WO2018026126A1 - Antenna structure, antenna package, and electronic device comprising same - Google Patents

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conductive line
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PCT/KR2017/007875
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나혁휘
황호석
김영석
박성범
안상훈
김선호
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주식회사 아이티엠반도체
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    • H01Q7/06Loop antennas with a substantially uniform current distribution around the loop and having a directional radiation pattern in a plane perpendicular to the plane of the loop with core of ferromagnetic material

Abstract

An antenna structure according to an aspect of the present invention comprises: a chip antenna in which an antenna coil is wound on at least a part of a core; and a recognition range increasing unit arranged to be spaced apart from the chip antenna without being connected to the chip antenna, wherein the recognition range increasing unit includes a conductive line pattern at least a part of which overlaps with the chip antenna. The direction in which the conductive line pattern extends in a region overlapping with the chip antenna and the winding direction of the antenna coil are parallel to each other.

Description

안테나 구조체, 안테나 패키지 및 이를 구비하는 전자 장치Antenna structure, antenna package and electronic device having same
본 발명은 안테나 구조체, 안테나 패키지 및 이를 구비하는 전자 장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 칩 안테나를 이용한 안테나 구조체, 안테나 패키지 및 이를 구비하는 전자 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an antenna structure, an antenna package, and an electronic device having the same, and more particularly, to an antenna structure, an antenna package, and an electronic device having the same using a chip antenna.
근거리 무선 통신 또는 근거리 자기장 통신(NFC, Near Field Communication)은 13.56MHz 주파수를 사용하여 10cm 이내의 짧은 거리에서 낮은 전력으로 전자 기기들 간의 무선통신을 가능하게 하는 비접촉 근거리 무선 통신 규격으로, 2002년 네덜란드 NXP 반도체와 일본 소니에 의해 공동 개발되었다. NFC의 초당 전송 속도는 106 Kbps, 212 Kbps, 424 Kbps 또는 848 Kbps 등이 있으며, 근접성의 특성과 암호화 기술로 보안성이 뛰어나고, 디바이스들끼리 인식하는데 복잡한 페어링 절차가 필요없이 1/10초 이하로 인식할 수 있다는 장점이 있다. 특히, NFC는 RFID 기술을 활용한 스마트카드식 비접촉 무선 통신 기술은, 양방향성을 갖고, 저장 메모리 공간이 상대적으로 크며, 적용 가능한 서비스의 폭이 넒은 특징이 있다. 이에 따라 최근 상용화되고 있는 스마트폰, 태블릿PC 등과 같은 전자 기기들에는 이 기술이 채택되어 출시되고 있는 상황이다. 이러한 상황에서 NFC의 인식범위를 개선하기 위한 연구가 진행되고 있다.Near Field Communication (NFC) or Near Field Communication (NFC) is a contactless near field communication standard that enables wireless communication between electronic devices at low power within a short distance of less than 10 cm using the 13.56 MHz frequency. Co-developed by NXP Semiconductors and Sony Japan. The transmission speed of NFC is 106 Kbps, 212 Kbps, 424 Kbps or 848 Kbps, and it is highly secured by its proximity characteristics and encryption technology, and it is less than 1/10 second without requiring complicated pairing process to recognize devices. It has the advantage of being recognized. In particular, NFC is a smart card-type contactless wireless communication technology using the RFID technology, has a feature that has a bidirectional, relatively large storage memory space, and a wide range of applicable services. Accordingly, this technology is being adopted and released in electronic devices such as smartphones and tablet PCs which are commercially available recently. In this situation, research is being conducted to improve the recognition range of NFC.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, NFC의 인식범위를 개선할 수 있는 안테나 구조체, 안테나 패키지 및 이를 구비하는 전자 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve various problems including the above problems, and an object of the present invention is to provide an antenna structure, an antenna package, and an electronic device having the same, which can improve the recognition range of NFC. However, these problems are exemplary, and the scope of the present invention is not limited thereby.
본 발명의 일 관점에 따른 안테나 구조체가 제공된다. 상기 안테나 구조체는 코어의 적어도 일부에 안테나 코일이 권선된 칩 안테나; 및 상기 칩 안테나와 연결되지 않고 이격되어 배치되는 인식범위 증대부;를 포함하되, 상기 인식범위 증대부는 적어도 일부분이 상기 칩 안테나와 오버랩(overlap)되는 도전성 라인 패턴을 구비하되, 상기 칩 안테나와 오버랩되는 영역에서 상기 도전성 라인 패턴이 신장하는 방향과 상기 안테나 코일의 권선방향은 서로 나란하다. An antenna structure according to one aspect of the present invention is provided. The antenna structure may include a chip antenna having an antenna coil wound around at least a portion of the core; And a recognition range increaser disposed to be spaced apart from the chip antenna, wherein the recognition range increaser includes a conductive line pattern at least partially overlapping the chip antenna, and overlapping the chip antenna. The direction in which the conductive line pattern extends in the region and the winding direction of the antenna coil are parallel to each other.
상기 안테나 구조체에서, 상기 인식범위 증대부는, 별도의 소자에 의하여 제어되지 않으며, 그라운드 처리될 수 있다. In the antenna structure, the recognition range increase unit is not controlled by a separate element and may be grounded.
상기 안테나 구조체에서, 상기 인식범위 증대부는 상기 도전성 라인 패턴과 전기적으로 연결된 매칭소자를 더 구비할 수 있다. 이 경우, 상기 매칭소자는 매칭커패시터를 포함할 수도 있다. In the antenna structure, the recognition range increasing unit may further include a matching device electrically connected to the conductive line pattern. In this case, the matching element may include a matching capacitor.
상기 안테나 구조체에서, 상기 인식범위 증대부는 상기 도전성 라인 패턴과 전기적으로 연결된 외부 도전 구조체를 더 구비할 수 있다. 이 경우, 상기 외부 도전 구조체는 스마트폰의 금속 후면 케이스를 포함할 수도 있다. In the antenna structure, the recognition range increasing part may further include an external conductive structure electrically connected to the conductive line pattern. In this case, the outer conductive structure may include a metal rear case of the smartphone.
본 발명의 다른 관점에 따른 안테나 패키지가 제공된다. 상기 안테나 패키지는 코어의 적어도 일부에 안테나 코일이 권선된 칩 안테나; 및 상기 칩 안테나와는 연결되지 않고 이격배치된 도전성 라인 패턴 및 매칭소자를 구비하는 인식범위 증대부;를 포함하는 안테나 시스템의 일부를 구현하기 위한 패키지로서, 서로 이격배치된 제 1 단자들; 상기 제 1 단자들과는 전기적으로 이격된 제 2 단자; 상기 제 1 단자들 상에 양단이 실장된 상기 칩 안테나; 상기 제 2 단자 상에 실장된 상기 매칭소자; 및 상기 칩 안테나 및 상기 매칭소자를 밀봉하면서 상기 단자들이 외부로 노출되도록 형성된 봉지재;를 포함한다. An antenna package according to another aspect of the present invention is provided. The antenna package may include a chip antenna having an antenna coil wound around at least a portion of the core; And a recognition range increaser including conductive line patterns and matching elements spaced apart from each other without being connected to the chip antenna, the package comprising: first terminals spaced apart from each other; A second terminal electrically spaced from the first terminals; The chip antenna mounted at both ends on the first terminals; The matching element mounted on the second terminal; And an encapsulation member configured to expose the terminals to the outside while sealing the chip antenna and the matching element.
본 발명의 또 다른 관점에 따른 전자 장치가 제공된다. 상기 전자 장치는 메인 셋 보드(main SET-Board); 상기 메인 셋 보드 상에 실장되되, 코어의 적어도 일부에 안테나 코일이 권선된, 칩 안테나; 및 상기 메인 셋 보드 상에 배치되되, 상기 칩 안테나와 연결되지 않고 이격되어 배치되는, 인식범위 증대부;를 포함한다. An electronic device according to another aspect of the present invention is provided. The electronic device may include a main set board; A chip antenna mounted on the main set board, the antenna coil wound around at least a part of the core; And a recognition range increase unit disposed on the main set board and spaced apart from each other without being connected to the chip antenna.
상기 전자 장치에서, 상기 인식범위 증대부는, 별도의 소자에 의하여 제어되지 않으며, 그라운드 처리될 수 있다. In the electronic device, the recognition range increase unit may not be controlled by a separate element and may be grounded.
상기 전자 장치에서, 상기 인식범위 증대부는 상기 도전성 라인 패턴과 전기적으로 연결된 매칭소자를 더 구비할 수 있다. In the electronic device, the recognition range increaser may further include a matching element electrically connected to the conductive line pattern.
상기 전자 장치에서, 상기 인식범위 증대부는 상기 도전성 라인 패턴과 전기적으로 연결되되 상기 메인 셋 보드의 외부에 배치된 외부 도전 구조체를 더 구비할 수 있다. In the electronic device, the recognition range increaser may further include an external conductive structure electrically connected to the conductive line pattern and disposed outside the main set board.
상기 전자 장치에서, 상기 외부 도전 구조체는 상기 전자 장치의 금속 케이스를 포함할 수 있다.In the electronic device, the external conductive structure may include a metal case of the electronic device.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, NFC의 인식범위를 개선할 수 있는 안테나 구조체, 안테나 패키지 및 이를 구비하는 전자 장치를 구현할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.According to an embodiment of the present invention made as described above, it is possible to implement an antenna structure, an antenna package and an electronic device having the same that can improve the recognition range of NFC. Of course, the scope of the present invention is not limited by these effects.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 구조체의 구성을 개요적으로 도해하는 도면이다.1 is a diagram schematically illustrating the configuration of an antenna structure according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자 장치의 구성을 개요적으로 도해하는 도면이다.2 is a diagram schematically illustrating a configuration of an electronic device according to another embodiment of the present disclosure.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안테나 패키지의 구성을 개요적으로 도해하는 도면이다.3 is a diagram schematically illustrating a configuration of an antenna package according to another embodiment of the present invention.
도 4는 안테나 구조체에서 본 발명의 비교예와 실시예의 구성을 도해하는 도면이다.4 is a diagram illustrating a configuration of a comparative example and an embodiment of the present invention in an antenna structure.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있는 것으로, 이하의 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 또한 설명의 편의를 위하여 도면에서는 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but can be implemented in various forms, and the following embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention, the scope of the invention to those skilled in the art It is provided to inform you completely. In addition, the components may be exaggerated or reduced in size in the drawings for convenience of description.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 구조체의 구성을 개요적으로 도해하는 도면이다.1 is a diagram schematically illustrating the configuration of an antenna structure according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 구조체(100)는 칩 안테나(20) 및 인식범위 증대부(50)을 포함한다. Referring to FIG. 1, an antenna structure 100 according to an embodiment of the present invention includes a chip antenna 20 and a recognition range increasing unit 50.
칩 안테나(20)는 코어(22) 및 코어(22)의 적어도 일부에 권선된 안테나 코일(24)을 포함한다. 코어(22)는, 예를 들어, 니켈 페라이트 재질로 구성될 수 있다. 특정 주파수 대역에서 공진할 수 있는 인덕터를 구현하기 위하여 안테나 코일(24)은 다양한 권선 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 안테나 코일(24)은 코어(22)의 측면을 감싸도록 배치될 수 있으며, 이 경우, 연동되어 발생되는 유도 자기장의 방향은 권선방향과 수직할 수 있다. The chip antenna 20 includes a core 22 and an antenna coil 24 wound around at least a portion of the core 22. The core 22 may be made of, for example, nickel ferrite material. The antenna coil 24 may have various winding structures to implement an inductor that may resonate in a specific frequency band. For example, the antenna coil 24 may be disposed to surround the side surface of the core 22, and in this case, the direction of the induced magnetic field generated by interlocking may be perpendicular to the winding direction.
한편, 안테나 코일(24)에서 개시된 권선(widing wire) 구조는, 예시적으로, 코어(22)에 코일을 감는 권취 구조로 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상에 의한 안테나 구조체는 이러한 권취 구조에 한정되지 않으며, 예를 들어, 코어(22)의 측면에 도전성 물질을 패터닝함으로써 권선 구조를 구현할 수도 있다. Meanwhile, the winding wire structure disclosed in the antenna coil 24 has been described as a winding structure in which a coil is wound around the core 22. However, the antenna structure according to the technical spirit of the present invention is limited to the winding structure. The winding structure may be implemented by, for example, patterning a conductive material on the side of the core 22.
인식범위 증대부(50)는 칩 안테나(20)의 작은 사이즈로 인한 인식범위를 개선하기 위하여 도입된다. 즉, 인식범위 증대부(50)는 유도상수 K를 증가시켜 인식범위 및 성능을 향상시킨다. 인식범위 증대부(50)는 칩 안테나(20)와 공간적으로 이격되어 배치되되, 적어도 일부분이 칩 안테나(20)와 오버랩(overlap)된다. 여기에서, 오버랩된다는 의미는 특정 단면 상에서 상하로 이격되어 중첩되는 영역을 가진다는 것으로 이해될 수 있다. The recognition range increasing unit 50 is introduced to improve the recognition range due to the small size of the chip antenna 20. That is, the recognition range increasing unit 50 increases the induction constant K to improve the recognition range and performance. The recognition range increasing unit 50 is spaced apart from the chip antenna 20, and at least a portion thereof overlaps the chip antenna 20. Here, it may be understood that the meaning of overlapping has an overlapping area spaced up and down on a specific cross section.
인식범위 증대부(50)는 칩 안테나(20)와 공간적으로 이격되어 배치된다. 칩 안테나(20)는 인식범위 증대부(50)와 물리적으로 접촉하는 부분을 가지지 않는다. 즉, 인식범위 증대부(50)는 전도성 부재를 매개로 하여 칩 안테나(20)와 전기적으로 직접 연결되지는 않는다. 인식범위 증대부(50)와 칩 안테나(20)는 전기적 연결이 불필요하며 전류 흐름에 따른 자기장 유도로 인식범위 및 인식거리 증가를 유도한다. The recognition range increasing unit 50 is spaced apart from the chip antenna 20. The chip antenna 20 does not have a portion in physical contact with the recognition range increasing unit 50. That is, the recognition range increasing unit 50 is not directly connected to the chip antenna 20 via the conductive member. The recognition range increasing unit 50 and the chip antenna 20 do not need an electrical connection, and induce the increase of the recognition range and the recognition distance by inducing a magnetic field according to the current flow.
인식범위 증대부(50)는, 별도의 소자에 의하여 제어되지 않으며, 그라운드 단자(GND)에 연결되어 그라운드 처리될 수 있다. The recognition range increasing unit 50 is not controlled by a separate element, and may be connected to the ground terminal GND and grounded.
인식범위 증대부(50)는 도전성 라인 패턴(52)을 구비하며, 도전성 라인 패턴(52)의 적어도 일부분은 칩 안테나(20)와 오버랩될 수 있다. 나아가, 칩 안테나(20)와 오버랩되는 영역에서 도전성 라인 패턴(52)이 신장하는 방향과 안테나 코일(24)의 권선방향은 서로 나란하다. 한편, 확장된 실시예에서는, 도전성 라인 패턴(52)과 칩 안테나(20)가 오버랩되는 영역에서 안테나 코일(24)이 권선되는 방향의 벡터는 도전성 라인 패턴(52)이 신장하는 방향의 성분을 0이 아닌 값으로 가질 수 있다. The recognition range increasing unit 50 includes a conductive line pattern 52, and at least a portion of the conductive line pattern 52 may overlap the chip antenna 20. Further, the direction in which the conductive line pattern 52 extends in the region overlapping the chip antenna 20 and the winding direction of the antenna coil 24 are parallel to each other. On the other hand, in the expanded embodiment, the vector in the direction in which the antenna coil 24 is wound in the region where the conductive line pattern 52 and the chip antenna 20 overlap with each other indicates a component in the direction in which the conductive line pattern 52 extends. It can have a nonzero value.
인식범위 증대부(50)는 도전성 라인 패턴(52)과 전기적으로 연결된 매칭소자(55)를 더 구비할 수 있다. 이 경우, 매칭소자(55)는, 예를 들어, 매칭커패시터를 포함할 수도 있다. 도전성 라인 패턴(52)의 적어도 일부분은 칩 안테나(20)의 권선방향과 평행하게 신장하도록 구성될 수 있으며, 도전성 라인 패턴(52)의 양단은 매칭을 위해 매칭소자(55)에 연결될 수 있다. 도 1에서는 매칭소자(55)는 칩 안테나(20)에 연결된 수동소자(45)와 연결되지 않도록 도시되었으나, 필요에 따라서는, 매칭소자(55)와 수동소자(45)가 연결될 수도 있다. The recognition range increasing unit 50 may further include a matching device 55 electrically connected to the conductive line pattern 52. In this case, the matching element 55 may include, for example, a matching capacitor. At least a portion of the conductive line pattern 52 may be configured to extend in parallel with the winding direction of the chip antenna 20, and both ends of the conductive line pattern 52 may be connected to the matching element 55 for matching. In FIG. 1, the matching element 55 is not connected to the passive element 45 connected to the chip antenna 20, but if necessary, the matching element 55 and the passive element 45 may be connected to each other.
인식범위 증대부(50)는 도전성 라인 패턴(52)과 전기적으로 연결된 외부 도전 구조체(53)를 더 구비할 수도 있다. 이 경우, 외부 도전 구조체(53)는 스마트폰이나 스마트패드 등의 장치를 구성하는 금속 케이스를 포함할 수도 있다. 도전성 라인 패턴(52) 뿐만 아니라 외부 도전 구조체(53)의 도입으로 안테나(20)의 인식범위를 더욱 확장시킬 수 있다. The recognition range increasing unit 50 may further include an external conductive structure 53 electrically connected to the conductive line pattern 52. In this case, the external conductive structure 53 may include a metal case constituting a device such as a smartphone or a smart pad. In addition to the conductive line pattern 52, the recognition range of the antenna 20 may be further extended by introducing the external conductive structure 53.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자 장치의 구성을 개요적으로 도해하는 도면이다.2 is a diagram schematically illustrating a configuration of an electronic device according to another embodiment of the present disclosure.
도 2를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자 장치(200)는 칩 안테나(20)을 구비할 수 있는 전자 장치로서, 예를 들어, 핸드폰, 태블릿PC, 스마트폰, 스마트패드, 스마트워치, 스마트안경 등을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 2, the electronic device 200 according to another embodiment of the present invention is an electronic device that may include a chip antenna 20. For example, a mobile phone, a tablet PC, a smartphone, a smart pad, and a smart device may be provided. It may include a watch, smart glasses, and the like.
본 발명의 실시예에 따른 전자 장치(200)는 메인 셋 보드(40, main SET-Board); 메인 셋 보드(40) 상에 실장된 상술한 칩 안테나(20); 및 메인 셋 보드(40) 상에 배치되되, 칩 안테나(20)와 연결되지 않고 이격되어 배치되는, 상술한 인식범위 증대부(50);를 포함한다. 메인 셋 보드(40)는 전자 장치(200)에서 구현되고자 하는 각종 기능을 수행하기 위한 전기적 신호가 발생, 처리 및/또는 전송될 수 있도록 제공되는 전자부품이다. 예를 들어, 메인 셋 보드(40)는 인쇄회로기판을 포함할 수 있다. The electronic device 200 according to the embodiment of the present invention includes a main set board 40 (main SET-Board); The above-described chip antenna 20 mounted on the main set board 40; And a recognition range increaser 50 disposed on the main set board 40 and spaced apart from the chip antenna 20 without being connected to the chip antenna 20. The main set board 40 is an electronic component provided to generate, process, and / or transmit an electrical signal for performing various functions to be implemented in the electronic device 200. For example, the main set board 40 may include a printed circuit board.
인식범위 증대부(50)를 구성하는 도전성 라인 패턴(52)은 메인 셋 보드(40)에 구성된 그라운드 단자(12, GND)에 연결되어 그라운드 처리된다. 도전성 라인 패턴(52)을 구성하는 다양한 실시예들이 가능하다. 예를 들어, 도전성 라인 패턴(52)은 메인 셋 보드(40) 상에서 별도의 소자에 의하여 제어되지 않고 순수하게 칩 안테나(20)의 인식범위를 향상시키기 위하여 도입된 도전성 패턴일 수 있다. 또는, 도전성 라인 패턴(52)은 메인 셋 보드(40)의 패턴을 활용하여 구성된 루프 패턴일 수도 있다. The conductive line pattern 52 constituting the recognition range increasing unit 50 is connected to the ground terminals 12 and GND of the main set board 40 and grounded. Various embodiments constituting the conductive line pattern 52 are possible. For example, the conductive line pattern 52 may be a conductive pattern introduced to improve the recognition range of the chip antenna 20 without being controlled by a separate element on the main set board 40. Alternatively, the conductive line pattern 52 may be a loop pattern formed by utilizing the pattern of the main set board 40.
인식범위 증대부(50)는 도전성 라인 패턴(52)과 전기적으로 연결되되 메인 셋 보드(40)의 외부에 배치된 외부 도전 구조체(53)를 더 구비할 수 있다. 예를 들어, 외부 도전 구조체(53)는 스마트폰의 금속 후면 케이스를 포함할 수 있다. The recognition range increasing unit 50 may further include an external conductive structure 53 electrically connected to the conductive line pattern 52 and disposed outside the main set board 40. For example, the outer conductive structure 53 may include a metal back case of the smartphone.
인식범위 증대부(50)는 도전성 라인 패턴(52)과 전기적으로 연결되되 메인 셋 보드(40) 상에 배치된 매칭소자를 더 구비할 수 있다. 도전성 라인 패턴(52)은 칩 안테나(20)의 중심에서 안테나 코일(24)의 권선방향과 평행한 방향이 신장하며, 도전성 라인 패턴(52) 및/또는 외부 도전 구조체(53)의 인덕턴스값에 의한 매칭회로를 통해 도전성 라인 패턴(52) 및/또는 외부 도전 구조체(53)를 NFC 안테나로 활용할 수 있다. 도전성 라인 패턴(52)은 외부 도전 구조체(53)외 직접 연결되어 루프를 구성할 수도 있으며, 메인 셋 보드(40)의 그라운드 단자를 통해 도전체와의 연결을 구성할 수도 있다. The recognition range increasing unit 50 may further include a matching element electrically connected to the conductive line pattern 52 and disposed on the main set board 40. The conductive line pattern 52 extends in a direction parallel to the winding direction of the antenna coil 24 at the center of the chip antenna 20, and corresponds to the inductance value of the conductive line pattern 52 and / or the external conductive structure 53. Through the matching circuit, the conductive line pattern 52 and / or the external conductive structure 53 may be utilized as the NFC antenna. The conductive line pattern 52 may be directly connected to the external conductive structure 53 to form a loop, or may be connected to the conductor through the ground terminal of the main set board 40.
한편, 도 2에서는 인식범위 증대부(50) 및 칩 안테나(20)가 전자 장치(200)의 메인 셋 보드(40) 상에 배치되는 구성을 개시하였으나, 이외의 다른 구성으로 제공될 수도 있다. 예를 들어, 칩 안테나(20) 및 인식범위 증대부(50)의 적어도 일부는 전자 장치(200)의 배터리 팩 내에 배치될 수도 있으며, 전자 장치(200)에 부가적으로 결합될 수 있는 모듈 내에 배치될 수도 있다. Meanwhile, in FIG. 2, the configuration in which the recognition range increasing unit 50 and the chip antenna 20 are disposed on the main set board 40 of the electronic device 200 is disclosed, but other configurations may be provided. For example, at least a portion of the chip antenna 20 and the recognition range increasing unit 50 may be disposed in a battery pack of the electronic device 200 and disposed in a module that may be additionally coupled to the electronic device 200. May be
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안테나 패키지(30)의 구성을 개요적으로 도해하는 도면이다. 도 3의 (a)는 안테나 패키지(30)의 사시도, (b)는 안테나 패키지(30)의 배면도, (c)는 봉지재(35)를 제외한 안테나 패키지(30)의 내부 구성을 도해하는 사시도이다. 3 is a diagram schematically illustrating a configuration of an antenna package 30 according to another embodiment of the present invention. Figure 3 (a) is a perspective view of the antenna package 30, (b) is a rear view of the antenna package 30, (c) is a diagram illustrating the internal configuration of the antenna package 30 excluding the encapsulant 35 Perspective view.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 안테나 패키지(30)는 상술한 칩 안테나(20) 및 인식범위 증대부(50)를 포함하는 안테나 시스템의 일부를 구현하기 위한 패키지로서, 서로 이격배치된 제 1 단자들(33a); 제 1 단자들(33a)과는 전기적으로 이격된 제 2 단자(33b); 제 1 단자들(33a) 상에 양단이 실장된 상술한 칩 안테나(20); 제 2 단자(33b) 상에 실장된 상술한 매칭소자(55); 칩 안테나(20) 및 매칭소자(55)를 밀봉하면서 상기 단자들이 외부로 노출되도록 형성된 봉지재(35);를 포함한다. 인식범위 증대부(50)의 일부를 구성하는 매칭소자(55)와 전기적으로 연결되지 않도록 칩 안테나(20)를 실장하는 제 1 단자들(33a)은 매칭소자(55)가 실장되는 제 2 단자(33b)와 이격 배치되어 있다. 1 to 3, the antenna package 30 is a package for implementing a part of an antenna system including the above-described chip antenna 20 and the recognition range increasing unit 50, and spaced apart from each other. Field 33a; A second terminal 33b electrically spaced from the first terminals 33a; The above-described chip antenna 20 mounted at both ends on the first terminals 33a; The above-described matching element 55 mounted on the second terminal 33b; And an encapsulant 35 formed to expose the terminals while sealing the chip antenna 20 and the matching element 55. The first terminals 33a on which the chip antenna 20 is mounted so as not to be electrically connected to the matching element 55 constituting a part of the recognition range increasing unit 50 may include a second terminal on which the matching element 55 is mounted. 33b) and spaced apart.
칩 안테나(20)의 중심에서 안테나 코일(24)의 권선방향과 평행한 프레임을 배치하고 매칭소자(55)를 내장하는 안테나 패키지(30)를 구현함으로써 메인 셋 보드(40)의 설계 용이성을 확보할 수 있다. 안테나 코일(24)의 권선방향은 도 3의 (c)에서 도시된 서브코일(24a)의 신장방향으로 이해할 수 있으며, 안테나 패키지(30)의 제 2 단자(33b)에 연결될 수 있는 도전성 라인 패턴(52)은 서브코일(24a)의 신장방향과 나란한 방향으로 신장하면서 칩 안테나(20)의 중심부분을 지날 수 있다. Ensure the ease of design of the main set board 40 by arranging a frame parallel to the winding direction of the antenna coil 24 at the center of the chip antenna 20 and implementing the antenna package 30 containing the matching element 55. can do. The winding direction of the antenna coil 24 can be understood as the extension direction of the subcoil 24a shown in FIG. 3C and can be connected to the second terminal 33b of the antenna package 30. Reference numeral 52 may pass through the central portion of the chip antenna 20 while extending in the direction parallel to the extending direction of the subcoil 24a.
도 4는 안테나 구조체에서 본 발명의 실시예(a)와 비교예(b)의 구성을 도해하는 도면이다.4 is a diagram illustrating the configuration of Example (a) and Comparative Example (b) of the present invention in an antenna structure.
도 4를 참조하면, 칩 안테나(20)의 중심부분을 가로지르는 도전성 라인 패턴(52)과 매칭소자(55)가 구성된다. 본 발명의 실시예(a)에서는 칩 안테나(20)와 오버랩되는 영역에서 도전성 라인 패턴(52)이 신장하는 방향은 칩 안테나(20)를 구성하는 안테나 코일(24)의 권선방향과 나란하다. 이에 반하여, 본 발명의 비교예(b)에서는 칩 안테나(20)와 오버랩되는 영역에서 도전성 라인 패턴(52)이 신장하는 방향은 칩 안테나(20)를 구성하는 안테나 코일(24)의 권선방향과 수직하다. Referring to FIG. 4, a conductive line pattern 52 and a matching element 55 that cross the central portion of the chip antenna 20 are formed. In the embodiment (a) of the present invention, the direction in which the conductive line pattern 52 extends in the region overlapping the chip antenna 20 is parallel to the winding direction of the antenna coil 24 constituting the chip antenna 20. On the contrary, in Comparative Example (b) of the present invention, the direction in which the conductive line pattern 52 extends in the region overlapping with the chip antenna 20 is different from the winding direction of the antenna coil 24 constituting the chip antenna 20. Vertical
표 1을 참조하면, 상술한 인식범위 증대부를 제공하지 않고 순수한 칩 안테나(20)의 단품만을 제공할 경우 NFC 인식범위는 카드모드에서 36.42mm이며, 타입1의 리더모드에서 26.50mm로 측정되었다. 매칭소자(55)의 커패시턴스가 820pF인 경우, 도 4의 (b)의 구성에서는 NFC 인식범위는 카드모드에서 36.42mm이며, 타입1의 리더모드에서 26.50mm로 측정되어 순수한 칩 안테나(20)의 단품만을 제공하는 경우와 차이가 나타나지 않았다. 이에 반하여, 본 발명의 실시예에 따른 안테나 구조체를 설명하는 도 4의 (a)의 구성에서, 매칭소자(55)의 커패시턴스가 820pF인 경우 NFC 인식범위가 카드모드에서 90.04mm이며, 타입1의 리더모드에서 52.65mm로 측정되었다. Referring to Table 1, the NFC recognition range was 36.42mm in the card mode and 26.50mm in the reader mode of the type 1 when only the single chip of the chip antenna 20 was provided without providing the above-mentioned recognition range increase unit. When the capacitance of the matching element 55 is 820pF, the NFC recognition range is 36.42mm in the card mode and 26.50mm in the type 1 reader mode in the configuration of FIG. There was no difference from the case of providing only a single product. In contrast, in the configuration of FIG. 4A illustrating the antenna structure according to the embodiment of the present invention, when the matching element 55 has a capacitance of 820 pF, the NFC recognition range is 90.04 mm in the card mode. It measured 52.65mm in reader mode.
구성Configuration 매칭커패시터Matching Capacitor Card Mode(mm)Card Mode (mm) Type1Reader Mode(mm)Type1Reader Mode (mm) Type2Reader Mode(mm)Type2Reader Mode (mm) Type3Reader Mode(mm)Type3Reader Mode (mm) Type4Reader Mode(mm)Type4Reader Mode (mm)
칩 안테나 Chip antenna -- 36.4236.42 26.5026.50 26.5026.50 23.3223.32 12.0412.04
도 4(a)Fig. 4 (a) 100pF100 pF 18.0718.07 16.5916.59 16.5916.59 13.3313.33 4.224.22
도 4(a)Fig. 4 (a) 820pF820pF 90.0490.04 52.6552.65 52.6552.65 50.1150.11 28.4628.46
도 4(a)Fig. 4 (a) 22pF22 pF 46.2146.21 39.4539.45 39.4539.45 37.2337.23 19.5319.53
도 4(b)Figure 4 (b) 100pF100 pF 36.4236.42 26.5026.50 26.5026.50 23.3223.32 12.0412.04
도 4(b)Figure 4 (b) 820pF820pF 36.4236.42 26.5026.50 26.5026.50 23.3223.32 12.0412.04
도 4(b)Figure 4 (b) 22pF22 pF 36.4236.42 26.5026.50 26.5026.50 23.3223.32 12.0412.04
이에 따르면, 칩 안테나(20)에서 안테나 코일(24)의 권선방향과 평행한 방향으로 도전성 라인 패턴(52)이 통과하는 경우 안테나 인식범위의 개선 효과가 있음을 확인할 수 있다. 이에 반하여, 칩 안테나(20)에서 안테나 코일(24)의 권선방향과 수직한 방향으로 도전성 라인 패턴(52)이 통과하는 경우 안테나 인식범위의 개선 효과는 없음을 확인할 수 있다. 나아가, 이용되는 도전체의 재질이나 크기에 따라 안테나 성능의 증감 효과가 달라짐을 확인할 수 있다. According to this, when the conductive line pattern 52 passes in the direction parallel to the winding direction of the antenna coil 24 in the chip antenna 20, it can be seen that there is an improvement in the antenna recognition range. On the contrary, when the conductive line pattern 52 passes through the chip antenna 20 in a direction perpendicular to the winding direction of the antenna coil 24, there is no improvement in the antenna recognition range. Furthermore, it can be seen that the effect of increasing and decreasing the antenna performance varies depending on the material and size of the conductor used.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, this is merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

Claims (12)

  1. 코어의 적어도 일부에 안테나 코일이 권선된 칩 안테나; 및 상기 칩 안테나와 연결되지 않고 이격되어 배치되는 인식범위 증대부;를 포함하되, A chip antenna having an antenna coil wound around at least part of the core; And a recognition range increasing unit disposed to be spaced apart from the chip antenna.
    상기 인식범위 증대부는 적어도 일부분이 상기 칩 안테나와 오버랩(overlap)되는 도전성 라인 패턴을 구비하되, 상기 칩 안테나와 오버랩되는 영역에서 상기 도전성 라인 패턴이 신장하는 방향과 상기 안테나 코일의 권선방향은 서로 나란한, 안테나 구조체. The recognition range increasing part includes a conductive line pattern at least partially overlapping the chip antenna, wherein a direction in which the conductive line pattern extends in a region overlapping the chip antenna and a winding direction of the antenna coil are parallel to each other. , Antenna structure.
  2. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 인식범위 증대부는, 별도의 소자에 의하여 제어되지 않으며, 그라운드 처리된, 안테나 구조체.The recognition range increasing unit is grounded, not controlled by a separate element.
  3. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 인식범위 증대부는 상기 도전성 라인 패턴과 전기적으로 연결된 매칭소자를 더 구비하는, 안테나 구조체.The recognition range increasing unit further comprises a matching element electrically connected with the conductive line pattern.
  4. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein
    상기 매칭소자는 매칭커패시터를 포함하는, 안테나 구조체.And the matching element comprises a matching capacitor.
  5. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 인식범위 증대부는 상기 도전성 라인 패턴과 전기적으로 연결된 외부 도전 구조체를 더 구비하는, 안테나 구조체.The recognition range increasing unit further includes an external conductive structure electrically connected to the conductive line pattern.
  6. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, wherein
    상기 외부 도전 구조체는 스마트폰의 금속 후면 케이스를 포함하는, 안테나 구조체.Wherein the outer conductive structure comprises a metal back case of a smartphone.
  7. 코어의 적어도 일부에 안테나 코일이 권선된 칩 안테나; 및 상기 칩 안테나와는 연결되지 않고 이격배치된 도전성 라인 패턴 및 매칭소자를 구비하는 인식범위 증대부;를 포함하는 안테나 시스템의 일부를 구현하기 위한 안테나 패키지로서, A chip antenna having an antenna coil wound around at least part of the core; An antenna package for implementing a part of an antenna system comprising a; and a recognition range increasing unit having a conductive line pattern and a matching element spaced apart from the chip antenna.
    서로 이격배치된 제 1 단자들; 상기 제 1 단자들과는 전기적으로 이격된 제 2 단자; 상기 제 1 단자들 상에 양단이 실장된 상기 칩 안테나; 상기 제 2 단자 상에 실장된 상기 매칭소자; 및 상기 칩 안테나 및 상기 매칭소자를 밀봉하면서 상기 단자들이 외부로 노출되도록 형성된 봉지재;를 포함하는, 안테나 패키지.First terminals spaced apart from each other; A second terminal electrically spaced from the first terminals; The chip antenna mounted at both ends on the first terminals; The matching element mounted on the second terminal; And an encapsulation material configured to expose the terminals to the outside while sealing the chip antenna and the matching element.
  8. 메인 셋 보드(main SET-Board);Main SET-Board;
    상기 메인 셋 보드 상에 실장되되, 코어의 적어도 일부에 안테나 코일이 권선된, 칩 안테나; 및 A chip antenna mounted on the main set board, the antenna coil wound around at least a part of the core; And
    상기 메인 셋 보드 상에 배치되되, 상기 칩 안테나와 연결되지 않고 이격되어 배치되는, 인식범위 증대부;A recognition range increase unit disposed on the main set board and spaced apart from each other without being connected to the chip antenna;
    를 포함하는, 전자 장치.Including, the electronic device.
  9. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8,
    상기 인식범위 증대부는, 별도의 소자에 의하여 제어되지 않으며, 그라운드 처리된, 전자 장치.The recognition range increase unit, which is not controlled by a separate element, is grounded.
  10. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8,
    상기 인식범위 증대부는 상기 도전성 라인 패턴과 전기적으로 연결된 매칭소자를 더 구비하는, 전자 장치.The recognition range increasing unit further includes a matching element electrically connected to the conductive line pattern.
  11. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8,
    상기 인식범위 증대부는 상기 도전성 라인 패턴과 전기적으로 연결되되 상기 메인 셋 보드의 외부에 배치된 외부 도전 구조체를 더 구비하는, 전자 장치.The recognition range increasing part further comprises an external conductive structure electrically connected to the conductive line pattern and disposed outside the main set board.
  12. 제 11 항에 있어서,The method of claim 11,
    상기 외부 도전 구조체는 상기 전자 장치의 금속 케이스를 포함하는 것을 특징으로 하는, 전자 장치.And the outer conductive structure comprises a metal case of the electronic device.
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