KR20220098957A - 칩 안테나 및 이의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 개시에 따른 칩 안테나는, 일면에 요철 패턴을 갖는 기판, 그리고 기판의 요철 패턴을 갖는 일면에 배치된 도체 패턴을 포함하며, 요철 패턴은 일 방향으로 연장된 볼록부와 일 방향으로 연장된 오목부가 교대 배치된다.
Description
본 개시는 칩 안테나 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
5G 통신 시스템은 보다 높은 데이터 전송률을 달성하기 위해 보다 높은 주파수(mmWave) 대역들, 가령 10 Ghz 내지 100 GHz 대역들에서 구현된다. RF 신호의 전파 손실을 줄이고 전송 거리를 늘리기 위해, 빔포밍, 대규모 MIMO(multiple-input multiple-output), 전차원 MIMO(full dimensional multiple-input multiple-output), 어레이 안테나, 아날로그 빔포밍, 대규모 스케일의 안테나 기법들이 5G 통신 시스템에서 논의되고 있다.
현재 전세계 모바일 통신의 트래픽은 연평균 53 %로 증가할 것으로 예상되고 있으며, 4차 산업혁명의 핵심 산업으로 꼽히는 사물인터넷(IoT), 자율주행자동차, 가상현실(VR), 로봇, 빅 데이터 등은 대용량의 데이터를 필요로 하기 때문에 5G가 필수적이다.
5G 서비스 초기에는 특정 핫 스팟(hot spot) 기반 서비스에서 점차 장소, 영역 제한 없이 이동성이 확보되는 광역 서비스로 발전할 것으로 예상되며, 특히 이동성이 확보되는 광역 서비스에서 기지국에서 매크로셀(Macro cell) 및 스몰셀(Small cell)의 채용수가 늘어나게 되며 단말기는 중장거리 송수신이 가능한 고전력(high power) 송수신이 필요하여 많은 수의 어레이(array) 안테나가 사용될 것으로 예상된다.
그러나 단말기는 소형화 이슈가 지속될 것이므로 그 크기가 작아지고 안테나 효율이 높은 방향으로 개발이 필요한 실정이다. 따라서, 이동통신 단말기에 탑재할 수 있는 초소형의 크기이면서 GHz 대역에 적합한 칩 안테나 모듈이 요구되고 있다.
본 개시의 일 측면은 세라믹 기판과 금속 도체 패턴 사이의 밀착력 및 접합력을 향상시킬 수 있는 칩 안테나 및 이의 제조 방법을 제공하고자 한다.
일 실시예에 따른 칩 안테나는, 일면에 요철 패턴을 갖는 기판, 그리고 기판의 요철 패턴을 갖는 일면에 배치된 도체 패턴을 포함하며, 요철 패턴은 일 방향으로 연장된 볼록부와 일 방향으로 연장된 오목부가 교대 배치된다.
요철 패턴은 물결 형상일 수 있다.
볼록부와, 볼록부와 인접하는 오목부의 높이 차이는 3 ㎛ 내지 10 ㎛일 수 있다.
볼록부의 높이 편차는 1 ㎛ 이하일 수 있다.
오목부의 높이 편차는 1 ㎛ 이하일 수 있다.
볼록부와, 볼록부와 인접하는 오목부 사이의 거리는 100 ㎛ 내지 460 ㎛일 수 있다.
요철 패턴을 갖는 기판은 중심선 표면 조도 Ra가 0.39 ㎛ 초과일 수 있다.
요철 패턴은, 폭이 1000 ㎛ 내지 5000 ㎛이고, 높이가 2 ㎛ 내지 9 ㎛인 파상도(waviness)를 포함할 수 있다.
요철 패턴의 볼록부 또는 오목부는 기판의 한 변에 평행한 방향으로 연장될 수 있다.
요철 패턴의 볼록부 또는 오목부는 기판의 한 모서리에 대각선 방향으로 연장될 수 있다.
기판은 양면 또는 복수의 면에 요철 패턴을 가질 수 있다.
기판과 도체 패턴 사이의 밀착력은 76.5 kgf 초과일 수 있다.
다른 실시예에 따른 칩 안테나는, 제1 기판; 제1 기판과 대향 배치되는 제2 기판; 제1 기판의 일면에 마련되고, 급전 패치로 동작하는 제1 도체 패턴; 그리고 제2 기판에 마련되고, 방사 패치로 동작하는 제2 도체 패턴을 포함하며, 제1 기판, 제2 기판, 또는 이 둘 모두는 적어도 일면에 요철 패턴을 가지며, 요철 패턴은 일 방향으로 연장된 볼록부와 일 방향으로 연장된 오목부가 교대 배치된다.
요철 패턴의 볼록부 또는 오목부는 제1 기판 또는 제2 기판의 한 변에 평행한 방향으로 연장될 수 있다.
요철 패턴의 볼록부 또는 오목부는 제1 기판 또는 제2 기판의 한 모서리에 대각선 방향으로 연장될 수 있다.
또 다른 실시예에 따른 칩 안테나의 제조 방법은, 기판의 일면에 요철 패턴을 형성하는 단계, 그리고 기판의 요철 패턴이 형성된 일면에 도체 패턴을 형성하는 단계를 포함하며, 요철 패턴은 일 방향으로 연장된 볼록부와 일 방향으로 연장된 오목부가 교대 배치된다.
요철 패턴을 형성하는 단계에서, 요철 패턴은 와이어 쏘(wire saw)를 이용하여 형성될 수 있다.
와이어 쏘의 와이어 직경은 0.20 mm 이하일 수 있다.
도체 패턴을 형성하는 단계는, 도체 패턴 형성용 조성물을 기판의 요철 패턴이 형성된 일면에 도포한 후, 도체 패턴 형성용 조성물을 소결시켜 이루어질 수 있다.
도체 패턴 형성용 조성물은 소결시 수축될 수 있다.
실시예들에 따른 칩 안테나 및 이의 제조 방법에 의하면, 세라믹 기판의 표면적을 증가시켜 세라믹 기판과 금속 도체 패턴 사이의 밀착력을 향상시키고, 금속 도체 패턴의 소결시 수축 거동에 의하여 앵커링 효과를 강화시킴으로써 이들 사이의 접합력도 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 칩 안테나를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 칩 안테나를 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2의 칩 안테나의 측면도이다.
도 4는 도 2의 IV-IV 선을 따라 자른 칩 안테나의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 칩 안테나를 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 칩 안테나를 도시한 사시도이다.
도 7은 도 6의 칩 안테나의 측면도이다.
도 8은 도 6의 VIII-VIII 선을 따라 자른 칩 안테나의 단면도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 칩 안테나를 도시한 부분 분해 사시도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 칩 안테나를 도시한 부분 분해 사시도이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 칩 안테나를 도시한 사시도이다.
도 12는 도 11의 X-X 선을 따라 자른 칩 안테나의 단면도이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 칩 안테나의 제조 방법을 나타내는 제조 공정도이다.
도 14는 제조예 1에서 제조된 기판의 표면 요철 패턴을 분석한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 15는 비교제조예 1에서 제조된 기판의 표면 요철 패턴을 분석한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 칩 안테나를 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2의 칩 안테나의 측면도이다.
도 4는 도 2의 IV-IV 선을 따라 자른 칩 안테나의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 칩 안테나를 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 칩 안테나를 도시한 사시도이다.
도 7은 도 6의 칩 안테나의 측면도이다.
도 8은 도 6의 VIII-VIII 선을 따라 자른 칩 안테나의 단면도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 칩 안테나를 도시한 부분 분해 사시도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 칩 안테나를 도시한 부분 분해 사시도이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 칩 안테나를 도시한 사시도이다.
도 12는 도 11의 X-X 선을 따라 자른 칩 안테나의 단면도이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 칩 안테나의 제조 방법을 나타내는 제조 공정도이다.
도 14는 제조예 1에서 제조된 기판의 표면 요철 패턴을 분석한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 15는 비교제조예 1에서 제조된 기판의 표면 요철 패턴을 분석한 결과를 나타내는 그래프이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
명세서 전체에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 따라서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 명세서에 기재된 칩 안테나 모듈은 고주파 영역에서 동작하며, 일 예로 3 GHz 이상의 주파수 대역, 일 예로, 20 GHz 내지 60 GHz 대역에서 동작할 수 있다. 또한, 본 명세서에 기재된 칩 안테나 모듈은 RF 신호를 수신 또는 송수신하도록 구성된 전자기기에 탑재될 수 있다. 일 예로, 칩 안테나는 휴대용 전화기, 휴대용 노트북, 드론 등에 탑재될 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 칩 안테나를 도시한 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 칩 안테나(100)는 기판(110)과 기판(110)의 일면에 배치된 도체 패턴(120)을 포함한다.
기판(110)은 소정의 유전율을 갖는 폴리머(polymer) 또는 세라믹(ceramic) 소결체로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 기판(110)은 저온 동시 소성 세라믹(Low temperature co-fired ceramic, LTCC)과 같은 세라믹 계열의 물질이나 글래스(glass) 계열의 물질과 같이 상대적으로 높은 유전율을 가지는 물질로 구성될 수 있으며, 마그네슘(Mg), 실리콘(Si), 알루미늄(Al), 칼슘(Ca), 및 티타늄(Ti) 중 적어도 하나를 더 함유함으로써 더 높은 유전율이나 더 강한 내구성을 가지도록 구성될 수 있다.
기판(110)은 일면에 요철 패턴(1110)을 갖는다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니고, 기판(110)은 양면 또는 복수의 면에 요철 패턴(1110)을 가질 수도 있다.
요철 패턴(1110)은 일 방향으로 연장된 볼록부(1111)와 일 방향으로 연장된 오목부(1112)가 교대 배치되어 이루어진다. 이에 따라, 요철 패턴(1110)은 전체적으로 물결 형상을 가질 수 있다.
볼록부(1111)는 기판(110)의 두께 방향에서 위로, 즉 도 1에서 양(+)의 z축 방향으로 돌출된 것일 수 있고, 오목부(1112)는 기판(110)의 두께 방향에서 아래로, 즉 도 1에서 음(-)의 z축 방향으로 함몰된 것일 수 있다.
볼록부(1111)와 오목부(1112)는 일 방향, 예를 들어 도 1에서 y축 방향으로 연장된다. 예를 들어, 요철 패턴(1110)의 볼록부(1111) 또는 오목부(1112)는 기판(110)의 한 변에 평행한 방향으로 연장되거나, 기판(110)의 한 모서리에 대각선 방향으로 연장될 수 있다. 이에 대한 구체적인 예시는 후술한다.
볼록부(1111)가 연장되는 방향과 오목부(1112)가 연장되는 방향은 실질적으로 평행할 수 있다. 그러나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니고, 볼록부(1111)가 연장되는 방향과 오목부(1112)가 연장되는 방향이 이루는 각도는 ±90 도 미만, ±60 도 이하, ±30 도 이하, ±20 도 이하, 또는 ±10 도 이하일 수 있다.
기판(110)은 교대 배치되는 복수개의 볼록부(1111)들과 복수개의 오목부(1112)들을 포함할 수 있다. 이때, 각각의 볼록부(1111)들이 연장되는 방향은 실질적으로 평행할 수 있다. 그러나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니고, 하나의 볼록부(1111)가 연장되는 방향과 다른 하나의 볼록부(1111)가 연장되는 방향이 이루는 각도는 ±90 도 미만, ±60 도 이하, ±30 도 이하, ±20 도 이하, 또는 ±10 도 이하일 수 있다. 또한, 각각의 오목부(1112)들이 연장되는 방향은 실질적으로 평행할 수 있다. 그러나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니고, 하나의 오목부(1112)가 연장되는 방향과 다른 하나의 오목부(1112)가 연장되는 방향이 이루는 각도는 ±90 도 미만, ±60 도 이하, ±30 도 이하, ±20 도 이하, 또는 ±10 도 이하일 수 있다.
볼록부(1111)는 어느 하나의 절단면에서 평균선 보다 큰 값을 가지는 부분이고, 오목부(1112)는 어느 하나의 절단면에서 평균선 보다 작은 값을 가지는 부분으로 정의될 수 있다.
여기서, 절단면은 측정 대상이 되는 볼록부(1111)들과 오목부(1112)들 모두와 교차하는 어느 하나의 절단면일 수 있고, 일 예로 도 1에서 xz 절단면 중 어느 하나일 수 있다. 평균선(mean line)은 단면곡선까지의 편차의 제곱의 합이 최소가 되는 직선이고, 단면곡선(unfiltered profile)은 절단면에서 요철 패턴의 윤곽선을 말한다.
요철 패턴(1110)이 볼록부(1111)와 오목부(1112)가 교대 배치됨에 따라, 볼록부(1111)와, 볼록부(1111)와 인접하는 오목부(1112)의 높이 차이(L1)는 3 ㎛ 내지 10 ㎛일 수 있고, 예를 들어 2 ㎛ 내지 7 ㎛, 또는 4 ㎛ 내지 5 ㎛일 수 있다.
볼록부(1111)와 오목부(1112)의 높이 차이(L1)는 볼록부(1111)의 최고 높이와 오목부(1112)의 최저 높이의 차이로 구할 수 있으며, 볼록부(1111)의 최고 높이는 어느 하나의 절단면에서 볼록부(1111)를 이루는 단면곡선과 평균선 사이의 거리들 중 가장 큰 값으로부터 구할 수 있고, 오목부(1112)의 최저 높이는 어느 하나의 절단면에서 오목부(1112)를 이루는 단면곡선과 평균선 사이의 거리들 중 가장 큰 값으로부터 구할 수 있다.
볼록부(1111)와 오목부(1112)의 높이 차이(L1)가 3 ㎛ 미만인 경우 앵커링 효과 감소로 인해 밀착력이 감소할 수 있고, 10 ㎛를 초과하는 경우 수평도가 저하될 수 있다.
볼록부(1111)의 높이 편차는 1 ㎛ 이하일 수 있고, 예를 들어 0 ㎛ 내지 0.8 ㎛, 또는 0.2 ㎛ 내지 0.5 ㎛일 수 있다.
볼록부(1111)의 높이 편차는 어느 하나의 절단면에서 볼록부(1111)의 최고 높이와 다른 하나의 절단면에서 볼록부(1111)의 최고 높이의 차이로 구할 수 있다. 여기서 두 절단면은 임의로 선택된 2 개의 절단면일 수 있고, 일 예로 어느 하나의 절단면은 볼록부(1111)의 조도(roughness)가 가장 크게 나타나는 절단면이고, 다른 하나의 절단면은 볼록부(1111)의 조도(roughness)가 가장 작게 나타나는 절단면에서 선택될 수 있다.
볼록부(1111)의 높이 편차가 1 ㎛를 초과하는 경우 기판의 수평도가 저하될 수 있다.
또한, 오목부(1112)의 높이 편차는 1 ㎛ 이하일 수 있고, 예를 들어 0 ㎛ 내지 0.8 ㎛, 또는 0.2 ㎛ 내지 0.5 ㎛일 수 있다.
오목부(1112)의 높이 편차는 어느 하나의 절단면에서 오목부(1112)의 최저 높이와 다른 하나의 절단면에서 오목부(1112)의 최저 높이의 차이로 구할 수 있다. 여기서 두 절단면은 임의로 선택된 2 개의 절단면일 수 있고, 일 예로 어느 하나의 절단면은 오목부(1112)의 조도(roughness)가 가장 크게 나타나는 절단면이고, 다른 하나의 절단면은 오목부(1112)의 조도(roughness)가 가장 작게 나타나는 절단면에서 선택될 수 있다.
오목부(1112)의 높이 편차가 1 ㎛를 초과하는 경우 기판의 수평도가 저하될 수 있다.
볼록부(1111)와, 볼록부(1111)와 인접하는 오목부(1112) 사이의 거리(L2)는 100 ㎛ 내지 460 ㎛일 수 있고, 예를 들어 120 ㎛ 내지 450 ㎛, 또는 130 ㎛ 내지 300 ㎛일 수 있다. 볼록부(1111)와 오목부(1112) 사이의 거리(L2)는 어느 하나의 절단면에서 볼록부(1111)의 최대 높이와 오목부(1112)의 최저 높이 사이의 거리로 구할 수 있다. 볼록부(1111)와 오목부(1112) 사이의 거리(L2)가 100 ㎛ 미만인 경우 가공 시간 및 가공 조건에 어려움이 있을 수 있고, 460 ㎛를 초과하는 경우 요철 개수가 적어 앵커링 효과가 작아져 밀착력이 저하될 수 있다.
요철 패턴을 갖는 기판은 중심선 표면 조도 Ra가 0.39 ㎛ 초과일 수 있고, 예를 들어 0.40 ㎛ 이상, 0.50 ㎛ 이상, 0.60 ㎛ 이상, 0.70 ㎛ 이상, 또는 0.77 ㎛ 이상일 수 있고, 1.00 ㎛ 이하일 수 있고, 예를 들어 0.90 ㎛ 이하, 0.80 ㎛ 이하, 또는 0.77 ㎛ 이하일 수 있고, 0.39 ㎛ 초과 내지 1.00 ㎛ 이하일 수 있고, 예를 들어 0.50 ㎛ 내지 0.90 ㎛, 또는 0.60 ㎛ 내지 0.80 ㎛일 수 있다.
중심선 평균 조도 Ra는 아래 수학식 1에 의하여 계산할 수 있다.
수학식 1에서, L은 일정 방향에서 측정된 길이이고, f(x)는 기판(110) 표면의 일정 위치에서 요철 패턴의 중심선을 기초로 한 높이이다.
즉, 중심선 평균 조도 Ra(arithmetical average roughness, centerline average roughness)는 중심선에서 단면곡선까지의 평균 높이로서, 중심선(centerline, arithmetic mean line of profile)은 평균선에 평행하며 단면곡선으로 둘러싸인 상하 면적이 같게 되는 위치의 직선이다.
기판(110)의 요철 패턴(1110)은 파상도(waviness)를 가질 수 있다. 파상도는 조도(roughness)에 비하여 큰 간격과 깊이로 반복되는 이상 표면으로부터의 일탈 편차이다. 도 1에서, 제1 볼록부(1111a)와 제2 볼록부(1111b) 사이에 파상도를 포함한다. 즉, 제1 볼록부(1111a) 이후에는 볼록부(1111)들의 최고 높이가 점차 낮아지다가 최저점을 지난 후, 볼록부(1111)들의 최고 높이가 점차 높아지다가 제2 볼록부(1111b)에서 최고점에 도달한 후, 다시 볼록부(1111)들의 최고 높이가 점차 낮아진다.
파상도 폭(L4)은 1000 ㎛ 내지 5000 ㎛일 수 있고, 예를 들어 1000 ㎛ 내지 3000 ㎛, 또는 3000 ㎛ 내지 5000 ㎛일 수 있다. 파상도 폭(L4)은 제1 볼록부(1111a)와 제2 볼록부(1111b) 사이의 거리이다. 파상도 폭(L4)이 1000 ㎛ 미만인 경우 수평도가 저하될 수 있고, 5000 ㎛를 초과하는 경우 가공 조건에 어려움이 있을 수 있다.
파상도 높이(L3)는 1 ㎛ 내지 6 ㎛일 수 있고, 예를 들어 1 ㎛ 내지 3 ㎛, 또는 4 ㎛ 내지 6 ㎛일 수 있다. 파상도 높이(L3)는 파상도 폭(L4) 내에서 높이가 가장 낮은 제1 오목부(1112a)와 제2 볼록부(1111b) 사이의 높이 차이이다. 파상도 높이(L3)가 1 ㎛ 미만인 경우 가공조건에 어려움이 있을 수 있고, 6 ㎛를 초과하는 경우 수평도가 저하될 수 있다.
도체 패턴(120)은 Ag, Au, Cu, Al, Pt, Ti, Mo, Ni, W, 또는 이들의 합금으로 구성되는 전도체로 이루어질 수 있다.
도체 패턴(120)은 일정한 면적을 갖는 편평한 판 형태의 금속으로 형성될 수 있다. 일 예로, 도체 패턴(120)은 사각형 형상으로 형성될 수 있다. 다만, 도체 패턴(120)은 실시예에 따라, 다각형 형상, 및 원 형상 등 다양한 형상으로 형성될 수도 있다.
기판(110)과 도체 패턴(120) 사이의 밀착력은 76.5 kgf 초과일 수 있고, 일 예로 100 kgf 내지 400 kgf, 202.4 kgf 내지 351.4 kgf, 207.6 kgf 내지 351.4 kgf, 212.4 kgf 내지 351.4 kgf, 221.0 kgf 내지 351.4 kgf, 228.5 kgf 내지 351.4 kgf, 231.9 kgf 내지 351.4 kgf, 240.9 kgf 내지 351.4 kgf, 250.7 kgf 내지 351.4 kgf, 254.9 kgf 내지 351.4 kgf, 또는 279.4 kgf 내지 351.4 kgf일 수 있다.
기판(110)이 일면에 요철 패턴(1110)을 가지기 때문에, 기판(110)과 도체 패턴(120)의 접촉 면적이 증가하여 기판(110)과 도체 패턴(120) 사이의 밀착력이 향상될 수 있다. 또한, 도체 패턴(120)은 금속 페이스트(paste)를 도포한 후 소결시켜 제조될 수 있는데, 이 경우 금속 페이스트의 소결시 금속 페이스트가 수축될 수 있다. 따라서, 기판(110)의 요철 패턴(1110)은 금속 페이스트의 수축시 앵커링 효과를 강화시켜 이들 사이의 접합력을 향상시킬 수 있다. 도 2는 다른 실시예에 따른 칩 안테나를 도시한 사시도이고, 도 3은 도 2의 칩 안테나의 측면도이고, 도 4는 도 2의 IV-IV 선을 따라 자른 칩 안테나의 단면도이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 칩 안테나(100)는 제1 기판(110a), 제2 기판(110b), 제1 도체 패턴(120a)을 포함하고, 제2 도체 패턴(120b) 및 제3 도체 패턴(120c) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제1 기판(110a) 및 제2 기판(110b)은 서로 이격 배치될 수 있다. 이에 따라, 제1 기판(110a) 및 제2 기판(110b) 사이 공간은 공기나 제1 기판(110a) 및 제2 기판(110b)의 유전율보다 낮은 매질로 구성될 수 있다.
제1 기판(110a), 제2 기판(110b), 또는 이 둘 모두는 적어도 일면에 상기한 요철 패턴(1110)을 가질 수 있다. 도 2에서는 요철 패턴(1110)의 볼록부가 연장된 방향을 직선으로서 요철 패턴(1110)을 간략화하여 표현한다. 도 2에서는 요철 패턴(1110)의 볼록부가 제1 기판(110a) 및 제2 기판(110b)의 한 변에 평행한 방향, 즉 y축 방향으로 연장된 것을 도시한다.
제1 도체 패턴(120a)은 일정한 면적을 갖는 편평한 판 형태의 금속으로 형성된다. 제1 도체 패턴(120a)은 사각형 형상으로 형성된다. 다만, 실시예에 따라, 다각형 형상, 및 원 형상 등 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 제1 도체 패턴(120a)은 급전 비아(131)와 연결되어, 급전 패치로 기능 및 동작할 수 있다.
제2 도체 패턴(120b), 제3 도체 패턴(120c)은 제1 도체 패턴(120a)와 일정 거리 이격되어 배치되며, 하나의 일정한 면적을 갖는 편평한 판 형태의 금속으로 형성된다. 제2 도체 패턴(120b), 제3 도체 패턴(120c)은 제1 도체 패턴(120a)와 동일하거나 다른 면적을 갖는다. 일 예로, 제2 도체 패턴(120b), 제3 도체 패턴(120c)은 제1 도체 패턴(120a) 보다 작은 면적으로 형성되어 제1 패치(120a)의 상부에 배치될 수 있다. 일 예로, 제2 도체 패턴(120b), 제3 도체 패턴(120c)은 제1 도체 패턴(120a) 보다 5 % 내지 8 % 작게 형성될 수 있다. 일 예로, 제1 도체 패턴(120a), 제2 도체 패턴(120b), 및 제3 도체 패턴(120C)의 두께는 20 ㎛일 수 있다.
제2 도체 패턴(120b), 제3 도체 패턴(120c)은 제1 도체 패턴(120a)와 전자기적으로 커플링되어, 방사 패치로 기능 및 동작할 수 있다. 제2 도체 패턴(120b), 제3 도체 패턴(120c)은 RF 신호를 칩 안테나(100)의 실장 방향에 해당하는 z축 방향으로 더욱 집중시켜서 제1 도체 패턴(120a)의 이득 또는 대역폭을 향상시킬 수 있다. 칩 안테나(100)는 방사 패치로 기능하는 제2 도체 패턴(120b), 및 제3 도체 패턴(120c) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
한편, 실시예에 따라, 제1 도체 패턴(120a), 제2 도체 패턴(120b), 제3 도체 패턴(120c) 상에는 제1 도체 패턴(120a), 제2 도체 패턴(120b), 제3 도체 패턴(120c) 각각의 표면을 따라 막의 형태로 형성되는 보호층이 추가적으로 형성될 수 있다. 보호층은 도금 공정을 통해 제1 도체 패턴(120a), 제2 도체 패턴(120b), 제3 도체 패턴(120c) 각각의 표면에 형성될 수 있다. 보호층은 니켈(Ni) 층과 주석(Sn) 층을 차례로 적층하거나, 아연(Zn) 층과 주석(Sn) 층을 차례로 적층하여 형성할 수 있다. 보호층은 제1 도체 패턴(120a), 제2 도체 패턴(120b), 및 제3 도체 패턴(120c) 각각에 형성되어, 제1 도체 패턴(120a), 제2 도체 패턴(120b), 및 제3 도체 패턴(120c)의 산화를 방지할 수 있다. 또한, 보호층은 후술할, 급전 패드(130), 급전 비아(131), 접합 패드(140), 스페이서(150)의 표면을 따라 형성될 수도 있다.
도시된 형태와 같이, 제2 기판(110b)은 제1 기판(110a) 보다 얇은 두께를 가질 수 있다. 제1 기판(110a)의 두께는 제2 기판(110b)의 두께의 1 배 내지 5 배에 해당할 수 있고, 예를 들어 2 배 내지 3 배에 해당할 수 있다. 일 예로, 제1 기판(110a)의 두께는 150 ㎛ 내지 500 ㎛이고, 제2 기판(110b)의 두께는 100 ㎛ 내지 200 ㎛일 수 있고, 제2 기판(110b)의 두께는 50 ㎛ 내지 200 ㎛일 수 있다. 상술한 예와 달리 제2 기판(110b)는 제1 기판(110a)과 동일한 두께를 가질 수도 있다.
제1 기판(110a)의 일면에는 제1 도체 패턴(120a)이 마련되고, 제1 기판(110a)의 다른 일면에는 급전 패드(130)가 마련된다. 급전 패드(130)는 제1 기판(110a)의 다른 일면에 적어도 하나 마련될 수 있다. 급전 패드(130)의 두께는 약 20 ㎛일 수 있다.
제1 기판(110a)의 다른 일면에 마련되는 급전 패드(130)는 기판(10)의 일면에 마련되는 급전 패드와 전기적으로 연결된다. 급전 패드(130)는 제1 기판(110a)을 두께 방향으로 관통하는 급전 비아(131)와 전기적으로 연결되고, 급전 비아(131)는 제1 기판(110a)의 일면에 마련되는 제1 도체 패턴(120a)에 급전 신호를 제공할 수 있다. 급전 비아(131)는 적어도 하나 마련될 수 있다. 일 예로, 급전 비아(131)는 두 개의 급전 패드(130)와 대응되도록, 두 개 마련될 수 있다. 두 개의 급전 비아(131) 중 하나의 급전 비아(131)는 수직 편파를 발생시키기 위한 급전 라인에 해당하고, 다른 하나의 급전 비아(131)는 수평 편파를 발생시키기 위한 급전 라인에 해당한다. 급전 비아(131)의 직경은 약 150 ㎛일 수 있다. 제1 기판(110a)의 다른 일면에는 접합 패드(140)가 마련된다. 접합 패드(140)는 칩 안테나(100)를 칩 안테나 모듈 기판에 접합되도록 한다. 접합 패드(140)의 두께는 약 20 ㎛일 수 있다.
도 5는 또 다른 실시예에 따른 칩 안테나를 도시한 사시도이다.
본 실시예에 따른 칩 안테나는 상기한 칩 안테나와 유사하므로 중복되는 설명은 생략하고, 차이점을 중심으로 설명하도록 한다.
도 2에서는 요철 패턴(1110)의 볼록부가 제1 기판(110a) 및 제2 기판(110b)의 한 변에 평행한 방향, 즉 y축 방향으로 연장된 것을 도시하는 반면, 도 5에서는 요철 패턴(1110)의 볼록부가 제1 기판(110a) 및 제2 기판(110b)의 한 모서리에 대각선 방향으로 연장된 것을 도시한다.
도 6은 또 다른 실시예에 따른 칩 안테나를 도시한 사시도이고, 도 7은 도 6의 칩 안테나의 측면도이고, 도 8은 도 6의 VIII-VIII 선을 따라 자른 칩 안테나의 단면도이다.
본 실시예에 따른 칩 안테나는 상기한 칩 안테나와 유사하므로 중복되는 설명은 생략하고, 차이점을 중심으로 설명하도록 한다.
도 2에서는 칩 안테나(100)의 제1 기판(110a) 및 제2 기판(110b)이 스페이서(150)를 통해, 상호 이격되어 배치되는데 비하여, 도 6에서는 칩 안테나(100)의 제1 기판(110a) 및 제2 기판(110b)은 접합층(155)을 통해, 상호 접합될 수 있다. 도 6에서 접합층(155)은 도 2의 제1 기판(110a) 및 제2 기판(110b) 사이의 갭에 의해 형성되는 공간에 마련되는 것으로 이해될 수 있다.
접합층(155)은 제1 기판(110a)의 일면 및 제2 기판(110b)의 다른 일면을 덮도록 형성되어, 제1 기판(110a) 및 제2 기판(110b)을 전체적으로 접합할 수 있다. 접합층(155)은 일 예로, 폴리머(polymer)로 형성될 수 있고, 일 예로, 폴리머는 고분자 시트를 포함할 수 있다. 접합층(155)의 유전율은 제1 기판(110a) 및 제2 기판(110b)의 유전율 보다 낮을 수 있다. 일 예로, 접합층(155)의 유전율 28 GHz이고, 접합층(155)의 두께는 50 ㎛ 내지 200 ㎛일 수 있다.
도 9 및 도 10은 또 다른 실시예들에 따른 칩 안테나를 도시한 부분 분해 사시도이다.
본 실시예들에 따른 칩 안테나는 상기한 칩 안테나와 유사하므로 중복되는 설명은 생략하고, 차이점을 중심으로 설명하도록 한다.
도 6에 도시한 실시예에서는 접합층(155)이 제1 기판(110a)의 일면을 전체적으로 덮도록 형성되어, 제1 기판(110a) 및 제2 기판(110b)을 전체적으로 접합하는데 비하여, 도 9 및 도 10에 도시한 실시예들에서는 접합층(155)이 제1 도체 패턴(120a)을 둘러싸도록 캐비티(156)를 가질 수 있으며, 캐비티(156)는 접합층(155)의 유전율보다 더 낮은 유전 매질(예: 공기)을 제공할 수 있으므로, 칩 안테나(100)의 크기 대비 대역폭 및 이득을 더욱 향상시킬 수 있다.
캐비티(156)의 치수나 형태는 칩 안테나(100)의 공진주파수나 성능에 영향을 줄 수 있으므로, 칩 안테나(100)는 제조 과정에서 캐비티(156)의 치수나 형태가 설계된 치수나 형태를 벗어나는 현상을 줄이는 구조를 가짐으로써 성능을 더욱 안정적으로 얻을 수 있다.
또한, 접합층(155)은 캐비티(156)를 제공함에 따라 더욱 짧은 폭을 가질 수 있으므로, 접합층(155)은 캐비티(156)를 제공하지 않을 경우에 비해 비교적 약한 구조적 안정성을 가질 수 있다. 따라서, 칩 안테나(100)는 제조 과정에서 접합층(155)에 물리적으로 영향을 주는 요인을 줄이는 구조를 가짐으로써 성능을 더욱 안정적으로 얻을 수 있다.
따라서, 도 10에 도시한 실시예에서와 같이 접합층(155)은 캐비티(156)와 접합층(155)의 외측면 사이의 환기구(157)를 가질 수 있다.
예를 들어, 칩 안테나(100)의 제조 과정에서 제1 기판(110a) 및 제2 기판(110b)이 접합층(155)에 의해 접합될 때, 칩 안테나(100)는 캐비티(156)의 체적 변화를 유발하는 응력을 받을 수 있으며, 이러한 응력은 캐비티(156)의 치수나 형태를 왜곡시키거나 제1 기판(110a) 및 제2 기판(110b)의 크랙(crack)을 유발할 수 있다.
환기구(157)는 칩 안테나(100)가 캐비티(156)의 체적 변화를 유발하는 응력을 받을 때 캐비티(156)의 공기 이동 경로를 제공함으로써 응력이 칩 안테나(100)에 주는 영향을 줄일 수 있다.
이에 따라, 칩 안테나(100)는 제조 과정에서 캐비티(156)의 치수나 형태가 설계된 치수나 형태를 벗어나는 현상을 줄이거나 접합층(155)에 물리적으로 영향을 주는 요인을 줄일 수 있으므로, 캐비티(156)에 기반하여 개선된 성능(사이즈 대비 대역폭 및 이득)을 더욱 안정적으로 얻을 수 있다.
예를 들어, 접합층(155)은 제1 기판(110a) 및 제2 기판(110b)의 유전 재료보다 더 높은 접착성의 폴리머(polymer)를 포함할 수 있다. 접착성 폴리머는 세라믹 구조에 비해 유동적인 특성을 가질 수 있으므로, 캐비티(156)의 치수나 형태의 불안정성 요인을 가질 수 있으나, 칩 안테나(100)는 환기구(157)를 포함하므로 유동적인 특성의 접착성 폴리머를 포함하는 접합층(155)의 캐비티(156)를 안정적으로 구비할 수 있다.
예를 들어, 접합층(155)의 일 외측면과 제1 기판(110a)의 일 측면과 제2 기판(110b)의 일 측면은 일 평면을 이룰 수 있다. 즉, 칩 안테나(100)는 접합층(155)이 제1 기판(110a) 및 제2 기판(110b)에 접착된 구조에서 상기 구조의 측면이 절단된 형태를 가질 수 있다.
이에 따라, 환기구(157)는 더욱 안정적으로 형성될 수 있으며, 캐비티(156)의 공기 이동 경로를 더욱 안정적으로 제공할 수 있다. 또한, 복수의 칩 안테나(100)가 함께 제조될 경우, 환기구(157)는 복수의 칩 안테나(100) 각각의 캐비티(156) 간의 공기 이동 경로로도 작용할 수 있다.
예를 들어, 환기구(157)의 폭은 접합층(155)에서 캐비티(156)를 둘러싸는 구조의 길이보다 짧고, 폭보다 짧을 수 있다. 이에 따라, RF 신호가 수평방향으로 새는 현상은 더욱 억제될 수 있으므로, 칩 안테나(100)의 이득은 더욱 향상될 수 있다.
예를 들어, 환기구(157)는 복수의 환기구(157)로 구성되고, 복수의 환기구(157)는 복수의 환기구(157)의 환기방향(예: x축 방향 및/또는 y축 방향)으로 서로 오버랩(overlap)되도록 위치할 수 있다.
이에 따라, 복수의 환기구(157)의 폭 대비 공기 이동 효율은 더욱 향상될 수 있으므로, 칩 안테나(100)는 높은 이득을 안정적으로 얻을 수 있다. 또한, 복수의 환기구(157)의 오버랩 구조는 복수의 칩안테나(100)가 함께 제조될 경우에 더욱 효율적으로 형성될 수 있다.
도 11은 또 다른 실시예에 따른 칩 안테나를 도시한 사시도이고, 도 12는 도 11의 X-X 선을 따라 자른 칩 안테나의 단면도이다.
본 실시예에 따른 칩 안테나는 상기한 칩 안테나와 유사하므로 중복되는 설명은 생략하고, 차이점을 중심으로 설명하도록 한다.
도 2에서 칩 안테나(100)의 제1 기판(110a) 및 제2 기판(110b)이 스페이서(150)를 통해, 상호 이격되어 배치되는데 비하여, 도 11에서 칩 안테나(100)의 제1 기판(110a) 및 제2 기판(110b)은 제1 도체 패턴(120a)을 사이에 두고 상호 접합될 수 있다.
구체적으로, 제1 기판(110a)의 일면에는 제1 도체 패턴(120a)가 마련되고, 제2 기판(110b)의 일면에는 제2 도체 패턴(120b)이 마련된다. 제1 기판(110a)의 일면에 마련되는 제1 도체 패턴(120a)은 제2 기판(110b)의 다른 일면과 접합될 수 있다. 따라서, 제1 도체 패턴(120a)은 제1 기판(110a) 및 제2 기판(110b) 사이에 개재될 수 있다.
도 13은 또 다른 실시예에 따른 칩 안테나의 제조 방법을 나타내는 제조 공정도이다.
도 13을 참조하면, 칩 안테나(100)의 제조 방법은 기판(110)의 일면에 요철 패턴(1110)을 형성하는 단계(S1), 그리고 기판(110)의 요철 패턴(1110)이 형성된 일면에 도체 패턴(120)을 형성하는 단계(S2 및 S3)를 포함한다.
먼저, 기판(110)의 일면에 요철 패턴(1110)을 형성한다(S1).
요철 패턴(1110)은 일 방향으로 연장된 볼록부(1111)와 일 방향으로 연장된 오목부(1112)가 교대 배치되도록 형성될 수 있다. 이러한 요철 패턴(1110)은 일 예로 와이어 쏘(wire saw)를 이용하여 형성될 수 있다. 일 예로, 와이어 쏘는 다이아몬드가 흡착된 와이어를 이용할 수 있다.
구체적으로, 한 쌍의 드럼 사이에서 왕복 이송되는 와이어에 기판(110)을 통과시켜 절단하면, 와이어가 왕복 이송되는 방향으로 연장되는 볼록부(1111)와 오목부(1112)가 형성되며, 기판(110)이 와이어를 통과하는 방향으로 볼록부(1111)와 오목부(1112)가 교대 배치되는 요철 패턴(1110)이 형성될 수 있다.
이때, 와이어의 직경, 왕복 속도, 기판(110)의 통과 속도, 또는 와이어의 장력 등을 이용하여 요철 패턴(1110)의 형상, 볼록부(1111)와 오목부(1112)의 높이 차이, 및 거리를 조절할 수 있다. 또한, 와이어 쏘의 편심이나, 진동 등에 의하여 파상도가 형성될 수 있다.
일 예로, 와이어의 직경은 0.20 mm 이하일 수 있고, 예를 들어 0.18 mm 이하, 0.17 mm 이하, 0.16 mm 이하, 0.15 mm 이하, 0.14 mm 이하, 0.13 mm 이하, 0.12 mm 이하, 0.11 mm 이하, 0.10 mm 이하, 0.09 mm 이하, 0.08 mm 이하일 수 있고, 또는 0.08 mm 내지 0.20 mm일 수 있다.
다음으로, 도체 패턴 형성용 조성물(121)을 기판(110)의 요철 패턴(1110)이 형성된 일면에 도포한다(S2).
도체 패턴 형성용 조성물(121)은 일 예로, 금속 페이스트(paste)일 수 있고, 금속은 Ag, Au, Cu, Al, Pt, Ti, Mo, Ni, W, 또는 이들의 합금일 수 있다. 금속 페이스트를 이용하면, 별도의 식각 공정 없이, 도체 패턴(120)을 설계된 형상으로 직접 형성할 수 있다.
도체 패턴 형성용 조성물(121)을 기판(110)의 요철 패턴(1110)이 형성된 일면에 도포하는 방법은 본 발명에서 특별히 제한되지 않으며, 일 예로 스핀 코팅, 바 코팅, 스프레이 코팅, 슬릿 코팅, 스크린 인쇄, 잉크젯 인쇄, 노즐 인쇄, 분사, 또는 닥터 블레이드 코팅 방법 등을 이용할 수 있다.
마지막으로, 도체 패턴 형성용 조성물(121)을 소결시켜 도체 패턴(120)을 형성한다(S3).
도체 패턴 형성용 조성물(121)의 소결 온도는 500 ℃ 내지 1000 ℃일 수 있고, 소결 시간은 1 분 내지 10 시간일 수 있다.
도체 패턴 형성용 조성물(121)의 소결 온도가 500 ℃ 미만이거나 소결 시간이 1 분 미만인 경우 미소결되어 밀착력이 저하될 수 있고, 소결 온도가 1000 ℃를 초과하거나 소결 시간이 10 시간을 초과하는 경우 과소결되어 전극 벗겨짐 현상이 발생할 수 있다.
이때, 도체 패턴 형성용 조성물(121)은 소결되면서 일 방향(Ds)으로 약 13 부피% 내지 20 부피%로 수축될 수 있다. 기판(110)의 요철 패턴(1110)은 도체 패턴 형성용 조성물(121)의 수축시 앵커링 효과(Da)를 강화시켜, 기판(110)과 도체 패턴(120) 사이의 접합력을 향상시킬 수 있다.
이하에서는 발명의 구체적인 실시예들을 제시한다. 다만, 하기에 기재된 실시예들은 발명을 구체적으로 예시하거나 설명하기 위한 것에 불과하며, 이로써 발명의 범위가 제한되어서는 아니된다.
[
제조예
: 칩 안테나의 제조]
(
제조예
1)
Mg2SiO4상, MgAl2O4상, 및 CaTiO3상을 포함하는 세라믹 소결체인 기판(가로 5 mm, 세로 5 mm 크기, 두께: 50 mm)을, 직경이 0.08 mm인 와이어 쏘를 이용하여 Ra 5 ㎛인 조건에서 절단하여, 일면에 요철 패턴을 형성하였다.
Ag, Pd, 글래스 프릿(glass frits), 및 무기 용매를 포함하는 금속 페이스트를 제조하고, 금속 페이스트를 요철 패턴이 형성된 기판의 일면 위에 도포한 후, 금속 페이스트를 소결시켜 칩 안테나를 제조하였다. 이때, 금속 페이스트는 약 18 부피% 수축되었다.
(
제조예
2 내지
제조예
12)
제조예 1에서, 각각 직경이 0.09 mm, 0.11 mm, 0.10 mm, 0.12 mm, 0.13 mm, 0.14 mm, 0.15 mm, 0.16 mm, 0.17 mm, 0.18 mm, 및 0.20 mm인 와이어 쏘를 이용하여 기판을 절단한 것을 제외하고는, 제조예 1과 동일하게 실시하여 칩 안테나를 제조하였다.
(
비교제조예
1)
제조예 1에서, 와이어 쏘를 이용하지 않고 랩핑(lapping)을 이용하여 조도 Ra 0.5 ㎛인 조건에서 기판을 절단한 것을 제외하고는, 제조예 1과 동일하게 실시하여 칩 안테나를 제조하였다.
[
실험예
1: 기판의 요철 패턴 분석]
제조예 1에서 제조된 기판과 비교제조예 1에서 제조된 기판의 표면을 레이져의 반사를 이용한 3D 측정 레이져 현미경(제조사: OLYMPUS, 제품명: OLS4000)를 이용하여 배율 10 배 내지 30 배인 조건에서 분석하였고, 그 결과를 각각 도 14 및 도 15에 나타내었다.
도 14 및 도 15를 참조하면, 제조예 1에서 제조된 기판의 경우 일 방향으로 연장된 볼록부와 일 방향으로 연장된 오목부가 교대 배치되는 요철 패턴이 형성된 반면(Ra = 0.77 ㎛, Rz = 4.3 ㎛), 비교 제조예 1에서 제조된 기판의 경우 랜덤한 표면거칠기가 얻어졌음을 확인할 수 있다(Ra = 0.39 ㎛, Rz = 4.2 ㎛).
[
실험예
2: 기판의 밀착력 측정]
제조예 1 내지 제조예 12에서 제조된 기판과 비교제조예 1에서 제조된 기판의 볼록부와 인접하는 오목부의 높이 차이, 볼록부와 인접하는 오목부 사이의 거리를 측정하였고, 그 결과를 표 1에 정리하였다.
이때, 볼록부와 인접하는 오목부의 높이 차이 및 볼록부와 인접하는 오목부 사이의 거리는 레이져를 사용하는 3D 레이져 현미경을 사용하여 배율 30 배인 조건에서 비접촉 방법으로 측정하였다.
또한, 제조예 1 내지 제조예 12, 및 비교제조예 1에서 제조된 칩 안테나의 기판과 도체 패턴 사이의 밀착력을 Dage4000plus(제조사: Nordson)으로 30 ㎛ 두께의 게이지(gauge)용 핀을 사용하여 속도 500 ㎛/s, 로드 셀(load cell) 5 kgf 조건에서 접촉식 방법으로 측정하였고, 그 결과도 표 1에 정리하였다.
| 와이어 직경 (mm) | 볼록부와 오목부 사이 거리(㎛) | 볼록부와 오목부의 높이 차이(㎛) | 밀착력(kgf) | 밀착력 증가율(%) | |
| 제조예 1 | 0.08 | 145 | 3 | 351.4 | 459 |
| 제조예 2 | 0.09 | 225 | 4 | 279.4 | 365 |
| 제조예 3 | 0.10 | 250 | 4 | 240.9 | 315 |
| 제조예 4 | 0.11 | 275 | 4 | 212.4 | 278 |
| 제조예 5 | 0.12 | 300 | 5 | 254.9 | 333 |
| 제조예 6 | 0.13 | 325 | 5 | 228.5 | 299 |
| 제조예 7 | 0.14 | 350 | 5 | 207.6 | 271 |
| 제조예 8 | 0.15 | 375 | 6 | 240.9 | 315 |
| 제조예 9 | 0.16 | 400 | 6 | 221.0 | 289 |
| 제조예 10 | 0.17 | 425 | 7 | 250.7 | 328 |
| 제조예 11 | 0.18 | 450 | 7 | 231.9 | 303 |
| 제조예 12 | 0.20 | 500 | 7 | 202.4 | 265 |
| 비교제조예 1 | - | - | 41) | 76.5 | 100 |
1) 비교제조예 1의 경우 볼록부와 오목부의 높이 차이는 10점 평균 거칠기(Rz)를 측정하였음.
표 1을 참고하면, 제조예 1 내지 제조예 12에서 제조된 칩 안테나는 기판 표면에 요철 패턴을 포함함에 따라 비교제조예 1에서 제조된 칩 안테나에 비하여 기판과 도체 패턴 사이의 밀착력이 우수한 것을 확인할 수 있다.
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 청구범위와 발명의 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
100: 칩 안테나
110: 기판
110a: 제1 기판 110b: 제2 기판
120: 도체 패턴
120a: 제1 도체 패턴 120b: 제2 도체 패턴
120c: 제3 도체 패턴
121: 도체 패턴 형성용 조성물
130: 급전 패드
131: 급전 비아
140: 접합 패드
150: 스페이서
155: 접합층
156: 캐비티
157: 환기구
1110: 요철 패턴
1111: 볼록부
1111a: 제1 볼록부 1111b: 제2 볼록부
1112: 오목부
1112a: 제1 오목부
110: 기판
110a: 제1 기판 110b: 제2 기판
120: 도체 패턴
120a: 제1 도체 패턴 120b: 제2 도체 패턴
120c: 제3 도체 패턴
121: 도체 패턴 형성용 조성물
130: 급전 패드
131: 급전 비아
140: 접합 패드
150: 스페이서
155: 접합층
156: 캐비티
157: 환기구
1110: 요철 패턴
1111: 볼록부
1111a: 제1 볼록부 1111b: 제2 볼록부
1112: 오목부
1112a: 제1 오목부
Claims (20)
- 일면에 요철 패턴을 갖는 기판, 그리고
상기 기판의 요철 패턴을 갖는 일면에 배치된 도체 패턴을 포함하며,
상기 요철 패턴은 일 방향으로 연장된 볼록부와 일 방향으로 연장된 오목부가 교대 배치되는, 칩 안테나. - 제1항에서,
상기 요철 패턴은 물결 형상인, 칩 안테나. - 제1항에서,
상기 볼록부와, 상기 볼록부와 인접하는 오목부의 높이 차이는 3 ㎛ 내지 10 ㎛인, 칩 안테나. - 제1항에서,
상기 볼록부의 높이 편차는 1 ㎛ 이하인, 칩 안테나. - 제1항에서,
상기 오목부의 높이 편차는 1 ㎛ 이하인, 칩 안테나. - 제1항에서,
상기 볼록부와, 상기 볼록부와 인접하는 오목부 사이의 거리는 100 ㎛ 내지 460 ㎛인, 칩 안테나. - 제1항에서,
상기 요철 패턴을 갖는 기판은 표면 조도 Ra가 0.39 ㎛ 초과인, 칩 안테나. - 제1항에서,
상기 요철 패턴은, 폭이 1000 ㎛ 내지 5000 ㎛이고, 높이가 2 ㎛ 내지 9 ㎛인 파상도(waviness)를 포함하는, 칩 안테나. - 제1항에서,
상기 요철 패턴의 볼록부 또는 오목부는 상기 기판의 한 변에 평행한 방향으로 연장되는, 칩 안테나. - 제1항에서,
상기 요철 패턴의 볼록부 또는 오목부는 상기 기판의 한 모서리에 대각선 방향으로 연장되는, 칩 안테나. - 제1항에서,
상기 기판은 양면 또는 복수의 면에 상기 요철 패턴을 갖는, 칩 안테나. - 제1항에서,
상기 기판과 상기 도체 패턴 사이의 밀착력은 76.5 kgf 초과인, 칩 안테나. - 제1 기판;
상기 제1 기판과 대향 배치되는 제2 기판;
상기 제1 기판의 일면에 마련되고, 급전 패치로 동작하는 제1 도체 패턴; 그리고
상기 제2 기판에 마련되고, 방사 패치로 동작하는 제2 도체 패턴을 포함하며,
상기 제1 기판, 상기 제2 기판, 또는 이 둘 모두는 적어도 일면에 요철 패턴을 가지며,
상기 요철 패턴은 일 방향으로 연장된 볼록부와 일 방향으로 연장된 오목부가 교대 배치되는, 칩 안테나. - 제13항에서,
상기 요철 패턴의 볼록부 또는 오목부는 상기 제1 기판 또는 제2 기판의 한 변에 평행한 방향으로 연장되는, 칩 안테나. - 제13항에서,
상기 요철 패턴의 볼록부 또는 오목부는 상기 제1 기판 또는 제2 기판의 한 모서리에 대각선 방향으로 연장되는, 칩 안테나. - 기판의 일면에 요철 패턴을 형성하는 단계, 그리고
상기 기판의 요철 패턴이 형성된 일면에 도체 패턴을 형성하는 단계를 포함하며,
상기 요철 패턴은 일 방향으로 연장된 볼록부와 일 방향으로 연장된 오목부가 교대 배치되는, 칩 안테나의 제조 방법. - 제16항에서,
상기 요철 패턴을 형성하는 단계에서, 상기 요철 패턴은 와이어 쏘(wire saw)를 이용하여 형성되는, 칩 안테나의 제조 방법. - 제16항에서,
상기 와이어 쏘의 와이어 직경은 0.20 mm 이하인, 칩 안테나의 제조 방법. - 제16항에서,
상기 도체 패턴을 형성하는 단계는, 도체 패턴 형성용 조성물을 상기 기판의 요철 패턴이 형성된 일면에 도포한 후, 상기 도체 패턴 형성용 조성물을 소결시켜 이루어지는, 칩 안테나의 제조 방법. - 제19항에서,
상기 도체 패턴 형성용 조성물은 소결시 수축되는, 칩 안테나의 제조 방법.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination |