KR20040074559A - Antenna for using radio frequency identification communication in mobile communication apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 이동 통신 단말 장치에서 무선 주파수 식별 통신을 위한 안테나에 관한 것으로, 특히 연성 인쇄 회로 기판(Flexible Printed Circuits Board)의 절연을 하기 위해 커버 레이를 사용하지 않는 무선 주파수 식별 통신을 하기 위한 안테나에 관한 것이다.The present invention relates to an antenna for radio frequency identification communication in a mobile communication terminal device, and more particularly, to an antenna for radio frequency identification communication without using a cover ray to insulate flexible printed circuit boards. It is about.
통상적으로 이동 통신 단말 장치는 단순한 음성서비스를 제공하는 유선전화에 대한 휴대성의 불리함을 극복하기 위해 발명된 이래, 현재 동영상 서비스는 물론 신용카드, 교통카드의 기능까지 결합한 매우 편리한 도구로 사용되고 있다. 이러한 신용카드나 교통카드 기능을 실현하기 위해서는 이동 통신 단말 장치 내에 소위, 스마트 카드(smart card)와 같은 전자칩(electronic chip)과, 무선 주파수 식별(Radio Frequency Identification: 이하 RFID라고 함) 통신용의 RFID 루프 안테나가 내장되어 있다. 스마트 카드는 단말 장치 본체 또는 배터리 팩에 장착 가능한 마이크로프로세서와 메모리를 자체적으로 보유하고 있으며 사용자의 각종 정보들을 저장하고 있다. 이 스마트 카드에 저장되는 대표적인 정보로는 시리얼번호, 서비스 코드, 개인정보, 인증 알고리즘 파라미터, 인증키, 암호화 알고리즘, 암호키, 지역식별, 개인식별번호(Personal Identification Number, PIN), 이동통신망 코드, 이동 통신 가입자 식별번호 등이 있다.In general, since the mobile communication terminal device was invented to overcome the disadvantage of portability for a wireline telephone that provides a simple voice service, it is currently used as a very convenient tool combining the functions of a credit card and a transportation card as well as a video service. In order to realize such a credit card or a transportation card function, an RFID chip for communication with an electronic chip such as a smart card and a radio frequency identification (hereinafter, referred to as RFID) in a mobile communication terminal device. The loop antenna is built in. The smart card has its own microprocessor and memory that can be mounted in the terminal device body or the battery pack, and stores various information of the user. Typical information stored in the smart card includes serial number, service code, personal information, authentication algorithm parameters, authentication key, encryption algorithm, encryption key, local identification number, personal identification number (PIN), mobile network code, Mobile subscriber identification number;
이와 같이 스마트카드를 내장한 이동 통신 단말 장치에서는 CDMA 인터페이스를위한 주파수 영역(DCS 800MHz 대역, PCS 1.8GHz 대역)과 RFID를 위한 주파수 영역(13.56MHz 대역)이 혼합되어 사용되게 되었다. 따라서 이를 제대로 사용하기 위해서는 스마트카드와 RFID신호를 수신하기 위한 루프 안테나를 연결해야 했다.As described above, in the mobile communication terminal device having a smart card, a frequency domain (DCS 800 MHz band, PCS 1.8 GHz band) for a CDMA interface and a frequency domain (13.56 MHz band) for RFID are mixed and used. Therefore, in order to use it properly, a smart card and a loop antenna for receiving an RFID signal had to be connected.
그러므로, 이동 통신 단말 장치에서는 이러한 기능을 제공하기 위해서 이동 통신 단말 장치 본체나 배터리 팩(Battery Pack)에 연성 인쇄 회로 기판 구조의 루프(Loop) 안테나와 페라이트 재질에 시트를 추가하여 기능을 구현하였다.Therefore, in order to provide such a function, a mobile communication terminal device implements a function by adding a sheet to a loop antenna and a ferrite material of a flexible printed circuit board structure in a body of a mobile communication terminal device or a battery pack.
하지만, 이러한 이동 통신 단말 장치는 배터리 셀의 외부 케이스가 보통 도체로 형성되어 있으므로 RF 카드 판독기(RF card reader)에서 출력되는 전파가 도체 케이스에 흡수되어버려 RFID 안테나에 기전력 및 통신 신호가 유도될 수 없게 된다.However, in such a mobile communication terminal device, since the outer case of the battery cell is usually formed of a conductor, the electric wave output from the RF card reader is absorbed by the conductor case, so that electromotive force and communication signal can be induced to the RFID antenna. There will be no.
그러므로, 이러한 방해요소를 제거하기 위해서 종래 이동 통신 단말 장치는 도 1에 도시된 것과 같이 커버 레이(cover lay:110-1, 110-2, 160-1, 160-2)를 두게 되므로 RFID 안테나와 배터리 셀 사이의 간격이 크게 형성할 수밖에 없다. 이처럼 배터리 셀과 RFID 안테나 사이의 간격을 크게 하면 통신 감도나 성능은 개선되지만 이동 통신 단말기의 소형화, 슬림화라는 추세에는 역행하게 되는 문제점이 있다.Therefore, in order to remove such interference, the conventional mobile communication terminal device has a cover lay (110-1, 110-2, 160-1, 160-2) as shown in FIG. The gap between the battery cells is bound to be large. As such, increasing the distance between the battery cell and the RFID antenna improves communication sensitivity and performance, but has a problem in that it is contrary to the trend of miniaturization and slimming of mobile communication terminals.
이와 같이, 이동 통신 단말 장치에서 도 1에 도시된 것과 같이 커버 레이를 이용하는 종래 연성 기판 구조의 루프 안테나를 사용하는 경우 제작 비용 증가 및 두께등에서 걸림돌이 될 수 있다.As such, when using a loop antenna of a conventional flexible substrate structure using a coverlay as shown in FIG. 1, the mobile communication terminal device may be an obstacle in increasing manufacturing cost and thickness.
따라서, 본 발명의 목적은 이동 통신 단말 장치에서 종래 연성 루프 안테나 구조가 아닌 새로운 구조 및 안테나 재질로 사용하여 제작 비용 및 두께를 감소시키는 무선 주파수 식별 통신을 위한 안테나를 제공하고자 한다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an antenna for radio frequency identification communication using a new structure and antenna material rather than the conventional flexible loop antenna structure in a mobile communication terminal device to reduce the manufacturing cost and thickness.
도 1은 종래 연성 인쇄 회로 기판 안테나의 단면 구성도.1 is a cross-sectional view of a conventional flexible printed circuit board antenna.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 연성 인쇄 회로 기판 안테나의 단면 구성도.2 is a cross-sectional view of a flexible printed circuit board antenna according to an embodiment of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
110-1, 110-2, 160-1, 160-2: 커버 레이(Cover Lay)110-1, 110-2, 160-1, 160-2: Cover Lay
120-1, 120-2, 210-1, 210-2: 쓰루-홀 플래팅(Through-hole Plating)120-1, 120-2, 210-1, 210-2: Through-hole Plating
130-1, 130-2, 150-1, 150-2, 220-1, 220-2, 240-1, 240-2: 코퍼 풀(Copper Foll)130-1, 130-2, 150-1, 150-2, 220-1, 220-2, 240-1, 240-2: Copper Foll
140-1, 140-2, 240-1, 240-2:베이스(Base)140-1, 140-2, 240-1, 240-2: Base
170, 250: 양면 테입(Double Side Tape)170, 250: Double Side Tape
180, 260: 페라이트 시트(Ferrite Sheet)180, 260: Ferrite Sheet
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 이동 통신 단말 장치에서 무선 주파수 식별 통신을 위한 안테나는, 이동 통신 단말 장치에 내장되는 무선 주파수 식별 통신 안테나로서, 상기 안테나의 베이스는 인쇄회로기판과의 절연을 위한 절연성 물질이고, 상기 안테나의 코퍼 폴은 구리, 알루미늄, 또는 구리에 도금한 금속 중 어느 하나 인 것으로 이루어진다.In the mobile communication terminal device of the present invention for achieving the above object, the antenna for radio frequency identification communication is a radio frequency identification communication antenna embedded in the mobile communication terminal device, the base of the antenna is insulated from the printed circuit board Is an insulating material for the antenna, and the copper pole of the antenna is made of any one of copper, aluminum, or metal plated on copper.
또한 상기 베이스 물질은 폴리이미드, 폴리비닐클로라이드, 폴리에스테르 중 어느 하나인 것이 바람직하다.In addition, the base material is preferably any one of polyimide, polyvinyl chloride, polyester.
(실시예)(Example)
이하 본 발명을 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명은 도 2에 도시된 것과 같이 이동 통신 단말 장치에서 무선 주파수 식별 통신을 위한 안테나의 베이스 물질(Base Material;230-1, 230-2)로 절연성 물질을 사용하고, 코퍼 폴 물질(Copper foll Material; 220-1, 220-2, 240-1, 240-2)로 구리(Copper)를 사용한다.The present invention uses an insulating material as the base material (230-1, 230-2) of the antenna for radio frequency identification communication in the mobile communication terminal device, as shown in Figure 2 and copper foll material (Copper foll) Material: 220-1, 220-2, 240-1, 240-2) using copper (Copper).
즉, 본 발명은 도 1에 도시된 것과 같은 종래 커버 레이(110-1, 110-2, 160-1, 160-2)를 두지 않는 대신에 무선 주파수 식별 통신을 위한 안테나를 연성 인쇄 회로 기판으로 제작할 때 베이스 물질(230-1, 230-2)로 절연성 물질을 사용하여 도 2에 도시된 것과 같이 별도의 커버 레이를 구비하지 않는 안테나를 제공하는 것이다.That is, the present invention does not have the conventional coverlays 110-1, 110-2, 160-1, and 160-2 as shown in FIG. 1, instead of the antenna for radio frequency identification communication as a flexible printed circuit board. When manufacturing, using an insulating material as the base material (230-1, 230-2) to provide an antenna that does not have a separate cover lay as shown in FIG.
본 발명의 실시 예에 따른 이동 통신 단말 장치에서 무선 주파수 식별 통신을 위한 안테나를 연성 인쇄 회로 기판으로 제작할 때 베이스 물질(230-1, 230-2)은 폴리이미드(PolyImide:PI)를 사용한다.When fabricating an antenna for radio frequency identification communication in a flexible printed circuit board in a mobile communication terminal according to an embodiment of the present invention, the base materials 230-1 and 230-2 use polyimide (PI).
본 발명의 다른 실시 예에 따른 이동 통신 단말 장치에서 무선 주파수 식별 통신을 위한 안테나를 연성 인쇄 회로 기판으로 제작할 때 베이스 물질(230-1, 230-2)은 폴리비닐클로라이드(PolyVinylChloride :PVC)이다.When fabricating an antenna for radio frequency identification communication in a flexible printed circuit board in a mobile communication terminal according to another embodiment of the present invention, the base materials 230-1 and 230-2 are polyvinyl chloride (PVC).
본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 이동 통신 단말 장치에서 무선 주파수 식별 통신을 위한 안테나를 연성 인쇄 회로 기판으로 제작할 때 베이스 물질(230-2, 230-2)은 폴리에스테르(PolyEthyleneTerephthalate:PET)이다.When fabricating an antenna for radio frequency identification communication in a flexible printed circuit board in a mobile communication terminal according to another embodiment of the present invention, the base materials 230-2 and 230-2 are polyester (PolyEthylene Terephthalate: PET).
한편, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 이동 통신 단말 장치에서 무선 주파수 식별 통신을 위한 안테나를 연성 인쇄 회로 기판으로 제작할 때 코퍼 풀 물질(220-1, 220-2, 240-1, 240-2)은 구리의 대용으로 알루미늄(Aluminum)을 사용할 수 있다.Meanwhile, when manufacturing an antenna for radio frequency identification communication in a flexible printed circuit board in a mobile communication terminal device according to another embodiment of the present invention, copper pool materials 220-1, 220-2, 240-1, 240-2. ) May use aluminum as a substitute for copper.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 이동 통신 단말 장치에서 무선 주파수 식별 통신을 위한 안테나를 연성 인쇄 회로 기판으로 제작할 때 코퍼 풀 물질(220-2, 220-2, 240-1, 240-2)은 구리의 대용으로 구리에 금도금을 하여 사용한다.When manufacturing an antenna for radio frequency identification communication in a flexible printed circuit board in a mobile communication terminal device according to another embodiment of the present invention, the copper paste materials 220-2, 220-2, 240-1, 240-2 As a substitute for copper, it is used by gold-plating copper.
상술한 바와 같이 본 발명은 이동 통신 단말 장치에서 안테나를 제작할 때 연성 인쇄 회로 기판의 절연을 위하여 사용한 커버 레이를 사용하지 않고서도, 테그 안테나의 성능을 그대로 유지하면서 두께를 낮출 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention has the effect of reducing the thickness while maintaining the performance of the tag antenna without using the coverlay used for the insulation of the flexible printed circuit board when manufacturing the antenna in the mobile communication terminal device.
즉, 본 발명은 이동 통신 단말 장치에서 무선 주파수 식별 통신을 위한 안테나를 연성 인쇄 회로 기판으로 제작할 때 종래 커버 레이를 사용하지 않았을 경우 원가를 약 30~40% 가량 절감할 수 있다. 그리고, 본 발명은 이동 통신 단말 장치에서 무선 주파수 식별 통신을 위한 안테나를 연성 인쇄 회로 기판으로 제작할 때 종래 커버 레이를 사용하지 않으므로 제품 두께가 양면일 경우 0.1mm 정도로 두께를 축소시켜서 커버 레이를 사용하는 경우보다 약 50% 정도의 두께를 축소시킬 수 있다.That is, the present invention can reduce the cost by about 30 to 40% when the antenna for radio frequency identification communication is manufactured using a flexible printed circuit board in the mobile communication terminal without using a conventional coverlay. In addition, the present invention does not use a conventional coverlay when fabricating an antenna for radio frequency identification communication in a flexible printed circuit board in a mobile communication terminal device, so when the product thickness is double sided, the coverlay is reduced by about 0.1 mm. The thickness can be reduced by about 50%.
아울러, 본 발명은 이동 통신 단말 장치에서 무선 주파수 식별 통신을 위한 안테나를 연성 인쇄 회로 기판으로 제작할 때 코퍼 풀 물질로 구리에 금도금을 사용할 경우에 RF 인식거리가 표준 리더기(reader)보다 약 0.5Cm 향상될 수 있다.In addition, the present invention improves the RF recognition distance by about 0.5Cm compared to the standard reader when using gold-plated copper as a copper pull material when fabricating an antenna for radio frequency identification communication in a flexible printed circuit board in a mobile communication terminal device. Can be.
게다가, 본 발명은 이동 통신 단말 장치에서 무선 주파수 식별 통신을 위한 안테나를 연성 인쇄 회로 기판으로 제작할 때 코퍼 풀 물질로 구리 대신에 알루미늄을 사용하였을 경우 구리제품에 비교하여 약 40~50%정도의 원가를 절감시킬 수 있다.In addition, the present invention is about 40 to 50% of the cost compared to the copper product when using aluminum instead of copper as the copper pull material when fabricating the antenna for radio frequency identification in a flexible printed circuit board in a mobile communication terminal device Can reduce the cost.
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