절개선(x방향)이 부여된 기판의 결합 전 분해사시도이고, (c)도면은 상판과 하판의 페라이트 그린시트에 십자형(x-y방향)의 절개선이 부연된 기판의 결합전 분해사시도이다.

즉, 도 4의 도면에서는 각각의 페라이트 그린시트의 상하부에 모두 절개선을 형성하고, 적층시에는 절개선이 그 형상에는 관계없이 서로 마주보게 하면서 절개선이 일치하도록 적층한 것을 나타내었다.

물론 적층 시 절개선이 마주보게 하되 절개선을 일치시키지 않고 어느 하나의 페라이트 그린시트의 절개선과 절개선 사이에 또 다른 페라이트 그린시트의 절개선이 위치하도록 할 수도 있다.

구체적으로 도 5의 본 발명의 일 실시예에 따른 페라이트 그린시트의 적층 구조를 확대 도시한 단면도를 참고하면, 각 페라이트 그린시트의 양측에 절개선을 형성하고, 적층될 때 서로 마주보는 절개선이 상호 일치되게 적층되어 있음을 알 수 있다.

도 4의 일실시예에서는 바람직한 실시예에 의한 절개선의 형상을 예시한 것이나, 이와 달리 상판과 하판에 각각 X방향, Y방향, X-Y방향 중 어느 하나의 절개선을 각각 형성할 수 있음은 물론이다.

즉, 상하판 모두 X방향, 상하판 모두 Y방향, 상판과 하판 중 어느 하나는 X방향과 어느 하나는 X-Y방향으로, 또는 상판과 하판 중 어느 하나는 Y방향으로 그리고 다른 하나는 X-Y방향으로 절개선을 형성할 수 있다.

따라서, 적층 압력에 따라서 절개선(122a,122b,125a,125b)의 기판 두께방향에 대응되는 깊이의 조절이 보다 용이할 것이며, 적층전에 먼저 절단과정을 거치지 않으면 불가능한 구조이다.

본 발명은 적층 전에 절개선(122a,122b,125a,125b)을 부여함으로써 적층방향을 다양화할 수 있는 장점이 있다. 즉, 적층한 이후에 절개선을 부여하는 경우에는 필히 하나의 페라이트 그린시트)상에 예를 들어 가로방향의 절개선과 세로방향의 절개선을 모두 부여하지 않으면 안되기때문에, 적층 전에 절개선을 부여하는 과정은 그 자체로 의의가 크다고 할 것이다.

여기서, 절개선(122a,122b,125a,125b)은 완전한 절단이 아닌 부분절개선의 예를 든 것이며, 다만, 완전히 절단하는 경우를 배제해서는 아니되고, 완전히 절단하는 경우에는 절단된 이후의 각 단위 페라이트 기판(120)이 흩어지지 않도록 먼저 접착 테이프 등에 단단히 고정한 후 절단하여야 할 것이다. 이때, 접착 테이프 등은 페라이트 기판(120)과 함께 절단되지 않도록 주의하여야 한다.

이와 같이 절개선을 부여하는 경우에는 단위 페라이트 기판(121)이 유동적인 상태(flexible)를 유지하며, 따라서 취급상 매우 용이한 특징이 있고, 단위 페라이트 기판(121)을 이용하여 안테나 모듈(100)을 구성하는데에도 매우 편리하다.

다만, 양방향(가로방향과 세로방향)으로 절개선을 부여하는데 있어서의 복잡성을 피하고 공정상의 용이성을 위하여 본 발명에서는 교차하는 복수의 절개선을 갖는 복수의 기판을 적층하도록 하는 것이 바람직하다.

여기서, 절개선은 기판의 두께방향으로 일부만 절단된 부분절개선이거나, 아니면 기판의 두께방향과 동일한 깊이는 갖는 절개선인 완전절개선으로 용어상 구분하도록 한다.

이러한 절개선(122a,122b,125a,125b)이 형성된 깊이는, 하나의 페라이트 그린시트의 양측면에 형성되는 절개선의 위치가 동일할 때는 각 절개선의 깊이(122a와 125a, 122b와 125b)는 50을 넘게 되면 기판이 절단되므로, 페라이트 그린시트(121a,121b)의 두께를 100으로 기준하였을 때, 5 ~ 50인 것이 바람직한데, 5 미만인 경우 기판의 유동성(flexibility)를 확보할 수 없으므로, 5 이상의 값을 갖는 것이 바람직하다.

또한, 절개선의 위치가 상이할 때 즉, 어느 하나의 페라이트 그린시트의 절개선과 절개선 사이에 다른 페라이트 그린시트의 절개선이 위치하게 할 때는, 페라이트 그린시트(121a,121b)의 두께를 100으로 기준하였을 때, 10 ~ 100인 것이 바람직한데, 10 미만인 경우 기판의 유동성(flexibility)를 확보할 수 없으므로, 10 이상의 값을 갖는 것이 바람직하다.

이러한 페라이트 그린시트(121a,121b)를 제조하기 위해서는 먼저 슬러리를 준비하는데, 상기 슬러리는 페라이트 분말에 PVB 또는 아크릴게 바인더, 가소제, 솔벤트 등을 첨가하여 볼밀이나 바스켓 밀을 사용하여 혼합한다. 이후, 상기 혼합물을 사용하여 닥터브레이드 공정이나 코마롤 공정을 통하여 페라이트 그린시트를 제작한다.

이러한 제작 과정은 일반적인 것이므로 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.

상술한 바와 같이, 페라이트 그린시트(121a,121b)에 형성되는 절개선(122a,122b)은 그 형상이 X-Y방향, X방향, 또는 Y방향 중 어느 한 방향으로 형성할 수 있음은 물론이다.

또한 페라이트 그린시트(121a,121b)는 닥터 브레이드법을 이용하여 표면 평활성이 우수한 시트를 제조할 수 있음은 물론이다.

미설명부호 110은 커버지를 131은 보호용지를 의미한다.

이하, 도면을 참고하여 본 발명의 일실시예에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.

도 7은 본 발명의 페라이트를 이용한 안테나 모듈 제조 과정을 설명하기 위한 흐름도로서, 도시된 바와 같이, 본 발명에서는 먼저, 단위 페라이트 기판을 형성하고 이를 이용하여 안테나 모듈을 제조하도록 구성된다.

즉, 단위 페라이트 기판을 형성하기 위하여 먼저 페라이트 그린시트(121a,121b)를 준비한다(S210).

페라이트 그린시트는 슬러리에 페라이트 분말에 PVB 또는 아크릴게 바인더, 가소제, 솔벤트 등을 첨가하여 볼밀이나 바스켓 밀을 사용하여 혼합한 다음, 상기 혼합물을 사용하여 닥터브레이드 공정이나 코마롤 공정을 통하여 제작된다.

단계 S210에서 페라이트 그린시트가 준비되면 페라이트 그린시트의 소성 이후의 평면 수축율 및 수축된 두께를 감안하여 한 개 이상의 그린시트를 적층한다(S212).

이때, 그린시트를 적층하기 전에 각 페라이트 그린시트의 양측면에 일정 간격으로 연속되는 절개선을 형성하고 상기 절개선이 형성된 면이 서로 마주보게 적층한다(S211).

여기서 절개선의 방향은 X방향, Y방향, X-Y방향 중 어느 하나로 형성할 수 있음은 물론이다.

또한, 적층되는 어느 하나의 페라이트 그린시트에 형성된 절개선과 다른 페라이트 그린시트에 형성된 절개선을 일치되도록 서로 마주보게 적층하는 것이 바람직하다.

이후 단계 S213에서는 적층된 페라이트 그린시트를 소성 및 소결하여 페라이트 기판을 제조한다(S213~S214).

즉, 페라이트 그린시트의 표면에 다수의 절개선을 형성하고, 그것을 소성함으로써, 판상의 단위 페라이트 소결체로 한 후, 페라이트 기판을 제조하는 것이다.

또한, 단계 S215에서 일반적인 페라이트 기판의 제조를 완성할 수도 있지만, 본 발명은 양산 가능한 수준의 소규모 페라이트 기판을 복수로 병렬연결하여 실질적으로 대면적화하여 사용할 수 있도록 하는 것이므로, 단계 S216에서 단계 S215에서 제조된 페라이트 기판을 단위 페라이트 기판으로 배열한다.

즉, 도 3을 참고하면, 단위 페라이트 기판이 4개 병렬로 배열되어 있음을 확인할 수 있다. 이러한 배열은 필요에 따라 하나 이상 배열하여 필요한 대면적의 페라이트 기판을 형성할 수 있음은 물론이다.

단계 S216에서 배열된 단위 페라이트 기판에 접착부재(130)를 접착하여(S217), 단위 페라이트 어레이를 제조하는 것이다(S218).

이러한 접착부재(130)는 상술한 바와 같이 자성 성분이 포함된 열 가소성 시트를 사용하여 페라이트기판(120)과 PCB기판(140)을 결합함으로써, 단위 페라이트와 단위 페라이트 사이를 자성성분이 있는 시트로 채워지게 되고, 전기적 특성을 손해보지 않고 대면적이 가능하도록 구성할 수 있다.

이후, PCB 기판(140)과 단위 페라이트 어레이를 접착하고, 그 상층에 커버지(110)를 접착하고, PCB 기판(140)과 보호용지(131)는 접착부재(130)에 의하여 접착함으로서 안테나 모듈을 생성하는 것이다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대하여 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허 청구범위에 속함은 당연한 것이다.

100 : 안테나 모듈 110 : 커버지
120 : 페라이트 기판 121 : 단위 페라이트 기판
121a,121b : 페라이트 그린시트
125, 125a, 125b, 122a, 122b : 절개선
130 : 접착부재
131 : 보호용지 133 : 접착물질
135 : 페라이트 분말 140 : PCB 기판

Claims

적어도 두개의 페라이트 그린시트를 접합하여 소성하여 얻어지는 단위페라이트 기판을 어레이로 배열하여 구성되는 안테나용 페라이트 기판에 있어서,
상기 단위페라이트기판은
상기 각각의 페라이트 그린시트의 양측면에 절개선을 형성하고 적층하여 형성하는 안테나용 페라이트 기판.
제 2항에 있어서,
상기 페라이트 그린시트에 형성되는 절개선은
기판의 두께방향으로 일부만 절단된 부분절단선으로 형성하는 안테나용 페라이트 기판.
제 3항에 있어서,
상기 각각의 페라이트 그린시트에 형성되는 절개선은
그 형상이 X-Y방향, X방향, 또는 Y방향 중 어느 한 방향으로 형성한 안테나용 페라이트 기판.
제 3항에 있어서,
상기 절개선이 형성된 깊이는, 단위 페라이트 기판의 두께를 100으로 기준하였을 때, 10 ~ 100으로 하는 안테나용 페라이트 기판.
접착부재를 매개로 상호 접착되는 페라이트 기판 및 PCB 기판을 포함하여 구성되는 안테나 모듈에 있어서,
상기 페라이트기판은 두장의 페라이트 그린시트를 접합하고 소성하여 얻어지는 단위페라이트 기판을 어레이로 배열하여 구성되며,
상기 단위페라이트기판은
상기 각각의 페라이트 그린시트의 양측면에 절개선을 형성하고 적층하여 형성하는 안테나 모듈.
제 5항에 있어서,
상기 접착부재는
상기 페라이트 기판에 도포된 접착물질로 구성하고, 적어도 상기 페라이트기판의 일면에 도포된 접착물질에 페라이트 성분 또는 금속 자성체 성분이 더 포함되는 안테나 모듈.
제 6항에 있어서,
상기 페라이트 그린시트에 형성되는 절개선은
기판의 두께방향으로 일부만 절단된 부분절단선으로 형성하고, 그 형상이 X-Y방향, X방향, 또는 Y방향 중 어느 한 방향으로 형성한 안테나 모듈.
제 7항에 있어서,
상기 절개선이 형성된 깊이는, 단위 페라이트 기판의 두께를 100으로 기준하였을 때, 10 ~ 100으로 하는 안테나 모듈.
적어도 두개의 페라이트 그린시트를 접합하여 형성되는 단위페라이트 기판을 하나 이상 어레이로 배열하여 얻어지는 페라이트 기판과 PCB 기판을 접착부재를 매개로 상호 접착되도록 구성한 안테나 모듈용 페라이트 기판의 제조방법에 있어서,
(a)상기 각각의 페라이트 그린시트의 양측면에 절개선이 형성되도록 절단하는 단계;
(b)상기 페라이트 그린시트 기판 중 적어도 두개의 기판을 적층하여 단위 페라이트 기판을 제조하는 단계;
(c)상기 복수의 단위 페라이트 기판을 인접하도록 배열하는 단계;및
(d)상기 배열된 복수의 단위 페라이트 기판상에 접착부재를 접착하는 단계;
를 포함하여 구성하되, 상기 접착부재에는 페라이트 성분 또는 금속 자성체 성분이 함유된 안테나 모듈용 페라이트 기판의 제조방법.
제 9항에 있어서,
상기 페라이트 그린시트에 형성되는 절개선은
그 형상이 X-Y방향, X방향, 또는 Y방향 중 어느 한 방향으로 형성하는 안테나 모듈용 페라이트 기판의 제조방법.
제 10항에 있어서,
상기 절개선이 형성된 깊이는, 단위 페라이트 기판의 두께를 100으로 기준하였을 때, 10 ~ 100으로 하는 안테나 모듈용 페라이트 기판의 제조방법.