KR101263321B1 - 엔에프시용 단면 루프안테나 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 엔에프시용 단면 루프안테나의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 엔에프시용 단면 루프안테나에서 고가의 보호필름을 저가의 리무브시트로 대체할 수 있어 제조 공수와 재료비를 절감할 수 있고, 하나 이상의 안테나 패턴을 포함하는 구성에서 패턴과 패턴간의 거리를 조절하여 대역폭의 확장 및 이득을 증대할 수 있는 엔에프시용 단면 루프안테나의 제조방법에 관한 것이다.

Description

엔에프시용 단면 루프안테나 제조방법{One side loop antenna for NFC and manufacturing method thereof}
본 발명은 엔에프시용 단면 루프안테나의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 엔에프시용 단면 루프안테나에서 고가의 보호필름을 저가의 리무브시트로 대체할 수 있어 제조 공수와 재료비를 절감할 수 있고, 하나 이상의 안테나 패턴을 포함하는 구성에서 패턴과 패턴간의 거리를 조절하여 대역폭의 확장 및 이득을 증대할 수 있는 엔에프시용 단면 루프안테나의 제조방법에 관한 것이다.
이동통신용 휴대단말기는 이동통신용 기지국이 형성하는 서비스 영역 안을 자유롭게 이동하면서 원하는 상대방과 언제 어디서나 무선 접속하여 통신하는 단말기이고 이하의 설명에서 ‘이동단말기’로 설명하기로 한다.
이동단말기는 무선통신 기능 이외에 카메라, MP3, 녹음기, 이북(e-book) 등과 같은 다수의 기능을 구비하는 것이 일반적이고 또한, 지상파 DMB 기능을 구비하는 경우 TV 방송을 시청할 수 있게 되었다.
특히, 최근에는 GPS 안테나를 부가하고 전자지도와 결합하여 이동방향 및 현재의 위치정보를 제공하는 내비게이션(navigation) 기능과 근거리에서 엔에프시(NFC) 방식으로 무선 접속하여 상거래에 의한 금융거래의 대가를 신용카드와 같이 전자결제하는 스마트카드 기능 등이 개발되어 부가되고 있고, 앞으로도 개발이 계속 진행되어 향후에 새로운 기능이 더 추가될 수 있다.
일반적으로 이동통신에서는 800 MHz와 1.8 GHz의 주파수 대역을 사용하고, GPS 에서는 1.57 GHz 와 1.22 GHz의 주파수 대역을 사용하며, 지상파 DMB 에서는 174-214 MHz 대역의 주파수를 사용하고, 와이파이(WiFi)와 블루투스(bluetooth) 방식은 2.4 GHz의 주파수 대역을 사용하며, 근거리 무선통신용 엔에프시(NFC)에서는 13.56 MHz대역의 주파수를 사용한다.
특히 엔에프시용 안테나는 최근에 들어 루프형의 안테나를 제조하여 근거리 무선의 송수신을 위한 안테나의 길이와 부피의 최소화를 이룰 수 있었다. 이와 같은 종래의 엔프시용 루프 안테나는 특허등록 제1079838호와 특허공개 제2009-0043077호에 기재된 구성처럼, 페라이트시트, 동박, 보호필름 및 양면테이프를 포함하고 있다.
이와 같은 엔에프시용 루프안테나는 이동단말기의 케이스에 부착되는 단면 루프안테나와 이동단말기의 배터리에 부착되는 양면 루프안테나로 구분될 수 있다 이중, 단면 루프안테나는 루프안테나 패턴의 시작단과 끝단에서 각각 형성되는 단자부를 기판의 동일면에서 설치하고, 양면 루프안테나는 기판의 서로 다른 면에서 각각의 단자부가 형성된다.
그러나 종래의 엔에프시용 단면루프안테나는 단자부의 도금과정을 위한 마스킹을 설치하게 되며, 이때 폴리카보네이트 또는 폴리이미드 필름중 어느 하나를 이용한 보호필름을 통하여 단자부 외에 다른 영역에 불순물이 포함되지 않도록 마스킹 한다. 여기서 상기 보호필름은 그 가격이 고가로서 제조원가의 상승시킬 수 있으며, 특히 온도나 습도와 같은 환경적 영향에 의한 부식이 진행될 수 있어 안테나의 고장을 유발하는 주요 원인이 되는 문제가 있다.
따라서 근래에는 종래의 엔에프시용 단면 루프안테나를 제조함에 있어 원자재가격의 상승과, 경쟁업체의 난립등으로 인하여 가격의 인하가 요구되고 있는 시장상황에 따라서 저렴한 비용으로서 제품을 제조할 수 있도록 간략한 구성을 갖는 엔에프시용 단면 루프안테나의 제조방법이 요구되는 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 엔에프시용 단면 루프안테나를 제조함에 있어서 고가의 보호필름 대신 저가의 리무브시트(Remove sheet)를 이용하여 고가의 보호필름을 생략할 수 있는 엔에프시용 단면 루프안테나의 제조방법을 제공함에 있다.
또한 본 발명의 다른 목적은 엔에프시용 단면 루프안테나를 제조함에 있어서 하나 이상의 루프가 형성되는 루프안테나에서 각 루프와 패턴 간의 간격을 조절하여 대역폭의 확장 및 이득을 증대할 수 있는 엔에프시용 단면 루프안테나의 제조방법을 제공함에 있다.
본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 하기와 같은 실시예를 포함한다.
본 발명의 제1실시예는 엔에프시용 단면 루프안테나의 제조방법에 있어서, 일면에 접착액이 도포되는 종이 또는 플라스틱 재질로 제작되고, 일면에서 외측으로 돌출 및 연장된 영역을 갖도록 성형되는 제1리무브시트에 제1동박을 합지시키는 리무브합지단계; 상기 제1동박을 에칭, 스퍼터링, 타발 및 인쇄공정 중 어느 하나를 이용하여 상기 제1리무브시트의 외곽을 따라 연장형성되어 시작단과 끝단에 각각 형성되어 전기적 신호가 통전되는 단자부가 상기 제1리무브시트의 돌출 영역 내에 위치되도록 제1루프안테나 패턴을 형성하는 제1패턴형성단계; 상기 제1루프안테나 패턴의 시작단과 끝단에 각각 형성되는 단자부를 전도성 금속으로 도금하는 단자부 도금단계; 상기 단자부 도금단계 이후에 페라이트시트를 상기 제1루프안테나 패턴의 상면에 접착시키는 페라이트시트 합지단계; 상기 제1리무브시트를 제거하는 리무브시트 제거단계; 및 상기 안테나 패턴의 하면에 양면테이프를 접착하는 양면지접착단계를 포함한다.
본 발명의 제2실시예에 있어서, 상기 엔에프시용 루프안테나 제조방법은 일면에 접착액이 도포되는 종이 또는 플라스틱재질로 이루어진 제2리무브시트에 제2동박을 합지시키고, 상기 제2동박을 에칭, 스퍼터링, 타발 및 인쇄중 어느하나를 이용하여 제2루프안테나 패턴을 형성하는 제2루프패턴형성단계; 및 상기 제2리무브시트를 제거하여 상기 제1리무브시트에 상기 제2루프안테나 패턴을 합지하는 제2루프안테나 패턴설치단계를 더 포함한다.
본 발명의 제3실시예에 있어서, 상기 제1루프안테나 패턴과 제2루프안테나 패턴은 동일한 두께를 갖고 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명의 제4실시예에 있어서, 상기 제1루프안테나 패턴은 상기 제1리무브시트의 일면에서 외측으로 돌출된 영역으로부터 시작단이 위치되어 상기 제1리무브시트의 외곽을 따라 연장되어 1회 이상 권선 되는 루프로 형성되어 끝단이 상기 제1리무브시트의 돌출영역에 위치되는 것이 바람직하다.
본 발명의 제5실시예에 있어서, 상기 제2루프안테나패턴은 상기 제1리무브시트의 중앙에서 1회 이상 권선되어 루프를 이루는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제6실시예에 있어서, 상기 제2루프안테나패턴은 상기 제1리무브시트의 일면 중앙에 접착되는 판형상의 패치형 안테나인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제7실시예에 있어서, 상기 제1루프안테나패턴과 제2루프안테나 패턴 사이의 거리인 루프간 거리(L1)는 상기 제1루프안테나 패턴간 거리(L2)와 동일한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제8실시예에 있어서, 상기 루프간 거리(L1)는 상기 제1루프안테나 패턴중 가장 내측에 위치된 패턴에서 상기 제2루프안테나의 가장 외측 패턴까지의 거리로서 0.12~2.05mm 이내로 형성하는 것이 바람직하다.
본 발명의 제9실시예에 있어서, 상기 제2루프안테나 패턴은 상기 제1루프안테나 패턴의 폐면적에 비례하여 60~80%에 해당되는 폐면적으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 고가의 보호필름 대신 저가의 리무브시트를 사용하여 단면 루프안테나를 제조할 수 있기에 제조공수의 절감 및 원재료비가 절감될 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명은 제1루프안테나 패턴과 제2루프안테나 패턴간의 거리인 루프간 거리와, 제1루프안테나 패턴에서 패턴과 패턴간의 거리를 동일하도록 조절하였기 때문에 대역폭의 확장 및 이득을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 엔에프시용 단면 루프안테나의 제1실시예를 도시한 도면,
도 2는 본 발명에 따른 엔에프시용 단면 루프안테나의 제조방법에서 제1실시예를 도시한 순서도,
도 3은 본 발명에 따른 엔에프시용 단면 루프안테나의 제조방법에서 제1실시예를 단계적으로 도시한 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 엔에프시용 단면 루프안테나의 제2실시예를 도시한 도면,
도 5는 본 발명에 따른 엔에프시용 단면 루프안테나의 제조방법에서 제2실시예를 도시한 순서도,
도 6은 본 발명에 따른 엔에프시용 단면 루프안테나의 제조방법에서 제2실시예를 단계적으로 도시한 단면도,
도 7a 내지 도 7c는 본 발명에 따른 엔에프시용 단면 루프안테나에서 루프간간격과 패턴간 간격의 비교그래프이다.
이하에서는 본 발명에 따른 엔에프시용 단면 루프안테나의 제조방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 엔에프시용 루프안테나의 제조방법에서 제1실시예를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 엔에프시용 단면 루프안테나는 전도성 금속판이 에칭, 스퍼터링, 인쇄 및 타발공정중 어느 하나에 의하여 기판의 일면에서 하나 이상의 루프로 이루어진 안테나 패턴(11)과, 상기 안테나 패턴(11)을 지지하는 페라이트시트(30)와, 상기 안테나 패턴(11)을 이동단말기의 케이스 내측에 접착시키도록 접착력을 갖는 양면테이프(40)를 포함한다.
상기 안테나 패턴(11)은 상기 페라이트 시트(30)의 일면에서 내측에서 외곽을 따라서 길게 연장되어 1회 이상으로 권선되어 루프를 이룬다. 이때 상기 시작단(111)과 끝단(112)은, 예를 들면, 엔에프시 컨트롤러(도면에 도시되지 않음)와 전기적으로 통전가능하도록 연결되는 접속단자로서 형성된다.
상기 페라이트 시트(30)는 상기 안테나 패턴(11)을 지지함과 동시에 전자파와 같은 외부의 노이즈를 흡수하여 차폐시킬 수 있다.
상기 양면테이프(40)는 일면에 접착액이 도포되어 상기 안테나 패턴(11)의 상면에 접착되고, 상기 접착액이 도포된 접착층(41)에 착탈가능하도록 접착된 이형지(42)로 이루어져 상기 이동단말기의 케이스 내측에 접착되어 상기 단면 루프안테나를 고정시시킨다.
도 2는 본 발명에 따른 엔에프시용 단면 루프안테나의 제조방법에서 제1실시예를 도시한 순서도, 도 3은 본 발명에 따른 엔에프시용 단면 루프안테나의 제조방법에서 제1실시예를 단계적으로 도시한 단면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 엔에프시용 단면 루프안테나의 제조방법은 동박(10)을 리무브시트(20)에 합지하는 리무브합지단계(S101)와, 안테나 패턴(11)을 형성하는 패턴형성단계(S102)와, 상기 패턴형성단계(S102) 이후에 단자부(111, 112)를 도금하는 단자부도금단계(S103)와, 페라이트시트(30)를 상기 안테나 패턴(11)의 상면에 접착시키는 페라이트시트 합지단계(S104)와, 상기 리무브시트(20)를 제거하는 리무브시트 제거단계(S105)와, 상기 안테나 패턴(11)의 하면에서 양면테이프(40)를 접착하는 양면테이프 접착단계(S106)를 포함한다.
상기 리무브 합지단계(S101)는 동박(10)을 접착액이 일면에 도포되는 리무브시트(20)에 접착시키는 단계이다. 여기서 상기 리무브시트(Remove sheet)(20)는 상기 동박(10)이 접착되는 일면에 접착액이 도포되는 종이재질 또는 플라스틱 재질의 착탈가능한 접착성 시트이다. 아울러 상기 동박(10)은 절단 및 성형장치에 의하여 상기 리무브시트(20)의 형상과 일치되도록 성형되어 상기 리무브시트(20)의 일면에 접착된다.
상기 패턴형성단계(S102)는 상기 리무브시트(20)와 합지된 동박(10)을 에칭, 스퍼터링, 타발, 프린트 기법 중 어느 하나로서 루프안테나의 패턴(11)을 형성하는 단계이다. 상기 안테나 패턴(11)은 상기 리무브시트(20)의 일면에서 외곽 모서리를 따라 길게 연장되어 1회 이상으로 권선되는 루프로 형성된다. 여기서 상기 루프안테나의 패턴(11)은 상기 리무브시트의 외곽을 따라서 연장되어 1회 이상 권선되는 루프로서 형성된다. 이때 상기 루프안테나 패턴(11)의 시작단과 끝단은 상기 리무브시트(20)에서 외측으로 돌출 및 연장된 영역에 위치된다. 상기 안테나 패턴(11)의 시작단과 끝단은 각각 전기적 신호가 통전되는 제1단자부(111)와 제2단자부(112)가 형성된다.
상기 단자부도금단계(S103)는 상기 루프 안테나 패턴(11)의 내측에 위치된 제1단자부(111)와 제2단자부(112)를 니켈과 주석 또는 니켈과 금과 같은 전도성 금속을 이용하여 도금하는 단계이다. 상기 도금과정은 일반적으로 공지된 기술임에 따라 그 설명을 간략히 생략하였다. 다만 종래의 루프안테나는 도금 과정에서 보호필름을 이용하였으나, 본 발명은 상기와 같은 보호필름이 아닌 리무브시트(20)에 안테나 패턴(11)을 합지한 것을 특징으로 한다.
상기 페라이트 합지단계(S104)는 상술한 바와 같이 단자부도금단계(S103) 이후에 상기 리무브시트(20)의 반대쪽에서 상기 안테나 패턴(11)의 상면으로 상기 페라이트시트(30)가 합지되는 단계이다.
상기 리무브시트제거단계(S105)는 상기 페라이트 합지단계(S104) 이후에 상기 페라이트시트(30)의 반대측 방향에서 상기 안테나 패턴(11)의 하면에 접착된 리무브시트(20)를 제거하는 단계이다. 여기서 상기 리무브시트(20)는 접착액이 도포된 종이나 플라스틱재질로 제작됨에 따라서 작업자가 끝단을 잡고 힘을 가하면 상기 루프안테나 패턴(11)에서 제거된다. 이는 도 3의 (d)에 도시된 바와 같다.
상기 양면테이프접착단계(S106)는 상기 리무브시트 제거단계(S105) 이후에 일면에서 접착액이 도포되어 접착층(41)을 형성하는 이형지(42)가 포함되는 양면테이프(40)를 상기 안테나 패턴(11)의 하면에 접착시키는 단계이며, 이는 도 3의 (e)단계에 도시된 바와 같다.
이후에 작업자가 상기 이형지(42)의 끝단을 잡아서 접착층(41)에서 이탈시키고, 상기 접착층(41)을 공기중에 노출시킨다. 그리고 따라서 작업자가 노출된 접착층(41)을 상기 엔에프시용 단말기의 케이스 내면에 밀착 및 가압하여 상기 루프안테나를 엔에프시용 단말기에 고정시킨다.
이와 같이 본 발명에 따른 엔에프시용 루프안테나의 제조방법은 종래에서 처럼 보호필름을 사용하지 않고, 최초 단계에서 착탈가능한 리무브시트(20)를 사용하여 도금과정까지 적용할 수 있고, 상기 페라이트시트 합지단계(S104) 이후에 제거하기 때문에 폴리이미드 또는 폴리카보네이트로 제작되는 고가의 보호필름을 생략할 수 있어 제조공수 및 제조원가의 절감에 기여할 수 있다.
또한 본 발명은 상술한 제1실시예에서 하나의 안테나 패턴(11)을 일예로 들어 설명하였으나, 엔에프씨컨트롤러(도시되지 않음)에 직접 연결되는 메인루프안테나 패턴 외에 대역폭의 확장 및 이득의 증대를 위하여 보조루프안테나 패턴이 포함된 경우에도 적용가능하다. 이는 본 발명의 제2실시예로서 첨부된 도 4 내지 도 6을 참조하여 설명하되, 상기 메인루프안테나 패턴은 제1루프안테나 패턴(11), 보조루프안테나 패턴은 제2루프안테나 패턴(13)으로 명칭을 부여하여 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 엔에프시용 루프안테나의 제조방법에서 제2실시예를 도시한 도면, 도 5는 본 발명에 따른 엔에프시용 루프안테나의 제조방법에서 제2실시예의 순서도 및 도 6은 제2실시예를 단계적으로 도시한 단면도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 제2실시예는 페라이트시트(30)와, 페라이트시트(30)의 일면에서 외곽을 따라서 1회 이상 권선되도록 연장되어 루프를 형성하여 시작단과 끝단이 상기 페라이트시트(30)의 일측에서 외측으로 돌출되는 영역에 위치되도록 형성되는 제1루프안테나 패턴(11)과, 상기 제1루프안테나 패턴(11)의 내측에 해당되는 페라이트시트(30)내의 일면 중심측에서 1회이상 권선되도록 연장되어 루프를 형성하는 제2루프안테나 패턴(13)을 포함한다.
여기서 상기 제1루프안테나 패턴(11)과 제2루프안테나 패턴(13)은 동일한 두께를 갖고 형성되며, 특히 상기 제1루프안테나 패턴(11)과 제2루프안테나 패턴(13)간의 거리인 루프간거리(L1)과 상기 제1루프안테나 패턴(11)과 패턴 사이의 거리인 패턴간거리(L2)가 동일하게 형성됨이 바람직하다. 이는 하기의 도 5와 도 6의 제2실시예의 제조방법을 통하여 후술한다.
상기와 같은 제2실시예의 구성을 갖는 엔에프시용 단면 루프안테나의 제조방법은 도 5와 도 6에 도시된 바와 같다.
도 5와 도 6을 참조하면, 본 발명의 제2실시예는 동박(10)과 리무브시트(20)가 합지되어 제1루프안테나의 패턴이 형성되는 제1루프패턴 형성단계(S201)와, 상기 제1루프 패턴형성단계(S201) 이후에 단자부(111, 112)를 도금하는 제1루프패턴의 단자도금단계(S202)와, 제2동박과 제2리무브시트(20')가 합지되어 제2루프안테나의 패턴을 형성하는 제2루프패턴 형성단계(S203)와, 상기 제2루프안테나 패턴(13)에서 제2리무브시트(20')를 제거하고 상기 제1루프안테나 패턴(11)이 형성되는 제1리무브시트(20)에 제2루프안테나 패턴(13)을 합지하는 제2루프패턴설치단계(S204)와, 상기 제1루프안테나 패턴(11)과 제2루프안테나 패턴(13)의 상면에 페라이트시트(30)를 접착시키는 페라이트시트(30)접착단계(S205)와, 상기 제1리무브시트(20)를 제거하는 리무브시트제거단계(S206)와, 일면에 접착액이 도포되는 이형지(42)를 포함하는 양면테이프(40)를 접착시키는 양면테이프(40) 접착단계(S207)를 포함한다.
상기 제1루프 패턴 형성단계(S201)는 제1동박(10)을 제1리무브시트(20)에 합지 시킨 이후에 상기 제1동박(10)을 에칭, 프린트, 스퍼터링 및 타발중 어느 하나의 방법에 의하여 제1루프안테나 패턴(11)을 형성하는 단계이다. 여기서 상기 제1루프안테나 패턴(11)은 상기 제1리무브시트(20)의 일측에서 외곽으로 돌출 및 연장되는 영역에서 외곽을 따라 연장되어 1회 이상 권선되어 루프를 이룬다. 아울러 상기 제1루프안테나 패턴(11)의 시작단과 끝단은 각각 제1단자부(111)와 제2단자부(112)가 형성되어 상기 제1리무브시트(20)의 연장된 영역에서 위치된다.
상기 제1루프패턴 도금단계(S202)는 상기 제1루프안테나 패턴(11)의 시작단과 끝단에서 각각 연결되는 제1단자부(111)와 제2단자부(112)에 전도성금속이 도금되는 단계이다.
상기 제2루프패턴형성단계(S203)는 제2동박(10')을 제2리무브시트(20')에 합지하고, 에칭, 스퍼터링, 타발 및 인쇄중 어느 한 방법에 의하여 제2루프안테나 패턴(13)을 형성하는 단계이다. 여기서 상기 제2루프안테나 패턴(13)과 제1루프안테나 패턴(11)은 각각 서로 다른 리무브시트(20, 20')에 합지되어 서로 다른 패턴을 형성한다. 즉, 상기 제1리무브시트(20)와 제2리무브시트(20')는 별개이다.
상기 제2루프 패턴설치단계(S204)는 상기 제2루프 안테나 패턴(13)에서 상기 제2리무브시트(20')를 제거한 뒤에 상기 제2루프안테나 패턴(13)을 상기 제1리무브시트(20)에 합지하는 단계이다. 여기서 상기 제1루프안테나 패턴(11)이 합지된 제1리무브시트(20)의 중앙에는 비어있는 영역이 유지된다. 따라서 상기 제2루프안테나패턴(13)은 상기 제1루프안테나 패턴(11)의 합지된 상기 제1리무브시트(20)의 중앙에 합지된다.
여기서 상기 제1루프안테나 패턴(11)과 제2루프안테나 패턴(13)은 상호 두께가 동일하도록 형성되었으며, 상기 제2루프안테나 패턴(13) 대신 하나의 동박판으로 이루어진 패치 안테나(도면에 도시되지 않음)를 적용함도 본 발명의 다양한 응용예중 어느 하나에 해당된다.
또한 본 발명은 상기 제1루프안테나 패턴(11)과 제2루프안테나 패턴(13)의 거리를 조절하여 대역폭과 이득을 증대시킬 수 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 제1루프안테나 패턴(11)과 제2루프안테나 패턴(13)사이의 이격된 거리(L1, 이하 루프간 거리(L1)라 칭함)와 제1루프안테나 패턴(11', 11'')사이의 간격(L2, 이하 패턴간 거리(L2)라 칭함)과 동일하게 설치한다. 바람직하게로는 상기 루프간 거리(L1)는 0.12~2.05mm 이내로 형성되며, 더욱 바람직하게로는 0.3mm로 유지하는 것이다.
여기서 상기 루프간 거리(L1)는 상기 제1루프안테나 패턴(11)에서 가장 내측에 위치된 패턴(11')에서 상기 제2루프안테나 패턴(13)의 최외각 패턴(13)까지의 거리이다.
아울러 본 발명은 상기 제2루프안테나의 패턴(13)이 형성되는 폐면적이 제1루프안테나의 패턴(11)이 형성되는 폐면적에 대비하여 60~80%로 형성됨이 바람직하다.
따라서 본 발명은 상기 제1루프안테나 패턴(11)과 제2루프안테나 패턴(13)의 상호간섭이 극대화되어 이득과 주파수 대역의 확장이 극대화된다. 이는 도 7a 내지 도 7c를 이용하여 설명한다.
도 7a 내지 도 7c는 본 발명에 따른 엔에프시용 단면 루프안테나의 패턴간 거리(L2)에 따른 이득의 변화를 확인하기 위한 그래프로서, 도 7a는 단일루프를 갖는 안테나의 공진 전후 이득과 주파수를 도시한 그래프, 도 7b는 제1루프안테나 패턴(11)과 제2루프안테나 패턴(13)의 간격을 3mm 이상으로 이격시켰을 때의 주파수 대역폭 및 이득을 측정한 그래프이며, 도 7c는 제1루프안테나 패턴(11)과 제2루프안테나 패턴(13)의 루프간 거리(L1)를 0.12~2.05mm이내로 배치시켜 주파수 대역폭 및 이득을 측정한 그래프이다.
먼저, 도 7a를 참조하면, 측정대상이 되는 안테나는 단일 루프안테나로서 주파수의 튜닝 전(F2)과 후(F1)의 주파수 대역 및 이득을 측정하였다. 확인한 결과, 튜닝전 단일루프의 주파수(F2)는 30㎒이며, 튜닝후의 주파수(F1)는 13.56㎒로서 주파수의 가변 및 이득의 개선이 있었다. 그러나 이와 같은 단일루프를 갖는 안테나의 개선된 이득은 이후에 측정되는 두 개의 루프가 구비된 안테나에 비하여 효과가 낮다.
도 7b를 참조하면, 측정 대상이 되는 루프안테나는 제1루프안테나 패턴(11)과 제2루프안테나 패턴(13)이 각각 형성되며, 상기 제1루프안테나 패턴(11)과 제2루프안테나 패턴(13)의 루프간 거리(L1)는 3mm이상으로 이격시켜 대역폭의 확대 및 이득의 개선을 확인하였다. 이때 내측의 제2루프안테나 패턴(13)의 주파수(F3)는 14.15㎒이며, 외측의 제1루프안테나 패턴(11)의 주파수(F4)는 12~13㎒이다. 그리고 조합된 주파수(F5)의 이득값 피크치는 그래프상에서 상기 제2루프안테나의 주파수 대역과 상기 제1루프안테나의 주파수 대역이 겹치는 부분의 중심점에 해당된다. 결론적으로 상기 도 7b의 제1루프안테나 패턴(11')과 제2루프안테나 패턴(13)의 루프간 거리(L1)를 3mm이상으로 이격시켰을 경우에 상기 단일 루프에 비하여 이득의 개선 및 대역폭의 확대에서 더 높은 효율을 보여준다.
도 7c를 참조하면, 측정 대상이 되는 루프안테나 내측의 제2루프안테나와 외측의 제1루프안테나의 루프간 거리(L1)와 상기 제1루프안테나의 패턴(11', 11'')간 거리(L2)를 동일하도록 배치하되, 상기 루프간 거리(L1)는 0.12~2.05mm이하로 설정하였으며, 가장 바람직하게로는 0.3mm로 설정하는 것이다.
이때 상기 제2루프안테나의 주파수는 15.5~17.5㎒의 범위 내에서 선택된 것으로 가장 바람직하게로는 17㎒로 선택하는 것이다. 또한 상기 제1루프안테나의 주파수는 20㎒의 범위 이상에서 선택된 것으로 도시된 바와 같이 대역폭이 상호 간에 겹치지 않는 범위 내에서 선택된다. 더욱 바람직하게로는 상기 제1주파수(F3)는 17㎒, 제2주파수는 20㎒로 선택하는 것이며, 상기 제1주파수(F3)와 제2주파수(F4)는 양측 모두 공진 주파수에서 4㎒ 이상 떨어지도록 매칭시킨다.
이와 같은 제1루프안테나와 제2루프안테나의 주파수를 조합하여 대역폭 및 이득을 개선한 결과 도 7c에 도시된 바와 같이 루프간 거리(L1)를 3mm 이상으로 했을 경우의 이득값(g1)보다 높은 이득값(g2)을 얻을 수 있음이 확인된다. 아울러 상기 도 7c에서 확장된 대역폭은 도 7b의 그래프와 비교하여 그 폭이 확대되었음을 시각적으로 확인할 수 있다.
이와 같이 본 발명은 상기 제1루프안테나 패턴(11)과 제2루프안테나 패턴(13)의 두께(즉 높이)를 동일한 상태에서 루프간 거리(L1)와 외각에 위치된 제2루프안테나(32)의 패턴(11', 11'')간 거리(L2)를 일치하거나 또는 루프간 거리(L1)를 0.12~2.05mm이내로 설정하여 제1루프안테나패턴(11)과 제2루프안테나 패턴(13)의 상호간섭을 증가시켜 그 이득값과 대역폭을 크게 확대시킬 수 있어 공지된 기술에 비하여 그 진보된 효과를 얻을 수 있다.
또한 본 발명은 상술한 바에서 상기 제2루프안테나 패턴(13)은 하나의 동박판으로 이루어진 패치 안테나(도면에 도시되지 않음)로 적용함도 가능하다. 상기 패치 안테나와 상기 제1루프안테나패턴(11)간의 거리(L1)은 상기 제1루프안테나 패턴(11')과 패턴(11'')사이의 거리(L2)를 동일하게 설정하면, 상술한 바와 같이 대역폭의 확장 및 이득의 증대효율을 얻을 수 있다.
상기 페라이트시트(30) 접착단계(S204)는 상기 제1루프안테나패턴(11)과 제2루프안테나 패턴(13)의 상면에서 페라이트시트(30)를 접착시키는 단계이다.
상기 리무브시트 제거단계(S205)는 상기 제1루프안테나 패턴(11)과 제2루프안테나 패턴(13)의 일면에서 접착되는 제1리무브시트(20)를 제거하는 단계이다.
상기 양면테이프접착단계(S206)는 상기 리무브시트 제거단계(S205) 이후에 일면에 접착층(41)이 형성된 이형지(42)를 상기 제1루프안테나 패턴(11)과 제2루프안테나 패턴(13)의 일면에 접착시키는 단계이다.
이와 같이 본 발명의 제2실시예는 제1루프안테나패턴(11)과 제2루프안테나 패턴(13)(또는 패치형 동박)이 형성되는 엔에프시용 단면 루프안테나의 제조공정에서 루프안테나 패턴(11, 13)의 형성 및 페라이트시트(30)의 접착 이후에 제거될 수 있는 리무브시트(20)를 통하여 종래의 구성요소인 보호필름(예를 들면, 폴리이미드 필름, 폴리카보네이트필름)을 삭제할 수 있었다.
아울러 상술한 제2실시예의 구성에서 상기 제1루프안테나 패턴(11) 간의 거리와, 상기 제1루프안테나패턴(11)과 제2루프안테나 패턴(13)간의 거리를 조정하여 엔에프시용 루프안테나의 인덕턴스 값을 조절하여 대역폭 및 이득값을 증대시킬 수 있었다.
이상에서 본 발명은 기재된 구체 예에 대해서 상세히 설명하였지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.
10 : 동박 11 : 제1루프안테나 패턴
13 : 제2루프안테나 패턴 20 : 리무브시트
30 : 페라이트시트 40 : 양면테이프
41 : 접착층 42 : 이형지
111 : 제1단자부 112 : 제2단자부

Claims (9)

  1. 엔에프시용 단면 루프안테나의 제조방법에 있어서,
    일면에 접착액이 도포되는 종이 또는 플라스틱 재질로 제작되고, 일면에서 외측으로 돌출 및 연장된 영역을 갖도록 성형되는 제1리무브시트에 제1동박을 합지시키는 리무브합지단계;
    상기 제1동박을 에칭, 스퍼터링, 타발 및 인쇄공정 중 어느 하나를 이용하여 상기 제1리무브시트의 외곽을 따라 연장형성되어 시작단과 끝단에 각각 형성되어 전기적 신호가 통전되는 단자부가 상기 제1리무브시트의 돌출 영역 내에 위치되도록 제1루프안테나 패턴을 형성하는 제1패턴형성단계;
    상기 제1루프안테나 패턴의 시작단과 끝단에 각각 형성되는 단자부를 전도성 금속으로 도금하는 단자부 도금단계;
    상기 단자부 도금단계 이후에 페라이트시트를 상기 제1루프안테나 패턴의 상면에 접착시키는 페라이트시트 합지단계;
    상기 제1리무브시트를 제거하는 리무브시트 제거단계; 및
    상기 안테나 패턴의 하면에 양면테이프를 접착하는 양면지접착단계를 포함하는 엔에프시용 단면 루프안테나 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 엔에프시용 루프안테나 제조방법은
    일면에 접착액이 도포되는 종이 또는 플라스틱재질로 이루어진 제2리무브시트에 제2동박을 합지시키고, 상기 제2동박을 에칭, 스퍼터링, 타발 및 인쇄중 어느하나를 이용하여 제2루프안테나 패턴을 형성하는 제2루프패턴형성단계; 및
    상기 제2리무브시트를 제거하여 상기 제1리무브시트에 상기 제2루프안테나 패턴을 합지하는 제2루프안테나 패턴설치단계를 더 포함하는 엔에프시용 단면 루프안테나 제조방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제1루프안테나 패턴과 제2루프안테나 패턴은 동일한 두께를 갖고 형성되는 엔에프시용 단면 루프안테나 제조방법.
  4. 제2항에 있어서, 상기 제1루프안테나 패턴은
    상기 제1리무브시트의 일면에서 외측으로 돌출된 영역으로부터 시작단이 위치되어 상기 제1리무브시트의 외곽을 따라 연장되어 1회 이상 권선 되는 루프로 형성되어 끝단이 상기 제1리무브시트의 돌출영역에 위치되는 엔에프시용 단면 루프안테나 제조방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제2루프안테나패턴은
    상기 제1리무브시트의 중앙에서 1회 이상 권선되어 루프를 이루는 것을 특징으로 하는 엔에프시용 단면 루프 안테나 제조방법.
  6. 제4항에 있어서, 상기 제2루프안테나패턴은 상기 제1리무브시트의 일면 중앙에 접착되는 판형상의 패치형 안테나인 것을 특징으로 하는 엔에프시용 단면 루프 안테나 제조방법.
  7. 제2항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1루프안테나패턴과 제2루프안테나 패턴 사이의 거리인 루프간 거리(L1)는 상기 제1루프안테나 패턴간 거리(L2)와 동일한 것을 특징으로 하는 엔에프시용 단면 루프안테나 제조방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 루프간 거리(L1)는
    상기 제1루프안테나 패턴중 가장 내측에 위치된 패턴에서 상기 제2루프안테나의 가장 외측 패턴까지의 거리로서 0.12~2.05mm 이내로 형성하는 엔에프시용 단면 루프안테나 제조방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제2루프안테나 패턴은
    상기 제1루프안테나 패턴의 폐면적에 비례하여 60~80%에 해당되는 폐면적으로 이루어지는 엔에프시용 단면 루프안테나 제조방법.
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