(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記第1及び第2端面をつなぐ第1仮想線から前記第3コア部までの距離をaとし、前記第1及び第2実装面をつなぐ第2仮想線から前記第3コア部までの距離をbとすると、aはbより大きい、請求項11から15の何れか1項に記載の装置。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
本発明の目的は、基板への実装ができるようにチップ形態で構成することにより、小型化することができるアンテナ装置、装置、電子部品及び電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明の1つの側面において、アンテナ装置は、支持部、及び支持部の一の面に配置される少なくとも1つの第1突出部を有するコア部材と、コア部材に巻線されるコイル部と、を含み、コア部材は一の面とは反対側の他の面に配置される第2突出部をさらに含み、第2突出部は実装面としての端面を有する。
【0010】
他の側面において、コア部材は、第2突出部の実装面に配置されるパッド部を介して第1基板に実装される。
【0011】
他の側面において、第1及び第2突出部は、コア部材が「H」の形状を有するように支持部に配置される。
【0012】
他の側面において、第1突出部の一つは一の面に対して傾斜した端面を有する。
【0013】
他の側面において、第1突出部は磁束が出入りする端面を有する。
【0014】
他の側面において、第1突出部の一つが支持部から突出する長さは、第2突出部の一つが支持部から突出する長さと互いに異なる。
【0015】
他の側面において、コイル部は支持部に巻線される。
【0016】
他の側面において、コイル部は第1突出部のそれぞれに巻線される。
【0017】
他の側面において、コア部材と結合される第2基板をさらに含み、第1突出部に巻線されるコイル部は第2基板のキャビティに位置する。
【0018】
他の側面において、磁束の出入りによる電磁誘導によってデータを送受信する装置は、磁束が出入りする少なくとも1つの端面と、第1基板に実装される実装面とを含むコア部材と、コア部材に巻線されるコイル部と、を含む。
【0019】
他の側面において、コア部材は、実装面に配置されるパッド部を介して第1基板に実装される。
【0020】
他の側面において、コア部材は、端面の一つにおいて出射する磁束の方向に対して磁束が入射する方向が成す角度が180°である。
【0021】
他の側面において、コア部材は、端面を有する第1突出部と、実装面を有する第2突出部と、第1突出部が第1面に配置され、第2突出部が第1面とは反対側の第2面に配置される支持部を含む。
【0022】
他の側面において、コイル部は、支持部及び第1突出部の一つに巻線される。
【0023】
他の側面において、磁束の出入りによる電磁誘導によってデータを送受信する装置は、磁束が出入りする第1端面及び第1端面とは反対側の第1実装面を有する第1コア部、磁束が出入りする第2端面及び第2端面とは反対側の第2実装面を有する第2コア部、及び第1及び第2コア部の間に配置される第3コア部を含むコア部材と、コア部材に巻線されるコイル部と、第1実装面及び第2実装面に配置される第1及び第2パッド部と、を含む。
【0024】
他の側面において、コア部材は第1及び第2パッド部を介して第1基板に実装される。
【0025】
他の側面において、第1及び第2端面の一つは第3コア部に対して傾斜を有する。
【0026】
他の側面において、第1及び第2端面のそれぞれの面積が第1及び第2実装面の面積より小さい。
【0027】
他の側面において、第1及び第2端面をつなぐ第1仮想線から第3コア部までの距離をaとし、第1及び第2実装面をつなぐ第2仮想線から第3コア部までの距離をbとすると、aはbより大きい。
【0028】
他の側面において、コア部材は、第1コア部の表面に配置される第1延長形成部と、第2コア部の表面に配置される第2延長形成部と、をさらに含み、第1及び第2延長形成部は第3コア部に対して互いに反対方向に配置される。
【0029】
他の側面において、コア部材は「Π」の形態である。
【0030】
他の側面において、コイル部は第1及び第2コア部に巻線される。
【0031】
他の側面において、キャビティを有し、コア部材と結合される第2基板をさらに含み、コイル部は第2基板のキャビティに位置する。
【0032】
他の側面において、コイル部は第3コア部に巻線される。
【0033】
他の側面において、コイル部は第1及び第2コア部、及び第3コア部のそれぞれに巻線される。
【0034】
他の側面において、電子部品は、第1基板と、第1及び第2パッド部を介して第1基板に配置されて回路部と連結されるアンテナ装置と、を含み、アンテナ装置は、第1パッド部が配置される第1実装面を有する第1コア部、第2パッド部が配置される第2実装面を有する第2コア部、及び第1コア部と第2コア部の間に配置される第3コア部を含むコア部材と、コア部材に巻線されるコイル部と、を含む。
【0035】
他の側面において、第1コア部は第1実装面とは反対側の第1端面をさらに含み、第2コア部は第2実装面とは反対側の第2端面をさらに含み、第1及び第2端面を通じて磁束が出入りし、コイル部は磁束の出入りによる電磁誘導によってデータを送受信する。
【0036】
他の側面において、第1及び第2端面をつなぐ第1仮想線から第3コア部までの距離をaとし、第1及び第2実装面をつなぐ第2仮想線から第3コア部までの距離をbとすると、aはbより大きい。
【0037】
他の側面において、第1及び第2端面の一つは第3コア部に対して傾斜を有する。
【0038】
他の側面において、第1及び第2端面のそれぞれの面積が第1及び第2実装面の面積より小さい。
【0039】
他の側面において、コイル部は、第1及び第2コア部のそれぞれに巻線される。
【0040】
他の側面において、キャビティを有し、コア部材と結合される第2基板をさらに含み、コイル部は第2基板のキャビティに位置する。
【0041】
他の側面において、コイル部は第3コア部に巻線される。
【0042】
他の側面において、コア部材は、第1コア部の表面に配置される第1延長形成部と、第2コア部の表面に配置される第2延長形成部と、をさらに含み、第1及び第2延長形成部は第3コア部に対して互いに反対方向に配置される。
【0043】
他の側面において、電子機器は、電子機器用のカバーと、電子機器とカバーとの間に配置されるアンテナ装置と、アンテナ装置と連結される回路部を有する第1基板と、を含み、アンテナ装置は、支持部、支持部の一の面に配置される少なくとも1つの第1突出部、及び一の面とは反対側の他の面に配置される第2突出部を有するコア部材と、コア部材に巻線されるコイル部と、を含み、第2突出部は実装面としての端面を有し、アンテナ装置は、実装面に配置されるパッド部を介して第1基板に実装される。
【0044】
他の側面において、回路部は、アンテナ装置と電気的に接続されるNFCチップを含む。
【0045】
他の側面において、コイル部は第1突出部に巻線される。
【0046】
他の側面において、アンテナ装置はコア部材と結合される第2基板をさらに含み、コイル部は第2基板のキャビティに位置する。
【0047】
他の側面において、アンテナ装置は、支持部に巻線されるコイル部をさらに含む。
【0048】
他の側面において、第1突出部は磁束が出入りする端面を有する。
【0049】
他の側面において、アンテナ装置は、支持部、支持部の上側の端面に配置される少なくとも1つの第1突出部、及び支持部の下側の端面に配置される第2突出部を有するコア部材と、支持部に巻線されるコイル部と、を含む。
【0050】
他の側面において、支持部に巻線されたコイル部は第1突出部と、第2突出部との間にわたる。
【0051】
他の側面において、第1突出部の厚さは、第2突出部の厚さよりも大きい。
【0052】
第1突出部の一つは、支持部の長さ方向に対する傾斜面を有する。
他の特徴及び側面は後述の記載、図面及び特許請求の範囲から理解されるであろう。
【発明の効果】
【0053】
本発明の一実施例によるアンテナ装置、装置、電子部品及び電子機器は、アンテナ装置をチップ形態で構成することにより、上記アンテナ装置を基板に実装する場合に占める面積を減らすことができる。
【0054】
また、コア部材の下部に渦電流を除去するために形成されるフェライトシートを必要としない。
【0055】
なお、別の基板実装構造物がなくても、パッドを介して基板に直接実装することができるため、全体的に小型化することができ、基板への実装がより簡便になることができる。
【発明を実施するための形態】
【0057】
以下の詳細な説明は、ここで説明される方法、装置及び/またはシステムを十分な理解を助けるために提供される。しかしながら、ここで説明される方法、装置及び/またはシステムの様々な変更、修正及び等価物は当業者にとって明らかであろう。説明される処理ステップ及び/または動作の連続は例であり、従って、或る順序で出現することが必要な段階及び/または動作の例外を除いては、シーケンス及び/または動作は、ここでの説明に限定されず、当該技術分野で知られるように変更され得る。また、当業者にとって周知の機能及び構造の説明は、明瞭さ及び簡潔さを高める目的で省略され得る。
【0058】
ここで説明される特徴は様々な形態に埋め込まれることができ、ここで説明される例に限定されるとは解釈されない。ここで説明される例は、本開示が完全で、当業者に開示の全範囲を伝えることができるように提供される。
図面における要素の形状及び大きさなどはより明確な説明のために誇張されることがある。図面及び詳細な説明を通して、別途記載または規定されない限り、同じ符号は同じ要素、機能、及び構造を指す。図面は縮尺を変更するものではないかもしれず、図中の要素の相対的なサイズ、比率、及び描写は、明瞭さ、説明、及び簡便性のために誇張されるかもしれない。
【0059】
また、アンテナ装置及びこれを有する電子部品を説明するにあたり、特にNFCアンテナ装置を例に挙げて説明するが、これに制限されない。
【0060】
図1は本発明の一実施例によるアンテナ装置の斜視図である。
【0061】
図1を参照すると、アンテナ装置は、コア部材100、及び上記コア部材100に巻線されるコイル部200a,200bを含む。しかしながら、これはコア部材100に巻線されたコイル部200a,200bの単なる例であり、従って、これに限定されない。例えば、コイル部200a,200bは単線に限定されず、より線、または1より多いワイヤで形成されてよい。同様に、
図1はコア部材100の支持部110の表面のほぼ全体に巻線されたコイル部200aを示しているが、そのように巻くことには限定されず、従って、巻き付けは支持部100の表面をより多く、またはより少なくカバーすることができる。
【0062】
コイル部200a,200bは、上記コア部材100の支持部110及び上記複数の第1突出部120のうち少なくとも一つに巻線される(説明の便宜上、支持部110に巻線されるコイル部を200a(
図1参照)、複数の第1突出部120に巻線されるコイル部を200b(
図6a参照)として説明する。)。
【0063】
コア部材100は、支持部110、複数の第1突出部120、及び複数の第2突出部130を含む。
【0064】
図3aに示すように、支持部110は、アンテナ装置が第1基板400に実装されて小型化が図られるように、その端面が多角形または円形である。しかしながら、支持部110はこの形状に限定されず、従って、第1基板400上にアンテナ装置を実装するのに適した他の任意の形状を有してよい。さらに、
図3aでは第2突出部130a、130bと、後述する第1パッド部310及び第2パッド部320は支持部110から分離した構造的要素であるが、代替的な実施形態では、第2突出部130a、130bと、第1及び第2パッド部310、320は支持部110の一体的な部分であってよい。
図1を参照すると、支持部110は六面体形状または円柱形状であることができる。このとき、本発明の一実施例によるコア部材100を明確に説明するために六面体の方向を定義すると、
図1に示されたL、W及びTはそれぞれ長さ方向、幅方向及び厚さ方向を示す。
【0065】
複数の第1突出部120は、支持部110の一の面に配置される。複数の第2突出部130は、上記支持部110の一の面とは反対側の他の面に配置される。
【0066】
以下、複数の第1突出部120が配置される面を支持部110の一の面または第1面と定義し、複数の第2突出部130が配置される面を上記一の面すなわち第1面とは反対側の他の面または第2面と定義する。
【0067】
例えば、複数の第1突出部120は二つの第1突出部120a、120bであり、上記二つの第1突出部120a、120bはそれぞれ支持部110の長さ方向の両先端において支持部110の一の面に配置される。
【0068】
但し、複数の第1突出部120は、上述の位置に限定されず、磁束の出入りを可能にする限り多様な位置に形成されることができる。一方、支持部110の長さ方向とは、支持部110の端のうち間隔が最も大きい端が成す方向を意味する。
【0069】
複数の第2突出部130は二つの第2突出部130a、130bを含み、上記二つの第2突出部130a、130bはそれぞれ支持部110の長さ方向の両先端において上記一の面とは反対側の他の面に配置されることができる。
【0070】
但し、複数の第2突出部130は、上述の位置に限定されず、コア部材100が第1及び第2パッド部310、320(
図3a参照)を介して第1基板400(
図3a参照)に実装されることができるように実装面を有する場合であれば特に位置は限定されない。複数の第2突出部130が複数の実装面を有することについては、
図2を参照して後述する。
【0071】
一例として、上記複数の第1突出部120及び複数の第2突出部130は互いに支持部110の一の面及び上記一の面とは反対側の他の面に配置されて、互いに反対方向に突出する。これにより、複数の第1突出部120及び複数の第2突出部130は支持部110と同一線上である。
【0072】
また、複数の第1突出部120及び複数の第2突出部130は、全体的に柱形状であることができるが(
図1参照)、これに制限されない。
【0073】
例えば、アンテナ装置の構成のうち複数の第1及び第2突出部120、130はそれぞれ二つの突出部を有することを説明した場合であっても、これは説明の便宜のためのものであるだけで、複数の第1及び第2突出部120、130の個数が二つに制限されるものではない。
【0074】
図1を参照すると、複数の第1突出部120は、それぞれその端面が四角形形状のように示されているが、これに制限されない。
【0075】
また、複数の第2突出部130も、それぞれ
図1の端面が四角形形状であるように示されているが、これに制限されない。なお、上記複数の第1突出部120及び複数の第2突出部130はそれぞれの形状が互いに異なってもよい。
【0076】
二つの第1突出部120a、120bは、それぞれ磁束(magnetic flux)が出入りする二つの端面121a、121bを含むことができる。例えば、第1突出部120aの端面121aから磁束が出射する場合であれば、第1突出部120bの端面121bから磁束が入射する。これと反対に、第1突出部120aの端面121aから磁束が入射する場合であれば、第1突出部120bの端面121bから磁束が出射する。しかしながら、磁束の出入りはこれに限定されず、例えば、磁束は支持部110の他の複数の領域で出入りしてよい。
【0077】
コア部材100は、低周波数帯域のNFC信号を送受信するために、所定の誘電率及び透磁率を有するフェライトなどの磁性体を含む材料などをセラミックなどの複合材と混合して、焼結、モールディングなどの方法を通じて形成される。
【0078】
本発明の一実施例によるアンテナ装置の構成のうちコア部材100は「H」形状であることができる。しかしながら、コア部材100の形状はこれに限定されず、従って、コア部材100は他の形状または形態を有してよい。例えば、コア部材100は「U」形状を有してよい。
【0079】
より詳細には、二つの第1突出部120a、120bは、それぞれ支持部110の長さ方向の先端に配置される。また、第2突出部130a、130bは、それぞれ二つの第1突出部120a、120bに対向するように、支持部110に配置される。
【0080】
また、第1突出部120a、120bのそれぞれの体積は、第2突出部130a、130bのそれぞれの体積より大きい。これにより、本発明の一実施例によるアンテナ装置は、磁束の出入りに関連する第1突出部120a、120bの体積をより大きく形成することにより、磁束の出入りの効率を増大させることができ、信頼性を向上させる。しかしながら、第1突出部120a、120bと、第2突出部130a、130bの体積の関係はこれに限定されない。第1突出部120a、120bと、第2突出部130a、130bは同じ体積を有してもよい。
【0081】
一方、二つの第2突出部130a、130bの実装面131a、131bの面積を十分に広く形成することにより、コア部材100が第1基板400(
図3a)に実装される場合に固着強度を向上させる。
【0082】
コイル部200aは、支持部110に巻線されて、コア部材100を出入りする磁束を形成する。
【0083】
より詳細には、二つの第1突出部120a、120bを通じて磁束が入射または出射するように、コイル部200aは上記支持部110に同一の方向に巻線される。
【0084】
即ち、NFCを用いる外部装置と本発明によるアンテナ装置を相対するように位置させると、両装置の間に磁路(magnetic path)が形成され、これにより、電磁誘導を通じてデータが送受信される。
【0085】
図1を参照すると、コイル部200aは、NFCを行うために13.56MHz帯域の信号を送受信することができるように、支持部110に巻線される。コイル部200aは、第1基板(400、
図3a参照)のNFCチップ(NFC Chip、図示せず)を含む回路部と電気的に連結される。
【0086】
即ち、コイル部200aは、二つの第1突出部120a、120bのそれぞれの端面121a、121bにおいて磁束の出入りによって形成される電磁誘導により、データを外部の電子機器と送受信することができるように、支持部110に巻線される。このとき、外部の電子機器は同一の周波数帯域の信号を送受信することができるアンテナを含む。
【0087】
より詳細には、コイル部200aは、複数の第2突出部130の実装面131a、131bに付着されるパッド部310、320(
図3a参照)を介してNFCチップを含む回路部と電気的に連結される。
【0088】
また、銅(Cu)または銀(Ag)などから形成され、ポリウレタン樹脂やポリエステル樹脂などからなる絶縁被覆を適用することでコートされた金属線の外周がコイル部200aとして使用される。さらに、コイル部200aは、単線に限定されず、連続線または2つ以上の線からなることもできる。
【0089】
コイル部200aは、
図1に示されているように、支持部110の周りを円形に覆うように巻線されるが、これに制限されず、支持部100の端面の形態(例えば、四角形)と同一に巻線されることもできる。
【0090】
また、コイル部200aの金属線は、円形の端面形状を有することに限定されず、多角形の端面形状を有することもできる。
【0091】
図2は
図1に示されたアンテナ装置を他の角度から示す斜視図である。
【0092】
図2を参照すると、複数の第2突出部130は、例えば、二つの第2突出部130a、130bを含み、二つの第2突出部130a、130bはそれぞれ第1基板400(
図4a参照)にコア部材100を実装するための実装面として提供される端面131a、131bを含む。
【0093】
コア部材100は、二つの第2突出部130a、130bのそれぞれに含まれる端面131a、131bに第1及び第2パッド部310、320(
図3a参照)が付着されて、第1基板400(
図3a参照)に実装される。一例として、二つの第2突出部130a、130bが配置される支持部110の他の面の側は第1基板400(
図3a参照)が位置する側であることができる。
【0094】
このとき、本発明の一実施例によるアンテナ装置は、支持部110の他の面の全部が基板に実装される実装面になるのではなく、第1基板400(
図3a参照)に実装されるための実装面131a、131bを有する複数の第2突出部130を別に含むことができる。
【0095】
これにより、支持部110は、第1及び第2パッド部310、320(
図3a参照)の高さと複数の第2突出部130の高さの和だけ第1基板400(
図3a参照)から離れる。その結果、コイル部200aが支持部110に巻線される場合、巻線のための十分な空間が確保され、より容易にコイル部200aが巻線される。
【0096】
また、コイル部200aの巻線のための十分な空間が確保され、第1基板400(
図3a参照)への直接の実装が達成されるため、従来の技術とは異なって、第1基板400(
図3a参照)への実装のための別の設備または構造物を必要としない。
【0097】
これについては、
図3a及び
図3bを参照して後述する。
【0098】
図3a及び
図3bは本発明の一実施例によるアンテナ装置が第1基板に実装された状態を示す図面である。
【0099】
図3a及び
図3bを参照すると、二つの第1突出部120a、120bは、それぞれ磁束が出入りする端面121a、121bを有することにより磁路を形成する。また、二つの第2突出部130a、130bは、実装面として提供される端面131a、131bを有することにより、第1及び第2パッド部310、320を介して第1基板400への表面実装技術(SMT、Surface Mount Technology)が可能になる。
【0100】
また、コア部材100は、一例として「H」形態に形成されることにより、磁束の共通経路を提供して渦電流(eddy current)の損失を最小化する。
【0101】
より詳細に説明すると、
図3a及び
図3bを参照するとき、本発明の一実施例によるアンテナ装置は、二つの第2突出部130a、130bの実装面131a、131b(
図2参照)に付着される第1及び第2パッド部310、320を介して第1基板400に実装される。
【0102】
第1基板400は、スマートフォン(smart phone)のような携帯用端末の内部に実装される基板であり、上記第1基板400にはNFCチップ(図示せず)を有する回路部が配置される。また、第1基板400には複数の能動素子や受動素子、集積回路(IC)などが含まれる。しかしながら、これは第1基板400に含まれる要素の単なる例示であり、第1基板400には、より多い、またはより少ない要素が含まれても良い。第1基板400の一例としては印刷回路基板(PCB)が提供されるが、これに限定されない。
【0103】
本発明の一実施例によるアンテナ装置は、第1基板400の一の面に実装される。
【0104】
上記第1及び第2パッド部310、320は、第1基板400への表面実装技術(SMT、Surface Mount Technology)が可能になるように互いに離れて位置することができる。
【0105】
このとき、本発明によるアンテナ装置は、第1及び第2パッド部310、320が第1基板400上に接触するように位置した状態で半田付けによって電気的に連結される。アンテナ装置が第1基板400に対し半田付けによって電気的に連結されることが説明されたが、そのような方法には限定されず、接着または溶接のような他の任意の連結方法が使用されうる。
【0106】
図4aは
図3aに示された第1基板に実装されたアンテナ装置に第1モールディング部が追加された状態を示す図面である。
【0107】
まず、
図4aを参照すると、第1基板400に実装されたアンテナ装置を有する電子部品は、二つの第1突出部120a、120bの間に配置される第1モールディング部410をさらに含む。
【0108】
第1モールディング部410は、二つの第1突出部120a、120bの端面が外部に露出されるように上記二つの第1突出部120a、120bの間に配置される。
【0109】
第1モールディング部410の一実施例としては、エポキシモールディングコンパウンド(EMC、Epoxy Molding Compound)が用いられる。しかしながら、モールディングコンパウンドはこれに限定されず、任意の他のモールディングコンパウンドが使用され得る。
【0110】
図4aには二つの第1突出部120a、120bの端面と上記第1モールディング部410が同一面を成すように示されているが、これに限定されない。
【0111】
図4bは
図3aに示された第1基板に実装されたアンテナ装置に第2モールディング部が追加された状態を示す図面である。
【0112】
図4bを参照すると、第2モールディング部420は、支持部110、二つの第1突出部120a、120b、及び二つの第2突出部130a、130bを覆うように形成される。
【0113】
特に、上記第2モールディング部420は、支持部110の長さ方向の両側面を覆うとともに、二つの第1突出部120a、120bの端面121a、121bを覆うように形成される。第2モールディング部420は、アンテナ装置を覆うように形成されることにより、外部から異物などの侵入を防ぐカバー(cover)の役割を担うことができる。
【0114】
さらに、本発明の一実施例によるアンテナ装置は、上記第1モールディング部410または上記第2モールディング部420が形成されてチップ形態の構造を有することにより、小型化される。
【0115】
図5は本発明の一実施例によるアンテナ装置における各構成の長さ及び高さを説明するための図面である。
【0116】
図5を参照すると、アンテナ装置のサイズは、8.0×1.3×4mmである。
【0117】
より詳細に説明すると、二つの第1突出部120a、120bのそれぞれの長さ方向の長さt1、t3は1.5mmであることができる。さらに、支持部110の長さ方向の長さt1+t2+t3は8mmであるため、支持部110のうち一部のt2の長さは5mmである。
【0118】
第1突出部120a、120bの高さt4は0.5mmであることができ、支持部110の高さt5も0.5mmであることができる。一方、第2突出部130a、130bの高さt6は0.2mmであり、第1及び第2パッド部310、320の高さt7は0.1mmであることができる。但し、複数の第1突出部120が磁束の出入りを形成することができ、また、複数の第2突出部130が第1基板400(
図3a参照)に実装されるための実装面を含む限り、上述の数値に限定されない。これと同様に、支持部110、及び第1及び第2パッド部310、320の場合も上述の数値に限定されない。
【0119】
これにより、従来のループ(loop)形態のNFCアンテナのサイズである40×30×0.3mmに比べて占める面積が画期的に減少することは評価され得る。したがって、本発明によるアンテナ装置は、チップ形態の構造を有することにより、小型化することができる。
【0120】
図6a及び
図6bは本発明の一実施例によるアンテナ装置においてコイル部が巻線される位置の他の実施例を示す図面である。
【0121】
図6aを参照すると、コイル部200bは、複数の第1突出部120に巻線される。
【0122】
より詳細には、複数の第1突出部120が二つの第1突出部120a、120bであるとき、コイル部200bは、二つの第1突出部120a、120bのそれぞれの周りに巻線される。このとき、二つの第1突出部120a、120bに巻線されるコイルの巻線方向は全部同一である。
【0123】
コイル部200bは、二つの第1突出部120a、120bのそれぞれに巻線されるコイルを互いに連結させる連結コイル210を含む。また、コイル部200bは、二つの第2突出部130a、130bの実装面131a、131bに付着される第1及び第2パッド部310、320(
図3a参照)と連結される。
【0124】
二つの第1突出部120a、120bのそれぞれに巻線されるコイル部200bのコイルの数は、13.56MHz帯域の信号を送受信することができるように、アンテナ装置の共振周波数に応じて決定される。一方、コイル部200bの材質または形状は、上述の支持部110に巻線されるコイル部200aと同一であるため説明を省略する。
【0125】
図6bを参照すると、アンテナ装置は、コイル部200a,200bが複数の第1突出部120及び支持部110のそれぞれに巻線される。
【0126】
このとき、支持部110に巻線されるコイル部200a及び複数の第1突出部120に巻線されるコイル部200bは、二つの第2突出部130a、130bの実装面131a、131bに付着される第1及び第2パッド部310、320(
図3a参照)とそれぞれ連結される。
【0127】
コイル部200a、200bの材質または形状は上述の通りであるため、これに関する説明を省略する。
【0128】
図7aから
図7cは
図1に示されたアンテナ装置の構成のうち複数の第1突出部の実施例を示した図面である。
【0129】
図7a及び
図7bを参照すると、アンテナ装置の二つの第1突出部120a、120bはそれぞれの端面121a、121bに支持部110の一の面に対する傾斜を有することができるが、それらの形状はこれに限定されず、他の形状を有してもよい。
【0130】
このとき、二つの端面121a、121bのそれぞれが有する傾斜面の角度は互いに同一でない。また、二つの端面121a、121bのそれぞれの傾斜面は外側に向いて互いに反対方向に形成され(
図7a参照)、または内側に向いて相対する方向に形成される(
図7b参照)。しかし、二つの端面121a、121bの向きはこれに限定されない。
【0131】
さらに、
図7cを参照すると、二つの第1突出部120a、120bの端面121a、121bのうち一つ121aに傾斜が形成されるが、これに限定されない。
【0132】
即ち、
図7aから
図7cを参照すると、二つの端面121a、121bが有する傾斜面の方向または傾斜角度が異なる。また、二つの端面121a、121bから出入りする磁束の方向及び上記磁束が成す磁路の形態が異なる。
【0133】
コア部材100の実施例は、図面に示された形態に制限されず、コイル部200aが十分にコア部材100に巻線されることができる程度の幅、高さまたはサイズに形成されることができる。
【0134】
例えば、コア部材100の構成のうち二つの第1突出部120a、120bの間の距離と二つの第2突出部130a、130bの間の距離が、図面に示されているように必ず同一である必要はなく、互いに異なる値を有するように構成されることもできる。
【0135】
また、二つの第1突出部120a、120bのそれぞれの体積が二つの第2突出部130a、130bのそれぞれの体積より大きくてもよい。これにより、アンテナ装置は、磁束の出入りと関連する第1突出部120a、120bの体積をより大きく形成することにより、磁束の出入りの効率を増大させ、信頼性を向上させる。
【0136】
一方、二つの第2突出部130a、130bの実装面131a、131bの面積を広く形成する。これにより、コア部材100が第1基板400(
図3a)に実装される場合に固着強度を向上させる。
【0137】
即ち、アンテナ装置において、コア部材100は、磁束が出入りする複数の第1突出部120の端面が外部に向かっており、第1基板400(
図3a参照)に実装されるための実装面を有する複数の第2突出部130を含む形態の構造を有するものであれば
図1から
図9に示されたものに限定されない。
【0138】
図8aは本発明の一実施例によるアンテナ装置において複数の第1突出部120にコイル部が巻線される場合の分解図である。
【0139】
図8aを参照すると、本発明の一実施例によるアンテナ装置は、コイル部200bが複数の第1突出部120に巻線される。
【0140】
より詳細には、複数の第1突出部120が二つの第1突出部120a、120bであるとき、コイル部200bは二つの第1突出部120a、120bのそれぞれの周りに巻線される。
【0141】
本発明の一実施例によるアンテナ装置は、キャビティを有する第2基板220をさらに含む。コイル部200bは、上記第2基板220のキャビティに位置することができる。
【0142】
A−A'線に沿った面を参照するとき、上記第2基板220のキャビティを覆うようにコイル部200bが形成され、上記キャビティに二つの第1突出部120a、120bが位置することにより、コイル部200bが位置する第2基板220とコア部材100が結合される。
【0143】
第2基板220のキャビティの形状及びサイズは、コア部材100の複数の第1突出部120の形状、個数及び高さに応じて決定される。例えば、複数の第1突出部120が二つの第1突出部120a、120bである場合、キャビティはこれに対応するように形成される。
【0144】
また、第2基板220は、コア部材100と結合されてチップ(chip)の形態になるように四角形の端面及び長方形の形態を有することができる。例えば、第2基板220の長さ方向及び幅方向の長さは、支持部110の長さ及び幅と同一であることができ、基板220の高さは二つの第1突出部120a、120bが十分にキャビティに位置することができるように形成されることができる。
【0145】
コイル部200bは、二つの第1突出部120a、120bに巻線されるコイルを互いに連結させる連結コイル210を含む。上記連結コイル210も第2基板220のキャビティに形成される。
【0146】
第2基板220なしで、コイルを二つの第1突出部120a、120bに巻線した後、二つの第1突出部120a、120bの間を連結コイル210を介して連結させた場合は、連結コイル210が折れたり緩んだりする可能性がある。
【0147】
これに対し、第2基板220のキャビティに連結コイル210を含むコイル部200bを位置させることにより、連結コイル210が折れたり緩んだりすることを防止する。
【0148】
図8bは
図8aとは異なる実施例によるアンテナ装置において複数の第1突出部にコイル部が巻線される場合を示す図面である。
【0149】
図8bを参照すると、
図8aとは異なり、二つの第1突出部120a、120bに直接に巻線されるコイル部200b自体が第2基板220のキャビティに位置する。
【0150】
即ち、第2基板220の内部にコイル部200bが形成される場合(
図8a)ではなく、コイル部200bが巻線された二つの第1突出部120a、120b自体が第2基板220の内部のキャビティに位置する。
【0151】
この場合、
図8aを参照して説明したものとは異なり、第2基板220のキャビティのサイズは、コイル部200bがキャビティの内部に位置するように、
図8aに示された第2基板220のキャビティのサイズより大きい。
【0152】
図9は本発明の一実施例によるアンテナ装置における磁束の方向を示す図面である。
【0153】
図9を参照すると、アンテナ装置は、磁束が出射する方向に対して磁束が入射する方向が成す角度が180°である磁路を形成する。
【0154】
より詳細に説明すると、二つの第1突出部120a、120bのうち第1突出部120aの端面121aから磁束が出射する場合であれば、第1突出部120bの端面121bに磁束が入射する。
【0155】
これと反対に、第1突出部120bの端面121bから磁束が出射する場合であれば、第1突出部120aの端面121aに磁束が入射する。
【0156】
これにより、NFCを用いる外部装置とアンテナ装置を相対するように配置することにより磁路が形成され、両方向通信を用いてデータが送受信される。
【0157】
図10a及び
図10bは本発明の他の実施例によるアンテナ装置の斜視図である。
【0158】
図10a及び
図10bを参照すると、本発明の他の実施例によるアンテナ装置は、コア部材500、及び上記コア部材500に巻線されるコイル部600aを含む。
【0159】
コア部材500は、第1コア部510a、第2コア部510b、及び第3コア部510cを含む。
【0160】
第1コア部510aは、磁束が出入りする第1端面511a、及び上記第1端面511aとは反対側の第1実装面512aを有する。第2コア部510bは、磁束が出入りする第2端面511b、及び上記第2端面511bとは反対側の第2実装面512bを有する。
【0161】
第1及び第2コア部510a、510bの第1及び第2端面511a、511bは、アンテナ装置が基板に実装されて小型化を図ることができるように、それぞれが多角形または円形の形状を有する。
【0162】
また、第1及び第2コア部510a、510bは、全体的に柱形状であることができるが、これに制限されない。
【0163】
第3コア部510cは、上記第1及び第2コア部510a、510bの間に配置される。より詳細には、第1及び第2コア部510a、510bは、第3コア部510cの長さ方向の両先端において第3コア部110と直交するように配置される。
【0164】
したがって、第1コア部510a及び第2コア部510bは、互いに第3コア部510cの長さ方向の両側面に配置される。
【0165】
コイル部は、第3コア部510cに巻線され(600a、
図10a)、及び/または第1及び第2コア部511a、511bのそれぞれに巻線される(600b、
図10b)。
【0166】
まず、
図10aを参照すると、コイル部600aは、第3コア部510cに巻線され、NFCを行うために、13.56MHz帯域の信号を送受信する。コイル部600aは、第1及び第2コア部510a、510bのそれぞれの端面511a、511bにおいて磁束の出入りによって形成される電磁誘導により、データを外部の電子機器と送受信する。
【0167】
このとき、外部の電子機器は、同一の周波数帯域信号を送受信することができるアンテナを含む。
【0168】
また、コイル部600aは、
図10aに示されているように、第3コア部510cの周りに円形に巻線されるが、これに制限されない。
【0169】
さらに、コイル部600aは、巻線されて第3コア部510cの端面と同一の形状を有する。例えば、第3コア部510cの端面が四角形の形状を有する場合には、コイル部600aは四角形の形状に巻線される。さらに、コイル部600aは第3コア部510cの周りに、傾斜を有するように巻線されてもよい(図示せず)。
【0170】
次に、
図10bを参照すると、本発明の一実施例によるアンテナ装置は、第1及び第2コア部510a、510bにそれぞれ巻線されたコイル部600bを有する。より詳細には、コイル部600bは、第1及び第2端面511a、511bに沿って巻線される。
【0171】
また、コイル部600bが第1及び第2コア部510a、510bのそれぞれに巻線される回数は、13.56MHzの帯域の信号を送受信することができるように、本発明によるアンテナ装置の共振周波数に応じて決定される。
【0172】
一方、
図10bに示されてはいないが、本発明の他の実施例によるアンテナ装置はキャビティを有する第2基板220(
図8a参照)をさらに含み、コイル部600bは上記第2基板220(
図8a参照)のキャビティに位置する。
【0173】
これにより、第2基板220(
図8a参照)のキャビティに連結コイル610を含むコイル部600bを位置させることにより、連結コイル610が折れたり緩んだりすることが防止される。
【0174】
また、本発明によるアンテナ装置は、コア部材500と第2基板220(
図8a参照)が互いに結合されてチップ形態の構造を有することにより、小型化することができる。
【0175】
このとき、コイル部600a、600bの材質または形態については上述の通りであるため省略する。
【0176】
図11は本発明の他の実施例によるアンテナ装置における第1及び第2仮想線を示す図面である。
【0177】
図11を参照すると、第1仮想線は第1及び第2端面511a、511bをつなぐ直線形態の線である。第2仮想線は第1及び第2実装面512a、512bをつなぐ直線形態の線である。
【0178】
このとき、第1仮想線から第3コア部510cまでの距離をaとし、第2仮想線から第3コア部510cまでの距離をbとすると、aはbより大きい。
【0179】
より詳細には、aがbより大きい値を有するように第1及び第2コア部510a、510bの間に第3コア部510cが配置されることにより、第1及び第2端面511a、511bを通じて出入りする磁束の強さが増大する。
【0180】
図12aから
図12dは本発明の他の実施例によるアンテナ装置及びこれを有する電子部品を示す図面である。
【0181】
図12aから
図12dを参照すると、コア部材500は、第1コア部510aに配置される第1延長形成部513a、及び第2コア部510bに配置される第2延長形成部513bをさらに含む。
【0182】
より詳細には、第1延長形成部513aは、第3コア部510cから第1コア部510aへの方向において上記第1コア部510aの表面に配置される。第2延長形成部513bは、第3コア部510cから第2コア部510bへの方向において上記第2コア部510bの表面に配置される。
【0183】
即ち、上記第1及び第2延長形成部513a、513bは、第3コア部510cを基準に互いに反対方向に配置される。また、コア部材500は、一実施例としてパイ(Π)を逆さまにした形態を有することができる。
【0184】
第1及び第2延長形成部513a、513bは、
図12aから
図12dに示されているものに限定されず、多様な形態の形状、端面及びサイズを有することができる。
【0185】
また、第1及び第2延長形成部513a、513bは、それぞれの形態が同一である必要はなく、第1及び第2実装面512a、512bからの距離が必ず同一である必要もない。
【0186】
即ち、第1及び第2延長形成部513a、513bは、目標とする磁束の方向を得ることができるように、第1及び第2コア部510a、510bに配置される。
【0187】
さらに、
図12aから12dでは、第1及び第2延長形成部513a、513bが第3コア部510cから分離した構造的要素であるが、代替的な実施形態では、第1及び第2延長形成部513a、513bは第3コア部510cの一体的な部分であってよい。
【0188】
一方、本発明によるアンテナ装置20は、第1及び第2パッド部520a、520bを介して第1基板700に実装されることにより、電子部品10を構成することができる。
【0189】
第1基板700は、スマートフォンのような携帯用端末の内部に実装される基板であり、上記基板には複数の能動素子や受動素子、集積回路(IC)などが実装される。しかしながら、基板上に実装される素子の種類はこれに限定されず、従って、基板はより多い、またはより少ない素子を有してよい。さらに、上記第1基板700の一実施例として刷回路基板(PCB)が提供されるが、これに限定されるものではなく、他の任意の適切な面が第1基板700として提供されうる。
【0190】
アンテナ装置20は、第1パッド部520aが配置される第1実装面を有する第1コア部510a、第2パッド部520bが配置される第2実装面を有する第2コア部510b及び第1コア部510aと第2コア部510bの間に配置される第3コア部510cを有するコア部材500、及び上記コア部材500に巻線されるコイル部600を含む。
【0191】
第1コア部510aは上記第1実装面とは反対側の第1端面511aをさらに含み、第2コア部510bは上記第2実装面とは反対側の第2端面511bを含む。
【0192】
上記コア部材500は、第1及び第2端面511a、511bを有し、第1及び第2端面511a、511bを通じて磁束が出入りする。
【0193】
第1及び第2パッド部520a、520bは、第1基板700の方向に向かって第1及び第2延長形成部513a、513bの一の面に延長されて形成される。
【0194】
これにより、第1基板700との固着強度が向上し、アンテナ装置20が第1基板700に実装される場合にアンテナ装置20がルースになるのを防止することができる。但し、
図12a及び
図12bでは第1及び第2延長形成部513a、513bが第1及び第2パッド部520a、520bの一部分の上部に配置されているが、これは単なる例示であり、第1及び第2延長形成部513a、513bは、第1及び第2パッド部520a、520bと大きさが異なることができる。
【0195】
上記第1及び第2パッド部520a、520bは、第1基板700への表面実装が可能になるように互いに離隔されて位置する。このとき、アンテナ装置20は、第1及び第2パッド部520a、520bが第1基板700上に配置されるような半田付けによって電気的に連結される。
【0196】
図12a及び
図12bを参照すると、コイル部600aは、第3コア部510cに巻線される。
【0197】
図12cを参照すると、コイル部600bは、第1及び第2コア部510a、510bに巻線される。また、
図12dを参照すると、コイル部600a、600bは、第1から第3コア部510a、510b、510cにそれぞれ巻線される。但し、
図12c及び
図12dでは、コイル部600bが巻線されて上側の端面511aから第3コア部510cまでわたっているが、これは単なる例であり、従って、コイル部600bは別の態様で巻線されてよい。同様に、
図12a、
図12b及び
図12dでは、コイル部600aが主に第3コア部510cの表面全体に巻線されているが、これは単なる例であり、従って、コイル部600aは第3コア部510cの周りに別の態様で巻線されてよい。
【0198】
上記コイル部600a、600bは、磁束の出入りによる電磁誘導によってデータを送受信する。より詳細には、コイル部600a、600bは、第1及び第2パッド部520a、520bを介して第1基板700に実装される回路部と電気的に接続される。
【0199】
より詳細には、第1基板700には、NFCチップ(図示せず)を含む回路部が配置される。このとき、上記コイル部600は、第1及び第2パッド部520a、520bを介して上記回路部と電気的に接続される。
【0200】
第1及び第2コア部510a、510bのそれぞれの端面511a、511bにおいて磁束の出入りによって形成される電磁誘導により、データを外部の電子機器と送受信する。このとき、外部の電子機器は、実施形態のアンテナ装置20と同一の周波数帯域信号を送受信することができるアンテナを含む。
【0201】
コイル部600a、600bが巻線される形態、巻線される回数、材質及び端面の形態については上述の通りであるため省略する。
【0202】
一方、
図12c及び
図12dに示されていないが、本開示の他の実施形態によるアンテナ装置はキャビティを有する第2基板220(
図8a及び8b参照)をさらに含み、コイル部600bは上記第2基板220(
図8a及び8b参照)のキャビティに位置する。
【0203】
本発明によるアンテナ装置20は、コア部材500と第2基板(220、
図8a参照)が互いに結合されてチップ形態の構造を有することにより、小型化することができる。
【0204】
図13a及び
図13bは本発明の一実施例によるアンテナ装置におけるコイル部200a、200b(
図1及び
図6a参照)の巻線位置による磁束の方向を示す図面である。この図では、磁束の分布を矢印で表している。
【0205】
図13a及び
図13bを参照すると、コイル部200a(
図1参照)が支持部110(
図1参照)に巻線される場合、コイル部200b(
図6a参照)が複数の第1突出部120に巻線される場合に比べて二つの第1突出部120a、120b(
図1参照)の周辺に形成される磁束の強さがさらに大きいことが確認できる。
【0206】
図14は本発明のさらに他の実施例による電子機器の分解斜視図である。
【0207】
図1、
図3a及び
図14を参照すると、本発明のさらに他の実施例による電子機器は、携帯用端末本体40、電子機器用カバー30、上記電子機器用カバー30の内側に配置されるアンテナ装置20、及び第1基板(400、
図3a参照)を含む。
【0208】
電子機器用カバー30は、電子機器の上部に配置される。例えば、上記電子機器用カバー30が電子機器の外部カバーである。本発明の実施例において、例えば、電子機器用カバー30を外部カバーとして説明しても、これに限定されない。
【0209】
一方、上記電子機器用カバー30の材質の一実施例は、プラスチック(plastic)であることができるが、これに限定されない。
【0210】
アンテナ装置20は、支持部110と、上記支持部110の一の面に配置される複数の第1突出部120と、上記一の面とは反対側の他の面に配置される複数の第2突出部130と、を有するコア部材100、及び上記コア部材100に巻線されるコイル部200aを含む。
【0211】
上記複数の第1突出部120は、磁束が出入りする複数の端面121a、121bを含み、磁束が出入りする場合であればその形態及び位置は限定されない。
【0212】
上記複数の第2突出部130は実装面として提供される複数の端面131a、131bを有し、上記アンテナ装置20は上記実装面として提供される端面131a、131bに配置される第1及び第2パッド部310、320を介して上記第1基板400に実装される。
【0213】
このとき、
図14に示されていないが、第1基板400に実装されるアンテナ装置20は、二つの第1突出部120a、120bの間に配置される第1モールディング部410(
図4a)をさらに含む。
【0214】
また、第1基板400に実装されるアンテナ装置20は、支持部110、二つの第1突出部120a、120b、及び二つの第2突出部130a、130bを覆うように形成される第2モールディング部420(
図4b)をさらに含む。
【0215】
上記第1モールディング部410または第2モールディング部420については、
図4a及び
図4bを参照して説明した通りであるため省略する。
【0216】
一方、上記第1基板400は上記アンテナ装置20が連結される回路部を含み、特に上記アンテナ装置20と電気的に接続されるNFCチップ(図示せず)を含む。
【0217】
したがって、アンテナ装置20は、第1基板400上に実装されて電子機器用カバー30の内側に配置される。さらに、上記アンテナ装置20は、例えば電子機器である携帯端末の内部カバーに形成されたグルーブ(groove)41内に配置される。代わりに、アンテナ装置20は、バッテリー(図示せず)に配置される。
【0218】
このようなアンテナ装置20の構成のうちコイル部200aは、第1及び第2パッド部310、320を介して携帯端末本体40の回路部と電気的に連結され、上記電子機器用カバー30と電磁気的カップリングを形成することができる位置であれば特に限定されない。
【0219】
但し、一例として、アンテナ装置20がNFCを行うアンテナとして適用される場合であれば、上記電子機器用カバー30の一部を通じて電磁気波が出入りする位置に配置される。
【0220】
以上、本発明の実施例について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されず、特許請求の範囲に記載された本発明の技術的思想から外れない範囲内で多様な修正及び変形が可能であるということは、当技術分野の通常の知識を有するものには明らかである。