KR101850806B1

KR101850806B1 - 안테나

Info

Publication number: KR101850806B1
Application number: KR1020147000017A
Authority: KR
Inventors: 마사키 나카무라; 히로시 오카모토; 히로히코 미키
Original assignee: 히타치 긴조쿠 가부시키가이샤
Priority date: 2011-07-22
Filing date: 2012-07-20
Publication date: 2018-04-20
Also published as: WO2013015222A1; US9559421B2; CN103703616B; JP5839036B2; JPWO2013015222A1; KR20140038500A; CN103703616A; US20140168026A1

Abstract

도선을 권취하여 이루어지는 공심 코일, 코일과 접속하는 중계 부재, 및 코일과 중계 부재의 일부를 덮는 판형의 자성 부재를 포함하고, 중계 부재는 코일의 인출선을 통하는 절결부를 가지는 기판, 및 기판에 형성된 한 쌍의 단자 부재를 포함하고, 각각의 단자 부재는 인출선의 단부가 접속하는 내측 단자부, 외부 회로가 접속하는 외측 단자부, 및 내측 단자부와 외측 단자부를 연결하는 선로부를 포함하고, 자성 부재 위에 중첩된 코일 및 중계 부재의 일부는, 코일의 비전송면 측에 설치된 제1 점착층에 고정되어 있고, 내측 단자부는 자성 부재와 중첩되는 영역 내나, 자성 부재의 절결부에 에워싸인 영역 내에 형성되어 있는 안테나.

Description

안테나 {ANTENNA}

본 발명은 휴대 전화 등의 소형의 무선 통신 장치에 사용되는 자계 유도식 소전력 무선 통신, 예를 들면, RFID(Radio Frequency Identification)에 사용되는 안테나에 관한 것으로, 특히 13.56MHz의 통신 주파수대를 이용한 NFC(Near Field Co㎜unication)에 대응하는 근거리 무선 통신용 안테나에 관한 것이다.

근거리 무선 통신을 행하는 시스템으로서, IC 카드 시스템이 널리 알려져 있다. 도 20은 IC 카드 시스템의 구성의 일례를 나타낸다(일본 공개특허공보 제2010-200061호). 읽기/쓰기 장치로부터 트랜스폰더(trnasponder)로의 데이터 전송을 예로, 이 IC 카드 시스템의 구성 및 동작을 설명한다. 데이터의 읽기/쓰기 장치인 리더/라이터(reader/writer)(280)(이하 단지 "안테나 장치"라고 함)은 제1 근거리 무선 통신용 안테나(1a)를 구비하고, 제1 근거리 무선 통신용 안테나(1a)가 발생하는 전자파에 의하여, 안테나 장치(280)의 주위에 자계가 형성된다. 그곳에 트랜스폰더가 되는 IC 카드(285)를 가까이하면, IC 카드(285) 내에 설치된 제2 근거리 무선 통신용 안테나(1b)와 자계 결합하고, 전자 유도에 의해 집적 회로(68)는 전력을 공급받는 동시에, 안테나 장치(280)와의 사이에서 미리 설정된 프로토콜(예를 들면, ISO 14443, 15693, 18092 등)에 따라 데이터 전송이 행해진다.

안테나 장치(280)는 반도체(70), 제1 필터(노이즈 필터)(71), 정합 회로(72), 및 제2 필터(73)를 구비한다. 반도체(70)는 송신 회로, 수신 회로, 변조 회로, 복조 회로, 컨트롤러 등을 포함한다. 안테나 공진 회로(66)는 제1 근거리 무선 통신용 안테나(1a)와, 공진 콘덴서(65)와, 저항(도시하지 않음)을 포함한다. 안테나 공진 회로(66)의 공진 주파수는 통신에 사용하는 고유 주파수(예를 들면, 13.56MHz)로 설정되고, 상기 주파수에 있어서 안테나 공진 회로(66)의 임피던스의 실부(實部)는 실질적으로 단락(短絡) 상태에 있다. 안테나 공진 회로(66)는 임피던스 정합 회로(72)를 통하여 반도체(70)와 접속되어 있다.

반도체(70) 내의 송신 회로의 변조 회로와 접속하는 출력단(Tx)은, EMC 대책용의 제1 필터(71)를 통하여 임피던스 정합 회로(72)와 접속되어 있다. 또한 반도체(70) 내의 수신 회로의 복조 회로와 접속하는 입력단(Rx)은, 직렬 접속한 저항 및 커패시터를 구비한 제2 필터(73)를 통하여, 제1 필터(71)와 임피던스 정합 회로(72)와의 접속점에 접속되어 있다.

반도체(70) 내의 송신 회로 및 수신 회로는 컨트롤러에 의해 동작/비동작 상태로 제어된다. 송신 회로에는, 발진기로부터 동조 주파수에 대응하는 주파수(예를 들면, 13.56 MHz)의 신호가 공급되고, 그 신호는 소정의 프로토콜에 기초하여 변조되어 안테나 공진 회로(66)에 공급된다. 안테나 공진 회로(66)의 제1 근거리 무선 통신용 안테나(1a)는, IC 카드(285)의 제2 근거리 무선 통신용 안테나(1b)와 소정의 결합 계수로 자기적으로 결합하고, IC 카드(285)에 송신 신호(반송파 신호)를 송신한다. 또한, IC 카드(285)로부터의 수신 신호(반송파 신호)는, 제2 필터(73)의 저항에 의해 억압된 후에 반도체(70) 내의 수신 회로에 수신된다.

이와 같은 시스템에 사용되는 근거리 무선 통신용 안테나(이하 단지 "안테나"라고 함)는, 일반적으로 도 21에 나타낸 바와 같이, 기판(410)의 면 위에 나선형으로 감은 코일(10)로 이루어진다. 이 안테나(1)는 평면 코일이라고 하며, 저배화(低背化, 높이를 낮춤)에 적합하다. 코일(10)에 고주파 전류가 흐르면, 기판(410)을 경계로 하여 코일 측 및 그 반대 측에 실질적으로 균등한 자속이 발생하지만, 코일 측의 자속만 통신에 기여하지 않고, 또한 자속은 먼 곳까지 미치지 않기 때문에, 통신 거리는 짧다. 이하, 자속이 통신에 사용되는 측을 전송 면측이라고 하고, 통신에 이용되지 않는 쪽을 비전송면 측이라고 한다.

무선 통신 장치에서는, 통상 안테나(1)의 부근에 금속제의 시트, 하우징 등으로 이루어지는 금속 차폐물(metal shield)이 배치된다. 이 경우, 코일(10)과 금속 차폐물 사이에 기생 용량이 형성되고, 금속 차폐물에 와전류가 생겨 코일(10)의 인덕턴스가 저하되고, 안테나(1)의 공진 주파수가 변동한다. 또한 와전류 손실이 발생하므로, 그것을 보충하기 위해 코일(10)에의 급전(給電)을 증가시킬 필요가 있고, 배터리의 소비가 증가한다. 또한 통신에 기여하지 않는 자속은 다른 부품에 대하여 노이즈가 되어, 장해를 줄 우려가 있다.

이와 같은 문제에 대하여, 안테나의 비전송면 측에 투자율이 높은 자성 부재를 접착하는 것이 제안되었다(일본 공개특허공보 제2004-166175호). 도 22a 및 도 22b는 이와 같은 구성을 가지는 리더/라이터용 안테나(1)를 나타낸다. 안테나(1)는, 금속 차폐물(26) 위에 설치된 판형의 자성 부재(30)와, 판형의 자성 부재(30)의 상면에 접착된 코일(10)을 구비한다. 코일(10)이 발생하는 자속(250)은 오로지 자성 부재(30)를 통과하므로, 자성 부재(30)가 접착된 측(비전송면 측)에 자속이 퍼지지 않고, 자성 부재(30)가 접착되어 있지 않은 측(전송면 측)에서는 자속이 먼 곳까지 간다(지향성을 가진다). 금속 차폐물(26)과 코일(10) 사이에 자성 부재(30)가 개재하므로, 기생 용량이 형성되지 않고, 금속 차폐물(26)에 생기는 와전류도 감소시킬 수 있다.

전자 유도에 의한 전력 및 데이터의 전송은 예로부터 알려져 있다. 예를 들면, 비접촉 충전용 안테나에서는, 에나멜선으로 이루어지는 코일을 자성 부재의 표면에 고정하고 있다. 소전력 무선 통신보다 큰 전력을 취급하기(예를 들면, 코일에 1 A 정도의 전류를 흐르게 하기) 위해, 선 직경 1㎜ 정도의 에나멜선이 사용되고, 변형 가능하도록 코일의 단부를 고정하지 않는 것이 일반적이다.

비접촉 충전용 안테나의 구성에 모방하여 소전력 무선 통신용 안테나를 구성하려고 하면, 이하의 문제가 생기는 것을 알았다. 소전력 무선 통신 안테나에서 취급하는 전력은 높아야 15mA 정도이므로, 선 직경이 100㎛ 이하로 작은 도선을 사용할 수 있고, 코일의 형성도 용이하다. 그러나, 가늘기 때문에, 코일 단부가 자유 상태인 채로는, 인출선이 약간의 외력에 의해 용이하게 변형된다. 그러므로, 다른 회로와의 접속 방법이 한정된다. 또한 안테나를 굽히거나 안테나를 곡면형으로 배치하거나 한 경우, 인출선에 장력이 작용하여, 코일의 도선이 단선되거나, 코일이 풀어지거나 하는 경우가 있다.

강도를 증가시키기 위해 코일의 도선을 굵게 하는 것은 가능하지만, 코일이 두껍게 되어, 특히 코일 단부에서 코일의 권취 부분과 인출선이 중첩되므로, 도선의 선 직경에 따라 안테나가 또한 두꺼워진다. 휴대 전화 등의 소형의 무선 통신 장치에 사용하는 경우, 얇은 소형의 안테나가 바람직하므로, 기판에 인출선을 수용하는 슬릿을 형성하여, 안테나의 두께가 증가하는 것을 방지할 필요가 있다.

IC 카드 시스템과 같이 두께에 제한이 있는 용도에서는, 단선 등이 쉽게 생기지 않아 핸들링이 용이한 얇은 안테나로 하기 위하여, 코일을 가능한 한 얇게 할 필요가 있다. 그래서, 에나멜선 등의 도선 대신에 금속 박(箔)이나 금속 증착막을 에칭하여, 가요성(flexible) 기판에 인쇄 코일(print coil)이라고 불리는 코일을 구성하거나(일본 공개특허공보 제2004-166175호), 도전성 페이스트를 코일형으로 인쇄하고, 얻어진 코일형 도체 패턴을 점착 필름에 전사하거나 하여, 안테나를 구성하는 것이 행해지고 있다. 그러나, 인쇄 코일의 경우 레지스트 패턴 형성 공정, 에칭 공정 등이 필요하고, 또한, 인쇄 코일의 경우, 인쇄 공정, 전사 공정 등이 필요하므로, 도선을 사용한 코일보다 고가이다.

더욱이, 인쇄 코일에서는 두께가 30㎛정도이므로, 안테나의 Q값 등의 특성에 문제가 생기지 않도록, 광폭(廣幅)으로 하여 전기 저항을 작게 할 필요가 있다. 그러므로, 같은 권취 수이면, 인쇄 코일의 점유 면적은 도선 코일의 점유 면적보다 커져, 안테나의 소형화를 저해한다. 소정의 치수로 수용하기 위해 코일의 권취 수를 감소시키면, 인덕턴스가 저하되고, 통신 거리가 짧아진다. 도체 패턴을 두껍게 하는 것은 가능하지만, 그만큼 고가가 된다.

따라서, 본 발명의 목적은 인쇄 코일 등으로 염가이고 높이가 낮아서, 다른 회로와의 접속이 용이하고, 또한 인출선이 쉽게 단선되지 않는 도선 코일을 구비하는 안테나를 제공하는 것이다.

본 발명의 안테나는, 도선을 권취하여 이루어지는 공심(空芯) 코일, 상기 코일과 접속하는 중계 부재, 및 상기 코일과 상기 중계 부재의 일부를 덮는 판형의 자성 부재를 포함하고,

상기 중계 부재는, 상기 코일의 인출선을 통과시키는 절결부(切缺部)를 가지는 기판, 및 상기 기판에 형성된 한 쌍의 단자 부재를 포함하고, 각각의 단자 부재는 상기 인출선의 단부가 접속하는 내측 단자부, 외부 회로가 접속하는 외측 단자부, 및 상기 내측 단자부와 상기 외측 단자부를 연결하는 선로부를 포함하고,

상기 자성 부재 위에 중첩된 상기 코일 및 상기 중계 부재의 일부는, 상기 코일의 비전송면 측에 설치된 제1 점착층에 고정되어 있고,

상기 내측 단자부는 상기 자성 부재와 중첩되는 영역 내나, 상기 자성 부재에 형성된 구멍 또는 절결부에 에워싸인 영역 내에 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시형태에서는, 상기 중계 부재는 상기 자성 부재와 중첩되는 제1 영역, 및 상기 자성 부재의 외측 에지로부터 연장되는 제2 영역을 가지고, 상기 제2 영역에 설치된 상기 외측 단자부는 상기 자성 부재의 전송면 측에 노출되어 있다.

본 발명의 다른 실시형태에서는, 상기 중계 부재의 상기 제2 영역은 자성 부재 측에 절곡(折曲)되어 있고, 상기 외측 단자부는 상기 자성 부재의 비전송면 측에 드러나 있다.

본 발명의 또 다른 실시형태에서는, 상기 코일 및 상기 중계 부재는 모두, 상기 코일의 전송면 측에 설치된 제2 점착층으로 덮여 있다.

본 발명의 또 다른 실시형태에서는, 상기 자성 부재의 비전송면 측에 수지 필름으로 이루어지는 보호층이 접착되어 있다.

본 발명의 또 다른 실시형태에서는, 상기 중계 부재가 상기 코일의 내주 측까지 연장되어 있다.

본 발명의 또 다른 실시형태에서는, 상기 자성 부재는 유연성을 가지도록, 제1 점착층에 고정된 복수의 소편부(小片部)로 구성되어 있다.

본 발명의 또 다른 실시형태에서는, 상기 복수의 소편부는 상기 자성 부재를 그 슬릿(slit), 관통 구멍(through hole) 또는 오목부를 따라 분할함으로써 형성된다.

에나멜선 등의 도선으로 이루어지는 코일과, 내측 단자부 및 외측 단자부를 포함하고, 코일과 중첩되지 않는 중계 부재를 사용하여, 코일의 인출선을 내측 단자부에 접속하면, 인출선의 접속부가 지나치게 두꺼워 지지 않고 높이가 낮아서, 다른 회로와의 접속이 용이한 근거리 무선 통신용 안테나를 얻을 수 있다. 자성 부재 위에 중첩된 코일 및 중계 부재의 일부는 제1 점착층에 고정되고, 또한 내측 단자부는 자성 부재와 중첩되는 영역 내나, 자성 부재에 형성된 구멍 또는 절결부에 에워싸인 영역 내에 형성되어 있으므로, 인출선과 중계 부재의 접속부는 보호되어 있고, 이로써 인출선은 쉽게 단선되지 않는다는 장점이 있다. 또한, 자성 부재를 복수의 소편부로 분할하면, 곡면에도 용이하게 추종할 수 있는 유연성을 가지는 안테나를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 안테나를 나타낸 평면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 안테나를 나타낸 저면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 안테나에 사용하는 중계 부재를 나타낸 평면도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 안테나에서의 코일과 중계 부재의 접속 구조를 나타낸 평면도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 안테나의 내부 구조를 나타낸 분해 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 안테나의 내부 구조를 나타낸 부분 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시형태에 따른 안테나를 나타낸 저면도이다.
도 8a는 본 발명의 제３ 실시형태에 따른 안테나를 나타낸 저면도이다.
도 8b는 도 8a의 A-A 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제4 실시형태에 따른 안테나를 나타낸 사시도이다.
도 10은 본 발명의 제5 실시형태에 따른 안테나를 나타낸 저면도이다.
도 11은 본 발명의 제6 실시형태에 따른 안테나를 나타낸 평면도이다.
도 12는 본 발명의 제6 실시형태에 따른 안테나를 나타낸 저면도이다.
도 13은 본 발명의 제6 실시형태에 따른 안테나의 내부 구조를 나타낸 분해 사시도이다.
도 14는 본 발명의 제6 실시형태에 따른 안테나에서의 코일과 중계 부재의 접속 구조를 나타낸 평면도이다.
도 15a는 본 발명의 제7 실시형태에 따른 안테나를 나타낸 저면도이다.
도 15b는 도 15a의 안테나에서의 중계 부재를 나타낸 평면도이다.
도 16은 안테나를 내장한 휴대 전화의 내부 구조를 나타낸 부분 단면도이다.
도 17은 안테나를 내장한 휴대 전화를 나타낸 사시도이다.
도 18a는 본 발명의 안테나의 제1 조립 공정을 나타낸 사시도이다.
도 18b는 본 발명의 안테나의 제2 조립 공정을 나타낸 사시도이다.
도 18c는 본 발명의 안테나의 제３ 조립 공정을 나타낸 사시도이다.
도 18d는 본 발명의 안테나의 제4 조립 공정을 나타낸 사시도이다.
도 19는 안테나의 통신 거리의 평가 방법을 나타내는 개략도이다.
도 20은 안테나 장치의 회로 구성을 나타낸 블록도이다.
도 21은 종래의 안테나의 일례를 나타낸 평면도이다.
도 22a는 종래의 안테나의 다른 예를 나타낸 사시도이다.
도 22b는 종래의 안테나의 다른 예를 나타낸 단면도이다.

첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태에 따른 안테나를 설명하지만, 각각의 실시형태의 안테나에 관한 설명은, 특히 거절이 없으면 다른 실시형태의 안테나에도 적용할 수 있다. 특히, 각 부품의 재질에 관한 설명은 어느 실시형태에도 공통이다.

[1] 제1 실시형태

(1) 구조

도 1∼도 6은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 안테나를 나타낸다. 도 1은 전송면 측에서 본 안테나를 나타내고, 도 2는 비전송면 측에서 본 안테나를 나타내고, 도 3은 안테나에 사용하는 중계 부재를 나타내고, 도 4는 코일과 중계 부재의 접속 구조를 나타내고, 도 5는 안테나의 내부 구조를 나타내고, 도 6은 안테나의 단면 구조를 부분적으로 나타낸다.

도 1∼도 6에 나타낸 안테나(1)는, 에나멜선과 같은 도선으로 형성된 코일(10)과, 그 제1 면(비전송면)을 덮는 평판형 자성 부재(30)와, 코일(10)의 인출선(11a, 11b)과 접속하는 내측 단자부(21a, 21b)를 가지는 중계 부재(20)를 구비한다. 코일(10) 및 중계 부재(20)는, 후술하는 자성 부재 조립체(31)와 점착층 조립체(32)와의 사이에 배치되고, 점착층(12a, 12c)에 의해 자성 부재(30)와 일체로 되어 있다.

도선을 나선형으로 권취하여 이루어지는 코일(10)은, 외주단에서 계속되는 인출선(11a)과, 내주단에서 계속되는 인출선(11b)이 위치하는 인출부를 가진다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 중계 부재(20)는 코일(10)의 외측에서 코일(10)의 인출부에 근접하는 위치에 배치되어 있으므로, 양자는 중첩되지 않고, 두께의 증가가 없다. 코일(10)의 인출선(11a, 11b)은, 중계 부재(20)의 원호형 절결부(153)를 통과하여 내측 단자부(21a, 21b)에 접속되므로, 인출선(11a, 11b)과 중계 부재(20)와의 간섭이 방지되고, 단선 등의 문제점을 방지할 수 있다. 본 실시형태에서는 중계 부재(20)는 직사각형 판형이지만, 그 형상은 한정적이지 않다.

예를 들면, 도 4에 나타낸 바와 같이 에나멜 자기 융착선을 4턴(turn) 권취하여 평면형 코일을 형성한 경우, 내주측 인출선(11b)이 3턴분의 도선과 교차하는 부분은 두꺼워지지만, 도선이 충분히 가늘기 때문에, 안테나 전체의 두께에 대해 실질적인 영향은 없고, 또한 코일(10)의 휨 등의 변형에도 용이하게 추종 가능하다.

도 3에 나타낸 중계 부재(20)는, 코일(10)의 인출선(11a, 11b)을 통과시키는 절결부(153)를 가지는 직사각형의 기판(25)과, 기판(25)에 설치된 한 쌍의 단자 부재(도체 패턴)(26a, 26b)를 구비하고, 단자 부재(26a, 26b)는 대향하는 변(내측 변 및 외측 변) 사이에 평행하게 연장되어 있다. 각각의 단자 부재(26a, 26b)는, 코일(10)의 각 인출선(11a, 11b)의 단부에 접속하는 내측 단자부(21a, 21b)와, 급전 회로 등의 다른 회로에 접속하는 외측 단자부(22a, 22b)와, 내측 단자부(21a, 21b)와 외측 단자부(22a, 22b)를 일체로 연결하는 선로부(23a, 23b)로 이루어진다. 내측 단자부(21a, 21b) 및 외측 단자부(22a, 22b)는 모두 중계 부재(20)의 동일한 주면(主面)에 노출되어 있지만, 상이한 주면에 형성해도 된다.

중계 부재(20)는 자성 부재(30)와 중첩되는 제1 영역(20a)과, 자성 부재(30)의 외측 에지로부터 연장되는 제2 영역(20b)으로 이루어진다. 중계 부재(20)의 제1 영역(20a)으로서, 코일(10)과 중첩되지 않는 부위에 내측 단자부(21a, 21b)가 설치되고, 제2 영역(20b)에 선로부(23a, 23b)를 통하여 내측 단자부(21a, 21b)에 연결하는 외측 단자부(22a, 22b)가 설치되어 있다. 외측 단자부(22a, 22b)는 자성 부재(30)의 전송면 측에 드러나는 것이 바람직하다.

코일(10)의 인출선(11a, 11b)이 접속되는 내측 단자부(21a, 21b)는, 자성 부재(30) 또는 점착층(12a, 12c)으로 덮이므로, 인출선(11a, 11b)과 내측 단자부(21a, 21b)의 접속부가 보호되어, 인출선(11a, 11b)의 단선이 방지된다.

코일(10)의 인출선(11a, 11b)이 내측 단자부(21a, 21b)에 접속한 중계 부재 일체 코일(33)을 미리 제작하여 두면, 안테나(1)와 다른 회로와의 접속은, 중계 부재(20)의 돌출되는 제2 영역(20b)에 설치된 외측 단자부(22a, 22b)에 의해 간단하게 행할 수 있다. 외측 단자부(22a, 22b)에의 접속에, 납땜 이외에, 금속 단자의 압착 등을 사용할 수 있다.

중계 부재(20)는, 접속 선로(23a, 23b)의 사이에 안테나 조립 시의 위치결정용 구멍부(152)을 가지고, 외측 에지에 한 쌍의 반원형 절결부(153, 153)를 가지지만, 이들 위치 및 수는 필요에 따라 변경해도 된다. 그리고, 다른 도면에서는, 간단하게 하기 위해 구멍부 및 절결부를 생략하는 경우도 있다.

인출선(11a, 11b)과 내측 단자부(21a, 21b)는 납땜 접속해도 되지만, 열압착, 초음파 진동 용접 등에 의해 접속하는 것이 바람직하다. 열압착에서는, 가열된 헤드로 인출선(11a, 11b)의 단부를 내측 단자부(21a, 21b)에 가압하고, 열확산 접합한다. 초음파 진동 용접에서는, 초음파 진동 헤드로 인출선(11a, 11b)의 단부를 내측 단자부(21a, 21b)에 가압하고, 진동 에너지에 의해 가압 접합한다. 이와 같은 접속 방법에 의하면, 자성 부재(30)에 덮이는 내측 단자부(21a, 21b)의 접속부가 높아지지 않으므로, 안테나가 두꺼워지는 것을 방지할 수 있다. 내측 단자부(21a, 21b)에 인출선(11a, 11b)을 접속함으로써 중계 부재(20)가 일체화된 코일(10)을, 이하 중계 부재 일체 코일(33)이라고 한다.

자성 부재(30)의 균열이나 이지러짐을 방지하고, 또한 자성 부재(30)가 균열된 경우라도 파편이 탈락하는 것을 방지하기 위하여, 도 5에 나타낸 바와 같이, 자성 부재(30)의 비전송면에 점착층(12b)을 통하여 보호층으로서 수지 필름(15)을 접착하는 것이 바람직하다. 또한 점착층(12c)의 표면에는, 그 보호를 위한 박리 라이너(liner)(폴리에스테르 필름)(16)가 설치되어 있다. 또한 중계 부재(20)를 다른 점착층으로 덮어도 된다. 박리 라이너(16)는, 안테나를 피(披)접착체에 접착할 때 제거된다. 보호층(15) 등이 일체화된 자성 부재(30)를 자성 부재 조립체(31)라고 하고, 박리 라이너(16)가 일체화된 점착층(12c)을 점착층 조립체(32)라고 한다.

코일(10)의 비전송면 측에, 코일(10) 전체와 중계 부재(20)의 일부를 덮기에 충분한 크기의 자성 부재(30)가, 점착층(12a)을 통하여 배치되어 있다. 코일(10)의 외주 에지와 연자성 부재(30)의 외주 에지와의 면 방향 간격이 좁으면 연자성 부재(30)의 위치 어긋남 등이 누설 자속에 대하여 큰 영향을 가지고, 안테나마다 전기적 특성(인덕턴스, Q값, 공진주 주파수 등)이 불균일하여, 이 때문에 통신 가능한 거리에 불균일이 생긴다. 따라서, 전기적 특성의 불균일이 생기지 않도록 간격은 충분히 크게 하여야 한다. 구체적으로는, 간격은 0.5 ㎜ 이상이 바람직하다.

도 5에 나타낸 바와 같이, 코일(10)이 중계 부재(20)에 접속된 중계 부재 일체 코일(33)과 자성 부재(30) 사이에 개재하는 제1 점착층(12a)은, 코일(10) 및 중계 부재(20)에 의한 단차를 흡수하는 정도의 두께를 가지는 것이 바람직하다. 중계 부재 일체 코일(33)은 제2 점착층(12c)에도 덮여 있는 것이 바람직하다. 제2 점착층(12c)은 코일(10) 및 중계 부재(20)를 보호하는 동시에 무선 통신 장치 내에 안테나(1)를 고정하는 데 사용된다.

어느 점착층(12a, 12b, 12c)도, 피접착물의 형상에 추종성을 가지도록 충분히 유연성을 가지고, 또한 가열하의 압압(押壓)에 의해 변형되기 쉬운 것이 바람직하다. 이와 같은 점착층에 아크릴계 점착재로 이루어지는 단층 테이프나, 양면에 아크릴계 점착제를 가지는 양면 테이프를 사용하면, 핸들링이 용이하다.

코일(10)과 자성 부재(30)와의 적층 방향 간격을 결정하는 점착층(12a)의 두께가 증대하면, 자성 부재(30)를 통과하는 자속이 감소하고, 통신 거리가 짧아진다. 한편, 점착층(12a, 12c)은 적층되는 구성 부재의 두께의 차(단차)를 흡수할 필요가 있다. 그러므로, 점착층(12a, 12c)의 두께를 10∼100 ㎛의 범위 내에서 선택하는 것이 바람직하다.

자성 부재(30)로서 소결 페라이트판 등의 무른 부재를 사용하는 경우, 핸들링에 의해 균열이나 이지러짐이 생길 우려가 있다. 그러므로, 미리 자성 부재(30)에 보호층(15)을 접착해 두면, 자성 부재(30)의 균열 등을 방지하는 동시에, 균열 등에 의해 생긴 소편(小片)의 탈락도 방지할 수 있다.

보호층(15)은, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 등의 가요성 절연 필름으로 이루어지는 것이 바람직하다. 안테나(1)의 두께를 고려하면, 보호층(15)의 두께는 150㎛ 이하가 바람직하다. 자성 부재(30)는 점착층(12a) 및 보호층(15)에 의해 유지되어 있으므로, 균열되더라도 파편은 분리되지 않는다. 또한 보호층(15)은 파단(破斷)의 확대를 억제하므로, 자성 부재(30)의 실효 투자율의 저하를 막고, 이로써 안테나의 공진 주파수의 변동을 억제한다.

도 6은 안테나(1)의 단면을 상세하게 나타낸다. 도시한 예에서는, 코일(10)의 전송면 측의 점착층(12c)은 다른 점착층(12a, 12b)보다 두껍다. 코일(10) 및 중계 부재(20)는 얇은 점착층(12a)과 두꺼운 점착층(12c)에 의해 끼워져 있으므로, 코일(10)은 자성 부재(30)에 가깝고, 또한 코일(10)에 의한 단차는 흡수된다. 점착층(12a)을 두껍게 하면, 코일(10)과 자성 부재(30)의 간격이 넓어져, 자속의 누설이 많아진다.

(2) 구성 부품

(a) 코일

코일(10)은 도선을 2 바퀴 이상 나선형으로 권취하여 이루어지고, 그 내단 및 외단으로부터 인출선(11a, 11b)이 나온다. 코일(10)의 치수는 안테나(1)를 실장(實裝)하는 공간의 크기에 따라 정해지지만, 가능한 한 큰 면적을 가지는 것이 바람직하다. 도선은 단선 및 다심 중 어느 하나라도 되지만, 안테나(1)의 저배화를 위해 단선이 바람직하다. 구체적으로는, 단선의 에나멜선이 바람직하고, 융착성 오버코트를 가지는 에나멜선(자기 융착선)이 더욱 바람직하다. 자기 융착선에 의해 코일(10)의 일체화가 용이해진다. 단선의 선 직경은 30∼100㎛가 바람직하다.30㎛ 미만이면, 코일시에 단선하기 쉬울뿐만 아니라, 조립 시에 코일(10)이 변형되고 쉽고, 핸들링이 곤란하다. 또(Q) 값이 뒤떨어진다. 한편, 100㎛ 초과하면 안테나(1)가 두껍게 되어 지날 뿐 아니라, 점착층에서 자성 부재(30)에 고정할 때 공기를 말려들기, 코일(10)의 고착 강도가 저하된다.

(b) 중계 부재

안테나(1)가 가요성을 가질 필요가 있는 경우, 중계 부재(20)는, 폴리이미드 필름으로 이루어지는 기판(25)에 단자 부재(26a, 26b)를 형성한 이른바 가요성 인쇄 기판(flexible print board)인 것이 바람직하다. 가요성이 불필요한 경우에는, 유리섬유 강화 에폭시 수지로 이루어지는 강성 기판(rigid board)을 사용해도 된다. 또한, 가요성 인쇄 기판과 강성 기판을 복합한 강성의 가요성 기판을 사용해도 된다.

중계 부재(20)는 30㎛보다 얇으면 강도가 부족하다. 또한 200㎛보다 두꺼우면, 중계 부재(20)와 코일(10)의 인출선(11a, 11b)의 중복부가 너무 두꺼워져, 다른 부분과의 사이에 단차가 생긴다. 단차 자체는 안테나(1)의 특성에 영향을 주지 않지만, 두께의 부분적인 증대에 의해 전송면 측의 평탄도가 확보되지 않아, 안테나(1)의 배치(접착)의 장애가 될 우려가 있을 뿐 아니라, 부분적인 두께를 흡수하려고 하면 안테나(1) 전체가 두꺼워지는 문제가 생긴다. 따라서, 중계 부재(20)의 두께는 30∼200㎛가 바람직하고, 40∼150㎛가 더욱 바람직하다.

중계 부재(20)는 포토리소그래피법(photolithography)에 의해 가요성 기판 또는 강성 기판에 형성할 수 있다. 구체적으로는, 기판의 일면에 금속박을 접착하고, 금속박에 감광성 레지스트를 도포한 후 패터닝 노광하고, 소정의 패턴부 이외의 레지스트막을 제거하고, 노출된 금속박을 화학적 에칭에 의해 제거함으로써 레지스트막으로 덮인 도체 패턴을 형성하고, 도체 패턴의 양단부로부터 금속박이 부분적으로 노출되도록 레지스트막을 제거하고, 이로써 내측 단자부(21a, 21b) 및 외측 단자부(22a, 22b)가 노출된 단자 부재(도체 패턴)(26a, 26b)를 형성한다.

(c) 자성 부재

자성 부재(30)는, 코일(10) 및 인출선(11a, 11b)을 덮기에 충분한 크기이면 된다. 자성 부재(30)의 두께는 사용하는 연자성재의 투자율 등의 자기 특성에도 의존하지만, 50∼300㎛인 것이 바람직하다.

자성 부재(30)를 구성하는 연자성재로서, Ni계, Mn계, Li계 등의 연자성 페라이트(ferrite), 및 Fe-Si합금, Fe기 또는 Co기의 비정질(amorphous) 합금, 초미t세 결정 연자성 합금 등의 연자성 합금을 들 수 있다. 자성 재료로서 연자성 페라이트를 사용하는 경우, 닥터 블레이드(doctor blade)법 등의 공지의 시트화 기술에 의해 얻은 그린 시트를 소정의 형상으로 가공하고, 단층 그대로 또는 복수 층을 적층하여 소결한다. 적층하는 경우, 층에 의해 자기 특성이 달라지도록 상이한 연자성 페라이트의 그린 시트를 적층해도 된다. 또한 자성 재료로서 비정질 합금 또는 초미세 결정 연자성 합금을 사용하는 경우, 이들의 합금은 통상 리본형이므로, 소정의 형상의 시트에 가공하고, 단층으로 또는 적층하여 자성 부재(30)로 한다. 또한 비정질 합금 또는 초미세 결정 연자성 합금을 분상(粉狀) 또는 박편상(薄片狀)으로 한 후, 수지 또는 고무에 분산시켜 시트화해도 된다.

[2] 제2 실시형태

도 7은 본 발명의 제2 실시형태에 따른 안테나로서, 분리한 복수의 소편부(18)로 이루어지는 자성 부재(30)를 구비하는 안테나를 나타낸다. 이 안테나는 자성 부재(30)를 분할한 것 외에는 제1 실시형태에 따른 안테나와 동일하므로, 공통되는 부분의 설명은 생략하고, 자성 부재(30)에 대해서만 이하 상세하게 설명한다.

자성 부재(30)로서 단단한 소결 페라이트판을 사용하는 경우, 안테나(1)는 변형성(굴곡성)을 갖지 않지만, 자성 부재(30)를 분리한 복수의 소편부(18)에 의해 구성하면, 안테나(1)는 변형 가능(굴곡 가능)하게 된다. 또한 자성 부재(30)로서 비정질 합금 또는 초미세 결정 연자성 합금을 사용하는 경우, 합금 시트를 복수의 소편부(18)로 분할하면 와전류의 발생을 억제한다. 인접하는 소편부의 사이의 공간은 자기 갭(gap)이 되지만, 수지 필름(15)에 의해 소편부의 간격이 넓어지는 것이 방지되므로, 투자율의 저하를 막아, 이로써 안테나(1)의 공진 주파수의 변동이 억제된다. 어느 경우도, 안테나(1)는 평탄면에 배치되는 것으로 한정되지 않고, 곡면에 배치되는 경우도 있으므로, 복수의 소편부(18)로 이루어지는 자성 부재(30)의 변형성에 의해 안테나(1)의 배치의 자유도가 증가한다. 소편부(18)는 적어도 점착층(12a)에 의해 유지된다.

소편부(18)는 한 변 1∼5㎜의 직사각형이 바람직하지만, 균열의 발생 및 전파를 방지하기 위해 부정형으로 해도 된다. 슬릿 등의 가공성을 고려하여, 소편부(18)는 1∼5㎜×5㎜의 직사각형인 것이 더욱 바람직하다.

분리한 복수의 소편부(18)로 이루어지는 자성 부재(30)를 얻으려면, (a) 자성 부재(30)에 코일(10)을 접착해 안테나로 한 후에, 자성 부재(30) 중 적어도 한쪽의 주면에 형성된 슬릿(19a, 19b), 관통 구멍 또는 오목부(도시하지 않음)에 따라 자성 부재(30)를 분할하든지, (b) 자성 부재 조립체(31) 및 중계 부재 일체 코일(33)을 미리 형성하는 경우에는, 중계 부재 일체 코일(33)을 접착하기 전에, 자성 부재(30)를 분할하든지, (c) 미리 형성한 자성 재료로 이루어지는 복수의 소편부(18)를 점착층 위에 근접하여 배치한다. 그리고, 슬릿, 관통 구멍 또는 오목부를 가지는 자성 부재(30)를 형성하기 위하여, 연자성재의 그린 시트에 슬릿, 관통 구멍 또는 오목부를 설치한다.

[3] 제３ 실시형태

도 8a 및 도 8b는 본 발명의 제３ 실시형태에 따른 안테나를 나타낸다. 중계 부재(20)가 자성 부재(30)의 외측으로 돌출되는 지금까지 나타낸 구성과 상이하고, 본 실시형태에서는, 중계 부재(20)의 제2 영역(20b)은 자성 부재(30)의 비전송면 측에 절곡되어, 양면 테이프 등에 의해 고정되어 있다. 코일(10)의 전송면 측에 노출된 외측 단자부(22a, 22b)는, 중계 부재(20)의 제2 영역(20b)이 자성 부재(30)의 비전송면 측으로 절곡되면, 자성 부재(30)의 비전송면 측에 드러난다. 내측 단자부(21a, 21b) 및 외측 단자부(22a, 22b)가 중계 부재(20)의 상이한 주면에 형성되어 있으면, 내측 단자부(21a, 21b)도 자성 부재(30)의 비전송면 측에 노출된다. 이 구성에 의해 안테나의 배치 면적을 감소시킬 수 있다.

[4] 제4 실시형태

도 9는 본 발명의 제4 실시형태에 따른 안테나를 나타낸다. 이 안테나에서는, 코일(10)의 내측에 자성 부재(30) 등이 안테나 특성에 크게 영향을 주지 않는 정도로 펀칭되어, 개구부(17)가 형성되어 있다. 이 구성에 의하여, 평탄하지 않은 면에도 안테나(1)를 용이하게 접착할 수 있고, 또한 개구부(17)의 분만큼 안테나(1)를 경량화할 수 있다. 또한, 안테나(1)를 배터리의 근방에 배치하는 경우, 배터리의 팽창에 의한 간섭을 방지할 수도 있다.

[5] 제５ 실시형태

도 10은 본 발명의 제５ 실시형태에 따른 안테나를 나타낸다. 이 안테나에서는, 자성 부재(30)의 일부[중계 부재(20)의 내측 단자부(21a, 21b)에 면하는 영역]에 절결부(30a)가 설치되어 있다. 내측 단자부(21a, 21b) 및 그 근방은 인출선(11a, 11b)과 중첩되므로 국부적으로 두꺼워지지만, 자성 부재(30)에 구멍 또는 절결부(30a)를 설치함으로써, 그 국부적으로 두께가 두꺼워지는 것을 방지할 수 있다. 또한, 코일(10)의 인출선(11a, 11b)과 내측 단자부(21a, 21b)의 접속부는, 자성 부재(30)의 구멍 또는 절결부(30a)에 에워싸임으로써 보호되어, 인출선(11a, 11b)의 단선이 방지된다.

[6] 제6 실시형태

도 11∼도 14는 본 발명의 제6 실시형태에 따른 안테나를 나타낸다. 도 11은 안테나를 전송면 측에서 나타내고, 도 12는 안테나를 비전송면 측에서 나타내고, 도 13은 안테나의 내부 구조를 나타내고, 도 14는 코일과 중계 부재의 접속 구조를 나타낸다. 이 안테나의 특징은 중계 부재의 형상에 있으며, 그 외의 부분은 기본적으로 도 1 등에 나타낸 것과 동일하다. 따라서, 중계 부재의 형상을 중심으로 이하에 설명한다.

중계 부재(20)의 기판(25)은, 한 변에 한 쌍의 돌출부(25a, 25b)를 가지는 대략 직사각형의 평면 형상을 가진다. 한 쌍의 단자 부재(26a, 26b)는, 각각의 내측 단자부(21a, 21b)가 각각의 돌출부(25a, 25b)에 위치하고, 또한 돌출부(25a, 25b)를 가지는 변에 대향하는 변(외측의 변)의 부근에 외측 단자부(22a, 22b)가 위치하도록, 기판(25) 위를 길이 방향으로 평행하게 연장된다. 내측 단자부(21a, 21b) 및 외측 단자부(22a, 22b)는 기판(25)의 동일면에 형성되어 있다. 한 쌍의 돌출부(25a, 25b)의 사이의 슬릿형 절결부(24)에는, 2개의 절결부(125a, 125b)가 설치되어 있다.

도 14에 나타낸 바와 같이, 기판(25)의 돌출부(25a, 25b)는 코일(10)과 중첩되고, 내측 단자부(21a, 21b)는 코일(10)의 내주 측에 위치한다. 코일(10)의 인출선(11a, 11b)은 돌출부(25a, 25b)의 면 위를 통과하는 코일(10)의 내주 측에 위치하는 내측 단자부(21a, 21b)에 접속된다. 인출선(11a)이 통과하는 절결부(125a)는 코일(10)의 외주측 단부에 가까운 위치[돌출부(25a)의 근원에 가까운 위치]에 설치하는 것이 바람직하고, 인출선(11b)이 통과하는 절결부(125b)는 코일(10)의 내주 측 단부에 가까운 위치[돌출부(25b)의 근원으로부터 약간 이격된 위치]에 설치하는 것이 바람직하다. 이 구성에 의하여, 인출선(11a, 11b)의 배선 위치가 고정되고, 또한 코일(10)의 인출선(11a, 11b)이 나오는 부분이 한 쌍의 돌출부(25a, 25b)에 끼워져 있으므로, 인출선(11a, 11b)이 코일로부터 풀리지 않는다. 또한, 점착층(12a, 12c)에 대한 중계 부재(20)의 접착 면적이 크기 때문에, 중계 부재(20)의 분리를 확실하게 방지할 수 있다. 중계 부재(20)의 돌출부(25a, 25b)가 코일(10)의 일부와 중첩되므로, 중계 부재(20)는 가능한 한 얇은 것이 바람직하고, 구체적으로는 100㎛ 이하의 두께가 바람직하다.

[7] 제7 실시형태

도 15a 및 도 15b에 나타낸 바와 같이, 코일(10) 부분을 제외한 거의 자성 부재(30)의 전면(全面)에 중계 부재(20)의 기판(25)의 연장부(25c)가 존재해도 된다. 연장부(25c)에 있어서, 코일(10)에 대응하는 부분에 원환형 구멍부(25d)가 설치되어 있다. 이 구성에 의하여, 중계 부재(20)와 점착층(12a, 12c)과의 접속 강도가 증가하는 동시에, 코일(10)의 두께에 의한 단차를 중계 부재(20)에 의해 해소할 수 있다.

제1∼제7 실시형태에 있어서, (a) 코일(10)의 인출선(11a, 11b)이 접속하는 내측 단자부(21a, 21b)는, 자성 부재 조립체(31)와 점착층 조립체(32)에 의해 에워싸이든지, (b) 도 10에 나타낸 바와 같이 자성 부재(30)에 절결부(30a)가 설치되어 있는 경우라도, 삼방(三方)이 자성 부재 조립체(31)에 에워싸여 주면의 한쪽이 점착층에 의해 유지되므로, 변형이 제한되어, 도선의 단선을 확실하게 방지할 수 있다. 절결부(30a)에 에폭시계 접착제 등의 절연 수지를 충전하면, 더욱 변형을 억제하고, 내측 단자부(21a, 21b)의 절연을 확실하게 할 수 있다.

[8] 무선 통신 장치

도 16 및 도 17은 근거리 무선 통신용 안테나를 사용한 무선 통신 장치의 일례로서 휴대 전화를 나타낸다. 휴대 전화(200)는 합성 수지제 하우징(110)에 디스플레이 장치(201), 키패드(220) 등이 배치되고, 내부에 무선 통신용 회로 기판(126), 리튬 이온 전지와 같은 배터리 팩(120) 등을 가진다.

하우징(110) 내에 있어서, 안테나(1)의 자성 부재(30) 측은 기판(126)과 대향하고, 코일(10) 측은 다른 안테나와의 전자 결합을 저해하지 않는 하우징(110) 측에 대향하고 있다. 도 16에 나타낸 예에서는, 안테나(1)는, 자성 부재(30)가 배터리 팩(120)과 대향하도록, 배터리 팩(120)의 바로 위의 하우징(110)의 위치에 접착되어 있다. 안테나(1)의 외측 단자부(22a, 22b)는 자성 부재(30)의 비전송면 측에 있으므로, 기판(126)에 설치된 접속핀(180) 등의 접속 수단에 의하여, 기판(126)에 설치된 급전 회로 등과 용이하게 접속 가능하다.

자성 부재(30)는, 코일(10)의 자심과 동시에 자기 요크로서도 기능한다. 배터리 팩(120)의 케이싱은 알루미늄 등의 금속으로 이루어지지만, 배터리 팩(120)이 안테나(1)와 근접하고 있어도, 자성 부재(30)에 의해 코일(10)과 배터리 팩(120)의 금속제 케이싱과의 전자파 간섭이 방지되므로, 우수한 안테나 특성을 유지할 수 있다.

[9] 안테나의 조립 방법

도 18a ∼도 18d를 참조하여, 도 5에 나타낸 기본 구성을 가지는 본 발명의 안테나의 조립을 이하 상세하게 설명한다. 안테나의 조립에는, 도 18a에 나타낸 바와 같이 복수의 직사각형 오목부(216) 및 복수의 위치결정 핀(310)을 가지는 조립 지그(300)를 사용한다. 각각의 오목부(216)는, 자성 부재 조립체(31)를 수용 가능한 크기 및 깊이를 가진다. 각각의 오목부(216)의 대향하는 두 변에 각각 위치결정 핀(310)이 설치되어 있다.

각각의 오목부(216)에, 보호층(15)이 아래쪽이고 점착층(12a)이 위쪽이 되도록, 1개의 자성 부재 조립체(31)를 수용한다. 각각의 오목부(216)에 수용된 자성 부재 조립체(31)의 점착층(12a)의 표면은, 조립 지그(300)의 위치결정 핀(310)이 형성된 면과 같거나 조금 높다

점착층(12a)의 표면에, 미리 조립한 중계 부재 일체 코일(33)을 접착한다. 중계 부재 일체 코일(33)의 조립에 사용하는 코일 권선 지그(도시하지 않음)는, 플랜지부와, 그 대략 중심에 세워 설치된 각기둥형 심부(芯部)와, 중계 부재(20)를 배치하는 오목부를 가진다. 각기둥형 심부에 도선을 권취하여 각형(角型)의 코일(10)을 형성하고, 플랜지부의 오목부에 코일(10)의 단부를 인출하고, 소정 길이로 절단하여 인출선(11a, 11b)을 형성하고, 오목부에 중계 부재(20)를, 내측 단자부(21a, 21b)를 위로하여 배치하고, 이어서, 내측 단자부(21a, 21b)에 코일(10)의 인출선(11a, 11b)을 용착(溶着)함으로써, 중계 부재 일체 코일(33)을 제작한다.

코일 권선 지그는 조립 지그(300)의 위치결정 핀(310)과 대응하는 위치 결정 구멍과, 중계 부재 일체 코일(33)을 분리하기 위한 압출(押出) 핀을 가진다. 코일 권선 지그에 장착된 상태의 중계 부재 일체 코일(33)을 자성 부재 조립체(31)로와대향시키고, 코일 권선 지그의 위치 결정 구멍에 조립 지그(300)의 위치결정 핀(310)을 넣어, 코일 권선 지그의 압출 핀에 의해 중계 부재 일체 코일(33)을 점착층(12a)에 압압(押壓)하고, 코일(10) 및 중계 부재(20)를 점착층(12a)에 접착한 후, 코일 권선 지그를 분리한다.

도 18b는 각각의 오목부(216)에 수용된 자성 부재 조립체(31)에 중계 부재 일체 코일(33)이 접착된 상태를 나타낸다. 중계 부재(20)의 위치결정용 구멍부(152)에, 조립 지그(300)의 위치결정 핀(310)의 한쪽이 삽입 관통되어 있다. 코일(10) 및 그 인출선(11a, 11b), 및 중계 부재(20)의 내측 단자부(21a, 21b)가 형성된 영역은, 점착층(12a)에 의해 자성 부재(30)에 접착된다.

도 18c에 나타낸 바와 같이, 조립 지그(300) 위의 중계 부재 일체 코일(33)에 위치결정용 구멍부(210)를 가지는 점착층 조립체(32)를, 점착층(12c)을 아래로 하고, 또한 점착층 조립체(32)의 위치결정용 구멍부(210)에 조립 지그(300)의 위치결정 핀(310)이 삽입 관통하도록 접착한다. 100℃로 압압하고, 전체를 일체화한다. 조립 지그(300)를 분리하면 도 18d에 나타낸 바와 같이, 스트립형(strip shaped)의 박리 라이너(16) 위에 복수의 안테나(1)가 일렬로 배치된 안테나 집합체를 얻을 수 있다. 박리 라이너(16)를 절단하여 개개의 안테나(1)로 분할하여도 된다.

본 발명을 이하의 실시예에 의해 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

선 직경이 80㎛인 에나멜 자기 융착선을 4턴 권취하여, 장변(長邊) 35㎜ 및 단변(短邊) 25㎜의 직사각형 평면형 코일(10)을 제작하였다. 또한 중계 부재(20)에, 두께 100㎛이고 외형이 10㎜×10㎜인 폴리이미드 필름으로 이루어지는 가요성 기판을 사용하였다. 각 점착층은 아크릴계 점착제의 양면 테이프로 이루어지고, 점착층(12a, 12b)은 두께 30㎛이며, 점착층(12c)은 두께 100㎛이었다. 보호층(15)으로서, 두께 30㎛의 PET 필름을 사용하였다.

자성 부재(30)로서, 두께 160㎛이고, 장변 40㎜ 및 단변 30㎜인 직사각형 소결 페라이트판을 사용하였다. 소결 페라이트판은, 48.5mol%의 Fe₂O₃, 20mol%의 ZnO, 22.7mol%의 NiO 및 8.8mol%의 CuO으로 이루어지는 조성(組成)(합계 100mol%, 및 180의 초기 투자율을 가지고 있었다.

이들의 부품을 사용하여, 도 1에 나타낸 안테나를 얻었다. 이 안테나는, 중계 부재(20)를 포함하는 폭 방향이 35.5㎜, 길이 방향이 40㎜, 최대 두께가 0.5㎜(박리 라이너를 제외함)이며, 2.9μH의 자기 인덕턴스를 가지고 있었다.

실시예 2

도 13에 나타낸 기본 구성을 가지는 안테나를 하기와 같이 제작하였다. 먼저, 평탄면을 가지는 지그에, 양면에 박리 라이너(16, 16)가 접착된 두께 100㎛의 점착층(12c)(한 변 22㎜의 정사각형상)을 고정하였다. 표면의 박리 라이너(16)를 제거한 후, 선 직경이 80㎛인 에나멜 자기 융착선을 8턴 권취하여 이루어지는 한 변 약 19㎜의 정사각형 평면형 코일(10)을 점착층(12c)에 압압하고, 접착하였다.

두께 70㎛의 폴리이미드 가요성 기판으로 이루어지는 중계 부재(20)를 코일(10)에 중첩한 후, 중계 부재(20)의 돌출부(25a, 25b)를 포함하는 영역을 점착층(12c)에 접착하였다. 중계 부재(20)의 슬릿형 절결부(24)로부터 코일(10)의 인출선(11a, 11b)을 인출하고, 그 단부를 중계 부재(20)의 내측 단자부(21a, 21b)에 납땜 접속하였다.

중계 부재(20) 및 코일(10)에, 두께 200㎛의 자성 부재(30)(실시예 1과 동일한 조성의 소결 페라이트판) 및 두께 100㎛의 점착층(12a)을 가지는 한 변 22 ㎜의 정사각형상 자성 부재 조립체(31)를 중첩하여 압압하고, 접착하였다. 자성 부재(30)는, 중계 부재(20)의 내측 단자부(21a, 21b)와 대응하는 부위에 절결부(30a)를 가지고 있었다. 이렇게 하여 얻어진 안테나(1)는, 중계 부재(20)를 포함하는 길이 방향 길이가 33㎜이며, 폭 방향 길이가 22㎜이며, 최대 두께가 0.7㎜(박리지를 제외함)이며, 2.3μH의 자기 인덕턴스를 가지고 있었다.

도 19에 나타낸 평가 시스템에 의해, 안테나와 IC 태그와의 통신을 행하였다. 평가 장치로서, 비접촉 데이터 통신에 필요한 신호 처리 회로, 및 정보를 저장한 IC칩 부품 등을 구비하는 다카야 가부시키가이샤(タカヤ株式會社)제의 리더 라이터 모듈 TR3-202를 사용하였다. 안테나와 IC 태그 사이의 통신의 최대 거리는, 실시예 1에서는 57㎜이고, 실시예 2에서는 43㎜이며, 모두 실용상 충분한 통신 거리였다.

Claims

도선을 권취하여 이루어지는 공심(空芯) 코일, 상기 코일과 접속하는 중계 부재, 및 상기 코일과 상기 중계 부재의 일부를 덮는 판형의 자성 부재를 포함하고,
상기 중계 부재는 상기 코일의 인출선을 통과시키는 절결부(切缺部)를 가지는 기판, 및 상기 기판에 형성된 한 쌍의 단자 부재를 포함하고, 각각의 단자 부재는 상기 인출선의 단부가 접속하는 내측 단자부, 외부 회로가 접속하는 외측 단자부, 및 상기 내측 단자부와 상기 외측 단자부를 연결하는 선로부를 포함하고,
상기 기판은 상기 코일의 한 측(a side)에 설치되고, 상기 기판의 설치 면적은 상기 코일의 설치 면적보다 작고,
상기 자성 부재 위에 중첩된 상기 코일 및 상기 중계 부재의 일부는, 상기 코일의 비전송면 측에 설치된 제1 점착층에 고정되어 있고,
상기 내측 단자부는 상기 자성 부재와 중첩되는 영역 내나, 상기 자성 부재에 형성된 구멍 또는 절결부에 에워싸인 영역 내에 형성되어 있는,
안테나.
제1항에 있어서,
상기 중계 부재는 상기 자성 부재와 중첩되는 제1 영역, 및 상기 자성 부재의 외측 에지로부터 연장되는 제2 영역을 포함하고,
상기 외측 단자부는 상기 제2 영역에 형성되는, 안테나.
제2항에 있어서,
상기 외측 단자부는 상기 중계 부재의 비전송면 측에 형성되는, 안테나.
제2항에 있어서,
상기 중계 부재의 상기 제2 영역은 자성 부재 측에 절곡되어 있고, 상기 외측 단자부는 상기 자성 부재의 비전송면 측에 드러나 있는, 안테나.
제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 코일 및 상기 중계 부재의 적어도 일부는, 상기 코일의 전송면 측에 설치된 제2 점착층에 덮여 있는, 안테나.
제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 자성 부재의 비전송면 측에 수지 필름으로 이루어지는 보호층이 접착되어 있는, 안테나.
제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 중계 부재가 상기 코일의 내주 측까지 연장되어 있는, 안테나.
제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 자성 부재는 유연성을 가지도록, 제1 점착층에 고정된 복수의 소편부(小片部)에 의해 구성되어 있는, 안테나.
제8항에 있어서,
상기 복수의 소편부는 상기 자성 부재를 그 슬릿, 관통 구멍 또는 오목부를 따라 분할함으로써 형성되는, 안테나.