KR101320873B1 - Ｎｆｃ 안테나 제조방법 및 이 제조방법으로 제조된 ｎｆｃ 안테나 - Google Patents

Ｎｆｃ 안테나 제조방법 및 이 제조방법으로 제조된 ｎｆｃ 안테나 Download PDF

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Abstract

본 발명은 NFC 안테나 제조방법 및 이 제조방법으로 제조된 NFC 안테나에 관한 것으로, 연성동박적층필름(21)과 페라이트 시트(23) 사이에 본딩 시트(22)가 위치하도록 적층하고(S40), 상기 연성동박적층필름(21) 또는 상기 페라이트 시트(23)의 일면에 접하도록 커버레이(24,25)를 적층하고 가접하는 단계(S50), 상기 가접된 연성동박적층필름(21), 상기 페라이트 시트(23), 상기 커버레이(24,25)가 최종 접합되도록 핫 프레스 공정을 수행하는 단계(S60)를 포함한다.
본 발명은 제조공정의 단순화가 가능하고 부착력이 우수하여 층간 분리가 발생하지 않으므로 제품 신뢰성이 우수한 이점이 있다.

Description

ＮＦＣ 안테나 제조방법 및 이 제조방법으로 제조된 ＮＦＣ 안테나{Munufacturing Method of NFC antenna and NFC antenna manufactured by thereof}
본 발명은 NFC 안테나 제조방법 및 이 제조방법으로 제조된 NFC 안테나에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 제조공정 단순화가 가능하고 생산성과 제품 신뢰성이 우수한 NFC 안테나 제조방법 및 이 제조방법으로 제조된 NFC 안테나에 관한 것이다.
NFC(Near Field Communication)는 전자태그인 RFID(Radio Frequency Identification)의 하나로 13.56MHz의 주파수 대역을 사용하는 비접촉식 근거리 무선통신 모듈이다.
NFC는 결제뿐만 아니라 슈퍼마켓이나 일반 상점에서 물품 정보나 방문객을 위한 여행 정보 전송, 교통출입통제 잠금장치 등에 광범위하게 활용된다.
최근에는 스마트폰 등의 휴대용 단말의 시장이 급속이 확대됨에 따라 근거리 무선통신을 이용하여 단말 간의 정보 교환, 결제, 티켓 예매, 검색 등의 기능을 포함하는 추세에 있다. 그에 따라, 근거리 무선통신방식에 사용되는 NFC 안테나의 수요가 증가하고 있다.
그러나 종래의 NFC 안테나는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 연성회로기판(FPCB)(1)에 별도로 제작된 페라이트 시트(3)를 양면 테이프(5)로 부착하여 덮는 구조로 형성된다.
따라서, 생산성이 낮고, 부착시 각이 틀어지는 불량이 발생하며, 접착력이 낮아 페라이트 시트(3)가 연성회로기판(1)으로부터 쉽게 떨어지는 층간 분리 현상이 발생하므로 제품 내구성과 신뢰성이 낮은 문제점이 있다.
여기서, 페라이트 시트(3)는 자성 흡수체로 NFC 안테나의 동작 신뢰성을 높이기 위해 사용된다.
이와 관련된 선행 기술로는 국내등록특허공보 10-0693204호 'NFC용 안테나, 그를 구비한 NFC 단말기, RF 안테나, 그리고 그를 구비한 IC카드'(2007.03.13)가 있다.
본 발명의 목적은 제조공정 단순화가 가능하고 내구성이 우수하며, 생산성 및 제품 동작 신뢰성이 우수한 NFC 안테나 제조방법 및 이 제조방법으로 제조된 NFC 안테나를 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 연성동박적층필름과 페라이트 시트 사이에 본딩 시트가 위치하도록 적층하고, 상기 연성동박적층필름 또는 상기 페라이트 시트의 일면에 접하도록 커버레이를 적층하고 가접하는 단계와, 상기 가접된 연성동박적층필름, 상기 페라이트 시트, 상기 커버레이가 최종 접합되도록 핫 프레스 공정을 수행하는 단계를 포함한다.
본 발명은 연성회로기판 제조과정에서 페라이트 시트를 부착하는 공정을 포함하여 제조하므로 NFC 안테나의 제조공정의 단순화가 가능하고 본딩 시트를 이용하여 부착하므로 부착력이 우수하고 층간 분리가 발생하지 않아 내구성이 우수하고 제품 신뢰성이 우수한 효과가 있다.
도 1은 종래의 NFC 안테나 제조방법을 도시한 순서도,
도 2는 종래의 방법으로 제조된 NFC 안테나의 적층 구조를 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 NFC 안테나 제조방법을 도시한 순서도.
도 4는 본 발명의 방법으로 제조되는 NFC 안테나의 적층 구조를 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 방법에 의해 제조된 배터리 케이스용 NFC 안테나(a) 및 배터리 팩용 NFC 안테나(b)를 구분하여 보인 도면.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
본 발명의 NFC 안테나 제조방법은 부착력이 우수하고 제조공정이 단순화되도록 내부에 페라이트 시트를 포함하여 연성회로기판(FPCB, Flexible Printed Circuit Board)을 제조하고, 이 연성회로기판을 NFC 형상(일정 형상)으로 타발하고 단자를 도금하여 최종 NFC 안테나를 제조하는 것이다.
제조된 NFC 안테나는 배터리 팩의 상면 또는 배터리 케이스의 저면에 부착되어 전파를 원활히 송수신하는 역할을 한다.
페라이트 시트를 포함하는 연성회로기판을 제조하는 과정을 설명한다.
도 3 및 도 4에 도시된 바에 의하면, 페라이트 시트를 포함하는 연성회로기판의 제조과정은 연성동박적층필름(FCCL, Flexible Copper Clad Laminate)(21)에 본딩 시트(22)를 매개로 페라이트 시트(23)를 가접하는 단계(S40), 페라이트 시트(23)가 가접된 연성동박적층필름(21)의 상하층에 커버레이(24,25)를 가접하고(S50), 핫 프레스 공정을 수행하는 단계(S60)를 포함한다.
구체적으로, 연성동박적층필름(21)과 페라이트 시트(23) 사이에 본딩 시트(22)가 위치하도록 적층하고, 연성동박적층필름(21) 또는 페라이트 시트(23)의 일면에 접하도록 커버레이(24,25)를 적층하고 가접하는 단계와, 가접된 연성동박적층필름(21), 페라이트 시트(23), 커버레이(24,25)가 최종 접합되도록 핫 프레스 공정을 수행하는 단계를 포함한다.
연성동박적층필름(21)은 연성회로기판의 기본 소재이다. 연성동박적층필름(21)에 비아홀을 형성하고, 에칭 등을 통해 회로 패턴을 형성한 후, 전기적 연결을 위해 비아홀에 도체를 도금하는 등의 과정을 거치면 연성회로기판이 된다. 이 연성회로기판(20)의 제조과정 중에 페라이트 시트(23)를 부착하는 공정이 포함한다. 도체는 구리가 사용될 수 있다.
연성동박적층필름(21)은 두께가 얇고 유연하며, 내열성, 내곡성, 내약품성이 우수하며 치수변경이 적고 열에 강한 폴리이미드필름(Polyimide Film) 또는 폴리에스터필름(PET Film)을 사용한다.
페라이트 시트(23)는 전자파 흡수체로서 배터리에서 발생하는 자기적 영향을 방지하기 위해 사용된다. 예를 들어, 페라이트 시트(23)는 배터리 팩과 연성동박적층필름(21) 사이에 배치되어 배터리 팩의 금속면에서 반작용자속을 흡수함으로써 안테나가 전파를 원활히 송수신할 수 있도록 한다.
페라이트 시트(23)는 페라이트 분말을 결합제 등과 혼합하여 성형체로 형성한 후 소결하여 제조한 것이다.
페라이트 시트(23)는 폴리머 시트와 달리 친수성이 높아 별도의 표면 처리를 하지 않아도 본딩 시트(22)와 부착력이 높다.
페라이트 시트(23)는 투자율이 50~300인 것을 사용한다. 투자율은 자기화되는 정도 즉, 자기장 차폐율을 의미하는 것으로 투자율이 50 미만이면 자기장을 충분히 흡수하지 못하여 자성 흡수체로서의 능력이 미비하고, 투자율이 높으면 유리하나 300 초과는 제조가 어렵다.
본딩 시트(22)는 열융착필름으로 페라이트 시트(23)를 연성동박적층필름(21)에 부착하기 위한 것이다. 본딩 시트(22)는 양면 테이프를 사용하는 것에 비하여 위치 배열을 정확히 하기가 용이하여 공정이 간편해진다. 그리고 본딩 시트(22)에 의해 연성동박적층필름(21)에 적층된 페라이트 시트(23)는 핫 프레스 공정을 이용하여 열 압착시킨다.
그 과정은 연성동박적층필름(21)의 상층에 본딩 시트(22)와 페라이트 시트(23)를 적층하고 위치 배열을 정확히 한 후, 롤이나 손 다리미 등을 이용한 가접을 통해 페라이트 시트(23)의 위치를 먼저 잡아준다.
다음으로 페라이트 시트(23)가 부착된 연성동박적층필름(21)의 상하층에 커버레이(Coverlay)(24,25)를 가접하고 핫 프레스 공정을 수행한다.
즉, 핫 프레스 공정을 수행하여 가접 상태인 연성동박적층필름(21), 페라이트 시트(23), 커버레이(24,25)를 최종 접합한다.
본딩 시트(22)를 이용한 핫 프레스 공정은 연성동박적층필름(21), 페라이트 시트(23), 커버레이(24,25)를 열 압착시켜 부착력을 높인다. 커버레이(24,25)는 연성동박적층필름(21)에 형성한 회로를 보호하기 위한 필름이다.
핫 프레스 공정은 80~250℃의 온도범위에서 수행된다. 핫 프레스 공정시 80℃ 미만의 온도에서는 본딩 시트(22)의 연화가 미비하여 부착력이 낮고, 250℃를 초과하면 과도한 열로 인해 연성회로기판이 손상될 수 있다.
핫 프레스 공정 수행에 의해 제조된 연성회로기판(20)은 NFC 형상으로 타발하고 단자(29)를 도금하는 단계를 수행하면 최종 NFC 안테나(10)로 제조 완료된다.
상술한 방법에 의해 제조된 NFC 안테나(10)는 연성동박적층필름(21)의 일면에 본딩 시트(22)를 매개로 부착된 페라이트 시트(23)와, 페라이트 시트(23)가 부착된 연성동박적층필름(21)의 상하층면을 덮도록 배치되는 커버레이(24,25)가 핫 프레스 공정에 의해 일체로 접합되어 있다.
또한, 제조된 NFC 안테나(10)는 하부 커버레이(25)에 접착 테이프(26)를 매개로 보호 필름(Release liners)(27)이 부착되며, 배터리 케이스(40)의 저면에 부착시에는 보호 필름(27)을 제거하고 부착할 수 있다.
배터리 케이스(40)의 저면에 부착된 상태에서 페라이트 시트(23)는 배터리 팩(미도시)과 연성동박적층필름(21) 사이에 배치되어 자기장을 흡수함으로써 배터리에서 발생하는 자기적 영향을 차단하여 안테나의 동작이 원활히 이루어지도록 한다.
즉, NFC 안테나(10)가 배터리 케이스(40)에 부착되는 경우, 페라이트 시트(23)는 연성동박적층필름(21)이 페라이트 시트(23)와 배터리 케이스(40)의 사이에 위치하도록 연성동박적층필름의 일면(도 4의 경우 연성동박적층필름의 상층)에 부착된다.
한편, 상술한 실시예와 달리 페라이트 시트(23)를 포함하는 NFC 안테나(10)를 배터리 팩의 상면에 부착할 수도 있다.
이 경우 페라이트 시트(23)는 연성동박적층필름(21)과 배터리 팩(미도시) 사이에 위치하도록 연성동박적층필름(21)의 일면(도 4를 기준으로 연성동박적층필름의 하층)에 부착되면 된다. 그럼, 페라이트 시트(23)가 배터리에서 발생되는 자기장을 흡수하여 연성동박적층필름(21)의 회로에 자기적 영향이 미치는 것을 차단한다.
페라이트 시트를 포함하는 NFC 안테나 제조과정을 설명하기로 한다.
우선, 연성동박적층필름(21), 본딩 시트(22), 페라이트 시트(23)를 준비한다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 복수의 연성동박적층필름(21)에 비아홀을 형성하고(S10), 회로 패턴을 형성한다(S20). 비아홀을 형성하고, 회로 패턴을 형성한 복수의 연성동박적층필름(21)을 여러 층으로 적재한 후 가접하고 전기적으로 연결하기 위하여 비아홀에 구리를 도금한다(S30). 연성동박적층필름(21)에 형성한 회로 패턴이 안테나의 역할을 한다.
다음으로 연성동박적층필름(21)의 상층에 본딩 시트(22), 페라이트 시트(23)를 순차적으로 적층하고 정확한 위치를 맞춘 후 가접을 통해 페라이트 시트(23)를 연성동박적층필름(21)의 하층에 부착한다(S40). 이때, 각이 틀어지지 않도록 정확하게 부착한다.
다음으로 페라이트 시트(23)가 부착된 연성동박적층필름(21)의 상하층을 덮도록 커버레이(24,25)를 가접하고(S5), 80~250℃의 온도범위에서 핫 프레스 공정을 수행한다(S6). 핫 프레스 공정 전 페라이트 시트(23)와 커버레이(24,25)의 위치 배열이 정확히 되었는지 한 번 더 확인한다.
핫 프레스 공정에 의해 연성동박적층필름(21), 페라이트 시트(23), 커버레이(24,25)가 열 압착되면 내부에 페라이트 시트(23)가 포함된 일체형의 연성회로기판(20)이 제조된다.
제조된 연성회로기판(20)은 NFC 형상으로 타발하여 일정 형상으로 만들고(S70), 단자(29)를 도금하면(S80) NFC 안테나(10)의 제조가 완료된다.
제조된 NFC 안테나는 배터리 팩의 상면 또는 배터리 케이스(40)의 저면에 부착된다. 배터리 케이스(40)에 부착되는 NFC 안테나(10)는 최종 형상이 도 5의 (a)에 도시된 바와 같고, 배터리 팩에 부착되는 NFC 안테나(15)는 최종 형상이 도 5의 (b)에 도시된 바와 같다.
도 5의 (a) 및 (b)에서 검게 보이는 부분은 페라이트 시트이고, 도 5의 (b)에서 루프 형상으로 보이는 부분은 연성동박적층필름(21)에 형성되어 안테나 역할을 하는 회로 패턴이다.
이와 같이 제조된 NFC 안테나(10)는 페라이트 시트(23)가 연성회로기판(21) 내에 부착되어 일체형으로 제조되므로 부착력이 우수하고 제조가 용이하므로 부착시 각이 틀어지는 불량이 방지되어 제품 신뢰성이 우수하고 제조과정이 단순하므로 생산성도 높다.
또한, 페라이트 시트(23)가 안테나의 성능 저하를 최소화하므로 NFC 안테나의 동작 신뢰성을 높인다.
본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.
20:연성회로기판 21:연성동박적층필름
22:본딩 시트 23:페라이트 시트
24,25:커버레이 26:접착 테이프
27:보호 필름 29:단자
40:배터리 케이스 10:NFC 안테나

Claims (9)

  1. 회로 패턴이 형성된 연성동박적층필름을 준비하는 단계,
    페라이트 시트를 준비하는 단계,
    상기 준비된 연성동박적층필름과 페라이트 시트 사이에 본딩 시트가 위치하도록 적층하고 가접하는 단계,
    가접된 상기 연성동박적층필름의 일면 및 상기 페라이트 시트의 일면에 접하도록 커버레이를 적층하고 가접하는 단계,
    가접된 상기 연성동박적층필름, 상기 페라이트 시트, 상기 커버레이가 최종 접합되도록 핫 프레스 공정을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 NFC 안테나 제조방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 연성동박적층필름을 준비하는 단계는
    비아홀을 형성하는 공정,
    안테나 역할을 위한 회로 패턴을 형성하는 공정,
    상기 비아홀에 도체를 도금하는 공정이 수행된 것임을 특징으로 하는 NFC 안테나 제조방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 페라이트 시트는 투자율이 50~300인 것을 특징으로 하는 NFC 안테나 제조방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 핫 프레스 공정은 80~250℃의 온도범위에서 수행되는 것을 특징으로 하는 NFC 안테나 제조방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 연성동박적층필름은 폴리이미드필름(Polyimide Film) 또는 폴리에스터필름(PET Film)인 것을 특징으로 하는 NFC 안테나 제조방법.
  6. 회로 패턴이 형성된 연성동박적층필름,
    상기 연성동박적층필름의 일면에 본딩 시트를 매개로 부착되는 페라이트 시트,
    상기 페라이트 시트가 부착된 연성동박적층필름의 상하층에 적층되는 커버레이를 포함하며,
    상기 연성동박적층필름, 상기 페라이트 시트, 상기 커버레이는 핫 프레스 공정에 의해 일체로 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 NFC 안테나.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 페라이트 시트는 투자율이 50~300인 것을 특징으로 하는 NFC 안테나.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 NFC 안테나는 배터리 팩의 상면에 부착되며,
    상기 페라이트 시트는 상기 연성동박적층필름과 상기 배터리 팩의 사이에 위치하도록 상기 연성동박적층필름의 일면에 부착된 것을 특징으로 하는 NFC 안테나.
  9. 청구항 6에 있어서,
    상기 NFC 안테나는 배터리 케이스의 저면에 부착되며,
    상기 페라이트 시트는 상기 연성동박적층필름이 상기 페라이트 시트와 상기 배터리 케이스의 사이에 위치하도록 상기 연성동박적층필름의 일면에 부착된 것을 특징으로 하는 NFC 안테나.
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