KR20120137200A - 무선인식 태그 슬롯을 구비한 전자제품 피씨비 - Google Patents

무선인식 태그 슬롯을 구비한 전자제품 피씨비 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무선인식 태그 슬롯을 구비한 전자제품 피씨비에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 무선인식 태그를 구비한 전자제품 피씨비는, 전자제품 피씨비에 구비되는 그라운드 플레인의 일측의 일부가 절개되도록 개방된 태그 슬롯과, 태그 슬롯에 의해 절개된 영역 사이에 무선인식 태그가 그라운드 플레인에 접속되도록 구비된 1쌍의 패드를 포함한다.
본 발명에 의하면, 전자제품 피씨비의 그라운드 플레인은 태그 칩의 안테나로 기능한다. 이에 따라 무선인식 태그 전용의 안테나 패턴이 필요치 않다.

Description

무선인식 태그 슬롯을 구비한 전자제품 피씨비{PCB PROVIDED WITH RFID TAG SLOT}
본 발명은 무선인식 태그(RFID tag)가 장착되는 전자제품 피씨비에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무선인식 태그를 위한 별도의 안테나가 필요치 않은 전자제품 피씨비에 관한 것이다.
전자제품, 예컨대 TV, 휴대폰, 컴퓨터, 휴대형 음악재생 장치 등은 적어도 1개의 피씨비(PCB: printed circuit board)를 포함한다. 이 전자제품 피씨비는 소정의 생산라인에서 전자소자 등의 부품 조립 및 검사공정을 거치게 된다.
종래 전자제품 피씨비의 조립공정(검사공정 포함)을 관리하기 위한 일안으로, 바코드 라벨이 이용된 바 있다. 예를 들어, 생산라인에서 어느 하나의 공정이 완료되면 스캐너로 바코드 라벨에 인쇄된 바코드를 식별하여 관리서버에 갱신함으로써, 조립공정을 포함하여 전 공정을 관리하는 방식이다.
상술한 바코드 라벨을 이용한 관리방식을 살펴보면, 라벨의 소형화에 한계가 있고, 라벨은 항시 스캐너에 노출될 수 있는 위치에 부착되어야 하는 제약이 따른다. 또한 스캔 및 처리시간이 수십 초에 달하기 때문에 전체 조립공정에서의 시간지연으로 확대될 수 있다. 만약, 전자제품 피씨비가 소형일 경우, 이를테면 라벨의 크기보다 다소 크거나 그에 준하는 크기일 경우에는 부품 조립을 위해 바코드 라벨을 탈착해야만 하고, 해당 공정이 완료되면 다시 부착해야 하는 번거로움이 수반되기 때문에 처리시간은 보다 길어질 수밖에 없다(조립공정의 수와 수작업으로 이루어짐을 감안하면, 무용하게 낭비되는 처리시간의 규모를 짐작할 수 있을 것이다).
한편, 바코드 방식의 문제점을 해소하기 위해 몇몇 전자제품 제조사들은 RFID 태그(radio Frequency identification tag)를 도입했다. 알려진 바와 같이 RFID 태그는 동작전원의 유무에 따라 능동형 태그(active tag)와 수동형 태그(passive tag)로 구분된다. 능동형 태그는 전원(예: 배터리)을 포함해야 하므로 태그의 소형화에 한계가 있다. 따라서 리더기 혹은(RFID tag reader)의 안테나로부터 방사되는 전파를 전원으로 이용하는 수동형 태그가 널리 이용되고 있다.
수동형 태그는 기본적으로 태그 칩과 안테나로 구성된다. 이러한 수동형 태그를 전술한 전자제품 피씨비에 적용하는 방법은 크게 2가지이다. 하나는 바코드 라벨과 같이 부착하는 것이고, 또 하나는 수동형 태그 자체를 전자제품 피씨비에 구현하는 것이다. 후자의 경우 전자제품 피씨비에 태그 칩에 접속되는 안테나 패턴을 형성해야 한다. 이는 안테나의 크기만큼 전자제품 피씨비 상에서의 공간이 필요하다는 것을 의미하는데, 소형 전자제품, 이를테면 휴대폰의 피씨비에서 태그 칩을 위한 안테나 패턴 공간을 확보하기가 쉽지 않다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명의 주된 목적은 전자제품 피씨비의 그라운드 플레인(ground plane)을 무선인식 태그의 안테나로 이용함에 있다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은 청구범위에 기재된 실시형태의 구성을 다음과 같이 개시한다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 무선인식 태그를 구비한 전자제품 피씨비는, 전자제품 피씨비에 구비되는 그라운드 플레인의 일측의 일부가 절개되도록 개방된 태그 슬롯과, 상기 태그 슬롯에 의해 절개된 영역 사이에 무선인식 태그가 상기 그라운드 플레인에 접속되도록 구비된 1쌍의 패드를 포함한다.
바람직하게, 태그 슬롯의 길이방향 연장선단에 상기 태그 슬롯의 개방된 간격보다 넓은 보조 슬롯을 더 포함할 수 있다. 본 실시형태의 태그 슬롯은 장방형의 형상을 취할 수 있고, 보조 슬롯은 원형 또는 다각형의 형상을 취할 수 있다.
바람직하게, 보조 슬롯은 스루 홀(through hole)을 포함할 수 있다.
보다 바람직하게, 1쌍의 패드 각각은 상기 태그 슬롯의 양 내측으로부터 연장된 각각의 보조 패턴의 단부에 형성될 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시형태에 따른 무선인식 태그를 구비한 전자제품 피씨비는, 전면 그라운드 플레인의 일측의 일부가 절개되도록 개방된 태그 슬롯과, 상기 태그 슬롯에 의해 절개된 영역 사이에 무선인식 태그가 상기 전면 그라운드 플레인에 접속되도록 구비된 1쌍의 패드를 포함한다. 본 실시형태에서, 상기 태그 슬롯에 대응하는 상기 후면 그라운드 플레인의 영역은 제거될 수 있다.
본 발명에 따르면, 무선인식 태그 전용의 안테나 패턴이 필요치 않으므로 소형화, 고집적화 추세에 있는 전자제품 피씨비에 적합하다.
또한, 전자제품 피씨비에 대한 조립공정 관리를 비롯하여 에프터 서비스(After Service) 등의 사후 관리가 용이해 진다.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 전자제품 피씨비의 구성도.
도 4 및 도 5는 도 2의 보조 슬롯의 변형예를 예시한 도면.
도 6은 도 2의 보조 슬롯에 형성된 스루 홀을 예시한 도면.
도 7 및 도 8은 본 발명의 제2 실시형태에 따른 전자제품 피씨비의 구성도.
도 9는 도 8의 보조 슬롯에 형성된 스루 홀을 예시한 도면.
도 10은 본 발명의 제3 실시형태에 따른 전자제품 피씨비의 구성도.
도 11 및 도 12는 도 10의 태그 슬롯의 변형예를 예시한 도면.
도 13은 도 10의 전자제품 피씨비에 후면 그라운드 플레인이 형성된 경우를 예시한 도면.
본 발명의 구체적 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서 본 발명에 관련된 공지 기능 및 그 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 구체적인 설명을 생략하였음에 유의해야 할 것이다. 또한, 명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 무선인식 태그 슬롯을 구비한 전자제품 피씨비(이하, "전자제품 피씨비"라 한다)를 나타낸 도면이다. 본 발명에서 언급되는 전자제품 피씨비(100)는 적어도 일면에 그라운드 플레인(ground plane)이 형성된 피씨비(PCB: printed circuit board)를 의미한다. 제1 실시형태의 전자제품 피씨비(100)는 설명의 편의를 위해 도면에 예시된 바와 같이 1개의 그라운드 플레인(110A)이 형성된 것으로 단순화하여 설명을 진행한다. 2개의 그라운드 플레인이 형성된 전자제품 피씨비에 대해서는 아래에서 다른 실시형태를 통해 상세히 설명된다.
도 2를 참조하면, 제1 실시형태에 따른 전자제품 피씨비(100)는 그라운드 플레인(110A)의 일측의 일부가 절개된(혹은 개방된) 태그 슬롯(120)을 포함한다. 도 2의 태그 슬롯(120)은 소정 길이를 가지는 장방형(또는 직방형)으로 예시되어 있다. 이 태그 슬롯(120)의 절개된 영역의 좌우 외측에는 1쌍의 패드(P1, P2)가 구비되어 있다. 패드(P1, P2)는 그라운드 플레인(110)과 일체로 형성된 것으로, 그라운드 플레인(110A)에 도포된 절연체(절연 코팅)이 제거된 것으로 이해해도 좋다.
상기 패드(P1, P2)에는 도 1에 예시된 바와 같이 무선인식 태그(10)가 통상의 솔더링(soldering)에 의해 접속된다. 본 발명에서 이용되는 무선인식 태그(10)는 수동형 알에프아이디 태그(passive RFID tag)이다.
한편, 태그 슬롯(120)의 연장선단, 즉 그라운드 플레인(110A)의 절개가 시작되는 지점으로부터 전자제품 피씨비 안쪽의 길이방향으로 연장되는 선단에는 상기 태그 슬롯(120)과 일체로 이어지는 보조 슬롯(130)이 더 포함될 수 있다. 도 3을 참조하면, 보조 슬롯(130)의 간격 W1은 태그 슬롯(120)의 간격 W2보다 넓다. 도 3의 보조 슬롯(130)은 원형의 형상으로 예시되어 있으나, 도 4 및 도 5와 같이 사각형을 포함한 다각형의 형상을 취해도 좋다.
상술한 제1 실시형태의 전자제품 피씨비(100)에 무선인식 태그(10)가 실장된 상태에서, 미도시된 리더-라이터(RFID reader-writer)로부터 방사되는 소정의 주파수, 이를테면 900㎒의 전파가 그라운드 플레인(110A)을 통해 수신되고, 이에 따라 무선인식 태그(10)은 동작한다. 즉, 본 발명의 태그 슬롯(120)과 보조 슬롯(130)이 형성된 그라운드 플레인(110A)은 무선인식 태그(10)의 안테나로 기능하는 것이다.
참고로 본 발명자는 도 3의 태그 슬롯(120)과 보조 슬롯(130)의 형상을 토대로, 보조 슬롯의 간격 W1(또는 보조 슬롯의 직경)이 3[㎜], 그리고 태그 슬롯(120)으로부터 보조 슬롯(130)까지의 길이 L이 5[㎜]일 때 최소 100[㎜]의 거리의 태그 인식 성능(태그 인식 거리)이 확보됨을 확인하였다. 이는 전자제품 피씨비(100)에서 3ㅧ5[㎟] 정도의 적은 면적만으로도 본 발명이 구현될 수 있음을 의미한다. 한편, 본 발명자는 도 6과 같이 보조 슬롯(130) 내에 전자제품 피씨비(100)를 관통하는 스루 홀(132)이 형성될 경우, 태그 인식 성능이 향상됨을 확인한 바 있다. 스루 홀(132)은 보조 슬롯(132)과 동일한 면적을 가져도 좋고, 보조 슬롯(132)의 면적보다 작게 형성되어도 좋다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 제2 실시형태에 따른 전자제품 피씨비를 나타낸 도면이다. 제2 실시형태는 앞서 언급한 바와 같이 양면에 그라운드 플레인이 형성된 전자제품 피씨비를 대상으로 한다. 이하에서는 용어의 식별을 위해 전자제품 피씨비의 전면에 형성된 그라운드 플레인은 '전면 그라운드 플레인'으로 후면에 형성된 그라운드 플레인은 '후면 그라운드 플레인'으로 별칭하기로 한다. 또한, 구성요소의 부재번호는 제1 실시형태의 것을 따르기로 한다.
다시 도 7 및 도 8을 참조하면, 전자제품 피씨비(100)는 전면 그라운드 플레인(110A)과 후면 그라운드 플레인(110B)을 포함한다. 전면 그라운드 플레인(110A)에는 제1 실시형태에서 설명한 태그 슬롯(120), 패드(P1, P2) 및 보조 슬롯(130)이 구비되어 있다. 제2 실시형태의 특징은 태그 슬롯(120)과 보조 슬롯(130)에 대응하는 후면 그라운드 플레인(110B)의 일부 면적이 제거된 영역(112B)에 있다. 이 영역(112B)의 면적은 태그 슬롯(120)과 보조 슬롯(130)을 감쌀 수 있는 정도면 족하다. 이와 같이 후면 그라운드 플레인(110B)에 형성된 영역(112B)은 리더-라이터와 무선인식 태그(10) 간의 인식 성능(태그 인식 거리)을 향상시킨다. 또한, 도 9를 참조하면, 제1 실시형태와 마찬가지로 보조 슬롯(130)에 스루 홀(132)이 구비되어도 좋다.
도 10은 본 발명의 제3 실시형태를 나타낸 도면이다. 제3 실시형태의 전자제품 피씨비(100)는 제1 및 제2 실시형태와 같이 그라운드 플레인(110A)의 일측의 일부가 절개된 태그 슬롯(120)을 포함한다. 태그 슬롯(120)의 전체적인 형상은 도 10 과 같이 장방형 또는 정방형일 수 있고, 도 11과 같이 원형, 도 12와 같이 다각형일 수 있다. 다시 도 10을 참조하면, 제3 실시형태의 특징은 태그 슬롯(120)의 양 내측으로부터 각각 보조 패턴(122a, 122b)이 연장되고, 상기 보조 패턴(122A, 122B)의 단부에 무선인식 태그가 접속되는 패드(P1, P2)가 형성된다는 점에 있다. 또한, 제3 실시형태의 전자제품 피씨비(100)가 제2 실시형태와 같이 전면 그라운드 플레인(110A)과 후면 그라운드 플레인(110B)을 구비하는 경우, 도 13과 같이 태그 슬롯(120)에 대응하는 후면 그라운드 플레인(110B)의 일부 영역(112B)이 제거될 수 있다.
이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 바람직한 실시형태와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것이 아니며, 기술적 사상의 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시형태로 개시된 전자제품 피씨비는, 전자제품에 대한 조립공정 관리에 이용 가능하다. 또한, 애프터 서비스 등의 사후 관리에도 이용 가능하다.
100 : 무선인식 태그 슬롯을 구비한 전자제품 피씨비
110A : 그라운드 플레인, 전면 그라운드 플레인
110B : 후면 그라운드 플레인
120 : 태그 슬롯
122A, 122B : 보조 패턴
130 : 보조 슬롯
132 : 스루 홀
P1, P2 : 패드
10 : 무선인식 태그

Claims (18)

  1. 전자제품 피씨비에 구비되는 그라운드 플레인의 일측의 일부가 절개되도록 개방된 태그 슬롯; 및
    상기 태그 슬롯에 의해 절개된 영역 사이에 무선인식 태그가 상기 그라운드 플레인에 접속되도록 구비된 1쌍의 패드
    를 포함하는 무선인식 태그 슬롯을 구비한 전자제품 피씨비.
  2. 전자제품 피씨비에 구비되는 그라운드 플레인의 일측의 일부가 절개되도록 개방된 태그 슬롯; 및
    상기 태그 슬롯에 의해 절개된 영역 사이에 상기 그라운드 플레인과 접속된 무선인식 태그
    를 포함하는 무선인식 태그 슬롯을 구비한 전자제품 피씨비..
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 태그 슬롯의 길이방향 연장선단에 상기 태그 슬롯의 개방된 간격보다 넓은 보조 슬롯을 더 포함하는,
    무선인식 태그 슬롯을 구비한 전자제품 피씨비.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 보조 슬롯은 원형의 형상인,
    무선인식 태그 슬롯을 구비한 전자제품 피씨비.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 보조 슬롯은 다각형의 형상인,
    무선인식 태그 슬롯을 구비한 전자제품 피씨비.
  6. 청구항 4 또는 청구항 5에 있어서,
    상기 보조 슬롯은 스루 홀(through hole)을 포함하는,
    무선인식 태그 슬롯을 구비한 전자제품 피씨비.
  7. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 무선인식 태그는 수동형 알에프아이디 태그(passive RFID tag)인,
    무선인식 태그 슬롯을 구비한 전자제품 피씨비.
  8. 전면 그라운드 플레인과 후면 그라운드 플레인을 포함하는 전자제품 피씨비에 있어서,
    상기 전면 그라운드 플레인의 일측의 일부가 절개되도록 개방된 태그 슬롯; 및
    상기 태그 슬롯에 의해 절개된 영역 사이에 무선인식 태그가 상기 전면 그라운드 플레인에 접속되도록 구비된 1쌍의 패드
    를 포함하는 무선인식 태그 슬롯을 구비한 전자제품 피씨비.
  9. 전면 그라운드 플레인과 후면 그라운드 플레인을 포함하는 전자제품 피씨비에 있어서,
    상기 전면 그라운드 플레인의 일측의 일부가 절개되도록 개방된 태그 슬롯; 및
    상기 태그 슬롯에 의해 절개된 영역 사이에 상기 전면 그라운드 플레인과 접속된 무선인식 태그
    를 포함하는 무선인식 태그 슬롯을 구비한 전자제품 피씨비..
  10. 청구항 8 또는 청구항 9에 있어서,
    상기 태그 슬롯에 대응하는 상기 후면 그라운드 플레인의 영역은 제거된,
    무선인식 태그 슬롯을 구비한 전자제품 피씨비.
  11. 청구항 8 또는 청구항 9에 있어서,
    상기 태그 슬롯의 길이방향 연장선단에 상기 태그 슬롯의 개방된 간격보다 넓은 보조 슬롯을 더 포함하는,
    무선인식 태그 슬롯을 구비한 전자제품 피씨비.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 보조 슬롯은 원형의 형상인,
    무선인식 태그 슬롯을 구비한 전자제품 피씨비.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 보조 슬롯은 다각형의 형상인,
    무선인식 태그 슬롯을 구비한 전자제품 피씨비.
  14. 청구항 12 또는 청구항 13에 있어서,
    상기 보조 슬롯은 스루 홀(through hole)을 포함하는,
    무선인식 태그 슬롯을 구비한 전자제품 피씨비.
  15. 청구항 8 또는 청구항 9에 있어서,
    상기 무선인식 태그는 수동형 알에프아이디 태그(passive RFID tag)인,
    무선인식 태그 슬롯을 구비한 전자제품 피씨비.
  16. 청구항 1 또는 청구항 8에 있어서,
    상기 1쌍의 패드 각각은 상기 태그 슬롯의 양 내측으로부터 연장된 각각의 보조 패턴의 단부에 형성되는,
    무선인식 태그 슬롯을 구비한 전자제품 피씨비.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 태그 슬롯은 원형의 형상인,
    무선인식 태그 슬롯을 구비한 전자제품 피씨비.
  18. 청구항 16에 있어서,
    상기 태그 슬롯은 다각형의 형상인,
    무선인식 태그 슬롯을 구비한 전자제품 피씨비.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN113540757A (zh) * 2020-04-17 2021-10-22 青岛海信移动通信技术股份有限公司 电子设备

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