KR20140113206A - 안테나 어셈블리 및 그의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
안테나 어셈블리는 기판; 상기 기판 상에 형성되는 무선 충전 안테나 패턴을 포함하고, 상기 무선 충전 안테나 패턴의 단면은 복수의 내부 각을 가진다. 안테나 어셈블리는 상기 기판 상에 형성되고, 상기 무선 충전 안테나 패턴의 외부에 배치되는 무선 통신 안테나 패턴을 더 포함할 수 있다. 상기 무선 통신 안테나 패턴의 단면은 복수의 내부 각을 가질 수 있다. 상기 무선 통신 안테나 패턴의 단면은 복수의 내부 각의 복수의 각도 값은 상기 무선 충전 안테나 패턴의 단면은 복수의 내부 각의 복수의 각도 값에 각각 대응할 수 있다.
Description
본 발명은 안테나 어셈블리 및 그의 제조 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 무선 충전 안테나를 포함하는 안테나 어셈블리 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.
무선으로 전기 에너지를 원하는 기기로 전달하는 무선전력전송 기술(wireless power transmission 또는 wireless energy transfer)은 이미 1800년대에 전자기유도 원리를 이용한 전기 모터나 변압기가 사용되기 시작했고, 그 후로는 라디오파나 레이저와 같은 전자파를 방사해서 전기에너지를 전송하는 방법도 시도 되었다. 우리가 흔히 사용하는 전동칫솔이나 일부 무선면도기도 실상은 전자기유도 원리로 충전된다. 전자기 유도는 도체의 주변에서 자기장을 변화시켰을 때 전압이 유도되어 전류가 흐르는 현상을 말한다. 전자기 유도 방식은 소형 기기를 중심으로 상용화가 빠르게 진행되고 있으나, 전력의 전송 거리가 짧은 문제가 있다.
현재까지 무선 방식에 의한 에너지 전달 방식은 전자기 유도 이외에 공진 및 단파장 무선 주파수를 이용한 원거리 송신 기술 등이 있다.
그러나, 일반적으로 단말기에 내장되는 안테나 어셈블리는 그 두께가 두껍고, 제조 공정이 복잡한 문제가 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 무선 충전 안테나를 포함하되 두께가 감소되고 제조 공정이 단순화될 수 있는 안테나 어셈블리와 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
일 실시예에서, 안테나 어셈블리는 기판; 상기 기판 상에 형성되는 무선 충전 안테나 패턴을 포함하고, 상기 무선 충전 안테나 패턴의 단면은 복수의 내부 각을 가진다.
안테나 어셈블리는 상기 기판 상에 형성되고, 상기 무선 충전 안테나 패턴의 외부에 배치되는 무선 통신 안테나 패턴을 더 포함할 수 있다.
상기 무선 통신 안테나 패턴의 단면은 복수의 내부 각을 가질 수 있다. 상기 무선 통신 안테나 패턴의 단면은 복수의 내부 각의 복수의 각도 값은 상기 무선 충전 안테나 패턴의 단면은 복수의 내부 각의 복수의 각도 값에 각각 대응할 수 있다.
실시 예에 따르면, 자성 기판과 코일부를 접착층을 통해 이격시켜 안테나 성능을 향상시킬 수 있다.
실시 예에 따르면, 라미네이팅 및 에칭 과정만을 통해 비자성 절연 기판 상면에 코일부를 직접 배치시켜 안테나 어셈블리의 제조 공정을 단순화 시킬 수 있다.
실시 예에 따르면, 나선형의 안테나 패턴의 내부 단자와 그 안테나 패턴의 외부에 배치되는 연결 단자를 전도성 브릿지로 연결하여 안테나 어셈블리의 제조 공정을 단순화 시킬 수 있다.
실시 예에 따르면, 안테나 패턴의 확장 패턴을 기판과 함께 절취하고 절취된 기판을 접어서 나선형의 안테나 패턴의 내부 단자와 그 안테나 패턴의 외부에 배치되는 연결 단자를 전기적으로 연결하여 안테나 어셈블리의 제조 공정을 단순화 시킬 수 있다.
실시 예에 따르면, 에칭을 통해 비교적 두꺼운 무선 충전 안테나 패턴과 무선 통신 안테나 패턴을 동시에 형성하여 안테나 어셈블리의 제조 공정을 단순화 시킬 수 있다.
실시 예에 따르면, 자성 기판 상면에 코일부 및 근거리 통신 안테나를 직접 배치시켜 높은 전력전송 효율을 유지시키며 동시에 외부 장치와 통신도 가능케 한다.
실시 예에 따르면, 자성 기판의 내부에 도전 패턴을 형성하여 안테나 어셈블리의 두께를 크게 감소시킬 수 있다.
실시 예에 따르면, 자성 기판의 내부에 도전 패턴을 형성하여 높은 전력전송 효율을 갖을 수 있으며, 동시에 근거리 통신 안테나를 이용하여 외부 장치와 통신도 가능케 한다.
실시 예에 따르면, 연결부가 자성기판의 수용공간에 배치됨에 따라 연결부의 두께만큼 안테나 어셈블리의 전체두께가 크게 감소될 수 있다.
실시 예에 따르면, 연결부로 테잎 부재를 사용하여, 안테나 어셈블리의 전체 사이즈를 줄일 수 있다.
실시 예에 따르면, 연결부로 리드 프레임을 사용하여 발열, 외부의 습기, 충격 등으로부터, 연결부에 포함된 배선층이 보호될 수 있고, 대량 생산이 가능한 효과를 얻을 수 있다.
실시 예에 따르면, 자성 기판의 내부에 형성된 도전 패턴으로 인해, 외부로 향하는 자기장의 방향을 코일부 측으로 변경시켜, 전력 전송 효율을 높일 수 있고, 동시에 외부로 누출되는 자기장의 양을 감소시켜, 인체 유해성을 갖는 자기장의 영향을 최소화할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 패턴 홈을 형성하는 과정 및 코일부를 삽입하는 과정 만을 통해 안테나 어셈블리를 제조할 수 있어, 제조 공정이 단순화되는 효과가 있다.
한편 그 외의 다양한 효과는 후술될 본 발명의 실시 예에 따른 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시될 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 안테나 어셈블리의 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 안테나 어셈블리의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 안테나 어셈블리의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 안테나 어셈블리의 평면도이다.
도 5은 본 발명의 실시예에 따른 안테나 어셈블리의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안테나 어셈블리의 평면도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안테나 어셈블리의 저면도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안테나 어셈블리의 단면도이다.
도 9은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안테나 어셈블리의 평면도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안테나 어셈블리의 저면도이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안테나 어셈블리의 단면도이다.
도 12은 본 발명의 또 다른 실시예또 다른 실시예에 따른 안테나 어셈블리의 사시도이다.
도 13는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안테나 어셈블리의 평면도이다.
도 14은 도 13의 접촉부에 도시된 점선을 따라 A에서 A'로 자른 경우, 안테나 어셈블리의 단면도이다.
도 15 내지 도 19는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 어셈블리의 제조 방법에 설명하기 위한 도면이다.
도 20는 도 13의 접촉부에 도시된 점선을 따라 A에서 A'로 자른 경우, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안테나 어셈블리의 단면도이다.
도 21은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안테나 어셈블리의 평면도이다.
도 22은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안테나 어셈블리의 사시도이다.
도 23는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안테나 어셈블리의 평면도이다.
도 24은 도 23의 접촉부에 도시된 점을 따라 B에서 B'로 자른 경우, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안테나 어셈블리의 단면도이다.
도 25는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안테나 어셈블리의 사시도이다.
도 26는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안테나 어셈블리의 평면도이다.
도 27은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안테나 어셈블리를 C에서 C'로 자른 단면도이다.
도 28 내지 도 32은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안테나 어셈블리의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 33는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 자성 기판 상면에 코일부를 배치한 경우, 사용 주파수에 따른 내측 안테나의 인덕턴스, 저항, Q값의 변화를 설명하기 위한 도면이다.
도 34은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 자성 기판 내부의 패턴 홈에 코일부를 배치한 경우, 사용 주파수에 따른 내측 안테나의 인덕턴스, 저항, Q값의 변화를 설명하기 위한 도면이다.
도 35는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 자성 기판 상면에 코일부를 배치한 경우, 자기장의 방사 패턴을 보여주기 위한 H-Field이다.
도 36는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 자성 기판 내부의 패턴 홈에 코일부를 배치한 경우, 자기장의 방사 패턴을 보여주기 위한 H-Field이다.
도 37은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 안테나 어셈블리의 분해 사시도이다.
도 38은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 안테나 어셈블리의 사시도이다.
도 39은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 안테나 어셈블리의 단면도이다.
도 40 내지 도 48은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 안테나 어셈블리의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 49는 본 발명의 실시예에 따른 안테나 어셈블리의 제조 방법의 흐름도이다.
도 50과 도 51은 본 발명의 실시예에 따른 식각에 의해 형성되는 도전 패턴의 단면을 보여준다.
도 52은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 어셈블리의 연결부(500)의 제조 방법의 흐름도이다.
도 53은 본 발명의 실시예에 따른 전도성 페이스트의 인쇄 횟수에 따른 전도성 브릿지의 성능을 보여주는 그래프이다.
도 54는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안테나 어셈블리의 연결부의 제조 방법의 흐름도이다.
도 55는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안테나 어셈블리의 연결부의 제조 방법의 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 안테나 어셈블리의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 안테나 어셈블리의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 안테나 어셈블리의 평면도이다.
도 5은 본 발명의 실시예에 따른 안테나 어셈블리의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안테나 어셈블리의 평면도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안테나 어셈블리의 저면도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안테나 어셈블리의 단면도이다.
도 9은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안테나 어셈블리의 평면도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안테나 어셈블리의 저면도이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안테나 어셈블리의 단면도이다.
도 12은 본 발명의 또 다른 실시예또 다른 실시예에 따른 안테나 어셈블리의 사시도이다.
도 13는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안테나 어셈블리의 평면도이다.
도 14은 도 13의 접촉부에 도시된 점선을 따라 A에서 A'로 자른 경우, 안테나 어셈블리의 단면도이다.
도 15 내지 도 19는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 어셈블리의 제조 방법에 설명하기 위한 도면이다.
도 20는 도 13의 접촉부에 도시된 점선을 따라 A에서 A'로 자른 경우, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안테나 어셈블리의 단면도이다.
도 21은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안테나 어셈블리의 평면도이다.
도 22은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안테나 어셈블리의 사시도이다.
도 23는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안테나 어셈블리의 평면도이다.
도 24은 도 23의 접촉부에 도시된 점을 따라 B에서 B'로 자른 경우, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안테나 어셈블리의 단면도이다.
도 25는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안테나 어셈블리의 사시도이다.
도 26는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안테나 어셈블리의 평면도이다.
도 27은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안테나 어셈블리를 C에서 C'로 자른 단면도이다.
도 28 내지 도 32은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안테나 어셈블리의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 33는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 자성 기판 상면에 코일부를 배치한 경우, 사용 주파수에 따른 내측 안테나의 인덕턴스, 저항, Q값의 변화를 설명하기 위한 도면이다.
도 34은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 자성 기판 내부의 패턴 홈에 코일부를 배치한 경우, 사용 주파수에 따른 내측 안테나의 인덕턴스, 저항, Q값의 변화를 설명하기 위한 도면이다.
도 35는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 자성 기판 상면에 코일부를 배치한 경우, 자기장의 방사 패턴을 보여주기 위한 H-Field이다.
도 36는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 자성 기판 내부의 패턴 홈에 코일부를 배치한 경우, 자기장의 방사 패턴을 보여주기 위한 H-Field이다.
도 37은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 안테나 어셈블리의 분해 사시도이다.
도 38은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 안테나 어셈블리의 사시도이다.
도 39은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 안테나 어셈블리의 단면도이다.
도 40 내지 도 48은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 안테나 어셈블리의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 49는 본 발명의 실시예에 따른 안테나 어셈블리의 제조 방법의 흐름도이다.
도 50과 도 51은 본 발명의 실시예에 따른 식각에 의해 형성되는 도전 패턴의 단면을 보여준다.
도 52은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 어셈블리의 연결부(500)의 제조 방법의 흐름도이다.
도 53은 본 발명의 실시예에 따른 전도성 페이스트의 인쇄 횟수에 따른 전도성 브릿지의 성능을 보여주는 그래프이다.
도 54는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안테나 어셈블리의 연결부의 제조 방법의 흐름도이다.
도 55는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안테나 어셈블리의 연결부의 제조 방법의 흐름도이다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "전기적으로 연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 전기적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 안테나 어셈블리의 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 안테나 어셈블리의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 안테나 어셈블리의 단면도이다. 특히, 도 3은 도 1에 도시된 안테나 어셈블리를 A에서 A'로 자른 경우의 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 안테나 어셈블리(1000)는 자성 기판(100), 내측 안테나(200), 접촉부(300), 기판(400), 연결부(500), 외측 안테나(600), 접착층(700)을 포함한다.
안테나 어셈블리(1000)는 무선 충전의 대상인 배터리와 무선 통신 모듈을 가지는 단말 장치와 전기적으로 연결될 수 있다.
안테나 어셈블리(1000)는 단말 장치와 같은 전자기기에 내장될 수 있다. 단말 장치는 셀룰러 폰, PCS(Personal Communication Servie) 폰, GSM 폰, CDMA-2000 폰, WCDMA 폰과 같은 통상적인 이동 전화기, PMP(Portable Multimedia Player), PDA(Personal Digital Assistants), 스마트폰, MBS(Mobile Broadcast System) 폰 일 수 있으나, 이에 한정될 필요는 없다. 특히, 안테나 어셈블리(1000)는 단말 장치의 백 커버 내에 매립될 수 있다. 단말 장치의 백 커버가 단말 장치와 결합되는 경우에, 안테나 어셈블리(1000)의 접촉부(300)를 통해 안테나 어셈블리(1000)는 단말 장치와 전기적으로 연결될 수 있다.
안테나 어셈블리(1000)가 단말 장치와 결합되는 경우에, 자성 기판(100)은 단말 장치의 금속 부분과 안테나 어셈블리(1000) 내의 안테나 사이에 위치하며, 안테나 어셈블리(1000) 내의 안테나에 유도되는 자기장이 단말 장치의 금속 부분에 의해 손실되는 것을 막고, 자속의 경로를 만들어준다. 특히, 단말 장치의 금속 부분은 단말 장치의 배터리의 금속 케이스일 수 있다. 자성 기판(100)은 송신기로부터 전달받는 자기장의 방향을 변경시킬 수 있다. 자성 기판(100)은 송신기로부터 전달받는 자기장의 방향을 변경시켜 외부에 누출될 수 있는 자기장의 양을 감소시킬 수 있다. 이로 인해, 차폐 효과가 생길 수 있다. 자성 기판(100)은 송신기로부터 전달받는 자기장의 방향을 측방으로 변경시켜 내측 안테나(200)와 외측 안테나(600)에 자기장이 더 집중적으로 전달될 수 있도록 한다. 자성 기판(100)은 송신기로부터 전달받는 자기장 중 외부로 누출되는 자기장을 흡수하여 열로 방출시킬 수도 있다. 외부에 누출되는 자기장의 양이 감소되면, 인체에 유해한 영향을 미칠 수 있는 상황이 방지될 수 있다. 자성 기판(100)은 자성체(110) 및 지지체(120)를 포함할 수 있다. 자성체(110)는 입자 형태를 가질 수 있으며, 그 재질은 세라믹일 수 있다. 지지체(120)의 재질은 열경화성 수지 또는 열가소성 수지를 포함할 수 있다. 자성 기판(100)은 시트(Sheet) 형태로 구성될 수 있으며, 플렉서블(flexible)한 성질을 가질 수 있다.
기판(400)은 인쇄 회로 기판(printed circuit board, PCB), 연성 회로 기판(flexible printed circuit board, FPCB)일 수 있다. 기판(400)은 비자성 절연 기판일 수 있다. 특히, 기판(400)의 재질은 폴리이미드(polyimide, PI) 필름일 수 있다. 폴리이미드 필름은 통상 영상 400도 이상의 고온이나 영하 269도의 저온을 견디고, 초내열성과 초내한성을 지니고 있으며, 얇고 굴곡성이 뛰어나다. 폴리이미드 필름은 내화학성, 내마모성도 강해 열악한 환경에서 안정적인 성능을 유지할 수 있다.
내측 안테나(200)는 기판(400) 상에 배치될 수 있다. 후술하겠지만, 내측 안테나(200)는 안테나 패턴일 수 있다. 이때, 안테나 패턴의 단면은 일반적인 코일의 형상인 원형이 아니라, 소정의 각을 가지는 다각형일 수 있다. 특히, 안테나 패턴의 단면은 사각형의 형상일 수 있으며, 더욱 상세하게는 사다리꼴의 형상, 더욱 좁게는 직사각형 형상일 수 있다. 안테나 패턴은 라미네이팅 공정과 에칭 공정에 의해 기판(400) 상에 형성될 수 있다. 내측 안테나(200)는 평면 나선형의 형상을 가질 수 있다. 내측 안테나(200)는 무선 충전을 위한 무선 충전 안테나일 수 있다. 내측 안테나(200)는 평면 나선형의 외측에 위치하는 외측 단자(outer terminal)(210), 평면 나선형의 내측에 위치하는 내측 단자(inner terminal)(220) 및 평면 나선형의 내측 코일(230)을 포함할 수 있다. 이때, 코일은 코일 패턴일 수 있다.
외측 안테나(600)는 기판(400) 상에 배치될 수 있다. 후술하겠지만, 외측 안테나(600)는 안테나 패턴일 수 있다. 이때, 안테나 패턴의 단면은 일반적인 코일의 형상인 원형이 아니라, 소정의 각을 가지는 다각형일 수 있다. 특히, 안테나 패턴의 단면은 사각형의 형상일 수 있으며, 더욱 상세하게는 사다리꼴의 형상, 더욱 좁게는 직사각형 형상일 수 있다. 안테나 패턴은 라미네이팅 공정과 에칭 공정에 의해 기판(400) 상에 형성될 수 있다. 외측 안테나(600)는 평면 나선형의 형상을 가질 수 있다. 외측 안테나(600)는 무선 통신 위한 무선 통신 안테나일 수 있다. 특히, 외측 안테나(600)는 근거리 통신(near field communication, NFC) 안테나일 수 있다. 외측 안테나(600)는 평면 나선형의 내측에 위치하는 내측 단자(inner terminal)(610), 평면 나선형의 외측에 위치하는 외측 단자(outer terminal)(620) 및 평면 나선형의 외측 코일(630)을 포함할 수 있다. 이때, 코일은 코일 패턴일 수 있다.
내측 안테나(200)가 형성된 레이어는 외측 안테나(600)가 형성된 레이어와 동일할 수 있다. 내측 안테나(200)의 코일 패턴의 선폭은 외측 안테나(600)의 코일 패턴의 선폭보다 클 수 있다. 내측 안테나(200)의 코일 패턴의 선간 간격은 외측 안테나(600)의 코일 패턴의 선간 간격보다 클 수 있다.
자성 기판(100)의 두께는 0.3 내지 0.6mm이고, 내측 안테나(200)와 외측 안테나(600)의 두께는 0.8 내지 1.4mm일 수 있다. 특히, 자성 기판(100)의 두께는 0.43mm이고, 내측 안테나(200) 와 외측 안테나(600)의 두께는 0.1mm이고, 이를 합한 두께는 0.53mm일 수 있다. 그러나, 이 수치는 예시에 불과하다.
접착층(700)은 자성 기판(100)의 일면과 기판(400)의 일면을 접착한다. 이때, 접착층(700)과 맞닿는 기판(400)의 일면은 기판(400)의 두 면 중에서 내측 안테나(200)와 외측 안테나(600)가 형성된 면일 수 있다.
접촉부(300)는 단말 장치와 전기적으로 접촉하며, 복수의 연결 단자(310), 복수의 연결 도선(320), 기판(330), 복수의 접촉 단자(340)를 포함한다. 복수의 연결 단자(310)는 제1 연결 단자(311), 제2 연결 단자(312), 제3 연결 단자(313), 제4 연결 단자(314)를 포함한다. 복수의 연결 도선(320)은 제1 연결 도선(321), 제2 연결 도선(322), 제3 연결 도선(323), 제4 연결 도선(324)를 포함한다. 복수의 접촉 단자(340)는 제1 접촉 단자(341), 제2 접촉 단자(342), 제3 접촉 단자(343), 제4 접촉 단자(344)를 포함한다.
복수의 연결 단자(310)는 내측 안테나(200)의 외측에 배치될 수 있다. 또한, 복수의 연결 단자(310)는 외측 안테나(600)의 외측에 배치될 수 있다.
복수의 연결 도선(320)는 내측 안테나(200)의 외측에 배치될 수 있다. 또한, 복수의 연결 도선(320)는 외측 안테나(600)의 외측에 배치될 수 있다.
복수의 접촉 단자(340)는 내측 안테나(200)의 외측에 배치될 수 있다. 또한, 복수의 접촉 단자(340)는 외측 안테나(600)의 외측에 배치될 수 있다.
복수의 연결 단자(310)는 내측 안테나(200)의 외측 단자(210), 내측 안테나(200)의 내측 단자(220), 외측 안테나(600)의 내측 단자(610), 외측 안테나(600)의 외측 단자(620)에 각각 대응할 수 있다. 복수의 연결 도선(320)은 복수의 연결 단자(310)에 각각 대응한다. 복수의 접촉 단자(340)는 복수의 연결 도선(320)에 각각 대응한다. 복수의 접촉 단자(340)는 대응하는 연결 도선(320)을 통해 대응하는 연결 단자(310)와 전기적으로 연결된다.
구체적으로, 제1 접촉 단자(341)는 제1 연결 도선(321)을 통해 대응하는 제1 연결 단자(311)와 전기적으로 연결된다. 제2 접촉 단자(342)는 제2 연결 도선(322)을 통해 대응하는 제2 연결 단자(312)와 전기적으로 연결된다. 제3 접촉 단자(343)는 제3 연결 도선(323)을 통해 대응하는 제3 연결 단자(313)와 전기적으로 연결된다. 제4 접촉 단자(344)는 제4 연결 도선(324)을 통해 대응하는 제4 연결 단자(314)와 전기적으로 연결된다.
복수의 연결 단자(310), 복수의 연결 도선(320), 및 복수의 접촉 단자(340)는 도선 패턴일 수 있다. 도선 패턴은 라미네이팅 공정과 에칭 공정에 의해 기판(330) 상에 형성될 수 있다. 특히, 복수의 연결 단자(310), 복수의 연결 도선(320), 및 복수의 접촉 단자(340)는 동일 레이어에 형성될 수 있다.
기판(330)은 인쇄 회로 기판, 연성 회로 기판일 수 있다. 또, 기판(330)은 비자성 절연 기판일 수 있다. 특히, 기판(330)의 재질은 폴리이미드 필름일 수 있다.
후술하겠지만, 일 실시예에서, 기판(330)은 기판(400)과는 분리된 별도의 기판일 수 있다.
또 다른 실시예에서 기판(330)과 기판(400)은 일체로 형성될 수 있다. 이 경우, 복수의 연결 단자(310), 복수의 연결 도선(320), 복수의 접촉 단자(340), 내측 안테나(200), 외측 안테나(600)는 동일 레이어에 형성될 수 있다.
내측 안테나(200)가 무선 충전 안테나이고, 외측 안테나(600)가 무선 통신 안테나인 경우에, 단말 장치의 백 커버가 단말 장치와 결합되면, 내측 안테나(200)에 전기적으로 연결된 복수의 접촉 단자(340)를 통해 내측 안테나(200)는 단말 장치의 배터리와 전기적으로 연결되고, 외측 안테나(600)에 전기적으로 연결된 복수의 접촉 단자(340)를 통해 외측 안테나(600)는 단말 장치의 무선 통신 모듈과 전기적으로 연결될 수 있다. 구체적으로, 내측 안테나(200)에 전기적으로 연결된 제1 접촉 단자(341)와 제2 접촉 단자(342)를 통해 내측 안테나(200)는 단말 장치의 배터리와 전기적으로 연결되고, 외측 안테나(600)에 전기적으로 연결된 접촉 단자(343)와 접촉 단자(344)를 통해 외측 안테나(600)는 단말 장치의 무선 통신 모듈과 전기적으로 연결될 수 있다.
연결부(500)는 내측 안테나(200)를 접촉부(300)에 전기적으로 연결시킨다. 또, 연결부(500)는 외측 안테나(600)를 접촉부(300)에 전기적으로 연결시킨다. 구체적으로 연결부(500)는 제1 서브 연결부(501), 제2 서브 연결부(502), 제3 서브 연결부(503), 제4 서브 연결부(504)를 포함한다. 제1 서브 연결부(501)는 내측 안테나(200)의 외측 단자(210)를 제1 연결 단자(311)에 전기적으로 연결시킨다. 제2 서브 연결부(502)는 내측 안테나(200)의 내측 단자(220)를 제2 연결 단자(312)에 전기적으로 연결시킨다. 제3 서브 연결부(503)는 외측 안테나(600)의 내측 단자(610)를 제3 연결 단자(313)에 전기적으로 연결시킨다. 제4 서브 연결부(504)는 외측 안테나(600)의 외측 단자(620)를 제4 연결 단자(314)에 전기적으로 연결시킨다. 연결부(500)의 다양한 실시예에 대해서는 후술한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 안테나 어셈블리의 평면도이다.
도 5은 본 발명의 실시예에 따른 안테나 어셈블리의 단면도이다. 특히, 도 5은 도 4에 도시된 안테나 어셈블리를 A에서 A'로 자른 경우의 단면도이다.
특히, 도 4와 도 5의 실시예는 도 1 내지 도 3의 안테나 어셈블리에서 연결부(500)를 구체화한 것이다.
도 4와 도 5를 참고하면, 기판(330)과 기판(400)은 일체로 형성된다.
일 실시예에서, 제1 서브 연결부(501), 제2 서브 연결부(502), 제3 서브 연결부(503), 및 제4 서브 연결부(504)는 전도성 브릿지(520)이다.
또 다른 실시예에서, 제1 서브 연결부(501), 제2 서브 연결부(502), 제3 서브 연결부(503)는 전도성 브릿지(520)이고, 제4 서브 연결부(504)는 기판(330) 상에 형성된 도선 패턴일 수 있다. 이는 외측 안테나(600)의 외측 단자(620) 및 제4 연결 단자(314) 사이에는 도선 패턴의 형성을 가로막는 또 다른 도선 패턴이 존재하지 않을 수 있기 때문이다. 이하에서는 제4 서브 연결부(504)는 기판(330) 상에 형성된 도선 패턴임을 가정한다.
연결부(500)는 절연층(531)을 더 포함한다. 절연층(531)은 전도성 브릿지(520)가 안테나 패턴과 전기적으로 연결되지 않도록 하는 범위 내에서 안테나 패턴의 일부와 기판(400)의 일부를 덮고 있다. 일 실시예에서, 절연층(531)은 도포 후 건조된 절연 잉크일 수 있다. 즉, 절연층(531)은 절연 잉크의 도포 후 건조에 의해 형성될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 절연층(531)은 절연 시트일 수 있다. 즉, 절연층(531)은 절연 시트를 가지고 라미네이팅 공정에 의해 형성될 수 있다.
전도성 브릿지(520)는 절연층(531)의 상부에 형성된다.
전도성 브릿지(520)는 전도성 페이스트에 의해 형성되는 제1 서브 브릿지(521)와 도금에 의해 형성되는 제2 서브 브릿지(522)를 포함할 수 있다. 제1 서브 브릿지(521)의 재질은 휘발된 전도성 페이스트일 수 있다. 여기서, 전도성 페이스트는 실버 페이스트(silver paste)일 수 있다. 하부 브릿지의 형성에는 구리 도금이 이용될 수 있다.
제1 서브 브릿지(521)는 절연층(531)의 상부에 형성되고, 제2 서브 브릿지(522)는 제1 서브 브릿지(521)의 상부에 형성될 수 있다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안테나 어셈블리의 평면도이고, 도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안테나 어셈블리의 저면도이며, 도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안테나 어셈블리의 단면도이다. 특히, 도 8은 도 7에 도시된 안테나 어셈블리를 A에서 A'로 자른 경우의 단면도이다.
도 6에서 점선은 도 6이 보여주는 면의 반대면의 도전 패턴을 보여주고, 도 7에서 점선은 도 7이 보여주는 면의 반대면의 일부의 도전 패턴을 보여준다.
특히, 도 6 내지 도 8의 실시예는 도 1 내지 도 3의 안테나 어셈블리에서 연결부(500)를 구체화한 것이다.
도 6 내지 도 8을 참고하면, 기판(330)과 기판(400)은 일체로 형성된다.
일 실시예에서, 제1 서브 연결부(501), 제2 서브 연결부(502), 제3 서브 연결부(503), 및 제4 서브 연결부(504)는 전도성 브릿지(520)이다.
또 다른 실시예에서, 제1 서브 연결부(501), 제2 서브 연결부(502), 제3 서브 연결부(503)는 전도성 브릿지(520)이고, 제4 서브 연결부(504)는 기판(330)의 상부에 형성된 도선 패턴일 수 있다. 이는 외측 안테나(600)의 외측 단자(620) 및 제4 연결 단자(314) 사이에는 도선 패턴의 형성을 가로막는 또 다른 도선 패턴이 존재하지 않을 수 있기 때문이다. 이하에서는 제4 서브 연결부(504)는 기판(330) 상에 형성된 도선 패턴임을 가정한다.
전도성 브릿지(520)는 기판(400)의 하부에 형성된다. 이 경우, 기판(400)이 절연성이므로, 별도의 절연층을 형성할 필요가 없는 장점이 있다.
대신에, 기판(400)에서 내측 안테나(200)의 외측 단자(210)의 하부에 형성된 비아홀(533)에서 제공되는 전도성 비아를 통해 내측 안테나(200)의 외측 단자(210)는 제1 서브 연결부(501)의 전도성 브릿지(520)의 일단과 전기적으로 연결된다.
또, 기판(400)에서 제1 연결 단자(311)의 하부에 형성된 비아홀(533)에서 제공되는 전도성 비아를 통해 제1 연결 단자(311)는 제1 서브 연결부(501)의 전도성 브릿지(520)의 타단과 전기적으로 연결된다.
기판(400)에서 내측 안테나(200)의 내측 단자(220)의 하부에 형성된 비아홀(533)에서 제공되는 전도성 비아를 내측 안테나(200)의 내측 단자(220)는 제1 서브 연결부(501)의 전도성 브릿지(520)의 일단과 전기적으로 연결된다.
기판(400)에서 제2 연결 단자(312)의 하부에 형성된 비아홀(533)에서 제공되는 전도성 비아를 통해 제2 연결 단자(312)는 제1 서브 연결부(501)의 전도성 브릿지(520)의 타단과 전기적으로 연결된다.
기판(400)에서 외측 안테나(600)의 외측 단자(610)의 하부에 형성된 비아홀(533)에서 제공되는 전도성 비아를 통해 외측 안테나(600)의 외측 단자(610) 는 제1 서브 연결부(501)의 전도성 브릿지(520)의 일단과 전기적으로 연결된다.
기판(400)에서 제3 연결 단자(313)의 하부에 형성된 비아홀(533)에서 제공되는 전도성 비아를 통해 제3 연결 단자(313)는 제1 서브 연결부(501)의 전도성 브릿지(520)의 타단과 전기적으로 연결된다.
기판(400)에서 외측 안테나(600)의 내측 단자(610)의 하부에 형성된 비아홀(533)에서 제공되는 전도성 비아를 통해 외측 안테나(600)의 내측 단자(610) 는 제1 서브 연결부(501)의 전도성 브릿지(520)의 일단과 전기적으로 연결된다.
기판(400)에서 제4 연결 단자(314)의 하부에 형성된 비아홀(533)에서 제공되는 전도성 비아를 통해 제4 연결 단자(314)는 제1 서브 연결부(501)의 전도성 브릿지(520)의 타단과 전기적으로 연결된다.
전도성 브릿지(520)는 실버 페이스트(silver paste)에 의해 형성되는 제1 브릿지(521)와 도금에 의해 형성되는 제2 브릿지(522)를 포함할 수 있다. 특히, 하부 브릿지의 형성에는 구리 도금이 이용될 수 있다.
제1 서브 브릿지(521)는 기판(400)의 하부에 형성되고, 제2 서브 브릿지(522)는 제1 서브 브릿지(521)의 하부에 형성될 수 있다.
도 9은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안테나 어셈블리의 평면도이고, 도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안테나 어셈블리의 저면도이며, 도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안테나 어셈블리의 단면도이다. 특히, 도 11은 도 10에 도시된 안테나 어셈블리를 A에서 A'로 자른 경우의 단면도이다.
도 9에서 점선은 도 6이 보여주는 면의 반대면의 도전 패턴을 보여주고, 도 7에서 점선은 도 7이 보여주는 면의 반대면의 일부의 도전 패턴을 보여준다.
특히, 도 6 내지 도 8의 실시예는 도 1 내지 도 3의 안테나 어셈블리에서 연결부(500)를 구체화한 것이다.
도 9 내지 도 11을 참고하면, 기판(330)과 기판(400)은 일체로 형성된다.
기판(400)은 제1 절취선(411), 제1 접는 선(folding line)(421), 제1 절취부(431), 제2 절취선(412), 제2 접는 선(422), 제2 절취부(432), 제3 절취선(413), 제3 접는 선(423), 제3 절취부(433)을 포함한다.
제1 서브 연결부(501)는 제1 확장 패턴(541), 제1 서브 기판(551)을 포함한다. 제1 확장 패턴(541)은 내측 안테나(200)의 외측 단자(210)에서 확장되는 확장 패턴이다.
제1 서브 기판(551)과 기판(400)은 제1 접는 선(421)에서 일체로 형성된다.
제1 절취선(411)은 열린 도형(open figure)을 형성하고, 제1 절취선(411) 및 제1 접는 선(421)의 결합은 닫힌 도형(closed figure)을 형성한다.
제1 절취선(411) 및 제1 접는 선(421)의 결합이 형성하는 닫힌 도형의 크기 및 모양은 제1 절취부(431)의 크기 및 모양에 대응하고, 제1 절취부(431)의 크기 및 모양은 제1 서브 기판(551)의 크기 및 모양에 대응한다.
제1 접는 선(421)은 제1 절취선(411)에 의해 절취되어 형성되는 제1 서브 기판(551)을 접기 위한 선이다.
제1 서브 기판(551)은 제1 확장 패턴(541)을 수용할 수 있는 크기와 모양을 가진다.
제1 절취부(431)는 제1 절취선(411)에 따른 기판(400)의 절취와 제1 접는 선(421)에 따른 제1 서브 기판(551)의 접음(folding)에 의해 형성된다.
제2 서브 연결부(502)는 제2 확장 패턴(542), 제2 서브 기판(552)을 포함한다. 제2 확장 패턴(542)은 내측 안테나(200)의 내측 단자(220)에서 확장되는 확장 패턴이다.
제2 서브 기판(552)과 기판(400)은 제2 접는 선(422)에서 일체로 형성된다.
제2 절취선(412)은 열린 도형(open figure)을 형성하고, 제2 절취선(412) 및 제2 접는 선(422)의 결합은 닫힌 도형(closed figure)을 형성한다.
제2 절취선(412) 및 제2 접는 선(422)의 결합이 형성하는 닫힌 도형의 크기 및 모양은 제2 절취부(432)의 크기 및 모양에 대응하고, 제2 절취부(432)의 크기 및 모양은 제2 서브 기판(552)의 크기 및 모양에 대응한다.
제2 접는 선(422)은 제2 절취선(412)에 의해 절취되어 형성되는 제2 서브 기판(552)을 접기 위한 선이다.
제2 서브 기판(552)은 제2 확장 패턴(542)을 수용할 수 있는 크기와 모양을 가진다.
제2 절취부(432)는 제2 절취선(412)에 따른 기판(400)의 절취와 제2 접는 선(422)에 따른 제2 서브 기판(552)의 접음(folding)에 의해 형성된다.
제3 서브 연결부(503)는 제3 확장 패턴(543), 제3 서브 기판(553)을 포함한다. 제3 확장 패턴(543)은 외측 안테나(600)의 내측 단자(610)에서 확장되는 확장 패턴이다.
제3 서브 기판(553)과 기판(400)은 제3 접는 선(423)에서 일체로 형성된다.
제3 절취선(413)은 열린 도형(open figure)을 형성하고, 제3 절취선(413) 및 제3 접는 선(423)의 결합은 닫힌 도형(closed figure)을 형성한다.
제3 절취선(413) 및 제3 접는 선(423)의 결합이 형성하는 닫힌 도형의 크기 및 모양은 제3 절취부(433)의 크기 및 모양에 대응하고, 제3 절취부(433)의 크기 및 모양은 제3 서브 기판(553)의 크기 및 모양에 대응한다.
제3 접는 선(423)은 제3 절취선(413)에 의해 절취되어 형성되는 제3 서브 기판(553)을 접기 위한 선이다.
제3 서브 기판(553)은 제3 확장 패턴(543)을 수용할 수 있는 크기와 모양을 가진다.
제3 절취부(433)는 제3 절취선(413)에 따른 기판(400)의 절취와 제3 접는 선(423)에 따른 제3 서브 기판(553)의 접음(folding)에 의해 형성된다.
일 실시예에서, 제4 서브 연결부(504)는 기판(330)의 상부에 형성된 도선 패턴일 수 있다. 이 경우, 제 4 서브 연결부(504)에 해당하는 도선 패턴의 둘레에는 절취선과 접는 선이 구비되지 않고, 대신에 제 4 서브 연결부(504)에 해당하는 도선 패턴은 제4 접촉 단자(344)에 전기적으로 연결된다.
또 다른 실시예에서, 기판(400)은 제4 절취선(도시하지 않음), 제4 접는 선(도시하지 않음), 제4 절취부(도시하지 않음)을 포함할 수 있다.
제4 서브 연결부(504)는 제4 확장 패턴(도시하지 않음), 제4 서브 기판(도시하지 않음)을 포함할 수 있다. 제4 확장 패턴은 외측 안테나(600)의 내측 단자(610)에서 확장되는 확장 패턴이다.
제4 서브 기판과 기판(400)은 제4 접는 선에서 일체로 형성된다.
제4 절취선은 열린 도형(open figure)을 형성하고, 제4 절취선 및 제4 접는 선의 결합은 닫힌 도형(closed figure)을 형성한다.
제4 접는 선은 제4 절취선에 의해 절취되어 형성되는 제4 서브 기판을 접기 위한 선이다.
제4 절취선 및 제4 접는 선의 결합이 형성하는 닫힌 도형의 크기 및 모양은 제4 절취부의 크기 및 모양에 대응하고, 제4 절취부의 크기 및 모양은 제4 서브 기판의 크기 및 모양에 대응한다.
제4 서브 기판은 제4 확장 패턴(도시하지 않음)을 수용할 수 있는 크기와 모양을 가진다.
제4 절취부는 제4 절취선에 따른 기판(400)의 절취와 제4 접는 선에 따른 제4 서브 기판의 접음(folding)에 의해 형성된다.
도 9 내지 도 11을 참고하면, 제1 접는 선(421)에 따른 제1 서브 기판(551)이 접히면, 기판(400)의 하부에 제1 서브 기판(551)이 형성된다. 그리고, 제1 서브 기판(551)의 하부에 제1 확장 패턴(541)가 마련된다. 제1 연결 단자(311)와 제1 확장 패턴(541)의 단자는 기판(400) 내에서 제1 연결 단자(311)의 하부에 형성되는 비아홀(533)과 제1 서브 기판(551) 내에서 제1 확장 패턴(541)의 단자의 상부에 형성되는 비아홀(533)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 특히, 제1 연결 단자(311)와 제1 확장 패턴(541)의 단자는 비아홀(533)에서 제공되는 전도성 비아의 열압착, 그 전도성 비아 주변에 제공되는 전도성 물질에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 여기서 전도성 물질은 전도성 페이스트, 솔더일 수 있다.
또, 제2 접는 선(422)에 따른 제2 서브 기판(552)이 접히면, 기판(400)의 하부에 제2 서브 기판(552)이 형성된다. 그리고, 제2 서브 기판(552)의 하부에 제2 확장 패턴(542)가 마련된다. 제2 연결 단자(312)와 제2 확장 패턴(542)의 단자는 기판(400) 내에서 제2 연결 단자(312)의 하부에 형성되는 비아홀(533)과 제2 서브 기판(552) 내에서 제2 확장 패턴(542)의 단자의 상부에 형성되는 비아홀(533)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 특히, 제2 연결 단자(312)와 제2 확장 패턴(542)의 단자는 비아홀(533)에서 제공되는 전도성 비아의 열압착, 그 전도성 비아 주변에 제공되는 전도성 물질에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 여기서 전도성 물질은 전도성 페이스트, 솔더일 수 있다.
또, 제3 접는 선(423)에 따른 제3 서브 기판(553)이 접히면, 기판(400)의 하부에 제3 서브 기판(553)이 형성된다. 그리고, 제3 서브 기판(553)의 하부에 제3 확장 패턴(543)가 마련된다. 제3 연결 단자(313)와 제3 확장 패턴(543)의 단자는 기판(400) 내에서 제3 연결 단자(313)의 하부에 형성되는 비아홀(533)과 제3 서브 기판(553) 내에서 제3 확장 패턴(543)의 단자의 상부에 형성되는 비아홀(533)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 특히, 제3 연결 단자(313)와 제3 확장 패턴(543)의 단자는 비아홀(533)에서 제공되는 전도성 비아의 열압착, 그 전도성 비아 주변에 제공되는 전도성 물질에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 여기서 전도성 물질은 전도성 페이스트, 솔더일 수 있다.
도 12은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안테나 어셈블리(1000)의 사시도이고, 도 13는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안테나 어셈블리(1000)의 평면도이고, 도 14은 도 13의 접촉부(300)에 도시된 점선을 따라 A에서 A'로 자른 경우, 안테나 어셈블리(1000)의 단면도이다.
도 12 내지 도 14을 참고하면, 안테나 어셈블리(1000)는 자성 기판(100), 내측 안테나(200), 접촉부(300)를 포함할 수 있다. 접촉부(300)는 제1 접촉 단자(341), 제2 접촉 단자(342), 제1 연결 도선(321), 제2 연결 도선(322), 기판(330)을 포함할 수 있다. 도 13과 도 14에서는 제1 접촉 단자(341), 제2 접촉 단자(342), 제1 연결 도선(321), 제2 연결 도선(322), 기판(330)의 도시는 생략되었다.
안테나 어셈블리(1000)는 송신 측으로부터 무선으로 전력을 수신할 수 있다. 일 실시 예에서 안테나 어셈블리(1000)는 전자기 유도를 이용해 무선으로 전력을 수신 할 수 있다. 일 실시 예에서 안테나 어셈블리(1000)는 공진을 이용해 무선으로 전력을 수신할 수 있다.
다시 도 12을 설명하면, 내측 안테나(200)는 외측 단자(210), 내측 단자(220)내측 단자(220) 및 내측 코일(230)을 포함할 수 있다. 내측 코일(230)은 도전층 또는 도전 패턴을 형성할 수 있다.
외측 단자(210)는 내측 코일(230)의 일단에 내측 단자(220)는 내측 코일(230)의 타단에 위치한다.
외측 단자(210) 및 내측 단자(220)는 접촉부(300)와의 전기적 연결을 위해 필요한 단자이다.
내측 코일(230)은 하나의 도선이 복수 번 권선된 코일 패턴을 형성할 수 있다. 일 실시 예에서 코일 패턴은 평면 나선 구조일 수 있으나, 이에 한정될 필요는 없고, 다양한 패턴을 형성할 수 있다.
내측 안테나(200)는 자성 기판(100)의 상면에 직접 배치될 수 있다. 일 실시 예에서 내측 안테나(200)와 자성 기판(100) 사이에는 접착층(미도시)이 더 배치될 수 있다.
내측 안테나(200)는 도전체를 포함할 수 있다. 도전체는 금속 또는 합금이 이용될 수 있다. 일 실시 예에서 금속은 은 또는 구리가 사용될 수 있으나, 이에 한정될 필요는 없다.
내측 안테나(200)는 송신 측으로부터 무선으로 수신한 전력을 접촉부(300)에 전달할 수 있다. 내측 안테나(200)는 송신 측으로부터 전자기 유도 또는 공진을 이용하여 전력을 수신할 수 있다.
접촉부(300)의 제1 연결 단자(311)는 내측 안테나(200)의 외측 단자(210)와 전기적으로 연결될 수 있고, 접촉부(300)의 제2 연결 단자(312)는 내측 안테나(200)의 내측 단자(220)와 전기적으로 연결될 수 있다.
기판(330)은 배선층을 포함할 수 있고, 배선층은 후술하는 수신회로 등이 배치될 수 있다.
접촉부(300)는 수신회로(미도시)와 내측 안테나(200) 사이를 연결하여 내측 안테나(200)로부터 전달받은 전력을 수신회로(미도시)를 통해 부하(미도시)로 전달할 수 있다. 수신회로는 교류전력을 직류전력으로 변환하는 정류회로 및 변환된 직류전력에서 리플 성분을 제거하여 부하에 전달하는 평활회로를 포함할 수 있다.
도 13 내지 도 14은 내측 안테나(200)와 접촉부(300)가 연결된 상태인 경우, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안테나 어셈블리(1000)의 상세한 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 13는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안테나 어셈블리(1000)의 평면도이다.
도 13는 내측 안테나(200)와 접촉부(300)가 서로 접속되어 있는 상태를 보여준다.
일 실시 예에서 내측 안테나(200)와 접촉부(300) 간의 전기적 연결은 솔더에 의해 이루어질 수 있다. 구체적으로 제1 서브 연결부(501)는 솔더(10)에 해당하고, 제2 서브 연결부(502)는 솔더(20)에 해당할 수 있다. 즉, 내측 안테나(200)의 외측 단자(210)와 접촉부(300)의 제1 연결 단자(311)는 제1 솔더(10)에 의해 전기적으로 연결될 수 있고, 내측 안테나(200)의 내측 단자(220)와 접촉부(300)의 제2 연결 단자(312)는 제2 솔더(20)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 구체적으로, 내측 안테나(200)의 외측 단자(210)는 제1 솔더(10)의 비아홀을 통해 접촉부(300)의 제1 연결 단자(311)와 전기적으로 연결될 수 있고, 내측 안테나(200)의 내측 단자(220)는 제2 솔더(20)의 비아홀을 통해 접촉부(300)의 제2 연결 단자(312)와 전기적으로 연결될 수 있다.
도 13에서 접촉부(300)에 도시된 점선을 따라 A에서 A'로 자른 단면에 대한 설명은 도 14에서 한다.
도 14은 도 13의 접촉부(300)에 도시된 점선을 따라 A에서 A'로 자른 경우, 안테나 어셈블리(1000)의 단면도이다.
도 14을 참고하면, 자성 기판(100) 상면에는 내측 안테나(200)의 구성요소인 외측 단자(210), 내측 단자(220) 및 내측 코일(230)이 배치되어 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안테나 어셈블리(1000)는 자성 기판(100)의 상면에 내측 안테나(200)가 직접 배치되어 있어, 기존의 FPCB 상에 코일 패턴을 형성한 경우와 달리 전체적인 두께를 크게 감소시킬 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 자성 기판(100)의 두께는 0.3 내지 0.6mm이고, 내측 안테나(200)의 두께는 0.8 내지 1.4mm일 수 있다. 특히, 자성 기판(100)의 두께는 0.43mm이고, 내측 안테나(200)의 두께는 0.1mm이고, 이를 합한 두께는 0.53mm일 수 있다. 그러나, 이 수치는 예시에 불과하다.
즉, 내측 안테나(200)를 도전체, 도전 패턴, 박막과 같은 형태로 구성함으로써 안테나 어셈블리(1000)의 두께를 감소시킬 수 있다. 이는, 요즘 휴대용 단말기와 같이 슬림화를 요구하고 있는 전자기기에 적용한다면 휴대용 단말기의 전제 두께를 감소시키면서 송신 측으로부터 전력을 수신하는데 유용한 효과를 가져올 수 있다.
내측 안테나(200)의 상 측에는 접촉부(300)가 직접 배치되어 있다. 내측 안테나(200)의 상 측에 접촉부(300)가 직접 배치됨에 따라 내측 안테나(200)와 접촉부(300)가 쉽게 접속될 수 있다.
내측 안테나(200)의 외측 단자(210)는 솔더(10)에 의해 접촉부(300)의 제1 연결 단자(311)와 접속된다.
내측 안테나(200)의 내측 단자(220)는 솔더(20)에 의해 접촉부(300)의 제2 연결 단자(312)와 접속된다.
내측 코일(230)의 폭(W)과 두께(T)는 소정의 값을 갖도록 설계될 수 있다. 내측 코일(230)과 내측 코일(230) 사이의 간격 또한, 소정의 거리 값을 갖도록 설계될 수 있다.
도 15 내지 도 19는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 어셈블리(1000)의 제조 방법에 설명하기 위한 도면이다.
안테나 어셈블리(1000)의 구성은 도 12 내지 도 14에서 설명한 것과 본질적으로 결합될 수 있다.
먼저, 도 15를 참고하면, 자성 기판(100)이 형성된다.
다음으로 도 16를 참고하면, 자성 기판(100)의 상면에 직접 도전체(201)를 적층시킨다. 일 실시 예에서는 자성 기판(100)의 상면에 접착층이 적층된 후, 도전체(201)가 적층될 수도 있다.
일 실시 예에서 자성 기판(100)의 상면에 도전체(201)를 적층시키는 방법은 도전체(201)를 소정의 온도에서 가열하고, 그 후, 소정의 압력을 가하는 라미네이팅(laminating) 공정이 사용될 수 있다. 라미네이팅(laminating) 공정이란, 열과 압력을 이용하여 서로 다른 종류의 금속박, 종이 등을 접착시키는 공정을 의미한다.
다음으로 도 17을 참고하면, 도전체(201)의 상 면에 마스크(50)가 적층된다. 마스크(50)는 내측 안테나(200)의 외측 단자(210), 내측 단자(220), 내측 코일(230)이 형성될 위치의 상 면에만 적층될 수 있다.
다음으로, 도 18을 참고하면, 도 17의 상태에서 에칭액에 담구면 마스크(50)가 위치하지 않은 홈 부분이 식각된다. 그러면, 도전체(201)는 일정한 도전 패턴을 형성하게 된다.
그 후, 마스크(50)를 제거하면, 안테나 어셈블리(1000)의 내측 안테나(200)가 형성된다.
다음으로 도 19을 참고하면, 내측 안테나(200)와 접촉부(300)가 접속되도록 솔더링 작업을 거친다.
즉, 내측 안테나(200)의 외측 단자(210)와 접촉부(300)의 제3 연결단자(310)를 솔더(10)에 의해 접속시키고, 내측 안테나(200)의 제2 연결단자(200)와 접촉부(300)의 제4 연결단자(320)를 솔더(20)에 의해 접속시킨다.
상기와 같이 자성 기판(100) 상 면에 직접 내측 안테나(200)를 배치시킴으로써, 안테나 어셈블리(1000)의 전체 두께를 크게 감소시킬 수 있고, 라미네이팅과 에칭 과정만을 통해 안테나 어셈블리(1000)를 제조할 수 있어 공정이 단순화되는 효과가 있다.
도 20는 도 13의 접촉부(300)에 도시된 점선을 따라 A에서 A'로 자른 경우, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안테나 어셈블리(1000)의 단면도이다.
도 20를 참고하면, 안테나 어셈블리(1000)는 자성 기판(100), 내측 안테나(200), 접촉부(300), 접착층(700)을 포함할 수 있다.
자성 기판(100), 내측 안테나(200), 접촉부(300)는 도 12에서 설명한 것과 같다.
접착층(700)은 자성 기판(100)과 내측 안테나(200) 사이에 배치되어 자성 기판(100)과 내측 안테나(200)를 접착시킨다.
도 21은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안테나 어셈블리(1000)의 평면도이다.
도 21을 참고하면, 안테나 어셈블리(1000)는 자성 기판(100), 내측 안테나(200), 접촉부(300), 외측 안테나(600)를 포함할 수 있다. 접촉부(300)는 제1 연결 단자(311), 제2 연결 단자(312), 제3 연결 단자(313), 제4 연결 단자(314), 제1 연결 도선(321), 제2 연결 도선(322), 제3 연결 도선(323), 제4 연결 도선(324), 제1 접촉 단자(341), 제2 접촉 단자(342), 제3 접촉 단자(343), 제4 접촉 단자(344)를 포함할 수 있지만, 그 도시는 생략되었다.
자성 기판(100), 내측 안테나(200), 접촉부(300)에 대한 설명은 도 12 내지 도 14에서 설명한 것과 같다.
외측 안테나(600)는 내측 단자(610), 외측 단자(620), 외측 코일(630)을 포함한다.
외측 안테나(600)의 내측 단자(610) 및 외측 단자(620)는 접촉부(300)에 접속된다.
외측 안테나(600)는 근거리 무선통신이 가능한 리더기와 통신을 수행할 수 있다. 외측 안테나(600)는 상기 리더기와 정보를 송수신하는 안테나의 역할을 수행한다.
일 실시 예에서 외측 안테나(600)는 내측 안테나(200)의 외곽에 배치될 수 있다. 일 실시 예에서 내측 안테나(200)가 자성 기판(100)의 중앙에 배치된 경우, 외측 안테나(600)는 내측 안테나(200)를 감싸도록 자성 기판(100)의 외곽을 따라 배치될 수 있다. 외측 안테나(600)는 하나의 도선이 복수 번 권선된 사각형의 구조를 가질 수 있으나, 이에 한정될 필요는 없다.
외측 안테나(600)는 내측 안테나(200)처럼 도전 패턴, 도전층을 형성할 수 있다.
외측 안테나(600)에서 사용되는 근거리 통신규격은 다양한 기술이 사용될 수 있으나, NFC(Near Field Communication)을 이용함이 바람직하다. NFC(Near Field Communication)는 13.56MHz의 대역을 가지며, 가까운 거리의 무선통신을 하기 위한 기술이다.
외측 안테나(600)는 자성 기판(100)의 상면에 직접 배치될 수 있다.
외측 안테나(600)가 자성 기판(100)에 배치되는 방법은 상기 도 15에서 설명한 제조 방법과 동일할 수 있다.
다음으로 도 22 내지 도 24에서 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안테나 어셈블리(1000)의 상세한 구성을 설명한다.
도 22은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안테나 어셈블리(1000)의 사시도이다.
도 22을 참고하면, 안테나 어셈블리(1000)는 자성 기판(100), 내측 안테나(200), 접촉부(300)를 포함한다. 접촉부(300)는 제1 접촉 단자(341), 제2 접촉 단자(342), 제1 연결 도선(321), 제2 연결 도선(322), 기판(330)을 포함할 수 있다. 도 23과 도 24에서는 제1 접촉 단자(341), 제2 접촉 단자(342), 제1 연결 도선(321), 제2 연결 도선(322), 기판(330)의 도시는 생략되었다.
내측 안테나(200), 접촉부(300)에 대한 설명은 도 12에서 설명한 것과 같다. 다만, 자성 기판(100)의 경우, 일부 구조가 다르므로 이를 중심으로 설명한다.
도 22을 참고하면, 자성 기판(100)은 접촉부(300)의 구조와 동일한 구조를 갖는 수용영역(130)을 형성하고 있다. 즉, 도 12의 경우, 자성 기판(100) 상면에 내측 안테나(200)가 배치되고, 내측 안테나(200) 위에 접촉부(300)가 연결되는 구조이나, 도 22의 경우, 자성 기판(100) 자체에 접촉부(300)의 구조와 동일한 구조에 해당하는 부분만큼 수용영역(130)이 형성되어, 내측 안테나(200)의 하측에 접촉부(300)가 배치될 수 있다.
도 23는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안테나 어셈블리(1000)의 평면도이다.
도 23는 내측 안테나(200)와 접촉부(300)가 서로 접속되어 있는 상태를 보여준다.
접촉부(300)의 두께는 자성 기판(100)의 두께와 같거나 작을 수 있다. 접촉부(300)는 플렉서블한 인쇄회로기판(FPCB: Flexible PCB)로 구현될 수 있다.
접촉부(300)는 자성 기판(100)의 수용영역(130)에 배치될 수 있다.
접촉부(300)의 두께가 자성 기판(100)의 두께와 같거나 작다면, 도 14의 실시 예와 달리, 접촉부(300)의 두께만큼 안테나 어셈블리(1000)의 전체 두께가 감소할 수 있다. 또한, 자성 기판(100)이 수용영역(130)만큼 자성체(110) 및 지지체(120)가 덜 필요하게 되므로, 비용상 이점이 있다.
도 24은 도 23의 접촉부(300)에 도시된 점을 따라 B에서 B'로 자른 경우, 안테나 어셈블리(1000)의 단면도이다.
접촉부(300)의 두께는 자성 기판(100)의 두께보다 작은 경우를 가정하여 설명한다.
도 24을 참고하면, 접촉부(300) 상면에는 내측 안테나(200)의 구성요소인 외측 단자(210), 내측 단자(220), 내측 코일(230)이 배치되어 있다.
내측 안테나(200)의 하 측에는 접촉부(300)가 배치되어 있다.
내측 안테나(200)의 외측 단자(210)는 제1 서브 연결부(501)에 해당하는 솔더(10)에 의해 접촉부(300)의 제1 연결 단자(311)와 접속된다.
내측 안테나(200)의 내측 단자(220)는 제1 서브 연결부(501)에 해당하는 솔더(20)에 의해 접촉부(300)의 제2 연결 단자(312)와 접속된다.
내측 코일(230)의 폭(W)과 두께(T)는 소정의 값을 갖도록 설계될 수 있다. 내측 코일(230)과 내측 코일(230) 사이의 간격 또한, 소정의 거리 값을 갖도록 설계될 수 있다.
도 24을 참고하면, 접촉부(300)의 두께가 자성 기판(100)의 두께보다 작으므로, 도 14의 실시 예와 달리, 접촉부(300)의 두께만큼 안테나 어셈블리(1000)의 전체 두께가 감소할 수 있다. 또한, 자성 기판(100)이 도 21에서 도시한 수용영역(130)만큼 자성체(110) 및 지지체(120)가 덜 필요하게 되므로, 비용상 이점이 있다.
다음으로, 도 25 내지 도 31에서 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안테나 어셈블리(1000)에 대해 상세히 설명한다.
도 25는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안테나 어셈블리(1000)의 사시도이고, 도 26는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안테나 어셈블리(1000)의 평면도이고, 도 27은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안테나 어셈블리(1000)를 C에서 C'로 자른 단면도이고, 도 28 내지 도 32은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안테나 어셈블리(1000)의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
먼저, 도 25를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안테나 어셈블리(1000)는 자성 기판(100), 내측 안테나(200), 접촉부(300)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서 안테나 어셈블리(1000)는 송신 측으로부터 전자기 유도에 의해 전력을 수신할 수 있다. 이 경우, 내측 안테나(200)의 코일(210)은 송신 측의 코일과 전자기 유도에 의해 무선으로 전력을 수신할 수 있다.
일 실시 예에서 안테나 어셈블리(1000)는 송신 측으로부터 공진에 의해 전력을 수신할 수 있다. 이 경우, 내측 안테나(200)의 내측 코일(230)은 송신 측의 송신 공진 코일과 공진 주파수에서 동작하여 전력을 수신하는 수신 공진 코일 및 수신 공진 코일과 커플링되어 전달받은 전력을 수신회로로 전달하는 수신 유도 코일을 포함할 수 있다.
자성 기판(100)은 송신 측으로부터 전달받는 자기장의 방향을 변경시킬 수 있다.
자성 기판(100)은 송신 측으로부터 전달받는 자기장의 방향을 변경시켜 외부에 누출될 수 있는 자기장의 양을 감소시킬 수 있다. 이로 인해, 차폐 효과를 가질 수 있다.
자성 기판(100)은 송신 측으로부터 전달받는 자기장의 방향을 측방으로 변경시켜 내측 안테나(200)에 자기장이 더 집중적으로 전달될 수 있도록 한다.
자성 기판(100)은 송신 측으로부터 전달받는 자기장 중 외부로 누출되는 자기장을 흡수하여 열로 방출시킬 수도 있다. 외부에 누출되는 자기장의 양이 감소되면, 인체에 유해한 영향을 미칠 수 있는 상황이 방지될 수 있다.
도 27을 참고하면, 자성 기판(100)은 자성체(110) 및 지지체(120)를 포함할 수 있다.
자성체(110)는 입자 또는 세라믹의 형태를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서 자성체(110)는 스피넬 타입, 헥사 타입, 센다스트 타입, 퍼멀로이 타입의 자성체 중 어느 하나일 수 있다.
지지체(120)는 열경화성 수지 또는 열가소성 수지를 포함할 수 있으며, 자성 기판(100)을 지지하는 역할을 수행한다.
자성 기판(100)은 시트(Sheet) 형태로 구성될 수 있으며, 플렉서블(flexible)한 성질을 가질 수 있다.
다시 도 25를 설명하면, 내측 안테나(200)는 외측 단자(210), 내측 단자(220), 내측 코일(230)을 포함할 수 있다. 내측 코일(230)은 도전층 또는 도전 패턴을 형성할 수 있다.
내측 안테나(200)는 자성 기판(100)의 내부에 배치될 수 있다. 구체적으로, 내측 안테나(200)는 자성 기판(100)의 내부에 함몰되어 배치될 수 있다. 더 구체적으로, 자성 기판(100)은 패턴 홈을 포함할 수 있고, 상기 패턴 홈에는 상기 내측 안테나(200)가 배치될 수 있다. 상기 패턴 홈은 상기 내측 안테나(200)가 형성하는 도전 패턴 또는 도전층의 형태와 동일한 형태를 가질 수 있다.
내측 안테나(200)의 두께는 자성 기판(100)의 두께보다 더 작고, 내측 안테나(200)의 상 측은 자성 기판(100)의 외부로 노출될 수 있다.
자성 기판(100)에 내측 안테나(200) 및 접촉부(300)가 배치되어 안테나 어셈블리(1000)가 제조되는 공정은 도 28 내지 도 32에서 후술한다.
내측 안테나(200)의 외측 단자(210)는 내측 코일(230)의 일단에 내측 단자(220)는 내측 코일(230)의 타단에 위치한다.
내측 안테나(200)의 외측 단자(210) 및 내측 단자(220)는 접촉부(300)와의 접속을 위해 필요한 단자이다.
내측 코일(230)은 하나의 도선이 복수 번 권선된 패턴을 형성할 수 있다. 일 실시 예에서 패턴은 평면 나선 구조일 수 있으나, 이에 한정될 필요는 없고, 다양한 패턴을 형성할 수 있다.
내측 안테나(200)는 송신 측으로부터 무선으로 수신한 전력을 접촉부(300)에 전달할 수 있다. 내측 안테나(200)는 송신 측으로부터 전자기 유도 또는 공진을 이용하여 수신한 전력을 접촉부(300)에 전달할 수 있다.
접촉부(300)는 제1 연결 단자(311), 제2 연결 단자(312), 기판(330)을 포함할 수 있다.
접촉부(300)의 제1 연결 단자(311)는 내측 안테나(200)의 외측 단자(210)와 접속될 수 있고, 접촉부(300)의 제2 연결 단자(312)는 내측 안테나(200)의 내측 단자(220)와 접속될 수 있다.
기판(330)은 배선층을 포함할 수 있고, 배선층은 후술하는 수신회로 등을 포함할 수 있다.
접촉부(300)는 수신회로(미도시)와 내측 안테나(200) 사이를 연결하여 내측 안테나(200)로부터 전달받은 전력을 수신회로를 통해 부하(미도시)로 전달할 수 있다. 수신회로는 교류전력을 직류전력으로 변환하는 정류회로(미도시) 및 변환된 직류전력에서 리플 성분을 제거하여 부하에 전달하는 평활회로(미도시)를 포함할 수 있다.
도 26 내지 도 27은 내측 안테나(200)와 접촉부(300)가 연결된 상태인 경우, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안테나 어셈블리(1000)의 상세한 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 26는 내측 안테나(200)와 접촉부(300)가 서로 접속되어 있는 상태를 보여준다.
내측 안테나(200)와 접촉부(300) 간의 접속은 솔더에 의해 이루어질 수 있다.
도 27을 참조하면, 내측 안테나(200)의 외측 단자(210)와 접촉부(300)의 제1 연결 단자(311)는 제1 솔더(10)에 의해 연결될 수 있고, 내측 안테나(200)의 내측 단자(220)와 접촉부(300)의 제2 연결 단자(312)는 제2 솔더(20)에 의해 연결될 수 있다. 구체적으로, 내측 안테나(200)의 외측 단자(210)는 제1 솔더(10)의 비아홀을 통해 접촉부(300)의 제1 연결 단자(311)와 연결될 수 있고, 내측 안테나(200)의 내측 단자(220)는 제2 솔더(20)의 비아홀을 통해 접촉부(300)의 제2 연결 단자(312)와 연결될 수 있다.
일 실시 예에서 상기 비아홀은 레이져를 이용하여 형성될 수 있다. 이 때, 레이져는 UV 레이져, CO2 레이져 등이 이용될 수 있다.
도 27을 참조하면, 자성 기판(100) 및 내측 안테나(200)가 접촉부(300)와 접속되어 있는 안테나 어셈블리(1000)의 단면도가 도시되어 있다.
즉, 자성 기판(100)의 패턴 홈(140)에는 내측 안테나(200)의 구성요소인 외측 단자(210), 내측 단자(220), 내측 코일(230)이 배치될 수 있다.
또한, 자성 기판(100) 및 내측 안테나(200)가 접촉부(300)와 접속되어 있는 상태가 도시되어 있다.
내측 코일(230)의 폭(W)과 두께(T), 자성 기판(100)의 두께(T1)은 소정의 값을 갖도록 설계될 수 있다. 일 실시 예에서 내측 코일(230)의 두께는 0.1mm, 자성 기판(100)의 두께는 0.43mm일 수 있으나, 이는 예시에 불과하다. 일 실시 예에서 내측 코일(230)의 두께(T)는 자성 기판(100)의 두께(T1)보다 작을 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안테나 어셈블리(1000)는 자성 기판(100)의 패턴 홈(140)에 내측 안테나(200)가 직접 배치되어 있어, 내측 안테나(200)의 두께만큼 안테나 어셈블리(1000)가 장착된 전자기기의 전체 두께가 감소될 수 있다. 본 발명의 또 다른 실시예를 휴대용 단말기와 같은 안테나 어셈블리(1000)를 장착하고 있는 전자기기에 적용한다면, 슬림화가 요구되고 있는 휴대용 단말기의 전체 두께를 감소시키는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안테나 어셈블리(1000)는 자성 기판(100)의 패턴 홈(140)에 내측 안테나(200)가 배치되어 있어, 기존의 FPCB 상에 코일 패턴을 형성한 경우와 달리, 안테나 어셈블리(1000)가 장착된 전자기기의 전체 사이즈가 감소될 수 있다.
도 28 내지 도 32은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안테나 어셈블리(1000)의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
이하에서는 도 25 내지 도 27의 내용과 결부시켜, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안테나 어셈블리(1000)의 제조 방법을 설명한다.
먼저, 도 28을 참조하면, 자성 기판(100)이 배치된다. 일 실시 예에서 자성 기판(100)은 폴리에틸렌계 고무 위에 센더스트(sendust) 합금계(Al, Fe, SiO2) 금속 분말을 도포하고, 표면에 산화 피막을 형성하여 제조될 수 있다.
다음으로, 도 29을 참조하면, 자성 기판(100)에 내측 안테나(200)를 수용할 수 있는 패턴 홈을 형성하기 위해 금형(1)을 이용하여, 열과 압력을 동시에 가한다. 금형(1)은 내측 안테나(200)의 형상과 같도록 제작될 수 있다. 일 실시 예에서 금형(1)의 재료로는 알루미늄 합금, 구리합금, 주철 등이 사용될 수 있다.
금형(1)에는 무선으로 전력을 수신하기 위한 내측 안테나(200)가 배치될 위치에 대응한 돌출부가 형성될 수 있다.
금형(1)을 이용하여, 열을 가할 시, 자성 기판(100)의 구성요소인 센더스트 합금계 금속 분말의 특성을 고려하여 특정 온도를 갖는 열을 가한다. 일 실시 예에서 자성 기판(100)이 상기 폴리에틸렌계 고무 위에 센더스트(sendust) 합금계 금속 분말을 도포하여 제조된 경우, 금형(1)을 이용하여 열과 압력을 가할 시, 100도 이상 180도 이하의 온도에서 고압으로 압력을 가한 후, 100도 이하의 온도로 냉각시킨 다음, 자성 기판(100)으로부터 금형(1)을 분리한다. 금형(1)을 이용하여, 자성 기판(100)에 압력을 가한 후, 금형(1)을 바로 분리하게 되면, 패턴 홈(140)에 남아있는 열로 인해, 원하고자 하는 패턴 홈(140)이 형성되지 않을 수 있기 때문에, 100도 이하로 냉각 시킨 후, 자성 기판(100)으로부터 금형(1)을 분리시킬 필요가 있다.
만약, 자성 기판(100)으로 센더스트 합금계 금속 분말을 사용하는 경우, 분말의 배열, 밀도 등에 따라 가하는 온도와 압력이 달라질 수 있다. 즉, 분말의 배열이 균일하지 못한 경우에는 더 높은 온도와 압력을 가해야 하며, 분말의 배열이 균일한 경우에는 분말의 배열이 균일하지 못한 경우에 비해 더 낮은 온도 및 압력을 가해도 된다. 또한, 분말의 밀도가 낮은 경우에는 높은 경우에 비해 더 낮은 온도 및 압력을 가해도 된다. 또한, 분말의 성분 즉, 분말을 구성하는 합금에 따라 가해지는 온도 및 압력이 달라질 수도 있다.
이와 같이, 분말의 배열, 밀도, 성분에 따라 가해지는 온도는 달라질 수 있다.
일 실시 예에서 금형(1)을 이용하여, 열과 압력을 가하는 대신, 자성 기판(100)에 내측 안테나(200)를 수용할 수 있는 패턴 홈을 형성하기 위해 레이져를 조사할 수 있다. 패턴 홈은 자외선 영역의 파장을 갖는 레이져 빔을 발사하는 엑시머 레이져(excimer laser)를 사용하여 형성될 수 있다. 상기 엑시머 레이져는 KrF 엑시머 레이져(크립톤 불소, 중심파장 248nm) 또는 ArF 엑시머 레이져(아르곤 불소, 중심파장 193nm) 등이 사용될 수 있다.
다음으로, 도 30를 참조하면, 도 30는 금형(1)을 자성 기판(100)으로부터 분리 시 패턴 홈(140)이 형성된 자성 기판(100)의 상태를 보여준다.
다음으로, 도 31을 참조하면, 도 30의 상태에서 자성 기판(100)에 형성된 패턴 홈(140)에 내측 안테나(200)를 삽입한다. 내측 안테나(200)가 삽입되면, 자성 기판(100)의 패턴 홈(140)는 일정한 도전 패턴이 형성된다.
일 실시 예에서 자성 기판(100)의 패턴 홈(140)에 내측 안테나(200)가 삽입되는 과정은 도금 또는 내측 안테나(200)가 형성하는 도전 패턴을 갖도록 에칭과정을 거친 금속을 삽입하는 방법이 사용될 수 있다.
구체적으로, 도금은 패턴 홈(140)을 금속 물질로 충진하는 공정을 통해 내측 안테나(200)가 형성될 수 있다. 이때, 상기 금속 물질은 Cu, Ag, Sn, Au, Ni 및 Pd 중 선택되는 어느 하나의 물질일 수 있으며, 상기 금속 물질 충진은 무전해 도금, 전해 도금, 스크린 인쇄(Screen Printing), 스퍼터링(Sputtering), 증발법(Ecaporation), 잉크젯팅 및 디스펜싱 중 어느 하나 또는 이들의 조합된 방식을 이용할 수 있다.
다음으로, 도 32을 참조하면, 내측 안테나(200)와 접촉부(300)가 접속되도록 솔더링 작업을 거친다.
즉, 내측 안테나(200)의 외측 단자(210)와 접촉부(300)의 제1 연결 단자(311)를 솔더(10)에 의해 접속시키고, 내측 안테나(200)의 제2 연결단자(200)와 접촉부(300)의 제2 연결 단자(312)를 솔더(20)에 의해 접속시킨다.
이와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안테나 어셈블리(1000)의 제조 방법은 자성 기판(100)에 패턴 홈을 형성하고, 형성된 패턴 홈에 내측 안테나(200)를 배치시킴으로써, 안테나 어셈블리(1000)의 전체 두께를 감소시킬 수 있고, 패턴 홈을 형성하는 과정 및 코일부를 삽입하는 과정 만을 통해 안테나 어셈블리(1000)를 제조할 수 있어, 제조 공정이 단순화되는 효과가 있다.
도 33는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 자성 기판 상면에 코일부를 배치한 경우, 사용 주파수에 따른 코일부의 인덕턴스, 저항, Q값의 변화를 설명하기 위한 도면이고, 도 34은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 자성 기판 내부의 패턴 홈에 코일부를 배치한 경우, 사용 주파수에 따른 내측 안테나(200)의 인덕턴스, 저항, Q값의 변화를 설명하기 위한 도면이다.
내측 안테나(200)의 인덕턴스, 저항 및 Q 값의 관계식은 다음의 [수학식 1]을 통해 표현될 수 있다.
[수학식 1]
Q=w*L/R
[수학식 1]에서 w는 전력 전송 시 사용되는 주파수이고, L은 내측 안테나(200)의 인덕턴스, R은 내측 안테나(200)의 저항을 나타낸다.
[수학식 1]에서 확인할 수 있듯이, 내측 안테나(200)의 인덕턴스는 그 값이 증가할수록 Q값이 높아진다. Q값이 증가하면, 전력 전송 효율이 좋아질 수 있다. 내측 안테나(200)의 저항은 내측 안테나(200) 자체에서 발생하는 전력 손실량을 수치화한 것이며, 그 값이 작을수록 Q 값이 증가한다.
도 33 및 도 34을 참조하면, 사용 주파수가 150kHz 일때를 비교하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 자성 기판(100) 상면에 내측 안테나(200)를 배치한 경우에 비해, 도 34은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 자성 기판(100) 내부의 패턴 홈(140)에 내측 안테나(200)를 배치한 경우, 내측 안테나(200)의 인덕턴스는 약 9986.92um에서 약 10339.34um로 352.42um만큼 증가하였고, 내측 안테나(200)의 저항은 약 0.910옴에서 약 0.853옴으로 0.057옴만큼 감소한 것을 확인할 수 있다. 결국, 인덕턴스의 증가 및 저항의 감소양만큼 Q값이 증가한다.
따라서, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안테나 어셈블리(1000)는 자성 기판(100) 내부의 패턴 홈에 내측 안테나(200)를 배치하여, Q값을 높일 수 있다.
도 35는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 자성 기판 상면에 코일부를 배치한 경우, 자기장의 방사 패턴을 보여주기 위한 H-Field이고, 도 36는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 자성 기판 내부의 패턴 홈에 코일부를 배치한 경우, 자기장의 방사 패턴을 보여주기 위한 H-Field이다.
도 35 및 도 36를 참조하면, 자성 기판(100) 내부의 패턴 홈에 내측 안테나(200)를 배치한 경우가 자성 기판(100) 상면에 코일부를 배치한 경우에 비해, 내측 안테나(200)의 외측에서 자기장이 더 많이 방사됨을 확인할 수 있다. 이는, 자성 기판(100) 내부에 내측 안테나(200)가 함몰된 구조에 의해 외부로 향하는 자기장의 방향을 내측 안테나(200)의 측방으로 변경시키기 때문이다.
또한, 자성 기판(100) 내부의 패턴 홈에 내측 안테나(200)를 배치한 경우가 자성 기판(100) 상면에 내측 안테나(200)를 배치한 경우에 비해, 내측 안테나(200)의 내측에서 자기장이 더 많이 방사됨을 확인할 수 있다. 이 또한, 자성 기판(100) 내부에 내측 안테나(200)가 함몰된 구조에 의해 외부로 향하는 자기장의 방향을 내측 안테나(200)의 측방으로 변경시키기 때문이다.
도 35 및 도 36를 참조하면, 안테나 어셈블리(1000)는 외측 안테나(600)를 더 포함할 수 있다.
외측 안테나(600)는 근거리 무선통신이 가능한 리더기와 통신을 수행할 수 있다. 외측 안테나(600)는 상기 리더기와 정보를 송수신하는 안테나의 역할을 수행한다.
일 실시 예에서 외측 안테나(600)는 내측 안테나(200)의 외곽에 배치될 수 있다. 일 실시 예에서 내측 안테나(200)가 자성 기판(100)의 중앙에 배치된 경우, 외측 안테나(600)는 내측 안테나(200)를 감싸도록 자성 기판(100)의 외곽을 따라 배치될 수 있다. 외측 안테나(600)는 하나의 도선이 복수 번 권선된 사각형의 구조를 가질 수 있으나, 이에 한정될 필요는 없다.
외측 안테나(600)는 내측 안테나(200)처럼 도전 패턴, 도전층을 형성할 수 있다.
외측 안테나(600)에서 사용되는 근거리 통신규격은 다양한 기술이 사용될 수 있으나, NFC(Near Field Communication)을 이용함이 바람직하다.
다음으로, 도 37 내지 도 48을 참조하여 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 안테나 어셈블리에 대해 설명한다.
도 37은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 안테나 어셈블리(1000)의 분해 사시도이고, 도 38은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 안테나 어셈블리(1000)의 사시도이고, 도 39은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 안테나 어셈블리(1000)의 단면도이다.
한편, 도 38은 도 37에 도시된 안테나 어셈블리(1000)의 구성요소를 결합해 놓은 사시도이고, 일부 구성요소가 생략되어 결합한 형태를 갖는다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 안테나 어셈블리(1000)는 휴대용 단말기와 같은 전자기기에 장착될 수 있다.
도 37내지 도 39을 참조하면, 안테나 어셈블리(1000)는 자성기판(100), 내측 안테나(200), 접촉부(300), 외측 안테나(600), 접착층(700), 제1 양면 접착층(710), 제2 양면 접착층(720), 보호 필름(800) 및 박리지층(730)을 포함할 수 있다.
먼저, 도 37을 참조하면, 자성 기판(100)은 송신 측으로부터 전달받는 자기장의 방향을 변경시킬 수 있다.
자성 기판(100)은 송신 측으로부터 내측 안테나(200)가 전달받는 자기장의 방향을 변경시켜 외부에 누출될 수 있는 자기장의 양을 감소시킬 수 있다. 이로 인해, 차폐 효과를 가질 수 있다.
자성 기판(100)은 송신 측으로부터 전달받는 자기장의 방향을 측방으로 변경시켜 내측 안테나(200)에 자기장이 더 집중적으로 전달될 수 있도록 한다.
자성 기판(100)은 송신 측으로부터 내측 안테나(200)가 전달받는 자기장 중 외부로 누출되는 자기장을 흡수하여 열로 방출시킬 수도 있다. 외부에 누출되는 자기장의 양이 감소되면, 인체에 유해한 영향을 미칠 수 있는 상황이 방지될 수 있다.
도 39을 참고하면, 자성 기판(100)은 자성체(110) 및 지지체(120)를 포함할 수 있다.
자성체(110)는 입자 또는 세라믹의 형태를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서 자성체(110)는 스피넬 타입, 헥사 타입, 센다스트 타입, 퍼멀로이 타입의 자성체 중 어느 하나일 수 있다.
지지체(120)는 열경화성 수지 또는 열가소성 수지를 포함할 수 있으며, 자성 기판(100)을 지지하는 역할을 수행한다.
다시 도 37을 설명하면, 자성 기판(100)은 시트(Sheet) 형태로 구성될 수 있으며, 플렉서블(flexible)한 성질을 가질 수 있다.
자성 기판(100)은 일정영역에 수용공간(130)을 가질 수 있다. 수용공간(130)은 접촉부(300)의 형태와 동일한 형태를 가질 수 있고, 접촉부(300)는 상기 수용공간(130)에 배치되어 내측 안테나(200)와 접속될 수 있다.
내측 안테나(200)는 송신 측으로부터 전자기 유도 또는 공진을 이용해 무선으로 전력을 수신할 수 있다. 내측 안테나(200)는 도 12에서 설명한 바와 마찬가지로, 외측 단자(210), 내측 단자(220) 및 내측 코일(230)을 포함할 수 있다. 내측 코일(230)은 도전층 또는 도전패턴으로 형성될 수 있다.
접촉부(300)는 내측 안테나(200)와 수신회로(미도시) 사이를 연결하여 내측 안테나(200)로부터 전달받은 전력을 수신회로를 통해 부하(미도시)로 전달할 수 있다.
접촉부(300)는 배선층을 포함할 수 있고, 배선층은 상기 수신회로를 포함할 수 있다. 상기 수신회로는 내측 안테나(200)로부터 전달받은 전력을 정류하는 정류회로, 노이즈 신호를 제거하는 평활회로 및 무선으로 전력을 수신하기 위한 전반적인 동작을 수행하는 메인 IC칩을 포함할 수 있다.
또한, 상기 수신회로는 외측 안테나(600)로부터 수신한 신호를 근거리 통신 신호 처리부(미도시)에 전달할 수 있다.
접촉부(300)는 자성 기판(100)의 수용공간(130)에 배치되어 내측 안테나(200)와 접속 가능하다. 도 38을 함께 참조하면, 자성 기판(100)의 수용공간(130)에 접촉부(300)가 배치된 것을 확인할 수 있다.
접촉부(300)는 제1 연결 단자(311), 제2 연결 단자(312), 제3 연결 단자(313) 및 제4 연결 단자(314)를 포함할 수 있고, 접촉부(300)의 제1 연결 단자(311)는 내측 안테나(200)의 제1 연결 단자(311)와 접속될 수 있고, 접촉부(300)의 제2 연결 단자(312)는 내측 안테나(200)의 내측 단자(220)와 접속될 수 있고, 접촉부(300)의 제3 연결 단자(313)는 외측 안테나(600)의 내측 단자(610)와 접속될 수 있고, 접촉부(300)의 제4 연결 단자(314)는 외측 안테나(600)의 외측 단자(620)와 접속될 수 있다.
접촉부(300)는 수용공간(130)의 형태와 동일한 형태를 가지고, 수용공간(130)에 배치될 수 있다. 접촉부(300)가 자성기판(100)의 수용공간(130)에 배치됨에 따라 접촉부(300)의 두께만큼 안테나 어셈블리(1000)의 전체두께가 크게 감소될 수 있다. 이로 인해, 안테나 어셈블리(1000)가 장착된 휴대용 단말기와 같은 전자기기의 두께도 크게 감소될 수 있다.
일 실시 예에서 접촉부(300)는 플렉서블한 인쇄회로기판(FPCB: Flexible Printed Circuit) 또는 테잎 부재(TS: Tape Substrate) 또는 리드 프레임(LF: Lead Frame)이 사용될 수 있다. 접촉부(300)로 테잎 부재를 사용하는 경우, 접촉부(300)의 두께가 감소되어 안테나 어셈블리(1000)의 전체 사이즈를 줄일 수 있다.
접촉부(300)로 리드 프레임을 사용하는 경우, 발열, 외부의 습기, 충격 등으로부터, 접촉부(300)에 포함된 배선층이 보호될 수 있고, 대량 생산이 가능한 장점이 있다.
다시 도 37을 설명하면, 외측 안테나(600)는 근거리 무선 통신이 가능한 리더기와 통신을 수행할 수 있다. 외측 안테나(600)는 상기 리더기와 정보를 송수신하는 역할을 수행할 수 있다.
근거리 통신 신호 처리부(미도시)는 접촉부(300)를 통해 외측 안테나(600)에서 수신한 신호를 전달받아 처리할 수 있다.
외측 안테나(600)에서 사용되는 근거리 통신규격은 다양한 기술이 사용될 수 있으나, NFC(Near Field Communication)을 이용함이 바람직하다.
일 실시 예에서 외측 안테나(600)는 내측 안테나(200)의 외곽에 배치될 수 있다. 도 38을 참조하면, 내측 안테나(200)가 자성 기판(100) 상에 배치된 경우, 외측 안테나(600)는 내측 안테나(200)를 감싸도록 자성 기판(100)의 외곽을 따라 배치될 수 있다. 외측 안테나(600)는 하나의 도선이 복수 번 권선된 사각형의 형태를 가질 수 있으나, 이에 한정될 필요는 없다.
다시 도 37을 설명하면, 접착층(미도시)은 보호 필름(800)의 하측에 배치될 수 있고, 보호 필름(800)을 내측 안테나(200) 및 외측 안테나(600)에 부착시킬 수 있다. 이에 대해서는, 후술한다.
제1 양면 접착층(710)은 내측 안테나(200), 외측 안테나(600)와 자성 기판(100) 사이에 배치되어, 내측 안테나(200)와 자성 기판(100)을 부착시킬 수 있다. 이에 대해서는 후술한다. 제1 양면 접착층(710)에는 자성 기판(100)과 마찬가지로 접촉부(300)의 형태와 동일한 형태의 수용 공간이 마련될 수 있다.
도 39을 참조하면, 제2 양면 접착층(720)은 보호 필름(800)과 박리지층(730)을 부착시킬 수 있다. 이에 대해서는 후술한다.
내측 안테나(200)는 자성기판(100) 상에 배치될 수 있고, 스파이럴 타입의 구조를 가질 수 있으나, 이에 한정될 필요는 없다.
다음으로, 도 40 내지 도 48을 참조하여, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 안테나 어셈블리(1000)의 제조 방법을 설명한다.
공정이 시작되면, 도 40와 같이, 도전체(201), 접착층(700), 보호 필름(800)을 준비한다.
일 실시 예에서 도전체(201)는 구리를 포함하는 합금으로 형성될 수 있으며, 구리는 압연박, 전해박 형태가 사용될 수 있다. 도전체(201)는 요구되는 제품의 사양에 따라 다양한 두께를 가질 수 있다. 일 실시 예에서 도전체(201)의 두께는 100um일 수 있으나, 이는 예시에 불과하다.
접착층(700)은 도전체(201)와 보호 필름(800)의 접착력을 강화시키기 위한 것으로, 열경화성 수지가 사용될 수 있으나, 이에 한정될 필요는 없다. 바람직하게, 접착층(700)의 두께는 17um일 수 있으나, 이는 예시에 불과하다.
보호 필름(800)은 도전체(201)가 일정한 도전 패턴을 형성하는 공정에서 도전체(201)를 보호하는 역할을 수행한다. 구체적으로, 보호 필름(800)은 후술할 에칭 공정에서 도전체(201)를 지지하여 일정한 도전 패턴을 형성하도록 도전체(201)를 보호할 수 있다.
일 실시 예에서 보호 필름(800)은 폴리이미드 필름(PI Flim: Polyimide Film)이 사용될 수 있으나, 이에 한정될 필요는 없다.
다음으로, 도 41과 같이, 도전체(201)와 보호 필름(800)은 접착층(700)을 통해 부착될 수 있다. 상기 부착은 라미네이팅(laminating) 공정이 이용될 수 있다. 라미네이팅(laminating) 공정은 소정의 열과 압력을 가하여 서로 다른 재료의 물질을 접착시키는 공정이다.
다음으로, 도 42과 같이, 도전체(201)의 상면에 감광성 필름(900)을 부착한다. 감광성 필름은 도전체(201)를 에칭하여 일정한 도전 패턴을 형성하기 위한 것으로, UV 노광 타입 또는 LDI 노광 타입의 필름이 사용될 수 있다. 또 다른 실시 예에서 도전체(201)의 상면에는 감광성 필름(900) 대신 감광성 도포액이 도포될 수도 있다.
다음으로, 도 43와 같이, 감광성 필름(900)을 노광하고, 현상하여 마스크 패턴(910)을 형성한다.
마스크 패턴(910)은 상기 노광 및 현상 공정을 통해 일정한 도전 패턴이 형성될 위치의 상면에 형성될 수 있다.
노광은 도전 패턴이 형성될 부분과 형성되지 않을 부분을 구분하여 감광성 필름(900)에 빛을 조사하는 것을 의미한다. 즉, 노광은 도전 패턴이 형성되지 않을 부분에 빛을 조사하는 공정이다. 현상은 노광에 의해 빛이 조사된 부분을 제거하는 공정을 의미한다.
상기 노광 및 현상 공정에 의해 내측 안테나(200) 및 외측 안테나(600)가 형성될 부분에 마스크 패턴(910)이 형성될 수 있다. 마스크 패턴(910)에 의해 노출되는 도전체(201) 부분이 식각될 수 있다.
다음으로, 도 44과 같이, 에칭(Etching) 공정을 통해 마스크 패턴(910)이 형성되지 않은 홈 부분이 식각될 수 있다. 에칭은 마스크 패턴(910)이 형성되지 않는 부분에 위치한 도전체(201)와 화학 반응하는 물질을 이용하여 마스크 패턴(910)이 형성되지 않는 부분에 위치한 도전체(201)를 부식시켜 없애는 공정을 의미한다. 일 실시 예에서 도전체(201)는 습식 또는 건식 식각에 의해 패터닝 될 수 있다.
다음으로 도 45와 같이, 마스크 패턴(910)을 제거하면, 내측 안테나(200)의 외측 단자(210) 및 내측 단자(220), 외측 안테나(600)의 내측 단자(610) 및 외측 단자(620), 일정한 도전 패턴을 갖는 내측 코일(230) 및 일정한 도전 패턴을 갖는 외측 안테나(600)가 형성될 수 있다.
다음으로, 도 46과 같이, 내측 안테나(200) 및 외측 안테나(600)가 접촉부(300)에 접속되도록 솔더링(soldering) 공정을 거친다. 일 실시 예에서 솔더링 공정은 reflow 공정이 사용될 수 있으나, 이에 한정될 필요는 없다. reflow 공정은 고원의 열원을 가하여 솔더 크림을 용융하여 내측 코일(230) 및 외측 안테나(600)와 접촉부(300)간의 전기적 접속을 안정되게 접합하는 공정이다.
내측 안테나(200)의 외측 단자(210)는 접촉부(300)의 제1 연결 단자(311)와 솔더(30)에 의해 접속될 수 있고, 내측 안테나(200)의 내측 단자(220)는 접촉부(300)의 제2 연결 단자(312)와 솔더(30)에 의해 접속될 수 있고, 외측 안테나(600)의 내측 단자(610)는 접촉부(300)의 제3 연결 단자(313)와 솔더(30)에 의해 접속될 수 있고, 외측 안테나(600)의 외측 단자(620)는 접촉부(300)의 제4 연결 단자(314)와 솔더(30)에 의해 접속될 수 있다.
다음으로, 도 47과 같이, 자성기판(100)은 접촉부(300)가 차지하는 면적 이외의 부분에 위치한 도전 패턴 즉, 내측 코일(230) 및 외측 안테나(600)의 상면에 적층될 수 있다.
이 전에, 접촉부(300)에 대응하는 수용공간을 갖는 자성기판(100)을 획득할 수 있다. 자성기판(100)의 수용공간은 접촉부(300)의 형태에 일치하도록 형성될 수 있다.
접촉부(300)는 도 37에서 설명한 것과 같이, 접촉부(300)가 자성기판(100)의 수용공간(130)에 배치됨에 따라 접촉부(300)의 두께만큼 안테나 어셈블리(1000)의 전체두께가 크게 감소될 수 있다. 이로 인해, 안테나 어셈블리(1000)가 장착된 휴대용 단말기와 같은 전자기기의 두께도 크게 감소될 수 있다.
이 때, 내측 코일(230) 및 외측 안테나(600)와 자성기판(100)은 제1 양면 접착층(710)에 의해 부착될 수 있다. 일 실시 예에서 자성기판(100)의 두께는 100um 내지 800um의 범위를 가질 수 있으나, 이에 한정될 필요는 없다. 일 실시 예에서 제1 양면 접착층(710)의 두께는 10um 내지 50um의 범위를 가질 수 있으나, 이에 한정될 필요는 없다.
다음으로, 도 48과 같이, 박리지층(730)은 제2 양면 접착층(720)을 통해 보호 필름(800)의 일 측에 부착될 수 있다. 박리지층(730)은 제2 양면 접착층(720)을 보호하기 위해 부착된 종이층으로, 휴대용 단말기와 같은 전자기기의 케이스에 부착시 제거될 수 있다.
도 49는 본 발명의 실시예에 따른 안테나 어셈블리의 제조 방법의 흐름도이다.
특히, 도 49는 도 1 내지 도 11에 따른 안테나 어셈블리의 제조 방법에 관한 것이다.
도 49를 참고하면, 기판(400)이 형성된다(S101).
다음으로 기판(400)의 상면에 직접 도전판(81)이 적층된다(S103). 이때, 도전판(81)은 동판일 수 있다.
일 실시 예에서는 자성 기판(100)의 상면에 접착층이 적층된 후, 도전판(81)이 접착층 위에 적층될 수도 있다.
또 다른 실시 예에서 도전판(81)를 소정의 온도에서 가열하고, 그 후 소정의 압력을 가하는 라미네이팅(laminating) 공정이 사용될 수 있다. 라미네이팅(laminating) 공정이란, 열과 압력을 이용하여 서로 다른 종류의 금속박, 종이 등을 접착시키는 공정을 의미한다.
다음으로, 도전판(81)의 상면에 마스크(83)가 부착된다(S105). 마스크(83)의 모양은 내측 안테나(200)의 모양과 외측 안테나(600)의 모양을 포함하는 모양일 수 있다.
다음으로, 마스크(83)가 부착된 도전판(81)이 적층된 기판(400)을 에칭 용액에 넣으면(S107), 마스크(83)가 부착되지 않은 부분이 식각되어, 도전판(81)는 마스크(83) 모양의 패턴을 형성한다. 다음은 식각에 의해 형성되는 도전 패턴의 단면을 도 50과 도 51을 참고하여 설명한다.
도 50과 도 51은 본 발명의 실시예에 따른 식각에 의해 형성되는 도전 패턴의 단면을 보여준다.
특히, 도 50의 (A)는 본 발명의 실시예에 따른 부족 식각(under-etching)에 의해 형성되는 도전 패턴의 단면을 보여주고, 도 50의 (A)는 본 발명의 실시예에 따른 과 식각(over-etching)에 의해 형성되는 도전 패턴의 단면을 보여주며, 도 50의 (A)는 본 발명의 실시예에 따른 정 식각(fine etching)에 의해 형성되는 도전 패턴의 단면을 보여준다.
도 50과 도 51을 참고하면, 코일 패턴에 해당하는 내측 코일(230)의 단면은 복수의 내부 각(inner angle)을 가지는 다각형으로 단순화될 수 있다. 이때, 단순화는 단면의 변들(sides) 내의 비교적 작은 요철이나 둥근 모서리의 평균화를 의미한다. 코일 패턴에 해당하는 내측 코일(230)의 단면은 사각형, 구체적으로 사다리꼴일 수 있다.
코일 패턴에 해당하는 외측 코일(630)의 단면은 복수의 내부 각(inner angle)을 가지는 다각형으로 단순화될 수 있다. 코일 패턴에 해당하는 외측 코일(630)의 단면은 사각형, 구체적으로 사다리꼴일 수 있다.
이하에서는 특히 내측 코일(230)의 단면은 사각형이고, 외측 코일(630)의 단면은 사각형인 경우를 설명한다.
내측 코일(230)의 단면은 좌상측 내부 각(A1), 우상측 내부 각(A2), 좌하측 내부 각(A3), 우하측 내부 각(A4)을 가진다.
외측 코일(630)의 단면은 좌상측 내부 각(A5), 우상측 내부 각(A6), 좌하측 내부 각(A7), 우하측 내부 각(A8)을 가진다.
실시예에서, 내측 코일(230)과 외측 코일(630)이 동일한 도전판(81)으로부터 형성되므로, 내측 코일(230)은 두께와 외측 코일(630)은 두께는 동일할 수 있다. 또, 내측 코일(230)이 위치하는 레이어와 외측 코일(630)이 위치하는 레이어는 동일할 수 있다. 기판(400)의 상면과 내측 코일(230)의 상면은 평행하고, 기판의 상면(400)과 외측 코일(630)의 상면은 평행할 수 있다. 기판(400)의 상면으로부터 내측 코일(230)의 상면까지의 높이(Hp1)는 기판(400)의 상면으로부터 외측 코일(630)의 상면까지의 높이(Hp2)와 동일할 수 있다.
실시예에서, 코일 패턴의 저항 성분을 줄여 Q 값을 높이기 위하여, 코일 패턴에 해당하는 내측 코일(230)과 외측 코일(630)의 두께는 일반적인 도선 패턴보다 큰 80um 이상일 수 있다. 코일 패턴의 저항 성분을 줄여 Q 값을 더욱 높이기 위하여, 코일 패턴에 해당하는 내측 코일(230)과 외측 코일(630)의 두께는 100um 이상일 수 있다.
실시예에서, 내측 코일(230)과 외측 코일(630)이 동일한 도전판(81)으로부터 동일한 에칭 공정을 통해 형성되므로,
내측 코일(230)의 단면의 좌상측 내부 각(A1)은 외측 코일(630)의 단면의 좌상측 내부 각(A5)과 동일할 수 있다. 내측 코일(230)의 단면의 우상측 내부 각(A2)은 외측 코일(630)의 단면의 우상측 내부 각(A6)과 동일할 수 있다. 내측 코일(230)의 단면의 좌하측 내부 각(A3)은 외측 코일(630)의 단면의 좌하측 내부 각(A7)과 동일할 수 있다. 내측 코일(230)의 단면의 우하측 내부 각(A4)은 외측 코일(630)의 단면의 우하측 내부 각(A8)과 동일할 수 있다.
내측 코일(230)의 단면의 좌상측 내부 각(A1)은 내측 코일(230)의 단면의 우상측 내부 각(A2)과 동일할 수 있다. 내측 코일(230)의 단면의 좌하측 내부 각(A3)은 내측 코일(230)의 단면의 우하측 내부 각(A4)과 동일할 수 있다. 외측 코일(630)의 단면의 좌상측 내부 각(A5)은 외측 코일(630)의 단면의 우상측 내부 각(A6)과 동일할 수 있다. 외측 코일(630)의 단면의 좌하측 내부 각(A7)은 외측 코일(630)의 단면의 우하측 내부 각(A8)과 동일할 수 있다.
정 에칭(fine etching)이 된다면, 내측 코일(230)의 단면의 좌상측 내부 각(A1), 우상측 내부 각(A2), 좌하측 내부 각(A3), 우하측 내부 각(A4)은 실질적으로 90도에 해당할 수 있다. 또, 정 에칭(fine etching)이 된다면, 외측 코일(630)의 단면의 좌상측 내부 각(A5), 우상측 내부 각(A6), 좌하측 내부 각(A7), 우하측 내부 각(A8)은 실질적으로 90도에 해당할 수 있다.
부족 에칭(under-etching)이 된다면, 내측 코일(230)의 단면의 좌상측 내부 각(A1)은 내측 코일(230)의 단면의 우상측 내부 각(A2)보다 크다. 내측 코일(230)의 단면의 좌하측 내부 각(A3)은 내측 코일(230)의 단면의 우하측 내부 각(A4)보다 크다. 외측 코일(630)의 단면의 좌상측 내부 각(A5)은 외측 코일(630)의 단면의 우상측 내부 각(A6) 보다 크다. 외측 코일(630)의 단면의 좌하측 내부 각(A7)은 외측 코일(630)의 단면의 우하측 내부 각(A8) 보다 크다.
과 에칭(over-etching)이 된다면, 내측 코일(230)의 단면의 좌상측 내부 각(A1)은 내측 코일(230)의 단면의 우상측 내부 각(A2)보다 작다. 내측 코일(230)의 단면의 좌하측 내부 각(A3)은 내측 코일(230)의 단면의 우하측 내부 각(A4)보다 작다. 외측 코일(630)의 단면의 좌상측 내부 각(A5)은 외측 코일(630)의 단면의 우상측 내부 각(A6)보다 작다. 외측 코일(630)의 단면의 좌하측 내부 각(A7)은 외측 코일(630)의 단면의 우하측 내부 각(A8)보다 작다.
정 에칭(fine etching)된 안테나의 Q 값은 부족 에칭(under-etching)된 안테나나 과 에칭(over-etching)된 안테나의 Q 값보다 크므로, 정 에칭(fine etching)된 안테나의 성능이 부족 에칭(under-etching)된 안테나나 과 에칭(over-etching)된 안테나의 성능보다 낫다. 따라서, 부족 에칭이나 과 에칭된 안테나 패턴의 단면의 4개의 내부 각의 각도들 중에서 최대값을 95도 이하가 되도록 하고, 4개의 내부 각의 각도들 중에서 최소값을 85도 이상이 되도록 하면, 안테나 패턴의 성능 향상을 기대할 수 있다.
다시 도 49를 설명한다.
그 후, 마스크(83)를 제거하면(S109), 안테나 어셈블리(1000)의 내측 안테나(200)와 외측 안테나(600)가 형성된다.
한편, 접촉부(300)가 형성된다(S111).
일 실시예에서, 기판(400)과 접촉부(300)의 기판(330)이 일체로 형성되는 경우에, 상술한 단계(S103, S105, S107, S111)에 의해 안테나 어셈블리(1000)의 내측 안테나(200)와 외측 안테나(600), 그리고 접촉부(300)의 패턴들이 동시에 형성될 수 있다.
또 다른 실시예에서, 기판(400)과 접촉부(300)의 기판(330)이 분리되어 형성되는 경우에, 접촉부(300)의 패턴들은 안테나 어셈블리(1000)의 내측 안테나(200)와 외측 안테나(600)의 형성 공정과는 별도의 공정에 의해 형성될 수 있다.
이후, 연결부(500)가 형성된다(S113). 다양한 실시예에 따른 연결부(500)의 형성 방법에 관하여는 후술한다.
접촉부(300)와 연결부(500)가 형성된 기판(400)의 상부에 접착층(700)이 형성된다(S115).
접착층(700)의 상부에 자성 기판(100)이 형성된다(S117).
다음은 접착층(700)에 의해 이격되는 자성 기판(100)과 안테나 패턴들 사이의 거리에 대해 도 50과 도 51을 참고하여 설명한다.
도 50과 도 51을 참고하면, 내부 안테나(200)의 내부 코일(230)은 선폭(W1), 선간 간격(S1)을 가지며, 내부 코일(230)은 접착층(700)에 의해 자성 기판(100)과 이격 거리(Ha1)만큼 이격된다. 외부 안테나(600)의 외부 코일(630)은 선폭(W2), 선간 간격(S2)을 가지며, 외부 코일(630)은 접착층(700)에 의해 자성 기판(100)과 이격 거리(Ha2)만큼 이격된다. 내부 코일(230)을 자성 기판(100)과 이격하기 위하여 사용되는 접착층과 외부 코일(630)을 자성 기판(100)과 이격하기 위하여 사용되는 접착층이 동일하므로, 이격 거리(Ha1)는 이격 거리(Ha2)와 동일할 수 있다.
표 1은 외부 안테나(600)가 NFC 안테나이고, 외부 안테나(600)의 선폭(W2)가 400um이고, 외부 안테나(600)의 선간 간격(S2)가 200um인 경우에, 접착층(700)에 의해 이격되는 자성 기판(100)과 외부 안테나(600) 사이의 거리(Ha2)에 따른 외부 안테나(600)의 NFC 통신 성능을 EMVCo Load modulation 테스트의 결과로서 보여준다.
표 1에서, (x,y,z)는 테스트 장비와 안테나 어셈블리(1000) 사이의 상대적 위치 관계를 나타낸다. 특히, (x,y,z)에서 x 값은 테스트 장비와 안테나 어셈블리(1000) 사이의 거리를 나타낸다.
또, 표 1에서, A < X < B는 테스트의 통과를 위한 성능 값의 범위를 나타낸다. 예컨데, 상대적 위치 관계 (0,0,0)에서, 테스트 통과를 위하여는 안테나의 성능 값이 8.8mV보다는 커야하고, 80mV보다는 작아야 한다. 이격 거리(Ha2)가 30um일 때, 공진 주파수는 15.79 MHz가 되며, 외부 안테나(600)의 안테나 성능은 29.15mv이므로, 400um의 선폭, 200um의 선간 간격, 30um의 이격 거리를 가지는 외부 안테나(600)는 적합한 것으로 결론내릴 수 있다.
그러나, 상대적 위치 관계 (3,0,0)에서, 테스트 통과를 위하여는 안테나의 성능 값이 4.0mV보다는 커야하고, 80mV보다는 작아야 한다. 이격 거리(Ha2)가 30um일 때, 공진 주파수는 15.79 MHz가 되며, 외부 안테나(600)의 안테나 성능은 3.8mv이므로, 400um의 선폭, 200um의 선간 간격, 30um의 이격 거리를 가지는 외부 안테나(600)는 적합하지 않은 것으로 결론내릴 수 있다.
표 2는 외부 안테나(600)가 NFC 안테나이고, 외부 안테나(600)의 선폭(W2)가 500um이고, 외부 안테나(600)의 선간 간격(S2)가 500um인 경우에, 접착층(700)에 의해 이격되는 자성 기판(100)과 외부 안테나(600) 사이의 거리(Ha2)에 따른 외부 안테나(600)의 NFC 통신 성능을 EMVCo Load modulation 테스트의 결과로서 보여준다.
표 1과 표 2에서 알 수 있듯이, 선폭의 증가와 선간 간격의 증가는 저항 성분의 감소로 이어지므로, Q값의 증가로 이어지고, 외부 안테나(600)의 성능은 향상될 수 있다.
특히, 표 1과 표 2로부터, 외부 안테나(600)의 선폭이 400um보다 작고, 외부 안테나(600)의 선간 간격 200um보다 작으면, 외부 안테나(600)의 성능은 이격 거리(Ha2)에 의한 영향을 많이 받음을 알 수 있다. 외부 안테나(600)의 선폭이 400um보다 작고, 외부 안테나(600)의 선간 간격 200um보다 작은 경우에, 마진을 고려하면, 이격 거리(Ha2)는 35um 이상인 것이 좋음을 알 수 있다.
이처럼, 일반적인 접착층의 두께인 10um 이상의 두께를 가지는 접착층(700)을 사용하므로써, 외부 안테나(600)의 성능 향상을 기대할 수 있다.
표 3은 외부 안테나(600)가 NFC 안테나이고, 외부 안테나(600)의 선폭(W2)가 400um이고, 외부 안테나(600)의 선간 간격(S2)가 200um이고, 테스트 장비와 안테나 어셈블리(1000) 사이의 상대적 위치 관계가 (3,0,0)인 경우에, 접착층(700)에 의해 이격되는 자성 기판(100)과 외부 안테나(600) 사이의 거리(Ha2)에 따른 외부 안테나(600)의 NFC 통신 성능을 EMVCo Load modulation 테스트의 결과로서 보여준다.
표 3으로부터, 선폭(W2)이 400um이고, 선간 간격(S2)이 200um인 경우에, 이격 거리(Ha2)가 30um보다 작으면, 외부 안테나(600)의 EMVCo Load modulation 테스트는 통과되지 못함을 알 수 있다. 따라서, 이격 거리(Ha2)는 30um보다 큰 것이 좋을 수 있다.
선폭(W2)이 400um이고, 선간 간격(S2)이 200um인 경우에, 이격 거리(Ha2)가 70um보다 크면, 외부 안테나(600)의 EMVCo Load modulation 테스트는 통과되지 못함을 알 수 있다. 따라서, 이격 거리(Ha2)는 70um보다 작은 것이 좋을 수 있다.
선폭(W2)이 400um이고, 선간 간격(S2)이 200um인 경우에, 이격 거리(Ha2)가 40um보다 크고, 60um보다 작으면, 외부 안테나(600)의 EMVCo Load modulation 테스트는 통과됨을 알 수 있다. 따라서, 이격 거리(Ha2)는 40um보다 크고, 60um보다 작은 것이 좋을 수 있다.
표 4는 외부 안테나(600)가 NFC 안테나이고, 외부 안테나(600)의 선폭(W2)가 500um이고, 외부 안테나(600)의 선간 간격(S2)가 500um이고, 테스트 장비와 안테나 어셈블리(1000) 사이의 상대적 위치 관계가 (3,0,0)인 경우에, 접착층(700)에 의해 이격되는 자성 기판(100)과 외부 안테나(600) 사이의 거리(Ha2)에 따른 외부 안테나(600)의 NFC 통신 성능을 EMVCo Load modulation 테스트의 결과로서 보여준다.
선폭(W2)이 500um이고, 선간 간격(S2)이 500um인 경우에, 이격 거리(Ha2)가 20um보다 작으면, 외부 안테나(600)의 EMVCo Load modulation 테스트는 통과되지 못함을 알 수 있다. 따라서, 이격 거리(Ha2)는 20um보다 큰 것이 좋을 수 있다.
선폭(W2)이 500um이고, 선간 간격(S2)이 500um인 경우에, 이격 거리(Ha2)가 70um보다 크면, 외부 안테나(600)의 EMVCo Load modulation 테스트는 통과되지 못함을 알 수 있다. 따라서, 이격 거리(Ha2)는 70um보다 작은 것이 좋을 수 있다.
선폭(W2)이 500um이고, 선간 간격(S2)이 500um인 경우에, 이격 거리(Ha2)가30um보다 크고, 60um보다 작으면, 외부 안테나(600)의 EMVCo Load modulation 테스트는 통과됨을 알 수 있다. 따라서, 이격 거리(Ha2)는 30um보다 크고, 60um보다 작은 것이 좋을 수 있다.
표 3과 표 4로부터, 이격 거리(Ha2)가 35um보다 크고 65um보다 작으면, 위의 두 번의 테스트는 모두 통과됨을 알 수 있다. 이는 이격 거리(Ha2)가 35um보다 크고 65um보다 작은 경우에 공진 주파수를 목표 주파수인 16.2 내지 16.3MHz의 범위 내로 두는 것이 용이함을 의미한다. 즉, 이는, 이격 거리(Ha2)가 소정의 값보다 작으면, 임피던스 매칭이 용이하지 않음을 의미한다.
도 53은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 어셈블리의 연결부(500)의 제조 방법의 흐름도이다.
특히, 도 53은 도 4와 도 5에 따른 안테나 어셈블리의 연결부(500)의 제조 방법에 관한 것이다.
먼저, 내측 안테나(200)와 외측 안테나(600)가 형성된 기판(400)의 상부에 절연층(531)이 형성된다(S301).
절연층(531)은 내측 안테나(200)의 외측 단자(210)의 일부를 덮지 않고, 제1 서브 연결부(501)에 해당하는 전도성 브릿지(520)가 내측 코일(230)과 만나는 부분을 덮고, 제1 서브 연결부(501)에 해당하는 전도성 브릿지(520)가 외측 코일(630)과 만나는 부분을 덮을 수 있도록 하는 형상을 가질 수 있다.
또, 절연층(531)은 내측 안테나(200)의 내측 단자(220)의 일부를 덮지 않고, 제2 서브 연결부(502)에 해당하는 전도성 브릿지(520)가 내측 코일(230)과 만나는 부분을 덮고, 제2 서브 연결부(502)에 해당하는 전도성 브릿지(520)가 외측 코일(630)과 만나는 부분을 덮을 수 있도록 하는 형상을 가질 수 있다.
절연층(531)은 외측 안테나(600)의 내측 단자(610)의 일부를 덮지 않고, 제3 서브 연결부(503)에 해당하는 전도성 브릿지(520)가 내측 코일(230)과 만나는 부분을 덮고, 제3 서브 연결부(503)에 해당하는 전도성 브릿지(520)가 외측 코일(630)과 만나는 부분을 덮을 수 있도록 하는 형상을 가질 수 있다.
절연층(531)은 외측 안테나(600)의 외측 단자(620)의 일부를 덮지 않고, 제4 서브 연결부(504)에 해당하는 전도성 브릿지(520)가 내측 코일(230)과 만나는 부분을 덮고, 제4 서브 연결부(504)에 해당하는 전도성 브릿지(520)가 외측 코일(630)과 만나는 부분을 덮을 수 있도록 하는 형상을 가질 수 있다.
일 실시예에서, 절연층(531)은 절연 시트일 수 있다. 이 절연 시트는 접착층 또는 라미네이팅 공정에 의해 내측 안테나(200)와 외측 안테나(600)가 형성된 기판(400)의 상부에 부착될 수 있다.
또 다른 실시예에서, 절연층(531)은 도포 후 건조된 절연 잉크일 수 있다. 이 경우, 내측 안테나(200)와 외측 안테나(600)가 형성된 기판(400)의 상부에 절연층(531)의 형성을 위한 마스크가 부착된다. 여기서, 절연층(531)의 형성을 위한 마스크는 내측 안테나(200)의 내측 단자(220), 내측 안테나(200)의 외측 단자(210), 외측 안테나(600)의 내측 단자(610)의 적어도 일부를 덮고, 제1 서브 연결부(501)에 해당하는 전도성 브릿지(520)가 형성되는 부분을 덮지 않고, 제2 서브 연결부(502)에 해당하는 전도성 브릿지(520)가 형성되는 부분을 덮지 않고, 제3 서브 연결부(503)에 해당하는 전도성 브릿지(520)가 형성되는 부분을 덮지 않도록 하는 모양을 가진다. 제4 서브 연결부(504) 또한 전도성 브릿지(520)에 해당한다면, 절연층(531)의 형성을 위한 마스크는 외측 안테나(600)의 외측 단자(620)의 적어도 일부를 덮고 제4 서브 연결부(504)에 해당하는 전도성 브릿지(520)가 형성되는 부분을 덮지 않도록 하는 모양을 가질 수 있다. 절연층(531)의 형성을 위한 마스크가 부착된 기판(400)의 상부에 절연 잉크를 도포하고, 건조한 후, 해당 마스크를 제거하면, 절연 잉크에 의한 절연층(531)이 형성될 수 있다.
이후, 절연층(531)이 형성된 기판(400)의 상부에 전도성 브릿지(520)의 형성을 위한 마스크가 부착된다(S303). 전도성 브릿지(520)의 형성을 위한 마스크는 제1 서브 연결부(501)에 해당하는 전도성 브릿지(520)가 형성되는 부분, 제2 서브 연결부(502)에 해당하는 전도성 브릿지(520)가 형성되는 부분, 제3 서브 연결부(503)에 해당하는 전도성 브릿지(520)가 형성되는 부분, 제4 서브 연결부(504)에 해당하는 전도성 브릿지(520)가 형성되는 부분을 덮지 않고, 이들의 주변의 부분을 덮을 수 있다.
전도성 브릿지(520)의 형성을 위한 마스크가 부착된 기판(400) 상부에 전도성 페이스트가 소정의 횟수만큼 인쇄되어(S305), 제1 서브 브릿지(521)가 형성된다.
아래 표는 전도성 페이스트의 인쇄 횟수에 따른 전도성 브릿지의 성능을 보여준다.
| 인쇄 횟수 | L (uH) | R (옴) | Q | DCR (옴) |
| 1 | 7.607 | 1.699 | 2.833 | 1.717 |
| 3 | 7.608 | 1.291 | 3.706 | 1.320 |
| 5 | 7.588 | 1.245 | 4.102 | 1.250 |
| 6 | 7.613 | 1.153 | 4.277 | 1.067 |
도 54은 본 발명의 실시예에 따른 전도성 페이스트의 인쇄 횟수에 따른 전도성 브릿지의 성능을 보여주는 그래프이다.
도 54에서 보여지는 바와 같이, 전도성 페이스트의 인쇄 횟수가 증가할수록, 전도성 브릿지의 저항값은 감소하고, Q 값은 증가한다.
특히, 도 54에서 보여지는 바와 같이, 전도성 페이스트의 인쇄 횟수가 3회보다 적은 경우, 전도성 페이스트의 인쇄 횟수 증가에 따른 저항 값의 감소 또는 Q 값의 증가는 급격하다. 전도성 페이스트의 인쇄 횟수가 3회보다 큰 경우, 전도성 페이스트의 인쇄 횟수 증가에 따른 저항 값의 감소 또는 Q 값의 증가는 완만하다.
안테나 어셈블리 내의 안테나들의 성능 향상을 위하여, 전도성 브릿지는 3회 이상의 전도성 페이스트의 인쇄에 해당하는 두께를 가질 수 있다.
특히, 전도성 페이스트의 인쇄 횟수의 증가는 안테나 어셈블리(1000)의 제조 공정의 복잡도의 증가를 의미하므로, 전도성 브릿지는 3회의 전도성 페이스트의 인쇄에 해당하는 두께를 가질 수 있다.
더더욱, 전도성 브릿지가 도금에 의해 형성되는 제2 서브 브릿지(522)를 포함하는 경우에는, 이 제2 서브 브릿지(522)에 의한 추가적인 저항 값 감소가 기대되므로, 전도성 브릿지는 1회 이상의 전도성 페이스트의 인쇄에 해당하는 두께를 가질 수 있다.
제1 서브 브릿지(521)의 상부를 도금하여, 제2 서브 브릿지(522)가 형성된다(S307). 이때, 제1 서브 브릿지(521)의 상부는 구리로 도금될 수 있다.
도 55는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안테나 어셈블리의 연결부(500)의 제조 방법의 흐름도이다.
특히, 도 55는 도 6 내지 도 8에 따른 안테나 어셈블리의 연결부(500)의 제조 방법에 관한 것이다.
먼저, 기판(400) 내에서 내측 안테나(200)의 외측 단자(210)의 하부, 내측 안테나(200)의 내측 단자(220)의 하부, 외측 안테나(600)의 내측 단자(610)의 하부, 외측 안테나(600)의 외측 단자(620)의 하부에 각각 비아 홀(533)이 형성된다(S501).
비아홀(533)이 형성된 기판(400)의 하부에 전도성 브릿지(520)의 형성을 위한 마스크가 부착된다(S503). 전도성 브릿지(520)의 형성을 위한 마스크는 제1 서브 연결부(501)에 해당하는 전도성 브릿지(520)가 형성되는 부분, 제2 서브 연결부(502)에 해당하는 전도성 브릿지(520)가 형성되는 부분, 제3 서브 연결부(503)에 해당하는 전도성 브릿지(520)가 형성되는 부분, 제4 서브 연결부(504)에 해당하는 전도성 브릿지(520)가 형성되는 부분을 덮지 않고, 이들의 주변의 부분을 덮을 수 있다.
전도성 브릿지(520)의 형성을 위한 마스크가 부착된 기판(400) 상부에 전도성 페이스트가 소정의 횟수만큼 인쇄되어(S305), 제1 서브 브릿지(521)가 형성된다. 전도성 페이스트의 인쇄 횟수에 따른 전도성 브릿지의 성능은 앞서 설명한 바와 같다.
제1 서브 브릿지(521)의 하부를 도금하여(S507), 제2 서브 브릿지(522)가 형성된다. 이때, 제1 서브 브릿지(521)의 하부는 구리로 도금될 수 있다.
도 56는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안테나 어셈블리의 연결부(500)의 제조 방법의 흐름도이다.
특히, 도 56은 도 9 내지 도 11에 따른 안테나 어셈블리의 연결부(500)의 제조 방법에 관한 것이다.
기판(400) 내에서 연결 단자들(311, 312, 313)의 하부에 비아홀이 형성된다(S701).
확장 패턴들(541, 542, 543)의 단자의 상부에 비아홀이 형성된다(S703).
절취선들(411, 412, 413)에 따라 기판(400)이 절취되어 서브 기판들(551, 552, 553)이 각각 형성된다(S705).
접는 선들(421, 422, 423)에 따라 서브 기판들(551, 552, 553)이 접혀 기판(400)의 하부와 서브 기판들(551, 552, 553)의 상부가 접촉한다(S707).
연결 단자들(311, 312, 313)의 하부의 비아홀과 확장 패턴들(541, 542, 543)의 단자들의 상부의 비아홀에 의해 연결 단자들(311, 312, 313)과 확장 패턴들(541, 542, 543)의 단자들이 각각 전기적으로 연결된다(S709). 연결 단자들(311, 312, 313)과 확장 패턴들(541, 542, 543)의 단자들은 비아홀(533)에서 제공되는 전도성 비아의 열압착, 그 전도성 비아 주변에 제공되는 전도성 물질에 의해 전기적으로 연결될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해 되어서는 안될 것이다.
Claims (13)
- 기판;
상기 기판 상에 형성되는 무선 충전 안테나 패턴을 포함하고,
상기 무선 충전 안테나 패턴의 단면은 복수의 내부 각을 가지는
안테나 어셈블리. - 제1항에 있어서,
상기 기판 상에 형성되고, 상기 무선 충전 안테나 패턴의 외부에 배치되는 무선 통신 안테나 패턴을 더 포함하고,
상기 무선 통신 안테나 패턴의 단면은 복수의 내부 각을 가지고,
상기 무선 통신 안테나 패턴의 단면은 복수의 내부 각의 복수의 각도 값은 상기 무선 충전 안테나 패턴의 단면은 복수의 내부 각의 복수의 각도 값에 각각 대응하는
안테나 어셈블리. - 제2항에 있어서,
상기 무선 충전 안테나 패턴의 두께는 상기 무선 통신 안테나 패턴의 두께와 동일한
안테나 어셈블리. - 제3항에 있어서,
상기 무선 충전 안테나 패턴이 위치하는 레이어는 상기 무선 통신 안테나 패턴이 위치하는 레이어와 동일한
안테나 어셈블리. - 제4항에 있어서,
상기 기판의 상면과 상기 무선 충전 안테나 패턴의 상면은 평행하고,
상기 기판의 상면과 상기 무선 통신 안테나 패턴의 상면은 평행한
안테나 어셈블리. - 제5항에 있어서,
상기 기판의 상면으로부터 상기 무선 충전 안테나 패턴의 상면까지의 높이는 상기 기판의 상면으로부터 상기 무선 통신 안테나 패턴의 상면까지의 높이와 동일한
안테나 어셈블리. - 제2항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 무선 충전 안테나 패턴의 단면은 좌상측 내부 각, 우상측 내부 각, 좌하측 내부 각, 우하측 내부 각을 가지는 사각형이고,
상기 무선 통신 안테나 패턴의 단면은 좌상측 내부 각, 우상측 내부 각, 좌하측 내부 각, 우하측 내부 각을 가지는 사각형인
안테나 어셈블리. - 제7항에 있어서,
상기 무선 충전 안테나 패턴의 좌상측 내부 각은 상기 무선 통신 안테나 패턴의 좌상측 내부 각과 동일하고,
상기 무선 충전 안테나 패턴의 우상측 내부 각은 상기 무선 통신 안테나 패턴의 우상측 내부 각과 동일하고,
상기 무선 충전 안테나 패턴의 좌하측 내부 각은 상기 무선 통신 안테나 패턴의 좌하측 내부 각과 동일하고,
상기 무선 충전 안테나 패턴의 우하측 내부 각은 상기 무선 통신 안테나 패턴의 우하측 내부 각과 동일한
안테나 어셈블리. - 제8항에 있어서,
상기 무선 충전 안테나 패턴의 좌상측 내부 각은 상기 무선 충전 안테나 패턴의 우상측 내부 각과 동일하고,
상기 무선 충전 안테나 패턴의 좌하측 내부 각은 상기 무선 충전 안테나 패턴의 우하측 내부 각과 동일하고,
상기 무선 통신 안테나 패턴의 좌상측 내부 각은 상기 무선 통신 안테나 패턴의 우상측 내부 각과 동일하고,
상기 무선 통신 안테나 패턴의 좌하측 내부 각은 상기 무선 통신 안테나 패턴의 우하측 내부 각과 동일한
안테나 어셈블리. - 제9항에 있어서,
상기 무선 충전 안테나 패턴의 좌상측 내부 각은 상기 무선 충전 안테나 패턴의 좌하측 내부 각과 동일한
안테나 어셈블리. - 제9항에 있어서,
상기 무선 충전 안테나 패턴의 좌상측 내부 각은 상기 무선 충전 안테나 패턴의 좌하측 내부 각과 다른
안테나 어셈블리. - 제9항에 있어서,
상기 무선 충전 안테나 패턴의 4개의 내부 각의 각도들 중에서 최대 값은 95이하이고,
상기 무선 통신 안테나 패턴의 4개의 내부 각의 각도들 중에서 최소 값은 85이상인
안테나 어셈블리. - 제1항에 있어서,
상기 무선 충전 안테나 패턴의 두께는 80um 이상이고,
상기 무선 통신 안테나 패턴의 두께는 80um 이상인
안테나 어셈블리.
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