KR20090081633A - 내장형 안테나 모듈 - Google Patents

Abstract

방사체와 인쇄회로기판을 직접 결합시킨 내장형 안테나 모듈이 개시된다. 내장형 안테나 모듈은 인쇄회로기판과 방사체를 구비하고, 상기 방사체는 상기 인쇄회로기판에 비평행 상태로 결합 가능하도록 절곡 형성되고, 캐리어 없이 상기 방사체와 상기 인쇄회로기판이 직접 결합된다. 따라서, 캐리어를 생략하고 상기 방사체와 상기 인쇄회로기판을 직접 결합시킴으로써 안테나 모듈의 체적을 최소화할 수 있다. 또한, 상기 방사체와 상기 인쇄회로기판의 결합 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

내장형 안테나 모듈, 방사체

Description

내장형 안테나 모듈{INTERNAL ANTENNA MODULE}

본 발명은 내장형 안테나에 관한 것으로, 방사체와 인쇄회로기판의 결합 구조를 개선한 내장형 안테나 모듈에 관한 것이다.

일반적으로 이동통신 단말기(이하 '단말기'라 함)라 함은 휴대폰이나 팜PC, PDA(personal Digital Assistants; 개인용 디지털 보조기) 또는 HPC(Hand Held PC: 휴대용 PC) 등을 총칭하는 것으로서, 장소에 구애 받지 않고 무선통신은 물론 네트워크 접속을 통한 각종 업무를 수행할 수 있는 통신기기를 말한다.

최근 무선 통신의 급격한 발전에 의하여 이동통신 단말기의 보급이 증가하고 있으며, 그에 따라 단말기의 소형화가 급속히 진행되고 있다. 따라서 이동통신 단말기에 구비되는 안테나도 소형화되고 있으며, 특히 근래에는 단말기에 내장되는 형태의 내장형 안테나(internal antenna)가 널리 사용되고 있다.

일반적으로, 내장형 안테나는 소정의 도전성 패턴이 형성된 방사체와 방사체를 지지하는 절연성 캐리어 및 상기 방사체의 전기적 동작을 위한 인쇄회로기판을 포함한다. 종래의 내장형 안테나는 도전성 패턴이 형성된 상기 방사체를 별도로 제작한 후 상기 캐리어와 결합시키고, 상기 방사체가 결합된 상기 캐리어와 상기 인쇄회로기판과 결합시키고, 상기 인쇄회로기판과 상기 방사체를 전기적으로 연결시킴으로써 형성된다.

그런데, 기존의 내장형 안테나는 상기 캐리어에 보스(bpss)를 형성하고 상기 방사체에는 상기 보스에 대응되는 홀을 형성하고, 상기 캐리어와 상기 방사체에 열을 가하여 상기 보스를 상기 홀에 융착시킴으로써 상기 캐리어와 상기 방사체를 결합시키는 방법이 이용되었다.

그러나, 종래의 내장형 안테나의 방사체는 굴곡면이 많고 복잡한 형태를 가지므로, 상기 방사체와 상기 캐리어를 조립하는 공정이 번거롭고, 상기 캐리어와 상기 방사체를 결합시키는 과정에서 상기 캐리어와 상기 방사체 사이의 위치가 틀어지는 오차가 발생할 수 있으며, 이로 인해 안테나 특성이 저하될 우려가 있다. 또한, 상기 캐리어와 상기 방사체 및 상기 인쇄회로기판을 각각 제작한 후 조립하게 되므로 제조 비용이 증가하는 문제점이 있다.

뿐만 아니라, 기존의 내장형 안테나는 상기 방사체와 상기 캐리어의 체적과 두께를 줄이는 데는 실질적인 한계가 있으므로, 단말기의 경박 단소를 실현하기가 어렵다는 문제점도 있다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 방사체와 인쇄회로기판을 용이하게 결합시킬 수 있는 내장형 안테나 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명은 방사체를 직접 인쇄회로기판에 결합시킴으로써 안테나의 체적과 두께를 최소화하고, 단말기를 경박 단소화를 실현할 수 있는 내장형 안테나 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명은 캐리어를 생략하고 내장형 안테나 모듈의 부품 수와 조립 공정을 간소화시킴으로써 제조 비용을 절감할 수 있는 내장형 안테나 모듈을 제공하기 위한 것이다.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예들에 따르면, 내장형 안테나 모듈은 인쇄회로기판과 방사체로 이루어진다. 상기 방사체는 상기 인쇄회로기판에 비평행 상태로 결합 가능하도록 절곡 형성되고, 캐리어 등의 지지체 없이 상기 방사체와 상기 인쇄회로기판이 직접 결합된다.

실시예에서, 상기 방사체는 전기신호의 송수신을 위한 도전체 재질로 형성되며, 상기 방사체의 전기적 길이를 변화시키기 위해 다수의 절곡부와 슬릿으로 이루어진 소정의 패턴과, 상기 인쇄회로기판과 결합되는 결합부 및 상기 방사체와 상기 인쇄회로기판의 고정을 위한 체결부재를 지지하는 고정부로 이루어진다.

예를 들어, 상기 패턴은 다수의 절곡부와 슬릿으로 소정의 패턴으로 이루어지되, 안테나의 특성 향상을 위해 3차원적으로 다면인 표면 형상을 갖는다.

실시예에서, 상기 결합부는 상기 인쇄회로기판에 대응되는 표면 형태를 가지며, 상기 패턴에서 소정 각도로 절곡되어 연장 형성된다. 예를 들어, 상기 결합부는 상기 인쇄회로기판과 상기 방사체가 수직으로 결합 가능하도록 상기 패턴에서 수직으로 절곡된다.

실시예에서, 상기 고정부는 상기 결합부에 구비되고, 상기 결합부와 상기 인쇄회로기판의 결합력을 향상시킬 수 있도록 버링 가공된다. 예를 들어, 상기 고정부는 상기 결합부를 관통하여 소정의 홀이 형성되고, 상기 홀 주변으로 플랜지가 형성되도록 버링 가공된다.

본 발명에 따르면, 첫째, 방사체와 인쇄회로기판을 직접 결합시킴으로써, 상기 방사체와 상기 인쇄회로기판 사이의 결합력을 향상시키고, 신뢰성을 향상시킨다.

특히, 상기 방사체에 버링(burring) 가공을 통해 상기 방사체와 상기 인쇄회로기판의 결합부의 결합력을 향상시킨다.

둘째, 상기 방사체와 상기 인쇄회로기판이 직접 결합되므로 내장형 안테나 모듈 및 단말기의 경박 단소화를 실현할 수 있다.

또한, 상기 방사체의 표면이 3차원적으로 복잡한 형상을 가지므로 기존과 같이 방사체를 캐리어에 결합시키는 조립 공정은 그 공정이 복잡하고 오차가 발생하고, 이로 인해 안테나 성능을 저하시키는 반면, 본 실시예에 따른 방사체는 그 결합부의 구조가 단순하므로 상기 방사체와 상기 인쇄회로기판을 용이하게 결합시킬 수 있다. 또한, 상기 방사체와 상기 인쇄회로기판의 위치 틀어짐으로 인한 안테나 성능의 저하 문제를 방지할 수 있다.

셋째, 상기 방사체와 상기 인쇄회로기판을 체결부재를 이용하여 용이하게 결합시킬 수 있으므로, 내장형 안테나 모듈의 부품수를 줄이고 조립 공정을 단순화시킬 수 있다. 또한, 상기 내장형 안테나 모듈의 제조 비용을 절감할 수 있다.

첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 내장형 안테나 모듈을 설명하기 위한 사시도이고, 도 2는 도 1의 내장형 안테나 모듈의 측단면도, 도 3은 도 1의 내장형 안테나 모듈의 정면도이다.

이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 내장형 안테나의 모듈에 대해 상세하게 설명한다.

도 1을 참조하면, 내장형 안테나 모듈(10)은 전기 신호를 송수신하는 방사체(11)와 상기 방사체(11)의 전기적 동작을 위한 인쇄회로기판(12)을 포함한다.

상세하게는, 상기 방사체(11)는 도전체 재질로 형성되어, 전자파에 의한 유도 전류를 발생시키거나 전류에 의하여 전자파를 발생시켜 신호의 물리적인 입출력을 수행하는 안테나의 역할을 한다.

상기 방사체(11)는 소정의 패턴(111)과 상기 인쇄회로기판(12)과의 결합을 위한 결합부(112)로 이루어진다.

상기 방사체(11)의 패턴(111)은 안테나에서 사용할 주파수에 따라 다양한 전기적 길이를 가지도록 형성된다. 예를 들어, 상기 패턴(111)은 안테나에서 사용하고자 하는 주파수가 λ인 경우, 상기 방사체(11)가 λ/4 의 전기적 길이를 가지도록 형성된다.

상기 방사체(11)의 패턴(111)은 절곡부와 슬릿을 포함하는 소정의 패턴으로 이루어진다. 여기서, 상기 패턴(111)은 상기 방사체(11)의 전기적 길이를 변화시키고, 상기 방사체(11) 내에 전기적 커플링을 발생시켜 안테나의 대역폭을 확장하거나 추가적인 공진 주파수를 도입하여 광대역 또는 다중 대역의 안테나를 구현할 수 있도록 한다. 예를 들어, 상기 방사체(11)의 패턴(111)은 ‘ㅁ’자가 겹쳐진 형태 또는 일부가 개구된 사각형이 겹쳐진 형태의 패턴을 갖는다.

상기 방사체(11)는 상기 방사체(11)의 표면이 이루는 평면이 소정의 형상으로 절곡된게 형성된다. 즉, 상기 방사체(11)의 표면은 3차원적인 다면을 갖도록 형성되고, 상기 방사체(11)의 3차원 절곡된 표면은 상기 내장형 안테나 모듈(10)의 공간 사용의 효율성을 증대시킬 수 있다.

상기 결합부(112)는 상기 방사체(11)와 상기 인쇄회로기판(12)을 소정 각도 로 결합시키도록 형성된다. 예를 들어, 상기 방사체(11)의 표면과 상기 인쇄회로기판(12)의 표면이 수직이 되도록 상기 방사체(11)와 상기 인쇄회로기판(12)이 결합된다.

그러나, 상기 방사체(11)와 상기 인쇄회로기판(12)가 반드시 수직 즉, 90°로 결합되는 것은 아니다. 여기서, 상기 방사체(11)와 상기 인쇄회로기판(12) 사이에 소정의 각도로 절곡되어 결합되는 것으로서, 상기 방사체(11)와 상기 인쇄회로기판(12)이 실질적으로 동일 평면 상에서 결합되는 경우를 제외한다.

상세하게는, 상기 결합부(112)는 상기 방사체(11)에서 상기 패턴(111)의 일측으로 연장되되, 상기 패턴(111)이 이루는 평면과 소정 각도 절곡되어 형성된다. 예를 들어, 상기 결합부(112)는 상기 패턴(111)에서 90°로 절곡되어 형성된다.

여기서, 상기 결합부(112)는 상기 패턴(111)과는 달리 단순한 형태를 갖는다. 예를 들어, 상기 결합부(112)는 상기 패턴(111)으로부터 절곡되어 연장된 2 가닥의 선형 플레이트이다. 또는, 상기 결합부(112)는 상기 패턴(111)과는 별도의 패턴으로 형성될 수 있으며, 상기 인쇄회로기판(12)의 표면 형상에 따른 형태를 가질 수 있다. 따라서, 상기 결합부(112)는 상기 인쇄회로기판(12)의 표면에 밀착시키기가 용이하며, 상기 결합부(112)와 상기 인쇄회로기판(12)의 결합 신뢰도를 높일 수 있다.

상기 결합부(112)에는, 상기 결합부(112)와 상기 인쇄회로기판(12)을 결합시키기 위한 체결부재(13)가 고정되는 고정부(113)가 형성된다. 예를 들어, 상기 체결부재(13)는 볼트 또는 스크류 등을 포함하고, 상기 체결부재(13)는 상기 인쇄회 로기판(12) 및 상기 결합부(112)를 관통하여 체결된다. 그리고, 상기 고정부(113)에는 상기 결합부(112)를 관통하는 소정의 홀이 형성된다.

특히, 상기 고정부(113)에는 홀 주변에 상기 고정부(113)에 수용된 상기 체결부재(13)를 지지하기 위해서 소정의 플랜지를 형성된다. 예를 들어, 상기 고정부(113)는 버링(burring) 가공 방법으로 형성된다. 여기서, 상기 버링(burring) 가공이란 상기 결합부(112)에 홀 플랜지(hole flange)를 형성하는 가공 방법을 말하며, 얇은 금속 플레이트에 볼트 체결을 하거나 홀의 보강을 목적으로 사용된다. 또한, 상기 고정부(113)는 상기 결합부(112) 상에 프레스 가공 방법을 이용하여 형성된다.

본 실시예에 따르면, 상기 방사체(11)와 상기 인쇄회로기판(12)을 직접 결합시킴으로써 상기 방사체(11)를 지지하기 위한 구조물을 생략할 수 있으며, 구조를 단순화하고 체적을 최소화할 수 있다. 또한, 구조의 생략에 따른 조립 공정을 간략화할 수 있으며, 제조 비용을 절감할 수 있다.

상기 방사체(11)와 상기 인쇄회로기판(12)을 직접 결합시키더라도, 상기 방사체(11)와 상기 인쇄회로기판(12) 사이의 결합력을 향상시키고, 결합 신뢰성을 향상시킨다. 특히, 버링 가공을 이용하여 상기 방사체(11)와 상기 인쇄회로기판(12)의 결합부에 신뢰성을 확보할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 내장형 안테나 모듈을 설명하기 위한 사시도;

도 2는 도 1의 내장형 안테나 모듈의 단면도;

도 3은 도 1의 내장형 안테나 모듈의 정면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 내장형 안테나 모듈 11: 방사체

12: 인쇄회로기판 13: 체결부재

111: 방사체 패턴 112: 결합부

113: 고정부

Claims (7)

1. 인쇄회로기판; 및

   상기 인쇄회로기판에 결합되고 도전성 금속 재질로 형성되어 전기 신호를 송수신하는 방사체;

   를 포함하고,

   상기 방사체는 절곡 형성되어, 상기 방사체의 표면이 상기 인쇄회로기판의 표면과 비평행 상태로 결합된 것을 특징으로 하는 내장형 안테나 모듈.
2. 제1항에 있어서,

   상기 방사체는,

   상기 방사체의 일부가 상기 인쇄회로기판과 결합되도록 형성된 결합부; 및

   상기 결합부 상에 구비되어, 상기 결합부와 상기 인쇄회로기판의 고정을 위한 체결부재를 지지하는 고정부;

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 내장형 안테나 모듈.
3. 제2항에 있어서,

   상기 방사체는 다수의 절곡부와 슬릿으로 이루어진 패턴을 갖는 것을 특징으로 하는 내장형 안테나 모듈.
4. 제2항에 있어서,

   상기 고정부는 상기 결합부 표면으로 돌출되도록 버링 가공된 것을 특징으로 하는 내장형 안테나 모듈.
5. 제2항에 있어서,

   상기 고정부는 상기 결합부를 관통하여 형성된 것을 특징으로 하는 내장형 안테나 모듈.
6. 제2항에 있어서,

   상기 방사체는 상기 인쇄회로기판과 수직으로 결합된 것을 특징으로 하는 내장형 안테나 모듈.
7. 제6항에 있어서,

   상기 결합부는 상기 방사체에서 연장되되, 상기 인쇄회로기판과 상기 방사체가 수직으로 결합되도록 상기 방사체로부터 절곡되어 구비된 것을 특징으로 하는 내장형 안테나 모듈.

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