KR20190000039A - 방열 무선통신 안테나 구조 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플렉시블필름(F)에 패터닝된 루프안테나(A)에 절연코팅층(J)으로 씌우고, 절연코팅층(J)에 방열층(B)을 증착시켜 선행기술문헌과 같은 방열층이 코팅된 방열 필름이 요구되지 않아 테블릿 PC나 스마트폰 전체의 경박단소를 실현할 수 있고, 방열층(B)은 카본 그라파이트를 적용하여 루프안테나(A)를 보호하면서도 테블릿 PC나 스마트폰 내의 핫 스팟으로부터 발생되는 열을 신속하게 방열토록 할 수 있는 방열 무선통신 안테나 구조 및 그 제조방법에 관한 발명이다.

Description

방열 무선통신 안테나 구조 및 그 제조방법{STRUCTURE OF RADIANT HEAT WIRELESS COMMUNICATIONS ANTENNA AND THEREOF MANUFACTURING METHOD}

본 발명은 방열 무선통신 안테나 구조 및 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 플렉시블필름에 패터닝된 루프안테나에 절연코팅층으로 씌우고, 절연코팅층에 방열층을 증착시켜 선행기술문헌과 같은 방열층이 코팅된 방열 필름이 요구되지 않아 테블릿 PC나 스마트폰 전체의 경박단소를 실현할 수 있고, 방열층은 카본 그라파이트를 적용하여 루프안테나를 보호하면서도 테블릿 PC나 스마트폰 내의 핫 스팟으로부터 발생되는 열을 신속하게 방열토록 할 수 있는 방열 무선통신 안테나 구조 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 테블릿 PC나 스마트폰은 전원공급을 통한 무선통신이나 각종 연산을 위한 다수의 회로부품의 구동으로 열을 발생하게 되는데, 이러한 열은 부품 상호간 수명을 단축시키는 주 요인으로 작용되고 있어, 가능한 한 열의 신속하게 방열시킬 수 있는 구조가 필요하다.

도 1은 선행기술문헌(대한민국 공개특허공보 제2016-0121073호)의 안테나 코일을 나타낸 실시예의 도면이다.

선행기술문헌에 따른 스마트폰용 무선 안테나 코일의 구조는 도 1에 도시된 바와 같이 외각 부분에 무선으로 데이터를 수신할 수 있는 무선 데이터 수신 코일(51-1)(51-2)이 2개 구비되고, 데이터 수신 코일 내부(51-1)(51-2)에는 무선으로 에너지를 수신 받을 수 있는 무선 에너지 수신 코일(52)이 구비된다.

그리고, 일반적으로는 가장 커서 최 외곽에 위치한 무선 데이터 수신 코일(51-1)이 NFC 코일일 수 있지만, 필요에 따라서는 바로 안쪽에 위치한 무선 데이터 수신 코일(51-1)이 NFC 코일일 수 있다.

도 2 내지 도 5는 선행기술문헌의 멀티 안테나 코일의 배치 방법을 나타낸 실시예의 도면이다.

도 2는 무선 에너지 수신 코일이 내부에 있고, 그 외부에는 무선 데이터 수신 코일이 구비된 경우의 실시예의 도면이다.

도 2의 (A)는 무선 수신 에너지 코일(52-1)(52-2)도 2개이고, 무선 수신 에너지 코일(52-1)(52-2) 외부에 구비된 무선 데이터 수신 코일(51-1)(51-2)도 2개인 경우의 실시예의 도면이다,

도 2의 (B)와 도 2의 (C)는 무선 수신 에너지 코일(52-1)(52-2)도 2개이고, 상기 무선 수신 에너지 코일(52-1)(52-2) 외부에 구비된 무선 데이터 수신 코일(51-1)(51-2)이 1개인 경우의 실시예의 도면이다.

이때, 하나의 무선 데이터 수신 코일(51-1)(51-2)은 NFC 코일일 수도 있으며, 인증이나 결재 등이 가능한 또 다른 데이터 통신 코일일 수 있다.

한편, 도 2의 (D)는 무선 에너지 수신 코일(52-1)이 1개인 경우의 실시예의 도면이다. 그리고, 무선 수신 에너지 코일(52-1)이 1개인 경우에도 무선 수신 에너지 코일(52-1) 외부에 무선 데이터 수신 코일(51-1)(51-2)이 2개 구비될 수 있다.

한편, 무선 수신 에너지 코일(52-1)이 1개인 경우 무선 수신 에너지 코일(52-1) 외부에 무선 데이터 수신 코일(51-1)(51-2)이 1개만 구비될 수 있다. 이때, 상기 1개의 무선 데이터 수신 코일(51-1)(51-2)은 NFC 코일일 수도 있으며, 인증이나 결재 등이 가능한 또 다른 데이터 통신 코일일 수 있다.

도 3은 무선 에너지 수신 코일(52)과는 별도로 무선 데이터 수신 코일(51-1)(51-2)이 구비됨을 보이는 실시예의 도면이다. 이때, 무선 데이터 수신 코일(51-1)(51-2)이 하나만 존재할 수 있고, 또한 무선 데이터 수신 코일(51-1)(51-2)이 무선 에너지 수신 코일(52) 보다 크기가 작을 수도 있으며 비슷할 수도 있다.

도 4는 무선 에너지 수신 코일(52)외부에 하나의 무선 데이터 수신 코일(51-1)(51-2)이 구비되고, 별도의 위치에 다른 하나의 무선 데이터 수신 코일(51-1)(51-2)이 구비됨을 보이는 실시예의 도면이다,

이때, 무선 에너지 수신 코일(52)외부에 위치한 코일이 NFC 코일일 수도 있고, 인증이나 결재 등이 가능한 또 다른 데이터 통신 코일일 수 있다.

도 5는 무선 에너지 수신 코일(52)과는 별도로 무선 데이터 수신 코일(51-1)(51-2)이 구비되고, 무선 데이터 수신 코일(51-1)(51-2)은 2 개인 경우의 실시예의 도면이다.

그리고, 상기 2개의 무선 데이터 수신 코일(51-1)(51-2)은 하나는 내부에 다른 하나는 외부에 구비된다. 한편 내부에 구비되는 무선 데이터 수신 코일이 NFC 코일이고, 외부에 구비되는 무선 데이터 수신 코일이 인증이나 결재 등이 가능한 또 다른 데이터 통신 코일일 수 있으며, 그 반대로 외부에 구비되는 무선 데이터 수신 코일이 NFC 코일이고, 내부에 구비되는 무선 데이터 수신 코일이 인증이나 결재 등이 가능한 또 다른 데이터 통신 코일일 수 있다.

도 6은 무선 안테나 코일에 구비되는 또 다른 기능성 필름층을 나타낸 실시예의 도면이다.

도 6에서처럼, 무선 안테나 코일(52)(51)이 구비된 필름(55) 상단에 패라이트(자성체 층)층(56a)(56b)이 형성된 필름(56)이 구비되고, 또한 그 위에 방열 필름 층이 형성된 필름(57)이 구비된다.

그리고, 무선 에너지 수신 코일이 위치한 부분에 위치한 패라이트 층(56a)과 무선 데이터 수신 코일(56b)이 위치한 패라이트 층의 종류는 서로 다를 수 있다.

페라이트 시트는 절연 효과도 가질 수 있지만, 코일 서로 간에 혹은 코일과 부품 간에 자장의 영향을 주는 것을 최소화하기 위해 구비되는 시트 형태의 부품이다. 따라서, 상기 페라이트 시트는 코일과 휴대폰 부품 사이에 위치하게 된다.

따라서, 만일 선행기술문헌의 멀티 안테나 코일 기판(55)이 스마트폰 케이스의 후면에 부착할 경우에는 페라이트 시트가 맨 위에 위치하지만, 반대로 밧데리 등 스마트폰 부품에 멀티 안테나 코일 기판(55)이 부착될 경우에는 패라이트 시트가 맨 아래에 부착되게 된다.

그러므로, 도 6의 실시예는 스마트폰 케이스의 후면에 부착한 경우이며, 도 9의 아래에는 스마트폰 케이스의 후면이 위치하게 된다.

페라이트 시트로는 규소 강판을 사용하지만, 망간, 페라이트, 퍼말로이, 퍼멘듀어, 메탈유리, 분말철 등 기존에 상용화된 재료를 들 수 있다. 또한 흡수체 형태로 아연 등을 사용할 수 있다.

코일과 코일 사이의 경계 영역에 페라이트 시트가 구비되므로서, 무선 에너지 수신 코일과 무선 데이터 수신 코일 상호간에 자장의 영향을 감소시키게 된다.

도 7은 페라이트 필름과 방열 필름의 단면 구조를 나타낸 실시예의 도면이다,

스마트폰에 구비되기 위해서는 각각의 층의 두께를 얇게 하는 것이 중요하며, 도 7의 실시예는 각 층의 두께를 얇게 하기 위한 실시예를 나타낸 도면이다,

도 7의 (A)는 방열층은 방열 필름(57) 위에 방열층(57a)을 코팅하여 형성하며, 방열 필름(57) 아래에 다른 층과 접착을 위해서 열전도 점착층(57b)을 형성한다. 그리고, 페라이트 시트는 페라이트 필름(56) 위에 패라이트층(56a)(56b)을 형성한다. 이때 전제 두께를 얇게 하기 위하여 패라이트 층은 20∼100㎛ 정도로 코팅한다. 그리고 페라이트 필름(56)아래에 열전도 점착층(56c)이 형성된다,

그런데, 선행기술문헌에 따른 스마트폰용 무선 안테나 코일의 구조는 방열 필름(57) 위에 방열층(57a)을 코팅하여 형성하고, 방열 필름(57) 아래에 다른 층과 접착을 위해서 열전도 점착층(57b)을 형성하는 구조로 이루어져 방열 필름(57)의 두께에 의해 전체 두께가 두꺼워지는 문제점을 안고 있다.

대한민국 공개특허공보 제2016-0121073호(스마트폰용 무선 안테나 코일의 구조)

본 발명의 목적은 플렉시블필름에 패터닝된 루프안테나에 절연코팅층으로 씌우고, 절연코팅층에 방열층을 증착시켜 선행기술문헌과 같은 방열층이 코팅된 방열 필름이 요구되지 않아 테블릿 PC나 스마트폰 전체의 경박단소를 실현할 수 있고, 방열층은 카본 그라파이트를 적용하여 루프안테나를 보호하면서도 테블릿 PC나 스마트폰 내의 핫 스팟으로부터 발생되는 열을 신속하게 방열토록 할 수 있는 방열 무선통신 안테나 구조 및 그 제조방법을 제공함에 있다.

본 발명의 목적은 방열층으로서 열 전도가 높고 가볍고 탄성이 있으며 강도가 강한 카본 그라파이트(Carbon Graphite)를 적용하여 루프안테나를 보호하면서도 테블릿 PC나 스마트폰 내의 핫 스팟으로부터 발생되는 열을 신속하게 방열토록 하는 방열 무선통신 안테나 구조 및 그 제조방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은,

동박이 구비된 플렉시블필름을 마련하는 스텝과,

상기 동박을 패터닝시켜 루프안테나를 형성시키는 스텝과,

상기 루프안테나의 표면에 절연코팅층을 형성시키는 스텝과,

상기 절연코팅층에 방열층을 증착시키는 스텝을 포함하는 것을 그 기술적 방법상의 기본 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은,

플렉시블필름에 패터닝된 루프안테나와,

상기 루프안테나의 표면에 코팅된 절연코팅층과,

상기 절연코팅층에 증착된 방열층을 포함하는 것을 그 기술적 구성상의 기본 특징으로 한다.

본 발명은 플렉시블필름에 패터닝된 루프안테나에 절연코팅층으로 씌우고, 절연코팅층에 방열층을 증착시켜 선행기술문헌과 같은 방열층이 코팅된 방열 필름이 요구되지 않아 테블릿 PC나 스마트폰 전체의 경박단소를 실현할 수 있고, 방열층은 카본 그라파이트를 적용하여 루프안테나를 보호하면서도 테블릿 PC나 스마트폰 내의 핫 스팟으로부터 발생되는 열을 신속하게 방열토록 할 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 방열층으로서 열 전도가 높고 가볍고 탄성이 있으며 강도가 강한 카본 그라파이트(Carbon Graphite)를 적용하여 루프안테나를 보호하면서도 테블릿 PC나 스마트폰 내의 핫 스팟으로부터 발생되는 열을 신속하게 방열토록 하는 효과가 있다.

도 1은 선행기술문헌의 안테나 코일을 나타낸 실시예의 도면.
도 2 내지 도 5는 선행기술문헌의 멀티 안테나 코일의 배치 방법을 나타낸 실시예의 도면.
도 6은 무선 안테나 코일에 구비되는 또 다른 기능성 필름층을 나타낸 실시예의 도면.
도 7은 페라이트 필름과 방열 필름의 단면 구조를 나타낸 실시예의 도면.
도 8은 본 발명에 따른 방열 무선통신 안테나 제조방법을 나타내는 공정도.

본 발명에 따른 방열 무선통신 안테나 구조 및 제조방법의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 설명하기로 하고, 그 실시예로는 다수 개가 존재할 수 있으며, 이러한 실시예를 통하여 본 발명의 목적, 특징 및 이점들을 더욱 잘 이해할 수 있게 된다.

도 8은 본 발명에 따른 방열 무선통신 안테나 제조방법을 나타내는 공정도이다.

본 발명에 따른 방열 무선통신 안테나 제조방법은 도 8에 도시된 바와 같이 동박(C)이 구비된 플렉시블필름(F)을 마련하는 스텝(S10)과, 동박(C)을 패터닝시켜 루프안테나(A)를 형성시키는 스텝(S20)과, 루프안테나(A)의 표면에 절연코팅층(J)을 형성시키는 스텝(S30)과, 절연코팅층(J)에 방열층(B)을 증착시키는 스텝(S40)으로 이루어진다.

플렉시블필름(F)은 PI(Polyimide Film)일 수 있고, 동박(C)은 플렉시블필름(F)에 부착 또는 증착되어 구성될 수 있으며, 동박(C)은 플렉시블필름(F)의 단면 또는 양면에 형성될 수 있다.

루프안테나(A)는 동박(C)의 패터닝(Patterning), 즉 에칭(Etching)에 의해 형성될 수 있으며, 루프안테나(A)가 단일로 형성될 경우 NFC로서 기능할 수 있고, 루프안테나(A)가 복수 개로 형성될 경우 NFC, WPT 또는 MST로 기능할 수 있다.

NFC(Near Field Communication; 근거리 무선통신)는 전자태그(RFID)의 일종으로 약 13.56㎒ 주파수 대역을 이용하는 비접촉식 무선통신 모듈이고, WPT(Wireless Power Transfer)는 전자기 유도원리, 즉 유도자계 원리에 따라 무선송신 충전패드에 전류를 흘려 자기장을 형성하고 그 위에 스마트폰을 놓아 저주파 대역, 즉 100∼200㎑ 주파수 대역 또는 6MHz 주파수 대역에서 배터리를 충전할 수 있도록 하는 것이며, MST(Magnetic Secure Transmission)는 10∼200㎝의 근거리에서 13.56㎒ 주파수 대역의 비접촉 자기유도 결합력으로 외부의 단말기 상호간 데이터를 전송키 위한 것이다.

본 발명에 따른 방열 무선통신 안테나 제조방법은 플렉시블필름(F) 위의 동박(C)을 패터닝시켜 루프안테나(A)를 마련한 후 이 루프안테나(A)의 표면에 절연코팅층(J)을 형성시키고 방열층(B)을 증착시킴으로써 테블릿 PC나 스마트폰 내의 회로부품으로부터 발생되는 핫 스팟(Hot Spot)의 방열을 위하여 선행기술문헌과 같이 방열층이 코팅된 방열 필름을 적층시킬 경우(접착층까지 필요)의 전체 두께가 두꺼워지는 현상을 극복케 하여 테블릿 PC나 스마트폰 전체의 경박단소(輕薄短小)를 실현토록 한다.

바람직하게, 방열층(B)은 열 전도가 높고 가볍고 탄성이 있으며 강도가 강한 카본 그라파이트(Carbon Graphite)를 적용하여 루프안테나(A)를 보호하면서도 테블릿 PC나 스마트폰 내의 핫 스팟으로부터 발생되는 열을 신속하게 방열토록 한다.

그리고, 본 발명에 따른 방열 무선통신 안테나 구조는 플렉시블필름(F)에 패터닝된 루프안테나(A)와, 루프안테나(A)의 표면에 코팅된 절연코팅층(J)과, 절연코팅층(J)에 증착된 방열층(B)을 포함한다.

플렉시블필름(F)에 패터닝된 루프안테나(A)에 절연코팅층(J)으로 씌우고, 절연코팅층(J)에 방열층(B)을 증착시켜 선행기술문헌과 같은 방열층이 코팅된 방열 필름이 요구되지 않아 테블릿 PC나 스마트폰 전체의 경박단소를 실현할 수 있고, 방열층(B)은 카본 그라파이트를 적용하여 루프안테나(A)를 보호하면서도 테블릿 PC나 스마트폰 내의 핫 스팟으로부터 발생되는 열을 신속하게 방열토록 할 수 있게 된다.

본 발명은 테블릿 PC나 스마트폰 등과 같은 휴대 단말기 산업분야에 이용될 수 있다.

C : 동박
F : 플렉시블필름
A : 루프안테나
J : 절연코팅층
B : 방열층

Claims (4)

1. 동박(C)이 구비된 플렉시블필름(F)을 마련하는 스텝(S10)과,
   상기 동박(C)을 패터닝시켜 루프안테나(A)를 형성시키는 스텝(S20)과,
   상기 루프안테나(A)의 표면에 절연코팅층(J)을 형성시키는 스텝(S30)과,
   상기 절연코팅층(J)에 방열층(B)을 증착시키는 스텝(S40)을 포함하는 것을 특징으로 하는 방열 무선통신 안테나 제조방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 S40 스텝의 방열층(B)은 카본 그라파이트(Carbon Graphite)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 방열 무선통신 안테나 제조방법.
3. 플렉시블필름(F)에 패터닝된 루프안테나(A)와,
   상기 루프안테나(A)의 표면에 코팅된 절연코팅층(J)과,
   상기 절연코팅층(J)에 증착된 방열층(B)을 포함하는 것을 특징으로 하는 방열 무선통신 안테나 구조.
4. 제3항에 있어서,
   상기 방열층(B)은 카본 그라파이트(Carbon Graphite)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 방열 무선통신 안테나 구조.

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