KR101813408B1 - Wireless communication antenna including magnetic substance - Google Patents

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KR101813408B1
KR101813408B1 KR1020160157328A KR20160157328A KR101813408B1 KR 101813408 B1 KR101813408 B1 KR 101813408B1 KR 1020160157328 A KR1020160157328 A KR 1020160157328A KR 20160157328 A KR20160157328 A KR 20160157328A KR 101813408 B1 KR101813408 B1 KR 101813408B1
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조성남
권순광
장재혁
류정기
최창학
조중영
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삼성전기주식회사
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Abstract

According to an embodiment of the present invention, a wireless communication antenna for a wearable device comprises a solenoid coil part formed with a plurality of conductive patterns such that a magnetic body forms a core. The magnetic body has a structure in which a plurality of magnetic layers are stacked. The stacked magnetic layer includes a plurality of unit ribbons each having a bar shape. Each of the plurality of unit ribbons has magnetic shape anisotropy in an axial direction of the solenoid coil part.

Description

자성체를 포함하는 무선 통신 안테나{WIRELESS COMMUNICATION ANTENNA INCLUDING MAGNETIC SUBSTANCE}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a wireless communication antenna including a magnetic body,

본 발명은 자성체를 포함하는 무선 통신 안테나에 관한 것이다.
The present invention relates to a wireless communication antenna including a magnetic body.

무선 통신은 다양한 환경에서 적용되고 있다. 특히, 전자 결재와 연관하여 코일 형태의 무선 통신 안테나는 다양한 기기에 적용될 수 있다.Wireless communication is being applied in various environments. Particularly, in connection with electronic approval, a coil type wireless communication antenna can be applied to various devices.

최근, 모바일 기기에는 모바일 기기의 커버 등에 부착되는 스파이럴(Spiral) 코일 형태의 무선 통신 안테나가 채용되고 있다.2. Description of the Related Art In recent years, a wireless communication antenna in the form of a spiral coil attached to a cover of a mobile device has been adopted as a mobile device.

또한, 웨어러블 기기가 확산되면서 모바일 기기뿐 아니라 웨어러블 기기에 적합한 무선 통신 안테나에 대한 수요가 증가하고 있다.In addition, with the spread of wearable devices, demand for wireless communication antennas suitable for wearable devices as well as mobile devices is increasing.

웨어러블 기기에 채용되는 무선 통신 안테나는 데이터 송신의 신뢰성 확보 및 사용자의 편의를 위한 방사 방향 및 방사 범위의 요건을 충족하여야 한다. 또한, 상대적으로 소형으로 구현되는 웨어러블 기기에 실장되는 무선 통신 안테나는 소형화에 따른 양산성이 확보되어야 한다.The wireless communication antenna employed in the wearable device must satisfy the requirements of radiation direction and radiation range for ensuring the reliability of data transmission and user's convenience. In addition, the wireless communication antenna mounted on the wearable device, which is relatively small in size, must be mass-produced by miniaturization.

이러한 무선 통신 안테나의 특성을 만족시키기 위해 안테나의 코어로 기능하는 자성체의 재료 및 구조가 연구되고 있다.
In order to satisfy the characteristics of such a wireless communication antenna, a material and structure of a magnetic body functioning as an antenna core have been studied.

대한민국 공개특허공보 제10-2011-0005249호Korean Patent Publication No. 10-2011-0005249

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 웨어러블 기기에 적합하고 통신 성능을 향상시킬 수 있는 자성체를 포함하는 무선 통신 안테나가 제공된다.
According to an embodiment of the present invention, there is provided a wireless communication antenna including a magnetic body suitable for a wearable device and capable of improving communication performance.

본 발명의 일 예에 따른 무선 통신 안테나는 자성체가 코어를 이루도록 복수의 도전성 패턴으로 형성된 솔레노이드 코일부를 포함하고, 상기 자성체는 복수의 자성층이 적층된 구조이고, 상기 적층된 자성층은 바(bar)형태를 갖는 복수의 단위 리본을 포함하며, 상기 복수의 단위 리본 각각은 솔레노이드 코일부의 축 방향으로 자기적인 형상 이방성을 가진다.
A wireless communication antenna according to an exemplary embodiment of the present invention includes a solenoid coil portion formed of a plurality of conductive patterns so that a magnetic material forms a core, the magnetic material has a structure in which a plurality of magnetic layers are stacked, Wherein each of the plurality of unit ribbons has a magnetic shape anisotropy in the axial direction of the solenoid coil part.

또한, 본 발명의 일 예에 따른 무선 통신 안테나는 자성체; 상기 자성체의 상면에 배치되고 복수의 도전성 패턴을 포함하는 제1 기판; 상기 자성체의 하면에 배치되고 복수의 도전성 패턴을 포함하는 제2 기판; 및 상기 제1 기판 및 제2 기판의 복수의 도전성 패턴을 상호 연결하는 복수의 도전성 비아를 포함하고, 상기 자성체는 복수의 자성층이 적층된 구조이고, 상기 자성층은 나란히 배열된 복수의 단위 리본을 포함하며, 상기 복수의 단위 리본 각각은 바(bar)형태를 가진다.
According to another aspect of the present invention, there is provided a wireless communication antenna comprising: a magnetic body; A first substrate disposed on an upper surface of the magnetic body and including a plurality of conductive patterns; A second substrate disposed on a lower surface of the magnetic body and including a plurality of conductive patterns; And a plurality of conductive vias connecting the plurality of conductive patterns of the first substrate and the second substrate to each other, wherein the magnetic body includes a plurality of magnetic layers stacked, and the magnetic layers include a plurality of unit ribbons arranged side by side And each of the plurality of unit ribbons has a bar shape.

본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 통신 안테나는 소형화, 박막화된 솔레노이드 코일을 포함하고 개선된 방사 특성을 가진다.
The wireless communication antenna according to an embodiment of the present invention includes a miniaturized, thinned solenoid coil and has improved radiation characteristics.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 웨어러블 기기가 무선 통신을 수행하는 일 예를 도시하는 사시도이다.
도 2는 마그네틱 카드에 인접한 자기 헤드의 양단 전압을 도시하는 도면이다.
도 3은 마그네틱 카드 리더의 자기 헤드가 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 통신 안테나에 자기적으로 결합하는 일 예를 도시하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 웨어러블 기기의 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 웨어러블 기기의 후면 내부를 도시하는 사시도이다.
도 6a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 통신 안테나의 정면도이다.
도 6b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 통신 안테나의 배면도이다.
도 6c는 도 6a의 Ⅰ-Ⅰ'의 단면도이다.
도 7a는 무선 통신 안테나가 포함하는 자성체의 일 예를 도시한 정면도이다.
도 7b는 도 7a에 도시된 자성체의 단면도이다.
도 8a는 무선 통신 안테나가 포함하는 자성체의 다른 일 예를 도시한 정면도이다.
도 8b는 도 8a에 도시된 자성체의 단면도이다.
도 9는 무선 통신 안테나가 포함하는 자성체의 또 다른 일 예를 나타내는 사시도이다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 무선 통신 안테나를 나타내는 도면이다.
도 12는 금속 리본에 있어, 형상 이방성 상수와 종횡비 간의 관계를 나타내는 그래프이다.FIG. 1 is a perspective view illustrating an example in which a wearable device performs wireless communication according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram showing the voltage across the magnetic head adjacent to the magnetic card.
3 is a diagram showing an example in which a magnetic head of a magnetic card reader is magnetically coupled to a wireless communication antenna according to an embodiment of the present invention.
4 is an exploded perspective view of a wearable device according to an embodiment of the present invention.
5 is a perspective view illustrating the inside of a rear surface of a wearable device according to an embodiment of the present invention.
6A is a front view of a wireless communication antenna according to an embodiment of the present invention.
6B is a rear view of a wireless communication antenna according to an embodiment of the present invention.
6C is a cross-sectional view taken along line I-I 'of FIG. 6A.
7A is a front view showing an example of a magnetic body included in a wireless communication antenna.
7B is a cross-sectional view of the magnetic body shown in Fig. 7A.
8A is a front view showing another example of the magnetic body included in the wireless communication antenna.
8B is a cross-sectional view of the magnetic body shown in FIG. 8A.
9 is a perspective view showing still another example of the magnetic body included in the wireless communication antenna.
10 and 11 are views showing a wireless communication antenna according to various embodiments of the present invention.
12 is a graph showing the relationship between the shape anisotropy constant and the aspect ratio in the metal ribbon.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 본 발명의 다양한 실시 예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다.However, the embodiments of the present invention can be modified into various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. Further, the embodiments of the present invention are provided to more fully explain the present invention to those skilled in the art. It should be understood that the various embodiments of the present invention are different, but need not be mutually exclusive.

또한, 어떤 구성 요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
Also, to "include" an element means that it may include other elements, rather than excluding other elements, unless specifically stated otherwise.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 웨어러블 기기가 무선 통신을 수행하는 일 예를 도시하는 사시도이다.FIG. 1 is a perspective view illustrating an example in which a wearable device performs wireless communication according to an embodiment of the present invention.

웨어러블 기기는 팔, 머리 등의 인체에 착용되거나 스트랩(130)에 의해 특정 구조물에 고정되는 전자 기기일 수 있다. 이하, 본 발명의 웨어러블 기기는 손목 시계 형태를 가지는 것으로 가정하고 서술하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
The wearable device may be an electronic device worn on the human body such as an arm, a head, or the like, or fixed to a specific structure by the strap 130. Hereinafter, the wearable device of the present invention is assumed to have a wristwatch form, but the present invention is not limited thereto.

무선 통신 안테나(20)는 웨어러블 기기(30)에 적용된다. 무선 통신 안테나(20)는 웨어러블 기기(30)의 제어에 따라 자기장을 형성할 수 있다.The wireless communication antenna 20 is applied to the wearable device 30. The wireless communication antenna 20 can form a magnetic field under the control of the wearable device 30. [

무선 통신 안테나(20)는 송신 코일로서 동작할 수 있으며, 수신 코일을 구비한 무선 신호 수신 장치와 자기적으로 결합하여, 무선으로 정보를 전송할 수 있다.
The wireless communication antenna 20 can operate as a transmitting coil and magnetically combine with a wireless signal receiving device having a receiving coil to transmit information wirelessly.

도 1에서는 수신 코일을 구비한 무선 신호 수신 장치로서 마그네틱 카드 리더(10)가 개시되어 있다. 실시 예에 따라, 수신 코일을 구비한 장치로서 마그네틱 카드 리더(10) 외에도 다양한 무선 신호 수신 장치가 사용될 수 있다. 1, a magnetic card reader 10 is disclosed as a radio signal receiving apparatus having a receiving coil. Various wireless signal receiving apparatuses other than the magnetic card reader 10 may be used as the apparatus having the receiving coil.

무선 통신 안테나(20)는 송신 코일을 이용하여 넓게 퍼진 자기장을 형성하여, 마그네틱 카드 리더(10)의 수신 코일의 위치나 각도가 변경되는 경우에도 마그네틱 카드 리더(10)와 자기적 결합이 가능하다.The wireless communication antenna 20 forms a magnetic field spread widely using a transmission coil so that magnetic coupling with the magnetic card reader 10 is possible even when the position or angle of the reception coil of the magnetic card reader 10 is changed .

일 실시 예에서, 무선 통신 안테나(20)는 자기장의 방향을 변환함으로써, 마그네틱 카드 리더(10)에 전송하고자 하는 데이터 - 예컨대, 카드 번호 데이터-를 전송할 수 있다. 즉, 마그네틱 카드 리더(10)는 무선 통신 안테나(20)에서 형성된 자기장의 방향 변환으로부터 유발되는, 수신 코일의 양단 전압의 변화를 이용하여 상기 카드 번호 데이터를 생성할 수 있다.
In one embodiment, the wireless communication antenna 20 can transmit data to be transmitted to the magnetic card reader 10, e.g., card number data, by changing the direction of the magnetic field. That is, the magnetic card reader 10 can generate the card number data using a change in the voltage across the receiving coil, which is caused by the direction change of the magnetic field formed in the wireless communication antenna 20. [

이하, 도 2 및 도 3을 참조하여, 무선 통신 안테나와 마그네틱 카드 리더의 자기적 결합 및 마그네틱 카드 리더의 동작에 대하여 보다 상세히 설명한다.
Hereinafter, the magnetic coupling between the wireless communication antenna and the magnetic card reader and the operation of the magnetic card reader will be described in detail with reference to FIGS. 2 and 3. FIG.

도 2는 마그네틱 카드에 인접한 자기 헤드의 양단 전압을 도시하는 도면이다.2 is a diagram showing the voltage across the magnetic head adjacent to the magnetic card.

마그네틱 카드 리더(10, 도 1)는 자기 헤드(210) 및 아날로그-디지털 컨버터 (미도시)를 포함한다. 자기 헤드(210)는 자기 플럭스(Magnetic Flux)에 의하여 전압을 발생시킬 수 있다. 즉, 자기 헤드(210)는 수신 코일(211)을 포함할 수 있으며, 자기장에 의하여 수신 코일(211)의 양단에 발생하는 양단 전압(Vhead)을 검출할 수 있다. The magnetic card reader 10 (FIG. 1) includes a magnetic head 210 and an analog-to-digital converter (not shown). The magnetic head 210 may generate a voltage by a magnetic flux. That is, the magnetic head 210 may include a receiving coil 211 and may detect a both-end voltage Vhead generated at both ends of the receiving coil 211 by a magnetic field.

수신 코일(211)이 자기장 내에 존재하는 경우, 수신 코일(211)에는 자기 플럭스에 의하여 양단 전압(Vhead)이 유발된다.When the receiving coil 211 is present in the magnetic field, the both ends of the receiving coil 211 are induced in the receiving coil 211 by the magnetic flux.

유발된 양단 전압(Vhead)은 아날로그-디지털 컨버터에 제공되고, 아날로그-디지털 컨버터는 양단 전압으로부터 복호 신호(Vdecode)를 생성할 수 있다. 복호 신호(Vdecode)는 디지털 전압 신호일 수 있으며, 복호 신호(Vdecode)로부터 카드 정보 데이터가 생성될 수 있다.
The induced both-end voltage Vhead is provided to the analog-to-digital converter, and the analog-to-digital converter can generate the decoded signal Vdecode from the both-end voltage. The decoded signal Vdecode may be a digital voltage signal, and card information data may be generated from the decoded signal Vdecode.

마그네틱 카드에는 자화된 자기 띠(220)가 존재한다. 자기 헤드(210)가 자기 띠(220) 위를 이동함에 따라, 자기 헤드(210)의 수신 코일(211)에는 자기 플럭스에 의하여 양단 전압(Vhead)이 유발된다.In the magnetic card, a magnetized magnetic strip 220 exists. As the magnetic head 210 moves on the magnetic strip 220, the both end voltage Vhead is induced in the receiving coil 211 of the magnetic head 210 by magnetic flux.

양단 전압(Vhead)은 자기 띠(220)의 극성에 따라 피크 전압을 가질 수 있다. 예컨대, 동일한 극성이 인접해 있는 경우 양단 전압(Vhead)에는 피크 전압이 유발될 수 있다. The both-end voltage Vhead may have a peak voltage depending on the polarity of the magnetic strip 220. [ For example, when the same polarity is adjacent to each other, a peak voltage may be induced in the both end voltage Vhead.

또한, 아날로그-디지털 컨버터는 양단 전압(Vhead)으로부터 복호 신호(Vdecode)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 아날로그-디지털 컨버터는 피크 전압이 검출될 때마다 에지를 생성하여 복호 신호(Vdecode)를 생성할 수 있다. Further, the analog-to-digital converter can generate the decoded signal Vdecode from the both-end voltage Vhead. For example, the analog-to-digital converter can generate an edge every time a peak voltage is detected to generate a decoded signal (Vdecode).

복호 신호(Vdecode)는 디지털 전압 신호이므로, 이로부터 디지털 데이터를 복호할 수 있다. 예를 들어, 복호 신호(Vdecode)의 주기의 길이에 따라 '1' 또는 '0'을 복호할 수 있다. 도시된 예를 들면, 복호 신호(Vdecode)의 첫번째 주기와 두번째 주기는 세 번째 주기의 2배 임을 알 수 있다. 따라서, 복호 신호(Vdecode)의 첫번째 주기와 두번째 주기는 '1'로 복호되고, 세번째 주기 내지 다섯번째 주기는 '0'으로 복호될 수 있다. 이러한 복호 방식은 예시적인 것으로써, 다양한 복호 기술이 적용될 수 있음은 자명하다.Since the decoded signal Vdecode is a digital voltage signal, digital data can be decoded therefrom. For example, '1' or '0' can be decoded according to the length of the period of the decoded signal (Vdecode). For example, it can be seen that the first period and the second period of the decoded signal (Vdecode) are twice the third period. Therefore, the first period and the second period of the decoded signal Vdecode may be decoded to '1', and the third period to the fifth period may be decoded to '0'. It will be appreciated that such a decoding scheme is exemplary and various decoding techniques can be applied.

도 2에서는 마그네틱 카드 리더가 마그네틱 자기 띠로부터 복호를 수행하는 예를 도시하고 있다. 한편, 자기 헤드(210)는 마그네틱 자기 띠 분만 아니라, 무선 통신 안테나에서 생성되는 자기장으로부터 양단 전압을 생성할 수 있다. 즉, 마그네틱 카드 리더의 자기 헤드(210)는 무선 통신 안테나의 송신 코일과 자기적으로 결합하여 데이터-예를 들어, 카드 번호 데이터-를 수신할 수 있다.
2 shows an example in which a magnetic card reader performs decoding from a magnetic magnetic stripe. On the other hand, the magnetic head 210 can generate not only the magnetic magnetic strip but also the both-end voltage from the magnetic field generated by the wireless communication antenna. That is, the magnetic head 210 of the magnetic card reader may be magnetically coupled to the transmitting coil of the wireless communication antenna to receive data (e.g., card number data).

도 3은 마그네틱 카드 리더의 자기 헤드가 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 통신 안테나에 자기적으로 결합하는 일 예를 도시하는 도면이다.3 is a diagram showing an example in which a magnetic head of a magnetic card reader is magnetically coupled to a wireless communication antenna according to an embodiment of the present invention.

무선 통신 안테나(310)는 구동 신호 생성기(330)로부터 구동 신호를 인가 받아 자기장을 형성할 수 있다. 자기 헤드(210)는 송신 코일(311)에 의해 형성된 자기장과 자기적으로 결합하여 데이터를 수신할 수 있다.The wireless communication antenna 310 may receive a driving signal from the driving signal generator 330 to form a magnetic field. The magnetic head 210 can magnetically couple with a magnetic field formed by the transmission coil 311 to receive data.

또한, 무선 통신 안테나(310)는 구동 신호에서 노이즈를 제거하거나 구동 신호를 변환하기 위해 필터 회로(320)를 포함할 수 있다.
In addition, the wireless communication antenna 310 may include a filter circuit 320 to remove noise from the drive signal or to convert the drive signal.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 웨어러블 기기의 분해 사시도이다.4 is an exploded perspective view of a wearable device according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 웨어러블 기기는 케이스(410), 디스플레이(420), 배터리(430), 무선 통신 안테나(440), 및 메인 기판(450)을 포함한다.4, the wearable device includes a case 410, a display 420, a battery 430, a wireless communication antenna 440, and a main board 450.

또한, 일 예로, 웨어러블 기기는 사용자의 착용을 위한 스트랩(460)을 포함할 수 있고, 케이스(410)는 디스플레이 하우징(411), 배터리 케이스(412), 및 본체(413)를 포함할 수 있다.
Also, in one example, the wearable device may include a strap 460 for wear of a user, and the case 410 may include a display housing 411, a battery case 412, and a body 413 .

디스플레이(420)는 케이스(410)의 전면을 향하도록 배치될 수 있고, 전자신호를 시각화하여 사용자에게 시각정보를 제공한다.The display 420 may be positioned to face the front of the case 410 and visualize the electronic signal to provide visual information to the user.

또한, 일 예로, 손가락 등의 접촉 물체로부터 터치입력을 인가 받는 터치 스크린 패널을 포함할 수 있다.
In addition, the touch screen panel may include a touch screen panel receiving a touch input from a touch object such as a finger.

배터리(430)는 웨어러블 기기를 구동하기 위한 전원을 제공한다. 배터리(430)는 배터리 케이스(412)에 장착될 수 있고, 무선 전력 충전 방식으로 충전될 수 있다.
The battery 430 provides power for driving the wearable device. The battery 430 can be mounted in the battery case 412 and can be charged in a wireless power charging manner.

무선 통신 안테나(440)는 메인 기판(450)에 실장된 구동 신호 생성기(330)로부터 구동 신호를 인가 받아 자기장을 형성할 수 있다. 즉, 무선 통신 안테나(440) 송신 코일로서 자기 펄스를 방사할 수 있다.The wireless communication antenna 440 may receive a driving signal from the driving signal generator 330 mounted on the main board 450 to form a magnetic field. In other words, the wireless communication antenna 440 can emit a magnetic pulse as a transmitting coil.

또한 상기 송신 코일은 수신 코일을 구비한 무선 신호 수신 장치와 자기적으로 결합하여, 무선으로 정보를 전송할 수 있다. 여기서, 상기 정보는 마그네틱 스트라이프 데이터일 수 있다.
The transmitting coil may be magnetically coupled to a radio signal receiving apparatus having a receiving coil to transmit information wirelessly. Here, the information may be magnetic stripe data.

도 4에서는 무선 통신 안테나(440)가 메인 기판(450)과 배터리(430) 사이에 실장되는 것으로 도시하였으나, 무선 통신 안테나(440)의 실장 위치는 변경될 수 있다.4, the wireless communication antenna 440 is mounted between the main board 450 and the battery 430. However, the mounting position of the wireless communication antenna 440 may be changed.

상기 무선 통신 안테나(440)에 대하여, 도 6a 내지 도 10에서 보다 상세히 설명한다.
The wireless communication antenna 440 will be described in more detail with reference to FIGS. 6A to 10. FIG.

스트랩(460)은 두 개로 이루어져 각각 본체에 연결될 수 있다. 또한, 스트랩(460)이 하나의 일체형으로 형성되는 경우 본체(413)를 감싸는 형태를 가질 수 있다.
The strap 460 may be formed of two pieces and each may be connected to the body. Further, if the strap 460 is integrally formed, the strap 460 may be wrapped around the body 413.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 웨어러블 기기의 후면 내부를 도시하는 사시도이다.5 is a perspective view illustrating the inside of a rear surface of a wearable device according to an embodiment of the present invention.

도 4 및 도 5를 참조하면, 웨어러블 기기는 무선 전력 수신 코일(470)을 포함할 수 있다. 일 예로, 무선 전력 수신 코일은 웨어러블 기기의 본체(413)의 후면과 메인 기판(450)간에 배치될 수 있다.Referring to FIGS. 4 and 5, the wearable device may include a wireless power receiving coil 470. For example, the wireless power receiving coil may be disposed between the rear surface of the main body 413 of the wearable device and the main board 450.

또한, 무선 전력 수신 코일(470)은 무선 전력을 수신 받는 후면의 반대측에 차폐 시트를 포함할 수 있다. 상기 차폐 시트는 무선 전력 수신 코일의 일 면에 배치되는 자성 시트로 구성되거나, 페라이트 또는 도전성 분말을 도포하여 형성될 수 있다.In addition, the wireless power receiving coil 470 may include a shielding sheet on the opposite side of the rear surface receiving the wireless power. The shielding sheet may be formed of a magnetic sheet disposed on one side of the wireless power receiving coil, or may be formed by applying ferrite or conductive powder.

이러한 차폐 시트는 무선 전력의 자로를 효율적으로 형성하고, 배터리에 미치는 자기장의 영향을 최소화하기 위해 구비된다.Such a shielding sheet is provided to efficiently form a magnetic path of wireless power and to minimize the influence of a magnetic field on the battery.

다만, 차폐 시트는 무선 통신 안테나(440)가 형성하는 자기장의 방사 범위를 축소 시킬 수 있다. 따라서, 이러한 차폐 시트를 채용한 웨어러블 기기의 경우 스파이럴(Spiral) 코일보다 웨어러블 기기의 측면으로 방사 방향을 가질 수 있는 솔레노이드 코일을 포함하는 무선 통신 안테나가 방사 특성에 있어 유리할 수 있다.
However, the shielding sheet can reduce the radiation range of the magnetic field formed by the wireless communication antenna 440. Therefore, in the case of a wearable device employing such a shielding sheet, a wireless communication antenna including a solenoid coil which can have a radial direction to the side of the wearable device rather than a spiral coil may be advantageous in radiation characteristics.

도 6a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 통신 안테나의 정면도이고, 도 6b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 통신 안테나의 배면도이며, 도 6c는 도 6a의 Ⅰ-?'의 단면도이다.
6A is a front view of a wireless communication antenna according to an embodiment of the present invention, FIG. 6B is a rear view of a wireless communication antenna according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6C is a cross- .

도 6a 및 6b를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 통신 안테나는 제1 기판(601), 제2 기판(602), 자성체(603)를 포함한다.Referring to FIGS. 6A and 6B, a wireless communication antenna according to an embodiment of the present invention includes a first substrate 601, a second substrate 602, and a magnetic body 603.

제1 기판(601)은 자성체(603)의 제1 면에 배치된 제1 배선부(610) 및 제2 배선부(620)를 포함한다. 제1 배선부(610) 및 제2 배선부(620)는 사이에 이격 영역(660)을 가지지 않고 하나의 배선부로 형성될 수 있고, 도면에 도시된 바와 같이, 제1 배선부(610) 및 제2 배선부(620)는 서로 이격될 수 있다.The first substrate 601 includes a first wiring portion 610 and a second wiring portion 620 disposed on a first surface of the magnetic substance 603. [ The first wiring portion 610 and the second wiring portion 620 may be formed as one wiring portion without a space 660 between them and as shown in the drawing, The second wiring portions 620 may be spaced apart from each other.

또한, 제2 기판(602)은 자성체(603)의 제 2면에 배치된 제3 배선부(630) 및 제4 배선부(640)를 포함한다. 여기서, 제3 배선부(630) 및 제4 배선부(640)는 하나의 배선부로 형성되거나, 서로 이격될 수 있다.
The second substrate 602 includes a third wiring portion 630 and a fourth wiring portion 640 disposed on a second surface of the magnetic body 603. [ Here, the third wiring part 630 and the fourth wiring part 640 may be formed of one wiring part or may be spaced apart from each other.

상기 제1 및 제2 기판(601, 602)은 박막 기판으로, 예를 들어 FPCB와 같은 연성 기판일 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니다. The first and second substrates 601 and 602 may be thin substrates, for example, flexible substrates such as FPCBs. However, the present invention is not limited thereto.

또한, 자성체(603)의 주위 영역에서 상기 제1 기판(601)과 상기 제2 기판(602)을 연결하는 복수의 도전성 비아(650)를 포함한다.And a plurality of conductive vias 650 connecting the first substrate 601 and the second substrate 602 in a peripheral region of the magnetic substance 603. [

도면에 도시된 바와 같이, 상기 제1 내지 4 배선부(610, 620, 630, 640)는 복수의 도전성 패턴을 포함한다. 상기 도전성 패턴은 코일의 한 턴 중 일부를 구성한다. 예를 들어, 제1 배선부(610)의 하나의 도전성 패턴은 도전성 비아를 통해 제3 배선부(630)의 하나의 도전성 패턴과 연결될 수 있고, 이러한 연결에 의해 코일의 한 턴이 완성된다.
As shown in the drawing, the first to fourth wiring portions 610, 620, 630, and 640 include a plurality of conductive patterns. The conductive pattern constitutes a part of one turn of the coil. For example, one conductive pattern of the first wiring portion 610 may be connected to one conductive pattern of the third wiring portion 630 through a conductive via, and this connection completes one turn of the coil.

이와 같이, 제1 배선부(610) 및 제3 배선부(630)는 복수의 도전성 비아(650)로 연결되어 솔레노이드 코일인 제1 코일부를 형성한다. In this manner, the first wiring portion 610 and the third wiring portion 630 are connected by a plurality of conductive vias 650 to form a first coil portion which is a solenoid coil.

또한, 제2 배선부(620) 및 상기 제4 배선부(640)는 복수의 도전성 비아(650)로 연결되어 솔레노이드 코일인 제2 코일부를 형성한다.The second wiring portion 620 and the fourth wiring portion 640 are connected by a plurality of conductive vias 650 to form a second coil portion which is a solenoid coil.

또한, 상기 제1 코일부와 상기 제2 코일부는 도전성 패턴이 형성되지 않은 영역을 사이에 두고 이격되어 배치될 수 있다. 즉, 상기 제1 코일부와 제2 코일부 간에는 이격 영역(660)이 배치될 수 있다. 또한, 상기 제1 및 제2 코일부는 직렬 연결될 수 있다. In addition, the first coil portion and the second coil portion may be disposed apart from each other with a region where no conductive pattern is formed. That is, a spacing region 660 may be disposed between the first coil portion and the second coil portion. In addition, the first and second coil portions may be connected in series.

제1 코일부와 상기 제2 코일부를 포함하는 코일부는 종래와 같이 와이어(wire) 형태의 코일을 이용하지 않고, 얇은 박막 기판 상에 코일 패턴을 형성하여 이용하므로, 박막 코일의 두께를 매우 얇게 형성하는 것이 가능하다.Since the coil portion including the first coil portion and the second coil portion forms a coil pattern on a thin thin film substrate without using a wire type coil as in the prior art, .

또한, 상기 제1 코일부 및 제2 코일부는 동일한 방향으로 권선된 두 개의 솔레노이드 코일부를 형성할 수 있으므로, 자성체(603)를 통과하는 자속이 강화될 수 있다.
In addition, since the first coil portion and the second coil portion can form two solenoid coil portions wound in the same direction, the magnetic flux passing through the magnetic body 603 can be strengthened.

자성체(603)는 박판의 자성층이 적층되어 형성될 수 있다.The magnetic substance 603 may be formed by laminating a magnetic layer of a thin plate.

자성체(603)는 제1 및 제2 코일부의 코어를 이루고, 와전류를 방지하며, 상기 솔레노이드 코일부가 형성한 자기장을 강화한다.The magnetic body 603 constitutes the cores of the first and second coil parts, prevents the eddy current, and strengthens the magnetic field formed by the solenoid coil part.

상기 자성체(603)의 재료 및 구조는 도 7a 내지 9를 참조하여 보다 자세히 설명한다.
The material and structure of the magnetic substance 603 will be described in more detail with reference to FIGS. 7A to 9.

본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 통신 안테나는 접촉 단자(670) 및 필터 회로(680)를 포함할 수 있다. The wireless communication antenna according to an embodiment of the present invention may include a contact terminal 670 and a filter circuit 680.

접촉 단자(670)는 메인 기판(450, 도 4)과, 제1 코일부 및 제2 코일부를 포함하는 솔레노이드 코일부를 전기적으로 연결하기 위한 구성이다. 무선 통신 안테나는 접촉 단자(670)를 통해 구동 신호를 인가 받을 수 있다. The contact terminal 670 is a structure for electrically connecting the main board 450 (Fig. 4) and the solenoid coil portion including the first coil portion and the second coil portion. The wireless communication antenna can receive a driving signal through the contact terminal 670. [

필터 회로(680)는 구동 신호에서 노이즈를 제거하거나 구동 신호를 변환할 수 있다.
The filter circuit 680 can remove noise from the drive signal or convert the drive signal.

도 6c를 참조하면, 무선 통신 안테나는 도전성 패턴으로 형성된 제2 배선부(620)를 포함하는 제1 기판(601), 및 도전성 패턴으로 형성된 제4 배선부(640)를 포함하는 제2 기판(602)을 포함하고, 제1 기판(601) 및 제2 기판(602) 사이에 자성체(603)를 포함한다. 즉, 자성체(603)의 상면에 제2 배선부(620)가 배치되고, 자성체의 하면에 제4 배선부(640)가 배치된다.6C, the wireless communication antenna includes a second substrate 601 including a first substrate 601 including a second wiring portion 620 formed of a conductive pattern, and a fourth wiring portion 640 formed of a conductive pattern. 602 and includes a magnetic substance 603 between the first substrate 601 and the second substrate 602. That is, the second wiring portion 620 is disposed on the upper surface of the magnetic substance 603, and the fourth wiring portion 640 is disposed on the lower surface of the magnetic substance.

즉, 일 예에 따른 무선 통신 안테나는 자성체(603)를 하나의 기판으로 본다면 상기 기판의 상면 및 하면에 복수의 도전성 패턴이 형성될 수 있고, 상기 상면에 형성된 도전성 패턴과 상기 하면에 형성된 도전성 패턴을 연결하는 복수의 도전성 비아를 포함할 수 있다.
That is, in the wireless communication antenna according to one example, a plurality of conductive patterns may be formed on the upper and lower surfaces of the substrate when the magnetic substance 603 is viewed as one substrate, and the conductive patterns formed on the upper surface and the conductive patterns And a plurality of conductive vias connecting the plurality of conductive vias.

한편, 제1 기판(601) 또는 제2 기판(602)은 자성체(603)와 접착 시트(604)에 의해 부착될 수 있다. 접착 시트(604)는 접착 테이프에 의해 형성될 수 있으며, 제1 및 제2 기판(601, 602)이나 자성체(603)의 표면에 접착제나 접착성을 갖는 수지를 도포하여 형성할 수도 있다.
On the other hand, the first substrate 601 or the second substrate 602 can be attached by the magnetic substance 603 and the adhesive sheet 604. The adhesive sheet 604 may be formed by an adhesive tape and may be formed by applying an adhesive or an adhesive resin to the surfaces of the first and second substrates 601 and 602 and the magnetic substance 603.

도전성 비아(650)는 제2 배선부(620) 및 제4 배선부(640)를 연결하여 제2 및 제4 배선부(620, 640)와 함께 자성체를 둘러싸는 솔레노이드 형태의 코일을 이룬다. The conductive via 650 connects the second wiring portion 620 and the fourth wiring portion 640 to form a solenoid type coil surrounding the magnetic body together with the second and fourth wiring portions 620 and 640.

도면에 도시된 바와 같이, 제1 기판(601) 상의 하나의 도전성 패턴과 제2 기판(602) 상의 하나의 도전성 패턴은 두 개의 도전성 비아(650)로 연결되어 도전성 패턴간의 단선을 방지할 수 있다.
As shown in the figure, one conductive pattern on the first substrate 601 and one conductive pattern on the second substrate 602 are connected by two conductive vias 650 to prevent disconnection between the conductive patterns .

또한, 무선 통신 안테나는 수지층(690)을 포함할 수 있고, 수지층(690)은 절연성 및 접착성을 가지는 열경화성 수지로 구성될 수 있다.In addition, the wireless communication antenna may include a resin layer 690, and the resin layer 690 may be made of a thermosetting resin having an insulating property and an adhesive property.

수지층(690)은 자성체(603)의 외곽에서, 제1 기판(601) 및 제2 기판(602)사이에 배치될 수 있다. 상기 수지층(690)은 자성체(603) 주위의 빈 공간에서 제1 기판(601) 및 제2 기판(602)을 지지하므로 공정상 발생하는 단선, 기포 유입 등의 불량을 방지할 수 있다.The resin layer 690 may be disposed between the first substrate 601 and the second substrate 602 at the outer periphery of the magnetic substance 603. [ Since the resin layer 690 supports the first substrate 601 and the second substrate 602 in the empty space around the magnetic body 603, it is possible to prevent defects such as disconnection and inflow of bubbles generated in the process.

또한, 도전성 비아(650)는 수지층(690)을 관통하여 형성될 수 있다.
Also, the conductive vias 650 may be formed through the resin layer 690.

도 7a는 무선 통신 안테나가 포함하는 자성체의 일 예를 도시한 정면도이고, 도 7b는 도 7a에 도시된 자성체의 단면도이다.FIG. 7A is a front view showing an example of a magnetic body included in the wireless communication antenna, and FIG. 7B is a sectional view of the magnetic body shown in FIG. 7A.

도 7a 를 참조하면, 본 발명의 일 예에 따른 무선 통신 안테나가 포함하는 자성체(603, 도 6a)는 도면에 도시한 바와 같이 복수의 열(711 내지 715)로 배열된 바(bar)형태의 복수의 단위 리본을 포함한다.Referring to FIG. 7A, a magnetic body 603 (FIG. 6A) included in a wireless communication antenna according to an exemplary embodiment of the present invention includes a plurality of bars 711 to 715 arranged in a bar shape And includes a plurality of unit ribbons.

상기 복수의 단위 리본은 바(bar)형태를 가지고 있으므로 길이에 평행한 방향(L)으로 자화가 용이한 형상 이방성을 가진다. 구체적으로, 우선 방향(preferred orientation)을 가지지 않은 다결정질 시료를 가정할 때, 시료가 구체의 형상인 경우 모든 방향으로 같은 범위로 자화하나, 구형이 아닌 경우 짧은 축보다 긴축으로 자화하기 쉽다. 이는 일반적으로 짧은 축을 따라 자기소거장이 강하게 형성되기 때문이다.Since the plurality of unit ribbons have a bar shape, they have a shape anisotropy which facilitates magnetization in a direction (L) parallel to the length. Specifically, when a polycrystalline sample having no preferred orientation is assumed, the sample is magnetized in the same range in all directions when it is in the shape of a sphere, but is likely to be magnetized in a tighter axis than a short axis when the sphere is not spherical. This is because the strong magnetic field is formed along the short axis in general.

즉, 형상은 자기 이방성의 요인이 되고, 본 발명의 복수의 단위 리본은 길이 방향(L)으로 자기장을 강화하는 형상 이방성을 가진다.That is, the shape becomes a factor of magnetic anisotropy, and the plurality of unit ribbons of the present invention have shape anisotropy that strengthens the magnetic field in the longitudinal direction (L).

또한, 7b를 참조하면, 단일 평면 상에 배열된 상기 복수의 단위 리본(711 내지 715)은 자성층을 이룰 수 있다. 상기 자성체는 이와 같은 자성층을 복수개 적층하여 형성될 수 있다.Further, referring to 7b, the plurality of unit ribbons 711 to 715 arranged on a single plane may form a magnetic layer. The magnetic body may be formed by laminating a plurality of such magnetic layers.

즉, 상기 복수의 단위 리본은 복수의 층(711 내지 751)으로 적층될 수 있다.That is, the plurality of unit ribbons may be laminated with a plurality of layers 711 to 751.

또한, 각각의 단위 리본의 두께(T)는 10um 내지 200um의 범위를 가지고, 각각의 단위 리본의 폭(W)은 40mm이하일 수 있다.Further, the thickness T of each unit ribbon may be in the range of 10 탆 to 200 탆, and the width W of each unit ribbon may be 40 mm or less.

또한, 상기 복수의 단위 리본은 1:6 내지 1:9의 종횡비(W:L)를 가질 수 있다. 종복수의 단위 리본의 종횡비에 대하여 도 12를 참조하여 보다 자세히 설명하기로 한다.
The plurality of unit ribbons may have an aspect ratio (W: L) of 1: 6 to 1: 9. The aspect ratios of the plurality of unit ribbons will be described in more detail with reference to Fig.

도 7b에서는 5개의 자성층이 적층된 것으로 도시하였으나, 적층된 자성층의 수는 가변될 수 있다.
Although FIG. 7B shows that five magnetic layers are stacked, the number of stacked magnetic layers can be varied.

또한, 상기 복수의 단위 리본의 길이 방향(L)은 솔레노이드 코일부의 축방향(도 6a, 1)과 나란하도록 배열될 수 있다. In addition, the longitudinal direction L of the plurality of unit ribbons may be arranged to be parallel to the axial direction of the solenoid coil part (Fig. 6A, 1).

본 발명의 일 예에 따른 무선 통신 안테나는 복수의 단위 리본의 배열을 가지는 자성체를 통해 솔레노이드 코일부가 형성한 자기장이 강화될 수 있다. 또한, 박막의 자성체를 코어로 하는 솔레노이드 코일부는 웨어러블 기기에 실장되어 웨어러블 기기의 측면으로 방사 방향을 가질 수 있다.
The magnetic field formed by the solenoid coil portion through the magnetic body having the arrangement of the plurality of unit ribbons can be strengthened in the wireless communication antenna according to the exemplary embodiment of the present invention. In addition, the solenoid coil portion having the magnetic substance of the thin film as a core can be mounted on the wearable device and can have a radial direction to the side of the wearable device.

한편, 상기 복수의 단위 리본은 분체 자성 재료를 가압 성형 또는 가압 후 소결하여 얻어진다. 상기 복수의 단위 리본은 비정질(amorphous) 구조 또는 나노 결정질 구조를 가지는 박판의 금속 리본일 수 있다. 또는, 복수의 단위 리본은 고투자율 물질인 퍼멀로이(permalloy)로 구성될 수 있다.
On the other hand, the plurality of unit ribbons are obtained by press molding or sintering the powdery magnetic material. The plurality of unit ribbons may be a thin metal ribbon having an amorphous structure or a nanocrystalline structure. Alternatively, the plurality of unit ribbons may be composed of permalloy, which is a high permeability material.

상기 비정질 구조를 가지는 합금은 Fe계 또는 Co계 자성 합금을 사용할 수 있다. Fe계 자성 합금은, 예를 들어, Fe-Si-B 합금을 사용할 수 있으며, Fe를 비롯한 금속의 함유량이 높을수록 포화 자속 밀도가 높아지지만, Fe 원소의 함유량이 과다할 경우 비정질을 형성하기 어려우므로 Fe의 함량은 70-90atomic%일 수 있으며, Si 및 B의 합이 10-30atomic%의 범위일 때 합금의 비정질 형성능이 가장 우수하다. 이러한 기본 조성에 부식을 방지시키기 위해 Cr, Co 등 내부식성 원소를 20 atomic% 이내로 첨가할 수도 있고, 다른 특성을 부여하도록 필요에 따라 다른 금속 원소를 소량 포함할 수 있다.The Fe-based or Co-based magnetic alloy may be used as the alloy having the amorphous structure. The Fe-based magnetic alloy can use, for example, an Fe-Si-B alloy. The higher the content of Fe and other metals, the higher the saturation magnetic flux density. However, if the Fe content is excessive, Therefore, the content of Fe may be 70-90 atomic%, and when the sum of Si and B is in the range of 10-30 atomic%, the amorphous formability of the alloy is the most excellent. In order to prevent corrosion in such a basic composition, corrosion resistance elements such as Cr and Co may be added in an amount of 20 atomic% or less, and a small amount of other metal elements may be added as needed to impart different properties.

상기 나노 결정질 구조를 가지는 금속 리본은 Fe계 나노 결정립 자성 합금을 사용할 수 있다. Fe계 나노 결정립 합금은 Fe-Si-B-Cu-Nb 합금을 사용할 수 있다.
The metal ribbon having the nanocrystalline structure may be an Fe-based nano-crystal magnetic alloy. The Fe-based nano-crystal alloy can be Fe-Si-B-Cu-Nb alloy.

상기 자성층 간에는 자성층들의 층간 접합을 위해 접착층(701)이 배치될 수 있다. 접착층(701)은 접착 시트, 접착제, 또는 접착성을 갖는 수지를 도포하여 형성될 수 있다.An adhesive layer 701 may be disposed between the magnetic layers for interlayer bonding of the magnetic layers. The adhesive layer 701 may be formed by applying an adhesive sheet, an adhesive, or a resin having adhesiveness.

또는, 접착층(701)은 자성층을 이루는 물질과 화학 결합을 이룰 수 있다. 일 예로서, 접착층(102)은 유기규소화합물(organosilane)을 포함하는 물질로 이루어질 수 있다. 또한, 접착층(701)은 하나의 자성층을 이루는 복수의 단위 리본 사이에 충진될 수 있다.
Alternatively, the adhesive layer 701 can form a chemical bond with the material forming the magnetic layer. As an example, the adhesive layer 102 may be comprised of a material comprising an organosilane. Further, the adhesive layer 701 can be filled between a plurality of unit ribbons constituting one magnetic layer.

한편, 상기 복수의 단위 리본은 상대적으로 높은 투자율을 가지고 접착층은 상대적으로 낮은 투자율을 가질 수 있다. 이러한 경우 상기 자성체를 통과하는 자기장이 각각의 복수의 단위 리본 내부에서 길이 방향(L)으로 강화될 수 있다.
On the other hand, the plurality of unit ribbons may have a relatively high permeability and the adhesive layer may have a relatively low permeability. In this case, the magnetic field passing through the magnetic body can be strengthened in the longitudinal direction L inside each of the plurality of unit ribbons.

도 8a는 무선 통신 안테나가 포함하는 자성체의 다른 일 예를 도시한 평면도이고, 도 8b는 도 8a에 도시된 자성체의 단면도이다.FIG. 8A is a plan view showing another example of the magnetic body included in the wireless communication antenna, and FIG. 8B is a sectional view of the magnetic body shown in FIG. 8A.

도 8a 및 도 8b를 참조하면, 본 발명의 일 예에 따른 무선 통신 안테나가 포함하는 자성체는, 도 7a 및 도 7b를 참조하여 설명한 자성체와 같이, 복수의 단위 리본이 복수의 열(811 내지 815)로 배열되어 형성될 수 있다. 또한, 상기 복수의 단위 리본은 복수의 층(811 내지 851)으로 적층될 수 있다.8A and 8B, a magnetic body included in a wireless communication antenna according to an exemplary embodiment of the present invention includes a plurality of unit ribbons, such as the magnetic body described with reference to FIGS. 7A and 7B, As shown in FIG. In addition, the plurality of unit ribbons may be laminated with a plurality of layers 811 to 851. [

또한, 각각의 단위 리본의 두께(T)는 10um 내지 200um의 범위를 가지고, 최외곽 단위 리본을 제외한 각각의 단위 리본의 폭(W)은 40mm이하일 수 있다.The thickness T of each unit ribbon may be in the range of 10um to 200um, and the width W of each unit ribbon other than the outermost unit ribbon may be 40mm or less.

여기서, 상기 복수의 단위 리본은 하나의 자성층의 단위 리본 간의 경계가 상기 하나의 자성층과 인접한 자성층의 단위 리본 간 경계와 겹치지 않도록 배열될 수 있다.Here, the plurality of unit ribbons may be arranged so that the boundary between the unit ribbons of one magnetic layer does not overlap the boundary between the unit ribbons of the one magnetic layer and the adjacent magnetic layer.

즉, 자성층이 접합된 면을 기준으로 상면 및 하면에 형성된 단위 리본 간의 경계가 교차 배열될 수 있다.That is, the boundaries between the unit ribbons formed on the upper surface and the lower surface with respect to the surface to which the magnetic layers are bonded can be crossed.

이러한 자성체 구조에 의해 투자율이 향상되고, 와전류 손실이 감소될 수 있다.Such a magnetic material structure can improve the magnetic permeability and reduce the eddy current loss.

이외의 자성체의 재료 및 구조는 도 7a 및 도 7b을 참조하여 상술한 자성체로부터 이해될 수 있으므로 자세한 설명을 생략한다.
Materials and structures of the other magnetic bodies can be understood from the magnetic bodies described above with reference to FIGS. 7A and 7B, and therefore, detailed description thereof will be omitted.

도 9는 무선 통신 안테나가 포함하는 자성체의 또 다른 일 예를 나타내는 사시도이다.9 is a perspective view showing still another example of the magnetic body included in the wireless communication antenna.

도 9를 참조하면, 본 발명의 일 예에 따른 무선 통신 안테나가 포함하는 자성체는 복수의 단위 리본(911 내지 913)이 복수의 열로 배열된 자성층을 포함하고, 상기 자성층은 복수의 층으로 적층된다.9, a magnetic body included in a wireless communication antenna according to an exemplary embodiment of the present invention includes a plurality of unit ribbons 911 to 913 in a plurality of rows of magnetic layers, and the magnetic layers are stacked in a plurality of layers .

또한, 자성체는 상기 복수의 열을 분리하는 구조벽(905)을 더 포함한다.Further, the magnetic body further includes a structural wall 905 for separating the plurality of rows.

도 9에 도시된 바와 같이, 구조벽(905)은 각각의 열의 측면, 및 상면 또는 하면을 감싸며 이어지는 하나의 박막의 필름으로 이루어질 수 있다.As shown in Fig. 9, the structural wall 905 can be made of a single film of film that surrounds the sides of each row and the top or bottom surface.

또한, 상기 구조벽(905)은 복수의 단위 리본과 동일한 재질을 가질 수 있으나, 다른 재질의 자성 또는 비자성 재료로 이루어질 수 있다. 또는, 상기 구조벽(905)은 수지 및 수지 내에 자성 분말을 포함하는 재질의 필름이 될 수 있다. In addition, the structural wall 905 may have the same material as the plurality of unit ribbons, but may be made of a magnetic or non-magnetic material of another material. Alternatively, the structural wall 905 may be a film made of resin and a material containing magnetic powder in the resin.

또한, 상기 구조벽(905)은 절연성을 가질 수 있다.
Further, the structural wall 905 may have insulating properties.

한편, 상기 구조벽(905)은 일면 또는 양면에 접착성을 가지고 상기 복수의 단위 리본에 부착되어 지지하는 역할을 가질 수 있다. 이를 위해, 상기 구조벽(905)은 접착제가 도포된 필름일 수 있고, 또는 접착용 테이프일 수 있다.
On the other hand, the structural wall 905 may have an adhesive property to one surface or both surfaces and may be attached to and supported by the plurality of unit ribbons. To this end, the structural wall 905 may be a film coated with an adhesive, or may be a tape for adhesion.

이러한 구조벽(905)이 채용된 자성체는 자성층 간 접착층을 생략할 수 있으므로 두께가 얇은 무선 통신 안테나를 구현할 수 있다. 또는, 동일한 두께에 보다 많은 수의 자성층을 적층할 수 있다.Since the magnetic material employing such a structure wall 905 can omit the adhesive layer between the magnetic layers, a wireless communication antenna with a thin thickness can be realized. Alternatively, a larger number of magnetic layers can be stacked at the same thickness.

또한, 구조벽의 채용으로 복수의 단위 리본을 통과하는 자속의 방향성이 강화되고, 무선 통신 안테나의 이방성의 방사 특성이 강화할 수 있다.Further, by adopting the structure wall, the directionality of the magnetic flux passing through the plurality of unit ribbons can be enhanced, and the anisotropic radiation characteristic of the wireless communication antenna can be enhanced.

이외의 자성체의 재료 및 구조는 도 7a 및 도 7b을 참조하여 상술한 자성체로부터 이해될 수 있으므로 자세한 설명을 생략한다.
Materials and structures of the other magnetic bodies can be understood from the magnetic bodies described above with reference to FIGS. 7A and 7B, and therefore, detailed description thereof will be omitted.

도 10 및 도 11은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 무선 통신 안테나를 나타내는 도면이다. 도 10 및 도 11은 정면도를 도시하고 있으나 후술하는 설명은 무선 통신 안테나의 배면에 대해서도 동일하게 적용될 수 있다. 또한 도 10 및 도 11을 참조하여 설명하는 무선 통신 안테나의 예는 도 6a 내지 도 9의 무선 통신 안테나의 예와 상호 배타적일 필요는 없다. 따라서, 상술한 무선 통신 안테나에 대한 서술과 중복되는 설명은 생략한다.
10 and 11 are views showing a wireless communication antenna according to various embodiments of the present invention. 10 and 11 show a front view, the following description can be similarly applied to the back surface of a wireless communication antenna. The example of the wireless communication antenna described with reference to FIGS. 10 and 11 need not be mutually exclusive with the example of the wireless communication antenna of FIGS. 6A-9. Therefore, a description overlapping with the description of the wireless communication antenna described above will be omitted.

도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 통신 안테나의 기판(1001)은 웨어러블 기기에 실장하는 데 용이한 형상을 가질 수 있다. Referring to FIG. 10, the substrate 1001 of the wireless communication antenna according to an embodiment of the present invention can have a shape that can be easily mounted on a wearable device.

예를 들어, 기판(1001)은 원형, 타원, 다각형의 형상을 가질 수 있고, 적어도 일부분이 함입되거나 돌출된 부분을 가질 수 있다. 또한, 코일부와 메인 기판(450, 도 4)의 전기적인 연결을 위한 접촉 단자(1070)가 기판(1001)으로부터 돌출된 인출부(1071)의 일단에 배치될 수 있다.
For example, the substrate 1001 may have the shape of a circle, an ellipse, a polygon, and at least a portion may have an embedded or protruding portion. A contact terminal 1070 for electrical connection between the coil portion and the main substrate 450 (FIG. 4) may be disposed at one end of the lead portion 1071 protruded from the substrate 1001.

또한, 솔레노이드 코일부의 코어로 기능하는 자성체(1003)는 솔레노이드 코일부의 양단으로 확장된 돌출부(E)를 가질 수 있다.In addition, the magnetic body 1003 functioning as a core of the solenoid coil part may have a protrusion E extending to both ends of the solenoid coil part.

자성체(1003)의 형상은 기판(1001)의 형상, 또는 복수의 도전성 패턴의 길이 및 배열에 따라 다양하게 변형될 수 있다. 즉, 원형, 타원, 다각형의 형상을 가질 수 있고, 적어도 일부분이 함입되거나 돌출된 부분을 가질 수 있다.The shape of the magnetic body 1003 can be variously modified depending on the shape of the substrate 1001, or the length and arrangement of a plurality of conductive patterns. That is, it may have a shape of a circle, an ellipse, or a polygon, and at least a portion may have an embedded portion or a protruded portion.

이러한 자성체(1003)의 형태 변화에 따라, 솔레노이드 코일이 방사하는 자기장의 방사 방향 및 방사 범위가 조절될 수 있다.
Depending on the shape change of the magnetic body 1003, the radial direction and the radiation range of the magnetic field radiated by the solenoid coil can be adjusted.

도 11을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 통신 안테나는 코일부를 포함하고, 상기 코일부는 제1 기판(1101)의 형상에 따라 다양한 길이의 복수의 도전성 패턴을 포함할 수 있다.11, the wireless communication antenna according to an embodiment of the present invention includes a coil portion, and the coil portion may include a plurality of conductive patterns having various lengths depending on the shape of the first substrate 1101. [

예를 들어, 도 11에 도시된 바와 같이, 복수의 도전성 패턴은 원의 현(弦, chord)을 이루면서 길이가 증가하거나 감소하는 패턴들이 배열된 형태로 형성될 수 있다.For example, as shown in FIG. 11, the plurality of conductive patterns may be formed in a pattern in which patterns of increasing or decreasing lengths are formed while forming a circle of chord.

또한, 두 개의 솔레노이드 코일부의 코어로 기능하는 자성체(1103)의 형상이 제1 기판(1101)의 가장자리까지 확장된 형상을 가질 수 있다. In addition, the shape of the magnetic body 1103 functioning as the core of the two solenoid coil parts may have an extended shape to the edge of the first substrate 1101.

또한, 복수의 도전성 비아(1150)는 자성체(1103)의 외곽에서 제1 기판(1101)의 가장자리에 인접한 영역을 따라 형성될 수 있다.또한, 두 개의 솔레노이드 코일부는 상이한 개수의 도전성 패턴을 가질 수 있고, 도전성 패턴이 형성되지 않은 두 개의 솔레노이드 코일부 사이의 이격 영역의 배치는 변경될 수 있다.
The plurality of conductive vias 1150 may be formed along an area adjacent to an edge of the first substrate 1101 at the outer periphery of the magnetic body 1103. The two solenoid coil portions may have a different number of conductive patterns And the arrangement of the spacing regions between the two solenoid coil portions without the conductive pattern formed can be changed.

도 12는 금속 리본에 있어, 형상 이방성 상수와 종횡비 간의 관계를 나타내는 그래프이다. 상기 그래프는 금속 리본의 자기 포화도가 1422(emu/cm3)인 Co계 자성 합금인 경우의 실험 결과이다. 도 12에서는 종횡비를 금속 리본의 폭(W)에 대한 금속 리본의 길이(L)의 비율(L/W)로 표시하였다.12 is a graph showing the relationship between the shape anisotropy constant and the aspect ratio in the metal ribbon. The above graph is an experimental result in the case of a Co-based magnetic alloy whose magnetic saturation of the metal ribbon is 1422 (emu / cm < 3 >). In Fig. 12, the aspect ratio is expressed by the ratio (L / W) of the length (L) of the metal ribbon to the width (W) of the metal ribbon.

도 12를 참조하면, 형상 이방성 상수(Ks)는 종횡비(W:L)가 1:6 이상일 때 55(105ergs/cm3)에 도달하는 것을 확인할 수 있다. 또한, 형상 이방성 상수(Ks)는 종횡비가 1:9일 때 포화치에 도달할 수 있다. 따라서, 적정한 형상 이방성 상수(Ks)를 가지기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 단위 리본은 1:6 내지 1:9의 종횡비를 가질 수 있다.
12, it can be confirmed that the shape anisotropy constant Ks reaches 55 (105 ergs / cm 3) when the aspect ratio (W: L) is 1: 6 or more. Further, the shape anisotropy constant (Ks) can reach the saturation value when the aspect ratio is 1: 9. Thus, in order to have a proper shape anisotropy constant (Ks), a plurality of unit ribbons according to an embodiment of the present invention may have an aspect ratio of 1: 6 to 1: 9.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고 후술하는 특허청구범위에 의해 한정되며, 본 발명의 구성은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 그 구성을 다양하게 변경 및 개조할 수 있다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 쉽게 알 수 있다.
It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are not intended to limit the invention to the particular forms disclosed. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

601: 제1 기판
602: 제2 기판
603: 자성체
610: 제1 배선부
620: 제2 배선부
630: 제3 배선부
640: 제4 배선부
650: 도전성 비아
660: 이격 영역
670: 접촉 단자
680: 필터 회로
905: 구조벽
911, 912, 913: 단위 리본 601: first substrate
602: second substrate
603: magnetic substance
610: first wiring portion
620: second wiring portion
630: Third wiring part
640: fourth wiring part
650: conductive vias
660:
670: contact terminal
680: Filter circuit
905: Structural walls
911, 912, 913: unit ribbon

Claims (12)

자성체가 코어를 이루도록 복수의 도전성 패턴으로 형성된 솔레노이드 코일부를 포함하고,
상기 자성체는 복수의 자성층이 적층된 구조이고, 상기 자성층은 동일 면에 나란히 배열되는 복수의 단위 리본으로 분할되며, 상기 복수의 단위 리본 각각은 바(bar)형태를 가지고 솔레노이드 코일부의 축 방향으로 자기적인 형상 이방성을 가지는 무선 통신 안테나.
And a solenoid coil portion formed of a plurality of conductive patterns so that the magnetic body forms a core,
Wherein the magnetic body is divided into a plurality of unit ribbons arranged in parallel on the same surface, each of the plurality of unit ribbons has a bar shape and is arranged in the axial direction of the solenoid coil part A wireless communication antenna having magnetic shape anisotropy.
제1항에 있어서,
상기 복수의 단위 리본은 나노 결정 합금, 비정질 결정 합금 퍼멀로이(permalloy) 중 하나의 재질을 가지는 무선 통신 안테나.
The method according to claim 1,
Wherein the plurality of unit ribbons have one material selected from the group consisting of a nanocrystalline alloy and an amorphous crystalline alloy permalloy.
제1항에 있어서, 상기 자성체는
상기 복수의 자성층 간의 접합을 위한 복수의 접착층을 포함하는 무선 통신 안테나.
The magnetic sensor according to claim 1,
And a plurality of adhesive layers for bonding between the plurality of magnetic layers.
제3항에 있어서,
상기 복수의 단위 리본의 투자율은 상기 접착층의 투자율보다 높은 무선 통신 안테나.
The method of claim 3,
Wherein the permeability of the plurality of unit ribbons is higher than the permeability of the adhesive layer.
제1항에 있어서,
상기 복수의 단위 리본은 하나의 자성층의 단위 리본 간의 경계가 상기 하나의 자성층과 인접한 자성층의 단위 리본 간 경계와 겹치지 않도록 배열된 무선 통신 안테나.
The method according to claim 1,
Wherein the plurality of unit ribbons are arranged so that a boundary between unit ribbons of one magnetic layer does not overlap a boundary between unit ribbons of the one magnetic layer and a magnetic layer adjacent to the one magnetic layer.
제1항에 있어서,
상기 복수의 단위 리본은 1:6 내지 1:9의 종횡비를 가지는 무선 통신 안테나.
The method according to claim 1,
Wherein the plurality of unit ribbons have an aspect ratio of 1: 6 to 1: 9.
자성체;
상기 자성체의 상면에 배치되고 복수의 도전성 패턴을 포함하는 제1 기판;
상기 자성체의 하면에 배치되고 복수의 도전성 패턴을 포함하는 제2 기판; 및
상기 제1 기판 및 제2 기판의 복수의 도전성 패턴을 상호 연결하는 복수의 도전성 비아를 포함하고,
상기 자성체는 복수의 자성층이 적층된 구조이고, 상기 자성층은 동일 면에 나란히 배열되는 복수의 단위 리본으로 분할되며, 상기 복수의 단위 리본 각각은 바(bar)형태를 가지는 무선 통신 안테나.
Magnetic body;
A first substrate disposed on an upper surface of the magnetic body and including a plurality of conductive patterns;
A second substrate disposed on a lower surface of the magnetic body and including a plurality of conductive patterns; And
And a plurality of conductive vias interconnecting the plurality of conductive patterns of the first substrate and the second substrate,
Wherein the magnetic body is a structure in which a plurality of magnetic layers are stacked, the magnetic layers are divided into a plurality of unit ribbons arranged side by side on the same plane, and each of the plurality of unit ribbons has a bar shape.
제7항에 있어서,
상기 복수의 단위 리본은 나노 결정 합금, 비정질 결정 합금 퍼멀로이(permalloy) 중 하나의 재질을 가지는 무선 통신 안테나.
8. The method of claim 7,
Wherein the plurality of unit ribbons have one material selected from the group consisting of a nanocrystalline alloy and an amorphous crystalline alloy permalloy.
제7항에 있어서,
상기 복수의 자성층 간의 접합을 위한 복수의 접착층을 포함하는 무선 통신 안테나.
8. The method of claim 7,
And a plurality of adhesive layers for bonding between the plurality of magnetic layers.
제9항에 있어서,
상기 복수의 단위 리본의 투자율은 상기 접착층의 투자율보다 높은 무선 통신 안테나.
10. The method of claim 9,
Wherein the permeability of the plurality of unit ribbons is higher than the permeability of the adhesive layer.
제7항에 있어서
상기 복수의 단위 리본은 하나의 자성층의 단위 리본 간의 경계가 상기 하나의 자성층과 인접한 자성층의 단위 리본 간 경계와 겹치지 않도록 배열된 무선 통신 안테나.
The method of claim 7, wherein
Wherein the plurality of unit ribbons are arranged so that a boundary between unit ribbons of one magnetic layer does not overlap a boundary between unit ribbons of the one magnetic layer and a magnetic layer adjacent to the one magnetic layer.
제7항에 있어서,
상기 복수의 단위 리본은 1:6 내지 1:9의 종횡비를 가지는 무선 통신 안테나.

8. The method of claim 7,
Wherein the plurality of unit ribbons have an aspect ratio of 1: 6 to 1: 9.

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