(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0022】
明細書の全体において、ある部分が他の部分と“電気的に連結”されているとする時、これは“直接的に電気的に連結”されている場合だけでなく、その中間に他の素子を挟んで“電気的に連結”されている場合も含む。
【0023】
図1は、本発明の実施形態に係るアンテナアセンブリの分解斜視図である。
【0024】
図2は、本発明の実施形態に係るアンテナアセンブリの平面図である。
【0025】
図3は本発明の実施形態に係るアンテナアセンブリの断面図である。特に、
図3は
図1に図示されたアンテナアセンブリをAからA’に切った場合の断面図である。
【0026】
図1から
図3を参考すると、本発明の実施形態に係るアンテナアセンブリ1000は、磁性基板100、内側アンテナ200、接触部300、基板400、連結部500、外側アンテナ600、及び接着層700を含む。
【0027】
アンテナアセンブリ1000は、無線充電の対象であるバッテリーと無線通信モジュールを有する端末装置と電気的に連結できる。
【0028】
アンテナアセンブリ1000は端末装置のような電子機器に内蔵できる。端末装置は、セルラーフォン、PCS(Personal Communication Servie)フォン、GSM(登録商標)フォン、CDMA−2000フォン、WCDMA(登録商標)フォンのような通常的な移動電話機、PMP(Portable Multimedia Player)、PDA(Personal Digital Assistants)、スマートフォン、MBS(Mobile Broadcast System)フォンでありうるが、これに限定されるものではない。特に、アンテナアセンブリ1000は端末装置のバックカバー内に埋込できる。端末装置のバックカバーが端末装置と結合される場合に、アンテナアセンブリ1000の接触部300を通じてアンテナアセンブリ1000は端末装置と電気的に連結できる。
【0029】
アンテナアセンブリ1000が端末装置と結合される場合に、磁性基板100は端末装置の金属部分とアンテナアセンブリ1000の内のアンテナとの間に位置し、アンテナアセンブリ1000の内のアンテナに誘導される磁場が端末装置の金属部分により損失されることを防いで、磁束の経路を作ってくれる。特に、端末装置の金属部分は端末装置のバッテリーの金属ケースでありうる。磁性基板100は送信機から伝達を受ける磁場の方向を変更させることができる。磁性基板100は、送信機から伝達を受ける磁場の方向を変更させて外部に漏出される磁場の量を減少させることができる。これによって、遮蔽効果が生じる。磁性基板100は、送信機から伝達を受ける磁場の方向を側方に変更させて内側アンテナ200と外側アンテナ600に磁場がより集中的に伝達できるようにする。磁性基板100は、送信機から伝達を受ける磁場のうち、外部に漏出される磁場を吸収して熱で放出させることができる。外部に漏出される磁場の量が減少すれば、人体に有害な影響を及ぼす状況が防止できる。磁性基板100は、磁性体110及び支持体120を含むことができる。磁性体110は粒子形態を有することができ、その材質はセラミックでありうる。支持体120の材質は熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂を含むことができる。磁性基板100はシート(Sheet)形態に構成されることができ、フレキシブル(flexible)な性質を有することができる。
【0030】
基板400は、印刷回路基板(printed circuit board:PCB)、軟性回路基板(flexible printed circuit board:FPCB)でありうる。基板400は非磁性絶縁基板でありうる。特に、基板400の材質はポリイミド(polyimide:PI)フィルムでありうる。ポリイミドフィルムは、通常、零上400度以上の高温や零下269度の低温を耐えて、超耐熱性と超耐寒性を有しており、薄くて屈曲性に優れる。ポリイミドフィルムは耐化学性、耐摩耗性にも強くて劣悪な環境で安定した性能を維持することができる。
【0031】
内側アンテナ200は基板400の上に配置できる。後述するが、内側アンテナ200はアンテナパターンでありうる。この際、アンテナパターンの断面は一般的なコイルの形状である円形でなく、所定の角を有する多角形でありうる。特に、アンテナパターンの断面は四角形の形状であり、より詳しくは、台形の形状、より狭くは矩形形状でありうる。アンテナパターンは、ラミネーティング工程とエッチング工程により基板400の上に形成できる。内側アンテナ200は平面螺旋形の形状を有することができる。内側アンテナ200は無線充電のための無線充電アンテナでありうる。内側アンテナ200は平面螺旋形の外側に位置する外側端子(outer terminal)210、平面螺旋形の内側に位置する内側端子(inner terminal)220、及び平面螺旋形の内側コイル230を含むことができる。この際、コイルはコイルパターンでありうる。
【0032】
外側アンテナ600は基板400の上に配置できる。後述するが、外側アンテナ600はアンテナパターンでありうる。この際、アンテナパターンの断面は一般的なコイルの形状である円形でなく、所定の角を有する多角形でありうる。特に、アンテナパターンの断面は四角形の形状であり、より詳しくは、台形の形状、より狭くは矩形形状でありうる。アンテナパターンは、ラミネーティング工程とエッチング工程により基板400の上に形成できる。外側アンテナ600は、平面螺旋形の形状を有することができる。外側アンテナ600は、無線通信のための無線通信アンテナでありうる。特に、外側アンテナ600は、近距離通信(near field communication:NFC)アンテナでありうる。外側アンテナ600は、平面螺旋形の内側に位置する内側端子(inner terminal)610、平面螺旋形の外側に位置する外側端子(outer terminal)620、及び平面螺旋形の外側コイル630を含むことができる。この際、コイルはコイルパターンでありうる。
【0033】
内側アンテナ200が形成されたレイヤは外側アンテナ600が形成されたレイヤと同一でありうる。内側アンテナ200のコイルパターンの線幅は外側アンテナ600のコイルパターンの線幅より大きいことがある。内側アンテナ200のコイルパターンの線間間隔は外側アンテナ600のコイルパターンの線間間隔より大きいことがある。
【0034】
磁性基板100の厚さは0.3から0.6mmであり、内側アンテナ200と外側アンテナ600の厚さは0.8から1.4mmでありうる。特に、磁性基板100の厚さは0.43mmであり、内側アンテナ200と外側アンテナ600の厚さは0.1mmであり、これを合せた厚さは0.53mmでありうる。しかしながら、この数値は例示に過ぎない。
【0035】
接着層700は磁性基板100の一面と基板400の一面を接着する。この際、接着層700と当接する基板400の一面は基板400の2面のうち、内側アンテナ200と外側アンテナ600が形成された面でありうる。
【0036】
接触部300は端末装置と電気的に接触し、複数の連結端子310、複数の連結導線320、基板330、及び複数の接触端子340を含む。複数の連結端子310は、第1連結端子311、第2連結端子312、第3連結端子313、及び第4連結端子314を含む。複数の連結導線320は、第1連結導線321、第2連結導線322、第3連結導線323、及び第4連結導線324を含む。複数の接触端子340は、第1接触端子341、第2接触端子342、第3接触端子343、及び第4接触端子344を含む。
【0037】
複数の連結端子310は、内側アンテナ200の外側に配置できる。また、複数の連結端子310は外側アンテナ600の外側に配置できる。
【0038】
複数の連結導線320は、内側アンテナ200の外側に配置できる。また、複数の連結導線320は外側アンテナ600の外側に配置できる。
【0039】
複数の接触端子340は、内側アンテナ200の外側に配置できる。また、複数の接触端子340は外側アンテナ600の外側に配置できる。
【0040】
複数の連結端子310は、内側アンテナ200の外側端子210、内側アンテナ200の内側端子220、外側アンテナ600の内側端子610、外側アンテナ600の外側端子620に各々対応することができる。複数の連結導線320は、複数の連結端子310に各々対応する。複数の接触端子340は、複数の連結導線320に各々対応する。複数の接触端子340は、対応する連結導線320を通じて対応する連結端子310と電気的に連結される。
【0041】
具体的に、第1接触端子341は第1連結導線321を通じて対応する第1連結端子311と電気的に連結される。第2接触端子342は、第2連結導線322を通じて対応する第2連結端子312と電気的に連結される。第3接触端子343は、第3連結導線323を通じて対応する第3連結端子313と電気的に連結される。第4接触端子344は、第4連結導線324を通じて対応する第4連結端子314と電気的に連結される。
【0042】
複数の連結端子310、複数の連結導線320、及び複数の接触端子340は、導線パターンでありうる。導線パターンは、ラミネーティング工程とエッチング工程により基板330の上に形成できる。特に、複数の連結端子310、複数の連結導線320、及び複数の接触端子340は、同一レイヤに形成できる。
【0043】
基板330は、印刷回路基板、軟性回路基板でありうる。また、基板330は非磁性絶縁基板でありうる。特に、基板330の材質はポリイミドフィルムでありうる。
【0044】
後述するが、一実施形態において、基板330は基板400とは分離された別途の基板でありうる。
【0045】
更に他の実施形態において、基板330と基板400とは一体形成できる。この場合、複数の連結端子310、複数の連結導線320、複数の接触端子340、内側アンテナ200、及び外側アンテナ600は、同一レイヤに形成できる。
【0046】
内側アンテナ200が無線充電アンテナであり、外側アンテナ600が無線通信アンテナである場合に、端末装置のバックカバーが端末装置と結合されれば、内側アンテナ200に電気的に連結された複数の接触端子340を通じて内側アンテナ200は端末装置のバッテリーと電気的に連結され、外側アンテナ600に電気的に連結された複数の接触端子340を通じて外側アンテナ600は端末装置の無線通信モジュールと電気的に連結できる。具体的に、内側アンテナ200に電気的に連結された第1接触端子341と第2接触端子342を通じて内側アンテナ200は端末装置のバッテリーと電気的に連結され、外側アンテナ600に電気的に連結された接触端子343と接触端子344を通じて外側アンテナ600は端末装置の無線通信モジュールと電気的に連結できる。
【0047】
連結部500は、内側アンテナ200を接触部300に電気的に連結させる。また、連結部500は外側アンテナ600を接触部300に電気的に連結させる。具体的に、連結部500は、第1サブ連結部501、第2サブ連結部502、第3サブ連結部503、及び第4サブ連結部504を含む。第1サブ連結部501は、内側アンテナ200の外側端子210を第1連結端子311に電気的に連結させる。第2サブ連結部502は、内側アンテナ200の内側端子220を第2連結端子312に電気的に連結させる。第3サブ連結部503は、外側アンテナ600の内側端子610を第3連結端子313に電気的に連結させる。第4サブ連結部504は、外側アンテナ600の外側端子620を第4連結端子314に電気的に連結させる。連結部500の多様な実施形態については後述する。
【0048】
図4は、本発明の実施形態に係るアンテナアセンブリの平面図である。
【0049】
図5は、本発明の実施形態に係るアンテナアセンブリの断面図である。特に、
図5は
図4に図示されたアンテナアセンブリをAからA’に切った場合の断面図である。
【0050】
特に、
図4及び
図5の実施形態は、
図1から
図3のアンテナアセンブリにおける連結部500を具体化したものである。
【0051】
図4及び
図5を参考すると、基板330と基板400とは一体形成される。
【0052】
一実施形態において、第1サブ連結部501、第2サブ連結部502、第3サブ連結部503、及び第4サブ連結部504は、伝導性ブリッジ520である。
【0053】
更に他の実施形態において、第1サブ連結部501、第2サブ連結部502、及び第3サブ連結部503は伝導性ブリッジ520であり、第4サブ連結部504は基板330の上に形成された導線パターンでありうる。これは、外側アンテナ600の外側端子620及び第4連結端子314の間には導線パターンの形成を遮る更に他の導線パターンが存在しないことがあるためである。以下、第4サブ連結部504は、基板330の上に形成された導線パターンであることを仮定する。
【0054】
連結部500は絶縁層531をさらに含む。絶縁層531は、伝導性ブリッジ520がアンテナパターンと電気的に連結されないようにする範囲内でアンテナパターンの一部と基板400の一部を覆っている。一実施形態において、絶縁層531は塗布後、乾燥された絶縁インキでありうる。即ち、絶縁層531は絶縁インキの塗布後、乾燥により形成できる。更に他の実施形態において、絶縁層531は絶縁シートでありうる。即ち、絶縁層531は絶縁シートを有し、ラミネーティング工程により形成できる。
【0055】
伝導性ブリッジ520は、絶縁層531の上部に形成される。
【0056】
伝導性ブリッジ520は、導電性ペーストにより形成される第1サブブリッジ521とメッキにより形成される第2サブブリッジ522を含むことができる。第1サブブリッジ521の材質は揮発された導電性ペーストでありうる。ここで、導電性ペーストは銀ペースト(silver paste)でありうる。下部ブリッジの形成には銅メッキが利用できる。
【0057】
第1サブブリッジ521は絶縁層531の上部に形成され、第2サブブリッジ522は第1サブブリッジ521の上部に形成できる。
【0058】
図6は本発明の更に他の実施形態に係るアンテナアセンブリの平面図であり、
図7は本発明の更に他の実施形態に係るアンテナアセンブリの底面図であり、
図8は本発明の更に他の実施形態に係るアンテナアセンブリの断面図である。特に、
図8は
図7に図示されたアンテナアセンブリをAからA’に切った場合の断面図である。
【0059】
図6で点線は
図6が示す面の反対面の導電パターンを示し、
図7で点線は
図7が示す面の反対面の一部の導電パターンを示す。
【0060】
特に、
図6から
図8の実施形態は、
図1から
図3のアンテナアセンブリにおける連結部500を具体化したものである。
【0061】
図6から
図8を参考すると、基板330と基板400とは一体形成される。
【0062】
一実施形態において、第1サブ連結部501、第2サブ連結部502、第3サブ連結部503、及び第4サブ連結部504は、伝導性ブリッジ520である。
【0063】
更に他の実施形態において、第1サブ連結部501、第2サブ連結部502、及び第3サブ連結部503は伝導性ブリッジ520であり、第4サブ連結部504は基板330の上部に形成された導線パターンでありうる。これは、外側アンテナ600の外側端子620及び第4連結端子314の間には導線パターンの形成を遮る更に他の導線パターンが存在しないことがあるためである。以下、第4サブ連結部504は基板330の上に形成された導線パターンであることを仮定する。
【0064】
伝導性ブリッジ520は基板400の下部に形成される。この場合、基板400が絶縁性であるので、別途の絶縁層を形成する必要がないという長所がある。
【0065】
代りに、基板400で内側アンテナ200の外側端子210の下部に形成されたビアホール533から提供される伝導性ビアを通じて内側アンテナ200の外側端子210は第1サブ連結部501の伝導性ブリッジ520の一端と電気的に連結される。
【0066】
また、基板400で第1連結端子311の下部に形成されたビアホール533から提供される伝導性ビアを通じて第1連結端子311は第1サブ連結部501の伝導性ブリッジ520の他端と電気的に連結される。
【0067】
基板400で内側アンテナ200の内側端子220の下部に形成されたビアホール533から提供される伝導性ビアを通じて内側アンテナ200の内側端子220は第2サブ連結部502の伝導性ブリッジ520の一端と電気的に連結される。
【0068】
基板400で第2連結端子312の下部に形成されたビアホール533から提供される伝導性ビアを通じて第2連結端子312は第2サブ連結部502の伝導性ブリッジ520の他端と電気的に連結される。
【0069】
基板400で外側アンテナ600の外側端子620の下部に形成されたビアホール533から提供される伝導性ビアを通じて外側アンテナ600の内側端子610は第3サブ連結部503の伝導性ブリッジ520の一端と電気的に連結される。
【0070】
基板400で第3連結端子313の下部に形成されたビアホール533から提供される伝導性ビアを通じて第3連結端子313は第4サブ連結部504の伝導性ブリッジ520の他端と電気的に連結される。
【0071】
基板400で外側アンテナ600の外側端子620の下部に形成されたビアホール533から提供される伝導性ビアを通じて外側アンテナ600の外側端子620は第4サブ連結部504の伝導性ブリッジ520の一端と電気的に連結される。
【0072】
基板400で第4連結端子314の下部に形成されたビアホール533から提供される伝導性ビアを通じて第4連結端子314は第1サブ連結部501の伝導性ブリッジ520の他端と電気的に連結される。
【0073】
伝導性ブリッジ520は銀ペースト(silver paste)により形成される第1サブブリッジ521及びメッキにより形成される第2サブブリッジ522を含むことができる。特に、下部ブリッジの形成には銅メッキが利用できる。
【0074】
第1サブブリッジ521は基板400の下部に形成され、第2サブブリッジ522は第1サブブリッジ521の下部に形成できる。
【0075】
図9は本発明の更に他の実施形態に係るアンテナアセンブリの平面図であり、
図10は本発明の更に他の実施形態に係るアンテナアセンブリの底面図であり、
図11は本発明の更に他の実施形態に係るアンテナアセンブリの断面図である。特に、
図11は
図10に図示されたアンテナアセンブリをAからA’に切った場合の断面図である。
【0076】
図9で点線は
図9が示す面の反対面の導電パターンを示し、
図10で点線は
図10が示す面の反対面の一部の導電パターンを示す。
【0077】
特に、
図9から
図11の実施形態は
図1から
図3のアンテナアセンブリにおける連結部500を具体化したものである。
【0078】
図9から
図11を参考すると、基板330と基板400とは一体形成される。
【0079】
基板400は、第1切取線411、第1折畳線(folding line)421、第1切取部431、第2切取線412、第2折畳線422、第2切取部432、第3切取線413、第3折畳線423、及び第3切取部433を含む。
【0080】
第1サブ連結部501は、第1拡張パターン541及び第1サブ基板551を含む。第1拡張パターン541は、内側アンテナ200の外側端子210で拡張される拡張パターンである。
【0081】
第1サブ基板551と基板400とは第1折畳線421で一体形成される。
【0082】
第1切取線411は開いた図形(open figure)を形成し、第1切取線411及び第1折畳線421の結合は閉じた図形(closed figure)を形成する。
【0083】
第1切取線411及び第1折畳線421の結合が形成する閉じた図形のサイズ及び形態は第1切取部431のサイズ及び形態に対応し、第1切取部431のサイズ及び形態は第1サブ基板551のサイズ及び形態に対応する。
【0084】
第1折畳線421は、第1切取線411により切り取られて形成される第1サブ基板551を折り畳むための線である。
【0085】
第1サブ基板551は、第1拡張パターン541を収容することができるサイズと形態を有する。
【0086】
第1切取部431は、第1切取線411に従う基板400の切取と第1折畳線421に従う第1サブ基板551の折畳(folding)により形成される。
【0087】
第2サブ連結部502は、第2拡張パターン542及び第2サブ基板552を含む。第2拡張パターン542は、内側アンテナ200の内側端子220で拡張される拡張パターンである。
【0088】
第2サブ基板552と基板400とは、第2折畳線422で一体形成される。
【0089】
第2切取線412は開いた図形(open figure)を形成し、第2切取線412及び第2折畳線422の結合は閉じた図形(closed figure)を形成する。
【0090】
第2切取線412及び第2折畳線422の結合が形成する閉じた図形のサイズ及び形態は第2切取部432のサイズ及び形態に対応し、第2切取部432のサイズ及び形態は第2サブ基板552のサイズ及び形態に対応する。
【0091】
第2折畳線422は第2切取線412により切り取られて形成される第2サブ基板552を折り畳むための線である。
【0092】
第2サブ基板552は、第2拡張パターン542を収容することができるサイズと形態を有する。
【0093】
第2切取部432は、第2切取線412に従う基板400の切取と第2折畳線422に従う第2サブ基板552の折畳(folding)により形成される。
【0094】
第3サブ連結部503は、第3拡張パターン543及び第3サブ基板553を含む。第3拡張パターン543は、外側アンテナ600の内側端子610で拡張される拡張パターンである。
【0095】
第3サブ基板553と基板400とは第3折畳線423で一体形成される。
【0096】
第3切取線413は開いた図形(open figure)を形成し、第3切取線413及び第3折畳線423の結合は閉じた図形(closed figure)を形成する。
【0097】
第3切取線413及び第3折畳線423の結合が形成する閉じた図形のサイズ及び形態は第3切取部433のサイズ及び形態に対応し、第3切取部433のサイズ及び形態は第3サブ基板553のサイズ及び形態に対応する。
【0098】
第3折畳線423は、第3切取線413により切り取られて形成される第3サブ基板553を折り畳むための線である。
【0099】
第3サブ基板553は、第3拡張パターン543を収容することができるサイズと形態を有する。
【0100】
第3切取部433は、第3切取線413に従う基板400の切取と第3折畳線423に従う第3サブ基板553の折畳(folding)により形成される。
【0101】
一実施形態において、第4サブ連結部504は基板330の上部に形成された導線パターンでありうる。この場合、第4サブ連結部504に該当する導線パターンの周りには切取線と折畳線が備えられず、代りに第4サブ連結部504に該当する導線パターンは第4接触端子344に電気的に連結される。
【0102】
更に他の実施形態において、基板400は第4切取線(図示せず)、第4折畳線(図示せず)、及び第4切取部(図示せず)を含むことができる。
【0103】
第4サブ連結部504は、第4拡張パターン(図示せず)及び第4サブ基板(図示せず)を含むことができる。第4拡張パターンは、外側アンテナ600の内側端子610で拡張される拡張パターンである。
【0104】
第4サブ基板と基板400とは第4折畳線で一体形成される。
【0105】
第4切取線は開いた図形(open figure)を形成し、第4切取線及び第4折畳線の結合は閉じた図形(closed figure)を形成する。
【0106】
第4折畳線は、第4切取線により切り取られて形成される第4サブ基板を折り畳むための線である。
【0107】
第4切取線及び第4折畳線の結合が形成する閉じた図形のサイズ及び形態は第4切取部のサイズ及び形態に対応し、第4切取部のサイズ及び形態は第4サブ基板のサイズ及び形態に対応する。
【0108】
第4サブ基板は、第4拡張パターン(図示せず)を収容することができるサイズと形態を有する。
【0109】
第4切取部は、第4切取線に従う基板400の切取と第4折畳線に従う第4サブ基板の折畳(folding)により形成される。
【0110】
図9から
図11を参考すると、第1折畳線421に従う第1サブ基板551が折畳されれば、基板400の下部に第1サブ基板551が形成される。そして、第1サブ基板551の下部に第1拡張パターン541が設けられる。第1連結端子311と第1拡張パターン541の端子は基板400の内で第1連結端子311の下部に形成されるビアホール533と第1サブ基板551の内で第1拡張パターン541の端子の上部に形成されるビアホール533により電気的に連結できる。特に、第1連結端子311と第1拡張パターン541の端子はビアホール533から提供される伝導性ビアの熱圧着、その伝導性ビアの周辺に提供される伝導性物質により電気的に連結できる。ここで、伝導性物質は、導電性ペースト、ソルダでありうる。
【0111】
また、第2折畳線422に従う第2サブ基板552が折畳されれば、基板400の下部に第2サブ基板552が形成される。そして、第2サブ基板552の下部に第2拡張パターン542が設けられる。第2連結端子312と第2拡張パターン542の端子は基板400の内で第2連結端子312の下部に形成されるビアホール533と第2サブ基板552の内で第2拡張パターン542の端子の上部に形成されるビアホール533により電気的に連結できる。特に、第2連結端子312と第2拡張パターン542の端子はビアホール533から提供される伝導性ビアの熱圧着、その伝導性ビアの周辺に提供される伝導性物質により電気的に連結できる。ここで、伝導性物質は、導電性ペースト、ソルダでありうる。
【0112】
また、第3折畳線423に従う第3サブ基板553が折畳されれば、基板400の下部に第3サブ基板553が形成される。そして、第3サブ基板553の下部に第3拡張パターン543が設けられる。第3連結端子313と第3拡張パターン543の端子は基板400の内で第3連結端子313の下部に形成されるビアホール533と第3サブ基板553の内で第3拡張パターン543の端子の上部に形成されるビアホール533により電気的に連結できる。特に、第3連結端子313と第3拡張パターン543の端子はビアホール533から提供される伝導性ビアの熱圧着、その伝導性ビアの周辺に提供される伝導性物質により電気的に連結できる。ここで、伝導性物質は、導電性ペースト、ソルダでありうる。
【0113】
図12は本発明の更に他の実施形態に係るアンテナアセンブリ1000の斜視図であり、
図13は本発明の更に他の実施形態に係るアンテナアセンブリ1000の平面図であり、
図14は
図13の接触部300に図示された点線に沿ってAからA’に切った場合、アンテナアセンブリ1000の断面図である。
【0114】
図12から
図14を参考すると、アンテナアセンブリ1000は、磁性基板100、内側アンテナ200、及び接触部300を含むことができる。接触部300は、第1接触端子341、第2接触端子342、第1連結導線321、第2連結導線322、及び基板330を含むことができる。
図13及び
図14では、第1接触端子341、第2接触端子342、第1連結導線321、第2連結導線322、及び基板330の図示は省略された。
【0115】
アンテナアセンブリ1000は、送信側から無線で電力を受信することができる。一実施形態において、アンテナアセンブリ1000は電磁気誘導を用いて無線で電力を受信することができる。一実施形態において、アンテナアセンブリ1000は共振を用いて無線で電力を受信することができる。
【0116】
また、
図12を説明すると、内側アンテナ200は、外側端子210、内側端子220、及び内側コイル230を含むことができる。内側コイル230は、導電層または導電パターンを形成することができる。
【0117】
外側端子210は内側コイル230の一端に、内側端子220は内側コイル230の他端に位置する。
【0118】
外側端子210及び内側端子220は、接触部300との電気的な連結に必要とする端子である。
【0119】
内側コイル230は、1つの導線が複数回巻き取られたコイルパターンを形成することができる。一実施形態において、コイルパターンは平面螺旋構造であるが、これに限定される必要はなく、多様なパターンを形成することができる。
【0120】
内側アンテナ200は磁性基板100の上面に直接配置できる。一実施形態において、内側アンテナ200と磁性基板100との間には接着層(図示せず)がさらに配置できる。
【0121】
内側アンテナ200は導電体を含むことができる。導電体には金属または合金が利用できる。一実施形態において、金属は銀または銅が使用できるが、これに限定されるものではない。
【0122】
内側アンテナ200は送信側から無線で受信した電力を接触部300に伝達することができる。内側アンテナ200は送信側から電磁気誘導または共振を用いて電力を受信することができる。
【0123】
接触部300の第1連結端子311は内側アンテナ200の外側端子210と電気的に連結されることができ、接触部300の第2連結端子312は内側アンテナ200の内側端子220と電気的に連結できる。
【0124】
基板330は配線層を含むことができ、配線層は後述する受信回路などが配置できる。
【0125】
接触部300は、受信回路(図示せず)と内側アンテナ200との間を連結して内側アンテナ200から伝達を受けた電力を受信回路(図示せず)を通じて負荷(図示せず)に伝達することができる。受信回路は、交流電力を直流電力に変換する整流回路及び変換された直流電力からリップル成分を除去して負荷に伝達する平滑回路を含むことができる。
【0126】
図13及び
図14は、内側アンテナ200と接触部300とが連結された状態の場合、本発明の更に他の実施形態に係るアンテナアセンブリ1000の詳細な構成を説明するための図である。
【0127】
図13は、本発明の更に他の実施形態に係るアンテナアセンブリ1000の平面図である。
【0128】
図13は、内側アンテナ200と接触部300とが互いに接続されている状態を示している。
【0129】
一実施形態において、内側アンテナ200と接触部300との間の電気的な連結はソルダによりなされることができる。具体的に、第1サブ連結部501はソルダ10に該当し、第2サブ連結部502はソルダ20に該当することができる。即ち、内側アンテナ200の外側端子210と接触部300の第1連結端子311とは第1ソルダ10により電気的に連結されることができ、内側アンテナ200の内側端子220と接触部300の第2連結端子312とは第2ソルダ20により電気的に連結できる。具体的に、内側アンテナ200の外側端子210は第1ソルダ10のビアホールを通じて接触部300の第1連結端子311と電気的に連結されることができ、内側アンテナ200の内側端子220は第2ソルダ20のビアホールを通じて接触部300の第2連結端子312と電気的に連結できる。
【0130】
図13で、接触部300に図示された点線に沿ってAからA’に切った断面に対する説明は
図14で説明する。
【0131】
図14は、
図13の接触部300に図示された点線に沿ってAからA’に切った場合、アンテナアセンブリ1000の断面図である。
【0132】
図14を参考すると、磁性基板100上面には内側アンテナ200の構成要素である外側端子210、内側端子220、及び内側コイル230が配置されている。
【0133】
本発明の更に他の実施形態に係るアンテナアセンブリ1000は、磁性基板100の上面に内側アンテナ200が直接配置されているので、既存のFPCBの上にコイルパターンを形成した場合とは異なり、全体的な厚さを格段に減少させることができる。
【0134】
前述したように、磁性基板100の厚さは0.3から0.6mmであり、内側アンテナ200の厚さは0.8から1.4mmでありうる。特に、磁性基板100の厚さは0.43mmであり、内側アンテナ200の厚さは0.1mmであり、これを合せた厚さは0.53mmでありうる。しかしながら、この数値は例示に過ぎない。
【0135】
即ち、内側アンテナ200を導電体、導電パターン、薄膜のような形態に構成することによって、アンテナアセンブリ1000の厚さを減少させることができる。これは、この頃携帯用端末機のようにスリム化を要求している電子機器に適用すれば、携帯用端末機の全厚さを減少させ、かつ送信側からの電力の受信に有用な効果をもたらすことができる。
【0136】
内側アンテナ200の上側には接触部300が直接配置されている。内側アンテナ200の上側に接触部300が直接配置されることによって、内側アンテナ200と接触部300とが容易に接続できる。
【0137】
内側アンテナ200の外側端子210は、ソルダ10により接触部300の第1連結端子311と接続される。
【0138】
内側アンテナ200の内側端子220は、ソルダ20により接触部300の第2連結端子312と接続される。
【0139】
内側コイル230の幅(W)と厚さ(T)は、所定の値を有するように設計できる。内側コイル230と内側コイル230との間の間隔も所定の距離値を有するように設計できる。
【0140】
図15から
図19は、本発明の一実施形態に係るアンテナアセンブリ1000の製造方法を説明するための図である。
【0141】
アンテナアセンブリ1000の構成は、
図12から
図14で説明したものと本質的に結合できる。
【0142】
まず、
図15を参考すると、磁性基板100が形成される。
【0143】
次に、
図16を参考すると、磁性基板100の上面に直接導電体201を積層させる。一実施形態においては、磁性基板100の上面に接着層が積層された後、導電体201が積層されることもできる。
【0144】
一実施形態において、磁性基板100の上面に導電体201を積層させる方法は導電体201を所定の温度で加熱し、その後、所定の圧力を加えるラミネーティング(laminating)工程が使用できる。ラミネーティング(laminating)工程とは、熱と圧力を用いて互いに異なる種類の金属箔、紙などを接着させる工程を意味する。
【0145】
次に、
図17を参考すると、導電体201の上面にマスク50が積層される。マスク50は、内側アンテナ200の外側端子210、内側端子220、内側コイル230が形成される位置の上面のみに積層できる。
【0146】
次に、
図18を参考すると、
図17の状態でエッチング液に浸すと、マスク50が位置しない溝部分がエッチングされる。すると、導電体201は一定な導電パターンを形成するようになる。
【0147】
その後、マスク50を除去すれば、アンテナアセンブリ1000の内側アンテナ200が形成される。
【0148】
次に、
図19を参考すると、内側アンテナ200と接触部300とが接続されるようにソルダリング作業を経る。
【0149】
即ち、内側アンテナ200の外側端子210と接触部300の第3連結端子310とをソルダ10により接続させ、内側アンテナ200の第2連結端子200と接触部300の第4連結端子320とをソルダ20により接続させる。
【0150】
前記のように磁性基板100の上面に直接内側アンテナ200を配置させることによって、アンテナアセンブリ1000の全厚さを格段に減少させることができ、ラミネーティングとエッチング過程のみを通じてアンテナアセンブリ1000を製造することができるので、工程が単純化される効果がある。
【0151】
図20は、
図13の接触部300に図示された点線に沿ってAからA’に切った場合、本発明の更に他の実施形態に係るアンテナアセンブリ1000の断面図である。
【0152】
図20を参考すると、アンテナアセンブリ1000は、磁性基板100、内側アンテナ200、接触部300、及び接着層700を含むことができる。
【0153】
磁性基板100、内側アンテナ200、及び接触部300は、
図12で説明したものと同一である。
【0154】
接着層700は、磁性基板100と内側アンテナ200との間に配置されて磁性基板100と内側アンテナ200とを接着させる。
【0155】
図21は、本発明の更に他の実施形態に係るアンテナアセンブリ1000の平面図である。
【0156】
図21を参考すると、アンテナアセンブリ1000は、磁性基板100、内側アンテナ200、接触部300、及び外側アンテナ600を含むことができる。接触部300は、第1連結端子311、第2連結端子312、第3連結端子313、第4連結端子314、第1連結導線321、第2連結導線322、第3連結導線323、第4連結導線324、第1接触端子341、第2接触端子342、第3接触端子343、及び第4接触端子344を含むことができるが、その図示は省略された。
【0157】
磁性基板100、内側アンテナ200、及び接触部300についての説明は、
図12から
図14で説明したものと同一である。
【0158】
外側アンテナ600は、内側端子610、外側端子620、及び外側コイル630を含む。
【0159】
外側アンテナ600の内側端子610及び外側端子620は、接触部300に接続される。
【0160】
外側アンテナ600は、近距離無線通信可能なリーダー機と通信を遂行することができる。外側アンテナ600は、前記リーダ機と情報を送受信するアンテナの役割を遂行する。
【0161】
一実施形態において、外側アンテナ600は内側アンテナ200の外郭に配置できる。一実施形態において、内側アンテナ200が磁性基板100の中央に配置された場合、外側アンテナ600は内側アンテナ200を覆いかぶせるように磁性基板100の外郭に沿って配置できる。外側アンテナ600は、1つの導線が複数回巻き取られた四角形の構造を有することができるが、これに限定されるものではない。
【0162】
外側アンテナ600は、内側アンテナ200のように、導電パターン及び導電層を形成することができる。
【0163】
外側アンテナ600で使われる近距離通信規格は多様な技術が使用できるが、NFC(Near Field Communication)を用いることが好ましい。NFC(Near Field Communication)は13.56MHzの帯域を有し、近い距離の無線通信を行うための技術である。
【0164】
外側アンテナ600は、磁性基板100の上面に直接配置できる。
【0165】
外側アンテナ600が磁性基板100に配置される方法は、前記
図15で説明した製造方法と同一でありうる。
【0166】
次に、
図22から
図24で本発明の更に他の実施形態に係るアンテナアセンブリ1000の詳細な構成を説明する。
【0167】
図22は、本発明の更に他の実施形態に係るアンテナアセンブリ1000の斜視図である。
【0168】
図22を参考すると、アンテナアセンブリ1000は、磁性基板100、内側アンテナ200、及び接触部300を含む。接触部300は、第1接触端子341、第2接触端子342、第1連結導線321、第2連結導線322、及び基板330を含むことができる。
図23及び
図24では、第1接触端子341、第2接触端子342、第1連結導線321、第2連結導線322、及び基板330の図示は省略された。
【0169】
内側アンテナ200及び接触部300についての説明は
図12で説明したものと同一である。但し、磁性基板100の場合、一部の構造が異なるので、これを中心に説明する。
【0170】
図22を参考すると、磁性基板100は、接触部300の構造と同一な構造を有する収容領域130を形成している。即ち、
図12の場合、磁性基板100の上面に内側アンテナ200が配置され、内側アンテナ200の上に接触部300が連結される構造であるが、
図22の場合、磁性基板100自体に接触部300の構造と同一な構造に該当する部分だけ収容領域130が形成されて、内側アンテナ200の下側に接触部300が配置できる。
【0171】
図23は、本発明の更に他の実施形態に係るアンテナアセンブリ1000の平面図である。
【0172】
図23は、内側アンテナ200と接触部300とが互いに接続されている状態を示している。
【0173】
接触部300の厚さは磁性基板100の厚さと等しいか小さいことがある。接触部300はフレキシブルな印刷回路基板(FPCB:Flexible PCB)で具現できる。
【0174】
接触部300は、磁性基板100の収容領域130に配置できる。
【0175】
接触部300の厚さが磁性基板100の厚さと等しいか小さければ、
図14の実施形態とは異なり、接触部300の厚さだけアンテナアセンブリ1000の全厚さが減少する。また、磁性基板100が収容領域130だけ磁性体110及び支持体120が少なく必要であるので、費用上の利点がある。
【0176】
図24は、
図23の接触部300に図示された点線に沿ってBからB’に切った場合、アンテナアセンブリ1000の断面図である。
【0177】
接触部300の厚さは磁性基板100の厚さより小さい場合を仮定して説明する。
【0178】
図24を参考すると、接触部300の上面には内側アンテナ200の構成要素である外側端子210、内側端子220、及び内側コイル230が配置されている。
【0179】
内側アンテナ200の下側には接触部300が配置されている。
【0180】
内側アンテナ200の外側端子210は第1サブ連結部501に該当するソルダ10により接触部300の第1連結端子311と接続される。
【0181】
内側アンテナ200の内側端子220は第1サブ連結部501に該当するソルダ20により接触部300の第2連結端子312と接続される。
【0182】
内側コイル230の幅(W)と厚さ(T)は所定の値を有するように設計できる。内側コイル230と内側コイル230との間の間隔も所定の距離値を有するように設計できる。
【0183】
図24を参考すると、接触部300の厚さが磁性基板100の厚さより小さいので、
図14の実施形態とは異なり、接触部300の厚さだけアンテナアセンブリ1000の全厚さが減少する。また、磁性基板100が
図21で図示した収容領域130だけ磁性体110及び支持体120が少なく必要であるので、費用上の利点がある。
【0184】
次に、
図25から
図31で本発明の更に他の実施形態に係るアンテナアセンブリ1000について詳細に説明する。
【0185】
図25は本発明の更に他の実施形態に係るアンテナアセンブリ1000の斜視図であり、
図26は本発明の更に他の実施形態に係るアンテナアセンブリ1000の平面図であり、
図27は本発明の更に他の実施形態に係るアンテナアセンブリ1000をCからC’に切った断面図であり、
図28から
図32は本発明の更に他の実施形態に係るアンテナアセンブリ1000の製造方法を説明するための図である。
【0186】
まず、
図25を参照すると、本発明の更に他の実施形態に係るアンテナアセンブリ1000は、磁性基板100、内側アンテナ200、及び接触部300を含むことができる。
【0187】
一実施形態において、アンテナアセンブリ1000は送信側から電磁気誘導により電力を受信することができる。この場合、内側アンテナ200のコイル210は送信側のコイルと電磁気誘導により無線で電力を受信することができる。
【0188】
一実施形態において、アンテナアセンブリ1000は送信側から共振により電力を受信することができる。この場合、内側アンテナ200の内側コイル230は送信側の送信共振コイルと共振周波数で動作して電力を受信する受信共振コイル及び受信共振コイルとカップリングされて伝達を受けた電力を受信回路に伝達する受信誘導コイルを含むことができる。
【0189】
磁性基板100は、送信側から伝達を受ける磁場の方向を変更させることができる。
【0190】
磁性基板100は送信側から伝達を受ける磁場の方向を変更させて外部に漏出される磁場の量を減少させることができる。これによって、遮蔽効果を有することができる。
【0191】
磁性基板100は送信側から伝達を受ける磁場の方向を側方に変更させて内側アンテナ200に磁場がより集中的に伝達できるようにする。
【0192】
磁性基板100は、送信側から伝達を受ける磁場のうち、外部に漏出される磁場を吸収して熱で放出させることもできる。外部に漏出される磁場の量が減少すれば、人体に有害な影響を及ぼす状況が防止できる。
【0193】
図27を参考すると、磁性基板100は磁性体110及び支持体120を含むことができる。
【0194】
磁性体110は、粒子またはセラミックの形態を含むことができる。一実施形態において、磁性体110はスピネルタイプ、ヘキサタイプ、センダストタイプ、パーマロイタイプの磁性体のうち、いずれか1つでありうる。
【0195】
支持体120は熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂を含むことができ、磁性基板100を支持する役割を遂行する。
【0196】
磁性基板100はシート(Sheet)形態に構成されることができ、フレキシブル(flexible)な性質を有することができる。
【0197】
また、
図25を説明すると、内側アンテナ200は、外側端子210、内側端子220、及び内側コイル230を含むことができる。内側コイル230は、導電層または導電パターンを形成することができる。
【0198】
内側アンテナ200は、磁性基板100の内部に配置できる。具体的に、内側アンテナ200は磁性基板100の内部に陥没されて配置できる。より詳しくは、磁性基板100はパターン溝を含むことができ、前記パターン溝には前記内側アンテナ200が配置できる。前記パターン溝は、前記内側アンテナ200が形成する導電パターンまたは導電層の形態と同一な形態を有することができる。
【0199】
内側アンテナ200の厚さは磁性基板100の厚さより小さく、内側アンテナ200の上側は磁性基板100の外部に露出できる。
【0200】
磁性基板100に内側アンテナ200及び接触部300が配置されてアンテナアセンブリ1000が製造される工程は、
図28から
図32で後述する。
【0201】
内側アンテナ200の外側端子210は内側コイル230の一端に、内側端子220は内側コイル230の他端に位置する。
【0202】
内側アンテナ200の外側端子210及び内側端子220は接触部300との接続のために必要な端子である。
【0203】
内側コイル230は1つの導線が複数回巻かれたパターンを形成することができる。一実施形態において、パターンは平面螺旋構造であるが、これに限定される必要はなく、多様なパターンを形成することができる。
【0204】
内側アンテナ200は送信側から無線で受信した電力を接触部300に伝達することができる。内側アンテナ200は送信側から電磁気誘導または共振を用いて受信した電力を接触部300に伝達することができる。
【0205】
接触部300は、第1連結端子311、第2連結端子312、及び基板330を含むことができる。
【0206】
接触部300の第1連結端子311は内側アンテナ200の外側端子210と接続されることができ、接触部300の第2連結端子312は内側アンテナ200の内側端子220と接続できる。
【0207】
基板330は配線層を含むことができ、配線層は後述する受信回路などを含むことができる。
【0208】
接触部300は受信回路(図示せず)と内側アンテナ200との間を連結して内側アンテナ200から伝達を受けた電力を受信回路を通じて負荷(図示せず)に伝達することができる。受信回路は交流電力を直流電力に変換する整流回路(図示せず)及び変換された直流電力からリップル成分を除去して負荷に伝達する平滑回路(図示せず)を含むことができる。
【0209】
図26及び
図27は、内側アンテナ200と接触部300とが連結された状態の場合、本発明の更に他の実施形態に係るアンテナアセンブリ1000の詳細な構成を説明するための図である。
【0210】
図26は、内側アンテナ200と接触部300とが互いに接続している状態を示している。
【0211】
内側アンテナ200と接触部300との間の接続はソルダによりなされることができる。
【0212】
図27を参照すると、内側アンテナ200の外側端子210と接触部300の第1連結端子311とは第1ソルダ10により連結されることができ、内側アンテナ200の内側端子220と接触部300の第2連結端子312とは第2ソルダ20により連結できる。具体的に、内側アンテナ200の外側端子210は第1ソルダ10のビアホールを通じて接触部300の第1連結端子311と連結されることができ、内側アンテナ200の内側端子220は第2ソルダ20のビアホールを通じて接触部300の第2連結端子312と連結できる。
【0213】
一実施形態において、前記ビアホールはレーザーを用いて形成できる。この際、レーザーはUVレーザー、CO2レーザーなどが利用できる。
【0214】
図27を参照すると、磁性基板100及び内側アンテナ200が接触部300と接続されているアンテナアセンブリ1000の断面図が図示されている。
【0215】
即ち、磁性基板100のパターン溝140には内側アンテナ200の構成要素である外側端子210、内側端子220、及び内側コイル230が配置できる。
【0216】
また、磁性基板100及び内側アンテナ200が接触部300と接続している状態が図示されている。
【0217】
内側コイル230の幅(W)と厚さ(T)、及び磁性基板100の厚さ(T1)は所定の値を有するように設計できる。一実施形態において、内側コイル230の厚さは0.1mm、磁性基板100の厚さは0.43mmであるが、これは例示に過ぎない。一実施形態において、内側コイル230の厚さ(T)は磁性基板100の厚さ(T1)より小さいことがある。
【0218】
本発明の更に他の実施形態に係るアンテナアセンブリ1000は、磁性基板100のパターン溝140に内側アンテナ200が直接配置されているので、内側アンテナ200の厚さだけアンテナアセンブリ1000が取り付けられた電子機器の全厚さが減少できる。本発明の更に他の実施形態を携帯用端末機のようなアンテナアセンブリ1000を取り付けている電子機器に適用すれば、スリム化が要求されている携帯用端末機の全厚さを減少させる効果が得られる。
【0219】
また、本発明の更に他の実施形態に係るアンテナアセンブリ1000は、磁性基板100のパターン溝140に内側アンテナ200が配置されており、既存のFPCB上にコイルパターンを形成した場合とは異なり、アンテナアセンブリ1000が取り付けられた電子機器の全サイズが減少できる。
【0220】
図28から
図32は、本発明の更に他の実施形態に係るアンテナアセンブリ1000の製造方法を説明するための図である。
【0221】
以下、
図25から
図27の内容と結付させて、本発明の更に他の実施形態に係るアンテナアセンブリ1000の製造方法を説明する。
【0222】
まず、
図28を参照すると、磁性基板100が配置される。一実施形態において、磁性基板100はポリエチレン系ゴムの上にセンダスト(sendust)合金系(Al、Fe、SiO2)金属粉末を塗布し、表面に酸化被膜を形成して製造できる。
【0223】
次に、
図29を参照すると、磁性基板100に内側アンテナ200を収容することができるパターン溝を形成するために、金型1を用いて熱と圧力を同時に加える。金型1は内側アンテナ200の形状と同一であるように製作できる。一実施形態において、金型1の材料には、アルミニウム合金、銅合金、鋳鉄などが使用できる。
【0224】
金型1には無線で電力を受信するための内側アンテナ200が配置される位置に対応した突出部が形成できる。
【0225】
金型1を用いて熱を加える時、磁性基板100の構成要素であるセンダスト合金系金属粉末の特性を考慮して特定温度を有する熱を加える。一実施形態において、磁性基板100が前記ポリエチレン系ゴムの上にセンダスト(sendust)合金系金属粉末を塗布して製造された場合、金型1を用いて熱と圧力を加える時、100度以上180度以下の温度で高圧で圧力を加えた後、100度以下の温度に冷却させた後、磁性基板100から金型1を分離する。金型1を用いて磁性基板100に圧力を加えた後、金型1を直ぐ分離すれば、パターン溝140に残っている熱により所望のパターン溝140が形成されないことがあるので、100度以下に冷却させた後、磁性基板100から金型1を分離させる必要がある。
【0226】
仮に、磁性基板100にセンダスト合金系金属粉末を使用する場合、粉末の配列、密度などによって加える温度と圧力が変わることがある。即ち、粉末の配列が均一でない場合には、より高い温度と圧力を加えなければならず、粉末の配列が均一な場合には粉末の配列が均一でない場合に比べてより低い温度及び圧力を加えてもよい。また、粉末の密度が低い場合には高い場合に比べてより低い温度及び圧力を加えてもよい。また、粉末の成分、即ち粉末を構成する合金によって加えられる温度及び圧力が変わることもできる。
【0227】
このように、粉末の配列、密度、成分によって加えられる温度は変わることができる。
【0228】
一実施形態において、金型1を用いて熱と圧力を加える代わり、磁性基板100に内側アンテナ200を収容することができるパターン溝を形成するためにレーザーを照射することができる。パターン溝は紫外線領域の波長を有するレーザービームを発射するエキシマレーザー(excimer laser)を使用して形成できる。前記エキシマレーザーはKrFエキシマレーザー(クリプトンフッ素、中心波長248nm)またはArFエキシマレーザー(アルゴンフッ素、中心波長193nm)などが使用できる。
【0229】
次に、
図30を参照すると、
図30は金型1を磁性基板100から分離時、パターン溝140が形成された磁性基板100の状態を示している。
【0230】
次に、
図31を参照すると、
図30の状態で磁性基板100に形成されたパターン溝140に内側アンテナ200を挿入する。内側アンテナ200が挿入されれば、磁性基板100のパターン溝140は一定な導電パターンが形成される。
【0231】
一実施形態において、磁性基板100のパターン溝140に内側アンテナ200が挿入される過程はメッキまたは内側アンテナ200が形成する導電パターンを有するようにエッチング過程を経た金属を挿入する方法が使用できる。
【0232】
具体的に、メッキはパターン溝140を金属物質で充填する工程を通じて内側アンテナ200が形成できる。この際、前記金属物質はCu、Ag、Sn、Au、Ni、及びPdのうちから選択されるいずれか1つの物質であり、前記金属物質充填は、無電解メッキ、電解メッキ、スクリーン印刷(Screen Printing)、スパッタリング(Sputtering)、蒸発法(Ecaporation)、インクジェッティング、及びディスフェンシングのうち、いずれか1つまたはこれらを組み合わせた方式を用いることができる。
【0233】
次に、
図32を参照すると、内側アンテナ200と接触部300とが接続されるようにソルダリング作業を経る。
【0234】
即ち、内側アンテナ200の外側端子210と接触部300の第1連結端子311とをソルダ10により接続させ、内側アンテナ200の第2連結端子200と接触部300の第2連結端子312とをソルダ20により接続させる。
【0235】
このように、本発明の更に他の実施形態に係るアンテナアセンブリ1000の製造方法は、磁性基板100にパターン溝を形成し、形成されたパターン溝に内側アンテナ200を配置させることによって、アンテナアセンブリ1000の全厚さを減少させることができ、パターン溝を形成する過程及びコイル部を挿入する過程のみを通じてアンテナアセンブリ1000を製造することができるので、製造工程が単純化される効果がある。
【0236】
図33は本発明の更に他の実施形態によって磁性基板の上面にコイル部を配置した場合、使用周波数に従うコイル部のインダクタンス、抵抗、Q値の変化を説明するための図であり、
図34は本発明の更に他の実施形態によって磁性基板の内部のパターン溝にコイル部を配置した場合、使用周波数に従う内側アンテナ200のインダクタンス、抵抗、Q値の変化を説明するための図である。
【0237】
内側アンテナ200のインダクタンス、抵抗、及びQ値の関係式は、次の<数式1>により表現できる。
【0239】
<数式1>で、wは電力伝送時に使われる周波数であり、Lは内側アンテナ200のインダクタンス、Rは内側アンテナ200の抵抗を示す。
【0240】
<数式1>で確認できるように、内側アンテナ200のインダクタンスはその値が増加するほどQ値が高まる。Q値が増加すれば、電力伝送効率がよくなる。内側アンテナ200の抵抗は内側アンテナ200自体で発生する電力損失量を数値化したものであり、その値が小さいほどQ値が増加する。
【0241】
図33及び
図34を参照すると、使用周波数が150kHzの時を比較すると、本発明の更に他の実施形態によって磁性基板100の上面に内側アンテナ200を配置した場合に比べて、
図34は本発明の更に他の実施形態によって磁性基板100の内部のパターン溝140に内側アンテナ200を配置した場合、内側アンテナ200のインダクタンスは約9986.92umから約10339.34umに、352.42umだけ増加し、内側アンテナ200の抵抗は約0.910オームから約0.853オームに、0.057オームだけ減少したことを確認することができる。結局、インダクタンスの増加及び抵抗の減少量だけQ値が増加する。
【0242】
したがって、本発明の更に他の実施形態に係るアンテナアセンブリ1000は、磁性基板100の内部のパターン溝に内側アンテナ200を配置してQ値を高めることができる。
【0243】
図35は本発明の更に他の実施形態によって磁性基板の上面にコイル部を配置した場合、磁場の放射パターンを示すためのH−Fieldであり、
図36は本発明の更に他の実施形態によって磁性基板の内部のパターン溝にコイル部を配置した場合、磁場の放射パターンを示すためのH−Fieldである。
【0244】
図35及び
図36を参照すると、磁性基板100の内部のパターン溝に内側アンテナ200を配置した場合が磁性基板100の上面にコイル部を配置した場合に比べて、内側アンテナ200の外側で磁場がより多く放射されることを確認することができる。これは、磁性基板100の内部に内側アンテナ200が陥没された構造により外部に向ける磁場の方向を内側アンテナ200の側方に変更させるためである。
【0245】
また、磁性基板100の内部のパターン溝に内側アンテナ200を配置した場合が磁性基板100の上面に内側アンテナ200を配置した場合に比べて、内側アンテナ200の内側で磁場がより多く放射されることを確認することができる。これもまた、磁性基板100の内部に内側アンテナ200が陥没された構造により外部に向ける磁場の方向を内側アンテナ200の側方に変更させるためである。
【0246】
図35及び
図36を参照すると、アンテナアセンブリ1000は外側アンテナ600をさらに含むことができる。
【0247】
外側アンテナ600は近距離無線通信可能なリーダ機と通信を遂行することができる。外側アンテナ600は、前記リーダ機と情報を送受信するアンテナの役割を遂行する。
【0248】
一実施形態において、外側アンテナ600は内側アンテナ200の外郭に配置できる。一実施形態において、内側アンテナ200が磁性基板100の中央に配置された場合、外側アンテナ600は内側アンテナ200を覆いかぶせるように磁性基板100の外郭に沿って配置できる。外側アンテナ600は、1つの導線が複数回巻き取られた四角形の構造を有することができるが、これに限定されるものではない。
【0249】
外側アンテナ600は、内側アンテナ200のように、導電パターン及び導電層を形成することができる。
【0250】
外側アンテナ600で使われる近距離通信規格は多様な技術が使用できるが、NFC(Near Field Communication)を用いることが好ましい。
【0251】
次に、
図37から
図48を参照して本発明の更に他の実施形態に係るアンテナアセンブリについて説明する。
【0252】
図37は本発明の更に他の実施形態に係るアンテナアセンブリ1000の分解斜視図であり、
図38は本発明の更に他の実施形態に係るアンテナアセンブリ1000の斜視図であり、
図39は本発明の更に他の実施形態に係るアンテナアセンブリ1000の断面図である。
【0253】
一方、
図38は
図37に図示されたアンテナアセンブリ1000の構成要素を結合しておいた斜視図であり、一部の構成要素が省略されて結合した形態を有する。
【0254】
本発明の更に他の実施形態に係るアンテナアセンブリ1000は、携帯用端末機のような電子機器に取付できる。
【0255】
図37から
図39を参照すると、アンテナアセンブリ1000は、磁性基板100、内側アンテナ200、接触部300、外側アンテナ600、接着層700、第1両面接着層710、第2両面接着層720、保護フィルム800、及び剥離紙層730を含むことができる。
【0256】
まず、
図37を参照すると、磁性基板100は送信側から伝達を受ける磁場の方向を変更させることができる。
【0257】
磁性基板100は、送信側から内側アンテナ200が伝達を受ける磁場の方向を変更させて外部に漏出される磁場の量を減少させることができる。これによって、遮蔽効果を有することができる。
【0258】
磁性基板100は、送信側から伝達を受ける磁場の方向を側方に変更させて内側アンテナ200に磁場がより集中的に伝達できるようにする。
【0259】
磁性基板100は、送信側から内側アンテナ200が伝達を受ける磁場のうち、外部に漏出される磁場を吸収して熱で放出させることができる。外部に漏出される磁場の量が減少すれば、人体に有害な影響を及ぼす状況が防止できる。
【0260】
図39を参考すると、磁性基板100は磁性体110及び支持体120を含むことができる。
【0261】
磁性体110は、粒子またはセラミックの形態を含むことができる。一実施形態において、磁性体110はスピネルタイプ、ヘキサタイプ、センダストタイプ、パーマロイタイプの磁性体のうちのいずれか1つでありうる。
【0262】
支持体120は熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂を含むことができ、磁性基板100を支持する役割を遂行する。
【0263】
また
図37を説明すると、磁性基板100はシート(Sheet)形態に構成されることができ、フレキシブル(flexible)な性質を有することができる。
【0264】
磁性基板100は、一定の領域に収容空間130を有することができる。収容空間130は接触部300の形態と同一形態を有することができ、接触部300は前記収容空間130に配置されて内側アンテナ200と接続できる。
【0265】
内側アンテナ200は、送信側から電磁気誘導または共振を用いて無線で電力を受信することができる。内側アンテナ200は
図12で説明したように、外側端子210、内側端子220、及び内側コイル230を含むことができる。内側コイル230は導電層または導電パターンに形成できる。
【0266】
接触部300は、内側アンテナ200と受信回路(図示せず)との間を連結して内側アンテナ200から伝達を受けた電力を受信回路を通じて負荷(図示せず)に伝達することができる。
【0267】
接触部300は配線層を含むことができ、配線層は前記受信回路を含むことができる。前記受信回路は内側アンテナ200から伝達を受けた電力を整流する整流回路、ノイズ信号を除去する平滑回路、及び無線で電力を受信するための全般的な動作を遂行するメインICチップを含むことができる。
【0268】
また、前記受信回路は外側アンテナ600から受信した信号を近距離通信信号処理部(図示せず)に伝達することができる。
【0269】
接触部300は、磁性基板100の収容空間130に配置されて内側アンテナ200と接続可能である。
図38を共に参照すると、磁性基板100の収容空間130に接触部300が配置されたことを確認することができる。
【0270】
接触部300は、第1連結端子311、第2連結端子312、第3連結端子313、及び第4連結端子314を含むことができ、接触部300の第1連結端子311は内側アンテナ200の第1連結端子311と接続されることができ、接触部300の第2連結端子312は内側アンテナ200の内側端子220と接続されることができ、接触部300の第3連結端子313は外側アンテナ600の内側端子610と接続されることができ、接触部300の第4連結端子314は外側アンテナ600の外側端子620と接続できる。
【0271】
接触部300は収容空間130の形態と同一な形態を有し、収容空間130に配置できる。接触部300が磁性基板100の収容空間130に配置されることによって、接触部300の厚さだけアンテナアセンブリ1000の全厚さが格段に減少できる。これによって、アンテナアセンブリ1000が取り付けられた携帯用端末機のような電子機器の厚さも格段に減少できる。
【0272】
一実施形態において、接触部300はフレキシブルな印刷回路基板(FPCB:Flexible Printed Circuit)またはテープ部材(TS:Tape Substrate)またはリードフレーム(LF:Lead Frame)が使用できる。接触部300にテープ部材を使用する場合、接触部300の厚さが減少してアンテナアセンブリ1000の全サイズを縮めることができる。
【0273】
接触部300にリードフレームを使用する場合、発熱、外部の湿気、衝撃などから接触部300に含まれた配線層が保護されることができ、量産可能な長所がある。
【0274】
また
図37を説明すると、外側アンテナ600は近距離無線通信可能なリーダ機と通信を遂行することができる。外側アンテナ600は、前記リーダ機と情報を送受信する役割を遂行することができる。
【0275】
近距離通信信号処理部(図示せず)は、接触部300を通じて外側アンテナ600で受信した信号を伝達されて処理することができる。
【0276】
外側アンテナ600で使われる近距離通信規格は多様な技術が使用できるが、NFC(Near Field Communication)を用いることが好ましい。
【0277】
一実施形態において、外側アンテナ600は内側アンテナ200の外郭に配置できる。
図38を参照すると、内側アンテナ200が磁性基板100の上に配置された場合、外側アンテナ600は内側アンテナ200を覆いかぶせるように磁性基板100の外郭に沿って配置できる。外側アンテナ600は、1つの導線が複数回巻き取られた四角形の形態を有することができるが、これに限定されるものではない。
【0278】
また
図37を説明すると、接着層(図示せず)は保護フィルム800の下側に配置されることができ、保護フィルム800を内側アンテナ200及び外側アンテナ600に付着させることができる。これについては後述する。
【0279】
第1両面接着層710は、内側アンテナ200、外側アンテナ600と磁性基板100との間に配置されて、内側アンテナ200と磁性基板100とを付着させることができる。これについては後述する。第1両面接着層710には磁性基板100と同様に、接触部300の形態と同一な形態の収容空間が設けられる。
【0280】
図39を参照すると、第2両面接着層720は保護フィルム800と剥離紙層730とを付着させることができる。これについては後述する。
【0281】
内側アンテナ200は磁性基板100の上に配置されることができ、スパイラルタイプの構造を有することができるが、これに限定されるものではない。
【0282】
次に、
図40から
図48を参照して、本発明の更に他の実施形態に係るアンテナアセンブリ1000の製造方法を説明する。
【0283】
工程が始まれば、
図40のように、導電体201、接着層700、及び保護フィルム800を準備する。
【0284】
一実施形態において、導電体201は銅を含む合金で形成されることができ、銅は圧延箔、電解箔の形態が使用できる。導電体201は要求される製品の仕様によって多様な厚さを有することができる。一実施形態において、導電体201の厚さは100umであるが、これは例示に過ぎない。
【0285】
接着層700は導電体201と保護フィルム800との接着力を強化させるためのものであって、熱硬化性樹脂が使用できるが、これに限定されるものではない。好ましくは、接着層700の厚さは17umであるが、これは例示に過ぎない。
【0286】
保護フィルム800は、導電体201が一定な導電パターンを形成する工程で導電体201を保護する役割を遂行する。具体的に、保護フィルム800は後述するエッチング工程で導電体201を支持して一定な導電パターンを形成するように導電体201を保護することができる。
【0287】
一実施形態において、保護フィルム800はポリイミドフィルム(PI Film:Polyimide Film)が使用できるが、これに限定されるものではない。
【0288】
次に、
図41のように、導電体201と保護フィルム800とは接着層700を通じて付着できる。前記の付着は、ラミネーティング(laminating)工程が利用できる。ラミネーティング(laminating)工程は所定の熱と圧力を加えて互いに異なる材料の物質を接着させる工程である。
【0289】
次に、
図42のように、導電体201の上面に感光性フィルム900を付着する。感光性フィルムは導電体201をエッチングして一定な導電パターンを形成するためのものであって、UV露光タイプまたはLDI露光タイプのフィルムが使用できる。更に他の実施形態において、導電体201の上面には感光性フィルム900の代わりに感光性塗布液が塗布されることもできる。
【0290】
次に、
図43のように、感光性フィルム900を露光し、現像してマスクパターン910を形成する。
【0291】
マスクパターン910は、前記露光及び現像工程を通じて一定な導電パターンが形成される位置の上面に形成できる。
【0292】
露光は、導電パターンが形成される部分と形成されない部分とを区分して感光性フィルム900に光を照射することを意味する。即ち、露光は導電パターンが形成されない部分に光を照射する工程である。現像は露光により光が照射された部分を除去する工程を意味する。
【0293】
前記露光及び現像工程により内側アンテナ200及び外側アンテナ600が形成される部分にマスクパターン910が形成できる。マスクパターン910により露出される導電体201の部分がエッチングできる。
【0294】
次に、
図44のように、エッチング(Etching)工程を通じてマスクパターン910が形成されない溝部分がエッチングできる。エッチングは、マスクパターン910が形成されない部分に位置した導電体201と化学反応する物質を用いてマスクパターン910が形成されない部分に位置した導電体201を腐食させてなくす工程を意味する。一実施形態において、導電体201は湿式または乾式エッチングによりパターニングできる。
【0295】
次に、
図45のように、マスクパターン910を除去すれば、内側アンテナ200の外側端子210及び内側端子220、外側アンテナ600の内側端子610及び外側端子620、一定な導電パターンを有する内側コイル230及び一定の導電パターンを有する外側アンテナ600が形成できる。
【0296】
次に、
図46のように、内側アンテナ200及び外側アンテナ600が接触部300に接続されるようにソルダリング(soldering)工程を経る。一実施形態において、ソルダリング工程はリフロー(reflow)工程が使用できるが、これに限定されるものではない。リフロー(reflow)工程は高温の熱源を加えてソルダクリームを熔融して内側コイル230及び外側アンテナ600と接触部300との間の電気的な接続を安定に接合する工程である。
【0297】
内側アンテナ200の外側端子210は接触部300の第1連結端子311とソルダ30により接続でき、内側アンテナ200の内側端子220は接触部300の第2連結端子312とソルダ30により接続でき、外側アンテナ600の内側端子610は接触部300の第3連結端子313とソルダ30により接続でき、外側アンテナ600の外側端子620は接触部300の第4連結端子314とソルダ30により接続できる。
【0298】
次に、
図47のように、磁性基板100は接触部300が占める面積の以外の部分に位置した導電パターン、即ち内側コイル230及び外側アンテナ600の上面に積層できる。
【0299】
この前に、接触部300に対応する収容空間を有する磁性基板100を獲得することができる。磁性基板100の収容空間は接触部300の形態に一致するように形成できる。
【0300】
接触部300は、
図37で説明したように、接触部300が磁性基板100の収容空間130に配置されることによって、接触部300の厚さだけアンテナアセンブリ1000の全厚さが格段に減少できる。これによって、アンテナアセンブリ1000が取り付けられた携帯用端末機のような電子機器の厚さも格段に減少できる。
【0301】
この際、内側コイル230及び外側アンテナ600と磁性基板100は、第1両面接着層710により付着できる。一実施形態において、磁性基板100の厚さは100umから800umの範囲を有することができるが、これに限定されるものではない。一実施形態において、第1両面接着層710の厚さは10umから50umの範囲を有することができるが、これに限定されるものではない。
【0302】
次に、
図48のように、剥離紙層730は第2両面接着層720を通じて保護フィルム800の一側に付着できる。剥離紙層730は第2両面接着層720を保護するために付着された紙層であって、携帯用端末機のような電子機器のケースに付着時、除去できる。
【0303】
図49は、本発明の一実施形態に係るアンテナアセンブリの製造方法のフローチャートである。
【0304】
特に、
図49は
図1から
図11に従うアンテナアセンブリの製造方法に関するものである。
【0305】
図49を参考すると、基板400が形成される(S101)。
【0306】
次に、基板400の上面に直接導電板81が積層される(S103)。この際、導電板81は銅板でありうる。
【0307】
一実施形態においては、磁性基板100の上面に接着層が積層された後、導電板81が接着層の上に積層されることもできる。
【0308】
更に他の実施形態において、導電板81を所定の温度で加熱し、その後、所定の圧力を加えるラミネーティング(laminating)工程が使用できる。ラミネーティング(laminating)工程とは、熱と圧力を用いて互いに異なる種類の金属箔、紙などを接着させる工程を意味する。
【0309】
次に、導電板81の上面にマスク83が付着される(S105)。マスク83の形態は内側アンテナ200の形態と外側アンテナ600の形態を含む形態でありうる。
【0310】
次に、マスク83が付着された導電板81が積層された基板400はエッチング溶液によりマスク83が付着されない部分がエッチングされて、導電板81はマスク83形態のパターンを形成する(S107)。
【0311】
一実施形態において、マスク83が付着された導電板81が積層された基板400をエッチング溶液に入れて導電板81をエッチングすることができる。
【0312】
更に他の実施形態において、マスク83が付着された導電板81が積層された基板400にエッチング溶液をエッチングチャンバー内で噴射して、導電板81をエッチングすることができる。
【0313】
エッチングにより形成される導電パターンの断面は、
図50から
図53を参考して説明する。
【0314】
図50から
図53は、本発明の実施形態に係るエッチングにより形成される導電パターンの断面を示す。
【0315】
特に、
図50の(A)は本発明の実施形態に係る不足エッチング(under-etching)により形成される導電パターンの断面を示し、
図50の(B)は本発明の実施形態に係る過エッチング(over-etching)により形成される導電パターンの断面を示し、
図50の(C)は本発明の実施形態に係る正エッチング(fine etching)により形成される導電パターンの断面を示す。
【0316】
図50及び
図51を参考すると、導電パターンの断面は等価断面でありうる。即ち、コイルパターンに該当する内側コイル230の断面は複数の内部角(inner angle)を有する多角形に単純化できる。この際、単純化は断面の辺(sides)の内の比較的小さい凹凸や丸い隅の平均化を意味する。コイルパターンに該当する内側コイル230の等価断面は四角形、具体的に台形でありうる。
【0317】
コイルパターンに該当する外側コイル630の断面は複数の内部角(inner angle)を有する多角形に単純化できる。コイルパターンに該当する外側コイル630の断面は四角形、具体的に台形でありうる。
【0318】
以下、特に内側コイル230の断面は四角形であり、外側コイル630の断面は四角形である場合を説明する。
【0319】
内側コイル230の等価四角形断面は、左上側内部角(A1)、右上側内部角(A2)、左下側内部角(A3)、及び右下側内部角(A4)を有する。
【0320】
外側コイル630の等価四角形断面は、左上側内部角(A5)、右上側内部角(A6)、左下側内部角(A7)、及び右下側内部角(A8)を有する。
【0321】
実施形態において、内側コイル230と外側コイル630とが同一な導電板81から形成されるので、内側コイル230の厚さと外側コイル630の厚さは同一でありうる。また、内側コイル230が位置するレイヤと外側コイル630が位置するレイヤは同一でありうる。基板400の上面と内側コイル230の上面は平行し、基板の上面400と外側コイル630の上面は平行することができる。基板400の上面から内側コイル230の上面までの高さ(Hp1)は基板400の上面から外側コイル630の上面までの高さ(Hp2)と同一でありうる。
【0322】
実施形態において、コイルパターンの抵抗成分を減らしてQ値を高めるために、コイルパターンに該当する内側コイル230と外側コイル630の厚さは一般的な導線パターンより大きい80um以上でありうる。コイルパターンの抵抗成分を減らしてQ値をより高めるために、コイルパターンに該当する内側コイル230と外側コイル630の厚さは100um以上でありうる。
【0323】
実施形態において、内側コイル230と外側コイル630が同一な導電板81から同一なエッチング工程を通じて形成されるので、内側コイル230の断面の左上側内部角(A1)は外側コイル630の断面の左上側内部角(A5)と同一でありうる。内側コイル230の断面の右上側内部角(A2)は外側コイル630の断面の右上側内部角(A6)と同一でありうる。内側コイル230の断面の左下側内部角(A3)は外側コイル630の断面の左下側内部角(A7)と同一でありうる。内側コイル230の断面の右下側内部角(A4)は外側コイル630の断面の右下側内部角(A8)と同一でありうる。
【0324】
内側コイル230の断面の左上側内部角(A1)は内側コイル230の断面の右上側内部角(A2)と同一でありうる。内側コイル230の断面の左下側内部角(A3)は内側コイル230の断面の右下側内部角(A4)と同一でありうる。外側コイル630の断面の左上側内部角(A5)は外側コイル630の断面の右上側内部角(A6)と同一でありうる。外側コイル630の断面の左下側内部角(A7)は外側コイル630の断面の右下側内部角(A8)と同一でありうる。
【0325】
正エッチング(fine etching)されれば、内側コイル230の断面の左上側内部角(A1)、右上側内部角(A2)、左下側内部角(A3)、及び右下側内部角(A4)は、実質的に90度に該当することができる。また、正エッチング(fine etching)されれば、外側コイル630の断面の左上側内部角(A5)、右上側内部角(A6)、左下側内部角(A7)、及び右下側内部角(A8)は、実質的に90度に該当することができる。
【0326】
不足エッチング(under-etching)されれば、内側コイル230の断面の左上側内部角(A1)は内側コイル230の断面の右上側内部角(A2)より大きい。内側コイル230の断面の左下側内部角(A3)は内側コイル230の断面の右下側内部角(A4)より大きい。外側コイル630の断面の左上側内部角(A5)は外側コイル630の断面の右上側内部角(A6)より大きい。外側コイル630の断面の左下側内部角(A7)は外側コイル630の断面の右下側内部角(A8)より大きい。
【0327】
過エッチング(over-etching)されれば、内側コイル230の断面の左上側内部角(A1)は内側コイル230の断面の右上側内部角(A2)より小さい。内側コイル230の断面の左下側内部角(A3)は内側コイル230の断面の右下側内部角(A4)より小さい。外側コイル630の断面の左上側内部角(A5)は外側コイル630の断面の右上側内部角(A6)より小さい。外側コイル630の断面の左下側内部角(A7)は外側コイル630の断面の右下側内部角(A8)より小さい。
【0328】
正エッチング(fine etching)されたアンテナのQ値は不足エッチング(under-etching)されたアンテナや過エッチング(over-etching)されたアンテナのQ値より大きいので、正エッチング(fine etching)されたアンテナの性能が不足エッチング(under-etching)されたアンテナや過エッチング(over-etching)されたアンテナの性能よりよい。したがって、不足エッチングや過エッチングされたアンテナパターンの断面の4個の内部角の角度のうち、最大値を95度以下になるようにし、4個の内部角の角度のうち、最小値を85度以上になるようにすれば、アンテナパターンの性能向上を期待することができる。
【0329】
図52及び
図53を参考して、エッチングファクターの変更に従うアンテナパターンの特性の変更を説明する。
【0330】
図52及び
図53では内側コイル230を中心に説明したが、内側コイル230と外側コイル630が同一な導電板81から形成されれば、
図52及び
図53の内容は外側コイル630にも適用できる。
【0331】
図52に図示されたアンテナパターンの断面は以下の<表1>の第1実施形態によりエッチングされたパターンであり、
図53に図示されたアンテナパターンの断面は以下の<表1>の第2実施形態によりエッチングされたパターンである。
図52の(A)は以下の<表1>の第1実施形態によりエッチングされたパターンの実際断面図であり、
図52の(B)は以下の<表1>の第1実施形態によりエッチングされたパターンの等価四角形断面図である。
図53の(A)は以下の<表1>の第2実施形態によりエッチングされたパターンの実際断面図であり、
図53の(B)は以下の<表1>の第2実施形態によりエッチングされたパターンの等価四角形断面図である。
【0333】
以下の<表2>は<表1>の実施形態によりエッチングされたアンテナパターンの特性を示す。
【0335】
<表2>から分かるように、アンテナパターンの断面の上側部の幅の長さとアンテナパターンの断面の中間部の幅の長さとアンテナパターンの断面の下側部の幅の長さを全て同一にすることは容易でない。即ち、本発明の実施形態において、アンテナパターンの断面の上側部の幅の長さはアンテナパターンの断面の中間部の幅の長さと異なることがある。アンテナパターンの断面の上側部の幅の長さはアンテナパターンの断面の下側部の幅の長さと異なることがある。アンテナパターンの断面の中間部の幅の長さはアンテナパターンの断面の下側部の幅の長さと異なることがある。
【0336】
また、本発明の実施形態において、アンテナパターンの断面の上側部の幅の長さをアンテナパターンの断面の下側部の幅の長さに近接させれば、アンテナパターンの断面の中間部の幅の長さはアンテナパターンの断面の上側部の幅の長さより小さいことがあり、アンテナパターンの断面の中間部の幅の長さはアンテナパターンの断面の下側部の幅の長さより小さいことがある。
【0337】
アンテナパターンの特性を説明するために、以下の<数式2>のように、アンテナパターンの断面の上側部の幅の長さとアンテナパターンの断面の下側部の幅の長さのうちの最大長さ(Lmax)と、アンテナパターンの断面の上側部の幅の長さとアンテナパターンの断面の下側部の幅の長さのうちの最小長さ(Lmin)を定義する。
【0338】
(数2)
Lmax=max(Lu1,Lb1)
Lmin=min(Lu1,Lb1)
【0339】
<数式2>で、max(a,b)はaとbのうちの大きい数を返還し、min(a,b)はaとbのうちの小さい数を返還する。
【0340】
<表2>の第1実施形態より良い性能のアンテナパターンを得るために、以下の<数式3>で示すような条件のうち、少なくとも1つを満たす必要がある。<数式3>で、|a−b|はaとbとの差を示す。
【0342】
<表2>の第2実施形態より良い性能のアンテナパターンを得るために、以下の<数式4>で示すような条件のうち、少なくとも1つを満たす必要がある。
【0344】
<表2>の第1実施形態と第2実施形態の中間性能より良い性能のアンテナパターンを得るために、以下の<数式5>で示すような条件のうち、少なくとも1つを満たす必要がある。
【0347】
その後、マスク83を除去すれば(S109)、アンテナアセンブリ1000の内側アンテナ200と外側アンテナ600が形成される。
【0348】
一方、接触部300が形成される(S111)。
【0349】
一実施形態において、基板400と接触部300の基板330とが一体形成される場合に、前述したステップS103、S105、S107、S111によりアンテナアセンブリ1000の内側アンテナ200と外側アンテナ600、そして接触部300のパターンが同時に形成できる。
【0350】
更に他の実施形態において、基板400と接触部300の基板330とが分離されて形成される場合に、接触部300のパターンはアンテナアセンブリ1000の内側アンテナ200と外側アンテナ600の形成工程とは別途の工程により形成できる。
【0351】
以後、連結部500が形成される(S113)。多様な実施形態に係る連結部500の形成方法に関しては後述する。
【0352】
接触部300と連結部500が形成された基板400の上部に接着層700が形成される(S115)。
【0353】
接着層700の上部に磁性基板100が形成される(S117)。
【0354】
次に、接着層700により離隔される磁性基板100とアンテナパターンの間の距離について
図50及び
図51を参考して説明する。
【0355】
図50及び
図51を参考すると、内部アンテナ200の内側コイル230は、線幅(W1)、線間間隔(S1)を有し、内側コイル230は接着層700により磁性基板100と離隔距離(Ha1)だけ離隔される。外部アンテナ600の外側コイル630は、線幅(W2)、線間間隔(S2)を有し、外側コイル630は接着層700により磁性基板100と離隔距離(Ha2)だけ離隔される。内側コイル230を磁性基板100と離隔するために使われる接着層と外側コイル630を磁性基板100と離隔するために使われる接着層とが同一であるので、離隔距離(Ha1)は離隔距離(Ha2)と同一でありうる。
【0356】
<表3>は外部アンテナ600がNFCアンテナであり、外部アンテナ600の線幅(W2)が400umであり、外部アンテナ600の線間間隔(S2)が200umである場合に、接着層700により離隔される磁性基板100と外部アンテナ600との間の距離(Ha2)に従う外部アンテナ600のNFC通信性能をEMVCo Load modulationテストの結果として示す。
【0358】
<表3>で、(x、y、z)はテスト装備とアンテナアセンブリ1000との間の相対的位置関係を示す。特に、(x、y、z)でx値はテスト装備とアンテナアセンブリ1000との間の距離を示す。
【0359】
また、<表3>で、A<X<Bはテストの通過のための性能値の範囲を示す。例えば、相対的位置関係(0,0,0)で、テスト通過のためにはアンテナの性能値が8.8mVよりは大きく、80mVよりは小さくなければならない。離隔距離(Ha2)が30umの時、共振周波数は15.79MHzとなり、外部アンテナ600のアンテナ性能は29.15mvであるので、400umの線幅、200umの線間間隔、30umの離隔距離を有する外部アンテナ600は適合したことと結論を下すことができる。
【0360】
しかしながら、相対的位置関係(3,0,0)で、テスト通過のためにはアンテナの性能値が4.0mVよりは大きく、80mVよりは小さくなければならない。離隔距離(Ha2)が30umの時、共振周波数は15.79MHzとなり、外部アンテナ600のアンテナ性能は3.8mvであるので、400umの線幅、200umの線間間隔、30umの離隔距離を有する外部アンテナ600は適合しないことと結論を下すことができる。
【0361】
<表4>は、外部アンテナ600がNFCアンテナであり、外部アンテナ600の線幅(W2)が500umであり、外部アンテナ600の線間間隔(S2)が500umである場合に、接着層700により離隔される磁性基板100と外部アンテナ600との間の距離(Ha2)に従う外部アンテナ600のNFC通信性能をEMVCo Load modulationテストの結果として示す。
【0363】
<表3>及び<表4>から分かるように、線幅の増加と線間間隔の増加は抵抗成分の減少に結び付くので、Q値の増加に結び付き、外部アンテナ600の性能は向上できる。
【0364】
特に、<表3>及び<表4>から、外部アンテナ600の線幅が400umより小さく、外部アンテナ600の線間間隔200umより小さければ、外部アンテナ600の性能は離隔距離(Ha2)による影響を大いに受けることが分かる。外部アンテナ600の線幅が400umより小さく、外部アンテナ600の線間間隔200umより小さい場合に、マージンを考慮すれば、離隔距離(Ha2)は35um以上のものが良いことが分かる。
【0365】
このように、一般的な接着層の厚さである10um以上の厚さを有する接着層700を使用することによって、外部アンテナ600の性能向上を期待することができる。
【0366】
<表5>は、外部アンテナ600がNFCアンテナであり、外部アンテナ600の線幅(W2)が400umであり、外部アンテナ600の線間間隔(S2)が200umであり、テスト装備とアンテナアセンブリ1000との間の相対的位置関係が(3,0,0)である場合に、接着層700により離隔される磁性基板100と外部アンテナ600との間の距離(Ha2)に従う外部アンテナ600のNFC通信性能をEMVCo Load modulationテストの結果として示す。
【0368】
<表5>から、線幅(W2)が400umであり、線間間隔(S2)が200umである場合に、離隔距離(Ha2)が30umより小さければ、外部アンテナ600のEMVCo Load modulationテストは通過できないことが分かる。したがって、離隔距離(Ha2)は30umより大きいものが良いことがある。
【0369】
線幅(W2)が400umであり、線間間隔(S2)が200umである場合に、離隔距離(Ha2)が70umより大きければ、外部アンテナ600のEMVCo Load modulationテストは通過できないことが分かる。したがって、離隔距離(Ha2)は70umより小さいものが良いことがある。
【0370】
線幅(W2)が400umであり、線間間隔(S2)が200umである場合に、離隔距離(Ha2)が40umより大きく、60umより小さければ、外部アンテナ600のEMVCo Load modulationテストは通過できることが分かる。したがって、離隔距離(Ha2)は40umより大きく、60umより小さいものが良いことがある。
【0371】
<表6>は、外部アンテナ600がNFCアンテナであり、外部アンテナ600の線幅(W2)が500umであり、外部アンテナ600の線間間隔(S2)が500umであり、テスト装備とアンテナアセンブリ1000との間の相対的位置関係が(3,0,0)である場合に、接着層700により離隔される磁性基板100と外部アンテナ600との間の距離(Ha2)に従う外部アンテナ600のNFC通信性能をEMVCo Load modulationテストの結果として示す。
【0373】
線幅(W2)が500umであり、線間間隔(S2)が500umである場合に、離隔距離(Ha2)が20umより小さければ、外部アンテナ600のEMVCo Load modulationテストは通過できないことが分かる。したがって、離隔距離(Ha2)は20umより大きいものが良いことがある。
【0374】
線幅(W2)が500umであり、線間間隔(S2)が500umである場合に、離隔距離(Ha2)が70umより大きければ、外部アンテナ600のEMVCo Load modulationテストは通過できないことが分かる。したがって、離隔距離(Ha2)は70umより小さいものが良いことがある。
【0375】
線幅(W2)が500umであり、線間間隔(S2)が500umである場合に、離隔距離(Ha2)が30umより大きく、60umより小さければ、外部アンテナ600のEMVCo Load modulationテストは通過できることが分かる。したがって、離隔距離(Ha2)は30umより大きく、60umより小さいものが良いことがある。
【0376】
<表5>及び<表6>から、離隔距離(Ha2)が35umより大きく、65umより小さければ、前記の2回のテストは全て通過できることが分かる。これは、離隔距離(Ha2)が35umより大きく、65umより小さい場合に、共振周波数を目標周波数である16.2から16.3MHzの範囲内に置くことが容易であることを意味する。即ち、これは離隔距離(Ha2)が所定の値より小さければ、インピーダンスマッチングが容易でないことを意味する。
【0377】
図55は、本発明の一実施形態に係るアンテナアセンブリの連結部500の製造方法のフローチャートである。
【0378】
特に、
図55は
図4及び
図5に従うアンテナアセンブリの連結部500の製造方法に関するものである。
【0379】
まず、内側アンテナ200と外側アンテナ600が形成された基板400の上部に絶縁層531が形成される(S301)。
【0380】
絶縁層531は内側アンテナ200の外側端子210の一部を覆わず、第1サブ連結部501に該当する伝導性ブリッジ520が内側コイル230と合う部分を覆い、第1サブ連結部501に該当する伝導性ブリッジ520が外側コイル630と合う部分を覆うことができるようにする形状を有することができる。
【0381】
また、絶縁層531は内側アンテナ200の内側端子220の一部を覆わず、第2サブ連結部502に該当する伝導性ブリッジ520が内側コイル230と合う部分を覆い、第2サブ連結部502に該当する伝導性ブリッジ520が外側コイル630と合う部分を覆うことができるようにする形状を有することができる。
【0382】
絶縁層531は外側アンテナ600の内側端子610の一部を覆わず、第3サブ連結部503に該当する伝導性ブリッジ520が内側コイル230と合う部分を覆い、第3サブ連結部503に該当する伝導性ブリッジ520が外側コイル630と合う部分を覆うことができるようにする形状を有することができる。
【0383】
絶縁層531は外側アンテナ600の外側端子620の一部を覆わず、第4サブ連結部504に該当する伝導性ブリッジ520が内側コイル230と合う部分を覆い、第4サブ連結部504に該当する伝導性ブリッジ520が外側コイル630と合う部分を覆うことができるようにする形状を有することができる。
【0384】
一実施形態において、絶縁層531は絶縁シートでありうる。この絶縁シートは接着層またはラミネーティング工程により内側アンテナ200と外側アンテナ600が形成された基板400の上部に付着できる。
【0385】
更に他の実施形態において、絶縁層531は塗布後、乾燥された絶縁インキでありうる。この場合、内側アンテナ200と外側アンテナ600が形成された基板400の上部に絶縁層531の形成のためのマスクが付着される。ここで、絶縁層531の形成のためのマスクは内側アンテナ200の内側端子220、内側アンテナ200の外側端子210、外側アンテナ600の内側端子610の少なくとも一部を覆い、第1サブ連結部501に該当する伝導性ブリッジ520が形成される部分を覆わず、第2サブ連結部502に該当する伝導性ブリッジ520が形成される部分を覆わず、第3サブ連結部503に該当する伝導性ブリッジ520が形成される部分を覆わないようにする形態を有する。第4サブ連結部504も伝導性ブリッジ520に該当すれば、絶縁層531の形成のためのマスクは外側アンテナ600の外側端子620の少なくとも一部を覆い、第4サブ連結部504に該当する伝導性ブリッジ520が形成される部分を覆わないようにする形態を有することができる。絶縁層531の形成のためのマスクが付着された基板400の上部に絶縁インキを塗布し、乾燥した後、該当マスクを除去すれば、絶縁インキによる絶縁層531が形成できる。
【0386】
以後、絶縁層531が形成された基板400の上部に伝導性ブリッジ520の形成のためのマスクが付着される(S303)。伝導性ブリッジ520の形成のためのマスクは、第1サブ連結部501に該当する伝導性ブリッジ520が形成される部分、第2サブ連結部502に該当する伝導性ブリッジ520が形成される部分、第3サブ連結部503に該当する伝導性ブリッジ520が形成される部分、第4サブ連結部504に該当する伝導性ブリッジ520が形成される部分を覆わず、これらの周辺の部分を覆うことができる。
【0387】
伝導性ブリッジ520の形成のためのマスクが付着された基板400の上部に導電性ペーストが所定の回数だけ印刷されて(S305)、第1サブブリッジ521が形成される。
【0388】
以下の表は導電性ペーストの印刷回数に従う伝導性ブリッジの性能を示す。
【0390】
図56は、本発明の実施形態に係る導電性ペーストの印刷回数に従う伝導性ブリッジの性能を示すグラフである。
【0391】
図56に示すように、導電性ペーストの印刷回数が増加するほど、伝導性ブリッジの抵抗値は減少し、Q値は増加する。
【0392】
特に、
図56に示すように、導電性ペーストの印刷回数が3回より少ない場合、導電性ペーストの印刷回数の増加に従う抵抗値の減少またはQ値の増加は急激である。導電性ペーストの印刷回数が3回より大きい場合、導電性ペーストの印刷回数の増加に従う抵抗値の減少またはQ値の増加は緩やかである。
【0393】
アンテナアセンブリ内のアンテナの性能向上のために、伝導性ブリッジは3回以上の導電性ペーストの印刷に該当する厚さを有することができる。
【0394】
特に、導電性ペーストの印刷回数の増加はアンテナアセンブリ1000の製造工程の複雑度の増加を意味するので、伝導性ブリッジは3回の導電性ペーストの印刷に該当する厚さを有することができる。
【0395】
更に、伝導性ブリッジがメッキにより形成される第2サブブリッジ522を含む場合には、該第2サブブリッジ522による追加的な抵抗値の減少が期待されるので、伝導性ブリッジは1回以上の導電性ペーストの印刷に該当する厚さを有することができる。
【0396】
第1サブブリッジ521の上部をメッキして、第2サブブリッジ522が形成される(S307)。この際、第1サブブリッジ521の上部は銅でメッキできる。
【0397】
図57は、本発明の更に他の実施形態に係るアンテナアセンブリの連結部500の製造方法のフローチャートである。
【0398】
特に、
図57は
図6から
図8に従うアンテナアセンブリの連結部500の製造方法に関するものである。
【0399】
まず、基板400の内で内側アンテナ200の外側端子210の下部、内側アンテナ200の内側端子220の下部、外側アンテナ600の内側端子610の下部、外側アンテナ600の外側端子620の下部に、各々ビアホール533が形成される(S501)。
【0400】
ビアホール533が形成された基板400の下部に伝導性ブリッジ520の形成のためのマスクが付着される(S503)。伝導性ブリッジ520の形成のためのマスクは、第1サブ連結部501に該当する伝導性ブリッジ520が形成される部分、第2サブ連結部502に該当する伝導性ブリッジ520が形成される部分、第3サブ連結部503に該当する伝導性ブリッジ520が形成される部分、第4サブ連結部504に該当する伝導性ブリッジ520が形成される部分を覆わず、これらの周辺の部分を覆うことができる。
【0401】
伝導性ブリッジ520の形成のためのマスクが付着された基板400の上部に導電性ペーストが所定の回数だけ印刷されて(S305)、第1サブブリッジ521が形成される。導電性ペーストの印刷回数に従う伝導性ブリッジの性能は前述した通りである。
【0402】
第1サブブリッジ521の下部をメッキして(S507)、第2サブブリッジ522が形成される。この際、第1サブブリッジ521の下部は銅でメッキできる。
【0403】
図58は、本発明の更に他の実施形態に係るアンテナアセンブリの連結部500の製造方法のフローチャートである。
【0404】
特に、
図58は
図9から
図11に従うアンテナアセンブリの連結部500の製造方法に関するものである。
【0405】
基板400の内で連結端子311、312、313の下部にビアホールが形成される(S701)。
【0406】
拡張パターン541、542、543の端子の上部にビアホールが形成される(S703)。
【0407】
切取線411、412、413に沿って基板400が切り取られてサブ基板551、552、553が各々形成される(S705)。
【0408】
折畳線421、422、423に沿ってサブ基板551、552、553が折り畳まれて基板400の下部とサブ基板551、552、553の上部とが接触する(S707)。
【0409】
連結端子311、312、313の下部のビアホールと拡張パターン541、542、543の端子の上部のビアホールにより連結端子311、312、313と拡張パターン541、542、543の端子とが各々電気的に連結される(S709)。連結端子311、312、313と拡張パターン541、542、543の端子はビアホール533で提供される伝導性ビアの熱圧着、その伝導性ビアの周辺に提供される伝導性物質により電気的に連結できる。
【0410】
以上、本発明の好ましい実施形態に対して図示及び説明したが、本発明は前述した特定の実施形態に限定されず、請求範囲で請求する本発明の要旨を逸脱することなく当該発明が属する技術分野で通常の知識を有する者により多様な変形実施が可能であることは勿論であり、このような変形実施は本発明の技術的思想や展望から個別的に理解されてはならない。