KR20150030439A - 알에프아이디 어셈블리 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 의한 RFID 어셈블리는, 제1 커넥팅부를 갖는 RFID 태그; 상기 제1 커넥팅부가 결합되는 제2 커넥팅부를 갖는 메인 인쇄회로기판을 포함하며, 상기 RFID 태그는, 연성 인쇄회로기판과, 상기 연성 인쇄회로기판에 실장되는 RFID 칩과, 상기 연성 인쇄회로기판 상에 형성되는 안테나를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

알에프아이디 어셈블리{RFID ASSEMBLY}
본 발명은 알에프아이디 태그(RFID Tag)와, 메인 인쇄회로기판이 구비된 전자 부품 모듈을 포함하는 알에프아이디 어셈블리(RFID Assembly)에 관한 것이다.
알에프아이디(RFID, Radio Frequency Identification)는 전파를 이용하여 서로 떨어져 있는 사람 또는 물건의 개별 정보를 인식하는 기술 또는 시스템을 의미한다.
알에프아이디(RFID)의 구현을 위해서는, 알에프아이디(RFID) 태그와, 알에프아이디(RFID) 판독기가 필요하다. 그리고, 알에프아이디 태그는 집적회로와 안테나를 포함하여 이루어진다.
따라서, 알에프아이디 태그의 집적회로 안에 기록된 정보는 안테나를 통해 알에프아이디 판독기에 송신되며, 알에프아이디 판독기(리더라고도 함)는 이 정보를 기초로 하여, 알에프아이디 태그가 부착된 대상(사람 또는 물건)의 정보를 식별할 수 있게 된다.
이러한 알에프아이디는 먼 거리에 있는 태그에 기록된 정보를 읽어낼 수 있으며, 중간에 다른 물체가 존재하는 경우에도 정보를 읽어낼 수 있다는 특징이 있다.
RFID 태그는 전원의 유무에 따라 능동형과 수동형으로 구분할 수 있다.
수동형의 RFIC 태그는 내부에 전원이 구비되어 있지 않으므로 외부로부터 에너지를 수신하여 태그 칩의 전원으로 사용하여야 한다. 그리고 수동형 RFID 태그는 원거리에서의 인식을 위하여 첫째, 태그 칩이 자신을 동작시키기 위한 충분한 에너지를 외부로부터 수신할 수 있어야 하고, 둘째, 리더는 태그 칩으로부터 변조된 신호를 수신하고, 수신한 신호에서 정보를 판독할 수 있어야 한다.
도1은 공개특허공보 제10-2010-0043925호에 개시된, 종래의 알에프아이티 태그가 구비된 인쇄회로기판을 도시한 도면이다. 전자제품에 알에프아이디를 적용하는 경우, 인쇄회로기판(131)에 집적회로(133)를 실장시키고, 안테나(132)를 패턴으로 인쇄한다.
그러나, 인쇄회로기판(131)에 집적회로(133)를 실장시키고 안테나(132)를 패턴으로 인쇄회로기판상에 인쇄하는 경우, 인쇄회로기판(131) 내부에 알에프아이티 태그의 안테나를 위한 별도의 공간이 필요하며, 다양한 형태 및 용도의 인쇄회로기판에 적용하기 위해서는 각각의 인쇄회로기판에 적합하도록 안테나를 튜닝해야 한다는 문제가 있다.
한편, 최근에 사용되는 많은 수의 전자 제품 중에는 소프트웨어(software)의 인스톨(install) 또는 업그레이드(upgrade)가 필요한 것이 있다. 이러한 전자 제품의 소프트웨어 업그레이드를 위해서는, 전자 제품(전자 기기)을 외부 컴퓨터와 연결하여야 하거나, 전자 제품 내부에 CD 또는 USB 등 프로그램이 저장된 기록매체를 삽입하여 소프트웨어의 설치 또는 업그레이드를 해야만 한다는 한계를 가지고 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해, 연성인쇄회로기판(Flexible Printed Circuit Board)에 RFID를 적용하여, 메인 PCB에 연결시킴으로써, 효율적인 공간 활용을 가능하게 하고, 인쇄회로기판의 설계 자유도를 높일 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, RFID 태그가 전자 제품의 메인 PCB 에 실장된 마이크로 프로세서 등의 제어부와 통신 가능하도록 함으로써, RFID를 통하여, 전자 제품 내부에 소프트웨어를 설치하거나, 이미 설치된 소프트웨어의 업그레이드를 가능하게 하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 RFID 어셈블리는, 제1 커넥팅부를 갖는 RFID 태그; 상기 제1 커넥팅부가 결합되는 제2 커넥팅부를 갖는 메인 인쇄회로기판을 포함하며, 상기 RFID 태그는, 연성 인쇄회로기판과, 상기 연성 인쇄회로기판에 실장되는 RFID 칩과, 상기 연성 인쇄회로기판 상에 형성되는 안테나를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 메인 인쇄회로기판에는 제어부가 실장되며, 상기 RFID 칩은, 데이터가 저장 가능한 메모리와, 외부의 RFID 리더와 통신 가능한 제1 외부 통신 모듈과, 상기 제1 외부통신 모듈과는 별도로 외부와 통신 가능하도록 구비되는 제2 외부 통신 모듈과, 상기 제어부와 통신 가능하도록 구비되는 내부 통신 모듈을 포함할 수 있다.
상기 제2 외부 통신 모듈은 외부와의 통신을 통해 수신된 데이터는 상기 메모리에 저장 가능하며, 상기 메모리에 저장된 데이터는 내부 통신 모듈을 통해 제어부로 전달 가능하다.
상기 메모리는, 상기 제1 외부 통신 모듈을 통해 RFID 리더로 전달되는 데이터가 저장되는 제1 메모리와, 상기 제2 외부 통신 모듈을 통해 수신되는 데이터가 저장되는 제2 메모리를 포함할 수 있다.
상기 제2 메모리에는 소스트웨어에 관한 데이터가 저장 가능하며, 상기 제어부는, 상기 제2 메모리에 저장된 데이터로 상기 제어부에 소프트웨어를 설치하거나, 기 설치된 소프트웨어의 업그레이드를 수행할 수 있다.
상기 메인 인쇄회로기판의 외측을 감싸는 하우징을 더 포함하며, 상기 제1 커넥팅부와 상기 제2 커넥팅부가 결합된 상태에서, 상기 RFID 태그는 상기 하우징 내부에 휘어진 형상으로 수용될 수 있다.
상기 제1 커넥팅부와 상기 제2 커넥팅부는 탈착 가능할 수 있다.
본 발명에 의하면 연성인쇄회로기판(Flexible Printed Circuit Board)에 RFID태그를 적용하여, 메인 PCB에 연결시킴으로써, 효율적인 공간 활용을 가능하게 하고, 인쇄회로기판의 설계 자유도를 높일 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 의하면, RFID 태그가 전자 제품의 메인 PCB 에 실장된 마이크로 프로세서 등의 제어부와 통신 가능하도록 함으로써, RFID를 통하여, 전자 제품 내부에 소프트웨어를 설치하거나, 이미 설치된 소프트웨어의 업그레이드를 하는 것이 용이하게 된다.
도1은 종래 RFID 태그가 결합된 인쇄회로기판을 도시한 도면이다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 의한 RFID 어셈블리에 있어서, RFID 태그와 전자 부품 모듈이 분리된 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.
도3은 본 발명의 일 실시예에 의한 RFID 어셈블리에 있어서, RFID 태그와 전자 부품 모듈이 결합된 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.
도4는 본 발명에 일 실시예에 의한 RFID 어셈블리를 개략적으로 도시한 도면이다.
도5는 본 발명의 일 실시예에 의한 RFID 어셈블리를 개략적으로 나타내는 블록도이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 의한 RFID 어셈블리를 설명한다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 의한 RFID 어셈블리에 있어서, RFID 태그와 전자 부품 모듈이 분리된 모습을 개략적으로 도시한 도면이고, 도3은 본 발명의 일 실시예에 의한 RFID 어셈블리에 있어서, RFID 태그와 전자 부품 모듈이 결합된 모습을 개략적으로 도시한 도면이며, 도4는 본 발명에 일 실시예에 의한 RFID 어셈블리를 개략적으로 도시한 도면이다. 또한, 도5는 본 발명의 일 실시예에 의한 RFID 어셈블리를 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도2 내지 도5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 RFID 어셈블리(200)는, RFID 태그(300)와 전자 부품 모듈(400)을 포함한다. 이하, RFID 태그(300)의 구성을 먼저 설명한 후, 전자부품모듈(400)의 구성을 상세히 설명한다.
먼저 RFID 태그(300)의 구성을 상세히 설명한다. RFID 태그(300)는, 연성회로기판(310), 제1 커넥팅부(320), RFID 칩(330), 및 안테나(340)를 포함한다.
연성회로기판(310, FPCB, Flexible Printed Circuit Board)은 회로를 유연한 절연 필름 위에 형성한 회로 기판으로, 연성 재료인 Polyester(PET) 또는 Polyimide(PI)와 같은 내열성 플라스틱 필름을 사용하는 기판이다. 연성 재료를 사용하므로, 휨, 겹침, 접힘, 말림, 꼬임 등의 유연성을 가질 수 있다. 재질이 딱딱한 경성 기판과는 달리 얇고 유연해, 전자제품의 경량화에 도움이 된다. 이 연성회로기판의 상부에는 외부의 판독기(리더)와의 통신을 위한 RFID 칩(330) 및 안테나(400), 그리고 후술하는 메인 인쇄회로기판(400)과의 연결을 위한 제1 커넥팅부(320)가 구비된다.
제1 커넥팅부(320)는 RFID 태그(300)를 전자부품모듈(400)에 착탈 가능하게 결합시키는 역할을 한다. 상기 제1 커넥팅부(320)는 하나 또는 그 이상의 핀을 포함할 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니다. 제1 커넥팅부(320)를 통해 RFID 태그(300)에 저장된 데이터가 전자부품모듈(400)로 전달될 수 있으며, 반대로 전자부품모듈(400)에 저장된 데이터가 제1 커넥팅부(320)를 통해 RFID 태그(300)로 전달될 수도 있다.
RFID 칩(330)은 도5에 도시된 바와 같이 메모리(331), 외부통신모듈(332) 및 내부 통신모듈(333)을 포함한다.
메모리(331)는 제1 메모리(331a)와 제2 메모리(331b)를 포함할 수 있다. 제1 메모리(331a)에는 전자 제품의 관리를 위한 고유 정보가 저장된다. 상기 고유 정보는 전자 제품의 생산, 유통, 보관 및 소비에 관한 모든 정보를 포함할 수 있다. 제2 메모리(331b)에는, 미리 저장된 고유 정보 이외에, 통신을 통해 입력되는 새로운 정보가 저장될 수도 있다. 제1 메모리(331a)와 제2 메모리(331b)는 따로 분리되지 않고, 하나의 메모리로 구비될 수도 있다.
외부 통신 모듈(332)은 제1 외부 통신 모듈(332a)과, 제2 외부 통신 모듈(332b)을 포함할 수 있다.
제1 외부 통신 모듈(332a)은 RFID 리더(600, 도5 참조)와 통신할 수 있다. 보다 상세하게는 제1 메모리(331a)에 저장된 고유 정보를 RFID 리더(600)로 전달 할 수 있다. 참고로, RFID 리더(600)는 안테나를 구비하여 전파를 발산하는데, 전파를 발산하는 동안, 고유 정보가 저장된 RFID 태그(300, passive tag)가 그 자기장 내로 들어가게 되면, RFID 태그(300)가 활성화되어 자신이 가지고 있던 고유 정보를 RFID 리더(600)로 전송하게 된다. RFID 리더(600)는 전송된 고유 정보를 처리하여 필요한 서비스를 제공하게 된다.
한편, 제2 외부 통신 모듈(332b)은 RFID 리더(600) 이외의 다른 외부 기기와 통신할 수 있다. 이 때, 제2 외부 통신 모듈(332b)의 통신 방법은 RFID로 제한되는 것은 아니며, 와이파이(wifi), 블루투스(Bluetooth), 지그비(ZigBee), 무선랜(WLAN), 롱텀에볼루션(LTE) 등의 통신 방법이 사용될 수도 있다. 상기 제2 외부 통신 모듈(332a)은 외부와의 통신을 통해 소프트웨어의 설치 또는 업그레이드와 관련된 데이터를 수신하여 제2 메모리(331b)로 전달할 수 있다.
내부 통신 모듈(333)은 전자부품모듈(400)과 통신한다. 보다 상세하게는 상기 제2 메모리(331b)와 제어부(420) 사이에서 데이터의 송신 또는 전송을 수행하는 역할을 한다. 상기 내부 통신 모듈(333)은 상기 제1 커넥터(320)와 연결된다.
안테나(340)는 연성 인쇄회로기판상에 형성되는 패턴일 수 있다. 또한, 상기 안테나(340)는 구리 등의 통전 가능한 소재로 이루어지는 루프 안테나일 수 있다.
이하, 전자 부품 모듈(400)의 구성을 상세히 설명한다.
전자 부품 모듈(400)은 메인 인쇄회로기판(410)과, 제2 커넥팅부(420)와, 마이크로프로세서(430)를 포함한다.
메인 인쇄회로기판(410)은 전자 제품 내부에 통상적으로 구비되는 경성 인쇄회로기판이다. 이 메인 인쇄회로기판(410)은 페놀이나 에폭시 등의 절연판에 구리 등 도체 패턴(pattern)을 형성하여 이루어질 수 있으며, 각종 전자 부품 및 반도체를 전기적으로 연결시켜 주며, 지지해 주는 역할을 한다. 따라서, 반도체 등의 전자 부품은 인쇄회로기판에 장착되어야 회로 연결이 가능해 지며, 그 기능을 발휘할 수 있게 된다. 상기 메인 인쇄회로기판(410)에는 전자 제품의 구동 및 제어와 관련된 여러 소자들이 실장될 수 있다. 예컨대, 마이크로프로세서(430) 등이 실장 된다.
제2 커넥팅부(420)는 상기 RFID 태그(300)가 부착되어, 전기적으로 연결되는 부분이다. 상기 제2 커넥팅부(420)는, 상기 RFID 태그(300)의 제1 커넥팅부(320)와 착탈 가능하게 구성될 수도 있다. 예컨대, 상기 제1 커넥팅부(320)가 핀의 형상을 가질 경우, 제2 커넥팅부(420)는 상기 핀이 삽입 가능한 형상 및 구조를 가질 수도 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 제1 커넥팅부(320)와 제2 커넥팅부(420)는 솔더링(soldering)에 의해 결합될 수도 있으며, 도전성 접착제에 의해 접착될 수도 있다. 한편, 상기 제2 커넥팅부(420)는 인쇄회로기판(410)에 형성된 회로 패턴을 통해 마이크로프로세서(430)에 연결된다.
마이크로프로세서(430)는 인쇄회로기판(410)에 실장된다. 상기 마이크로프로세서(microprocessor)는 컴퓨터의 중앙 처리 장치(CPU)를 하나 또는 다수의 집적회로(IC) 칩에 집적시켜 만든 반도체 소자이다. MPU(Microprocessing Unit)이라고 부르기도 한다. 이하, 본 발명의 일 실시예를 설명함에 있어, 마이크로프로세서(430)는, 전자 제품을 제어하는 기능을 갖는다는 측면에서, 제어부(430)라고 칭하기도 한다. 따라서, 마이크로프로세서와 제어부는 동일한 도면 부호 23을 사용하여 표시한다. 상기 마이크로프로세서(430)는 인쇄회로기판(410) 상에 형성된 회로패턴을 통해 제2 커넥팅부(420)와 연결될 수 있다.
도4는, RFID 태그(300)와, 전자 부품 모듈(400)이 결합되어, 전자 제품의 하우징(500) 내부에 안착된 모습을 개략적으로 도시하는 도면이다. RFID 태그(300)는 연성 인쇄회로기판(310)에 의해 이루어지므로, 도4에 도시된 바와 같이 자유롭게 휘어질 수 있다. 따라서, 좁은 공간에도 효율적으로 설치될 수 있다. 또한, RFID 태그(300)를 실장하기 위한 별도의 공간을 고려하지 않아도 되므로, 인쇄회로기판(410)의 설계 자유도를 높일 수 있게 된다.
이하, 상기와 같은 구조를 갖는 RFID 어셈블리의 작용을 설명한다.
전자 제품의 인쇄회로기판(400) 설계시, 설계자는 RFID 태그(300)의 장착을 위한 별도의 공간을 확보할 필요 없이, 일측에 제2 커넥터부(300)만을 구비시키면 된다. 단, 제2 커넥터부(400)는 제어부(420)와 연결되어야 한다.
전자 제품의 제조과정에서, 설계된 RFID 태그(300)와 메인 인쇄회로기판(400)의 결합 시에는, RFID 태그(300)의 제1 커넥터(320)와, 전자 부품 모듈(400)의 제2 커넥터(420)를 연결시키는 것으로, RFID 태그(300)가 전자 부품 모듈(400)과 연결된다. 즉, 제1 커넥터(320)와 제2 커넥터(420)의 연결에 의해, RFID 태그(300)와 전자 부품 모듈(400) 사이에서 신호의 교환이 가능할 뿐만 아니라, RFID 태그(300) 전자 부품 모듈(400)로부터 전원을 공급받을 수도 있게 된다.
그리고, RFID 태그(300)는 휘어질 수 있으므로, 전자 제품의 하우징(500) 내부의 좁은 공간에도, RFID 태그(300)와 전자 부품 모듈(400)을 설치할 수 있게 된다.
한편, 조립된 전자 제품에 있어서, RFID 태그(300)는 RFID 리더(600)와 통신하여 전자 제품의 고유 정보를 전달할 수 있다. 도5를 참조하면, RFID 태그(300)의 제1 메모리(331a)에 저장된 고유 정보가 제1 통신 모듈(332a)을 통해 RFID 리더(600)로 전달되어, 전자 제품이 관리될 수 있는 것이다.
한편, 전자 제품의 구동 또는 작동을 위해, 소프트웨어의 설치 또는 업그레이드가 필요한 경우, 제2 외부 통신 모듈(332b)가 외부의 전자 기기와 통신하여 소프트웨어와 관련된 데이터를 수신한다. 이렇게 제2 통신 모듈(332b)을 통해 수신된 데이터는 제2 메모리(331b)에 저장된다. 제어부(420)는 제2 메모리(331b)에 저장된 데이터를 내부 통신 모듈(333)을 통해 전달 받아, 소프트웨어를 설치하거나 업그레이드시킬 수 있다.
예컨대, 메인 인쇄회로기판(410)의 전원이 턴 온(turn on) 된 경우에는, 제2 외부 통신 모듈(332b)이 외부의 기기와 통신하여, 수신되는 데이터를 제2 메모리(331b)에 저장할 수 있으며, 메인 인쇄회로기판(410)의 전원이 턴 오프(turn off) 된 경우에는, 제2 메모리(331b)에 저장된 데이터가 내부 통신 모듈(333)을 통해 제어부(430)로 전달되어, 소프트웨어의 설치 또는 업그레이드가 이루어질 수 있다.
따라서, 노트북이나 휴대 단말기 등의 전자 제품에 소프트웨어를 설치하거나 업그레이드할 때에, RFID 태그(300)를 통해 용이하게 할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
200: RFID 어셈블리 300: RFID 태그
310: 연성 인쇄회로기판(FPCB) 320: 제1 커넥팅부
330: RFID 칩 331: 메모리
331a: 제1 메모리 331b: 제2 메모리
332: 외부 통신 모듈 332a: 제1 외부 통신 모듈
332b: 제2 외부 통신 모듈 333: 내부 통신 모듈
400: 전자 부품 모듈 410: 메인 인쇄회로기판
420: 제2 커넥팅부 430: 마이크로프로세서(제어부)
500: 하우징 600: RFID 리더(판독기)

Claims (7)

  1. 제1 커넥팅부를 갖는 RFID 태그;
    상기 제1 커넥팅부가 결합되는 제2 커넥팅부를 갖는 메인 인쇄회로기판을 포함하며,
    상기 RFID 태그는,
    연성 인쇄회로기판과,
    상기 연성 인쇄회로기판에 실장되는 RFID 칩과,
    상기 연성 인쇄회로기판 상에 형성되는 안테나를 포함하는
    RFID 어셈블리.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 메인 인쇄회로기판에는 제어부가 실장되며,
    상기 RFID 칩은,
    데이터가 저장 가능한 메모리와,
    외부의 RFID 리더와 통신 가능한 제1 외부 통신 모듈과,
    상기 제1 외부통신 모듈과는 별도로 외부와 통신 가능하도록 구비되는 제2 외부 통신 모듈과,
    상기 제어부와 통신 가능하도록 구비되는 내부 통신 모듈을 포함하는
    RFID 어셈블리.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제2 외부 통신 모듈은 외부와의 통신을 통해 수신된 데이터는 상기 메모리에 저장 가능하며,
    상기 메모리에 저장된 데이터는 내부 통신 모듈을 통해 제어부로 전달 가능한
    RFID 어셈블리.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 메모리는,
    상기 제1 외부 통신 모듈을 통해 RFID 리더로 전달되는 데이터가 저장되는 제1 메모리와,
    상기 제2 외부 통신 모듈을 통해 수신되는 데이터가 저장되는 제2 메모리를 포함하는
    RFID 어셈블리.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제2 메모리에는 소스트웨어에 관한 데이터가 저장 가능하며,
    상기 제어부는,
    상기 제2 메모리에 저장된 데이터로 상기 제어부에 소프트웨어를 설치하거나, 기 설치된 소프트웨어의 업그레이드를 수행 가능한
    RFID 어셈블리.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 메인 인쇄회로기판의 외측을 감싸는 하우징을 더 포함하며,
    상기 제1 커넥팅부와 상기 제2 커넥팅부가 결합된 상태에서,
    상기 RFID 태그는 상기 하우징 내부에 휘어진 형상으로 수용되는
    RFID 어셈블리.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 커넥팅부와 상기 제2 커넥팅부는 탈착 가능한
    RFID 어셈블리.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210066611A (ko) * 2019-11-28 2021-06-07 이동욱 렉테나를 기반으로 하는 전자가격표시기

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