KR102406259B1

KR102406259B1 - 안테나 모듈 및 이의 제조방법

Info

Publication number: KR102406259B1
Application number: KR1020150187899A
Authority: KR
Inventors: 이진형
Original assignee: 주식회사 아모그린텍
Priority date: 2015-12-28
Filing date: 2015-12-28
Publication date: 2022-06-10
Also published as: KR20170077705A

Abstract

본 발명은 안테나 모듈 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 상기 안테나 모듈의 제조방법은 자성입자를 포함하는 자성코팅층 형성 조성물을 안테나 패턴을 포함하는 안테나부의 일면에 도포하는 1단계, 및 상기 자성코팅층 형성 조성물을 고화시켜 상기 안테나부의 일면에 상기 안테나부와 일체로 형성되어 안테나 특성을 향상시키고, 안테나를 향해 자속을 집속시키는 자성코팅층을 형성하는 2단계를 포함함에 따라 별도의 접착제층이 불필요함에 따라 슬림화되고, 안테나 특성이 우수한 안테나 모듈 구현이 가능하다.

Description

안테나 모듈 및 이의 제조방법{Antenna module and manufacturing method thereof}

본 발명은 안테나 모듈 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

핸드폰, PDA(개인휴대단말기), 아이패드, 노트북컴퓨터 또는 태블릿 PC 등과 같은 휴대용 전자장치들에 근거리 통신(NFC) 기능을 부가시키는 것에 나아가 최근에는 무선전력전송기술까지 접목시킨 제품이 상용화되고 있다. 새로운 타입의 무선전력전송(WPT) 기술은 휴대용 전자장치가 전력선을 사용할 필요없이 전자기유도 방식이나 전자기 공진방식을 채택하여 직접 휴대용 전자장치에 전력을 전송하여 전지를 충전시킬 수 있도록 하는 기술로 최근 이 기술을 채택하는 휴대용 전자장치가 늘고 있는 추세에 있다.

상기 근거리통신이나 무선전력전송은 공통적으로 특정한 동작주파수 대역의 신호의 송수신을 통해 이루어질 수 있으며, 상기 신호는 송신안테나에서 전류를 통해 유도된 자기장을 이용하고 있음에 따라 근거리통신, 무선전력전송 등의 효율, 인체나 주변 전자제품 또는 기기내 타부품의 성능저하를 방지하기 위하여 전자기차폐재(자성체)를 같이 구비시키는 추세에 있다.

한편, 최근의 휴대용 전자기기는 경박단소형화의 추세에 있음에 따라 상기 휴대용 전자기기에 구비되는 자성시트 역시 박막화된 두께로 구현되도록 요구되고 있다. 또한, 접착제층이 별도로 구비됨에 따라 휴대기기에 적용됐을 때 소정의 부피를 차지하므로 휴대기기의 소형화가 제한적인 단점이 있고, 접착제층을 형성하는 별도의 공정을 요하기 때문에 제조 공정 또한 복잡해진다.

특히 분말함량이 높은 자성폴리머시트는 접착제 없이는 접착이 어렵다. 또한, 접착제 물질로 열가소성수지를 폴리머로 포함시 피착면에 열접착을 통해 자성폴리머시트를 접착하게 되는데, 열접착으로는 실제로 접착력이 제한적인 단점이 있다. 이에, 자성폴리머시트가 피착면으로부터 박리될 수 있는 문제점이 있다.

KR

10-2012-0113624

A

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 별도의 접착제층이 불필요함에 따라 슬림화된 안테나 모듈 구현이 가능한 안테나 모듈 및 이의 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

또한, 접착력이 우수하여 층간 박리 현상을 방지하고 안테나 특성을 더욱 향상시킬 수 있는 안테나 모듈 및 이의 제조방법을 제공하는 데 다른 목적이 있다.

본 발명의 일 측면에 의한 안테나 모듈의 제조방법은 자성입자를 포함하는 자성코팅층 형성 조성물을 안테나 패턴을 포함하는 안테나부의 일면에 도포하는 1단계; 및 상기 자성코팅층 형성 조성물을 고화시켜 상기 안테나부의 일면에 상기 안테나부와 일체로 형성되어 안테나 특성을 향상시키고, 안테나를 향해 자속을 집속시키는 자성코팅층을 형성하는 2단계;를 포함한다.

또한, 상기 1단계는 블레이드(blade) 코팅, 플로우(flow) 코팅, 캐스팅(casting), 프린팅, 트랜스퍼(transfer), 브러싱, 딥핑(dipping) 및 스프레잉(spraying) 중 적어도 하나의 공정을 사용할 수 있다.

또한, 상기 자성입자는 연자성체를 포함할 수 있다.

또한, 상기 연자성체는 금속 연자성체 또는 페라이트를 포함할 수 있다.

또한, 상기 금속 연자성체는 Ni-Co계 합금, Fe-Ni계 합금, Fe-Cr계 합금, Fe-Al계 합금, Fe-Si계 합금, Fe-Si-B계 합금, Fe-Si-Al계 합금, Fe-Cr-Si계 합금, Fe-Si-B-Cu-Nb계 합금으로 이루어진 군에서 선택된 1 종 이상을 포함하고, 상기 페라이트는 Mn-Zn계 페라이트, Ni-Zn계 페라이트, Ni-Co계 페라이트, Mg-Zn계 페라이트, Cu-Zn계 페라이트, 및 코발트 치환 Y형 또는 Z형 육방정계 페라이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상포함할 수 있다.

또한, 상기 자성코팅층 형성 조성물은 천연고분자 화합물 및 합성고분자 화합물을 포함할 수 있다.

또한, 상기 합성고분자 화합물은 고무계 화합물일 수 있다.

또한, 상기 고무계 화합물은 에틸렌, 프로필렌 및 디엔 단량체가 공중합된 터폴리머일 수 있다.

또한, 상기 자성코팅층 형성 조성물의 점도는 5,000 ~ 30,000cps일 수 있다.

본 발명의 다른 측면은 안테나 모듈을 제공한다. 상기 안테나 모듈은 안테나 패턴을 포함하는 안테나부; 및 폴리머 내부에 분산된 자성입자를 포함하고, 상기 안테나 패턴을 매몰하여 상기 안테나부 상에 일체로 형성되는 자성코팅층;을 포함한다.

또한, 상기 자성입자는 연자성체를 포함할 수 있다.

또한, 상기 금속 연자성체는 Ni-Co계 합금, Fe-Ni계 합금, Fe-Cr계 합금, Fe-Al계 합금, Fe-Si계 합금, Fe-Si-B계 합금, Fe-Si-Al계 합금, Fe-Cr-Si계 합금, Fe-Si-B-Cu-Nb계 합금으로 이루어진 군에서 선택된 1 종 이상을 포함하고, 상기 페라이트는 Mn-Zn계 페라이트, Ni-Zn계 페라이트, Ni-Co계 페라이트, Mg-Zn계 페라이트, Cu-Zn계 페라이트, 및 코발트 치환 Y형 또는 Z형 육방정계 페라이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.

또한, 상기 자성코팅층의 두께가 10~300㎛일 수 있다.

또한, 상기 안테나는 무선전력전송(WPT)용 안테나, 근거리통신(NFC)용 안테나, 및 마그네틱 보안전송(MST)용 안테나로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나를 포함할 수 있다.

또한, 상기 안테나들은 100 ~ 350kHz의 주파수 대역을 동작주파수로 갖는 제1 안테나, 6.78MHz를 포함하는 주파수 대역을 동작주파수로 갖는 제2 안테나 및 13.56MHz를 포함하는 주파수 대역을 동작주파수로 갖는 제3 안테나 중 2 종 이상을 포함할 수 있다.

또한, 상기 자성코팅층은 천연고분자 화합물 및 합성고분자 화합물을 포함하는 자성코팅층 형성 조성물이 고화되어 형성될 수 있다.

또한, 상기 합성고분자 화합물은 고무계 화합물일 수 있다.

본 발명의 다른 측면은 안테나 모듈을 제공한다. 상기 안테나 모듈은 근거리 무선통신을 수행하는 안테나 패턴을 포함하는 NFC 안테나부, 및 상기 안테나 패턴부를 매몰하여 상기 NFC 안테나부와 일체로 형성되는 자성코팅층;을 포함한다.

또한, 상기 NFC 안테나부와 동일평면상에 배치되고 열원으로부터 전달되는 열을 방출하거나 국부적으로 집중되는 열을 분산시키기 위한 방열부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면에 의한 안테나 모듈은 무선전력전송(WPT)용 안테나, 근거리통신(NFC)용 안테나, 및 마그네틱 보안전송(MST)용 안테나로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 2종의 안테나를 포함하는 안테나부; 및 폴리머 내부에 분산되는 Mg-Fe계 페라이트 자성입자를 포함하고, 상기 안테나 패턴을 매몰하여 상기 안테나부 상에 일체로 형성되는 자성코팅층;을 포함한다.

또한, 상기 Mg-Fe계 페라이트 자성입자는 Ni-Zn-Cu-Mg-Fe계 페라이트일 수 있다.

본 발명에 의한 안테나 모듈 및 이의 제조방법을 따르면, 폴리머시트 내 자성체의 함량을 높여 자기적 물성을 증진시켰음에도 별도의 접착제층이 불필요함에 따라 슬림화된 안테나 모듈 구현이 가능한 안테나 모듈 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

또한, 본 발명에 의한 안테나 모듈 및 이의 제조방법을 따르면, 접착력이 우수하여 층간 박리현상이 나타나는 것을 방지할 수 있고, 생략되는 접착제층의 두께만큼 자성층의 두께를 증가시켜 목적하는 안테나특성을 더욱 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나의 사시도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 모듈의 단면도, 및
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 모듈에 적용되는 NFC 안테나 패턴의 다양한 위치를 나타낸 평면도이다.

이하, 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 모듈의 제조방법은 자성코팅층 형성 조성물을 안테나부의 일면에 도포하는 1단계, 및 상기 자성코팅층 형성 조성물을 고화시켜 자성코팅층을 형성하는 2단계를 포함한다.

상기 1단계로써 자성입자를 포함하는 자성코팅층 형성 조성물을 안테나 패턴을 포함하는 안테나부의 일면에 도포한다. 상기 자성코팅층 형성 조성물은 자성입자 및 폴리머를 포함한다. 이때, 상기 자성코팅층 형성 조성물은 상기 안테나부의 일면에 도포될 수 있도록 소정의 유동성을 가질 수 있다. 일 예로, 유동성을 갖기 위해 상기 자성코팅층 형성 조성물은 일부 용융된 상태일 수 있고, 유화제의 첨가에 의한 에멀전 상태일 수도 있으나 이에 한정되지 않는다.

상기 자성입자는 입자 상태로 후술하는 자성코팅층의 투자율 물성을 발현할 수 있는 경우 조성, 결정종류, 소결입자의 미세구조에 제한은 없으며, 공지된 자성시트에 포함되는 자성체를 사용해도 무방하다. 이에 대한 일 예로써, 상기 자성입자는 연자성체를 포함할 수 있다. 상기 연자성체는 잔류자속밀도에 대해 보자력이 극히 적고, 투자율이 크기 때문에 전자기장에 대한 차폐 효과가 뛰어나다. 상기 연자성체는 금속 연자성체 및 페라이트 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이때, 상기 금속 연자성체는 Ni-Co계 합금, Fe-Ni계 합금, Fe-Cr계 합금, Fe-Al계 합금, Fe-Si계 합금, Fe-Si-B계 합금, Fe-Si-Al계 합금, Fe-Cr-Si계 합금, Fe-Si-B-Cu-Nb계 합금으로 이루어진 군에서 선택된 1 종 이상을 포함할 수 있다. 또한, 상기 페라이트는 Mn-Zn계 페라이트, Ni-Zn계 페라이트, Ni-Co계 페라이트, Mg-Zn계 페라이트, Cu-Zn계 페라이트, 및 코발트 치환 Y형 또는 Z형 육방정계 페라이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이때, 상기 페라이트는 일 예로, Ni-Cu-Zn계 페라이트, Ni-Cu-Co-Zn계 페라이트와 같이 산화철과 니켈, 아연, 구리, 마그네슘 및 코발트로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 세 개 금속의 산화물을 포함하는 페라이트도 사용이 가능하나 이에 한정되지 아니한다. 이때, 페라이트 내 니켈, 아연, 구리, 마그네슘 및 코발트의 함량은 목적에 따라 변경할 수 있음에 따라 본 발명에서는 이를 특별히 한정하지 않는다.

또한, 상기 자성입자에 포함되는 자성체는 비정질 합금 또는 나노결정립을 포함하는 합금으로 이루어진 자성체일 수 있다.

상기 비정질 합금은 Fe계 또는 Co계 비정질 합금을 사용할 수 있으며, 생산단가를 고려할 때 Fe계 비정질 합금을 사용하는 것이 바람직할 수 있다. Fe계 비정질 합금은, 예를 들어, Fe-Si-B계 비정질 합금을 사용할 수 있으며, 이때, Fe가 70 ~ 90at%, Si 및 B의 합이 10 ~ 30at%인 것이 바람직하다. Fe를 비롯한 금속의 함유량이 높을수록 포화자속밀도가 높아지지만 Fe 원소의 함유량이 과다할 경우 비정질을 형성하기 어려우므로, Fe의 함량이 70 ~ 90at%인 것이 바람직하다. 또한, Si 및 B의 합이 10 ~ 30at%의 범위일 때 합금의 비정질 형성능이 가장 우수하다. 이러한 기본 조성에 부식을 방지시키기 위해 Cr, Co 등 내부식성 원소를 20 at% 이내로 첨가할 수도 있고, 다른 특성을 부여하도록 필요에 따라 다른 금속 원소를 소량 포함할 수 있다. 또한, 상기 Fe-Si-B계 합금은 예를 들어, 결정화 온도가 508℃이고, 큐리온도(Tc)가 399℃인 것을 사용할 수 있다. 그러나 이러한 결정화 온도는 Si 및 B의 함량이나, 3원계 합금 성분 이외에 첨가되는 다른 금속 원소 및 그의 함량에 따라 변동될 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 포함되는 자성체는 Fe-Si-B-Cu-Nb계 비정질 합금일 수 있다. 상기 합금 내에 포함되는 구리는 합금의 내식성을 향상시키고, 결정이 생성되더라도 결정의 크기가 커지는 것을 방지하는 동시에 투자율 등의 자기적 특성을 개선할 수 있게 한다. 상기 구리는 합금내 0.01 ~ 10at%로 포함되는 것이 바람직하며, 만일 0.01at%미만으로 포함될 경우 구리로 인해 수득되는 효과의 발현이 미미할 수 있고, 만일 10at%를 초과할 경우 비정질의 합금이 생성되기 어려울 수 있는 문제점이 있다. 또한, 합금내 포함되는 니오븀(Nb)은 투자율 등의 자기적 특성을 개선시킬 수 있으며, 합금내 0.01 ~ 10at%로 포함되는 것이 바람직하고, 만일 0.01at%미만으로 포함될 경우 니오븀으로 인해 수득되는 효과의 발현이 미미할 수 있고, 만일 10at%를 초과할 경우 비정질의 합금이 생성되기 어려울 수 있는 문제점이 있다.

본 발명의 일실시예에 포함되는 자성체는 페라이트를 포함할 수 있다. 또한, 상기 페라이트는 마그네슘을 포함하는 페라이트일 수 있다. 일예로 상기 마그네슘을 포함하는 페라이트는 Ni-Zn-Cu-Mg-Fe계 합금일 수 있다. 상기 Ni-Zn-Cu-Mg-Fe계 합금은 넓은 주파수 대역에서 우수한 자기적 물성을 발현하다. 상세하게는 100kHz ~ 100MHz 주파수 대역에서 우수한 자기적 물성발현할 수 있다.

구체적으로 상기 폴리머는 자성입자들과 용이하게 분산시킬 수 있으며, 안테나 유닛에 접착성이 뛰어나고, 고화됐을 때 형상 유지력이 뛰어나며, 외력에 쉽게 깨지거나 현저히 낮은 굴곡특성을 가지지 않고, 박막으로 구현될 수 있도록 도막성이 우수하며, 상온에서 택키(tacky)가 적어서 작업성을 저하시키지 않는 재질인 경우 제한 없이 바람직한 폴리머로 사용될 수 있다.

상기 폴리머는 천연고분자 화합물 및 합성고분자 화합물 중 어느 하나 이상의 고분자화합물을 포함할 수 있다.

구체적으로 상기 천연고분자 화합물은 아교, 젤라틴 등의 단백질계 고분자화합물, 전분, 셀룰로오스 및 그 유도체 및 복합 다당류 등의 탄수화물계 고분자 화합물 및 라텍스 등의 천연고무계 화합물 중 1 종 이상을 사용할 수 있다.

또한, 상기 합성고분자 화합물은 열가소성 고분자 화합물, 열경화성 고분자 화합물 및 고무계 화합물 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.

상기 열가소성 고분자 화합물은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리염화비닐, 폴리아크릴로나이트릴 수지, 아크릴로나이트릴-부타디엔-스티렌(ABS), 스트렌-아크릴로나이트릴(SAN), 아크릴계 수지, 메타크릴계 수지, 폴리아미드, 열가소성 폴리에스테르(Ex. 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT) 등), 폴리카보네이트, 폴리페닐렌설파이드 수지, 폴리아미드이미드, 폴리비닐부티랄, 폴리비닐포르말, 폴리히드록시폴리에테르, 폴리에테르, 폴리프탈아마이드(polypthalamide), 불소계 수지(Ex. 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 및 폴리클로로트리플루오로에틸렌(PCTFE)), 페녹시 수지, 폴리우레탄계 수지, 나이트릴부타디엔 수지 등을 1 종 이상 포함할 수 있다. 또한, 상기 열경화성 고분자 화합물은 페놀계수지(PE), 유레아계 수지(UF), 멜라민계 수지(MF), 불포화 폴리에스테르계 수지(UP) 및 에폭시 수지 등을 1종 이상 포함할 수 있다. 또한, 상기 고무계 화합물은 스티렌-부타디엔 고무(SBR), 폴리부타디엔 고무(BR), 아크릴로나이트릴-부타디엔 고무(NBR), 폴리이소부틸렌(PIB) 고무, 아크릴고무, 불소고무, 실리콘 고무 및 클로로프렌 등을 1종 이상 포함할 수 있다.

상기 폴리머는 보다 바람직하게는 고무계 화합물이 고화되어 형성된 것일 수 있고, 상기 고무계 화합물로 보다 더 바람직하게는 에틸렌, 프로필렌 및 디엔 단량체가 공중합된 터폴리머일 수 있다. 이때, 상기 각 단량체들의 공중합 몰비는 목적에 따라 변경될 수 있어서 본 발명은 이에 대해 특별히 한정하지 않는다.

상기 자성코팅층 형성조성물이 경화반응을 통하여 고화되는 경우 상술한 고분자화합물을 경화시킬 수 있는 경화성 성분을 더 포함할 수 있고, 경우에 따라서 용매, 경화촉진제를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 경화성 성분은 공지의 것이라면 특별한 제한 없이 사용할 수가 있으며, 이에 대한 비제한적인 예로써, 아민 화합물, 페놀 수지, 산무수물, 이미다졸 화합물, 폴리아민 화합물, 히드라지드 화합물, 디시안디아미드 화합물 등을 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 상기 방향족 아민 화합물 경화성 성분으로는 m-자일렌디아민, m-페닐렌디아민, 디아미노디페닐메탄, 디아미노디페닐셜폰, 디아미노디에틸디페닐메탄, 디아미노디페닐에테르, 1,3-비스(4-아미노페녹시)벤젠, 2,2'-비스[4-(4-아미노페녹시)페닐]프로판, 비스[4-(4-아미노페녹시)페닐]설폰, 4,4'-비스(4-아미노페녹시)비페닐, 1,4-비스(4-아미노페녹시)벤젠 등이 있으며 이들을 단독 또는 병용하여 사용할 수 있다. 또한, 페놀 수지 경화성 성분으로는 페놀노볼락수지, 크레졸노볼락수지, 비스페놀A 노볼락수지, 페놀아랄킬수지, 폴리-p-비닐페놀 t-부틸페놀노볼락수지, 나프톨노볼락수지 등이 있으며, 이들을 단독 또는 병용하여 사용할 수 있다. 경화성 성분의 함량은 상술한 고분자 화합물 100 중량부 당 20~60 중량부인 것이 바람직한데, 만일 경화성 성분의 함량이 10 중량부 미만일 경우에는 경화반응이 미약하여 목적하는 수준의 굴곡특성, 인장특성을 발현하지 못할 수 있고, 60 중량부를 초과하면, 고분자 화합물과의 반응성이 높아지게 되어 취급성, 장기보관성 등의 물성 특성을 저하시킬 수 있다.

또한, 상기 경화 촉진제는 선택되는 고분자화합물 및 경화성 성분의 구체적인 종류에 의해 결정될 수 있음에 따라 본 발명에서는 이에 대해 특별히 한정하지 않으며, 이에 대한 비제한적 예로 아민계, 이미다졸계, 인계, 붕소계, 인-붕소계 등의 경화촉진제가 있고, 이들을 단독 또는 병용해서 사용할 수 있다. 경화 촉진제의 함량은 고분자화합물 100 중량부 당 약 0.1~10 중량부, 바람직하게는 0.5~5 중량부가 바람직하다.

또한, 상기 용제는 통상적으로 코팅조성물에 사용되는 용제의 경우 제한없이 사용될 수 있으며, 이에 대한 비제한적 예로써, 아세톤, 메틸에틸케톤 (MEK), 메틸이소부틸케톤 (MIBK), 시클로헥사논 등의 케톤류, 메틸셀로솔브, 에틸렌글리콜디부틸에테르, 아세트산부틸셀로솔브 등의 에테르류일 수 있다. 상기 용제의 사용량은 특별히 한정하는 것은 아니나 상술한 고분자화합물 100 중량부에 대해 10 ～ 500 중량부가 바람직하다.

또한, 상기 자성코팅층 형성 조성물은 필요에 따라 pH 조정제, 이온포착제, 점도조정제, 요변성(搖變性) 부여제, 산화방지제, 열안정제, 광안정제, 자외선흡수제, 착색제, 탈수제, 난연제, 대전방지제, 방미제(防黴劑), 방부제, 등의 각종 첨가제의 1 종류 또는 2 종류 이상이 첨가될 수도 있다.

상기 pH 조정제로서는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면 실리카 등의 산성 충전제나 탄산칼슘 등의 알칼리성충전제 등을 사용할 수 있다. 이들 pH 조정제는, 단독으로 또는 2종 이상을 병용할 수도 있다. 상기 이온 포착제로서는, 이온성 불순물의 양을 저감시킬 수 있는 것이면 좋고, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면 알루미노 규산염, 함수산화티탄, 함수산화비스마스, 인산지르코늄, 인산티탄, 하이드로탈사이트, 몰리브도인산암모늄, 헥사시아노아연, 유기계 이온 교환 수지 등을 들 수 있으며, 이들 이온 포착제는, 단독으로 또는 2종 이상을 병용할 수도 있다. 기타 첨가제의 구체적 종류들은 공지된 것을 사용할 수 있음에 따라 이들에 대해 구체적으로 설명하지 않는다.

상기 자성코팅층 형성 조성물의 점도는 5,000 ~ 30,000cps일 수 있다. 상기 자성코팅층 형성 조성물의 점도가 5,000cps 미만일 경우, 상기 자성코팅층 형성 조성물이 안테나부에 도포될 때, 상기 안테나부로부터 흘러내려 자성코팅층 형성이 어려울 수 있고, 상기 자성코팅층 형성 조성물의 점도가 30,000cps을 초과할 경우 자성코팅층의 표면이 평활하지 않을 수 있고 원하는 형태의 자성코팅층 형성이 어려울 수 있다.

또한, 상기 자성코팅층의 두께는 10~300㎛일 수 있다. 상기 자성코팅층의 두께가 10㎛미만일 경우 상기 자성코팅층이 상기 안테나부로부터 박리되거나 자기장 차폐 특성이 저하될 수 있고, 상기 자성코팅층의 두께가 300㎛를 초과할 경우 안테나 모듈의 경박화에 불리할 수 있다.

도 1을 참조하면, 상기 안테나부(1500)는 이종의 안테나들(1530,1540,1550)을 포함한다. 상기 안테나부(1500)에 구비되는 각각의 안테나는 시계방향 또는 반시계 방향으로 권선되는 원형, 타원형, 나선형, 또는 사각형상과 같은 다각형상의 코일 형태로 형성되거나 동박 등과 같은 금속박을 에칭하여 형성될 수 있다. 또는 회로기판(1510)의 일면에 인쇄패턴으로 형성될 수 있다. 상기 각각의 안테나 형태, 크기, 재질 등은 목적에 따라 달리 설계될 수 있다. 또한, 상기 안테나부(1500)에 포함되는 안테나의 개수 또한 목적에 따라 달리 설계될 수 있고, 기능 또는 용도별로 단일의 안테나가 구비되거나 어느 일 기능, 예를 들어 무선전력전송의 기능을 위한 안테나가 복수개로 구비될 수 있음에 따라 본 발명은 안테나의 개수에 대하여 특별히 한정하지 않는다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 포함되는 상기 이종의 안테나들(1530,1540,1550)은 각각이 서로 다른 주파수 대역을 동작주파수로 가지는 안테나이거나 각각이 서로 다른 기능을 수행하는 안테나일 수 있다. 일예로,

100 ~ 350kHz의 주파수 대역을 동작주파수로 갖는 제1 안테나, 6.78MHz를 포함하는 주파수 대역을 동작주파수로 갖는 제2 안테나 및 13.56MHz를 포함하는 주파수 대역을 동작주파수로 갖는 제3 안테나 중 2 종 이상을 포함하여 상이한 동작주파수를 갖는 안테나들일 수 있다. 또한, 다른 일예로, 상기 이종의 안테나들이 근거리통신(NFC)용 안테나, 마그네틱 보안전송(MST)용 안테나 및 무선전력전송(WPT)용 안테나 중 2 종 이상을 포함하여 복합모듈이 서로 다른 기능을 가질 수 있도록 할 수 있다.

도 1을 참조하여 설명하면, 상기 안테나 유닛은(1500)은 회로기판(1510)상에 패턴 인쇄된 NFC용 안테나(1550), MST용 안테나(1540) 및 WPT용 안테나(1530)를 포함하고, 상기 NFC용 안테나(1550)는 WPT용 안테나(1530) 보다 주파수 대역이 높기 때문에 회로기판(1510)의 외곽을 따라 미세한 선폭의 직사각형 형태로 도전성 패턴으로 형성되고, WPT용 안테나(1530)는 전력 전송이 요구되며 NFC용 안테나(1530)보다 낮은 주파수 대역을 사용하므로 NFC용 안테나(1550)의 내측에 NFC용 안테나(1550)의 선폭보다 넓은 선폭으로 형성될 수 있다. 더불어, NFC용 안테나(1550)보다 낮은 주파수 대역을 사용하는 MST용 안테나(1540)는 NFC용 안테나(1550) 및 WPT용 안테나(1530)의 사이 영역에 위치할 수 있으나, 각 안테나 간의 위치관계는 목적에 따라 변경될 수 있고, 일회로기판(1510)에 포함되는 각 안테나의 개수도 변경될 수 있다.

상기 NCF용 안테나(1550)는 송출되거나 수신되는 신호를 통해 파일전송, 모바일 결제 등이 가능하도록 데이터를 전송하거나 수신할 수 있도록 구비되는 수신안테나 또는 전송안테나의 역할을 수행할 수도 있다. 상기 NCF용 안테나(1550)의 구체적인 재질, 형상, 두께, 길이 등은 통상의 NCF용 안테나의 그것과 동일할 수 있어 본 발명에서는 특별히 이에 대해 한정하지 않는다.

또한, 상기 MST용 안테나(1540)는 송출되거나 수신되는 자기적신호를 통해 전자결재를 위한 데이터를 전송하거나 수신할 수 있도록 구비되는 수신안테나의 역할을 수행할 수도 있고 전송안테나의 역할을 수행할 수도 있다.

상기 MST용 안테나(1540)는 일예로, 인덕터로 이루어질 수 있고, 상기 인덕터는 적어도 하나의 권선(winding)을 갖는 루프로 이루질 수 있다. 바람직하게는 상기 루프는 20개 이상의 권선으로 이루어질 수 있다. 일예로 상기 루프는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 루프의 최외각 폭(w)은 15~50 ㎜일 수 있고, 상기 루프가 이루는 권선의 폭(d)은 3㎜일 수 있다. 이때, 상기 루프는 상기 루프가 형성하는 면적이 600 ~ 1700 ㎟이내가 되도록 형성될 수 있다.

상기 안테나부의 일면에 상기 자성코팅층 형성 조성물을 도포할 때에 블레이드(blade) 코팅, 플로우(flow) 코팅, 캐스팅(casting), 프린팅, 트랜스퍼(transfer), 브러싱, 딥핑(dipping) 및 스프레잉(spraying) 중 적어도 하나의 공정을 사용할 수 있다.

2단계로써, 상기 자성코팅층 형성 조성물을 고화시켜 상기 안테나부의 일면에 자성코팅층을 형성한다.

상기 자성코팅층 형성 조성물을 고화시키는 방법에는 특별히 제한이 없다. 일 예로, 상기 고화반응은 용제휘산에 의한 건조 또는 경화에 의한 고화, 열/광선/수분 등을 통한 화학반응에 의한 경화를 통한 고화와 같은 열용융 후 냉각에 의한 고화 중 어느 것이나 제한 없이 사용될 수 있다.

상기 자성코팅층 형성 조성물이 고화됨에 따라, 상기 안테나 패턴을 매몰하여 상기 안테나부 상에 일체로 자성코팅층이 형성된다. 이에, 별도의 접착 공정 없이 상기 안테나부 및 자성코팅층을 결합시킬 수 있는 효과가 있다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 모듈은 안테나 패턴을 포함하는 안테나부(100) 및 폴리머(20) 내부에 분산된 자성입자(10)를 포함하고, 상기 안테나 패턴을 매몰하여 상기 안테나부(100) 상에 일체로 형성되는 자성코팅층(200)을 포함한다. 상기 안테나 모듈은 별도의 접착제층이 불필요함에 따라 슬림화된 안테나 모듈 구현이 가능하다. 또한, 접착력이 우수하여 층간 박리되는 현상이 나타나는 것을 방지하고 안테나 특성을 더욱 향상시킬 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 안테나 모듈은 근거리 무선통신을 수행하는 안테나 패턴을 포함하는 NFC 안테나부, 및 상기 안테나 패턴부를 매몰하여 상기 NFC 안테나부와 일체로 형성되는 자성코팅층을 포함한다. 상기 NFC 안테나부 및 자성코팅층에 대한 설명은 전술된 내용을 참고하기로 한다.

이때, 상기 NFC 안테나부와 동일평면상에 배치되고 열원으로부터 전달되는 열을 방출하거나 국부적으로 집중되는 열을 분산시키기 위한 방열부를 더 포함할 수 있다.

도 3을 참조하면, 상기 NFC 안테나 패턴(120)은 방열시트(110)의 일부영역에 국부적으로 형성될 수도 있다. 이는, 상기 방열시트(110)의 일측에 배치되는 발열부품이 방열시트(110)의 일부영역에 배치되는 경우 상기 NFC 안테나 패턴(120)이 상기 발열부품의 직상부에 위치하지 않고 상기 발열부품의 직상부를 제외한 영역에 위치하도록 함으로써 열원에서 전달되는 열에 의해 NFC 안테나의 특성이 저하되거나 NFC 안테나 패턴(120)이 손상되는 것을 방지할 수 있도록 하기 위함이다. 여기서, 상기 발열부품은 배터리를 제외한 발열부품일 수 있다.

일례로, 상기 NFC 안테나 패턴(120)은 상기 방열시트(110)의 일 모서리 측에 치우치도록 형성될 수도 있고(도 3a 참조), 상기 방열시트(110)의 중앙부 측에 위치하도록 형성될 수도 있다(도 3b 참조). 더불어, 상기 NFC 안테나 패턴(120)은 상기 방열시트(110)의 폭 또는 길이와 대략 동일한 폭 또는 길이를 갖도록 방열시트(110)의 폭방향 또는 길이방향을 따라 형성될 수도 있으며(도 3c 및 도 3d 참조), 이들이 상호 조합된 형태로 구비될 수도 있다(도 6e 참조).

그러나, 상기 NFC 안테나 패턴(120)의 형성위치를 이에 한정하는 것은 아니며 설계조건에 따라 적절한 위치로 변경될 수 있다. 다만, NFC 안테나 패턴(120)이 상기 방열시트(110)의 일면에 직접 패턴형성되는 것이면 무방함을 밝혀둔다.

상기 방열부는 휴대폰, PDA, PMP, 테블릿, 멀티미디어 기기 등과 같은 휴대용 전자기기에서 발열부품과 다른 부품 사이에 배치되어 상기 발열부품에서 발생되는 열을 방출시키기 위한 것이다. 상기 방열부는 구리나 알루미늄 등과 같이 열전도도가 200 이상인 판상의 부재로 이루어질 수 있으며, 구리나 알루미늄과 같은 금속재질이 둘 이상 혼합된 형태로 이루어질 수도 있다.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예(example)를 제시한다. 다만, 하기의 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 본 발명이 하기의 실험예에 의해 한정되는 것은 아니다.

<실시예 1>

투자율(μ) 150을 나타내는 페라이트 파우더 분말을 볼밀링하여 입경 53㎛를 갖도록 분쇄했다. 이후 분쇄된 페라이트계 자성 입자 90g 및 열가소성 접착성분인 EDPM 10g을 25ml 용제에 넣고 혼합하여 7,000cps 점도를 갖는 자성코팅층 형성 조성물을 제조했다.

NFC 안테나 패턴을 구성하게 되는 홈의 바닥면의 폭이 1mm 이고, 서로 이웃하는 홈과 홈 사이의 폭(d)은 0.3mm이며, 도 3의 (a)와 같이 방열부를 일체로 포함하는 안테나를 준비했다.

이후, 상기 안테나 상에 상기 자성코팅층 형성 조성물을 캐스팅 공정을 통해 도포했다. 이후, 120℃ 온도 하에서 3RPM의 속도로 열압착하여 자성코팅층을 형성하여 안테나 모듈을 제조했다.

<비교예 1>

상기 실시예 1과 동일한 방법으로 안테나 모듈을 제조하되, 자성코팅층 형성에 있어서, 상기 자성코팅층 형성 조성물을 안테나 상이 아닌 PET 기판 상에 도포한 뒤 고화시켰다. 이후, 상기 PET 기판으로부터 고화된 자성코팅층을 분리시켜 상기 안테나 상에 배치시킨 뒤 120℃ 온도 하에서 1RPM의 속도로 열압착하여 안테나 모듈을 제조한 것을 제외하곤 동일한 방법을 통해 안테나 모듈을 제조했다.

<비교예 2>

상기 실시예 1과 동일한 방법으로 안테나 모듈을 제조하되, 자성코팅층 형성에 있어서, 상기 자성코팅층 형성 조성물을 안테나 상이 아닌 PET 기판 상에 도포한 뒤 고화시켰다. 이후, 상기 안테나 상에 2㎛의 두께로 EPDM층을 형성한 뒤, 상기 PET 기판으로부터 고화된 자성코팅층을 상기 상부에 EPDM층이 형성된 안테나 상에 배치시켰다. 이후, 120℃ 온도 하에서 1RPM의 속도로 열압착하여 안테나 모듈을 제조한 것을 제외하곤 동일한 방법을 통해 안테나 모듈을 제조했다.

<비교예 3>

상기 실시예 1과 동일한 방법으로 안테나 모듈을 제조하되, 자성코팅층 형성에 있어서, 상기 자성코팅층 형성 조성물을 안테나 상이 아닌 PET 기판 상에 도포한 뒤 고화시켰다. 상기 안테나 상에 2㎛의 두께로 EPDM 프라이머층을 형성한 뒤, 상기 PET 기판으로부터 고화된 자성코팅층을 상기 상부에 EPDM 프라이머층이 형성된 안테나 상에 배치시켰다. 이후, 120℃ 온도 하에서 1RPM의 속도로 열압착하여 안테나 모듈을 제조한 것을 제외하곤 동일한 방법을 통해 안테나 모듈을 제조했다.

실험예 1 - 안테나 모듈의 박리 특성 평가

상기 실시예 1 및 비교예 1 내지 3에 의해 제조된 안테나 모듈에 100gf/cm²의 힘을 가해 하기 [표 1]과 같이 시간에 따른 박리여부 특성을 나타냈다.

	박리여부
	30분 경과	60분 경과	90분 경과	120분 경과
비교예 1	○	○	○	○
비교예 2	×	○	○	○
비교예 3	×	×	×	○
실시예 1	×	×	×	×

상기 표 1을 참조하면 알 수 있듯, 본원 발명의 실시예 1에 따른 안테나 모듈은 별도의 접착제층이 없음에도 불구하고 안테나부 및 자성코팅층의 접착력이 우수함을 알 수 있다.

또한, 비교예 2의 경우 열압착에 의해 상기 안테나부 및 자성코팅층 사이에 형성된 자성코팅층 형성 조성물이 녹는 현상이 발생했다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 의해 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상 및 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형 및 변경이 가능하다.

10 : 자성입자 20 : 폴리머
100 : 안테나부 200 : 자성코팅층

Claims

안테나부에 포함된 안테나 패턴이 매몰되도록 자성입자, 에틸렌, 프로필렌 및 디엔 단량체가 공중합된 터폴리머인 고무계 화합물 및 용제를 포함하는 자성코팅층 형성 조성물을 안테나부의 일면에 도포하는 1단계; 및
상기 자성코팅층 형성 조성물을 고화시켜서 상기 안테나부의 일면에 상기 안테나부와 일체로 형성된 자성코팅층을 형성하는 2단계;를 포함하는 안테나 모듈의 제조방법.
삭제
제1항에 있어서,
상기 자성코팅층 형성 조성물의 점도는 5,000 ~ 30,000cps인 안테나 모듈의 제조방법.
안테나 패턴을 포함하는 안테나부; 및
에틸렌, 프로필렌 및 디엔 단량체가 공중합된 터폴리머인 고무계 화합물을 포함하는 폴리머 내부에 분산된 자성입자를 포함하고, 상기 안테나 패턴을 매몰하여 안테나 패턴 및 폴리머 사이에 접착제층 없이 상기 안테나부 상에 일체로 형성되는 자성코팅층;을 포함하는 안테나 모듈.
제4항에 있어서,
상기 자성코팅층의 두께가 10~300㎛인 안테나 모듈.
제4항에 있어서,
상기 안테나는 무선전력전송(WPT)용 안테나, 근거리통신(NFC)용 안테나, 및 마그네틱 보안전송(MST)용 안테나로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나를 포함하는 안테나 모듈.
삭제
근거리 무선통신을 수행하는 안테나 패턴을 포함하는 NFC 안테나부; 및
에틸렌, 프로필렌 및 디엔 단량체가 공중합된 터폴리머인 고무계 화합물을 포함하는 폴리머 내부에 분산된 자성입자를 포함하고, 상기 안테나 패턴부를 매몰하여 안테나 패턴 및 폴리머 사이에 접착제층 없이 상기 NFC 안테나부와 일체로 형성되는 자성코팅층;을 포함하는 안테나 모듈.
제8항에 있어서,
상기 NFC 안테나부와 동일평면상에 배치되고 열원으로부터 전달되는 열을 방출하거나 국부적으로 집중되는 열을 분산시키기 위한 방열부를 더 포함하는 안테나 모듈.
무선전력전송(WPT)용 안테나, 근거리통신(NFC)용 안테나, 및 마그네틱 보안전송(MST)용 안테나로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 2종의 안테나 패턴을 포함하는 안테나부; 및
에틸렌, 프로필렌 및 디엔 단량체가 공중합된 터폴리머인 고무계 화합물을 포함하는 폴리머 내부에 분산되는 Ni-Zn-Cu-Mg-Fe계 페라이트 자성입자를 포함하고, 상기 안테나 패턴을 매몰하여 안테나 패턴 및 폴리머 사이에 접착제층 없이 상기 안테나부 상에 일체로 형성되는 자성코팅층;을 포함하는 안테나 모듈
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