WO2017119773A1 - 적층형 안테나 모듈 - Google Patents

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WO2017119773A1
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radiation pattern
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antenna module
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맹주승
임기상
노진원
백형일
김범진
황용호
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주식회사 아모텍
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Definitions

  • the present invention relates to a stacked antenna module, and more particularly, to a stacked antenna module which is embedded in a portable terminal and performs near field communication or electronic payment.
  • the portable terminal is provided with a plurality of antennas for wireless communication, such as wireless internet and Bluetooth.
  • the portable terminal is equipped with a portable terminal antenna module (ie, NFC antenna module) used in the short-range communication method.
  • NFC antenna module to be used is a non-contact short-range wireless communication module using a frequency band of about 13.56 MHz as one of the electronic tags (RFID) to transmit data between terminals at a close distance of about 10 cm.
  • RFID electronic tags
  • metal covers to portable terminals such as tablets and smartphones has been increasing.
  • FIG. 1 when the entire rear cover 11 of the portable terminal is formed of a metal material, performance of the NFC antenna 13 mounted on the portable terminal body 12 may be difficult.
  • research for implementing the performance of the NFC antenna is in progress.
  • a slit 22 (slit or opening) is formed in the metal cover to implement the performance of the NFC antenna, and the slit
  • the NFC antenna is mounted so that it partially overlaps with (22). Accordingly, the performance of the NFC antenna can be realized through a coupling effect between the NFC antenna and the metal cover through the slit 22.
  • the manufacturing process of the portable terminal is complicated, the manufacturing cost increases, and there is a problem that the slit or the opening must be reflected in the exterior design.
  • the conventional NFC antenna 30 is formed in the form of winding the coil pattern 32 on the upper surface of the ferrite sheet 31, it is difficult to implement antenna performance in the vertical direction. There is this.
  • the present invention has been proposed to solve the above-mentioned conventional problems, and interposed the shielding sheets between the laminated flexible sheets, and connecting the radiation patterns of the laminated flexible sheets through a via hole formed in the shielding sheet in the vertical direction of the shielding sheet.
  • An object of the present invention is to provide a stacked antenna module configured to form an antenna pattern.
  • the stacked antenna module includes a lower laminated flexible sheet having a first radiation pattern, an electromagnetic shielding sheet stacked on top of a lower laminated flexible sheet, and a second radiation pattern, And a connecting portion connecting the first radiation pattern and the second radiation pattern through the upper laminated flexible sheet stacked on the electromagnetic shielding sheet and the electromagnetic shielding sheet.
  • connection part is formed through one side of the electromagnetic shielding sheet, and is formed through the other side of the first via hole and the electromagnetic shielding sheet connecting the first radiation pattern and the second radiation pattern, the first radiation pattern and the second radiation It may include a second via hole connecting the pattern.
  • the connection part may connect the first radiation pattern and the second radiation pattern to form an antenna pattern in a vertical direction of the electromagnetic shielding sheet.
  • the connection part may penetrate the electromagnetic shielding sheet and the upper laminated flexible sheet to connect the first radiation pattern and the second radiation pattern.
  • the electromagnetic shielding sheet may be formed in the same area and shape as the lower laminated flexible sheet and the upper laminated flexible sheet.
  • the upper laminated soft sheet and the lower laminated soft sheet may be polyimide sheets.
  • the lower laminated flexible sheet may be laminated on the lower portion of the electromagnetic shielding sheet through the first adhesive sheet, and the first radiation pattern may be formed on one surface of the lower laminated flexible sheet.
  • the stacked antenna module according to an embodiment of the present invention may further include a lower protective sheet coupled to the lower surface of the lower laminated flexible sheet.
  • the stacked antenna module according to an embodiment of the present invention may further include a second adhesive sheet having one surface attached to the lower surface of the lower protective sheet and the other surface attached to the rear cover or the main body of the portable terminal.
  • the stacked antenna module according to the embodiment of the present invention is composed of a plurality of terminals disposed corresponding to one side of the plurality of radiation lines, corresponding to the first terminal portion formed in the lower laminated flexible sheet and the other side of the plurality of radiation lines It may further include a second terminal portion formed of a plurality of terminals disposed in the lower laminated flexible sheet.
  • the upper laminated flexible sheet may be laminated on the electromagnetic shielding sheet through the third adhesive sheet, and the second radiation pattern may be formed on one surface of the upper laminated flexible sheet by forming a plurality of radiation lines.
  • the stacked antenna module according to the embodiment of the present invention may further include an upper protective sheet coupled to the upper surface of the upper laminated flexible sheet.
  • the stacked antenna module according to the embodiment of the present invention includes a plurality of terminals disposed corresponding to one side of the plurality of radiation lines, and corresponds to the third terminal portion formed on the upper laminated flexible sheet and the other side of the plurality of radiation lines. It may further comprise a fourth terminal portion formed of a plurality of terminals disposed in the upper laminated flexible sheet.
  • the first radiation pattern is formed on the lower surface of the lower laminated soft sheet
  • the second radiation pattern is formed on the upper surface of the upper laminated soft sheet
  • the connection portion passes through the lower laminated soft sheet, the electromagnetic shielding sheet, and the upper laminated soft sheet.
  • the stacked antenna module vertically stacks the electromagnetic shielding sheet by stacking laminated sheets having radiation patterns formed on upper and lower surfaces of the shielding sheet, and connecting the radiation patterns through via holes formed in at least one of the shielding sheet and the laminated sheets.
  • NFC antenna performance and MST (Magnetic Secure Transmission) antenna performance required as a standard in the mobile terminal with a metal cover, and is conventionally mounted on a mobile terminal with a cover of a material other than metal NFC antenna module and MST antenna module has the effect of realizing the equivalent antenna performance or more.
  • the multilayer antenna module laminates the laminated sheets each having a radiation pattern formed on the upper and lower surfaces of the shield sheet, and connects the radiation patterns through a via hole formed in at least one of the shield sheet and the laminated sheets to connect the antenna in the vertical direction of the electromagnetic shielding sheet.
  • NFC antenna performance and MST antenna performance can be realized not only in the plane direction (ie, the rear side of the portable terminal) but also in the vertical direction (ie, the side of the portable terminal).
  • the multilayer antenna module laminates the laminated sheets each having a radiation pattern formed on the upper and lower surfaces of the shield sheet, and connects the radiation patterns through a via hole formed in at least one of the shield sheet and the laminated sheets to connect the antenna in the vertical direction of the electromagnetic shielding sheet.
  • the multilayer antenna module laminates the laminated sheets each having a radiation pattern formed on the upper and lower surfaces of the shield sheet, and connects the radiation patterns through a via hole formed in at least one of the shield sheet and the laminated sheets to connect the antenna in the vertical direction of the electromagnetic shielding sheet.
  • antenna characteristics i.e., NFC antenna and MST antenna
  • the stacked antenna module may include a shielding sheet having the same area and shape as the laminated sheet on which the radiation pattern is formed, between the laminated sheets, and connecting the radiation patterns through a via hole formed in the shielding sheet, thereby providing a Since the outermost surface can be used as a radiation pattern forming region, there is an effect of minimizing an open region (that is, a region in which a radiation pattern cannot be formed).
  • the stacked antenna module maximizes the radiation pattern formation area to minimize the open area, thereby increasing the area (or length) of the radiation pattern to maximize antenna performance.
  • 1 to 5 are views for explaining a conventional NFC antenna module.
  • FIG. 6 is a view for explaining a stacked antenna module according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 and 8 are views for explaining the lower laminated sheet of FIG.
  • 9 and 10 are views for explaining the upper laminated sheet of FIG.
  • FIG. 11 is a view for explaining a connection part of FIG. 6.
  • FIG. 11 is a view for explaining a connection part of FIG. 6.
  • FIGS. 12 and 13 are diagrams for explaining antenna characteristics of the stacked antenna module according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a view for explaining a lower laminated sheet of a stacked antenna module according to a second embodiment of the present invention.
  • 15 is a view for explaining the electromagnetic shielding sheet of the stacked antenna module according to the second embodiment of the present invention.
  • 16 is a view for explaining an upper laminated sheet of a stacked antenna module according to a second embodiment of the present invention.
  • 17 is a view for explaining a connection of the stacked antenna module according to the second embodiment of the present invention.
  • the stacked antenna module 100 is an NFC antenna for short range communication or a magnetic secure transmission (MST) antenna for electronic payment, and includes a lower laminated sheet 110, an electromagnetic shielding sheet 120, and an upper portion.
  • the laminated sheet 130 is configured to include a connecting portion 140.
  • the lower laminated sheet 110, the electromagnetic shielding sheet 120 and the upper laminated sheet 130 is formed to have the same shape and area.
  • the lower laminated sheet 110 and the upper laminated sheet 130 correspond to the lower laminated flexible sheet and the upper laminated flexible sheet, respectively, as described in the claims of this specification.
  • the lower laminated sheet 110 is formed of a flexible circuit board and attached to the rear cover (metal cover) or the rear of the main body of the portable terminal.
  • the lower laminated sheet 110 is formed with a first radiation pattern 112 composed of a plurality of radiation lines spaced apart from each other.
  • FIG. 7 illustrates a state in which the polyimide sheet and the protective sheet which are disposed below the first radiation pattern 112 are removed for convenience of description.
  • the lower laminated sheet 110 may include a first adhesive sheet 111, a first radiation pattern 112, and a first polyimide sheet ( 113), the first terminal portion 114, the second terminal portion 115, the lower protective sheet 116, and the second adhesive sheet 117 is configured.
  • the first adhesive sheet 111 is adhered to the lower surface of the shielding sheet. That is, the first adhesive sheet 111 is formed of an adhesive material which is generally used for the configuration of the flexible circuit board, and the upper surface is bonded to the lower surface of the shielding sheet.
  • the first radiation pattern 112 is disposed on the bottom surface of the first adhesive sheet 111.
  • the first radiation pattern 112 is formed of a copper material and includes a plurality of radiation lines spaced apart from each other by a predetermined interval.
  • An upper surface of the first radiation pattern 112 is disposed on the lower surface of the first adhesive sheet 111.
  • the first polyimide sheet 113 is disposed on the bottom surface of the first radiation pattern 112. That is, the upper surface of the first polyimide sheet 113 is disposed on the lower surface of the first radiation pattern 112.
  • an adhesive sheet (not shown) may be interposed between the first radiation pattern 112 and the first polyimide sheet 113.
  • the present disclosure is not limited thereto, and the first polyimide sheet 113 may include the first radiation pattern 112. It may be disposed on the upper surface of the.
  • the first terminal portion 114 is configured to include a plurality of terminals formed of a copper material.
  • the first terminal portion 114 is disposed on one side of the bottom surface of the first polyimide sheet 113.
  • the plurality of terminals included in the first terminal unit 114 may be disposed to correspond one-to-one with the plurality of radiation lines constituting the first radiation pattern 112.
  • the second terminal unit 115 is configured to include a plurality of terminals formed of a copper material.
  • the second terminal portion 115 is disposed on the other side of the bottom surface of the first polyimide sheet 113. That is, the second terminal portion 115 is disposed on the lower surface of the first polyimide sheet 113 in the same manner as the first terminal portion 114.
  • the second terminal unit 115 is disposed on the other side facing the one side where the first terminal 114 is disposed.
  • the plurality of terminals included in the second terminal unit 115 may be disposed to correspond one-to-one with the plurality of radiation lines constituting the first radiation pattern 112.
  • first terminal 114 and the second terminal 115 are formed on a different layer from the first radiation pattern 112, the first terminal 114 and the second terminal 115 may be formed. It may be formed on the same line (layer) as the first radiation pattern 112.
  • the lower protective sheet 116 is disposed on the lower surface of the first terminal portion 114, the second terminal portion 115, and the first polyimide sheet 113.
  • the lower protective sheet 116 refers to a coverlay generally used for the flexible circuit board.
  • the second adhesive sheet 117 is attached to the rear cover of the portable terminal or the back of the main body. That is, the second adhesive sheet 117 is formed of an adhesive material which is generally used for the configuration of the flexible circuit board, and the upper surface is attached to the lower surface of the lower protective sheet 116, and the lower surface is attached to the rear cover or the rear of the main body. Attached.
  • the electromagnetic shielding sheet 120 is composed of a sheet of electromagnetic wave blocking material such as a ferrite sheet.
  • the electromagnetic shielding sheet 120 is described as an example of a ferrite sheet, but is not limited thereto.
  • a relatively inexpensive polymer sheet may be used as the electromagnetic shielding sheet 120 according to a use.
  • the electromagnetic shielding sheet 120 is formed to have the same shape and area as the lower laminated sheet 110 and the upper laminated sheet 130.
  • the electromagnetic shielding sheet 120 has a lower surface bonded to the upper surface of the lower laminated sheet 110 and laminated on the upper surface of the lower laminated sheet 110. At this time, the electromagnetic shielding sheet 120 is bonded to the upper surface of the first adhesive sheet 111 is laminated on the upper surface of the lower laminated sheet (110).
  • the upper laminated sheet 130 is formed of a flexible circuit board and laminated on the electromagnetic shielding sheet 120.
  • the upper laminated sheet 130 is formed with a second radiation pattern 132 consisting of a plurality of radiation lines spaced apart from each other.
  • a lower surface of the upper laminated sheet 130 is attached to the electromagnetic shielding sheet 120 is laminated on the upper surface of the electromagnetic shielding sheet 120.
  • FIG. 9 illustrates a state in which the polyimide sheet and the protective sheet which are disposed above the second radiation pattern 132 are removed for convenience of description.
  • the upper laminated sheet 130 may include a third adhesive sheet 131, a second radiation pattern 132, and a second polyimide sheet ( 133, the third terminal portion 134, the fourth terminal portion 135, and the upper protective sheet 136.
  • the third adhesive sheet 131 is attached to the upper surface of the shielding sheet. That is, the third adhesive sheet 131 is formed of an adhesive material that is generally used for the configuration of the flexible circuit board, and the bottom surface of the third adhesive sheet 131 is bonded to the top surface of the shielding sheet.
  • the second radiation pattern 132 is disposed on the upper surface of the third adhesive sheet 131.
  • the second radiation pattern 132 is formed of a copper material and includes a plurality of radiation lines spaced apart from each other by a predetermined interval.
  • the lower surface of the second radiation pattern 132 is disposed on the upper surface of the third adhesive sheet 131.
  • the second polyimide sheet 133 is disposed on the upper surface of the second radiation pattern 132. That is, the lower surface of the second polyimide sheet 133 is disposed on the upper surface of the second radiation pattern 132.
  • an adhesive sheet (not shown) may be interposed between the second radiation pattern 132 and the second polyimide sheet 133.
  • the second polyimide sheet 133 is disposed on the top surface of the second radiation pattern 132, the second polyimide sheet 133 is not limited thereto, and the second polyimide sheet 133 may be the second radiation pattern 132. It may be disposed on the lower surface of the.
  • the third terminal unit 134 includes a plurality of terminals formed of copper material.
  • the third terminal portion 134 is disposed on one side of the upper surface of the second polyimide sheet 133.
  • the plurality of terminals included in the third terminal unit 134 may be disposed in one-to-one correspondence with the plurality of radiation lines constituting the second radiation pattern 132.
  • the fourth terminal unit 135 includes a plurality of terminals formed of copper.
  • the fourth terminal unit 135 is disposed on the other side of the upper surface of the second polyimide sheet 133. That is, the fourth terminal part 135 is disposed on the lower surface of the second polyimide sheet 133 in the same manner as the third terminal part 134.
  • the fourth terminal unit 135 is disposed on the other side facing the one side where the third terminal unit 134 is disposed. In this case, the plurality of terminals included in the fourth terminal unit 135 are disposed to correspond one-to-one with the plurality of radiation lines constituting the second radiation pattern 132.
  • the third terminal part 134 and the fourth terminal part 135 are formed on a different layer from the second radiation pattern 132, the third terminal part 134 and the fourth terminal part 135 may be formed. It may be formed on the same line (layer) as the second radiation pattern 132.
  • the upper protective sheet 136 is disposed on the upper surface of the third terminal portion 134, the fourth terminal portion 135 and the second polyimide sheet 133.
  • the upper protective sheet 136 refers to a coverlay generally used for the flexible circuit board.
  • connection part 140 electrically connects the first radiation pattern 112 and the second radiation pattern 132. That is, the connection part 140 electrically connects the first radiation pattern 112 formed on the lower laminated sheet 110 and the second radiation pattern 132 formed on the upper laminated sheet 130.
  • connection unit 140 includes a first via hole 142 and a second via hole 144.
  • the first via hole 142 electrically connects the first terminal portion 114, the first radiation pattern 112, the second radiation pattern 132, and the third terminal portion 134. That is, the first via hole 142 may include a first polyimide sheet 113, a first radiation pattern 112, a first adhesive sheet 111, a shielding sheet 120, a third adhesive sheet 131, and a second The radiation pattern 132 and the second polyimide sheet 133 are formed to penetrate through one side. The first via hole 142 electrically connects the first terminal portion 114, the first radiation pattern 112, the second radiation pattern 132, and the third terminal portion 134 through internal plating.
  • the second via hole 144 electrically connects the second terminal portion 115, the first radiation pattern 112, the second radiation pattern 132, and the fourth terminal portion 135. That is, the second via hole 144 may include a first polyimide sheet 113, a first radiation pattern 112, a first adhesive sheet 111, a shielding sheet 120, a third adhesive sheet 131, and a second The radiation pattern 132 and the second polyimide sheet 133 are formed through the other side. The second via hole 144 electrically connects the second terminal 115, the first radiation pattern 112, the second radiation pattern 132, and the fourth terminal 135 through internal plating.
  • the terminal parts 114, 115, 134, and 135 are formed on a layer different from the radiation patterns 112 and 132, but the present disclosure is not limited thereto, and the terminal parts 114, 115, 134, and 135 are formed of a radiation pattern. It may be arranged on the same line (layer) as (112, 132).
  • the stacked antenna module 100 connects the radiation patterns formed on the lower laminated sheet 110 and the upper laminated sheet 130 through a via hole, thereby forming a vertical direction of the electromagnetic shielding sheet 120. To form an antenna pattern of the form wound.
  • the stacked antenna module 100 is disposed at the rear or rear cover of the main body of the portable terminal.
  • the rear cover made of metal serves as a shield, but a radiation field is formed in a planar direction and a vertical direction by electromagnetic signals emitted from the side of the stacked antenna module 100.
  • the stacked antenna module 100 may implement an antenna (i.e., NFC antenna, MST (Magnetic Secure Transmission) antenna) characteristic of the minimum or more for performing NFC communication on the side and the rear of the portable terminal, and in a non-metallic cover. Antenna performance equal to or higher than that of the case can be maintained.
  • NFC antenna i.e., NFC antenna, MST (Magnetic Secure Transmission) antenna
  • the stacked antenna module 300 includes a lower laminated sheet 310, an electromagnetic shielding sheet 320, an upper laminated sheet 330, and a connecting portion 340.
  • the lower laminated sheet 310, the electromagnetic shielding sheet 320 and the upper laminated sheet 330 is formed to have the same shape and area.
  • the lower laminated sheet 310 and the upper laminated sheet 330 correspond to the lower laminated soft sheet and the upper laminated soft sheet, respectively, described in the claims of this specification.
  • the lower laminated sheet 310 is formed of a flexible circuit board and attached to the rear cover (metal cover) or the rear of the main body of the mobile terminal.
  • the lower laminated sheet 310 has a first radiation pattern 311 is formed on the bottom surface attached to the rear cover or the back of the main body.
  • the first radiation pattern 311 is composed of a plurality of radiation lines spaced apart from each other.
  • the lower laminated sheet 310 has a first radiation pattern 311, a first polyimide sheet 312, a lower protective sheet 313, and a first adhesive sheet 314. It is configured to include).
  • the first radiation pattern 311 is disposed on the bottom surface of the electromagnetic shielding sheet 320.
  • the first radiation pattern 311 is formed of a copper material and includes a plurality of radiation lines spaced apart from each other by a predetermined interval.
  • An upper surface of the first radiation pattern 311 is disposed on the lower surface of the electromagnetic shielding sheet 320.
  • the first polyimide sheet 312 is disposed on the bottom surface of the first radiation pattern 311. That is, the upper surface of the first polyimide sheet 312 is disposed on the lower surface of the first radiation pattern 311.
  • an adhesive sheet (not shown) may be interposed between the first radiation pattern 311 and the first polyimide sheet 312.
  • FIG. 14 illustrates that the first polyimide sheet 312 is disposed on the lower surface of the first radiation pattern 311, the first polyimide sheet 312 is not limited thereto. It may be disposed on the upper surface of the.
  • the lower protective sheet 313 is disposed on the lower surface of the first polyimide sheet 312.
  • the lower protective sheet 313 refers to a coverlay generally used for the flexible circuit board.
  • the first adhesive sheet 314 is attached to the rear cover of the portable terminal or the back of the main body. That is, the first adhesive sheet 314 is formed of an adhesive material that is generally used for the configuration of the flexible circuit board, the upper surface is attached to the lower surface of the lower protective sheet 313, the lower surface is on the rear cover or the back of the body Attached.
  • the electromagnetic shielding sheet 320 is formed of a sheet of an electromagnetic wave blocking material such as a ferrite sheet and laminated on the lower laminated sheet 310. At this time, as shown in Figure 15, the electromagnetic shielding sheet 320 is attached to the upper surface of the second adhesive sheet 321, the second adhesive sheet 321, the lower surface is bonded to the upper surface of the lower laminated sheet 310.
  • the upper laminated sheet 330 is formed of a flexible circuit board and laminated on the electromagnetic shielding sheet 320.
  • the upper laminated sheet 330 is formed with a second radiation pattern 331 composed of a plurality of radiation lines spaced apart from each other on the upper surface.
  • the upper laminated sheet 330 may include a second radiation pattern 331, a second polyimide sheet 332, a first terminal portion 333, The second terminal portion 334 and the upper protective sheet 335 is configured.
  • the second radiation pattern 331 is disposed on the upper surface of the electromagnetic shielding sheet 320.
  • the second radiation pattern 331 is formed of a copper material and includes a plurality of radiation lines spaced apart from each other by a predetermined interval.
  • the lower surface of the second radiation pattern 331 is disposed on the upper surface of the third adhesive sheet 323.
  • the second polyimide sheet 332 is disposed on the upper surface of the second radiation pattern 331. That is, the lower surface of the second polyimide sheet 332 is disposed on the upper surface of the second radiation pattern 331.
  • an adhesive sheet (not shown) may be interposed between the second radiation pattern 331 and the second polyimide sheet 332.
  • the second polyimide sheet 332 is disposed on the top surface of the second radiation pattern 331, the second polyimide sheet 332 is not limited thereto, and the second polyimide sheet 332 may be the second radiation pattern 331. It may be disposed on the lower surface of the.
  • the first terminal unit 333 includes a plurality of terminals formed of copper.
  • the first terminal portion 333 is disposed on one side of the upper surface of the second polyimide sheet 332.
  • the plurality of terminals included in the first terminal unit 333 may be disposed in a one-to-one correspondence with the plurality of radiation lines constituting the second radiation pattern 331.
  • the first terminal portion 333 is connected to the second radiation pattern 331 through the via hole.
  • the second terminal portion 334 includes a plurality of terminals formed of copper material.
  • the second terminal portion 334 is disposed on the other side of the upper surface of the second polyimide sheet 332. That is, the second terminal portion 334 is disposed on the lower surface of the second polyimide sheet 332 similarly to the first terminal portion 333.
  • the second terminal portion 334 is disposed on the other side facing the one side portion on which the first terminal portion 333 is disposed.
  • the plurality of terminals included in the second terminal unit 334 may be disposed in one-to-one correspondence with the plurality of radiation lines constituting the second radiation pattern 331.
  • the second terminal portion 334 is connected to the second radiation pattern 331 through the via hole.
  • first terminal part 333 and the second terminal part 334 are formed on a different layer from the second radiation pattern 331, the first terminal part 333 and the second terminal part 334 may be formed. It may be formed on the same line (layer) as the second radiation pattern 331.
  • the upper protective sheet 335 is disposed on the upper surface of the first terminal portion 333, the second terminal portion 334, and the second polyimide sheet 332.
  • the upper protective sheet 335 means a coverlay which is generally used for the flexible circuit board.
  • connection part 340 electrically connects the first radiation pattern 311 and the second radiation pattern 331. That is, the connection part 340 electrically connects the first radiation pattern 311 formed on the lower laminated sheet 310 and the second radiation pattern 331 formed on the upper laminated sheet 330.
  • connection part 340 may include a first via hole 342 formed at one side of the electromagnetic shielding sheet 320 and a second via hole 344 formed at the other side of the electromagnetic shielding sheet 320. It is configured to include).
  • the first via hole 342 is formed through one side of the second adhesive sheet 321, the shielding sheet 322, and the third adhesive sheet 333. That is, the first via hole 342 electrically connects the first radiation pattern 112 and the second radiation pattern 132 through internal plating.
  • the second via hole 344 is formed through the other side of the second adhesive sheet 321, the shielding sheet 322, and the third adhesive sheet 333.
  • the first via hole 342 electrically connects the first radiation pattern 112 and the second radiation pattern 132 through internal plating.
  • an antenna in which electromagnetic wave shielding sheets 120 and 320 are wound in a vertical direction is formed to operate as an MST or NFC antenna as an example.
  • the present disclosure is not limited thereto, and the lower laminated sheets 110 and 310 may be used.
  • the electromagnetic shielding sheets 120 and 320 and the upper laminated sheets 130 and 330 may be extended to form another antenna.
  • the antenna in the form of winding the electromagnetic shielding sheet (120, 320) in the vertical direction to operate as the MST antenna at least one of the lower laminated sheet (110, 310) and the upper laminated sheet (130, 330) By forming a radiation pattern on the sheet can be implemented to operate as an NFC antenna.
  • the other antenna further formed may be formed of a radiation pattern (not shown) formed on any one of the upper laminated sheet and the lower laminated sheet formed on one surface of the stacked antenna module.
  • the stacked antenna module vertically stacks the electromagnetic shielding sheet by stacking laminated sheets having radiation patterns formed on upper and lower surfaces of the shielding sheet, and connecting the radiation patterns through via holes formed in at least one of the shielding sheet and the laminated sheets.
  • the antenna pattern in the direction, it is possible to implement the NFC antenna performance and MST antenna performance required as a standard in the mobile terminal with a metal cover, the conventional NFC antenna module mounted on a mobile terminal with a cover of a material other than metal and There is an effect that can implement the antenna performance equal to or higher than the MST antenna module.
  • the multilayer antenna module laminates the laminated sheets each having a radiation pattern formed on the upper and lower surfaces of the shield sheet, and connects the radiation patterns through a via hole formed in at least one of the shield sheet and the laminated sheets to connect the antenna in the vertical direction of the electromagnetic shielding sheet.
  • NFC antenna performance and MST antenna performance can be realized not only in the plane direction (ie, the rear side of the portable terminal) but also in the vertical direction (ie, the side of the portable terminal).
  • the multilayer antenna module laminates the laminated sheets each having a radiation pattern formed on the upper and lower surfaces of the shield sheet, and connects the radiation patterns through a via hole formed in at least one of the shield sheet and the laminated sheets to connect the antenna in the vertical direction of the electromagnetic shielding sheet.
  • the multilayer antenna module laminates the laminated sheets each having a radiation pattern formed on the upper and lower surfaces of the shield sheet, and connects the radiation patterns through a via hole formed in at least one of the shield sheet and the laminated sheets to connect the antenna in the vertical direction of the electromagnetic shielding sheet.
  • antenna characteristics i.e., NFC antenna and MST antenna
  • the stacked antenna module may include a shielding sheet having the same area and shape as the laminated sheet on which the radiation pattern is formed, between the laminated sheets, and connecting the radiation patterns through a via hole formed in the shielding sheet, thereby providing a Since the outermost surface can be used as a radiation pattern forming region, there is an effect of minimizing an open region (that is, a region in which a radiation pattern cannot be formed).
  • the stacked antenna module maximizes the radiation pattern formation area to minimize the open area, thereby increasing the area (or length) of the radiation pattern to maximize antenna performance.

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Abstract

본 발명은 NFC, MST 등의 근거리 통신을 수행하는 안테나 모듈에 관한 것으로, 금속 재질 커버로 구성된 휴대 단말에 실장시 종래의 안테나와 동등 이상의 성능을 구현하기 위해서 하부 적층 연성 시트 및 상부 적층 연성 시트 사이에 전자파 차폐 시트를 개재하고, 전자파 차폐 시트를 관통하는 연결부를 통해 하부 적층 연성 시트 및 상부 적층 연성 시트에 각각 형성된 제1방사 패턴 및 제2방사 패턴을 연결하여 전자파 차폐 시트를 수직 방향으로 권회하는 안테나 패턴을 구현한 적층형 안테나 모듈을 제시한다.

Description

적층형 안테나 모듈
본 발명은 적층형 안테나 모듈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 휴대 단말에 내장되어 근거리 통신 또는 전자결제를 수행하는 적층형 안테나 모듈에 대한 것이다.
기술의 발전과 함께 휴대폰, 피디에이(PDA), 피엠피(PMP), 내비게이션, 랩톱 등과 같은 휴대 단말들은 통화, 동영상/음악 재생, 길안내 등과 같은 기본 기능 이외에도 디엠비, 무선 인터넷, 기기 간의 근거리 통신 등의 기능을 추가로 제공하고 있다. 그에 따라, 휴대 단말은 무선 인터넷, 블루투스 등과 같이 무선통신을 위한 복수의 안테나를 구비한다.
이외에도, 최근에는 근거리 통신(즉, NFC, MST(Magnetic Secure Transmission))을 이용하여 단말 간의 정보 교환, 결제, 티켓 예매, 검색 등의 기능을 휴대 단말에 적용하는 추세에 있다. 이를 위해, 휴대 단말에는 근거리 통신 방식에 사용되는 휴대 단말용 안테나 모듈(즉, NFC 안테나 모듈)이 장착되고 있다. 이때, 사용되는 NFC 안테나 모듈은 전자태그(RFID)의 하나로 대략 13.56㎒ 정도의 주파수 대역을 사용하는 비접촉식 근거리 무선통신 모듈로 10cm 정도의 가까운 거리에서 단말 간 데이터를 전송한다. NFC는 결제뿐만 아니라 슈퍼마켓이나 일반 상점에서 물품 정보나 방문객을 위한 여행 정보 전송, 교통, 출입통제 잠금장치 등에 광범위하게 활용된다.
최근에는 태블릿, 스마트폰 등의 휴대 단말에 금속 재질의 커버(이하, 금속 커버) 적용이 증가하는 추세에 있다. 이때, 도 1에 도시된 바와 같이, 휴대 단말의 후면 커버(11) 전체가 금속 재질로 형성되는 경우 휴대 단말 본체(12)에 실장되는 NFC 안테나(13)의 성능 구현이 어려운 문제점이 있다. 이에, NFC 안테나의 성능 구현을 위한 연구가 진행되고 있다.
일례로, 도 2에 도시된 바와 같이, 종래에는 금속 커버(21)가 적용된 휴대 단말(20)에서 NFC 안테나의 성능 구현을 위해 금속 커버에 슬릿(22; Slit, 또는 개구부)을 형성하고, 슬릿(22)과 일부 중첩되도록 NFC 안테나를 실장한다. 그에 따라, 슬릿(22)을 통해 NFC 안테나와 금속 커버 간의 커플링(Coupling) 효과를 통해 NFC 안테나의 성능 구현이 가능하다.
하지만, NFC 안테나의 성능 구현을 위해 슬릿 또는 개구부를 형성하는 경우, 휴대 단말의 제조 공정이 복잡해져 제조 단가가 증가하게 되고, 외관 디자인에 슬릿 또는 개구부를 반영해야는 제약이 생기는 문제점이 있다.
한편, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 최근에는 휴대 단말의 사용자 환경이 다양해짐에 따라 평면 방향(즉, 휴대 단말의 후면)뿐만 아니라 수직방향(즉, 휴대 단말의 측면)으로 근거리 통신이 가능한 구조의 사용자 요구가 증가하고 있다.
하지만, 도 5에 도시된 바와 같이, 종래의 NFC 안테나(30)는 페라이트 시트(31)의 상면에 코일 패턴(32)을 권선하는 형태로 형성되기 때문에, 수직 방향에서의 안테나 성능 구현이 어려운 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 적층 연성 시트들 사이에 차폐 시트를 개재하고, 차폐 시트에 형성된 비아홀을 통해 적층 연성 시트들의 방사 패턴들을 연결하여 차폐 시트의 수직방향으로 안테나 패턴을 형성하도록 한 적층형 안테나 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 적층형 안테나 모듈은 제1방사 패턴이 형성된 하부 적층 연성 시트, 하부 적층 연성 시트의 상부에 적층되는 전자파 차폐 시트, 제2방사 패턴이 형성되고, 전자파 차폐 시트의 상부에 적층되는 상부 적층 연성 시트 및 전자파 차폐 시트를 관통하여 제1방사 패턴과 제2방사 패턴을 연결하는 연결부를 포함한다.
또한, 연결부는 전자파 차폐 시트의 일측을 관통하여 형성되고, 제1방사 패턴과 제2방사 패턴을 연결하는 제1비아홀 및 전자파 차폐 시트의 타측을 관통하여 형성되고, 제1방사 패턴과 제2방사 패턴을 연결하는 제2비아홀을 포함할 수 있다. 연결부는 제1방사 패턴과 제2방사 패턴을 연결하여 전자파 차폐 시트의 수직방향으로 안테나 패턴을 형성할 수 있다. 연결부는 전자파 차폐 시트 및 상부 적층 연성 시트를 관통하여 제1방사 패턴과 제2방사 패턴을 연결할 수도 있다.
또한, 전자파 차폐 시트는 하부 적층 연성 시트 및 상부 적층 연성 시트와 동일한 면적 및 형상으로 형성될 수 있다.
또한, 상부 적층 연성 시트 및 하부 적층 연성 시트는 폴리이미드 시트일 수 있다.
또한, 하부 적층 연성 시트는 제1접착 시트를 통해 전자파 차폐 시트의 하부에 적층되고, 제1방사 패턴은 복수의 방사 라인으로 구성되어 하부 적층 연성 시트의 일면에 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 적층형 안테나 모듈은 하부 적층 연성 시트의 하면에 결합되는 하부 보호 시트를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 적층형 안테나 모듈은 일면이 하부 보호 시트의 하면에 부착되고, 타면이 휴대 단말의 후면 커버 또는 본체에 부착되는 제2접착 시트를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 적층형 안테나 모듈은 복수의 방사 라인의 일측에 대응 배치되는 복수의 단자들로 구성되어, 하부 적층 연성 시트에 형성되는 제1단자부 및 복수의 방사 라인의 타측에 대응 배치되는 복수의 단자들로 구성되어, 하부 적층 연성 시트에 형성되는 제2단자부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상부 적층 연성 시트는 제3접착 시트를 통해 전자파 차폐 시트의 상부에 적층되고, 제2방사 패턴은 복수의 방사 라인으로 구성되어 상부 적층 연성 시트의 일면에 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 적층형 안테나 모듈은 상부 적층 연성 시트의 상면에 결합되는 상부 보호 시트를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 적층형 안테나 모듈은 복수의 방사 라인의 일측에 대응 배치되는 복수의 단자들로 구성되어, 상부 적층 연성 시트에 형성되는 제3단자부 및 복수의 방사 라인의 타측에 대응 배치되는 복수의 단자들로 구성되어, 상부 적층 연성 시트에 형성되는 제4단자부를 더 포함할 수 있다.
또한, 제1방사 패턴은 하부 적층 연성 시트의 하면에 형성되고, 제2방사 패턴은 상부 적층 연성 시트의 상면에 형성되고, 연결부는 하부 적층 연성 시트, 전자파 차폐 시트, 및 상부 적층 연성 시트를 관통하여 제1방사 패턴과 제2방사 패턴을 연결할 수 있다.
본 발명에 의하면, 적층형 안테나 모듈은 차폐 시트의 상하면에 방사 패턴이 형성된 적층 시트들을 각각 적층하고, 차폐시트 및 적층 시트들 중에 적어도 하나에 형성되는 비아홀을 통해 방사 패턴들을 연결하여 전자파 차폐 시트의 수직방향으로 안테나 패턴을 형성함으로써, 금속 커버가 적용된 휴대 단말에서 표준으로 요구되는 NFC 안테나 성능 및 MST(Magnetic Secure Transmission) 안테나 성능을 구현할 수 있으며, 금속 이외의 재질의 커버가 적용된 휴대 단말에 실장된 종래의 NFC 안테나 모듈 및 MST 안테나 모듈과 동등 이상의 안테나 성능을 구현할 수 있는 효과가 있다.
또한, 적층형 안테나 모듈은 차폐 시트의 상하면에 방사 패턴이 형성된 적층 시트들을 각각 적층하고, 차폐시트 및 적층 시트들 중에 적어도 하나에 형성되는 비아홀을 통해 방사 패턴들을 연결하여 전자파 차폐 시트의 수직방향으로 안테나 패턴을 형성함으로써, 평면 방향(즉, 휴대 단말의 후면)뿐만 아니라 수직방향(즉, 휴대 단말의 측면)에서 NFC 안테나 성능 및 MST 안테나 성능을 구현할 수 있는 효과가 있다.
또한, 적층형 안테나 모듈은 차폐 시트의 상하면에 방사 패턴이 형성된 적층 시트들을 각각 적층하고, 차폐시트 및 적층 시트들 중에 적어도 하나에 형성되는 비아홀을 통해 방사 패턴들을 연결하여 전자파 차폐 시트의 수직방향으로 안테나 패턴을 형성함으로써, 각도에 따른 NFC 안테나 성능 및 MST 안테나 성능의 편차를 최소화할 수 있는 효과가 있다.
또한, 적층형 안테나 모듈은 차폐 시트의 상하면에 방사 패턴이 형성된 적층 시트들을 각각 적층하고, 차폐시트 및 적층 시트들 중에 적어도 하나에 형성되는 비아홀을 통해 방사 패턴들을 연결하여 전자파 차폐 시트의 수직방향으로 안테나 패턴을 형성함으로써, 휴대 단말의 측면 및 후면에서 NFC 통신을 수행하기 위한 최소 기준 이상의 안테나(즉, NFC 안테나, MST 안테나) 특성을 구현할 수 있으며, 비금속 커버에 실장된 경우와 동등 이상의 안테나 성능을 유지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 적층형 안테나 모듈은 방사 패턴이 형성되는 적층 시트와 동일한 면적 및 형상을 갖는 차폐 시트를 적층 시트들 사이에 배치하고, 차폐시트에 형성되는 비아홀을 통해 방사 패턴들을 연결함으로써, 적측형 안테나 모듈의 최외각면까지 방사 패턴 형성 영역으로 사용할 수 있어 오픈 영역(즉, 방사 패턴을 형성할 수 없는 영역)을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
또한, 적층형 안테나 모듈은 방사 패턴 형성 영역을 최대화하여 오픈 영역을 최소화함으로써, 방사 패턴의 면적(또는 길이)을 증가시켜 안테나 성능을 최대화할 수 있는 효과가 있다.
도 1 내지 도 5는 종래의 NFC 안테나 모듈을 설명하기 위한 도면.
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 적층형 안테나 모듈을 설명하기 위한 도면.
도 7 및 도 8은 도 6의 하부 적층 시트를 설명하기 위한 도면.
도 9 및 도 10은 도 6의 상부 적층 시트를 설명하기 위한 도면.
도 11은 도 6의 연결부를 설명하기 위한 도면.
도 12 및 도 13은 본 발명의 제1실시예에 따른 적층형 안테나 모듈을 안테나 특성을 설명하기 위한 도면.
도 14는 본 발명의 제2실시예에 따른 적층형 안테나 모듈의 하부 적층 시트를 설명하기 위한 도면.
도 15는 본 발명의 제2실시예에 따른 적층형 안테나 모듈의 전자파 차폐 시트를 설명하기 위한 도면.
도 16은 본 발명의 제2실시예에 따른 적층형 안테나 모듈의 상부 적층 시트를 설명하기 위한 도면.
도 17은 본 발명의 제2실시예에 따른 적층형 안테나 모듈의 연결부를 설명하기 위한 도면.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
이하, 본 발명의 제1실시예에 따른 적층형 안테나 모듈을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 아래와 같다.
도 6에 도시된 바와 같이, 적층형 안테나 모듈(100)은 근거리 통신을 위한 NFC 안테나 또는 전자결제를 위한 MST(Magnetic Secure Transmission) 안테나로, 하부 적층 시트(110), 전자파 차폐 시트(120), 상부 적층 시트(130), 연결부(140)를 포함하여 구성된다. 이때, 하부 적층 시트(110), 전자파 차폐 시트(120) 및 상부 적층 시트(130)는 동일한 형상 및 면적을 갖도록 형성된다. 여기서, 하부 적층 시트(110) 및 상부 적층 시트(130)는 본 명세서의 청구범위에 기재된 하부 적층 연성 시트 및 상부 적층 연성 시트에 각각 대응된다.
하부 적층 시트(110)는 연성회로기판으로 형성되어 휴대 단말의 후면 커버(메탈 커버) 또는 본체 후면에 부착된다. 이때, 도 7을 참조하면, 하부 적층 시트(110)는 상호 이격된 복수의 방사 라인으로 구성되는 제1방사 패턴(112)이 형성된다. 여기서, 도 7에서는 설명의 편의를 위해 제1방사 패턴(112)의 하부에 배치되는 폴리이미드 시트 및 보호 시트를 제거한 상태를 도시한다.
도 8을 참조하면, 절단면(도 7의 A-A' 기준)을 중심으로 설명하면, 하부 적층 시트(110)는 제1접착 시트(111), 제1방사 패턴(112), 제1폴리이미드 시트(113), 제1단자부(114), 제2단자부(115), 하부 보호 시트(116), 제2접착 시트(117)를 포함하여 구성된다.
제1접착 시트(111)는 차폐 시트의 하면에 접착된다. 즉, 제1접착 시트(111)는 연성회로기판의 구성을 위해 일반적으로 사용되는 접착성 재질로 형성되어, 상면이 차폐 시트의 하면에 접착된다.
제1방사 패턴(112)은 제1접착 시트(111)의 하면에 배치된다. 이때, 제1방사 패턴(112)은 구리 재질로 형성되어 상호 간 소정 간격 이격된 복수의 방사 라인을 포함한다. 제1방사 패턴(112)은 상면이 제1접착 시트(111)의 하면에 배치된다.
제1폴리이미드 시트(113)는 제1방사 패턴(112)의 하면에 배치된다. 즉, 제1폴리이미드 시트(113)는 상면이 제1방사 패턴(112)의 하면에 배치된다. 여기서, 제1방사 패턴(112) 및 제1폴리이미드 시트(113)의 사이에는 접착 시트(미도시)가 개재될 수 있다.
한편, 도 8에서는 제1폴리이미드 시트(113)가 제1방사 패턴(112)의 하면에 배치되는 것으로 도시하였으나, 이에 한정되지 않고 제1폴리이미드 시트(113)가 제1방사 패턴(112)의 상면에 배치될 수도 있다.
제1단자부(114)는 구리 재질로 형성된 복수의 단자들을 포함하여 구성된다. 제1단자부(114)는 제1폴리이미드 시트(113)의 하면 일측부에 배치된다. 이때, 제1단자부(114)에 포함된 복수의 단자들을 제1방사 패턴(112)을 구성하는 복수의 방사 라인과 일 대 일로 대응되도록 배치된다.
제2단자부(115)는 구리 재질로 형성된 복수의 단자들을 포함하여 구성된다. 제2단자부(115)는 제1폴리이미드 시트(113)의 하면 타측부에 배치된다. 즉, 제2단자부(115)는 제1단자부(114)와 동일하게 제1폴리이미드 시트(113)의 하면에 배치된다. 제2단자부(115)는 제1단자부(114)가 배치된 일측부와 대향되는 타측부에 배치된다. 이때, 제2단자부(115)에 포함된 복수의 단자들을 제1방사 패턴(112)을 구성하는 복수의 방사 라인과 일 대 일로 대응되도록 배치된다.
여기서, 도 8에서는 제1단자부(114) 및 제2단자부(115)가 제1방사 패턴(112)과 다른 층에 형성되는 것으로 도시하였으나, 제1단자부(114) 및 제2단자부(115)는 제1방사 패턴(112)과 동일 선상(층)에 형성될 수도 있다.
하부 보호 시트(116)는 제1단자부(114), 제2단자부(115) 및 제1폴리이미드 시트(113)의 하면에 배치된다. 이때, 하부 보호 시트(116)는 연성회로기판에 일반적으로 사용되는 커버레이(Coverlay)를 의미한다.
제2접착 시트(117)는 휴대 단말의 후면 커버 또는 본체 후면에 부착된다. 즉, 제2접착 시트(117)는 연성회로기판의 구성을 위해 일반적으로 사용되는 접착성 재질로 형성되어, 상면이 하부 보호 시트(116)의 하면에 부착되고, 하면이 후면 커버 또는 본체 후면에 부착된다.
전자파 차폐 시트(120)는 페라이트 시트 등의 전자파 차단 재질의 시트로 구성된다. 이때, 전자파 차폐 시트(120)가 페라이트 시트를 일례로 설명하였으나 이에 한정되지 않으며, 용도에 따라 상대적으로 저렴한 폴리머(Polymer) 시트를 전자파 차폐 시트(120)로 사용할 수도 있다.
전자파 차폐 시트(120)는 하부 적층 시트(110) 및 상부 적층 시트(130)와 동일한 형상 및 면적을 갖도록 형성된다. 전자파 차폐 시트(120)는 하면이 하부 적층 시트(110)의 상면에 접착되어 하부 적층 시트(110)의 상면에 적층된다. 이때, 전자파 차폐 시트(120)는 제1접착 시트(111)의 상면에 접착되어 하부 적층 시트(110)의 상면에 적층된다.
상부 적층 시트(130)는 연성회로기판으로 형성되어 전자파 차폐 시트(120)에 적층된다. 이때, 도 9에 도시된 바와 같이, 상부 적층 시트(130)는 상호 이격된 복수의 방사 라인으로 구성되는 제2방사 패턴(132)이 형성된다. 상부 적층 시트(130)는 하면이 전자파 차폐 시트(120)에 부착되어 전자파 차폐 시트(120)의 상면에 적층된다. 여기서, 도 9에서는 설명의 편의를 위해 제2방사 패턴(132)의 상부에 배치되는 폴리이미드 시트 및 보호 시트를 제거한 상태를 도시한다.
도 10을 참조하면, 절단면(도 9의 B-B' 기준)을 중심으로 설명하면, 상부 적층 시트(130)는 제3접착 시트(131), 제2방사 패턴(132), 제2폴리이미드 시트(133), 제3단자부(134), 제4단자부(135), 상부 보호 시트(136)를 포함하여 구성된다.
제3접착 시트(131)는 차폐 시트의 상면에 접착된다. 즉, 제3접착 시트(131)는 연성회로기판의 구성을 위해 일반적으로 사용되는 접착성 재질로 형성되어, 하면이 차폐 시트의 상면에 접착된다.
제2방사 패턴(132)은 제3접착 시트(131)의 상면에 배치된다. 이때, 제2방사 패턴(132)은 구리 재질로 형성되어 상호 간 소정 간격 이격된 복수의 방사 라인을 포함한다. 제2방사 패턴(132)은 하면이 제3접착 시트(131)의 상면에 배치된다.
제2폴리이미드 시트(133)는 제2방사 패턴(132)의 상면에 배치된다. 즉, 제2폴리이미드 시트(133)는 하면이 제2방사 패턴(132)의 상면에 배치된다. 여기서, 제2방사 패턴(132) 및 제2폴리이미드 시트(133)의 사이에는 접착 시트(미도시)가 개재될 수 있다.
한편, 도 10에서는 제2폴리이미드 시트(133)가 제2방사 패턴(132)의 상면에 배치되는 것으로 도시하였으나, 이에 한정되지 않고 제2폴리이미드 시트(133)가 제2방사 패턴(132)의 하면에 배치될 수도 있다.
제3단자부(134)는 구리 재질로 형성된 복수의 단자들을 포함하여 구성된다. 제3단자부(134)는 제2폴리이미드 시트(133)의 상면 일측부에 배치된다. 이때, 제3단자부(134)에 포함된 복수의 단자들을 제2방사 패턴(132)을 구성하는 복수의 방사 라인과 일 대 일로 대응되도록 배치된다.
제4단자부(135)는 구리 재질로 형성된 복수의 단자들을 포함하여 구성된다. 제4단자부(135)는 제2폴리이미드 시트(133)의 상면 타측부에 배치된다. 즉, 제4단자부(135)는 제3단자부(134)와 동일하게 제2폴리이미드 시트(133)의 하면에 배치된다. 제4단자부(135)는 제3단자부(134)가 배치된 일측부와 대향되는 타측부에 배치된다. 이때, 제4단자부(135)에 포함된 복수의 단자들을 제2방사 패턴(132)을 구성하는 복수의 방사 라인과 일 대 일로 대응되도록 배치된다.
여기서, 도 10에서는 제3단자부(134) 및 제4단자부(135)가 제2방사 패턴(132)과 다른 층에 형성되는 것으로 도시하였으나, 제3단자부(134) 및 제4단자부(135)는 제2방사 패턴(132)과 동일 선상(층)에 형성될 수도 있다.
상부 보호 시트(136)는 제3단자부(134), 제4단자부(135) 및 제2폴리이미드 시트(133)의 상면에 배치된다. 이때, 상부 보호 시트(136)는 연성회로기판에 일반적으로 사용되는 커버레이(Coverlay)를 의미한다.
연결부(140)는 제1방사 패턴(112) 및 제2방사 패턴(132)을 전기적으로 연결한다. 즉, 연결부(140)는 하부 적층 시트(110)에 형성된 제1방사 패턴(112)과 상부 적층 시트(130)에 형성되는 제2방사 패턴(132)을 전기적으로 연결한다.
이를 위해, 도 11에 도시된 바와 같이, 연결부(140)는 제1비아홀(142) 및 제2비아홀(144)을 포함하여 구성된다.
제1비아홀(142)은 제1단자부(114), 제1방사 패턴(112), 제2방사 패턴(132) 및 제3단자부(134)를 전기적으로 연결한다. 즉, 제1비아홀(142)은 제1폴리이미드 시트(113), 제1방사 패턴(112) 및 제1접착 시트(111), 차폐시트(120), 제3접착 시트(131), 제2방사 패턴(132) 및 제2폴리이미드 시트(133)의 일측을 관통하여 형성된다. 제1비아홀(142)은 내부 도금을 통해 제1단자부(114), 제1방사 패턴(112), 제2방사 패턴(132) 및 제3단자부(134)를 전기적으로 연결한다.
제2비아홀(144)은 제2단자부(115), 제1방사 패턴(112), 제2방사 패턴(132) 및 제4단자부(135)를 전기적으로 연결한다. 즉, 제2비아홀(144)은 제1폴리이미드 시트(113), 제1방사 패턴(112) 및 제1접착 시트(111), 차폐시트(120), 제3접착 시트(131), 제2방사 패턴(132) 및 제2폴리이미드 시트(133)의 타측을 관통하여 형성된다. 제2비아홀(144)은 내부 도금을 통해 제2단자부(115), 제1방사 패턴(112), 제2방사 패턴(132) 및 제4단자부(135)를 전기적으로 연결한다.
여기서, 도 11에서는 단자부(114, 115, 134, 135)가 방사 패턴(112, 132)과 다른 층에 형성되는 것으로 도시하였으나 이에 한정되지 않고, 단자부(114, 115, 134, 135)는 방사 패턴(112, 132)과 동일 선상(층)에 배치될 수도 있다.
이처럼, 도 12에 도시된 바와 같이, 적층형 안테나 모듈(100)은 하부 적층 시트(110)와 상부 적층 시트(130)에 형성된 방사 패턴들을 비아홀을 통해 연결함으로써, 전자파 차폐 시트(120)의 수직 방향으로 권선된 형태의 안테나 패턴을 형성한다.
적층형 안테나 모듈(100)은 휴대 단말의 본체 후면 또는 후면 커버에 배치된다. 이때, 도 13에 도시된 바와 같이, 금속 재질의 후면 커버가 차폐 역할을 수행하지만 적층형 안테나 모듈(100)의 측면에서 방사되는 전자기 신호에 의해 평면 방향 및 수직 방향으로 방사 필드가 형성된다.
그에 따라, 적층형 안테나 모듈(100)은 휴대 단말의 측면 및 후면에서 NFC 통신을 수행하기 위한 최소 기준 이상의 안테나(즉, NFC 안테나, MST(Magnetic Secure Transmission) 안테나) 특성을 구현할 수 있으며, 비금속 커버에 실장된 경우와 동등 이상의 안테나 성능을 유지할 수 있다.
이하, 본 발명의 제2실시예에 따른 적층형 안테나 모듈을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 아래와 같다.
적층형 안테나 모듈(300)은 하부 적층 시트(310), 전자파 차폐 시트(320), 상부 적층 시트(330), 연결부(340)를 포함하여 구성된다. 이때, 하부 적층 시트(310), 전자파 차폐 시트(320) 및 상부 적층 시트(330)는 동일한 형상 및 면적을 갖도록 형성된다. 여기서, 하부 적층 시트(310) 및 상부 적층 시트(330)는 본 명세서의 청구범위에 기재된 하부 적층 연성 시트 및 상부 적층 연성 시트에 각각 대응된다.
하부 적층 시트(310)는 연성회로기판으로 형성되어 휴대 단말의 후면 커버(메탈 커버) 또는 본체 후면에 부착된다. 하부 적층 시트(310)는 후면 커버 또는 본체 후면과 부착되는 하면에 제1방사 패턴(311)이 형성된다. 이때, 제1방사 패턴(311)은 상호 이격된 복수의 방사 라인으로 구성된다.
도 14를 참조하면, 절단면을 중심으로 설명하면, 하부 적층 시트(310)는 제1방사 패턴(311), 제1폴리이미드 시트(312), 하부 보호 시트(313), 제1접착 시트(314)를 포함하여 구성된다.
제1방사 패턴(311)은 전자파 차폐 시트(320)의 하면에 배치된다. 이때, 제1방사 패턴(311)은 구리 재질로 형성되어 상호 간 소정 간격 이격된 복수의 방사 라인을 포함한다. 제1방사 패턴(311)은 상면이 전자파 차폐 시트(320)의 하면에 배치된다.
제1폴리이미드 시트(312)는 제1방사 패턴(311)의 하면에 배치된다. 즉, 제1폴리이미드 시트(312)는 상면이 제1방사 패턴(311)의 하면에 배치된다. 여기서, 제1방사 패턴(311) 및 제1폴리이미드 시트(312)의 사이에는 접착 시트(미도시)가 개재될 수 있다.
한편, 도 14에서는 제1폴리이미드 시트(312)가 제1방사 패턴(311)의 하면에 배치되는 것으로 도시하였으나, 이에 한정되지 않고 제1폴리이미드 시트(312)가 제1방사 패턴(311)의 상면에 배치될 수도 있다.
하부 보호 시트(313)는 제1폴리이미드 시트(312)의 하면에 배치된다. 이때, 하부 보호 시트(313)는 연성회로기판에 일반적으로 사용되는 커버레이(Coverlay)를 의미한다.
제1접착 시트(314)는 휴대 단말의 후면 커버 또는 본체 후면에 부착된다. 즉, 제1접착 시트(314)는 연성회로기판의 구성을 위해 일반적으로 사용되는 접착성 재질로 형성되어, 상면이 하부 보호 시트(313)의 하면에 부착되고, 하면이 후면 커버 또는 본체 후면에 부착된다.
전자파 차폐 시트(320)는 페라이트 시트 등의 전자파 차단 재질의 시트로 구성되어 하부 적층 시트(310)에 적층된다. 이때, 도 15에 도시된 바와 같이, 전자파 차폐 시트(320)는 하면이 하부 적층 시트(310)의 상면에 접착되는 제2접착 시트(321), 제2접착 시트(321)의 상면에 부착되는 차폐 시트(322), 하면이 차폐 시트(322)의 상면에 부착되고 상면이 상부 적층 시트(330)의 하면에 부착되는 제3접착 시트(323)를 포함하여 구성된다.
상부 적층 시트(330)는 연성회로기판으로 형성되어 전자파 차폐 시트(320)에 적층된다. 상부 적층 시트(330)는 상면에 상호 이격된 복수의 방사 라인으로 구성되는 제2방사 패턴(331)이 형성된다.
도 16를 참조하여 상부 적층 시트(330)의 절단면을 중심으로 설명하면, 상부 적층 시트(330)는 제2방사 패턴(331), 제2폴리이미드 시트(332), 제1단자부(333), 제2단자부(334), 상부 보호 시트(335)를 포함하여 구성된다.
제2방사 패턴(331)은 전자파 차폐 시트(320)의 상면에 배치된다. 이때, 제2방사 패턴(331)은 구리 재질로 형성되어 상호 간 소정 간격 이격된 복수의 방사 라인을 포함한다. 제2방사 패턴(331)은 하면이 제3접착 시트(323)의 상면에 배치된다.
제2폴리이미드 시트(332)는 제2방사 패턴(331)의 상면에 배치된다. 즉, 제2폴리이미드 시트(332)는 하면이 제2방사 패턴(331)의 상면에 배치된다. 여기서, 제2방사 패턴(331) 및 제2폴리이미드 시트(332)의 사이에는 접착 시트(미도시)가 개재될 수 있다.
한편, 도 16에서는 제2폴리이미드 시트(332)가 제2방사 패턴(331)의 상면에 배치되는 것으로 도시하였으나, 이에 한정되지 않고 제2폴리이미드 시트(332)가 제2방사 패턴(331)의 하면에 배치될 수도 있다.
제1단자부(333)는 구리 재질로 형성된 복수의 단자들을 포함하여 구성된다. 제1단자부(333)는 제2폴리이미드 시트(332)의 상면 일측부에 배치된다. 이때, 제1단자부(333)에 포함된 복수의 단자들을 제2방사 패턴(331)을 구성하는 복수의 방사 라인과 일 대 일로 대응되도록 배치된다. 여기서, 제1단자부(333)는 비아홀을 통해 제2방사 패턴(331)과 연결된다.
제2단자부(334)는 구리 재질로 형성된 복수의 단자들을 포함하여 구성된다. 제2단자부(334)는 제2폴리이미드 시트(332)의 상면 타측부에 배치된다. 즉, 제2단자부(334)는 제1단자부(333)와 동일하게 제2폴리이미드 시트(332)의 하면에 배치된다. 제2단자부(334)는 제1단자부(333)가 배치된 일측부와 대향되는 타측부에 배치된다. 이때, 제2단자부(334)에 포함된 복수의 단자들을 제2방사 패턴(331)을 구성하는 복수의 방사 라인과 일 대 일로 대응되도록 배치된다. 여기서, 제2단자부(334)는 비아홀을 통해 제2방사 패턴(331)과 연결된다.
여기서, 도 16에서는 제1단자부(333) 및 제2단자부(334)가 제2방사 패턴(331)과 다른 층에 형성되는 것으로 도시하였으나, 제1단자부(333) 및 제2단자부(334)는 제2방사 패턴(331)과 동일 선상(층)에 형성될 수도 있다.
상부 보호 시트(335)는 제1단자부(333), 제2단자부(334) 및 제2폴리이미드 시트(332)의 상면에 배치된다. 이때, 상부 보호 시트(335)는 연성회로기판에 일반적으로 사용되는 커버레이(Coverlay)를 의미한다.
연결부(340)는 제1방사 패턴(311) 및 제2방사 패턴(331)을 전기적으로 연결한다. 즉, 연결부(340)는 하부 적층 시트(310)에 형성된 제1방사 패턴(311)과 상부 적층 시트(330)에 형성되는 제2방사 패턴(331)을 전기적으로 연결한다.
이를 위해, 도 17에 도시된 바와 같이, 연결부(340)는 전자파 차폐 시트(320)의 일측에 형성되는 제1비아홀(342) 및 전자파 차폐 시트(320)의 타측에 형성되는 제2비아홀(344)을 포함하여 구성된다.
제1비아홀(342)은 제2접착 시트(321), 차폐시트(322) 및 제3접착 시트(333)의 일측을 관통하여 형성된다. 즉, 제1비아홀(342)은 제1비아홀(342)은 내부 도금을 통해 제1방사 패턴(112) 및 제2방사 패턴(132)을 전기적으로 연결한다.
제2비아홀(344)은 제2접착 시트(321), 차폐시트(322) 및 제3접착 시트(333)의 타측을 관통하여 형성된다. 제1비아홀(342)은 내부 도금을 통해 제1방사 패턴(112) 및 제2방사 패턴(132)을 전기적으로 연결한다.
상술한 실시예들에서는 전자파 차폐 시트(120, 320)를 수직방향으로 권회하는 형태의 안테나가 형성되어 MST 또는 NFC 안테나로 동작하는 것을 일례로 설명하였으나 이에 한정되지 않고, 하부 적층 시트(110, 310), 전자파 차폐 시트(120, 320) 및 상부 적층 시트(130, 330)를 확장하여 다른 안테나를 추가로 형성할 수도 있다. 일례로, 전자파 차폐 시트(120, 320)를 수직방향으로 권회하는 형태의 안테나가 MST 안테나로 동작하는 경우, 하부 적층 시트(110, 310) 및 상부 적층 시트(130, 330) 중 적어도 하나의 연성 시트에 방사 패턴을 형성하여 NFC 안테나로 동작하도록 구현할 수 있다.
이때, 추가로 형성되는 다른 안테나는 상부 적층 시트 및 하부 적층 시트 중 어느 하나에 형성되어 적층형 안테나 모듈의 일면에 형성된 방사 패턴(미도시)으로 구성될 수도 있다.
상술한 바와 같이, 적층형 안테나 모듈은 차폐 시트의 상하면에 방사 패턴이 형성된 적층 시트들을 각각 적층하고, 차폐시트 및 적층 시트들 중에 적어도 하나에 형성되는 비아홀을 통해 방사 패턴들을 연결하여 전자파 차폐 시트의 수직방향으로 안테나 패턴을 형성함으로써, 금속 커버가 적용된 휴대 단말에서 표준으로 요구되는 NFC 안테나 성능 및 MST 안테나 성능을 구현할 수 있으며, 금속 이외의 재질의 커버가 적용된 휴대 단말에 실장된 종래의 NFC 안테나 모듈 및 MST 안테나 모듈과 동등 이상의 안테나 성능을 구현할 수 있는 효과가 있다.
또한, 적층형 안테나 모듈은 차폐 시트의 상하면에 방사 패턴이 형성된 적층 시트들을 각각 적층하고, 차폐시트 및 적층 시트들 중에 적어도 하나에 형성되는 비아홀을 통해 방사 패턴들을 연결하여 전자파 차폐 시트의 수직방향으로 안테나 패턴을 형성함으로써, 평면 방향(즉, 휴대 단말의 후면)뿐만 아니라 수직방향(즉, 휴대 단말의 측면)에서 NFC 안테나 성능 및 MST 안테나 성능을 구현할 수 있는 효과가 있다.
또한, 적층형 안테나 모듈은 차폐 시트의 상하면에 방사 패턴이 형성된 적층 시트들을 각각 적층하고, 차폐시트 및 적층 시트들 중에 적어도 하나에 형성되는 비아홀을 통해 방사 패턴들을 연결하여 전자파 차폐 시트의 수직방향으로 안테나 패턴을 형성함으로써, 각도에 따른 NFC 안테나 성능 및 MST 안테나 성능의 편차를 최소화할 수 있는 효과가 있다.
또한, 적층형 안테나 모듈은 차폐 시트의 상하면에 방사 패턴이 형성된 적층 시트들을 각각 적층하고, 차폐시트 및 적층 시트들 중에 적어도 하나에 형성되는 비아홀을 통해 방사 패턴들을 연결하여 전자파 차폐 시트의 수직방향으로 안테나 패턴을 형성함으로써, 휴대 단말의 측면 및 후면에서 NFC 통신을 수행하기 위한 최소 기준 이상의 안테나(즉, NFC 안테나, MST 안테나) 특성을 구현할 수 있으며, 비금속 커버에 실장된 경우와 동등 이상의 안테나 성능을 유지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 적층형 안테나 모듈은 방사 패턴이 형성되는 적층 시트와 동일한 면적 및 형상을 갖는 차폐 시트를 적층 시트들 사이에 배치하고, 차폐시트에 형성되는 비아홀을 통해 방사 패턴들을 연결함으로써, 적측형 안테나 모듈의 최외각면까지 방사 패턴 형성 영역으로 사용할 수 있어 오픈 영역(즉, 방사 패턴을 형성할 수 없는 영역)을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
또한, 적층형 안테나 모듈은 방사 패턴 형성 영역을 최대화하여 오픈 영역을 최소화함으로써, 방사 패턴의 면적(또는 길이)을 증가시켜 안테나 성능을 최대화할 수 있는 효과가 있다.
이상에서 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대해 설명하였으나, 다양한 형태로 변형이 가능하며, 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 특허청구범위를 벗어남이 없이 다양한 변형예 및 수정예를 실시할 수 있을 것으로 이해된다.

Claims (14)

  1. 제1방사 패턴이 형성된 하부 적층 연성 시트;
    상기 하부 적층 연성 시트의 상부에 적층되는 전자파 차폐 시트;
    제2방사 패턴이 형성되고, 상기 전자파 차폐 시트의 상부에 적층되는 상부 적층 연성 시트; 및
    상기 전자파 차폐 시트를 관통하여 상기 제1방사 패턴과 상기 제2방사 패턴을 연결하는 연결부를 포함하는 적층형 안테나 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 연결부는,
    상기 전자파 차폐 시트의 일측을 관통하여 형성되고, 상기 제1방사 패턴과 제2방사 패턴을 연결하는 제1비아홀; 및
    상기 전자파 차폐 시트의 타측을 관통하여 형성되고, 상기 제1방사 패턴과 제2방사 패턴을 연결하는 제2비아홀을 포함하는 적층형 안테나 모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 연결부는,
    상기 제1방사 패턴과 상기 제2방사 패턴을 연결하여 상기 전자파 차폐 시트의 수직방향으로 안테나 패턴을 형성하는 적층형 안테나 모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 연결부는,
    상기 전자파 차폐 시트 및 상기 상부 적층 연성 시트를 관통하여 상기 제1방사 패턴과 상기 제2방사 패턴을 연결하는 적층형 안테나 모듈.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 전자파 차폐 시트는 상기 하부 적층 연성 시트 및 상기 상부 적층 연성 시트와 동일한 면적 및 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 적층형 안테나 모듈.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 상부 적층 연성 시트 및 상기 하부 적층 연성 시트는 폴리이미드 시트인 적층형 안테나 모듈.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 하부 적층 연성 시트는 제1접착 시트를 통해 상기 전자파 차폐 시트의 하부에 적층되고,
    상기 제1방사 패턴은 복수의 방사 라인으로 구성되어 상기 하부 적층 연성 시트의 일면에 형성되는 적층형 안테나 모듈.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 하부 적층 연성 시트의 하면에 결합되는 하부 보호 시트를 더 포함하는 적층형 안테나 모듈.
  9. 제8항에 있어서,
    일면이 상기 하부 보호 시트의 하면에 부착되고, 타면이 휴대 단말의 후면 커버 또는 본체에 부착되는 제2접착 시트를 더 포함하는 적층형 안테나 모듈.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 복수의 방사 라인의 일측에 대응 배치되는 복수의 단자들로 구성되어, 상기 하부 적층 연성 시트에 형성되는 제1단자부; 및
    상기 복수의 방사 라인의 타측에 대응 배치되는 복수의 단자들로 구성되어, 상기 하부 적층 연성 시트에 형성되는 제2단자부를 더 포함하는 적층형 안테나 모듈.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 상부 적층 연성 시트는 제3접착 시트를 통해 상기 전자파 차폐 시트의 상부에 적층되고,
    상기 제2방사 패턴은 복수의 방사 라인으로 구성되어 상기 상부 적층 연성 시트의 일면에 형성되는 적층형 안테나 모듈.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 상부 적층 연성 시트의 상면에 결합되는 상부 보호 시트를 더 포함하는 적층형 안테나 모듈.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 복수의 방사 라인의 일측에 대응 배치되는 복수의 단자들로 구성되어, 상기 상부 적층 연성 시트에 형성되는 제3단자부; 및
    상기 복수의 방사 라인의 타측에 대응 배치되는 복수의 단자들로 구성되어, 상기 상부 적층 연성 시트에 형성되는 제4단자부를 더 포함하는 적층형 안테나 모듈.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 제1방사 패턴은 상기 하부 적층 연성 시트의 하면에 형성되고,
    상기 제2방사 패턴은 상기 상부 적층 연성 시트의 상면에 형성되고,
    상기 연결부는 상기 하부 적층 연성 시트, 상기 전자파 차폐 시트, 및 상기 상부 적층 연성 시트를 관통하여 상기 제1방사 패턴과 상기 제2방사 패턴을 연결하는 적층형 안테나 모듈.
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