KR100735618B1

KR100735618B1 - 알에프아이디 안테나 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR100735618B1
Application number: KR1020070027908A
Authority: KR
Inventors: 김용필
Original assignee: 김용필
Priority date: 2007-03-22
Filing date: 2007-03-22
Publication date: 2007-07-04

Abstract

본 발명은 이동통신단말기와 같은 제한된 설계 공간에 설치되는 RFID 시스템에 적용되는 RFID 안테나로서 제조공정이 매우 간편하여 제조원가를 현저하게 절감할 수 있는 RFID 안테나 및 그 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 RFID 안테나(1)는, 박막기판(10)의 일측면에 적층된 전도성 금속박(2)을 에칭하거나 박막기판(10)의 일측면에 전도성 잉크(2)를 인쇄하여 형성한 단절 없이 연속된 루프 패턴의 안테나부(20)를 포함한다. 상기 안테나부(20)는, 환상의 루프부(21)와, 루프부(21)와 교차하지 않도록 루프부(21)의 폐쇄환(21a) 외부로 신장된 제1 단자부(22)와, 루프부(21)와 교차하지 않도록 루프부(21)의 폐쇄환(21a) 내부로 신장된 제2 단자부(23)를 포함한다. 상기 박막기판(10)은 제2 단자부(23)의 일부 둘레에서 절개되어 그 절개부(11)가 전도성 금속박(2) 또는 전도성 잉크(2)가 존재하지 않은 박막기판(10)의 타측면 쪽으로 접철되어서, 제2 단자부(23)가 루프부(21)와 쇼트 없는 상태로 루프부(21)의 폐쇄환(21a) 외부로 신장되어 있다.

Description

알에프아이디 안테나 및 그 제조방법{Antenna for Radio Frequency Identification and Method of Manufacturing the Same}

도1은 본 발명에 따른 예시적인 RFID 안테나의 표면 및 이면 개략도,

도2는 본 발명에 따른 예시적인 RFID 안테나의 예시적인 제조 공정도,

도3은 휴대전화기 배터리에 적용되는 종래의 예시적인 RFID 안테나의 표면 및 이면 개략도,

도4는 도3의 RFID 안테나의 제조 공정도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1: 본 발명의 RFID 안테나 2: 전도성 금속박 또는 전도성 잉크

10: 박막기판 11: 절개부

11a: 돌기 12: 절개선

20: 안테나부 21: 루프부

21a: 폐쇄환 22: 제1 단자부

22a, 23a: 단자 23: 제2 단자부

30: 커버층

(기술분야)

본 발명은 RFID(Radio Frequency Identification: 무선식별) 안테나 및 그 제조방법에 관한 것이며, 보다 상세하게는 이동통신단말기와 같은 제한된 설계 공간에 설치되는 RFID 시스템에 적용되는 RFID 안테나로서 제조공정이 매우 간편하여 제조원가를 현저하게 절감할 수 있는 RFID 안테나 및 그 제조방법에 관한 것이다.

(배경기술)

널리 알려진 바와 같이, 저장기능, 연산기능 및 보안기능을 탑재한 전자칩이 장착되어 있는 스마트카드는, 금융, 통신, 교육, 행정, 교통 등 정보통신사회의 거의 모든 분야에서 정보의 기록이나 신원확인, 전자화폐, 신용카드 또는 전자통장 등의 결제수단 등으로 널리 사용되고 있다.

스마트카드는 그 분류기준에 따라 여러 가지로 분류되지만, 데이터가 읽히는 방식에 따라, 접촉식 스마트카드, 비접촉식 스마트카드 및 겸용 스마트카드 등으로 구분할 수 있다.

접촉식 스마트카드는 전자칩의 접점이 인터페이스장치의 접점에 접촉됨으로써 전자칩이 활성화되는 형태를 말하고, 비접촉식 스마트카드는 정보처리 기능에 필요한 연산소자와 기억소자는 접촉식과 동일하지만 전자칩을 구동하기 위한 전원공급이 전자칩에 연결된 안테나를 통해 이루어지고 인터페이스장치와의 통신에 전 자기 유도가 이용되는 형태를 말하며, 겸용 스마트카드는 접촉과 비접촉의 기능을 모두 지원하는 스마트카드로서 그 대표적인 콤비카드는 하나의 전자칩 내에 접촉/비접촉식이 공유될 수 있는 부분들을 상호 공유하도록 구성된 스마트카드이다.

전통적으로 스마트카드는 신용카드나 교통카드와 같은 플라스틱카드에 내장되는 것이 일반적이었으나, 스마트카드의 활용분야가 더욱 확대되고 휴대전화기로 대표되는 각종 이동통신단말기들이 생활필수품화 됨에 따라, 스마트카드는 플라스틱카드 형태가 아닌 이동통신단말기에 내장되는 형태로 발전하기에 이르렀다.

스마트카드를 이동통신단말기에 적용시킨 대표적인 예로는, 휴대전화기에 비접촉식 스마트카드(또는 콤비카드와 같은 겸용카드)를 내장하여 카드판독기와의 무선 통신(예를 들어 주파수 13.56MHz)을 통해 휴대전화기를 선후불식 교통요금의 결제, 신용결제, 전자통장, 로열티관리, 신원확인 등의 다양한 용도로 사용할 수 있도록 한 것이다.

이동통신단말에 비접촉 기능을 가진 스마트카드(비접촉식 스마트카드 또는 콤비카드)를 탑재하는 것에 더하여 최근에는 RFID 태그에 기록된 정보를 판독할 수 있는 RFID 리더로서의 기능까지를 탑재하여 RFID 태그의 판독에 이동통신단말기를 활용할 수 있는 기술도 제안되어 있으며, RFID 리더가 적용된 대표적인 예로서는 이동통신단말기에 장착되어 외부의 RFID 리더와의 무선통신을 통해 저장되어 있는 정보를 읽히는 RFID 태그로서의 기능뿐만 아니라 외부의 RFID 태그와의 무선통신을 통해 외부 RFID 태그의 정보를 판독할 수 있는 RFID 리더로서의 기능도 겸용하는, 표준화된 NFC(Near Field Communication) 기술이 제안되어 있다.

이와 같이 RFID 시스템이 이동통신단말기에 접목됨에 따라 RFID 이동통신단말에는 고유의 회로 이외에 RFID 시스템의 배치가 필요하게 되었으며, 일반적으로 이런 RFID 이동통신단말기에 있어서 전자칩은 이동통신단말기 본체에 설치되고 안테나는 이동통신단말기 본체에 탈착식으로 장착되는 배터리에 설치되고 있다.

RFID 시스템이 플라스틱카드에 탑재되는 통상의 교통카드(또는 신용카드 등)의 경우, 카드 내에 안테나의 유도기전력의 생성을 방해하는 소자들이 존재하지 아니하므로, 단지 동선(Copper Coil)을 목적하는 안테나 특성을 가지도록 루프 패턴으로 여러 바퀴 감아 RFID 안테나를 제작할 수 있었기 때문에 상대적으로 RFID 안테나 설계가 용이하였다(RFID 안테나는 동선을 루프 패턴으로 여러 바퀴 감아 목적하는 안테나 특성을 나타내도록 하였으므로 루프안테나라고도 한다).

그러나 RFID 안테나를 휴대전화기와 같은 이동통신단말기에 배치함에 있어서는, 전자파의 위해성을 차단하기 위해 이동통신단말기에 적용된 전자파차폐장치가 RFID 안테나의 무선통신에 미칠 수 있는 영향을 최소화하여야 하고, 또한 이동통신단말기의 트렌드의 하나인 콤팩트화에 따른 설계 공간의 제약으로 인하여 RFID 안테나의 최적 위치는 배터리가 된 것이다.

또한 RFID 안테나를 이동통신단말기의 배터리에 장착함에 있어서도, 배터리에 안테나를 배치하기 위한 공간이 충분하지 않기 때문에 교통카드나 신용카드에서와 같이 동선을 루프 형태로 직접 배선하여 안테나를 설계할 경우 배터리의 볼륨을 커지게 하는 요인으로 작용하는 문제가 있으므로, 실제 이동통신단말기에 사용되고 있는 RFID 안테나들은 점유하는 체적을 줄이고 제품의 신뢰성을 높이기 위해 기판 에 적층된 동박(박막 동판)을 루프 패턴으로 에칭(etching)하는 방식으로 설계하고 있다.

도3은 휴대전화기 배터리에 적용되는 종래의 예시적인 RFID 안테나의 표면(A)및 이면(B) 개략도이고, 도4는 도3의 RFID 안테나의 제조 공정도이다.

도시된 바와 같이, 종래의 RFID 안테나(100)는, 폴리이미드 등으로 된 박막기판(110: 두께 25㎛ 내외)에 적층 부착된 동박(101, copper film: 두께 35㎛ 내외)을 에칭하는 방법으로 안테나부(120)를 설계하되, 박막기판(110)의 일측면에는 환상의 루프부(121)와 제1 단자부(122)를 형성하고 박막기판(110)의 타측면에는 제2 단자부(123)를 형성하는 한편, 박막기판(110)에 비아홀(111: via hole)을 천공하고 비아홀(111)에 동을 도금시킴으로써 루프부(121)의 일단과 제2 단자부(123)의 일단을 전기적인 연결한 구조로 되어 있다.

도4를 참조하여 종래 RFID 안테나(100)를 제조하는 방법을 개략적으로 설명한다.

도시된 바와 같이, 종래 RFID 안테나(100)는, 표면과 이면의 전체면에 동박(101)이 적층 코팅된 폴리이미드 박막기판(110)에 대해(도4의 A 참조), 도3의 루프부(121)와 제2 단자부(123)의 연결 지점에 대응하는 위치에 비아홀(111)을 천공하는 공정(도4의 B 참조), 상기 비아홀(111)을 동도금(112)을 하여 박막기판(110)의 표면과 이면에 각각 위치하여 전기적으로 단절된 루프부(121)와 제2 단자부(123)를 전기적으로 연결하는 공정(도4의 C 참조), 전체 안테나부(120)의 패턴에 부합하도록 박막기판(110)의 표면과 이면의 동박(101)을 노광 및 에칭하여 박막기 판(110)의 표면에는 루프부(121)와 제1 단자부(122)를 형성하고 박막기판(110)의 이면에는 제2 단자부(123)를 각각 형성하는 하는 공정(도4의 D), 및 안테나부(120)가 형성된 박막기판(110)의 전면과 이면을 폴리이미드 등으로 피복하여 커버층(130: 예, 12.5㎛)을 형성한 후에, 제1 단자부(122)와 제2 단자부(123)에 단자(122a, 123a)를 형성하고, 이렇게 형성된 안테나(100) 둘레의 불필요한 부분을 프레싱 제거하는 공정(도4의 E)에 의해 제조된다.

일반적으로 위와 같은 종래 RFID 안테나(100)는, 여러 개의 RFID 안테나를 설계할 수 있는 일정 크기의 박막기판(110)에 다수개의 안테나를 동시에 형성한 후에 마지막에 개개 안테나부(120)의 윤각에 맞게 프레싱 커팅하여 다수개의 RFID 안테나를 일시에 제작한다.

실제 종래 RFID 안테나의 제조공정에는 몇몇 부가적인 공정들이 포함되어 있으나, 이상의 제조공정은 본 발명에 따른 RFID 안테나의 특징에 대비되는 공정들을 중심으로 개략적으로 설명하고 본 발명과 직접적인 관련이 없는 공정들은 생략하여 설명한 것이다.

종래의 RFID 안테나의 제조에 폴리이미드 박막기판(110)의 양면에 동박이 적층된 소재(양면동박 소재)를 사용할 수밖에 없었던 것은, 박막기판(110)의 일면에만 동박(101)이 적층된 소재(단면동박 소재)를 사용할 경우 루프부(121)의 내부로부터 외부로 제2 단자부(123)가 인출될 때 루프부(121)와 제2 단자부(123)가 교차여 쇼트가 발생하기 때문에 이를 피하기 위한 것이다.

결과적으로, 종래의 RFID 안테나는 루프 패턴의 RFID 안테나를 설계함에 있 어서 제2 단자부(123)와 루프부(121)의 불가피한 교차 배선에서 발생하는 쇼트를 피하기 위해 양면동박 소재를 사용한 것인바, 이 때문에 비아홀을 형성하고 여기에 도금을 하여야 하는 복잡한 공정을 피할 수 없었고, 또한 루프 패턴을 가지면 되는 안테나부(120)의 형성을 위해 박막기판의 양면 모두에 동박이 적층된 고가의 소재를 사용하지 않을 수 없었을 뿐만 아니라, 양면에 적층된 동박의 대부분이 에칭에 의해 폐기되기 때문에, RFID 안테나의 단가를 낮추는 것에 어려움이 있었을 뿐만 아니라 자원낭비와 환경오염 및 폐수처리비용 상승을 유발하였던 것이다.

본 발명의 목적은, 전술한 바와 같이 이동통신단말기와 같이 제한된 조건에 적용되는 루프 패턴의 종래 RFID 안테나에 관련된 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 제조공정이 간편하고 관련 비용을 절약할 수 있으며, 자원낭비와 환경오염오인을 최소화할 수 있는 새로운 구조의 RFID 안테나 및 그 제조방법을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 목적은, 박막기판에 적층된 금속박(예, 동박)을 에칭하여 루프 패턴을 형성하는 방식의 RFID 안테나에 관련하여, 일면에만 금속박이 적층된 소재를 사용하면서 비아홀 천공 및 비아홀 도금과 같은 복잡한 공정 없이 루프 패턴을 쇼트 없게 형성할 수 있는 RFID 안테나 및 그 제조방법을 제공함으로써, RFID 안테나의 제조비용을 절감하고 자원낭비와 환경오염을 최소화하고자 하는 것이다.

또한 본 발명의 목적은, 박막기판에 전도성 잉크를 인쇄하여 루프 패턴을 형성하는 방식의 RFID 안테나에 관련하여, 박막기판의 일측면에 전도성 잉크를 전기 적 단절 없이 루프 패턴으로 인쇄할 수 있도록 함으로써, 루프 패턴의 RFID 안테나에 관련된 쇼트 문제를 해소하고자 하는 것이다.

본 발명에 따라, RFID 안테나 및 그 제조방법이 제공된다.

본 발명에 따른 RFID 안테나는, 박막기판, 및 상기 박막기판의 일측면에 적층된 전도성 금속박을 에칭하거나 상기 박막기판의 일측면에 전도성 잉크를 인쇄하여 형성한 단절 없이 연속된 루프 패턴의 안테나부를 포함한다.

여기에서 상기 안테나부는, 환상의 루프부와, 상기 루프부와 교차하지 않도록 상기 루프부의 폐쇄환 외부로 신장된 제1 단자부와, 상기 루프부와 교차하지 않도록 상기 루프부의 폐쇄환 내부로 신장된 제2 단자부를 포함한다.

여기에서, 상기 박막기판은 상기 제2 단자부의 일부 둘레에서 절개되어 그 절개부가 상기 전도성 금속박 또는 상기 전도성 잉크가 존재하지 않은 상기 박막기판의 타측면 쪽으로 접철되어서, 상기 제2 단자부가 상기 루프부와 쇼트 없는 상태로 상기 루프부의 폐쇄환 외부로 신장되어 있다.

본 발명에 따른 RFID 안테나의 제조방법은, 일측면에 전도성 금속박이 적층된 박막기판의 상기 전도성 금속박을 에칭하거나 상기 박막기판의 일측면에 전도성 잉크를 인쇄하여, 환상의 루프부와, 상기 루프부와 교차하지 않도록 상기 루프부의 폐쇄환 외부로 신장된 제1 단자부와, 상기 루프부와 교차하지 않도록 상기 루프부의 폐쇄환 내부로 신장된 제2 단자부를 포함하는, 단절 없이 연속된 루프 패턴의 안테나부를 형성하는 공정; 상기 제2 단자부의 일부 둘레를 따라 상기 박막기판을 절개하여 그 절개부를 상기 전도성 금속박 또는 상기 전도성 잉크가 존재하지 않은 상기 박막기판의 타측면 쪽으로 접철하여 상기 제2 단자부가 상기 루프부와 쇼트 없는 상태로 상기 루프부의 폐쇄환 외부로 신장되게 하는 공정; 및 상기 안테나부가 형성된 상기 박막기판의 양면에 커버층을 피복하는 공정; 을 포함한다.

바람직하게, 본 발명의 RFID 안테나 제조방법은, 상기 절개부를 형성하는 공정에서 상기 절개부에 돌기를 형성하고 상기 박막기판에는 상기 절개부가 접철된 상태에서 상기 돌기가 끼워지는 위치에 절개선을 형성하고, 상기 절개부를 접철할 때 상기 돌기를 상기 절개선에 끼워 상기 절개부를 상기 박막기판의 타측면에 고정시키는 공정을 더 포함한다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 RFID 안테나 및 그 제조방법을 상세히 설명한다. 이하의 구체예는 본 발명에 따른 RFID 안테나 및 그 제조방법을 예시적으로 설명하는 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 의도되지 아니한다.

도1은 본 발명에 따른 예시적인 RFID 안테나의 표면(A) 및 이면(B) 개략도, 도2는 본 발명에 따른 예시적인 RFID 안테나의 예시적인 제조 공정도이다.

본 발명에 따른 RFID 안테나(1)는, 예를 들어 휴대전화기와 같은 이동통신단말기의 배터리 등에 장착되어 이동통신단말기본체에 설치된 전자칩과 전기적으로 연결된 상태에서, 예를 들어 13.56MHz 주파수의 근거리 무선 통신을 통해 전자칩에 탑재된 소정의 비접촉 기능(예, 선후불식 교통요금의 결제, 신용결제, 전자통장, 로열티관리, 신원확인 등)이 실현되도록 하는 루프 패턴의 RFID 안테나이다.

본 발명에 따른 RFID 안테나(1)는 일반적인 종래의 RFID 안테나와 마찬가지로 폴리이미드 등으로 제작된 박막기판(10: 예를 들어 25㎛ 내외의 두께)에 루프 패턴의 안테나부(20)가 설계된 기본 구조로 되어 있다.

본 발명 RFID 안테나(1)의 특징에 따라, 박막기판(10)에는 동박으로 대표되는 전도성 금속박(2: 예를 들어 35㎛ 내외의 두께)이 일측면(도1의 A에서 표면)에만 적층되어 있고, 전도성 금속박(2)을 에칭하여 루프 패턴의 안테나부(20)를 형성한다.

본 발명의 RRID 안테나(1)의 특징에 따라, 상기 안테나부(20)는, 다수회 감겨 있는 환상의 루프부(21)와, 루프부(21)의 일단으로부터 루프부(21)와 교차하지 않도록 루프부(21)의 폐쇄환(21a) 외부로 신장된 제1 단자부(22)와, 루프부(21)의 타단으로부터 루프부(21)와 교차하지 않도록 루프부(21)의 폐쇄환(21a) 내부로 신장된 제2 단자부(23)를 포함하는 구성으로 되어 있으며, 종래의 RFID 안테나는 제2 단자부가 루프부 및 제1 단자부와 단절되어 있어 비아홀을 통해 제2 단자부를 루프부에 전기적으로 연결시키고 있지만, 본 발명의 RFID 안테나(1)는 루프부(21), 제1 단자부(22) 및 제2 단자부(23)로 이루어진 전체의 안테나부(20)가 전기적으로 단절 없이 연속되어 있다.

본 발명의 RFID 안테나(1)의 또 다른 특징에 따라, 박막기판(10)는 제2 단자부(23)의 일부 둘레에서 절개되어 절개부(11)가 형성되어 있다. 절개부는 안테나부(20)의 전도성 금속박(2)을 단선시키지 않도록 하는 위치에 제2 단자부(23)의 둘레에 형성되며, 도시된 구체예에 있어서는 제2 단자부(23)가 루프부(21)와 연결되 는 쪽을 제외한 3면을 U자 형태로 절개된 예를 도시한 것이다.

상기 절개부(11)는 전도성 금속박(2)이 적층되지 않은 박막기판(10)의 타측면(도1의 B에서 표면) 쪽으로 접철되어 있으며, 이로써 제2 단자부(23)는 루프부(21)와 쇼트 없는 상태로 루프부(21)의 폐쇄환(21a) 내부로부터 외부로 신장되게 된다. 도시된 구체예에 있어서 절개부(11)의 접철에 따라, 제2 단자부(23)는 2층으로 중첩된 박막기판(10)을 사이에 두고 제1 단자부(22)와 일정 거리 이격되어 평행하게 배치된다(도2의 D 참조).

이상과 같은 본 발명의 RFID 안테나의 특징적 구조에 따라, 안테나부(20)를 형성하는 전도성 금속박(2)은 박막기판(10)의 일측면에만 적층되어 있으면서 단절 없이 연결되어 있게 되므로, 종래와 같이 박막기판(10)의 양면에 전도성 금속박(2)을 적층한 소재를 사용할 필요가 없고 단절된 안테나부의 연결을 위한 도금된 비아홀과 같은 구조를 적용할 필요가 없게 된다.

이하, 도2를 참조하여 본 발명에 따른 RFID 안테나의 제조방법을 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 RFID 안테나(1)를 제조하는 방법의 제1 공정은, 일측면에만 전도성 금속박(2)이 적층된 박막기판(10: 도2의 A 참조)의 상기 전도성 금속박(2)을 에칭하여, 루프 패턴의 안테나부(20)를 형성하는 공정이다(도1의 B 참조). 전술한 바와 같이, 안테나부(20)는 환상의 루프부(21)와, 루프부(21)와 교차하지 않도록 루프부(21)의 폐쇄환(21a) 외부로 신장된 제1 단자부(22)와, 루프부(21)와 교차하지 않도록 루프부(21)의 폐쇄환(21a) 내부로 신장된 제2 단자부(23)를 포함하며, 이런 안테나부(20)는 전체적으로 전기적 단절 없이 연속되어 있다.

박막기판(10)의 일측면에 적층된 전도성 금속박(2)을 노광 및 에칭하여 루프패턴의 안테나부(20)를 형성하는 공정은, 관련 기술분야에 널리 일반화된 연성인쇄회로기판(FPCB) 제조 기술 등을 본 발명에 맞게 적용하여 실행할 수 있다.

본 발명에 따른 RFID 안테나 제조방법의 제2 공정은, 제2 단자부(23)의 일부 둘레를 따라 박막기판(10)을 절개하고(도2의 C), 절개된 절개부(11)를 전도성 금속박(2)이 적층되지 않은 쪽(박막기판의 타측면 쪽)으로 접철하여 제2 단자부(23)가 루프부(21)와 쇼트 없는 상태로 루프부(21)의 폐쇄환(21a) 내부로부터 외부로 신장되게 하는 공정이다(도2의 D 참조). 도2의 C 등에서 절개부(11)의 점선은 접철선을 나타낸다.

2차원 평면에 루프 패턴의 안테나를 형성할 경우, 루프부(21)의 한쪽 단부(즉, 제1 단자부: 22)는 루프부(21)의 폐쇄환(21a) 외부에 존재하지만 다른 단부(즉, 제2 단자부: 23)는 폐쇄환(21a) 내부에 위치할 수밖에 없게 되는바, 본 공정은 폐쇄환(21a) 내부의 제2 단자부(23)를 루프부(21)와의 쇼트 없이 폐쇄환(21a) 외부로 인출시켜야 하는 기술적 과제를, 제2 단자부(23)를 전도성 금속박(2)이 적층되어 있지 않은 박막기판(10)의 타측면으로 접어 적층시키는 방법으로 해결한 것이다.

도시된 구체예에 있어서 절개부(11) 내에는 제2 단자부(23)를 제외한 모든 전도성 금속판(2)이 에칭되어 제거되었지만, 제2 단자부(23)와 나란하게 일부 전도성 금속판(2)을 에칭하지 않고 보강대(도시 생략)로서 남겨 두어서, 절개부(11)를 접철하였을 때 상기 보강대가 제1 단자부(22)의 이면에 접하여 제1 단자부(22)를 지지하도록 할 수 있다.

본 발명에 따른 RFID 안테나 제조방법의 제3 공정은, 안테나부(20)가 형성된 박막기판(10)의 양측면에 예를 들어 폴리이미드와 같은 소재의 커버층(30: 예를 들어 각각 12.5㎛ 내외의 두께)을 피복(적층)하여 안테나부(20)를 보호하는 공정이다(도2의 E 참조). 본 공정 역시 관련 기술분야의 일반화된 피복 기술을 본 발명에 맞게 적용하여 실행할 수 있다.

커버층(30)을 형성한 이후 제1 단자부(22)와 접철된 제2 단자부(23)에 각각 단자(22a, 23a)를 형성하고, 안테나부(20)의 외부 윤각에 맞게 커팅하여 최종적으로 RFID 안테나를 완성한다(도2의 F 참조).

단자(22a, 23a)는 본 발명의 RFID 안테나(1)를 휴대전화기와 같은 이동통신단말기의 배터리에 장착할 때 예를 들어 배터리 보호회로 등에 연결되는 단자로서, 상기 배터리를 이동통신단말기 본체에 장착하면, 단자(22a, 23a)는 이동통신단말기 본체에 위치하는 전자칩과 전기적으로 연결된다. 일반적으로 단자(22a, 23a)는 제1 단자부(22)와 제2 단자부(23)의 말단에 주석구리나 금을 도금함으로써 다른 회로와 접속 가능하도록 형성한다.

전술한 바와 같이 본 발명의 RFID 안테나(1)는 일정 크기의 박막기판(10)에 다수개의 안테나를 동시에 형성한 후에, 최종적으로 개개 안테나부(20)를 프레싱 커팅하여 다수개의 RFID 안테나로 동시에 제작하는 것이 일반적인 바, 도시된 구체예는 하나의 RFID 안테나만을 설계하여 제작하는 과정을 도시한 것이다.

본 발명에 따른 RFID 안테나 제조방법에서는 절개부(11)를 형성하여 이를 접철하고 그 위에 커버층(30)을 적층하는 공정이 포함되어 있는 바, 커버층(30)을 적층할 때 제1 단자부(22)와 제2 단자부(23)가 적절한 위치에 평행하게 배치된 상태로 절개부(11)가 박막기판(10)의 타측면에 잘 접혀 있어야 바람직하다.

이를 위해, 도2의 C 내지 E에 도시된 바와 같이, 절개부(11)를 형성하는 과정에서, 절개부(11)의 양측에 작은 돌기(11a)를 형성하고, 절개부(11)가 접철된 상태에서 상기 돌기(11a)의 위치에 대응하는 위치의 박막기판(10)에 절개선(12)을 형성하여, 절개부(11)를 접철할 때 돌기(11a)를 절개선(12)에 끼워 넣음으로써 절개부(11)가 접철된 상태로 박막기판(10)에 고정되도록 할 수 있다. 첨부도면에서는 돌기(11a)가 절개부(11)의 양측에 형성된 예를 도시하고 있으나, 절개부(11)의 상면에 1개를 형성하는 것과 같이 그 위치는 달리 배치할 수도 있다. 돌기(11a)와 절개선(12)은 이후의 공정인 커팅 공정에서 모두 제거되어 최종적으로 제조된 본 발명의 RFID 안테나(1)에는 잔존하지 않게 된다(도2의 F 참조).

도1에 표시된 돌기(11a)를 포함한 절개부(11)는 실제로 절개부가 아니라 절개부(11)를 접철한 후에 박막기판(10)에 관통되어 남아 있는 절개부(11)의 흔적이지만, 편의상 도면부호 11 등을 부여하였다. 도1에서 절개부(11)로 표시된 부분은 박막기판(10)이 제거된 상태로 상하의 보호층(30)만이 남아 있는 상태가 된다.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 RFID 안테나의 제조방법은 본 발명의 특징적인 구성을 주로 설명한 것으로서 실제 본 발명이 적용된 RFID 안테나의 제조공정에는 몇몇 다른 부가적인 공정들이 포함될 수 있으나, 그런 부가적인 공정들은 본 발명과 직접적인 관련이 없으므로 이를 생략한다.

루프 패턴의 RFID 안테나는 이상에서 설명한 박막기판에 적층된 전도성 금속박을 에칭하는 방법 이외에, 현재에는 실질적으로 적용하고 있지 아니하지만, 박막기판의 표면에 직접 은-나노 잉크와 같은 전도성 잉크를 루프 패턴으로 인쇄하는 방법으로도 형성할 수 있다.

앞서 도3과 도4를 참조하여 설명한 루프부의 폐쇄환 내부로부터 외부로 제2 단자부를 인출할 때 루프부와 제2 단자부의 교차에 의해 쇼트가 발생하지 않도록 하여야 하는 과제는, 전도성 잉크 인쇄 방식의 RFID 안테나에도 그대로 적용된다.

따라서 종래의 인쇄방법에 의해 전도성 잉크로 루프 패턴을 인쇄할 경우에는, 전체의 안테나부(루프부, 제1 단자부 및 제2 단자부)를 단절 없이 연속적으로 인쇄할 수 없고, 도3과 도4를 참조하여 설명한 바와 같이 제2 단자부를 루프부와 단절되게 인쇄한 후에 별도의 공정으로 루프부와 제2 단자부를 쇼트 없게 전기적으로 연결시켜야 하는 복잡한 공정을 필요로 한다.

본 발명에 따른 RFID 안테나 및 그 제조방법은, 박막기판에 전도성 잉크를 인쇄하여 루프 패턴을 형성하는 방식의 RFID 안테나에도 적용될 수 있다. 이하, 전도성 잉크를 적용하는 본 발명에 따른 RFID 안테나 및 그 제조방법의 구체예를 설명한다.

전도성 잉크를 적용하는 본 발명에 따른 RFID 안테나(1)는, 전도성 금속박(2)을 에칭하여 안테나부(20)를 형성하는 것 대신에, 박막기판(20)의 일측면에 직접 전도성 잉크(2)로 루프 패턴의 안테나부(20)를 인쇄하는 구성을 제외하고, 전 도성 금박을 적용하는 도1 및 도2를 참조한 전술한 구체예와 실질적으로 동일하므로, 이하에서는 별도의 도면을 첨부하지 않고 간략하게 설명하며, 아울러 전도성 잉크의 도면번호를 전도성 금속박과 동일한 '2'를 사용하여 설명한다.

전도성 잉크를 적용하는 본 발명에 따른 RFID 안테나(1)는, 박막기판(10), 및 박막기판(10)의 일측면에 전도성 잉크(2)를 인쇄하여 형성한 단절 없이 연속된 루프 패턴의 안테나부(20)를 포함한다.

상기 안테나부(20)는, 환상의 루프부(21)와, 루프부(21)와 교차하지 않도록 루프부(21)의 폐쇄환(21a) 외부로 신장된 제1 단자부(22)와, 루프부(21)와 교차하지 않도록 루프부(21)의 폐쇄환(21a) 내부로 신장된 제2 단자부(23)를 포함한다.

그리고 박막기판(10)은 상기 제2 단자부(23)의 일부 둘레에서 절개되어 그 절개부(11)가 전도성 잉크(2)가 존재하지 않은 박막기판(10)의 타측면 쪽으로 접철되어서, 제2 단자부(23)가 루프부(21)와 쇼트 없는 상태로 루프부(21)의 폐쇄환(21a) 외부로 신장되어 있게 된다.

전도성 잉크를 적용한 본 발명에 따른 RFID 안테나(1)의 제조방법은, 박막기판(20)의 일측면에 전도성 잉크(2)를 인쇄하여, 환상의 루프부(21)와, 루프부(21)와 교차하지 않도록 루프부(21)의 폐쇄환(21a) 외부로 신장된 제1 단자부(22)와, 루프부(21)와 교차하지 않도록 루프부(21)의 폐쇄환(21a) 내부로 신장된 제2 단자부(23)를 포함하는, 단절 없이 연속된 루프 패턴의 안테나부(20)를 형성하는 공정; 제2 단자부(23)의 일부 둘레를 따라 박막기판(10)을 절개하여 그 절개부(11)를 전도성 잉크(2)가 존재하지 않은 박막기판(10)의 타측면 쪽으로 접철하여 제2 단자 부(23)가 루프부(21)와 쇼트 없는 상태로 루프부(21)의 폐쇄환(21a) 외부로 신장되게 하는 공정; 및 안테나부(20)가 형성된 박막기판(10)의 양면에 커버층(30)을 피복하는 공정; 을 포함한다.

이와 같은 전도성 잉크를 적용한 본 발명에 따른 RFID 안테나(1) 및 그 제조방법에 의하면, 박막기판(10)의 일측면에 전도성 잉크(2)로 전체의 안테나부(20)를 단절 없이 연속적으로 인쇄할 수 있게 되므로, 제2 단자부를 루프부와 단절되게 인쇄한 후에 별도의 공정으로 루프부와 제2 단자부를 쇼트 없게 전기적으로 연결시켜야 하는 복잡한 공정이 필요 없게 된다.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 RFID 안테나 및 그 제조방법에 의하면, 이동통신단말기와 같이 제한된 조건에 장착되는 박막기판에 적층된 전도성 금속박을 에칭하여 루프 패턴을 형성하는 RFID 안테나에 관련하여, 박막기판에 양면이 아닌 일측면에만 전도성 금속박이 적층된 저렴한 소재를 사용하면서도 비아홀 천공 및 도금 공정 없이 루프 패턴을 쇼트 없게 간단하게 형성할 수 있으므로, 종래의 RFID 안테나에 비하여 그 제조비용을 현격하게 절감하고 자원낭비와 환경오염을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

본 발명에 따른 RFID 안테나 및 그 제조방법에 의하면, 박막기판에 전도성 잉크를 인쇄하여 루프 패턴을 형성하는 RFID 안테나에 관련하여, 박막기판의 일측면에 전도성 잉크를 전기적 단절 없이 루프 패턴으로 인쇄할 수 있기 때문에 루프 패턴의 RFID 안테나에 관련된 쇼트 문제를 용이하게 해결할 수 있는 효과가 있다.

Claims

박막기판(10), 및 상기 박막기판(10)의 일측면에 적층된 전도성 금속박(2)을 에칭하거나 상기 박막기판(10)의 일측면에 전도성 잉크(2)를 인쇄하여 형성한 단절 없이 연속된 루프 패턴의 안테나부(20)를 포함하고;

상기 안테나부(20)는, 환상의 루프부(21)와, 상기 루프부(21)와 교차하지 않도록 상기 루프부(21)의 폐쇄환(21a) 외부로 신장된 제1 단자부(22)와, 상기 루프부(21)와 교차하지 않도록 상기 루프부(21)의 폐쇄환(21a) 내부로 신장된 제2 단자부(23)를 포함하며;

상기 박막기판(10)은 상기 제2 단자부(23)의 일부 둘레에서 절개되어 그 절개부(11)가 상기 전도성 금속박(2) 또는 상기 전도성 잉크(2)가 존재하지 않은 상기 박막기판(10)의 타측면 쪽으로 접철되어서, 상기 제2 단자부(23)가 상기 루프부(21)와 쇼트 없는 상태로 상기 루프부(21)의 폐쇄환(21a) 외부로 신장되어 있는 것을 특징으로 하는 RFID 안테나.
일측면에 전도성 금속박(2)이 적층된 박막기판(10)의 상기 전도성 금속박(2)을 에칭하거나 상기 박막기판(20)의 일측면에 전도성 잉크(2)를 인쇄하여, 환상의 루프부(21)와, 상기 루프부(21)와 교차하지 않도록 상기 루프부(21)의 폐쇄환(21a) 외부로 신장된 제1 단자부(22)와, 상기 루프부(21)와 교차하지 않도록 상기 루프부(21)의 폐쇄환(21a) 내부로 신장된 제2 단자부(23)를 포함하는, 단절 없이 연속 된 루프 패턴의 안테나부(20)를 형성하는 공정;

상기 제2 단자부(23)의 일부 둘레를 따라 상기 박막기판(10)을 절개하여 그 절개부(11)를 상기 전도성 금속박(2) 또는 상기 전도성 잉크(2)가 존재하지 않은 상기 박막기판(10)의 타측면 쪽으로 접철하여 상기 제2 단자부(23)가 상기 루프부(21)와 쇼트 없는 상태로 상기 루프부(21)의 폐쇄환(21a) 외부로 신장되게 하는 공정; 및

상기 안테나부(20)가 형성된 상기 박막기판(10)의 양면에 커버층(30)을 피복하는 공정;

을 포함하는 것을 특징으로 하는 RFID 안테나 제조방법.
제2항에 있어서, 상기 절개부(11)를 형성하는 공정에서 상기 절개부(11)에 돌기(11a)를 형성하고 상기 박막기판(10)에는 상기 절개부(11)가 접철된 상태에서 상기 돌기(11a)가 끼워지는 위치에 절개선(12)을 형성하고, 상기 절개부(11)를 접철할 때 상기 돌기(11a)를 상기 절개선(12)에 끼워 상기 절개부(11)를 상기 박막기판(10)의 타측면에 고정시키는 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, RFID 안테나 제조방법.