KR101647981B1

KR101647981B1 - 다층배선기판을 이용한 권선형 안테나

Info

Publication number: KR101647981B1
Application number: KR1020150068295A
Authority: KR
Inventors: 김상열; 오현석; 이재군
Original assignee: 서울전자통신(주)
Priority date: 2015-05-15
Filing date: 2015-05-15
Publication date: 2016-08-16

Abstract

본 발명은 다층배선기판을 이용한 권선형 안테나에 관한 것으로, 인쇄회로기판에 표면 실장이 가능하고 표면 코일 형태보다 자속 밀도가 높은 권선형 안테나를 제공하기 위한 것이다. 본 발명에 따른 권선형 안테나는 다층배선기판, 자성체 코아 및 한 쌍의 외부접속단자를 포함한다. 다층배선기판은 복수 회 감긴 형태를 갖는 3차원의 권선이 형성되어 있다. 자성체 코아는 다층배선기판에 설치되며, 권선형 안테나의 동작 시 권선형 안테나가 표면 실장되는 인쇄회로기판에서 유기되는 와전류를 감쇄시킨다. 그리고 한 쌍의 외부접속단자는 다층 배선기판의 권선의 양단에 연결되며, 면실장 형태로 형성된다.

Description

다층배선기판을 이용한 권선형 안테나{Winding type antenna using multi-layer wiring substrate}

본 발명은 권선형 안테나에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 3차원의 권선이 다층배선기판에 형성되어 인쇄회로기판에 표면 실장이 가능한 다층배선기판을 이용한 권선형 안테나에 관한 것이다.

스마트 폰과 같은 휴대 단말기의 보급률과 함께 활용의 방향도 다각도로 이루어지고 있다. 예컨대 휴대 단말기들 간에 주소록, 게임, MP3 파일 등을 교환하는 수단으로 사용할 수 있다. 휴대 단말기를 교통카드, 신용카드, 루프페이, 삼성 페이, 애플 페이 등과 같은 모바일 결제 수단으로도 사용할 수 있다. 휴대 단말기의 배터리를 무선으로 충전할 수도 있다.

이와 같은 정보 교환, 모바일 결제, 무선 충전 등을 위해, 휴대 단말기에는 NFC(Near Field Communication), MST(Magnetic Secure Transmission), 무선충전기 등에 권선형 안테나가 사용되고 있다. 권선형 안테나는 연성의 인쇄회로기판에 평면으로 권선한 평면 코일 형태를 취하고 있다.

이러한 권선형 안테나는 배터리 부분에 장착하고, 이를 다시 배터리 제품 라벨을 이용하여 포장하는 방법으로 제조되고 있다. 배터리에 설치되는 권선형 안테나는 배터리팩의 금속 물질 때문에, 페라이트 시트나 메탈 시트를 뒷면에 부착하는 형태로 제조되고 있다. 또는 권선형 안테나는 단말기의 후면 덮개(back cover)에 양면 테이프를 이용하여 부착하는 방법으로 제조되고 있다.

이러한 기존의 권선형 안테나는 단말기에 장착하기 위해서는 두께라는 필연적인 문제에 봉착하게 된다. 이러한 두께 제한의 문제점을 극복하기 위해서는 면적을 손해보고 넓은 면적에 코일을 판상 형태로 펼쳐 권선형 안테나를 제작할 수 밖에 없는 공통적인 문제점을 가지고 있다.

또한 평면 코일 형태는 3차원으로 형성된 솔레노이드 형태의 코일 보다는 자속 밀도가 낮은 문제점을 가지고 있다.

또한 권선형 안테나는 양면 테이프를 이용하여 배터리 또는 후면 덮개에 부착하여 제조하는 경우, 작업자가 수작업으로 제조해야 하기 때문에, 양산성이 떨어지는 문제점을 가지고 있다. 즉 양면 테이프를 이용하는 경우, 작업자가 일일이 양면 테이프의 이형지를 제거하고, 지정된 위치에 양면 테이프를 부착한 후, 양면 테이프 위에 평면 코일이 형성된 연성의 인쇄회로기판을 부착하는 수작업으로 밖에 제조할 수 없는 한계를 가지고 있다.

또한 기존의 연성의 인쇄회로기판을 이용하는 권선형 안테나는 제조 공정 시 오염, 회로 단락, 단선 등의 문제가 자주 발생하고 있다. 여러 번의 접착 공정으로 인한 이물질이 양면 테이프 내부로 정전기에 의하여 흡착되면서, 제조된 권선형 안테나의 외관 불량이 자주 발생하는 문제점을 안고 있다.

한국공개특허 제2012-0134402호(2012.12.12.)

따라서 본 발명의 목적은 휴대 단말기의 메인 보드인 인쇄회로기판에 표면 실장이 가능한 다층배선기판을 이용한 권선형 안테나를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 표면 코일 형태보다 자속 밀도가 높은 3차원의 권선이 형성된 다층배선기판을 이용한 권선형 안테나를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 자속의 저하를 최소화 하면서 소형화된 다층배선기판을 이용한 권선형 안테나를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 복수 회 감긴 형태를 갖는 3차원의 권선이 형성된 다층배선기판, 상기 다층배선기판에 설치되며 유기되는 와전류를 감쇄시키는 자성체 코아, 및 상기 다층배선기판의 권선의 양단에 연결되며 표면 실장 형태로 형성된 한 쌍의 외부접속단자를 포함하는 다층배선기판을 이용한 권선형 안테나를 제공한다.

본 발명에 따른 권선형 안테나에 있어서, 상기 다층배선기판은 중심 부분에 관통 구멍이 형성된 복수의 유전체층과, 상기 복수의 유전체층에 형성되어 상기 관통 구멍을 중심으로 복수 회 감긴 형태를 갖는 3차원의 권선을 포함한다.

본 발명에 따른 권선형 안테나에 있어서, 상기 3차원의 권선은 상기 복수의 유전체층 위에 각각 상기 관통 구멍을 중심으로 한쪽이 개방된 고리 형태로 형성된 복수의 권선 패턴과, 상기 복수의 유전체층 사이의 복수의 권선 패턴을 하나의 라인으로 전기적으로 연결하는 복수의 비아 홀을 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 권선형 안테나에 있어서, 상기 복수의 비아 홀은 복수의 직통 비아 홀과 복수의 연결 비아 홀을 포함할 수 있다. 상기 복수의 직통 비아 홀은 상기 복수의 유전체층 중 최상부 유전체층의 상부면에 형성된 제1 권선 패턴의 일단과 연결되어 상기 복수의 유전체층을 관통하여 형성된다. 상기 복수의 연결 비아 홀은 상기 제1 권선 패턴의 타단과 상기 최상부 유전체층 아래의 유전체층들에 형성된 권선 패턴을 하나의 라인으로 전기적으로 연결한다.

본 발명에 따른 권선형 안테나에 있어서, 상기 복수의 직통 비아 홀은 상기 최상부 유전체층 아래의 나머지 유전체층에 형성된 권선 패턴들에서 이격되어 있다.

본 발명에 따른 권선형 안테나에 있어서, 상기 복수의 직통 비아 홀은 동일선상에 형성될 수 있다.

본 발명에 따른 권선형 안테나에 있어서, 상기 복수의 연결 비아 홀 중, 상하로 이웃하는 연결 비아 홀은 서로 어긋나게 형성된다.

본 발명에 따른 권선형 안테나는, 상기 복수의 유전체층 중 최하부 유전체층의 하부면에 형성되며, 상기 최하부 유전체층의 하부면에 노출된 직통 비아 홀과 연결 비아 홀에 각각 연결된 한 쌍의 연결 단자를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 권선형 안테나에 있어서, 상기 자성체 코아는 상기 다층배선기판의 관통 구멍에 삽입되며, 상기 한 쌍의 연결 단자를 상기 한 쌍의 외부접속단자로 사용할 수 있다.

본 발명에 따른 권선형 안테나에 있어서, 상기 자성체 코아는 상기 다층배선기판의 관통 구멍을 덮도록 상기 다층배선기판의 하부면에 부착될 수 있다.

본 발명에 따른 권선형 안테나에 있어서, 상기 자성체 코아의 외측면이 상기 다층배선기판의 외측면과 동일면에 위치하도록 형성될 수 있다.

본 발명에 따른 권선형 안테나에 있어서, 상기 한 쌍의 외부접속단자는 각각, 상기 자성체 코아의 상부면에 형성되어 상기 연결 단자에 접합되는 접합 패드와, 상기 접합 패드와 연결되며 상기 자성체 코아의 하부면에 형성되는 접속 패드를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 권선형 안테나에 있어서, 상기 한 쌍의 외부접속단자는 각각, 상기 자성체 코아의 외측면에 형성되어 상기 접합 패드와 상기 접속 패드를 연결하는 연결 패턴을 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 권선형 안테나에 있어서, 상기 연결 패턴은 상기 자성체 코아의 마주보는 외측면에 형성되고, 상기 연결 패턴에 연결된 접속 패드는 상기 자성체 코아의 하부면의 양쪽에 형성될 수 있다.

본 발명에 따른 권선형 안테나에 있어서, 상기 자성체 코아는 상기 다층배선기판의 관통 구멍이 형성된 방향으로 복수 개의 슬릿이 형성될 수 있다.

본 발명에 따른 권선형 안테나에 있어서, 상기 자성체 코아는 상기 다층배선기판의 관통 구멍이 형성된 방향으로 복수개로 분할되어 있는 복수의 단위 자성체 코아로 형성될 수 있다.

본 발명에 따른 권선형 안테나에 있어서, 상기 단위 자성체 코아는 표면에 절연 코팅층이 형성될 수 있다.

본 발명에 따른 권선형 안테나에 있어서, 상기 자성체 코아는 상기 다층배선기판의 관통 구멍에 삽입되며 제1 자성체 코아와, 상기 제1 자성체 코아와 연결되며 상기 다층배선기판의 하부면에 접합되는 제2 자성체 코아를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 권선형 안테나에 있어서, 상기 한 쌍의 외부접속단자는 각각, 상기 제1 자성체 코아 외측의 상기 제2 자성체 코아의 상부면에 형성되어 상기 연결 단자에 접합되는 접합 패드와, 상기 접합 패드와 연결되며, 상기 제2 자성체 코아의 하부면에 형성되는 접속 패드를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 권선형 안테나에 있어서, 상기 한 쌍의 외부접속단자는 각각, 상기 제2 자성체 코아의 외측면에 형성되어 상기 접합 패드와 상기 접속 패드를 연결하는 연결 패턴을 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 권선형 안테나에 있어서, 상기 연결 패턴은 상기 제2 자성체 코아의 마주보는 외측면에 형성되고, 상기 연결 패턴에 연결된 접속 패드는 상기 제2 자성체 코아의 하부면의 양쪽에 형성될 수 있다.

본 발명에 따른 권선형 안테나에 있어서, 한 쌍의 접속 패드 사이의 제2 자성체 코아의 하부면에서 안쪽으로 점차적으로 좁아지는 공간이 형성될 수 있다.

본 발명에 따른 권선형 안테나에 있어서, 상기 공간의 상단은 상기 제1 자성체 코아의 내부에 위치할 수 있다.

본 발명에 따른 권선형 안테나에 있어서, 상기 공간은 자성체 코아의 중심 부분에 형성될 수 있다.

그리고 본 발명에 따른 권선형 안테나에 있어서, 상기 제2 자성체 코아의 외측면이 상기 다층배선기판의 외측면과 동일면에 위치하도록 형성될 수 있다.

본 발명에 따른 권선형 안테나는 다층배선기판에 3차원의 권선이 형성된 구조를 갖고, 인쇄회로기판에 표면 실장이 가능한 외부접속단자를 구비하기 때문에, 휴대 단말기의 메인보드인 인쇄회로기판에 표면 실장이 가능하다.

본 발명에 따른 권선형 안테나는 다층배선기판에 3차원의 권선이 형성된 구조를 갖기 때문에, 기존의 표면 코일 형태보다는 자속 밀도를 향상시킬 수 있고, 크기 축소에 따른 자속의 저하를 최소화 하면서 소형화할 수 있는 이점이 있다.

본 발명에 따른 권선형 안테나는 표면 실장이 가능한 소자 형태로 제조되기 때문에, 기존의 권선형 안테나에 비해서 제조 공정을 간소화할 수 있고, 생산량을 높이고, 제조원가를 낮출 수 있는 이점이 있다. 즉 표면 실장이 가능한 권선형 안테나는 표면 실장 장치를 이용하여 인쇄회로기판에 실장이 가능하기 때문에, 작업자의 수작업에 의한 불량을 원천적으로 차단할 수 있고, 단위 시간당 생산량을 극대화하고, 제조원가를 낮출 수 있는 것이다.

본 발명에 따른 권선형 안테나는 소형으로 표면 실장이 가능하기 때문에, 인쇄회로기판 위에 권선형 안테나의 실장으로 인한 두께의 증가는 거의 발생하지 않고, 소형이기 때문에 인쇄회로기판의 여분 공간에 수월하게 내장할 수 있다.

본 발명에 따른 권선형 안테나는 3차원의 권선의 중심 부분에 자성체 코어가 삽입된 구조를 갖기 때문에, 와전류에 의한 손실을 억제함으로써 근거리 통신에서 신호대 잡음비가 좋은 안테나를 구현할 수 있다.

더욱이 3차원의 권선의 중심 부분에 삽입되는 자성체 코어에 슬릿을 형성하거나, 복수개로 분할하거나, 자성체 코어의 하부에서 안쪽에서 아래쪽으로 점차적으로 좁아지는 공간을 형성함으로써, 와전류에 의한 손실을 효과적으로 억제할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 다층배선기판을 이용한 권선형 안테나를 보여주는 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 사시도이다.
도 3은 도 1의 다층배선기판의 분해 사시도이다.
도 4는 도 3의 단면도이다.
도 5는 도 3의 다층배선기판에 형성된 3차원의 권선을 보여주는 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 다층배선기판을 이용한 권선형 안테나가 인쇄회로기판 위에 표면 실장된 상태를 보여주는 도면이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 다층배선기판을 이용한 권선형 안테나를 보여주는 분해 사시도이다.
도 8은 도 7의 사시도이다.
도 9는 도 7의 자성체 코어의 절개 사시도이다.
도 10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 다층배선기판을 이용한 권선형 안테나를 보여주는 분해 사시도이다.
도 11은 도 10의 사시도이다.
도 12는 본 발명의 제3 실시예에 따른 다층배선기판을 이용한 권선형 안테나가 인쇄회로기판 위에 표면 실장된 상태를 보여주는 도면이다.
도 13은 본 발명의 제4 실시예에 따른 다층배선기판을 이용한 권선형 안테나를 보여주는 분해 사시도이다.
도 14는 도 13의 단면도이다.
도 15는 본 발명의 제4 실시예에 따른 다층배선기판을 이용한 권선형 안테나가 인쇄회로기판 위에 표면 실장된 상태를 보여주는 도면이다.
도 16은 본 발명의 제5 실시예에 따른 다층배선기판을 이용한 권선형 안테나를 보여주는 분해 사시도이다.
도 17은 도 16의 사시도이다.
도 18는 도 16의 저면 사시도이다.
도 19는 본 발명의 제5 실시예에 따른 다층배선기판을 이용한 권선형 안테나가 인쇄회로기판 위에 표면 실장된 상태를 보여주는 도면이다.
도 20은 본 발명의 제6 실시예에 따른 다층배선기판을 이용한 권선형 안테나를 보여주는 사시도이다.
도 21은 도 20의 저면도이다.

하기의 설명에서는 본 발명의 실시예를 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않는 범위에서 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.

이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 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 바람직한 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.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.

제1 실시예

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 다층배선기판을 이용한 권선형 안테나를 보여주는 분해 사시도이다. 도 2는 도 1의 사시도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 제1 실시예에 따른 권선형 안테나(100)는 표면 실장형 안테나로서, 다층배선기판(10), 자성체 코아(50) 및 한 쌍의 외부접속단자(60)를 포함한다. 다층배선기판(10)은 복수 회 감긴 형태를 갖는 3차원의 권선(30)이 형성된다. 자성체 코아(50)는 다층배선기판(10)에 설치되며, 권선형 안테나(100)의 동작 시 권선형 안테나(100)가 표면 실장되는 인쇄회로기판(도 6의 90)에서 유기되는 와전류를 감쇄시킨다. 그리고 한 쌍의 외부접속단자(60)는 다층배선기판(10)의 권선(30)의 양단에 연결되며, 표면 실장 형태로 형성된다.

이때 다층배선기판(10)은 권선(30)이 가장자리 부분을 따라서 상부면에서 하부면으로 복수 회 감긴 형태로 형성된다. 제1 실시예에서는 직육면체 형태의 다층배선기판(10)에 대응되게, 권선(30)이 다층배선기판(10)의 가장자리 부분을 따라서 사각 형태를 이루도록 감긴 예를 개시하였지만 이것에 한정되는 것은 아니다. 예컨대 권선(30)은 다각형, 원형, 타원형 등 다양한 형태로 감아서 형성할 수 있다.

권선(30)이 형성된 영역의 안쪽 즉 다층배선기판(10)의 중심 부분에 자성체 코아(50)가 삽입될 수 있는 관통 구멍(29)이 형성되어 있다. 관통 구멍(29)은 권선(30)이 감긴 형태에 대응되게 단면이 사각인 구멍으로 형성될 수 있다.

자성체 코아(50)는 다층배선기판(10)의 관통 구멍(29)에 삽입된다. 관통 구멍(29)에 삽입된 자성체 코아(50)가 안정적으로 고정될 수 있도록, 자성체 코아(50)는 관통 구멍(29)에 억지끼움 방식으로 삽입되어 고정되거나, 접착제를 개재하여 삽입되어 부착될 수 있다. 자성체 코아(50)는, 인쇄회로기판(도 6의 90)에서 유기되는 와전류를 보다 효과적으로 제거할 수 있도록, 다층배선기판(10)의 상부면에서 일부가 돌출되게 관통 구멍(29)에 설치될 수 있다. 자성체 코아(50)의 소재로는 페라이트 소재가 사용될 수 있다.

그리고 한 쌍의 외부접속단자(60)는 다층배선기판(10)의 하부면에 형성되며, 다층배선기판(10)의 하부면에서 관통 구멍(29)을 중심으로 서로 마주보는 위치에 형성될 수 있다. 한 쌍의 외부접속단자(60)는 각각 권선(30)의 양단에 각각 연결된다. 이와 같이 한 쌍의 외부접속단자(60)는 다층배선기판(10)의 하부면에 형성되기 때문에, 제1 실시예에 따른 권선형 안테나(100)를 휴대 단말기의 메인보드인 인쇄회로기판(도 6의 90)에 표면 실장이 가능하다.

구체적으로 제1 실시예에 따른 권선형 안테나(100)의 다층배선기판(10)에 대해서 도 3 내지 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다. 여기서 도 3은 도 1의 다층배선기판(10)의 분해 사시도이다. 도 4는 도 3의 단면도이다. 그리고 도 5는 도 3의 다층배선기판(10)에 형성된 3차원의 권선(30)을 보여주는 사시도이다.

다층배선기판(10)은 복수의 유전체층(20)에 3차원의 권선(30)을 형성하기 위한 회로 배선이 형성된 인쇄회로기판으로서, 복수의 유전체층(20) 및 3차원의 권선(30)을 포함한다. 복수의 유전체층(20)은 중심 부분에 관통 구멍(29)이 형성되어 있다. 3차원의 권선(30)은 복수의 유전체층(20)에 형성되어 관통 구멍(29)을 중심으로 복수 회 감긴 형태를 갖는다.

이때 복수의 유전체층(20)은 동일한 두께를 가질 수도 있고, 필요에 따라 적어도 하나는 다른 두께를 가질 수도 있다. 제1 실시예에서는 4개의 유전체층(20)이 적층된 예를 개시하였지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 4개의 유전체층(20)은 최상부 유전체층을 제1 유전체층(21)이라고 하나, 아래로 제2 유전체층(23), 제3 유전체층(25) 및 제4 유전체층(27)이라 한다. 제1 실시예에서는 제4 유전체층(27)이 최하부 유전체층이 된다.

3차원의 권선(30)은 복수의 권선 패턴(31) 및 복수의 비아 홀(33)을 포함하며, 솔레노이드 코일에 대응되는 구조를 갖는다.

복수의 권선 패턴(31)은 복수의 유전체층(20) 위에 각각 관통 구멍(29)을 중심으로 한쪽이 개방된 고리 형태로 형성된다. 권선 패턴(31)은 폐곡선이 아닌 개곡선으로 형성된다. 이때 제1 유전체층(21)에 형성된 권선 패턴(31)을 제1 권선 패턴(31a)이라 하고, 제2 유전체층(23)에 형성된 권선 패턴(31)을 제2 권선 패턴(31b)이라 하고, 제3 유전체층(25)에 형성된 권선 패턴(31)을 제3 권선 패턴(31c)이라 하고, 제4 유전체층(27)에 형성된 권선 패턴(31)을 제4 권선 패턴(31d)이라 한다.

복수의 비아 홀(33)은 복수의 유전체층(20) 사이의 복수의 권선 패턴(31)을 하나의 라인으로 전기적으로 연결한다. 복수의 비아 홀(33)은 복수의 직통 비아 홀(35)과 복수의 연결 비아 홀(37)을 포함한다.

복수의 직통 비아 홀(35)은 복수의 유전체층(20) 중 최상부 유전체층인 제1 유전체층(21)의 상부면에 형성된 제1 권선 패턴(31a)의 일단과 연결되어 복수의 유전체층(20)을 관통하여 형성된다. 이때 복수의 직통 비아 홀(35)은 제1 유전체층(21) 아래의 나머지 유전체층(20)에 형성된 권선 패턴(31)들에서 이격되어 있다. 복수의 직통 비아 홀(35) 간의 연결을 쉽게 하기 위해서, 복수의 직통 비아 홀(35)은 동일선상에 형성될 수 있다. 복수의 직통 비아 홀(35)은 제1 유전체층(21)에 형성되는 제1 직통 비아 홀(35a), 제2 유전체층(23)에 형성되는 제2 직통 비아 홀(35b), 제3 유전체층(25)에 형성되는 제1 직통 비아 홀(35c), 제4 유전체층(27)에 형성되는 제1 직통 비아 홀(35d)을 포함한다.

복수의 연결 비아 홀(37)은 제1 권선 패턴(31a)의 타단과 제1 유전체층(21) 아래의 유전체층들(23,25,27)에 형성된 권선 패턴(31)을 하나의 라인으로 전기적으로 연결한다. 이때 복수의 연결 비아 홀(37) 중, 상하로 이웃하는 연결 비아 홀(37)은 서로 어긋나게 형성된다. 이유는 직통 비아 홀(35)이 연결된 제1 권선 패턴(31a)의 일단을 제외한, 제1 권선 패턴(31a)의 타단과 나머지 권선 패턴들(31b,31c,31d)을 하나의 라인으로 연결하기 위해서이다. 즉 복수의 직통 비아 홀(35)과 같이 동일선상에 연결 비아 홀(37)을 형성할 경우, 권선 패턴(31)들이 병렬로 연결되어 하나의 라인으로 연결할 수 없기 때문이다. 제1 실시예에서는 복수의 연결 비아 홀(37)은 최상부의 제1 유전체층(21)에 형성된 연결 비아 홀(37)을 기준으로 보았을 때, 순차적으로 오른쪽으로 일정 간격씩 이동하는 형태로 형성된 예를 개시하였다.

이와 같이 3차원의 권선(30)은 솔레노이드 코일 형태를 갖는다. 즉 권선 패턴(31)은 표면 코일 성분에 대응되고, 비아 홀(33)은 상하에 위치하는 표면 코일 성분을 하나의 라인으로 연결하는 연결 성분에 대응된다. 따라서 3차원의 권선(30)은 솔레노이드 코일 형태를 갖기 때문에, 표면 코일 형태에 비해서 소형으로 구현하면서 자속 밀도를 높일 수 있다. 이로 인해 제1 실시예에 따른 권선형 안테나(100)의 크기 축소에 따른 자속 밀도가 저하는 문제를 극복할 수 있다. 즉 제1 실시예에 따른 권선형 안테나(100)는 초소형 안테나로 구현이 가능하다.

다층배선기판(10)의 최하부 유전체층인 제4 유전체층(27)의 하부면에는 한 쌍의 연결 단자가 형성되어 있으며, 제1 실시예에서는 한 쌍의 연결 단자를 한 쌍의 외부접속단자(60)로 사용한다. 즉 한 쌍의 외부접속단자(60)는 제4 유전체층(27)의 하부면에 노출된 직통 비아 홀(35)과 연결 비아 홀(37)에 각각 연결된다.

이와 같은 제1 실시예에 따른 다층배선기판(10)은 BVH(Behind Via Hole) 공법, 접촉식 통전 방법과 같은 인쇄회로기판의 제조 방법을 이용하여 제조할 수 있다.

BVH 공법으로 4개의 유전체층(20)을 포함하는 다층배선기판(10)을 제조하는 예를 설명하면 다음과 같다.

먼저 제2 유전체층(23)과 제3 유전체층(25) 사이에 접착시트(19)를 개재하여 제2 및 제3 유전체층(23,25)을 서로 접착한다. 제2 유전체층(23)에 제2 연결 비아 홀(37b)을 형성하여 제2 및 제3 권선 패턴(31b,31c)을 전기적으로 연결한다. 제3 유전체층(25)에도 제3 연결 비아 홀(37c)을 형성한다. 이때 접착시트(19)로는 프리프레그(prepreg) 또는 양면 접착 테이프가 사용될 수 있다. 양면 접착 테이프로는 폴리이미드 소재의 접착 테이프가 사용될 수 있다.

다음으로 제2 유전체층(23) 위에 접착시트(19)를 개재하여 제1 유전체층(21)을 접착하고, 제3 유전체층(25) 아래에 접착시트(19)를 개재하여 제4 유전체층(27)을 접착한다. 제3 연결 비아 홀(37c)을 통하여 제3 및 제4 권선 패턴(31c,31d)을 전기적으로 연결한다. 제1 유전체층(21)에 제1 연결 비아 홀(37a)을 형성하여 제1 및 제2 권선 패턴(31a,31b)을 전기적으로 연결한다. 제4 유전체층(27)에 제4 연결 비아 홀(37d)을 형성하여 제4 유전체층(27)의 하부면에 형성된 하나의 외부접속단자(60)와 전기적으로 연결한다.

이때 제1 내지 제4 유전체층(21,23,25,27)에 각각 형성된 직통 비아 홀(35)에 의해 제1 권선 패턴(31a)의 타단과 제4 유전체층(27)의 하부면에 형성된 다른 하나의 외부접속단자(60)와 전기적으로 연결함으로써, 3차원의 권선(30)을 형성할 수 있다.

그리고 제1 내지 제4 유전체층(21,23,25,27)을 적층한 이후에, 권선(30) 사이의 제1 내지 제4 유전체층(21,23,25,27)을 관통하는 관통 구멍(29)을 형성함으로써, 제1 실시예에 따른 다층배선기판(10)을 제조할 수 있다.

접촉식 통전 방법으로 다층배선기판(10)을 제조하는 예를 설명하면 다음과 같다.

먼저 다층배선기판(10)을 형성하는 4개의 단위배선기판(11,13,15,17)을 제조한다. 이때 각 단위배선기판(11,13,15,17)은 유전체층(20)과, 유전체층(20)의 상부면에 형성된 권선 패턴(31)과, 권선 패턴(31)의 일단에 연결된 연결 비아 홀(37)과, 직통 비아 홀(35)을 포함한다. 최상부에 위치하는 제1 단위배선기판(11)에 형성된 직통 비아 홀(35)은 제1 권선 패턴(31a)의 타단에 연결된다. 제2 내지 제4 단위배선기판(13.15.17)에 형성된 직통 비아 홀(35)은 제2 내지 제4 권선 패턴(31b,31c,31d)에서 이격되게 형성된다. 제4 단위배선기판(17)은 하부면에 제4 연결 비아 홀(37d) 및 제4 직통 비아 홀(35)에 각각 연결된 외부접속단자(60)가 형성된다.

그리고 제1 내지 제4 단위배선기판(11,13,15,17) 사이에 접착시트(19)를 개재하여 열압착으로 접합으로써, 제1 실시예에 따른 다층배선기판(10)을 제조할 수 있다.

이때 접착시트(19)에는 비아 홀(33)에 대응되게 위치에 비아 홀(33) 보다는 크게 연결 구멍(19a)이 형성하다. 즉 접착시트(19)는 절연성 소재이기 때문에, 제1 내지 제4 단위배선기판(11,13,15,17) 사이에 개재되는 접착시트(19)에 비아 홀(33)에 대응되게 연결 구멍(19a)을 형성함으로써, 상하에 위치하는 비아 홀(33)을 서로 전기적으로 연결할 수 있다. 연결 구멍(19a)의 크기는 상하에 위치하는 비아 홀(33)이 안정적으로 서로 전기적으로 연결되는 것을 감안하여 비아 홀(33) 보다는 1.3 배 이상 크게 형성하는 것이 바람직하다. 즉 제1 내지 제4 단위배선기판(11,13,15,17)의 적층 공정에서의 허용 공차를 감안하여, 그 공차보다는 크게 연결 구멍(19a)을 형성해야 하기 때문에, 연결 구멍(19a)은 비아 홀(33) 보다는 1.3 배 이상 크게 형성하는 것이다.

접착시트(19)가 개재된 상태에서 제1 내지 제4 단위배선기판(11,13,15,17)에 형성된 비아 홀(33)을 전기적으로 연결하기 위해서, 접착시트(19)는 권선 패턴(31) 두께의 2배보다는 적어도 얇은 두께를 갖는다.

제1 내지 제4 단위배선기판(11,13,15,17)의 접합은 적층기 내에 제1 내지 제4 단위배선기판(11,13,15,17) 사이에 접착시트(19)를 개재하여 적층한다. 이어서 적층된 제1 내지 제4 단위배선기판(11,13,15,17)을 압착한 후, 적층기 내의 온도를 올리면서 적층기 내부의 공기를 감압하여 제1 내지 제4 단위배선기판(11,13,15,17)을 접합한다. 이때 공기 감압을 수행하는 이유는 열압착시 접착시트(19)에 발생할 수 있는 기포에 의한 접착 불량을 방지하기 위해서이다.

이와 같은 제1 실시예에 따른 권선형 안테나(100)가 인쇄회로기판(90)에 표면 실장된 상태를 도 6을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 여기서 도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 다층배선기판(10)을 이용한 권선형 안테나(100)가 인쇄회로기판(90) 위에 표면 실장된 상태를 보여주는 도면이다.

도 6을 참조하면, 제1 실시예에 따른 권선형 안테나(100)는 하부면에 형성된 한 쌍의 외부접속단자(60)를 이용하여 인쇄회로기판(90)의 상부면에 표면 실장한다. 한 쌍의 외부접속단자(60)를 인쇄회로기판(90)의 상부면에 표면 실장할 때, 필요에 따라 솔더와 같은 전도성 접착제가 사용될 수 있다.

이와 같이 제1 실시예에 따른 권선형 안테나(100)는 다층배선기판(10)에 3차원의 권선(30)이 형성된 구조를 갖고, 인쇄회로기판(90)에 표면 실장이 가능한 외부접속단자(60)를 구비하기 때문에, 휴대 단말기의 메인보드인 인쇄회로기판(90)에 표면 실장이 가능하다.

제1 실시예에 따른 권선형 안테나(100)는 다층배선기판(10)에 3차원의 권선(30)이 형성된 구조를 갖기 때문에, 기존의 표면 코일 형태보다는 자속 밀도를 향상시킬 수 있고, 크기 축소에 따른 자속의 저하를 최소화 하면서 소형화할 수 있는 이점이 있다.

제1 실시예에 따른 권선형 안테나(100)는 표면 실장이 가능한 소자 형태로 제조되기 때문에, 기존의 권선형 안테나(100)에 비해서 제조 공정을 간소화할 수 있고, 생산량을 높이고, 제조원가를 낮출 수 있는 이점이 있다. 즉 표면 실장이 가능한 제1 실시예에 따른 권선형 안테나(100)는 표면 실장 장치를 이용하여 인쇄회로기판(90)에 실장이 가능하기 때문에, 작업자의 수작업에 의한 불량을 원천적으로 차단할 수 있고, 단위 시간당 생산량을 극대화하고, 제조원가를 낮출 수 있는 것이다.

제1 실시예에 따른 권선형 안테나(100)는 소형으로 표면 실장이 가능하기 때문에, 인쇄회로기판(90) 위에 권선형 안테나(100)의 실장으로 인한 두께의 증가는 거의 발생하지 않고, 소형이기 때문에 인쇄회로기판(90)의 여분 공간에 수월하게 내장할 수 있다.

그리고 제1 실시예에 따른 권선형 안테나(100)는 3차원의 권선(30)의 중심 부분에 자성체 코아(50)가 삽입된 구조를 갖기 때문에, 와전류에 의한 손실을 억제함으로써 근거리 통신에서 신호대 잡음비가 좋은 안테나를 구현할 수 있다. 즉 제1 실시예에 따른 권선형 안테나(100)가 인쇄회로기판(90)에 표면 실장되어 동작할 때, 권선형 안테나(100)에 외부로부터 자속이 인가되어 동작하게 된다. 이때 외부로부터 인가되어 오는 자속은 권선형 안테나(100)를 관통하여 권선형 안테나(100)가 실장되어 있는 단말기 내부의 인쇄회로기판(90) 또는 주변의 금속성 물질에 까지 도달하게 된다. 이러게 도달한 자속은 권선형 안테나(100) 주변의 금속의 표면에 와전류를 유기하게 된다. 이렇게 유기된 와전류는 권선형 안테나(100)의 권선(30) 내부의 자속과 상반된 방향으로 자속을 형성하게 된다. 이러한 와전류는 권선형 안테나(100)의 자속이 증가하는 것을 방해하게 되어 결과적으로 권선형 안테나(100)의 성능 저하를 유발하게 된다.

하지만 제1 실시예에 따른 권선형 안테나(100)는 권선(30) 사이에 자성체 코아(50)가 삽입된 구조를 갖기 때문에, 인쇄회로기판(90)에서 유기되는 와전류를 저감시켜 안테나의 성능 저하를 억제할 수 있다.

제2 실시예

도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 다층배선기판(10)을 이용한 권선형 안테나(200)를 보여주는 분해 사시도이다. 도 8은 도 7의 사시도이다. 그리고 도 9는 도 7의 자성체 코어의 절개 사시도이다.

도 7 내지 도 9를 참조하면, 제2 실시예에 따른 권선형 안테나(200)는 다층배선기판(10)의 관통 구멍(29)에 자성체 코아(50)가 삽입되고, 다층배선기판(10)의 하부면에 한 쌍의 외부접속단자(60)가 형성된 구조를 갖는다.

제2 실시예에 따른 권선형 안테나(200)는 자성체 코아(50)에 복수 개의 슬릿(51)이 형성된 것을 제외하면 제1 실시예에 따른 권선형 안테나(도 1의 100)와 동일한 구조를 갖기 때문에, 자성체 코아(50)를 중심으로 설명하면 다음과 같다.

자성체 코아(50)는 다층배선기판(10)의 관통 구멍(29)이 형성된 방향으로 복수 개의 슬릿(51)이 형성되어 있다. 자성체 코아(50)에 복수 개의 슬릿(51)을 형성하는 이유는 보다 효과적으로 와전류를 감쇄시키기 위해서이다. 즉 자성체 코아(50)에 자속이 인가되면, 자성체 코아(50)의 하단부에 위치하는 배선패턴과 같은 도전성 물질의 표면에는 복수 개의 슬릿(51)을 따라서 같은 방향으로 와전류가 형성된다. 이러한 각각의 슬릿(51)에 형성된 와전류는 서로 상축되어 와전류의 생성을 방해하기 때문에, 결과적으로 와전류에 의한 손실을 저감시킨다.

제3 실시예

도 10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 다층배선기판(10)을 이용한 권선형 안테나(300)를 보여주는 분해 사시도이다. 도 11은 도 10의 사시도이다. 그리고 도 12는 본 발명의 제3 실시예에 따른 다층배선기판(10)을 이용한 권선형 안테나(300)가 인쇄회로기판(90) 위에 표면 실장된 상태를 보여주는 도면이다.

도 10 내지 도 13을 참조하면, 제3 실시예에 따른 권선형 안테나(300)는 다층배선기판(10)의 관통 구멍(29)에 자성체 코아(50)가 삽입되고, 다층배선기판(10)의 하부면에 한 쌍의 외부접속단자(60)가 형성된 구조를 갖는다.

제2 실시예에 따른 권선형 안테나(300)는 자성체 코아(50)가 복수의 단위 자성체 코아(53)로 형성된 것을 제외하면 제1 실시예에 따른 권선형 안테나(도 1의 100)와 동일한 구조를 갖기 때문에, 자성체 코아(50)를 중심으로 설명하면 다음과 같다.

자성체 코아(50)는 다층배선기판(10)의 관통 구멍(29)이 형성된 방향으로 분할된 복수 개의 단위 자성체 코아(53)을 포함한다. 즉 복수 개의 단위 자성체 코아(53)는 다층배선기판(10)의 관통 구멍(29)에 삽입된 구조를 갖는다. 복수 개의 단위 자성체 코아(53)는 서로 전기적으로 절연이 되어야 와전류 감쇄를 발휘하기 때문에, 단위 자성체 코아(53)는 표면에 절연 코팅층(54)이 형성되어 있다.

자성체 코아(50)를 복수 개의 단위 자성체 코아(53)로 형성하는 이유는 보다 효과적으로 와전류를 감쇄시키기 위해서이다. 즉 복수 개의 단위 자성체 코아(53)에 자속이 인가되면, 자성체 코아(50)의 하단부에 밀착되어 있는 도전성 물질의 표면에는 복수 개의 단위 자성체 코아(53)을 따라서 같은 방향으로 와전류가 형성된다. 이러한 각각의 단위 자성체 코아(53)에 형성된 와전류는 서로 상축되어 와전류의 생성을 방해하기 때문에, 결과적으로 와전류에 의한 손실을 저감시킨다.

제4 실시예

도 13은 본 발명의 제4 실시예에 따른 다층배선기판(10)을 이용한 권선형 안테나(400)를 보여주는 분해 사시도이다. 그리고 도 14는 도 13의 단면도이다.

도 13 및 도 14를 참조하면, 제4 실시예에 따른 권선형 안테나(400)는 다층배선기판(10)의 하부면에 자성체 코아(50)가 접합된 구조를 갖는다.

제3 실시예에 따른 권선형 안테나(400)는 다층배선기판(10)의 관통 구멍(29)에 자성체 코아(50)가 삽입되고, 다층배선기판(10)의 하부면에 한 쌍의 외부접속단자(60)가 형성된 구조를 갖는다.

자성체 코아(50)는 다층배선기판(10)의 관통 구멍(29)을 덮도록 다층배선기판(10)의 하부면에 부착된다. 자성체 코아(50)의 외측면이 다층배선기판(10)의 외측면과 동일면에 위치하도록 형성될 수 있다.

자성체 코아(50)는 마주보는 양쪽에 한 쌍의 외부접속단자(60)가 형성되며, 한 쌍의 외부접속단자(60)는 다층배선기판(10)의 하부면에 형성된 한 쌍의 연결 단자(40)에 각각 전기적으로 연결된다.

이러한 한 쌍의 외부접속단자(60)는 접합 패드(61) 및 접속 패드(65)를 포함하고, 연결 패턴(63)을 더 포함할 수 있다. 접합 패드(61)는 자성체 코아(50)의 상부면에 형성되어 연결 단자(40)에 접합된다. 접속 패드(65)는 접합 패드(61)와 연결되며, 자성체 코아(50)의 하부면에 형성된다. 그리고 연결 패턴(63)은 자성체 코아(50)의 외측면에 형성되어 접합 패드(61)와 접속 패드(65)를 연결한다.

이때 연결 패턴(63)은 자성체 코아(50)의 마주보는 외측면에 형성되고, 연결 패턴(63)에 연결된 접속 패드(65)는 자성체 코아(50)의 하부면의 양쪽에 형성될 수 있다. 즉 제4 실시예에 따른 한 쌍의 외부접속단자(60)는 자성체 코아(50)의 마주보는 양쪽의 외측면을 감싸는 "⊂" 및 "⊃" 형태로 형성될 수 있다.

이와 같은 제4 실시예에 따른 권선형 안테나(400)가 인쇄회로기판(90)에 표면 실장된 상태를 도 15를 참조하여 설명하면 다음과 같다. 여기서 도 15는 본 발명의 제4 실시예에 따른 다층배선기판(10)을 이용한 권선형 안테나(400)가 인쇄회로기판(90) 위에 표면 실장된 상태를 보여주는 도면이다.

도 15를 참조하면, 제4 실시예에 따른 권선형 안테나(400)는 하부면에 형성된 한 쌍의 외부접속단자(60)를 이용하여 인쇄회로기판(90)의 상부면에 표면 실장한다. 한 쌍의 외부접속단자(60)를 인쇄회로기판(90)의 상부면에 표면 실장할 때, 필요에 따라 솔더와 같은 전도성 접착제가 사용될 수 있다.

이와 같은 제4 실시예에 따른 권선형 안테나(400)는 인쇄회로기판(90)에서 유기되는 와전류는 다층배선기판(10) 아래의 자성체 코아(50)에서 감쇄시켜, 유기되는 와전류에 의한 손실을 저감시킨다.

한편 제4 실시예에 따른 권선형 안테나(400)는 자성체 코아(50)를 판 형태로 형성하는 예를 개시하였지만 이것에 한정되는 것은 아니다. 예컨대 자성체 코아의 하부에, 후술될 제5 실시예와 같이, 공간을 형성할 수도 있다.

제5 실시예

도 16은 본 발명의 제5 실시예에 따른 다층배선기판(10)을 이용한 권선형 안테나(500)를 보여주는 분해 사시도이다. 도 17은 도 16의 사시도이다. 그리고 도 18는 도 16의 저면 사시도이다.

도 16 내지 도 18을 참조하면, 제5 실시예에 따른 권선형 안테나(500)는 다층배선기판(10)의 하부면에 자성체 코아(50)가 접합되며, 자성체 코아(50)의 일부가 다층배선기판(10)의 관통 구멍(29)에 삽입된 구조를 갖는다.

자성체 코아(50)는 제1 자성체 코아(55)와 제2 자성체 코아(57)을 포함한다. 제1 자성체 코아(55)는 다층배선기판(10)의 관통 구멍(29)에 삽입된다. 제2 자성체 코아(57)은 제1 자성체 코아(55)와 연결되며, 다층배선기판(10)의 하부면에 접합된다.

제1 자성체 코아(55)는 다층배선기판(10)의 관통 구멍(29)에 삽입된다. 관통 구멍(29)에 삽입된 제1 자성체 코아(55)가 안정적으로 고정될 수 있도록, 자성체 코아(50)는 관통 구멍(29)에 억지끼움 방식으로 삽입되어 고정되거나, 접착제를 개재하여 삽입되어 부착될 수 있다. 제1 자성체 코아(55)는, 인쇄회로기판(90)에서 유기되는 와전류를 보다 효과적으로 제거할 수 있도록, 다층배선기판(10)의 상부면에서 일부가 돌출되게 관통 구멍(29)에 설치될 수 있다.

제2 자성체 코아(57)은 다층배선기판(10)의 관통 구멍(29)을 덮도록 다층배선기판(10)의 하부면에 부착된다. 제2 자성체 코아(57)의 외측면이 다층배선기판(10)의 외측면과 동일면에 위치하도록 형성될 수 있다.

제2 자성체 코아(57)은 마주보는 양쪽에 한 쌍의 외부접속단자(60)가 형성되며, 한 쌍의 외부접속단자(60)는 다층배선기판(10)의 하부면에 형성된 한 쌍의 연결 단자(40)에 각각 전기적으로 연결된다.

이러한 한 쌍의 외부접속단자(60)는 접합 패드(61) 및 접속 패드(65)를 포함하고, 연결 패턴(63)을 더 포함할 수 있다. 접합 패드(61)는 제2 자성체 코아(57)의 상부면에 형성되어 연결 단자(40)에 접합된다. 접속 패드(65)는 접합 패드(61)와 연결되며, 제2 자성체 코아(57)의 하부면에 형성된다. 그리고 연결 패턴(63)은 제2 자성체 코아(57)의 외측면에 형성되어 접합 패드(61)와 접속 패드(65)를 연결한다.

이때 연결 패턴(63)은 제2 자성체 코아(57)의 마주보는 외측면에 형성되고, 연결 패턴(63)에 연결된 접속 패드(65)는 제2 자성체 코아(57)의 하부면의 양쪽에 형성될 수 있다. 즉 제5 실시예에 따른 한 쌍의 외부접속단자(60)는 제2 자성체 코아(57)의 마주보는 양쪽의 외측면을 감싸는 "⊂" 및 "⊃" 형태로 형성될 수 있다.

제2 자성체 코아(57)는 한 쌍의 접속 패드(65) 사이의 하부면에서 안쪽으로 점차적으로 좁아지는 공간(59)이 형성되어 있다. 공간(59)의 상단은 제1 자성체 코아(55)의 내부에 위치할 수 있다. 이와 같이 제2 자성체 코아(57)에 공간(59)을 형성하는 이유는 와전류를 효과적으로 제거할 수 있기 때문이다. 이때 공간(59)은 원뿔이나 각뿔 형태로 형성되거나, 표면이 계단형으로 형성될 수 있다. 제5 실시예에서는 자성체 코아(50)는 하부에 원뿔형의 공간(59)이 형성된 예를 개시하였다.

이와 같은 제5 실시예에 따른 권선형 안테나(500)가 인쇄회로기판(90)에 표면 실장된 상태를 도 19를 참조하여 설명하면 다음과 같다. 여기서 도 19는 본 발명의 제5 실시예에 따른 다층배선기판(10)을 이용한 권선형 안테나(500)가 인쇄회로기판(90) 위에 표면 실장된 상태를 보여주는 도면이다.

도 19를 참조하면, 제5 실시예에 따른 권선형 안테나(500)는 하부면에 형성된 한 쌍의 외부접속단자(60)를 이용하여 인쇄회로기판(90)의 상부면에 표면 실장한다. 한 쌍의 외부접속단자(60)를 인쇄회로기판(90)의 상부면에 표면 실장할 때, 필요에 따라 솔더와 같은 전도성 접착제가 사용될 수 있다.

이와 같은 제5 실시예에 따른 권선형 안테나(500)는 인쇄회로기판(90)에서 유기되는 와전류는 자성체 코아(50)에서 감쇄시켜, 유기되는 와전류에 의한 손실을 저감시킨다.

즉 자성체 코아(50)의 자체에 의한 인쇄회로기판(90)에서 유기되는 와전류를 일차적으로 감쇄시킬 수 있다. 또한 자성체 코아(50)의 하단부에 공간(59)을 형성함으로써, 이 공간(59)에 의한 자속의 흐름을 유도하여 변경할 수 있다. 이로 인해 자성체 코아(50)에 입사된 자속이 원뿔형의 공간(59)이 형성하는 공기층을 만나면 두 매질 간의 투자율 차이에 의하여 두 매질의 경계 면에서 자속이 굴절되게 된다. 이렇게 자속의 진행 방향을 유도하면, 자속이 인쇄회로기판(90)의 표면에 존재하는 배선 패턴과 같은 도전성 물질의 표면에 유기되는 와전류를 저감할 수 있다. 또한 생성된 와전류에 의한 상쇄 자속 또한 공기층에 의한 자연 감쇄가 추가적으로 발생되기 때문에, 와전류에 의한 손실을 더욱 효과적으로 줄일 수 있다.

한편 제5 실시예에 따른 권선형 안테나(500)는 자성체 코아(50)의 하부에 공간(59)을 형성하는 예를 개시하였지만 이것에 한정되는 것은 아니다. 예컨대 자성체 코아의 하부에 공간을 형성하지 않을 수도 있다.

제6 실시예

도 20은 본 발명의 제6 실시예에 따른 다층배선기판(10)을 이용한 권선형 안테나(600)를 보여주는 사시도이다. 도 21은 도 20의 저면도이다.

도 20 및 도 21을 참조하면, 제5 실시예에 따른 권선형 안테나(600)는 다층배선기판(10)의 하부면에 자성체 코아(50)가 접합되며, 자성체 코아(50)의 일부가 다층배선기판(10)의 관통 구멍(29)에 삽입된 구조를 갖는다.

자성체 코아(50)는 다층배선기판(10)의 관통 구멍(29)이 형성된 방향으로 복수 개의 슬릿(51)이 형성되어 있다. 복수 개의 슬릿(51)은 제1 자성체 코아(55)에서 제2 자성체 코아(57) 쪽으로 관통되게 형성된다.

이와 같이 자성체 코아(50)에 복수 개의 슬릿(51)을 형성하는 이유는, 제2 실시예와 동일하게, 보다 효과적으로 와전류를 감쇄시키기 위해서이다. 즉 자성체 코아(50)에 자속이 인가되면, 자성체 코아(50)의 하단부에 밀착되어 있는 도전성 물질의 표면에는 복수 개의 슬릿(51)을 따라서 같은 방향으로 와전류가 형성된다. 이러한 각각의 슬릿(51)에 형성된 와전류는 서로 상축되어 와전류의 생성을 방해하기 때문에, 결과적으로 와전류에 의한 손실을 저감시킨다.

한편 제6 실시예에 따른 권선형 안테나(600)는 제2 자성체 코아(57)의 하부면이 평평하게 형성된 예를 개시하였지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 즉 복수 개의 슬릿(51)과 함께, 제5 실시예와 같이, 공간(59)을 형성할 수 있다.

그리고 본 명세서와 도면에 개시된 실시예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 것이다.

10 : 다층배선기판 11, 13, 15, 17 : 단위배선기판
19 : 접착시트 19a : 연결 구멍
20 : 유전체층 21 : 제1 유전체층
23 : 제2 유전체층 25 : 제3 유전체층
27 : 제4 유전체층 29 : 관통 구멍
30 : 권선 31 : 권선 패턴
31a : 제1 권선 패턴 31b : 제2 권선 패턴
31c : 제3 권선 패턴 31d : 제4 권선 패턴
33 : 비아 홀 35 : 직통 비아 홀
35a : 제1 직통 비아 홀 35b : 제2 직통 비아 홀
35c : 제3 직통 비아 홀 35d : 제4 직통 비아 홀
37 : 연결 비아 홀 37a : 제1 연결 비아 홀
37b : 제2 연결 비아 홀 37c : 제3 연결 비아 홀
37d : 제4 연결 비아 홀 40 : 연결 단자
50 : 자성체 코아 51 : 슬릿
53 : 단위 자성체 코아 54 : 절연 코팅층
55 : 제1 자성체 코아 57 : 제2 자성체 코아
59 : 공간 60 : 외부접속단자
61 : 접합 패드 63 : 연결 패턴
65 : 접속 패드 90 : 인쇄회로기판
100, 200, 300, 400, 500, 600 : 권선형 안테나

Claims

복수 회 감긴 형태를 갖는 3차원의 권선이 형성된 다층배선기판;
상기 다층배선기판에 설치되며, 유기되는 와전류를 감쇄시키는 자성체 코아;
상기 다층배선기판의 권선의 양단에 연결되며, 표면 실장 형태로 형성된 한 쌍의 외부접속단자;를 포함하고,
상기 다층배선기판은,
중심 부분에 관통 구멍이 형성된 복수의 유전체층;
상기 복수의 유전체층에 형성되어 상기 관통 구멍을 중심으로 복수 회 감긴 형태를 갖는 3차원의 권선;을 포함하고,
상기 자성체 코아는,
상기 다층배선기판의 관통 구멍에 삽입되는 제1 자성체 코아;
상기 제1 자성체 코아와 연결되며, 상기 다층배선기판의 하부면에 접합되는 제2 자성체 코아;
를 포함하는 다층배선기판을 이용한 권선형 안테나.
삭제
제1항에 있어서, 상기 3차원의 권선은,
상기 복수의 유전체층 위에 각각 상기 관통 구멍을 중심으로 한쪽이 개방된 고리 형태로 형성된 복수의 권선 패턴;
상기 복수의 유전체층 사이의 복수의 권선 패턴을 하나의 라인으로 전기적으로 연결하는 복수의 비아 홀;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 다층배선기판을 이용한 권선형 안테나.
제3항에 있어서, 상기 복수의 비아 홀은,
상기 복수의 유전체층 중 최상부 유전체층의 상부면에 형성된 제1 권선 패턴의 일단과 연결되어 상기 복수의 유전체층을 관통하여 형성되는 복수의 직통 비아 홀;
상기 제1 권선 패턴의 타단과 상기 최상부 유전체층 아래의 유전체층들에 형성된 권선 패턴을 하나의 라인으로 전기적으로 연결하는 복수의 연결 비아 홀;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 다층배선기판을 이용한 권선형 안테나.
제4항에 있어서,
상기 복수의 직통 비아 홀은 상기 최상부 유전체층 아래의 나머지 유전체층에 형성된 권선 패턴들에서 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 다층배선기판을 이용한 권선형 안테나.
제5항에 있어서,
상기 복수의 직통 비아 홀은 동일선상에 형성된 것을 특징으로 하는 다층배선기판을 이용한 권선형 안테나.
제4항에 있어서,
상기 복수의 연결 비아 홀 중, 상하로 이웃하는 연결 비아 홀은 서로 어긋나게 형성된 것을 특징으로 다층배선기판을 이용한 권선형 안테나.
제4항에 있어서,
상기 복수의 유전체층 중 최하부 유전체층의 하부면에 형성되며, 상기 최하부 유전체층의 하부면에 노출된 직통 비아 홀과 연결 비아 홀에 각각 연결된 한 쌍의 연결 단자;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다층배선기판을 이용한 권선형 안테나.
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
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제8항에 있어서,
상기 자성체 코아는 상기 다층배선기판의 관통 구멍이 형성된 방향으로 복수 개의 슬릿이 형성된 것을 특징으로 하는 다층배선기판을 이용한 권선형 안테나.
제8항에 있어서,
상기 자성체 코아는 상기 다층배선기판의 관통 구멍이 형성된 방향으로 복수개로 분할되어 있는 복수의 단위 자성체 코아로 형성된 것을 특징으로 하는 다층배선기판을 이용한 권선형 안테나.
제16항에 있어서,
상기 단위 자성체 코아는 표면에 절연 코팅층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 다층배선기판을 이용한 권선형 안테나.
삭제
제8항에 있어서, 상기 한 쌍의 외부접속단자는 각각,
상기 제1 자성체 코아 외측의 상기 제2 자성체 코아의 상부면에 형성되어 상기 연결 단자에 접합되는 접합 패드;
상기 접합 패드와 연결되며, 상기 제2 자성체 코아의 하부면에 형성되는 접속 패드;
를 포함하는 하는 것을 특징으로 하는 다층배선기판을 이용한 권선형 안테나.
제19항에 있어서, 상기 한 쌍의 외부접속단자는 각각,
상기 제2 자성체 코아의 외측면에 형성되어 상기 접합 패드와 상기 접속 패드를 연결하는 연결 패턴;
을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다층배선기판을 이용한 권선형 안테나.
제20항에 있어서,
상기 연결 패턴은 상기 제2 자성체 코아의 마주보는 외측면에 형성되고, 상기 연결 패턴에 연결된 접속 패드는 상기 제2 자성체 코아의 하부면의 양쪽에 형성된 것을 특징으로 하는 다층배선기판을 이용한 권선형 안테나.
제21항에 있어서,
한 쌍의 접속 패드 사이의 제2 자성체 코아의 하부면에서 안쪽으로 점차적으로 좁아지는 공간이 형성된 것을 특징으로 하는 다층배선기판을 이용한 권선형 안테나.
제22항에 있어서,
상기 공간의 상단은 상기 제1 자성체 코아의 내부에 위치하는 것을 특징으로 하는 다층배선기판을 이용한 권선형 안테나.
제23항에 있어서,
상기 공간은 자성체 코아의 중심 부분에 형성된 것을 특징으로 하는 다층배선기판을 이용한 권선형 안테나.
제1항에 있어서,
상기 제2 자성체 코아의 외측면이 상기 다층배선기판의 외측면과 동일면에 위치하도록 형성된 것을 특징으로 하는 다층배선기판을 이용한 권선형 안테나.