WO2021172823A1 - 안테나 모듈 - Google Patents

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WO2021172823A1
WO2021172823A1 PCT/KR2021/002173 KR2021002173W WO2021172823A1 WO 2021172823 A1 WO2021172823 A1 WO 2021172823A1 KR 2021002173 W KR2021002173 W KR 2021002173W WO 2021172823 A1 WO2021172823 A1 WO 2021172823A1
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WO
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antenna
antenna module
wireless communication
shielding layer
case
Prior art date
Application number
PCT/KR2021/002173
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English (en)
French (fr)
Inventor
김희수
손관우
이원노
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주식회사 이엠따블유
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Publication date
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Priority to US17/585,821 priority patent/US12009587B2/en

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    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/24—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
    • H01Q1/241—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM
    • H01Q1/242—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use
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    • H01Q1/38—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith formed by a conductive layer on an insulating support
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    • H01Q1/526—Electromagnetic shields
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    • H01Q7/00—Loop 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
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B5/00—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems
    • H04B5/20—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems characterised by the transmission technique; characterised by the transmission medium
    • H04B5/24—Inductive coupling
    • H04B5/26—Inductive coupling using coils
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B5/00—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems
    • H04B5/40—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems characterised by components specially adapted for near-field transmission
    • H04B5/43—Antennas

Definitions

  • the present invention relates to an antenna module, and more particularly, by implementing an antenna module used in a wireless communication terminal as a first antenna formed by a Molded Interconnect Device (MID) method and a second antenna formed in an FPCB, the size is reduced It relates to an antenna module that can be miniaturized.
  • MID Molded Interconnect Device
  • the first antenna functions as NFC (Near Field Communication), and the second antenna functions as MST (Magnetic Secure Transmission), so that a plurality of communication functions can be performed with one antenna module.
  • NFC Near Field Communication
  • MST Magnetic Secure Transmission
  • a wireless communication terminal must necessarily include an antenna.
  • Existing external antennas spoil the appearance and cause inconvenience to users.
  • Recently, technology development for internal antennas has been actively carried out.
  • NFC Near Field Communication
  • MST Magnetic Secure Transmission
  • the antenna module used in the wireless communication terminal becomes thick, and there is a problem that goes against the recent trend of slimming the wireless communication terminal for improving portability of the wireless communication terminal.
  • the present invention implements an antenna module used in a wireless communication terminal as a first antenna formed by the MID method and a second antenna formed in the FPCB, a wireless communication terminal
  • the first antenna functions as NFC (Near Field Communication) and the second antenna functions as MST (Magnetic Secure Transmission), so that a single antenna module can perform a plurality of communication functions. do.
  • NFC Near Field Communication
  • MST Magnetic Secure Transmission
  • a first antenna formed on one surface of the injection-molded product; and a second antenna spaced apart from the first antenna and formed on one surface of a flexible printed circuit board (FPCB).
  • FPCB flexible printed circuit board
  • the injection-molded product may be an antenna carrier or a case of a wireless communication terminal.
  • the first antenna may be an antenna for Near Field Communication (NFC), and the second antenna may be an antenna for Magnetic Secure Transmission (MST).
  • NFC Near Field Communication
  • MST Magnetic Secure Transmission
  • a shielding layer formed to overlap at least a portion of the first antenna formed on the injection-molded product to shield electromagnetic waves may be included.
  • the shielding layer may be formed at a position corresponding to the position of the first antenna on the other surface of the injection-molded product.
  • the shielding layer may include ferrite.
  • the shielding layer may be formed to correspond to an outer circumferential shape of the first antenna.
  • the first antenna may include a first plating layer including Cu and a second plating layer including Ni.
  • the first plating layer may be 10 to 15 ⁇ m, and the second plating layer may be 1 to 5 ⁇ m.
  • a contact circuit may be formed on the other surface of the injection-molded product of the first antenna, and the first antenna and the contact circuit may be electrically connected to each other.
  • the first antenna and the contact circuit may be connected through a via hole.
  • a nano sheet layer may be formed on the other surface of the second antenna.
  • a protective film layer may be formed on one surface of the second antenna.
  • the antenna module used in the wireless communication terminal with the first antenna formed by the MID method and the second antenna formed on the FPCB, there is an effect of reducing the size of the wireless communication terminal. have.
  • the first antenna functions as Near Field Communication (NFC) and the second antenna functions as Magnetic Secure Transmission (MST), a plurality of communication functions can be performed with one antenna module.
  • NFC Near Field Communication
  • MST Magnetic Secure Transmission
  • FIG. 1 is a reference diagram for explaining an antenna module according to an embodiment of the present invention, (a) is a front surface of the antenna module, (b) is a reference diagram for explaining the rear surface of the antenna module.
  • FIG. 2 is a perspective view and a partially enlarged view of a front side of an antenna module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is a perspective view of a rear side of an antenna module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic diagram of an antenna module according to another embodiment of the present invention.
  • FIG 5 is a reference view of an antenna module according to another embodiment of the present invention, (a) is a front side of the antenna module, (b) is a reference view for explaining the rear side of the antenna module.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line A-A of a configuration of an antenna module according to another embodiment of the present invention of FIG. 5 .
  • Figure 1 is a reference view for explaining an antenna module according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a perspective view and a partially enlarged view of the front surface of the antenna module according to an embodiment of the present invention
  • Figure 3 is a view of the present invention It is a perspective view of the rear side of the antenna module according to an embodiment.
  • Figure 4 is a schematic diagram of an antenna module according to another embodiment of the present invention
  • Figure 5 is a reference view of the antenna module according to another embodiment of the present invention, (a) is the front of the antenna module, (b) is It is a reference diagram for explaining the rear side of the antenna module.
  • the antenna module according to this embodiment is installed in a wireless communication terminal to wirelessly transmit/receive data.
  • the antenna module may include a first antenna 20 and a second antenna 40 .
  • the first antenna 20 may be formed on one surface of the injection-molded product.
  • the injection-molded material may be formed of an insulating material by injection molding.
  • the injection-molded product may be an antenna carrier 10 (carrier) or a case (to be described later) of a wireless communication terminal.
  • FIGS. 4 to 6 are diagrams in which the injection molding of the antenna module of the present invention is a case of a wireless communication terminal. It is a diagram for explaining another embodiment.
  • the injection-molded product is the antenna carrier 10 and the case in which the injection-molded product is a case of a wireless communication terminal will be described with reference to FIGS. 1 to 6 , and duplicated descriptions will be omitted.
  • the antenna carrier 10 In order to maintain the antenna carrier 10 weather resistance, impact resistance, and mechanical strength, synthetic resins such as polyester resin, polycarbonate (PC), etc. It may be made of material. In this case, the antenna carrier 10 may be mounted on a main board (not shown) of the wireless communication terminal.
  • synthetic resins such as polyester resin, polycarbonate (PC), etc. It may be made of material.
  • the antenna carrier 10 may be mounted on a main board (not shown) of the wireless communication terminal.
  • the first antenna 20 is used for transmission and reception of an electronic signal (eg, a wireless communication signal) and is a configuration that is fed by a PCB and radiates an electronic signal into space, and is provided in the antenna carrier 10 to transmit and receive a wireless signal. .
  • an electronic signal eg, a wireless communication signal
  • the first antenna 20 may be formed on one surface of the antenna carrier 10 .
  • the first antenna 20 may be formed on the antenna carrier 10 by a Molded Interconnect Device (MID) method.
  • MID Molded Interconnect Device
  • MID (Mold Interconnection Device) method is a three-dimensional circuit component that forms a conductive circuit on a predetermined member such as a plastic molded product, and has a mechanical function or an electrical function by utilizing a free three-dimensional property.
  • the fixed point space for fixing the antenna is unnecessary in the existing mechanical type antenna, so the height of the antenna can be secured as much as possible, making it possible to miniaturize the antenna module and increase the radiation efficiency of the loop antenna.
  • the antenna can be produced through a batch automation process, mass production is possible and quality control is easy.
  • 'one side' may mean a 'front side' of the antenna carrier 10
  • 'the other side' may mean a 'rear side (bottom side)' of the antenna carrier 10
  • the first antenna 20 has been described with reference to being formed on one surface of the antenna carrier 10 , but otherwise, it may be formed on the other surface of the antenna carrier 10 .
  • the first antenna 20 may be formed by forming a radiation pattern on one surface of the ejected antenna carrier 10 and plating the radiation pattern.
  • a structure (carrier) is formed with a material containing a non-conductive and chemically stable heavy metal complex, and a part of the structure is exposed to a laser such as a UV (Ultra Violet) laser or an excimer laser. The chemical bond is broken to expose the metal seed.
  • the structure is metalized to form a conductive material in the laser-exposed portion of the structure.
  • the conductive material may be formed by plating a plating solution on a radiation pattern formed by laser exposure, and the plating solution may include copper or nickel, and plating may be performed by an electrolytic plating method or an electroless plating method.
  • the radiation pattern may be formed as a radiation pattern such as a meander line in order to effectively receive an external signal.
  • a treatment process for treating the surface of the radiation pattern formed by laser exposure may be further performed.
  • the surface treatment process of the radiation pattern may be to apply a coating solution, wherein the coating solution applied may include Pd (palladium).
  • a coating solution containing palladium is applied to the surface of the radiation pattern shaped by laser exposure, so that the plating layer has a denser and more uniform thickness during plating using the plating solution.
  • the first antenna 20 may be formed of a first plating layer including Cufmf and a second plating layer including Ni, and a detailed description will be given later with reference to FIG. 6 .
  • the width of the radiation pattern of the first antenna 20 is preferably 0.3 mm or more, and the distance between the patterns of the radiation pattern is preferably 0.4 mm or more in consideration of the interference between the radiation patterns.
  • the first antenna 20 may be an NFC (Near Field Communication) antenna for short-range communication.
  • NFC Near Field Communication
  • the first antenna 20 is based on the MID method rather than the method of implementing the antenna on the FPCB, an antenna for wireless communication can be formed directly on the injection molding of the antenna carrier 10, thereby reducing the thickness of the antenna as a whole. , thereby making the wireless communication terminal slim.
  • the shielding layer 30 may be formed to at least partially overlap the first antenna 20 formed on the injection-molded product.
  • 'overlapping' means that the area of the first antenna 20 and the area of the shielding layer 30 are partially overlapped.
  • the shielding layer 30 is made of a magnetic material, and shields the electromagnetic wave generated from the first antenna 20 to focus it in a desired direction, or is generated from electronic components such as a PCB disposed on one side of the antenna carrier 10 . By shielding electromagnetic waves, interference of electromagnetic waves is suppressed.
  • the radiation performance of the first antenna 20 can be improved by effectively shielding electromagnetic waves by disposing the shielding layer 30 for shielding electromagnetic waves to overlap with the first antenna 20 .
  • the shielding layer 30 may be formed to overlap the first antenna 20 on the other surface of the antenna carrier 10 .
  • the shielding layer 30 is spaced apart from the first antenna 20 with the antenna carrier 10 interposed therebetween. As such, the shielding layer 30 is not directly attached to the first antenna 20 .
  • the shielding performance of electromagnetic waves can be improved, and accordingly, the antenna performance of the first antenna 20 can be improved.
  • a main board (not shown) may be disposed on the other side of the antenna carrier 10 , and antenna performance may be deteriorated due to the metal material of the main board (not shown).
  • a shielding sheet may be provided in the antenna radiation pattern, but since the shielding sheet also contains a metal component, when the shielding sheet is in contact with the antenna radiation pattern, antenna performance may be affected.
  • the air layer between the antenna carrier 10 and the shielding layer 30 by placing the antenna carrier 10 in the middle and spaced apart from each other without directly attaching the shielding layer 30 to the first antenna 20 . It is possible to improve the antenna performance by forming
  • the shielding layer 30 has been described with reference to the fact that the shielding layer 30 is disposed to be spaced apart from the first antenna 20 with the antenna carrier 10 interposed therebetween, but the first antenna 20 is the antenna carrier 10 ), it is also possible that the shielding layer 30 is formed on the other side of the first antenna 20 when it is formed on the other side. In this case, the shielding layer 30 may be formed in direct contact with the first antenna 20 .
  • the shielding layer 30 may include ferrite.
  • the shielding layer 30 is used as a single material such as a magnetic alloy or a ferrite sintered body, or a magnetic metal powder and/or ferrite powder is mixed with an insulating resin, rubber-based component, ceramic or non-magnetic metal, etc. to be extruded, pressed, a film It can be used in the form of a composite material molded by a method such as casting.
  • the shielding layer 30 is made of a plate-shaped sheet having a predetermined area, and the shielding layer 30 and the antenna carrier 10 may be bonded through an adhesive layer (not shown).
  • the shielding layer 30 may be formed to correspond to the outer peripheral shape of the first antenna 20 .
  • the shielding layer 30 requires a method for optimizing the width of the shielding layer 30 in order to improve the electromagnetic wave shielding performance in the limited size of the carrier of the antenna.
  • the width of the shielding layer 30 is the first antenna (20) may be formed in a width corresponding to the outer periphery shape.
  • the width of the shielding layer 30 is formed to correspond to the shape of the antenna radiation pattern line (line) formed on the outermost side of the first antenna 20, like this Since the shielding layer 30 is formed to correspond to the outer circumferential shape of the first antenna 20 , it is possible to optimize electromagnetic wave shielding performance in a limited space.
  • the shielding layer 30 may be formed in various sizes and shapes as long as it can shield electromagnetic waves, and may be formed in a size smaller than the area of the outer periphery of the first antenna 20 .
  • a second antenna 40 may be formed on either side of the antenna carrier 10 .
  • the second antenna 40 is spaced apart from the first antenna 20 and may be formed on one surface of a Field Programmable Circuit Board (FPCB).
  • the second antenna 40 is formed by forming an antenna pattern on a printed circuit board (FPCB) having excellent flexibility, and the antenna pattern may be formed in a radiation pattern such as a meander line.
  • a protective film layer 41 for protecting the antenna pattern may be provided on one surface of the second antenna 40 .
  • the nano sheet layer 43 may be formed on the other surface of the second antenna 40 .
  • the protective film layer 41 is formed on the surface on which the antenna pattern is formed in order to protect the antenna pattern, and the nano sheet layer 43 is formed on the opposite surface of the surface on which the protective film layer 41 is, and absorbs electromagnetic waves The performance of the two antennas 40 may be improved.
  • the second antenna 40 may be a magnetic secure transmission (MST) antenna for magnetic payment.
  • MST magnetic secure transmission
  • an NFC antenna is formed on the upper portion and the MST antenna is formed spaced apart from the lower portion, so that the NFC function and the MST function can be simultaneously implemented.
  • a contact circuit 50 may be formed on the other surface of the antenna carrier 10 .
  • the contact circuit 50 may be formed on the other surface of the antenna carrier 10 (a surface opposite to the surface on which the first antenna 20 is formed).
  • the contact circuit 50 may be formed by the MID method, and since the MID method is the same as the process for forming the first antenna 20 above, a description thereof will be replaced with the previous description.
  • the contact circuit 50 may be electrically connected to the first antenna 20 .
  • the first antenna 20 and the contact circuit 50 may be electrically connected through the via holes 11 and 13 .
  • the via holes 11 and 13 pass through the antenna carrier 10 and may be formed as a pair. At this time, the upper portions of the via holes 11 and 13 are connected to the first antenna 20 and the lower portions of the via holes 11 and 13 are connected to the contact circuit 50 , so that the first antenna 20 and the contact circuit 50 are connected. ) is electrically connected.
  • the end of the contact circuit 50 is connected to a PCB (not shown) to supply power, and an electrical signal is transmitted to the first antenna 20 by feeding the electrical circuit.
  • an electrical signal is transmitted to the first antenna 20 through the contact circuit 50 to which current is applied, so that the first antenna 20 functions as an NFC antenna, and is located in the lower portion of the antenna carrier 10 .
  • the formed second antenna 40 may function as an MST antenna, and may simultaneously perform an NFC function and an MST function.
  • the thickness of the antenna module can be thinned to make the wireless communication terminal slim/miniaturized, and the shielding layer 30 for shielding electromagnetic waves is provided with the first antenna (
  • the radiation performance of the first antenna 20 can be improved by effectively shielding electromagnetic waves by providing the first antenna 20 on the opposite surface of the antenna carrier 10 on which the 20 is formed.
  • FIGS. 4 to 6 are reference diagrams for explaining the antenna module according to another embodiment of the present invention, hereinafter, with reference to FIGS. 4 to 6 to describe a case where the injection-molded product is the case 70 of the wireless communication terminal. do.
  • an antenna module may include a first antenna 80 and a second antenna 100 .
  • the first antenna 80 is formed on one surface of the injection-molded product, and in this embodiment, the injection-molded product of the antenna module may be the case 70 of the wireless communication terminal, wherein the case 70 of the wireless communication terminal is the rear case (70).
  • 'one side' may mean the 'front side' of the case 70 of the wireless communication terminal
  • 'the other side' may mean the 'back side (bottom side)' of the case 70 of the wireless communication terminal.
  • the first antenna 80 has been described with reference to being formed on one surface of the case 70 of the wireless communication terminal. Alternatively, it is also possible to be formed on the other surface of the case 70 of the wireless communication terminal.
  • the first antenna 80 of the antenna module according to the present embodiment is the same as the previous embodiment except for the case where the injection-molded product is the case 70, a detailed description will be replaced with that of the previous embodiment.
  • the first antenna 80 may be formed on the case 70 of the wireless communication terminal by the MID method, and the first antenna 80 includes a first plating layer 85 containing Cu and Ni The second plating layer 87 including
  • the second plating layer 87 containing Ni is formed on the upper surface of the first plating layer 85 to prevent the Cu contained in the first plating layer 85 from being oxidized, and Ni is applied to improve conductivity at a limited pattern height.
  • the included second plating layer 87 is preferably formed to have a minimum height for preventing oxidation of the first plating layer 85 .
  • the first plating layer 85 may be 10 to 15 ⁇ m (t1)
  • the second plating layer 87 may be 1 to 5 ⁇ m (t2).
  • the width W of the radiation pattern of the first antenna 80 is preferably 0.5 mm or more, and the spacing distance D between the patterns of the radiation pattern is preferably 0.4 mm or more in consideration of the interference between the radiation patterns.
  • the first antenna 80 may be a Near Field Communication (NFC) antenna for short-range communication.
  • NFC Near Field Communication
  • the first antenna 80 is based on the MID method rather than the method of implementing the antenna on the FPCB, an antenna for wireless communication can be formed directly on the case 70 injection molding, thereby eliminating the need for a separate antenna device.
  • the overall thickness can be formed to be thin, and thus the wireless communication terminal can be formed to be slim.
  • the shielding layer 90 may be formed on the other surface of the case 70 of the wireless communication terminal.
  • the shielding layer 90 is made of a magnetic material, and may be formed to correspond to the outer periphery shape of the first antenna 80 .
  • the shielding layer 90 needs a method for optimizing the width of the shielding layer 90 in order to improve electromagnetic wave shielding performance in a limited space. It may be formed in a width corresponding to the outer periphery shape.
  • the shielding layer 30 has been described based on the fact that the first antenna 80 is spaced apart with the case 70 of the wireless communication terminal interposed therebetween, but the first antenna 80 is wireless When formed on the other side of the case 70 of the communication terminal, the shielding layer 30 may be formed on the other side of the first antenna 80 . In this case, the shielding layer 30 may be formed in direct contact with the first antenna 80 .
  • the shielding layer 30 may be formed in various sizes and shapes as long as it can shield electromagnetic waves, and may be formed in a size smaller than the area of the outer periphery of the first antenna 80 .
  • the second antenna 100 may be formed on either side of the case 70 .
  • the second antenna 100 is spaced apart from the first antenna 80 and may be formed on one surface of a Field Programmable Circuit Board (FPCB).
  • FPCB Field Programmable Circuit Board
  • a protective recording layer for protecting the antenna pattern may be provided on one surface of the second antenna 100 (refer to FIG. 5A ).
  • the nano sheet layer 103 may be formed on the other surface of the second antenna 100 (refer to FIG. 5(b) ).
  • the protective film layer 101 is formed on the surface on which the antenna pattern is formed to protect the antenna pattern, and the nano-sheet layer 103 is formed on the opposite surface of the surface on which the protective film layer 101 is, and absorbs electromagnetic waves to 2
  • the performance of the antenna 100 may be improved.
  • the second antenna 100 may be a magnetic secure transmission (MST) antenna for magnetic payment.
  • MST magnetic secure transmission
  • the NFC antenna is formed on the upper portion and the MST antenna is formed spaced apart from the lower portion, so that the NFC function and the MST function can be simultaneously implemented.
  • the NFC antenna is directly implemented in the case 70 of the wireless communication terminal, there is no need for a separate NFC antenna device, so that the wireless communication terminal can be slimmed down.
  • a contact circuit 110 may be formed on the other surface of the case 70 .
  • the contact circuit 110 may be formed on the other surface of the case 70 (the surface opposite to the surface on which the first antenna 80 is formed) (refer to FIG. 5B ).
  • the contact circuit 110 may be electrically connected to the first antenna 80 .
  • the first antenna 80 and the contact circuit 110 may be electrically connected through the via holes 81 and 83 .
  • the via holes 81 and 83 pass through the case 70 and may be formed as a pair.
  • the upper portions of the via holes 81 and 83 are connected to the first antenna 80 and the lower portions of the via holes 81 and 83 are connected to the contact circuit 110 , so that the first antenna 80 and the contact circuit 110 are connected. ) is electrically connected.
  • An end of the contact circuit 110 is connected to a PCB (not shown) to supply power, and an electrical signal is transmitted to the first antenna 80 by feeding the electrical circuit.
  • an electrical signal is transmitted to the first antenna 80 through the contact circuit 110 to which current is applied, so that the first antenna 80 functions as an NFC antenna, and is formed in the lower portion of the case 70 .
  • the second antenna 100 may function as an MST antenna to simultaneously perform an NFC function and an MST function.
  • the thickness of the antenna module can be made thin/miniaturized, and the wireless communication terminal can be slimmed/miniaturized to shield electromagnetic waves.
  • electromagnetic waves can be effectively shielded to improve the radiation performance of the first antenna 80 .

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Abstract

본 발명은 안테나 모듈에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무선 통신 단말기에 사용되는 안테나 모듈을 MID 공법에 의해 형성되는 제1 안테나 및 FPCB에 형성되는 제2 안테나로 구현함으로써, 무선 통신 단말기의 크기를 소형화할 수 있는 안테나 모듈에 관한 것이다. 또한, 제1 안테나는 NFC(Near Field Communication)로 기능하고, 제2 안테나는 MST(Magnetic Secure Transmission)로 기능하도록 하여, 하나의 안테나 모듈로 복수의 통신 기능을 수행할 수 있도록 하는 안테나 모듈에 관한 것이다.

Description

안테나 모듈
본 발명은 안테나 모듈에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무선 통신 단말기에 사용되는 안테나 모듈을 MID(Molded Interconnect Device) 공법에 의해 형성되는 제1 안테나 및 FPCB에 형성되는 제2 안테나로 구현함으로써, 크기를 소형화할 수 있는 안테나 모듈에 관한 것이다.
또한, 제1 안테나는 NFC(Near Field Communication)로 기능하고, 제2 안테나는 MST(Magnetic Secure Transmission)로 기능하도록 하여, 하나의 안테나 모듈로 복수의 통신 기능을 수행할 수 있도록 하는 안테나 모듈에 관한 것이다.
무선 통신 단말기는 안테나를 필수적으로 포함해야 하는데, 기존에 사용되어 왔던 외장형 안테나는 외관을 해치고 사용자의 불편을 초래하는 바 최근에는 내장형 안테나에 관한 기술 개발이 활발히 이루어지고 있다.
한편, 최근 무선 통신 단말기의 기본이 되는 통화 기능뿐만 아니라 멀티미디어 데이터 통신에 대한 수요가 급증하고 있고, 이에 따라 다수의 안테나가 구비되는 무선 통신 단말기가 요구되고 있다.
또한, 원거리 무선 통신 외에 단말간의 정보 교환, 결제, 티켓 예매, 무선 충전 등의 기능을 구현하기 위해 NFC(Near Field Communication) 안테나에 관한 수요가 증가하고 있으며, 이에 따라 무선 통신 단말기에 NFC 안테나가 구비되는 추세이다.
또한, 무선 통신 단말기를 이용한 신용 카드 결제를 위해 MST(Magnetic Secure Transmission) 기능 구현에 관한 수요가 증가하고 있으며, 이에 따라 무선 통신 단말기에 MST 안테나 구비되는 추세이다.
이와 같이 다수의 안테나가 구비됨에 따라 무선 통신 단말기에 사용되는 안테나 모듈이 두꺼워지게 되어, 최근 무선 통신 단말기의 휴대성을 향상시키기 위한 무선 통신 단말기 슬림화 추세에 역행하는 문제가 있었다.
이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로, 본 발명은 무선 통신 단말기에 사용되는 안테나 모듈을 MID 공법에 의해 형성되는 제1 안테나 및 FPCB에 형성되는 제2 안테나로 구현함으로써, 무선 통신 단말기의 크기를 소형화할 수 있는 안테나 모듈을 제공한다.
또한, 제1 안테나는 NFC(Near Field Communication)로 기능하고, 제2 안테나는 MST(Magnetic Secure Transmission)로 기능하도록 하여, 하나의 안테나 모듈로 복수의 통신 기능을 수행할 수 있도록 하는 안테나 모듈을 제공한다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 사출물의 일면에 형성되는 제1 안테나; 및 상기 제1 안테나로부터 이격되며, FPCB(Flexible Printed Circuit Board)의 일면 형성되는 제2 안테나를 포함하는, 안테나 모듈을 제공한다.
상기 사출물은, 안테나 캐리어(carrier) 또는 무선 통신 단말기의 케이스일 수 있다.
상기 제1 안테나는 NFC(Near Field Communication)를 위한 안테나이고, 상기 제2 안테나는 MST(Magnetic Secure Transmission)를 위한 안테나일 수 있다.
상기 사출물에 형성되는 상기 제1 안테나와 적어도 일부가 중첩되도록 형성되어 전자파를 차폐하는 차폐층을 포함할 수 있다.
상기 차폐층은 상기 사출물의 타면에 상기 제1 안테나의 위치에 대응하는 위치에 형성될 수 있다.
상기 차폐층은 페라이트(ferrite)를 포함할 수 있다.
상기 차폐층은, 상기 제1 안테나의 외주 형상에 대응하도록 형성될 수 있다.
상기 제1 안테나는, Cu를 포함하는 제1 도금층 및 Ni을 포함하는 제2 도금층으로 이루어질 수 있다.
상기 제1 도금층은 10~15㎛이며, 상기 제2 도금층은 1~5㎛일 수 있다.
상기 제1 안테나의 상기 사출물의 타면에는 접점 회로가 형성되며, 상기 제1 안테나 및 상기 접점 회로는 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 제1 안테나 및 상기 접점 회로는 비아 홀(via hole)을 통해 연결될 수 있다.
상기 제2 안테나의 타면에는 나노 시트층이 형성될 수 있다.
상기 제2 안테나의 일면에는 보호 필름층이 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 무선 통신 단말기에 사용되는 안테나 모듈을 MID 공법에 의해 형성되는 제1 안테나 및 FPCB에 형성되는 제2 안테나로 구현함으로써, 무선 통신 단말기의 크기를 소형화할 수 있는 효과가 있다.
또한, 제1 안테나는 NFC(Near Field Communication)로 기능하고, 제2 안테나는 MST(Magnetic Secure Transmission)로 기능하도록 하여, 하나의 안테나 모듈로 복수의 통신 기능을 수행할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
아래에서 설명하는 본 출원의 바람직한 실시예의 상세한 설명뿐만 아니라 위에서 설명한 요약은 첨부된 도면과 관련해서 읽을 때에 더 잘 이해될 수 있을 것이다. 본 발명을 예시하기 위한 목적으로 도면에는 바람직한 실시예들이 도시되어 있다. 그러나, 본 출원은 도시된 정확한 배치와 수단에 한정되는 것이 아님을 이해해야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 모듈을 설명하기 위한 참고도로서, (a)는 안테나 모듈의 앞면, (b)는 안테나 모듈의 뒷면을 설명하기 위한 참고도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 모듈의 앞면의 사시도 및 부분 확대도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 모듈의 뒷면의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 안테나 모듈의 개략도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 안테나 모듈의 참고도로서, (a)는 안테나 모듈의 앞면, (b)는 안테나 모듈의 뒷면을 설명하기 위한 참고도이다.
도 6은 도 5의 본 발명의 다른 실시예에 따른 안테나 모듈의 일 구성을 A-A를 따라 절단한 단면도이다.
이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 첨부된 도면은 본 발명의 내용을 보다 쉽게 개시하기 위하여 설명되는 것일 뿐, 본 발명의 범위가 첨부된 도면의 범위로 한정되는 것이 아님은 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 알 수 있을 것이다.
그리고, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어서, 동일 기능을 갖는 구성요소에 대해서는 동일 명칭 및 동일부호를 사용할 뿐 실질적으론 종래기술의 구성요소와 완전히 동일하지 않음을 미리 밝힌다.
또한, 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 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.
이하, 본 발명에 따른 안테나 모듈을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부한 도면을 참조하여 설명함에 있어서, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 모듈을 설명하기 위한 참고도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 모듈의 앞면의 사시도 및 부분 확대도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 모듈의 뒷면의 사시도이다. 또한, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 안테나 모듈의 개략도이고, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 안테나 모듈의 참고도로서, (a)는 안테나 모듈의 앞면, (b)는 안테나 모듈의 뒷면을 설명하기 위한 참고도이다.
본 실시예에 따른 안테나 모듈은 무선 통신 단말기에 설치되어 데이터를 무선 송/수신한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 모듈은 제1 안테나(20) 및 제2 안테나(40)를 포함할 수 있다.
제1 안테나(20)는 사출물의 일면에 형성될 수 있다.
사출물은 절연성의 재질로 사출 성형에 의해 형성될 수 있다. 이때 사출물은 안테나 캐리어(10)(carrier) 또는 무선 통신 단말기의 케이스(후술 하기로 함)일 수 있다.
도 1 내지 3은 본 발명의 안테나 모듈의 사출물이 안테나 캐리어(10)인 경우의 일 실시예를 설명하기 위한 도면이며, 도 4 내지 6은 본 발명의 안테나 모듈의 사출물이 무선 통신 단말기의 케이스인 경우 다른 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
이하에서는 도 1 내지 도 6을 참고하여 사출물이 안테나 캐리어(10)인 경우와 사출물이 무선 통신 단말기의 케이스인 경우를 설명하기로 하며, 중복된 설명은 생략하기로 한다.
먼저 도 1 내지 도 3을 참고하여 사출물이 안테나 캐리어(10)인 경우를 설명하면, 안테나 캐리어(10) 내후성과 내충격성 및 기계적 강도를 유지하기 위해 폴리에스테르 수지, 폴리카보네이트(PC)등 합성 수지 재질로 이루어질 수 있다. 이때, 안테나 캐리어(10)는 무선 통신 단말기의 메인보드(미도시)에 탑재될 수 있다.
제1 안테나(20)는 전자신호(예컨대, 무선 통신 신호)의 송수신을 위해 사용되며 PCB에 의해 급전되어 전자신호를 공간으로 방사하는 구성으로서, 안테나 캐리어(10)에 구비되어 무선 신호를 송수신한다.
제1 안테나(20)는 안테나 캐리어(10)의 일면에 형성될 수 있다.
이때, 제1 안테나(20)는 안테나 캐리어(10)에 MID(Molded Interconnect Device) 공법에 의해 형성될 수 있다.
MID (Molded Interconnection Device) 공법은 플라스틱 성형품 등의 소정의 부재 상에 도전성 회로를 형성하는 3차원형상의 회로부품으로, 자유적인 3차원성을 살림으로써 기계적 기능을 갖게 하거나, 전기적 기능을 갖게 한다.
안테나를 MID 공법으로 형성하는 경우 기존 메카니컬 타입의 안테나에서 안테나를 고정시키기 위한 고정 포인트 공간이 불필요하므로, 안테나의 높이를 최대한 확보할 수 있어 안테나 모듈의 소형화가 가능하며, 루프 안테나 방사효율을 높일 수 있는 장점이 있다. 또한, 일괄적인 자동화 공정처리로 안테나를 생산할 수 있으므로 대량생산이 가능하고 품질관리가 수월한 장점을 갖는다.
이하에서는 제1 안테나(20)가 안테나 캐리어(10)의 일면에 형성되는방법을 설명하기로 한다.
이때, '일면'이란 안테나 캐리어(10)의'앞면'을 의미할 수 있으며, '타면'이란 안테나 캐리어(10)의'뒷면(저면)'을 의미할 수 있다. 본 실시예의 경우 제1 안테나(20)가 안테나 캐리어(10)의 일면에 형성되는 것을 기준으로 설명하였으나, 이와 달리 안테나 캐리어(10)의 타면에 형성되는 것도 가능하다.
제1 안테나(20)는 사출된 안테나 캐리어(10)의 일면에 방사 패턴을 형성하고, 방사 패턴을 도금시켜 형성될 수 있다.
구체적으로, 먼저, 비전도성이며 화학적으로 안정한 중금속 복합체를 포함하는 재질로 구조물(캐리어)을 형성하고, 구조물의 일부를 UV(Ultra Violet) 레이저, 엑시머(Excimer) 레이저 등의 레이저에 노출시킴으로써 구조물의 화학적 결합을 해체하여 금속 시드를 노출시킨다. 다음으로, 구조물을 금속화(metalizing)하여 구조물의 레이저 노출 부위에 도전성 물질을 형성한다.
도전성 물질의 형성은 레이저 노출에 의해 형성된 방사 패턴에 도금액을 도금시킴으로써 형성될 수 있으며, 도금액은 구리, 니켈을 포함할 수 있으며, 도금은 전해 도금 방식 또는 무전해 도금 방식에 의해 이루어질 수 있다. 방사 패턴은 외부 신호를 효과적으로 수신하기 위해 미앤더라인(meander line)과 같은 방사 패턴으로 형성될 수 있다.
이때, 도전성 물질의 도금 효율을 향상시키기 위해, 레이저 노출에 의해 형성된 방사 패턴의 표면을 처리하기 위한 처리 공정이 더 이루어질 수 있다.
방사 패턴의 표면 처리 공정은 코팅액을 도포하는 것일 수 있으며, 이때 도포되는 코팅액은 Pd(팔라듐)을 포함할 수 있다.
팔라듐을 포함하는 코팅액이 레이저 노출에 형서된 방사 패턴의 표면에 도포됨으로써, 도금액을 이용한 도금시 도금층이 더욱 치밀하고 균일한 두께를 가지도록 한다.
이때, 제1 안테나(20)는 Cufmf 포함하는 제1 도금층 및 Ni를 포함하는 제2 도금층으로 이루어질 수 있으며, 구체적인 설명은 도 6을 참고하여 후술하기로 한다.
이때 제1 안테나(20)의 방사 패턴의 폭은 0.3mm 이상인 것이 바람직하며, 방사 패턴의 패턴간 이격 거리는 방사 패턴간 간섭을 고려하여 0.4mm 이상인 것이 바람직하다.
이때, 제1 안테나(20)는 근거리 통신을 위한 NFC(Near Field Communication) 안테나일 수 있다.
제1 안테나(20)는 FPCB에 안테나를 구현하는 방식이 아닌 MID 공법에 의하므로, 안테나 캐리어(10) 사출물에 직접 무선 통신을 위한 안테나가 형성될 수 있어 안테나의 두께를 전체적으로 얇게 형성할 수 있으며, 이에 따라 무선 통신 단말기를 슬림(slim)하게 형성할 수 있다.
차폐층(30)은 사출물에 형성되는 제1 안테나(20)와 적어도 일부가 중첩되도록 형성될 수 있다.
본 실시예에서 '중첩'이라는 의미는, 제1 안테나(20)의 면적과 차폐층(30)의 면적이 일부 겹쳐지게 형성되는 것을 의미한다.
차폐층(30)은 자성체로 이루어지며, 제1 안테나(20)로부터 발생되는 전자파를 차폐하여 소요의 방향으로 집속시키거나, 안테나 캐리어(10)의 일측에 배치되는 PCB 등의 전자 부품으로부터 발생되는 전자파을 차폐하여 전자파의 간섭을 억제시킨다.
본 실시예의 경우 전자파를 차폐하기 위한 차폐층(30)을 제1 안테나(20)와 중첩되도록 배치시킴으로써 전자파를 효과적으로 차폐하여 제1 안테나(20)의 방사 성능을 향상시킬 수 있다.
한편, 차폐층(30)은 안테나 캐리어(10)의 타면에 제1 안테나(20)와 중첩되도록 형성될 수 있다.
본 실시예에서 차폐층(30)은 안테나 캐리어(10)를 사이에 두고 제1 안테나(20)와 이격되어 배치되는데, 이와 같이 차폐층(30)을 제1 안테나(20)에 직접 부착하지 않고 안테나 캐리어(10)를 중간에 두고 서로 이격되도록 배치시킴로써 전자파의 차폐 성능을 향상시킬 수 있으며, 이에 따라 제1 안테나(20)의 안테나 성능을 향상시킬 수 있다.
구체적으로, 안테나 캐리어(10)의 타측에는 메인 보드(미도시)가 배치될 수 있는데, 메인 보드(미도시)의 금속 소재로 인하여 안테나 성능이 저하될 수 있다. 이를 해결하기 위해 안테나 방사 패턴에 차폐 시트가 구비될 수 있으나 차폐 시트 또한 금속 성분이 포함되어 있으므로 차폐 시트가 안테나 방사 패턴과 접촉되어 있는 경우 안테나 성능에 영향을 줄 수 있다.
본 실시예의 경우 차폐층(30)을 제1 안테나(20)에 직접 부착하지 않고 안테나 캐리어(10)를 중간에 두고 서로 이격되도록 배치시킴으로써 안테나 캐리어(10)와 차폐층(30) 사이에 에어층을 형성하여 안테나 성능을 향상시킬 수 있는 것이다.
다만, 본 실시예의 경우 차폐층(30)이 안테나 캐리어(10)를 사이에 두고 제1 안테나(20)와 이격되어 배치되는 사항을 기준으로 설명하였으나, 제1 안테나(20)가 안테나 캐리어(10)의 타측에 형성되는 경우 차폐층(30)이 제1 안테나(20)의 타측에 형성되는 것도 가능하다. 이때, 차폐층(30)은 제1 안테나(20)에 직접 접촉되어 형성되는 것도 가능하다.
차폐층(30)은 페라이트(ferrite)를 포함할 수 있다. 구체적으로, 차폐층(30)은 자성 합금, 페라이트 소결체와 같이 단일 소재로 사용하거나, 자성 금속분말 및/또는 페라이트 분말을 절연성 수지, 고무계 성분, 세라믹 혹은 비자성 금속 등과 혼합하여 압출, 프레스, 필름 캐스팅 등의 방법으로 성형한 복합 소재(composite) 형태로 사용될 수 있다.
차폐층(30)은 소정의 면적을 갖는 판상의 시트(sheet)로 이루어지며, 차폐층(30)과 안테나 캐리어(10)는 접착층(미도시)을 매개로 접착이 이루어질 수 있다.
이때, 차폐층(30)은 제1 안테나(20)의 외주 형상에 대응하도록 형성될 수 있다. 차폐층(30)은 제한된 안테나의 캐리어의 크기에서 전자파 차폐 성능을 향상시키기 위해 차폐층(30)의 넓이를 최적화하기 위한 방안이 필요한데, 본 실시예의 경우 차폐층(30)의 넓이는 제1 안테나(20)의 외주 형상에 대응하는 넓이로 형성될 수 있다.
도 1의 (a) 및 (b)를 참고하면 차폐층(30)의 넓이가 제1 안테나(20)의 최외곽에 형성되는 안테나 방사 패턴 라인(line)의 형상에 대응하도록 형성되며, 이와 같이 차폐층(30)이 제1 안테나(20)의 외주 형상에 대응되도록 형성됨으로써 제한된 공간에서 전자파 차폐 성능을 최적화시킬 수 있다.
다만, 차폐층(30)은 전자파를 차폐시킬 수 있는 한 다양한 크기 및 형상으로 형성될 수 있으며, 제1 안테나(20)의 외주 형상의 면적에 비해 작은 크기로 형성되는 것도 가능하다.
안테나 캐리어(10)의 어느 일측에는 제2 안테나(40)가 형성될 수 있다. 제2 안테나(40)는 제1 안테나(20)로부터 이격되며 FPCB(Field Programmable Circuit Board)의 일면에 형성될 수 있다. 제2 안테나(40)는 연성이 우수한 인쇄 회로 기판(FPCB)에 안테나 패턴을 형성한 것으로, 안테나 패턴은 미앤더라인(meander line)과 같은 방사 패턴으로 형성될 수 있다.
이때, 제2 안테나(40)의 일면에는 안테나 패턴을 보호하기 위한 보호 필름층(41)이 구비될 수 있다.
또한, 제2 안테나(40)의 타면에는 나노 시트층(43)이 형성될 수 있다. 보호 필름층(41)은 안테나 패턴을 보호하기 위해 안테나 패턴이 형성된 면에 형성되며, 나노 시트층(43)은 보호 필름층(41)이 있는 면의 반대 면에 형성되어, 전자파를 흡수하여 제2 안테나(40)의 성능을 향상시킬 수 있다.
이때, 제2 안테나(40)는 마그네틱 결제를 위한 MST(magnetic secure transmission) 안테나일 수 있다.
본 실시예에 따른 안테나 모듈은 상부에 NFC 안테나가 형성되고 하부에 이격되어 MST 안테나가 형성되어, NFC 기능 및 MST 기능을 동시에 구현할 수 있다.
한편, 안테나 캐리어(10)의 타면에는 접점 회로(50)가 형성될 수 있다. 접점 회로(50)는 안테나 캐리어(10)의 타면(제1 안테나(20)가 형성된 면의 반대면)에 형성될 수 있다. 접점 회로(50)는 MID 공법에 의해 형성될 수 있으며, MID 공법은 앞선 제1 안테나(20)를 형성하기 위한 공정과 동일하므로 이에 관한 설명은 앞선 설명에 갈음하기로 한다.
접점 회로(50)는 제1 안테나(20)와 전기적으로 연결될 수 있다. 이때, 제1 안테나(20)와 접점 회로(50)는 비아 홀(11, 13)을 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 비아 홀(11, 13)은 안테나 캐리어(10)를 관통하며 한 쌍으로 이루어질 수 있다. 이때 비아 홀(11, 13)의 상부가 제1 안테나(20)와 연결되며 비아 홀(11, 13)의 하부가 접점 회로(50)와 연결됨으로써, 제1 안테나(20)와 접점 회로(50)가 전기적으로 연결되는 것이다.
접점 회로(50)의 단부는 PCB(미도시)와 연결되어 급전이 이루어지며, 전기 회로의 급전에 의해 제1 안테나(20)에 전기적 신호가 전송된다.
본 실시예에 따르면, 전류가 인가되는 접점 회로(50)를 통해 제1 안테나(20)에 전기적 신호가 전송되어 제1 안테나(20)가 NFC 안테나로서 기능하며, 안테나 캐리어(10)의 하부에 형성되는 제2 안테나(40)가 MST 안테나로서 기능하여, NFC 기능 및 MST 기능을 동시에 수행할 수 있다.
또한, NFC 안테나인 제1 안테나(20)를 MID 공법으로 구현함으로써 안테나 모듈의 두께를 얇게하여 무선 통신 단말기를 슬림화/소형화 시킬 수 있으며, 전자파를 차폐하기 위한 차폐층(30)을 제1 안테나(20)가 형성되는 안테나 캐리어(10)의 반대면에 제1 안테나(20)와 대응되도록 구비함으로써 전자파를 효과적으로 차폐하여 제1 안테나(20)의 방사 성능을 향상시킬 수 있다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 안테나 모듈을 설명하기 위한 참고도이며, 이하에서는 도 4 내지 도 6을 참고하여 사출물이 무선 통신 단말기의 케이스(70)인 경우를 설명하기로 한다.
도 4를 참고하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 안테나 모듈은 제1 안테나(80) 및 제2 안테나(100)를 포함할 수 있다.
제1 안테나(80)는 사출물의 일면에 형성되며, 본 실시예의 경우 안테나 모듈의 사출물이 무선 통신 단말기의 케이스(70)일 수 있으며, 이때 무선 통신 단말기의 케이스(70)는 후면(rear) 케이스(70)일 수 있다.
이때, '일면'이란 무선 통신 단말기의 케이스(70)의'앞면'을 의미할 수 있으며, '타면'이란 무선 통신 단말기의 케이스(70)의'뒷면(저면)'을 의미할 수 있다. 본 실시예의 경우 제1 안테나(80)가 무선 통신 단말기의 케이스(70)의 일면에 형성되는 것을 기준으로 설명하였으나, 이와 달리 무선 통신 단말기의 케이스(70)의 타면에 형성되는 것도 가능하다.
본 실시예에 따른 안테나 모듈의 제1 안테나(80)는 사출물이 케이스(70)인 경우를 제외하고는 앞선 실시예와 동일하므로 구체적인 설명은 앞선 실시예의 설명에 갈음하기로 한다.
도 6을 참고하면, 제1 안테나(80)는 MID 공법에 의해 무선 통신 단말기의 케이스(70)에 형성될 수 있으며, 제1 안테나(80)는 Cu를 포함하는 제1 도금층(85) 및 Ni를 포함하는 제2 도금층(87)으로 이루어질 수 있다.
Ni을 포함하는 제2 도금층(87)은 제1 도금층(85)의 상면에 형성되어 제1 도금층(85)에 포함되는 Cu가 산화되는 것을 방지하며, 제한된 패턴 높이에서 전도성을 향상시키기 위해 Ni을 포함하는 제2 도금층(87)은 제1 도금층(85)의 산화 방지를 위한 최소한의 높이로 형성되는 것이 바람직하다.
이때, 제1 도금층(85)은 10~15㎛(t1)이며, 제2 도금층(87)은 1~5㎛(t2)일 수 있다.
이때, 제1 안테나(80)의 방사 패턴의 폭(W)은 0.5mm 이상인 것이 바람직하며, 방사 패턴의 패턴간 이격 거리(D)는 방사 패턴간 간섭을 고려하여 0.4mm 이상인 것이 바람직하다.
제1 안테나(80)는 근거리 통신을 위한 NFC(Near Field Communication) 안테나일 수 있다.
제1 안테나(80)는 FPCB에 안테나를 구현하는 방식이 아닌 MID 공법에 의하므로, 케이스(70) 사출물에 직접 무선 통신을 위한 안테나가 형성될 수 있어 별도의 안테나 디바이스가 필요없게 되어 안테나 모듈의 두께를 전체적으로 얇게 형성할 수 있으며, 이에 따라 무선 통신 단말기를 슬림(slim)하게 형성할 수 있다.
도 5의 (b)를 참고하면, 차폐층(90)은 무선 통신 단말기의 케이스(70) 타면에 형성될 수 있다. 차폐층(90)은 자성체로 이루어지며, 제1 안테나(80)의 외주 형상에 대응하도록 형성될 수 있다. 차폐층(90)은 제한된 공간에서 전자파 차폐 성능을 향상시키기 위해 차폐층(90)의 넓이를 최적화하기 위한 방안이 필요한데, 본 실시예의 경우 차폐층(90)의 넓이는 제1 안테나(80)의 외주 형상에 대응하는 넓이로 형성될 수 있다.
다만, 본 실시예의 경우 차폐층(30)이 무선 통신 단말기의 케이스(70)를 사이에 두고 제1 안테나(80)와 이격되어 배치되는 사항을 기준으로 설명하였으나, 제1 안테나(80)가 무선 통신 단말기의 케이스(70)의 타측에 형성되는 경우 차폐층(30)이 제1 안테나(80)의 타측에 형성되는 것도 가능하다. 이때, 차폐층(30)은 제1 안테나(80)에 직접 접촉되어 형성되는 것도 가능하다.
또한, 차폐층(30)은 전자파를 차폐시킬 수 있는 한 다양한 크기 및 형상으로 형성될 수 있으며, 제1 안테나(80)의 외주 형상의 면적에 비해 작은 크기로 형성되는 것도 가능하다.
케이스(70)의 어느 일측에는 제2 안테나(100)가 형성될 수 있다. 제2 안테나(100)는 제1 안테나(80)로부터 이격되며 FPCB(Field Programmable Circuit Board)의 일면에 형성될 수 있다.
이때, 제2 안테나(100)의 일면에는 안테나 패턴을 보호하기 위한 보호 필음층이 구비될 수 있다(도 5의 (a) 참고).
또한, 제2 안테나(100)의 타면에는 나노 시트층(103)이 형성될 수 있다(도 5의 (b) 참고). 보호 필름층(101)은 안테나 패턴을 보호하기 위해 안테나 패턴이 형성된 면에 형성되며, 나노 시트층(103)은 보호 필름층(101)이 있는 면의 반대 면에 형성되어, 전자파를 흡수하여 제2 안테나(100)의 성능을 향상시킬 수 있다.
이때, 제2 안테나(100)는 마그네틱 결제를 위한 MST(magnetic secure transmission) 안테나일 수 있다.
본 실시예에 따른 안테나 모듈은 상부에 NFC 안테나가 형성되고 하부에 이격되어 MST 안테나가 형성되어, NFC 기능 및 MST 기능을 동시에 구현할 수 있다. 또한, NFC 안테나가 무선 통신 단말기의 케이스(70)에 직접 구현되어 별도의 NFC용 안테나 디바이스가 필요 없게 되어 무선 통신 단말기를 슬림화 할 수 있다.
한편, 케이스(70)의 타면에는 접점 회로(110)가 형성될 수 있다. 접점 회로(110)는 케이스(70)의 타면(제1 안테나(80)가 형성된 면의 반대면)에 형성될 수 있다(도 5의 (b) 참고).
접점 회로(110)는 제1 안테나(80)와 전기적으로 연결될 수 있다. 이때, 제1 안테나(80)와 접점 회로(110)는 비아 홀(81, 83)을 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 비아 홀(81, 83)은 케이스(70)를 관통하며 한 쌍으로 이루어질 수 있다. 이때 비아 홀(81, 83)의 상부가 제1 안테나(80)와 연결되며 비아 홀(81, 83)의 하부가 접점 회로(110)와 연결됨으로써, 제1 안테나(80)와 접점 회로(110)가 전기적으로 연결되는 것이다.
접점 회로(110)의 단부는 PCB(미도시)와 연결되어 급전이 이루어지며, 전기 회로의 급전에 의해 제1 안테나(80)에 전기적 신호가 전송된다.
본 실시예에 따르면, 전류가 인가되는 접점 회로(110)를 통해 제1 안테나(80)에 전기적 신호가 전송되어 제1 안테나(80)가 NFC 안테나로서 기능하며, 케이스(70)의 하부에 형성되는 제2 안테나(100)가 MST 안테나로서 기능하여, NFC 기능 및 MST 기능을 동시에 수행할 수 있다.
또한, NFC 안테나인 제1 안테나(80)를 MID 공법으로 무선 통신 단말기의 케이스(70)에 직접 구현함으로써 안테나 모듈의 두께를 얇게하여 무선 통신 단말기를 슬림화/소형화 시킬 수 있으며, 전자파를 차폐하기 위한 차폐층(90)을 제1 안테나(80)와 중첩되도록 배치시킴으로써 전자파를 효과적으로 차폐하여 제1 안테나(80)의 방사 성능을 향상시킬 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화 될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.

Claims (13)

  1. 사출물의 일면에 형성되는 제1 안테나; 및
    상기 제1 안테나로부터 이격되며, FPCB(Flexible Printed Circuit Board)의 일면 형성되는 제2 안테나를 포함하는, 안테나 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 사출물은, 안테나 캐리어(carrier) 또는 무선 통신 단말기의 케이스인 것을 특징으로 하는, 안테나 모듈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 안테나는 NFC(Near Field Communication)를 위한 안테나이고, 상기 제2 안테나는 MST(Magnetic Secure Transmission)를 위한 안테나인 것을 특징으로 하는, 안테나 모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 사출물에 형성되는 상기 제1 안테나와 적어도 일부가 중첩되도록 형성되어 전자파를 차폐하는 차폐층을 포함하는, 안테나 모듈.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 차폐층은 상기 사출물의 타면에 상기 제1 안테나의 위치에 대응하는 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는, 안테나 모듈.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 차폐층은 페라이트(ferrite)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 안테나 모듈.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 차폐층은, 상기 제1 안테나의 외주 형상에 대응하도록 형성되는 것을 특징으로 하는, 안테나 모듈.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 안테나는,
    Cu를 포함하는 제1 도금층 및 Ni를 포함하는 제2 도금층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 안테나 모듈.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 도금층은 10~㎛이며, 상기 제2 도금층은 1~5㎛인 것을 특징으로 하는, 안테나 모듈.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 안테나의 상기 사출물의 타면에는 접점 회로가 형성되며,
    상기 제1 안테나 및 상기 접점 회로는 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는, 안테나 모듈.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 안테나 및 상기 접점 회로는 비아 홀(via hole)을 통해 연결되는 것을 특징으로 하는, 안테나 모듈.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제2 안테나의 타면에는 나노 시트층이 형성되는 것을 특징으로 하는, 안테나 모듈.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 제2 안테나의 일면에는 보호 필름층이 형성되는 것을 특징으로 하는, 안테나 모듈.
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