KR20190067017A - 안테나 장치 및 이를 포함하는 기기 - Google Patents

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KR20190067017A
KR20190067017A KR1020170166974A KR20170166974A KR20190067017A KR 20190067017 A KR20190067017 A KR 20190067017A KR 1020170166974 A KR1020170166974 A KR 1020170166974A KR 20170166974 A KR20170166974 A KR 20170166974A KR 20190067017 A KR20190067017 A KR 20190067017A
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김희승
권기현
이대규
엄재근
원재선
여순정
노영승
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삼성전기주식회사
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Abstract

본 발명의 실시예에 따르면, 안테나 장치 및 이를 포함하는 기기가 공개된다. 본 발명의 실시예에 따른 안테나 장치는 베이스층과, 상기 베이스층의 일면에 배치되며 적어도 하나의 제1 코일 패턴이 형성된 제1층과, 상기 베이스층의 타면에 배치되며 적어도 하나의 제2 코일 패턴이 형성된 제2층을 포함하는 기판, 및 자성체를 포함하고, 상기 기판의 제1 영역은 상기 자성체의 일면에 배치되고, 상기 기판의 상기 제1 영역과 상이한 제2 영역은 상기 자성체의 타면에 배치되고, 상기 제1 코일 패턴과 상기 제2 코일 패턴이 서로 연결되어 상기 자성체를 감싸는 솔레노이드 형태의 안테나 코일을 형성한다.

Description

안테나 장치 및 이를 포함하는 기기{Antenna device and apparatus including the same}
본 출원은 데이터를 송신 또는 수신하는 안테나 장치 및 안테나 장치를 포함하는 기기에 관한 것이다.
안테나 장치는 데이터를 송신, 수신 또는 송수신하기 위해 사용되는 장치로서, 솔레노이드 형태 또는 스파이럴 형태가 사용되고 있다. 기기는 안테나 장치를 통해 다양한 형태의 데이터를 송신할 수 있다. 예를 들면, 스마트 폰과 같은 기기는 내부에 구비된 안테나 장치를 통해 마그네틱 보안 전송(MST: Magnetic Secure Transfer) 방식을 이용하여 암호화된 결제 정보를 송신할 수도 있다.
일본 공개특허공보 제2009-503940호
본 발명의 일실시예에 따르면, 솔레노이드 형태를 가지는 안테나 코일을 포함하는 안테나 장치가 제공된다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 안테나 장치를 포함하는 기기가 제공된다.
본 발명의 일실시예에 따른 안테나 장치는 베이스층과, 상기 베이스층의 일면에 배치되며 적어도 하나의 제1 코일 패턴이 형성된 제1층과, 상기 베이스층의 타면에 배치되며 적어도 하나의 제2 코일 패턴이 형성된 제2층을 포함하는 기판, 및 자성체를 포함하고, 상기 기판의 제1 영역은 상기 자성체의 일면에 배치되고, 상기 기판의 상기 제1 영역과 상이한 제2 영역은 상기 자성체의 타면에 배치되고, 상기 제1 코일 패턴과 상기 제2 코일 패턴이 서로 연결되어 상기 자성체를 감싸는 솔레노이드 형태의 안테나 코일을 형성할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 기기는 본체 후면을 덮는 커버, 및 상기 커버 내부에 배치되는 안테나 장치를 포함하고, 상기 안테나 장치는 베이스층과, 상기 베이스층의 일면에 배치되며 적어도 하나의 제1 코일 패턴이 형성된 제1층과, 상기 베이스층의 타면에 배치되며 적어도 하나의 제2 코일 패턴이 형성된 제2층을 포함하는 기판, 및 자성체를 포함하고, 상기 기판의 제1 영역은 상기 자성체의 일면에 배치되고, 상기 기판의 상기 제1 영역과 상이한 제2 영역은 상기 자성체의 타면에 배치되고, 상기 제1 코일 패턴과 상기 제2 코일 패턴이 서로 연결되어 상기 자성체를 감싸는 솔레노이드 형태의 안테나 코일을 형성할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 안테나 장치 및 기기는 보다 저렴한 가격으로 솔레노이드 형태의 안테나 코일을 포함하는 안테나 장치를 제작할 수 있으며, 따라서 기기의 커버 등이 메탈로 형성되는 경우에도 데이터를 보다 정확하게 송신할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 안테나 장치를 포함하는 기기의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 안테나 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 안테나 장치의 기판에 형성된 코일 패턴의 일실시예를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 안테나 장치의 단면을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5 및 도 6 각각은 본 발명의 일실시예에 따른 안테나 장치의 기판에 형성된 코일 패턴의 일실시예를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 7은 도 6에 나타낸 본 발명의 일실시예에 따른 안테나 장치의 평면도를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 8 내지 도 10 각각은 본 발명의 일실시예에 따른 안테나 장치의 기판에 형성된 코일 패턴의 일실시예를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 안테나 장치의 단면을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 12 내지 도 15 각각은 본 발명의 일실시예에 따른 안테나 장치의 기판에 형성된 코일 패턴의 일실시예를 개략적으로 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 안테나 장치를 포함하는 기기의 구성을 개략적으로 나타낸 도면으로서, 본 발명의 일실시예에 따른 기기(2)는 안테나 장치(1)를 포함할 수 있다.
기기(2)는 본체의 뒷면을 덮는 커버를 포함하는 모바일 장치일 수 있으며, 커버는 메탈로 만들어질 수 있다.
안테나 장치(1)는 솔레노이드 형태의 안테나 코일을 포함할 수 있다. 또한, 안테나 장치(1)는 마그네틱 보안 전송(MST:Magnetic Secure Transfer) 방식에 따라 암호화된 결제 정보를 송신할 수 있다.
즉, 본 발명의 일실시예에 따른 안테나 장치(1)는 솔레노이드 형태를 가질 수 있다. 따라서, 기기(2)의 커버가 메탈로 구현된 경우에도 기기(2)는 필요한 정보를 적절하게 송신할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 안테나 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면으로서, 본 발명의 일실시예에 따른 안테나 장치(1)는 기판(10) 및 자성체(20)를 포함할 수 있다.
기판(10)은 양면 연성 인쇄 회로 기판(FPCB : Flexible Printed Circuit Board)일 수 있다. 즉, 기판(10)은 코일 패턴 중 일부가 인쇄되는 제1층(11), 코일 패턴 중 나머지 일부가 인쇄되는 제2층(12), 및 베이스층(미도시)을 포함할 수 있다. 베이스층(미도시)은 폴리이미드 등 절연체로 형성될 수 있다. 제1층(11) 및 제2층(12)은 구리 등 도전체로 형성될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 기판(10)의 일부는 자성체(20)의 일면 상에 배치되며, 기판(10)의 일부는 자성체(20)의 타면 상에 배치될 수 있다. 또한, 자성체(20)의 일면 상에 배치된 기판(10)의 일부에 형성된 코일 패턴과 자성체(20)의 타면상에 배치된 기판(10)의 일부에 형성된 코일 패턴이 자성체(20)의 바깥 부분에서 서로 연결됨으로써, 솔레노이드 형태의 안테나 코일이 형성될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 자성체(20)는 평판 형태를 가질 수 있으나, 자성체(20)의 형태는 특별히 한정되지 않는다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 안테나 장치의 기판에 형성된 코일 패턴의 일실시예를 개략적으로 나타낸 도면으로서, 본 발명의 일실시예에 따른 안테나 장치의 기판은 베이스층(13-1), 베이스층(13-1)의 일측에 배치된 제1층(11-1)에 형성된 제1 코일 패턴들(110-11, 110-12, 110-13, 110-14, 110-15), 베이스층(13-1)의 타측에 배치된 제2 층(12-1)에 형성된 제2 코일 패턴들(120-11, 120-12, 120-13, 120-14, 120-15), 복수개의 비아들(130-11, 130-12, 130-13, 130-14, 130-15, 130-16, 130-17, 130-18, 130-19), 및 자성체(도 2의 20)가 통과하기 위한 슬릿들(131-1)을 포함할 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 코일 패턴들(110-11, 110-12, 110-13, 110-14, 110-15, 120-11, 120-12, 120-13, 120-14, 120-15)은 제1 방향으로 배열될 수 있고, 슬릿들(131-1)은 제1 방향과 상이한 제2 방향으로 연장되어 형성될 수 있다.
본 명세서의 도면들에서, 코일 패턴들 중 실선으로 표현된 패턴들은 적어도 일부가 자성체(도 2의 20)의 일면에 배치되는 패턴들을 나타내며, 점선으로 표현된 패턴들은 적어도 일부가 자성체(도 2의 20)의 타면에 배치되는 패턴들을 나타낸다.
또한, 본 명세서의 도면들에서, 이점 쇄선은 자성체(도 2의 20)가 통과하기 위한 슬릿들을 나타낸다.
제1 코일 패턴(110-11)은 비아(130-11)를 통해 제2 코일 패턴(120-11)과 연결되고, 제2 코일 패턴(120-11)은 비아(130-12)를 통해 제1 코일 패턴(110-12)과 연결되고, 제1 코일 패턴(110-12)은 비아(130-13)를 통해 제2 코일 패턴(120-12)과 연결되고, 제2 코일 패턴(120-12)은 비아(130-14)를 통해 제1 코일 패턴(110-13)과 연결되고, 제1 코일 패턴(110-13)은 비아(130-15)를 통해 제2 코일 패턴(120-13)과 연결되고, 제2 코일 패턴(120-13)은 비아(130-16)를 통해 제1 코일 패턴(110-14)과 연결되고, 제1 코일 패턴(110-14)은 비아(130-17)를 통해 제2 코일 패턴(120-14)과 연결되고, 제2 코일 패턴(120-14)은 비아(130-18)를 통해 제1 코일 패턴(110-15)과 연결되고, 제1 코일 패턴(110-15)은 비아(130-19)를 통해 제2 코일 패턴(120-15)과 연결된다. 이와 같이 연결됨으로써, 자성체(도 2의 20)를 감싸는 형태의 솔레노이드 코일이 형성될 수 있다.
따라서, 제1 코일 패턴(110-11)로 유입되는 전류는 제2 코일 패턴(120-11), 제1 코일 패턴(110-12), 제2 코일 패턴(120-12), 제1 코일 패턴(110-13), 제2 코일 패턴(120-13), 제1 코일 패턴(110-14), 제2 코일 패턴(120-14), 제1 코일 패턴(110-15), 및 제2 코일 패턴(120-15)의 순서로 코일 패턴들을 통과하여 흐를 수 있다.
또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 코일 패턴들(110-11, 110-12, 110-13, 110-14, 110-15, 120-11, 120-12, 120-13, 120-14, 120-15) 각각은, 제2 방향으로 연장되는 메인 패턴과, 메인 패턴으로부터 제1 방향으로 연장되며 비아들(130-11, 130-12, 130-13, 130-14, 130-15, 130-16, 130-17, 130-18, 130-19) 각각을 통해 다른 코일 패턴과 연결되기 위해 형성된 연결 패턴들을 포함할 수 있다. 상기 연결 패턴들 코일 패턴들(110-11, 110-12, 110-13, 110-14, 110-15, 120-11, 120-12, 120-13, 120-14, 120-15) 각각의 양단에 위치할 수 있다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 코일 패턴들(110-11, 110-12, 110-13, 110-14, 110-15, 120-11, 120-12, 120-13, 120-14, 120-15) 각각은 하나의 메인 패턴 및 메인 패턴의 양단에 배치되는 2개의 연결 패턴들을 포함할 수 있으며, 2개의 연결 패턴들은 상기 메인 패턴을 기준으로 서로 반대 방향으로 연장될 수 있다. 즉, 하나의 연결 패턴은 메인 패턴으로부터 일방향(도 3의 상측 방향)으로 연장되고, 다른 하나의 연결 패턴은 메인 패턴으로부터 타방향(도3의 하측 방향)으로 연장될 수 있다. 메인 패턴들은 슬릿들(131-1) 사이에 배치될 수 있으며, 연장 패턴들은 슬릿들(131)의 양단의 바깥쪽 부분에 배치될 수 있다.
도 3에서는 슬릿들(131-1)과 코일 패턴들(110-11, 110-12, 110-13, 110-14, 110-15, 120-11, 120-12, 120-13, 120-14, 120-15) 각각의 메인 패턴들이 서로 평행하게 연장되고, 코일 패턴들(110-11, 110-12, 110-13, 110-14, 110-15, 120-11, 120-12, 120-13, 120-14, 120-15)이 배열되는 방향과 메인 패턴들이 연장되는 방향이 서로 직교하며, 또한 메인 패턴이 연장되는 방향과 연장 패턴이 연장되는 방향이 서로 직교하는 것을 예시하고 있으나, 본 발명의 실시형태는 이에 한정되지 않는다. 즉, 각 패턴들과 슬릿들 사이의 각도 등 배치 형태는 다양하게 변경될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 안테나 장치의 단면을 개략적으로 나타낸 도면으로서, 도 3에 나타낸 본 발명의 일실시예에 다른 안테나 장치의 A-A'위치의 단면을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 기판의 일부분, 즉, 제1 코일 패턴들(110-11, 110-12, 110-13, 110-14, 110-15)과, 제1 코일 패턴들(110-11, 110-12, 110-13, 110-14, 110-15)이 형성된 베이스층(13-1)의 일부분은 자성체(20-1)의 일측에 배치되며, 기판의 다른 일부분, 즉, 제2 코일 패턴들(120-11, 120-12, 120-13, 120-14, 120-15)과, 제2 코일 패턴들(120-11, 120-12, 120-13, 120-14, 120-15)이 형성된 베이스층(13-1)의 일부분은 자성체(20-1)의 타측에 배치될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 안테나 장치의 기판에 형성된 코일 패턴의 일실시예를 개략적으로 나타낸 도면 도면으로서, 본 발명의 일실시예에 따른 안테나 장치의 기판은 베이스층(13-2), 베이스층(13-2)의 일측에 배치된 제1층(11-2)에 형성된 제1 코일 패턴들(110-21, 110-22, 110-23, 110-24, 110-25), 베이스층(13-2)의 일측에 배치된 제1층(11-2)에 형성된 제1 가이드 패턴들(111-2, 112-2), 베이스층(13-2)의 타측에 배치된 제2 층(12-2)에 형성된 제2 코일 패턴들(120-21, 120-22, 120-23, 120-24, 120-25), 베이스층(13-2)의 타측에 배치된 제2 층(12-2)에 형성된 제2 가이드 패턴들(121-2, 122-2), 복수개의 비아들(130-21, 130-22, 130-23, 130-24, 130-25, 130-26, 130-27, 130-28, 130-29), 및 자성체(도 2의 20)가 통과하기 위한 슬릿들(131-2)을 포함할 수 있다.
도 5에 나타낸 실시예는 제1 가이드 패턴들(111-2, 112-2) 및 제2 가이드 패턴들(121-2, 122-2)을 더 포함하는 것을 제외하면, 도 3에 나타낸 실시예와 동일하다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 안테나 장치는 제1 가이드 패턴들(111-2, 112-2) 및 제2 가이드 패턴들(121-2, 122-2)을 더 포함함으로써, 기판(도 2의10)의 찢어짐을 방지할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 안테나 장치의 기판에 형성된 코일 패턴의 일실시예를 개략적으로 나타낸 도면 도면으로서, 본 발명의 일실시예에 따른 안테나 장치의 기판은 베이스층(13-3), 베이스층(13-3)의 일측에 배치된 제1층(11-3)에 형성된 제1 코일 패턴들(110-31, 110-32, 110-33, 110-34, 110-35), 베이스층(13-3)의 타측에 배치된 제2 층(12-3)에 형성된 제2 코일 패턴들(120-31, 120-32, 120-33, 120-34, 120-35), 복수개의 비아들(130-31, 130-32, 130-33, 130-34, 130-35, 130-36, 130-37, 130-38, 130-39), 및 자성체(도 2의 20)가 통과하기 위한 슬릿들(131-3)을 포함할 수 있다.
도 3에 나타낸 실시예와 유사하게, 제1 코일 패턴(110-31)은 비아(130-31)를 통해 제2 코일 패턴(120-31)과 연결되고, 제2 코일 패턴(120-31)은 비아(130-32)를 통해 제1 코일 패턴(110-32)과 연결되고, 제1 코일 패턴(110-32)은 비아(130-33)를 통해 제2 코일 패턴(120-32)과 연결되고, 제2 코일 패턴(120-32)은 비아(130-34)를 통해 제1 코일 패턴(110-33)과 연결되고, 제1 코일 패턴(110-33)은 비아(130-35)를 통해 제2 코일 패턴(120-33)과 연결되고, 제2 코일 패턴(120-33)은 비아(130-36)를 통해 제1 코일 패턴(110-34)과 연결되고, 제1 코일 패턴(110-34)은 비아(130-37)를 통해 제2 코일 패턴(120-34)과 연결되고, 제2 코일 패턴(120-34)은 비아(130-38)를 통해 제1 코일 패턴(110-35)과 연결되고, 제1 코일 패턴(110-35)은 비아(130-39)를 통해 제2 코일 패턴(120-35)과 연결된다. 이와 같이 연결됨으로써, 자성체(도 2의 20)를 감싸는 형태의 솔레노이드 코일이 형성될 수 있다.
따라서, 제1 코일 패턴(110-31)로 유입되는 전류는 제2 코일 패턴(120-31), 제1 코일 패턴(110-32), 제2 코일 패턴(120-32), 제1 코일 패턴(110-33), 제2 코일 패턴(120-33), 제1 코일 패턴(110-34), 제2 코일 패턴(120-34), 제1 코일 패턴(110-35), 및 제2 코일 패턴(120-35)의 순서로 코일 패턴들을 통과하여 흐를 수 있다.
도 3에서 설명한 것과 동일하게, 코일 패턴들(110-31, 110-32, 110-33, 110-34, 110-35, 120-31, 120-32, 120-33, 120-34, 120-35) 각각은 메인 패턴과 연결 패턴들을 포함한다.
도 6에 나타낸 본 발명의 일실시예는, 코일 패턴들(110-31, 110-32, 110-33, 110-34, 110-35, 120-31, 120-32, 120-33, 120-34, 120-35) 각각의 연결 패턴들이, 각각 연결된 메인 패턴들을 기준으로 서로 동일한 방향으로 연장된다는 것을 제외하면, 도 3에 나타낸 본 발명의 일실시예와 동일하다. 즉, 본 발명의 일실시예에 따른 안테나 장치의 코일 패턴들(110-31, 110-32, 110-33, 110-34, 110-35, 120-31, 120-32, 120-33, 120-34, 120-35) 각각은 메인 패턴과, 메인 패턴으로부터 일방향(도 3의 상측 방향)으로 연장되는 2개의 연결 패턴들을 포함할 수 있다.
도 7은 도 6에 나타낸 본 발명의 일실시예에 따른 안테나 장치의 평면도를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 7에 나타낸 바와 같이, 안테나 장치의 상면에서 봤을 때, 코일 패턴들(110-31, 110-32, 110-33, 110-34, 110-35, 120-31, 120-32, 120-33, 120-34, 120-35) 각각의 연결 패턴들이 동일한 방향으로 연장됨으로 인하여, 슬릿(131-3)의 바깥쪽 영역(R1, R2), 구체적으로 슬릿(131-3)의 바깥쪽에서 상하 방향으로 연장되는 영역이 적어도 하나의 코일 패턴이 형성된다. 즉, 도 6 및 도 7에 나타낸 실시예에 따르면, 코일 패턴들(110-31, 110-32, 110-33, 110-34, 110-35, 120-31, 120-32, 120-33, 120-34, 120-35) 각각의 연결 패턴들은 메인 패턴을 비아를 통해 다른 메인 패턴과 연결하는 역할 뿐만 아니라, 도 5에 나타낸 보호 패턴들(111-2, 112-2, 121-2, 122-2)과 동일한 기능을 수행한다. 다시 말하면, 슬릿(131-3)의 바깥쪽에 베이스층(13-3) 뿐만 아니라 적어도 하나의 코일 패턴(구체적으로, 코일 패턴의 연결패턴)도 존재함으로써, 기판(도 2의10)의 찢어짐을 방지할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 안테나 장치의 기판에 형성된 코일 패턴의 일실시예를 개략적으로 나타낸 도면 도면으로서, 본 발명의 일실시예에 따른 안테나 장치의 기판은 베이스층(13-4), 베이스층(13-4)의 일측에 배치된 제1층(11-4)에 형성된 제1 코일 패턴들(110-41, 110-42, 110-43, 110-44, 110-45), 베이스층(13-4)의 타측에 배치된 제2 층(12-4)에 형성된 제2 코일 패턴들(120-41, 120-42, 120-43, 120-44, 120-45), 복수개의 비아들(130-4), 자성체(도 2의 20)가 통과하기 위한 슬릿들(131-4), 및 복수개의 보호 홀들(132-4, 133-4)을 포함할 수 있다.
도 8에 나타낸 본 발명의 일실시예는, 복수개의 보호 홀들(132-4, 133-4)을 포함하는 것만 제외하면 도 3의 실시예와 동일하다.
복수개의 보호 홀들(132-4, 133-4) 각각은 복수개의 슬릿들(131-4) 각각의 양단에 배치될 수 있다. 복수개의 보호 홀들(132-4, 133-4)은 슬릿들(131-4) 각각의 양단에서 기판이 추가적으로 찢어지는 것을 방지할 수 있다. 복수개의 보호 홀들(132-4, 133-4) 각각의 형상은 원형 또는 다각형일 수 있다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 안테나 장치의 기판에 형성된 코일 패턴의 일실시예를 개략적으로 나타낸 도면 도면으로서, 본 발명의 일실시예에 따른 안테나 장치의 기판은 베이스층(13-5), 베이스층(13-5)의 일측에 배치된 제1층(11-5)에 형성된 제1 코일 패턴들(110-51, 110-52, 110-53, 110-54, 110-55), 베이스층(13-5)의 타측에 배치된 제2 층(12-5)에 형성된 제2 코일 패턴들(120-51, 120-52, 120-53, 120-54, 120-55), 복수개의 비아들(130-51, 130-52, 130-53, 130-54, 130-55, 130-56, 130-57, 130-58, 130-59), 및 자성체(도 2의 20)가 통과하기 위한 슬릿들(131-5)을 포함할 수 있다.
도 9에 나타낸 본 발명의 일실시예는, 코일 패턴들(110-51, 110-52, 110-53, 110-54, 110-55, 120-51, 120-52, 120-53, 120-54, 120-55) 각각의 메인 패턴의 양단 부분의 폭이 코일 패턴들(110-51, 110-52, 110-53, 110-54, 110-55, 120-51, 120-52, 120-53, 120-54, 120-55) 각각의 메인 패턴의 중간 부분의 폭보다 좁은 것을 제외하면 도 3에 나타낸 본 발명의 일실시예와 동일하다. 이와 같이 형성함으로써, 도 9에 나타낸 본 발명의 일실시예는 슬릿들(131-5) 각각의 양단에서 패턴들 사이의 간격이 넓게 형성된다. 슬릿들(131-5) 각각의 양단에서는, 자성체가 배치되지 않는다. 따라서, 공정 불량이나 이물질 유입 등이 발생될 경우 슬릿들(131-5) 각각의 양단에서는 인접한 패턴들이 쉽게 단락될 수 있다. 도 9에 나타낸 본 발명의 일실시예에 따르면, 슬릿들(131-5) 각각의 양단에서 패턴들 사이의 간격이 넓어지게 되므로, 공정 불량이나 이물질이 유입되더라도 인접한 패턴들이 단락되는 것이 방지될 수 있다.
도 5, 도 6, 도 7, 도 8, 및 도 9의 A-A' 위치에서의 단면은 도 4에 나타낸 것과 동일하다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 안테나 장치의 기판에 형성된 코일 패턴의 일실시예를 개략적으로 나타낸 도면 도면으로서, 본 발명의 일실시예에 따른 안테나 장치의 기판은 베이스층(13-6), 베이스층(13-6)의 일측에 배치된 제1층(11-6)에 형성된 제1 코일 패턴들(110-61, 110-62, 110-63, 110-64, 110-65), 베이스층(13-6)의 타측에 배치된 제2 층(12-6)에 형성된 제2 코일 패턴들(120-61, 120-62, 120-63, 120-64, 120-65), 복수개의 비아들(130-61, 130-62, 130-63, 130-64, 130-65, 130-66, 130-67, 130-68, 130-69), 및 자성체(도 2의 20)가 통과하기 위한 슬릿들(131-6)을 포함할 수 있다. 도 10에 도시된 바와 같이, 코일 패턴들(110-61, 110-62, 110-63, 110-64, 110-65, 120-61, 120-62, 120-63, 120-64, 120-65)은 제1 방향으로 배열될 수 있고, 슬릿들(131-6)은 제1 방향과 상이한 제2 방향으로 연장되어 형성될 수 있다.
제1 코일 패턴(110-61)은 비아(130-61)를 통해 제2 코일 패턴(120-62)과 연결되고, 제2 코일 패턴(120-62)은 비아(130-64)를 통해 제1 코일 패턴(110-63)과 연결되고, 제1 코일 패턴(110-63)은 비아(130-65)를 통해 제2 코일 패턴(120-64)과 연결되고, 제2 코일 패턴(120-64)은 비아(130-68)를 통해 제1 코일 패턴(110-65)과 연결되고, 제1 코일 패턴(110-65)은 비아(130-69)를 통해 제2 코일 패턴(120-65)과 연결되고, 제2 코일 패턴(120-65)은 비아(130-67)를 통해 제1 코일 패턴(110-64)과 연결되고, 제1 코일 패턴(110-64)은 비아(130-66)를 통해 제2 코일 패턴(120-63)과 연결되고, 제2 코일 패턴(120-63)은 비아(130-63)를 통해 제1 코일 패턴(110-62)과 연결되고, 제1 코일 패턴(110-62)은 비아(130-62)를 통해 제2 코일 패턴(120-61)과 연결된다. 이와 같이 연결됨으로써, 자성체(도 2의 20)를 감싸는 형태의 솔레노이드 코일이 형성될 수 있다.
따라서, 제1 코일 패턴(110-61)로 유입되는 전류는 제2 코일 패턴(120-62), 제1 코일 패턴(110-63), 제2 코일 패턴(120-64), 제1 코일 패턴(110-65), 제2 코일 패턴(120-65), 제1 코일 패턴(110-64), 제2 코일 패턴(120-63), 제1 코일 패턴(110-62), 및 제2 코일 패턴(120-61)의 순서로 코일 패턴들을 통과하여 흐를 수 있다.
또한, 코일 패턴들(110-61, 110-62, 110-63, 110-64, 110-65, 120-61, 120-62, 120-63, 120-64, 120-65) 각각은, 제2 방향으로 연장되는 메인 패턴과, 메인 패턴으로부터 제1 방향으로 연장되며 비아들(130-61, 130-62, 130-63, 130-64, 130-65, 130-66, 130-67, 130-68) 각각을 통해 다른 코일 패턴과 연결되기 위해 형성된 연결 패턴들을 포함할 수 있다. 메인 패턴들은 슬릿들(131-6) 사이에 배치될 수 있으며, 연결 패턴들은 슬릿들(131-6) 양단의 바깥쪽에 배치될 수 있다.
도 10에 나타낸 실시예의 경우, 안테나 장치의 상면에서 봤을 때, 제1 코일 패턴들(110-61, 110-62, 110-63, 110-64, 110-65) 각각의 연결 패턴들이 동일한 위치에 배치되는 제2 코일 패턴들(120-61, 120-62, 120-63, 120-64, 120-65) 각각의 연결 패턴들 각각과 서로 겹쳐치게 된다. 예를 들면, 비아(130-61)와 연결되는 제1 코일 패턴(110-61)의 연결 패턴과 비아(130-61)와 연결되는 제2 코일 패턴(120-62)의 연결 패턴은 서로 일부분씩 겹쳐지게 된다. 따라서, 슬릿(131-6)의 바깥쪽 영역, 구체적으로 슬릿(131-6)의 바깥쪽에서 상하 방향으로 연장되는 영역이 적어도 하나의 코일 패턴이 형성된다. 이로 인하여, 기판(도 2의10)의 찢어짐을 방지할 수 있다.
또한, 도 9에 나타낸 실시예와 유사하게 슬릿들(131-6) 각각의 끝부분에서 코일 패턴들의 폭이 좁게 형성될 수 있다. 따라서, 인접한 패턴들이 단락되는 것이 방지될 수 있다.
도 10에서는 슬릿들(131-6) 각각의 끝부분에서 코일 패턴들의 폭이 좁게 형성된 것이 도시되어 있으나, 코일 패턴들의 폭이 좁아지지 않게 형성될 수도 있다.
도시하지는 않았지만, 도 5에 나타낸 것과 유사하게 보호 패턴이 추가적으로 형성될 수도 있다. 이 경우, 형성된 보호 패턴은 제1 코일 패턴(110-61)의 타단(즉, 비아(130-61)가 형성된 부분의 반대쪽) 및/또는 제2 코일 패턴(120-61)의 일단(즉, 비아(130-62)가 형성된 부분의 반대쪽)과 연결될 수도 있다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 안테나 장치의 단면을 개략적으로 나타낸 도면으로서, 도 10에 나타낸 본 발명의 일실시예에 다른 안테나 장치의 A-A'위치의 단면을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 11에 나타낸 바와 같이, 기판의 일부분, 즉, 제1 코일 패턴들(110-61, 110-63, 110-65), 제2 코일 패턴들(120-61, 120-63, 120-65), 및 이 코일 패턴들이 형성된 베이스층(13-6)의 일부분은 자성체(20-6)의 일측에 배치되며, 기판의 다른 일부분, 즉, 제1 코일 패턴들(110-62, 110-64), 제2 코일 패턴들(120-62, 120-64), 및 이 코일 패턴들이 형성된 베이스층(13-6)의 일부분은 자성체(20-6)의 타측에 배치될 수 있다.
도 10 및 도 11에 나타낸 본 발명의 일실시예에 따르면, 코일 패턴들의 폭을 넓게 형성하면서도 솔레노이드 코일의 권회수는 도 3 등에 나타낸 실시예와 동일할 수 있다. 따라서, 정밀 가공 없이 원하는 권회수의 코일을 형성할 수 있다.
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 안테나 장치의 기판에 형성된 코일 패턴의 일실시예를 개략적으로 나타낸 도면 도면으로서, 본 발명의 일실시예에 따른 안테나 장치의 기판은 베이스층(13-7), 베이스층(13-7)의 일측에 배치된 제1층(11-7)에 형성된 제1 코일 패턴들(110-71, 110-72, 110-73, 110-74, 110-75), 베이스층(13-7)의 타측에 배치된 제2 층(12-7)에 형성된 제2 코일 패턴들(120-71, 120-72, 120-73, 120-74, 120-75), 적어도 하나의 비아들(130-7), 및 자성체(도 2의 20)가 통과하기 위한 슬릿들(131-7)을 포함할 수 있다. 도 12에 도시된 바와 같이, 코일 패턴들(110-71, 110-72, 110-73, 110-74, 110-75, 120-71, 120-72, 120-73, 120-74, 120-75)은 제1 방향으로 배열될 수 있고, 슬릿들(131-7)은 제1 방향과 상이한 제2 방향으로 연장되어 형성될 수 있다.
제1 코일 패턴(110-71)의 일측은 제1 코일 패턴(110-72)의 일측과 연결되고, 제1 코일 패턴(110-72)의 타측은 제1 코일 패턴(110-73)의 타측과 연결되고, 제1 코일 패턴(110-73)의 일측은 제1 코일 패턴(110-74)의 일측과 연결되고, 제1 코일 패턴(110-74)의 타측은 제1 코일 패턴(110-75)의 타측과 연결되고, 제1 코일 패턴(110-75)은 적어도 하나의 비아(130-7)를 통해 제2 코일 패턴(120-75)과 연결되고, 제2 코일 패턴(120-75)의 일측은 제2 코일 패턴(120-74)의 일측과 연결되고, 제2 코일 패턴(120-74)의 타측은 제2 코일 패턴(120-73)의 타측과 연결되고, 제2 코일 패턴(120-73)의 일측은 제2 코일 패턴(120-72)의 일측과 연결되고, 제2 코일 패턴(120-72)의 타측은 제2 코일 패턴(120-71)의 타측과 연결된다. 이와 같이 연결됨으로써, 자성체(도 2의 20)를 감싸는 형태의 솔레노이드 코일이 형성될 수 있다.
따라서, 제1 코일 패턴(110-71)로 유입되는 전류는 제1 코일 패턴(110-72), 제1 코일 패턴(110-73), 제1 코일 패턴(110-74), 제1 코일 패턴(110-75), 제2 코일 패턴(120-75), 제2 코일 패턴(120-74), 제2 코일 패턴(120-73), 제2 코일 패턴(120-72), 및 제2 코일 패턴(120-71)의 순서로 코일 패턴들을 통과하여 흐를 수 있다.
또한, 코일 패턴들(110-71, 110-72, 110-73, 110-74, 110-75, 120-71, 120-72, 120-73, 120-74, 120-75) 각각은 제2 방향으로 연장되는 메인 패턴과, 메인 패턴으로부터 제1 방향으로 연장되는 연장 패턴들을 포함할 수 있다. 또한, 코일 패턴들(110-71, 110-72, 110-73, 110-74, 110-75, 120-71, 120-72, 120-73, 120-74, 120-75) 각각은 연장 패턴을 통해 동일한 층에 배치되며 인접하는 다른 코일 패턴과 연결될 수 있다. 예를 들면, 제1 코일 패턴(110-71)과 제1 코일 패턴(110-72)은 각각의 연장 패턴들이 서로 연결될 수 있다.
도 12에 나타낸 본 발명의 일실시예에 다른 안테나 장치의 A-A'위치의 단면은 도 11과 동일할 수 있다.
도 3 내지 도 12에 나타낸 실시예들은 다양한 형태로 재조합될 수 있다. 예를 들면, 도 5에 나타낸 보호 패턴들(111-2, 112-2, 121-2, 122-2)이 도 6, 도 8, 도 9, 도 10 및 도 12에 나타낸 실시예에도 적용될 수 있다. 또는, 도 8에 나타낸 보호 홀들(132-4, 133-4)은 도 3, 도 5, 도 6, 도 9, 도 10, 및 도 12에 나타낸 실시예에도 적용될 수 있다. 또는, 도 9에 나타낸 것과 같이 코일 패턴의 폭이 슬릿의 끝부분을 포함하는 일영역에서 좁아지는 구성이 도 5, 및 도 6에 나타낸 실시예에서도 적용될 수 있다.
도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 안테나 장치의 기판에 형성된 코일 패턴의 일실시예를 개략적으로 나타낸 도면 도면으로서, 본 발명의 일실시예에 따른 안테나 장치의 기판은 베이스층(13-8), 베이스층(13-8)의 일측에 배치된 제1층(11-8)에 형성된 제1 코일 패턴들(110-81, 110-82, 110-83, 110-84, 110-85), 베이스층(13-8)의 타측에 배치된 제2 층(12-8)에 형성된 제2 코일 패턴들(120-81, 120-82, 120-83, 120-84, 120-85), 복수개의 비아들(130-81, 130-82, 130-83, 130-84, 130-85, 130-86, 130-87, 130-88, 130-89), 및 자성체(도 2의 20)가 통과하기 위한 슬릿들(131-8)을 포함할 수 있다.
도 13에 나타낸 본 발명의 일실시예는, 코일 패턴들(110-81, 110-82, 110-83, 110-84, 110-85, 120-81, 120-82, 120-83, 120-84, 120-85) 각각의 메인 패턴들이, 슬릿들(131-8)이 연장되는 방향과 소정의 각도를 가지는 방향으로 연장되며, 메인 패턴들 각각과 연결 패턴들 각각의 사이각이 둔각인 점을 제외하면, 도 3에 나타낸 본 발명의 일실시예와 동일하다.
도 14는 본 발명의 일실시예에 따른 안테나 장치의 기판에 형성된 코일 패턴의 일실시예를 개략적으로 나타낸 도면 도면으로서, 본 발명의 일실시예에 따른 안테나 장치의 기판은 베이스층(13-9), 베이스층(13-9)의 일측에 배치된 제1층(11-9)에 형성된 제1 코일 패턴들(110-91, 110-92, 110-93, 110-94, 110-95), 베이스층(13-9)의 타측에 배치된 제2 층(12-9)에 형성된 제2 코일 패턴들(120-91, 120-92, 120-93, 120-94, 120-95), 복수개의 비아들(130-91, 130-92, 130-93, 130-94, 130-95, 130-96, 130-97, 130-98, 130-99), 및 자성체(도 2의 20)가 통과하기 위한 슬릿들(131-9)을 포함할 수 있다.
도 14에 나타낸 본 발명의 일실시예는, 코일 패턴들(110-91, 110-92, 110-93, 110-94, 110-95, 120-91, 120-92, 120-93, 120-94, 120-95) 각각의 메인 패턴들이, 슬릿들(131-9)이 연장되는 방향과 소정의 각도를 가지는 방향으로 연장되며, 메인 패턴들 각각과 연결 패턴들 각각의 사이각이 예각인 점을 제외하면, 도 3에 나타낸 본 발명의 일실시예와 동일하다.
도 15는 본 발명의 일실시예에 따른 안테나 장치의 기판에 형성된 코일 패턴의 일실시예를 개략적으로 나타낸 도면 도면으로서, 본 발명의 일실시예에 따른 안테나 장치의 기판은 베이스층(13-10), 베이스층(13-10)의 일측에 배치된 제1층(11-10)에 형성된 제1 코일 패턴들(110-101, 110-102, 110-103, 110-104, 110-105), 베이스층(13-10)의 타측에 배치된 제2 층(12-10)에 형성된 제2 코일 패턴들(120-101, 120-102, 120-103, 120-104, 120-105), 복수개의 비아들(130-101, 130-102, 130-103, 130-104, 130-105, 130-106, 130-107, 130-108, 130-109), 및 자성체(도 2의 20)가 통과하기 위한 슬릿들(131-10)을 포함할 수 있다.
도 15에 나타낸 본 발명의 일실시예는, 코일 패턴들(110-101, 110-102, 110-103, 110-104, 110-105, 120-101, 120-102, 120-103, 120-104, 120-105) 각각의 연결 패턴들이 연장되는 방향과 슬릿들(131-10)이 연장되는 방향이 예각을 형성하고, 코일 패턴들(110-101, 110-102, 110-103, 110-104, 110-105, 120-101, 120-102, 120-103, 120-104, 120-105) 각각의 연결 패턴들이 슬릿들(131-10)이 연장되는 방향으로 연장되고, 제1 코일 패턴들(110-101, 110-102, 110-103, 110-104, 110-105)의 메인 패턴들 각각과 연결 패턴들 각각의 사이각은 예각이고, 제2 코일 패턴들(120-101, 120-102, 120-103, 120-104, 120-105)의 메인 패턴들 각각과 연결 패턴들 각각의 사이각은 둔각인 점을 제외하면, 도 3에 나타낸 본 발명의 일실시예와 동일하다.
도 13 내지 도 15에 나타낸 실시예들 이외에, 코일 패턴들(구체적으로, 메인 패턴들 및 연결 패턴들)과 슬릿들 사이의 각도 등 배치 관계는 필요에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.
1 : 안테나 장치 2: 기기
10 : 기판
11-1, 11-2, 11-3, 11-4, 11-5, 11-6, 11-7, 11-8, 11-9, 11-10 : 제1층
12-1, 12-2, 12-3, 12-4, 12-5, 12-6, 12-7, 12-8, 12-9, 12-10 : 제2층
13-1, 13-2, 13-3, 13-4, 13-5, 13-6, 13-7, 13-8, 13-9, 13-10 : 베이스층

Claims (16)

  1. 베이스층과, 상기 베이스층의 일면에 배치되며 적어도 하나의 제1 코일 패턴이 형성된 제1층과, 상기 베이스층의 타면에 배치되며 적어도 하나의 제2 코일 패턴이 형성된 제2층을 포함하는 기판; 및
    자성체를 포함하고,
    상기 기판의 제1 영역은 상기 자성체의 일면에 배치되고, 상기 기판의 상기 제1 영역과 상이한 제2 영역은 상기 자성체의 타면에 배치되고,
    상기 제1 코일 패턴과 상기 제2 코일 패턴이 서로 연결되어 상기 자성체를 감싸는 솔레노이드 형태의 안테나 코일을 형성하는 안테나 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제1 코일 패턴 및 상기 적어도 하나의 제2 코일 패턴은 제1 방향으로 배열되고,
    상기 기판은 상기 자성체가 통과하기 위해 상기 제1 방향과 상이한 제2 방향으로 연장되어 형성된 적어도 하나의 슬릿을 더 포함하는 안테나 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 기판은
    상기 적어도 하나의 슬릿 각각의 양단에 형성되는 보호 홀들을 더 포함하는 안테나 장치.
  4. 제2항에 있어서, 상기 상기 적어도 하나의 제1 코일 패턴 및 상기 적어도 하나의 제2 코일 패턴 중 적어도 하나는
    양단 중 한 위치에서의 폭이 중앙 부분의 폭보다 좁은 안테나 장치.
  5. 제2항에 있어서, 상기 기판은
    상기 제1층 또는 상기 제2층에 상기 제1 방향으로 연장되는 적어도 하나의 보호 패턴을 더 포함하는 안테나 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제1 코일 패턴은 상기 제1 영역에 형성되고,
    상기 적어도 하나의 제2 코일 패턴은 상기 제2 영역에 형성되는 안테나 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 적어도 하나의 제1 코일 패턴 및 상기 적어도 하나의 제2 코일 패턴 각각은
    제2 방향으로 연장되는 메인 패턴; 및
    상기 메인 패턴의 일단 또는 양단으로부터 상기 제2 방향과 상이한 제1 방향으로 연장되는 연결 패턴들을 포함하는 안테나 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 코일 패턴의 상기 연결 패턴 각각은 대응하는 상기 제2 코일 패턴의 상기 연결 패턴 각각과 비아를 통해 연결되는 안테나 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 코일 패턴은 상기 제1 영역에 형성된 제1 패턴 및 상기 제2 영역에 형성된 제2 패턴을 포함하고,
    상기 제2 코일 패턴은 상기 제1 영역에 형성된 제3 패턴 및 상기 제2 영역에 형성된 제4 패턴을 포함하는 안테나 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 패턴과 상기 제4 패턴은 제1 비아를 통해 서로 연결되고,
    상기 제2 패턴과 상기 제3 패턴은 제2 비아를 통해 서로 연결되는 안테나 장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제1 패턴과 상기 제2 패턴은 상기 제1층에 형성되는 제1 연결 패턴에 의해 서로 연결되고,
    상기 제3 패턴과 상기 제4 패턴은 상기 제2 층에 형성되는 제2 연결 패턴에 의해 서로 연결되는 안테나 장치.
  12. 본체 후면을 덮는 커버; 및
    상기 커버 내부에 배치되는 안테나 장치를 포함하고,
    상기 안테나 장치는
    베이스층과, 상기 베이스층의 일면에 배치되며 적어도 하나의 제1 코일 패턴이 형성된 제1층과, 상기 베이스층의 타면에 배치되며 적어도 하나의 제2 코일 패턴이 형성된 제2층을 포함하는 기판; 및
    자성체를 포함하고,
    상기 기판의 제1 영역은 상기 자성체의 일면에 배치되고, 상기 기판의 상기 제1 영역과 상이한 제2 영역은 상기 자성체의 타면에 배치되고,
    상기 제1 코일 패턴과 상기 제2 코일 패턴이 서로 연결되어 상기 자성체를 감싸는 솔레노이드 형태의 안테나 코일을 형성하는 기기.
  13. 제12항에 있어서, 상기 커버는
    금속으로 형성된 기기.
  14. 제12항에 있어서, 상기 안테나 장치는
    마그네틱 보안 전송 방식으로 데이터를 전송하는 기기.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제1 코일 패턴 및 상기 적어도 하나의 제2 코일 패턴은 제1 방향으로 배열되고,
    상기 기판은 상기 자성체가 통과하기 위해 상기 제1 방향과 상이한 제2 방향으로 연장되어 형성된 적어도 하나의 슬릿을 더 포함하는 기기.
  16. 제14항에 있어서, 상기 적어도 하나의 제1 코일 패턴 및 상기 적어도 하나의 제2 코일 패턴 중 적어도 하나는
    양단 중 한 위치에서의 폭이 중앙 부분의 폭보다 좁은 기기.
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