KR101263322B1 - 엔에프시용 루프안테나 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엔에프시용 루프안테나 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 하나 이상의 안테나패턴에서 전자파가 입사되는 면적을 증대시켜 전자파의 반사율을 줄일 수 있어 전자파의 흡수성능을 향상시킬 수 있는 엔에프시용 루프안테나 제조방법에 관한 것이다.

Description

엔에프시용 루프안테나 제조방법{Loop antenna manufacturing method for NFC}

본 발명은 엔에프시용 루프안테나 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 하나 이상의 안테나패턴에서 전자파가 입사되는 면적을 증대시켜 전자파의 반사율을 줄일 수 있어 전자파의 흡수성능을 향상시킬 수 있는 엔에프시용 루프안테나 제조방법에 관한 것이다.

이동통신용 휴대단말기는 이동통신용 기지국이 형성하는 서비스 영역 안을 자유롭게 이동하면서 원하는 상대방과 언제 어디서나 무선 접속하여 통신하는 단말기이고 이하의 설명에서 ‘이동단말기’로 설명하기로 한다.

이동단말기는 무선통신 기능 이외에 카메라, MP3, 녹음기, 이북(e-book) 등과 같은 다수의 기능을 구비하는 것이 일반적이고 또한, 지상파 DMB 기능을 구비하는 경우 TV 방송을 시청할 수 있게 되었다.

특히, 최근에는 GPS 안테나를 부가하고 전자지도와 결합하여 이동방향 및 현재의 위치정보를 제공하는 내비게이션(navigation) 기능과 근거리에서 엔에프시(NFC) 방식으로 무선 접속하여 상거래에 의한 금융거래의 대가를 신용카드와 같이 전자결제하는 스마트카드 기능 등이 개발되어 부가되고 있고, 앞으로도 개발이 계속 진행되어 향후에 새로운 기능이 더 추가될 수 있다.

일반적으로 이동통신에서는 800 MHz와 1.8 GHz의 주파수 대역을 사용하고, GPS 에서는 1.57 GHz 와 1.22 GHz의 주파수 대역을 사용하며, 지상파 DMB 에서는 174-214 MHz 대역의 주파수를 사용하고, 와이파이(WiFi)와 블루투스(bluetooth) 방식은 2.4 GHz의 주파수 대역을 사용하며, 근거리 무선통신용 엔에프시(NFC)에서는 13.56 MHz대역의 주파수를 사용한다.

특히 엔에프시용 안테나는 최근에 들어 루프형의 안테나를 제조하여 근거리 무선의 송수신을 위한 안테나의 길이와 부피의 최소화를 이룰 수 있었다. 이와 같은 종래의 엔프시용 루프 안테나는 특허등록 제1079838호와 특허공개 제2009-0043077호에 기재된 구성처럼, 페라이트시트, 동박, 보호필름 및 양면테이프가 순차적으로 적층되어 구성되는 연성의 루프안테나로 제조되고 있다.

이와 같은 종래의 엔에프시용 루프안테나는 이동단말기의 케이스 내측에 양면테이프의 접착력에 의하여 쉽게 접착될 수 있어서 근래의 이동단말기 제조업체에서 선호된다.

여기서 종래의 엔에프시용 루프 안테나는 흡수체와 동박과 보호필름과 양면테이프가 적층되며, 기판의 일면 내측에서 연장되어 루프를 형성하되, 끝단에 연결되는 제1단자부와, 시작단에 연결되는 제2단자부를 각각 포함한다. 이때 상기 제2단자부는 쓰루홀을 통하여 기판의 반대쪽 면으로 제2단자부를 연장시키기 때문에 양면기판을 사용해야된다.

따라서 종래의 엔에프시용 루프안테나는 쓰루홀을 통하여 반대쪽 면을 통해 단자가 인출되도록 형성되기 때문에 제작공수가 증가 되고, 또한 고가의 양면기판을 사용함에 따른 재료비의 증가로 인한 제조원가가 상승되고 있으나, 시장에서는 보다 저렴한 제품을 요구하고 있는 실정이기에 제조원가를 절감할 수 있는 기술 개발이 시급한 실정이다.

또한 종래의 엔에프시용 루프안테나는 페라이트시트 또는 연자성금속등의 자성분말을 고무 또는 플라스틱등의 절연 매트릭스에 혼합분산시켜 시트형 또는 블록형으로 성형가공된 흡수체를 설치하고 있다.

이와 같은 흡수체는 페라이트 또는 연자성금속등의 자성분말을 고무 또는 플라스틱 등의 절연 매트릭스에 혼합분산시켜 성형 가공되기 때문에 비교적 두께가 얇게 형성되나, 높은 전파 흡수 성능을 구하는 경우에는 어느 정도의 두께가 필요해지게 되어 비중이 큰 재료를 사용하기 때문에 그 중량이 커진다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 하나 이상의 안테나패턴에서 내측에 위치된 안테나 패턴의 전자파 반사율을 줄일 수 있어 흡수체의 중량을 증대시키지 않더라도 전자파의 흡수성능을 향상시킬 수 있는 엔에프시용 루프안테나의 제조방법을 제공함에 있다.

또한 본 발명의 다른 목적은 양면기판을 통하여 각각의 단자부를 인출하지 않고 일면에서 단자부를 모두 연결할 수 있어 제조원가를 낮출 수 있는 엔에프시용 루프 안테나 제조방법을 제공함에 있다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 하기와 같은 실시예를 포함한다.

본 발명의 제1실시예는 접착액이 도포된 제1리무브시트의 일면에 제1안테나패턴을 형성하는 제1패턴형성단계; 상기 단자부의 점프 및 도금단계 이후에 전자파를 흡수하는 금속성재질로 이루어진 흡수체를 상기 제1안테나패턴의 상면에 접착시키는 흡수체 합지단계; 접착액이 도포된 제2리무브시트의 일면에서 상기 제1안테나패턴에 비하여 전자파가 입사되는 면적이 크게 형성되는 제2안테나패턴을 형성하는 제2패턴형성단계; 상기 제2리무브시트를 제거하여 상기 제1리무브시트에 상기 제2안테나패턴을 합지하는 제2안테나패턴의 합지단계; 상기 제1리무브시트를 제거하는 리무브시트 제거단계; 및 상기 안테나 패턴의 하면에 양면테이프를 접착시키는 양면테이프접착단계를 포함한다.

본 발명의 제2실시예에 있어서, 상기 제2안테나패턴은 상기 제1안테나패턴의 두께보다 더 두껍게 형성되어 전자파를 흡수하는 면적을 증가시킨 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제3실시예에 있어서, 상기 제2안테나패턴은 상기 제1안테나패턴보다 더 넓은 폭을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제4실시예에 있어서, 상기 제2안테나패턴은 하나의 판으로 이루어지 패치형인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제5실시예에 있어서, 상기 제2안테나패턴은 상기 제1안테나패턴의 시작단과 끝단사이에 절연수단을 부착하고, 상기 시작단을 연장시켜 상기 절연수단의 상면에 접착시켜서 인출시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 엔에프시용 루프안테나에서 하나 이상의 안테나패턴을 일정간격을 갖도록 설치하고, 이중 내측에 위치된 안테나 패턴의 두께 및/또는 면적을 증가시켜서 전자파의 반사율을 감소시킬 수 있어 전자파의 흡수성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명은 고가의 보호필름 대신 저가의 리무브시트를 사용하여 루프안테나를 제조할 수 있기에 원재료비가 절감되고, 또한 쓰루홀 대신 절연수단을 통하여 루프안테나의 단자부를 인출할 수 있어서 제조공수 및 시간이 절약되어 제조원가를 절약할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 엔에프시용 루프안테나의 제조방법을 도시한 순서도,
도 2는 본 발명에 따른 엔에프시용 루프안테나의 제조방법을 도시한 단면도,
도 3a 내지 도 3c는 본 발명에 따른 엔에프시용 루프안테나의 제조방법에서 단자부의 점프단계를 단계적으로 도시한 평면도,
도 4는 본 발명에 따른 엔에프시용 루프안테나를 도시한 평면도이다.

이하에서는 본 발명에 따른 엔에프시용 루프안테나의 제조방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 엔에프시용 루프안테나의 제조방법을 도시한 순서도, 도 2는 본 발명에 따른 엔에프시용 루프안테나의 제조방법을 도시한 단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 엔에프시용 루프안테나의 제조방법은 동박(10)과 리무브시트(20)가 합지되어 제1안테나패턴(11)이 형성되는 제1패턴 형성단계(S101)와, 상기 제1안테나패턴(11)에서 단자부(111, 112)를 점프시킨 후에 도금하는 제1패턴단자점프단계(S102)와, 동박(10)과 리무브시트(20)가 합지되어 제2안테나패턴의 패턴을 형성하는 제2패턴 형성단계(S103)와, 상기 제2안테나패턴(13)에서 리무브시트(20)를 제거하고 상기 제1안테나패턴(11)이 형성되는 리무브시트(20)에 제2안테나패턴(13)을 합지하는 제2패턴설치단계(S104)와, 상기 제1안테나패턴(11)과 제2안테나패턴(13)의 상면에 흡수체(30)를 접착시키는 흡수체접착단계(S105)와, 상기 리무브시트(20)를 제거하는 리무브시트제거단계(S106)와, 일면에 접착액이 도포되는 이형지(42)를 접착시키는 양면테이프접착단계(S107)를 포함한다.

상기 제1패턴 형성단계(S101)는 동박(10)을 제1리무브시트(20)에 합지시킨 이후에 상기 동박(10)을 에칭, 프린트, 스퍼터링 및 타발중 어느 하나의 방법에 의하여 제1안테나패턴(11)을 형성하는 단계이다. 여기서 상기 제1안테나패턴(11)은 내측에 위치된 시작단(112)에서 연장되어 외측방향으로 연장되어 끝단(111)이 외측에 위치된다. 아울러 상기 제1안테나패턴(11)의 시작단(112)과 끝단(111)은 후술도는 도금단계를 거쳐 각각 제1단자부(111)와 제2단자부(112)가 형성된다

상기 제1패턴단자점프 및 도금단계(S102)는 상기 제1안테나패턴(11)에서 상기 제2단자부(112)가 외측으로 접혀질 때 접촉가능한 일부 영역에 절연수단(12)(예를 들면, 절연테이프)를 부착한 뒤에 상기 제2단자부(112)를 절연수단(12)이 위치된 영역에 중첩되도록 외측으로 인출시켜 점프하고, 전도성 금속을 이용하여 도금하는 단계이다. 이는 도 3a 내지 도 3c를 참조하여 상세히 설명한다.

도 3a와 도 3b를 참조하면, 상기 제1안테나패턴의 시작단(112)은 내측에 위치되고, 끝단(111)은 외측에 위치된다. 여기서 종래에는 내측에 위치되는 시작단(112)에 제2단자부(112)를 형성하기 위해서는 쓰루홀을 형성하고, 상기 쓰루홀을 통하여 반대쪽면으로 시작단(112)을 연장하여 제2단자부(112)를 형성하였다. 그러나 본 발명은 상기와 같은 쓰루홀에 의한 제2단자부(112)의 설치과정을 생략하는 대신에 상기 시작단(112)과 끝단(111) 사이에 절연수단(12)을 부착하여 상기 시작단(112)에 형성되는 제2단자부(112)를 상기 제1단자부(111)와 동일면에 위치되도록 인출시켰다.

또한 도 3c를 참조하면, 상기 절연수단(12)은 상기 시작단(112)과 끝단(111)사이에서 놓여 지는 패턴의 상면에 부착된다. 따라서 상기 제2단자부(112)가 형성되는 시작단(112)은 상기 절연수단(12)의 상면을 통하여 외측으로 인출될 수 있다. 이때 상기 제2단자부(112)는 상기 절연수단(12)에 의하여 패턴과 절연된다.

즉, 상기 제2단자부(112)는 상기 절연수단(12)의 상면에 접착되어 상기 제1단자부(111)가 형성되는 끝단(111)이 위치된 외측으로 인출된다. 이때 상기 제2단자부(112)는 상기 절연수단(12)에 의하여 전기적 통전이 차단되었기 때문에 쓰루홀의 형성과정을 생략할 수 있다. 아울러 상기와 같이 제2단자부(112)의 점프가 완료되면, 상기 시작단(112)과 끝단(111)이 도금되어 제1단자부(111)와 제2단자부(112)가 형성된다. 여기서 상기 도금은 상기 단자부(111, 112)의 전기적 전도율을 높이기 위하여 전도성 금속체인 납, 주석 및 금을 이용하여 도금시키며, 이는 일반적으로 공지된 기술을 적용함에 따라 그 설명을 생략한다.
여기서 상기 제1안테나 패턴(11)과 제2안테나 패턴(13)을 모두 동일면에 형성되는 도 4의 다른 실시예의 경우도 상술한 바와 같은 절연수단(12)을 부착하여 제2단자부(112)를 점프시킬 수 있다.

상기 제2패턴형성단계(S103)는 제2동박을 제2리무브시트(20')에 합지하고, 에칭, 스퍼터링, 타발 및 인쇄중 어느 한 방법에 의하여 제2안테나패턴(13)을 형성하는 단계이다. 여기서 상기 제2안테나패턴(13)과 제1안테나패턴(11)은 각각 서로 다른 리무브시트(20, 20')와 각각 합지된 이후에 패턴을 형성한다. 즉, 상기 제1리무브시트(20)와 제2리무브시트(20')는 별개이다.

또한 상기 제2안테나패턴(13)은 상기 제1안테나패턴(11)에 비하여 전자파의 반사율을 줄일 수 있도록 전자파가 입사되는 면적을 증가시킨 것을 특징으로 한다. 즉, 상기 제2안테나패턴(13)은 상기 제1안테나패턴(11)의 두께보다 두껍게 형성되거나 또는 패턴의 선폭(L1, L2, 도 4 참조)을 더 길게 형성하여 전자파의 반사율을 줄일 수 있도록 한다.
상기 제2패턴설치단계(S104)는 상기 제2안테나 패턴(13)이 합지된 제2리무브시트(20')를 제거한 뒤에 상기 제2안테나패턴(13)을 상기 제1리무브시트(20)에 합지하는 단계이다. 여기서 상기 제1안테나패턴(11)이 합지된 제1리무브시트(20)의 중앙에는 비어있는 영역이 유지된다. 따라서 상기 제2안테나패턴(13)은 상기 제1안테나패턴(11)의 합지된 상기 제1리무브시트(20)의 중앙에 합지된다.

삭제

여기서 상기 제2안테나패턴(13)은 두께 및/또는 패턴의 선폭(L1, L2)이 상기 제1안테나패턴(11)의 두께보다 두껍거나 긴 선폭(L1, L2)을 갖도록 형성되었으며, 상기 제2안테나패턴(13) 대신 하나의 동박판으로 이루어진 패치 안테나(도면에 도시되지 않음)를 적용함도 본 발명의 다양한 응용예중 어느 하나에 해당된다.

만약 상기 제2안테나패턴(13) 대신에 하나의 동박판으로 이루어진 패치 안테나(도면에 도시되지 않음)가 적용된다면, 그 두께를 상기 제1안테나패턴(11)보다 두껍게 형성하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명은 상기와 같은 제1안테나 패턴(11)과 제2안테나 패턴(13)이 동일면에 형성되는 경우에 상기 제2안테나 패턴(13)의 시작단과 끝단중 어느 하나를 외측으로 점프시킴도 가능하다. 이는 상술한 제1안테나 패턴(11)의 제2단자부(112)를 점프시키는 과정과 동일하다. 즉, 상기 제2안테나 패턴(13)의 시작단은 상기 제1안테나 패턴(11)의 상면에 접착되는 절연수단(12)의 상면으로 연장되어 제1안테나 패턴(11)의 외측으로 점프된다.

상기 흡수체접착단계(S105)는 상기 제1안테나패턴(11)과 제2안테나패턴(13)의 상면에서 흡수체(30)를 접착시키는 단계이다. 여기서 상기 흡수체(30)는 페라이트 시트 또는 자성을 갖는 금속체이다. 상기 흡수체(30)는 상기 제2안테나패턴(13)에서 전자파의 반사율을 줄일 수 있도록 전자파 입사면적을 증가시켰기 때문에 전자파를 흡수성능을 높이기 위하여 별도로 그 두께나 면적의 조절을 할 필요가 없다.

상기 리무브시트 제거단계(S106)는 상기 제1안테나패턴(11)과 제2안테나패턴(13)의 일면에서 접착되는 제1리무브시트(20)를 제거하는 단계이다.

상기 양면테이프 접착단계(S107)는 상기 리무브시트 제거단계(S106) 이후에 일면에 접착층(41)이 형성된 이형지(42)로 이루어진 양면테이프(40)를 상기 제1안테나패턴(11)과 제2안테나패턴(13)의 일면에 접착시키는 단계이다.

이와 같이 본 발명은 제1안테나패턴(11)과 제2안테나패턴(13)(또는 패치 안테나)이 형성되는 엔에프시용 루프안테나의 제조공정에서 안테나패턴의 형성 및 페라이트시트(30)의 접착 이후에 제거될 수 있는 리무브시트(20)를 통하여 종래의 구성요소인 보호필름(예를 들면, 폴리이미드 필름, 폴리카보네이트필름)을 삭제할 수 있었다.

아울러 본 발명은 상술한 구성에서 상기 제2안테나패턴(13)에서 전자파가 입사되는 면적을 증대시켜 반사율을 줄일 수 있어 전자파의 흡수성능을 향상시킬 수 있었다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체 예에 대해서 상세히 설명하였지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

10 : 동박 11 : 제1안테나패턴
12 : 절연수단 13 : 제2안테나패턴
20 : 리무브시트 30 : 흡수체
40 : 양면테이프 41 : 접착층
42 : 이형지 111 : 끝단, 제1단자부
112 : 시작단, 제2단자부

Claims (5)

1. 동박과 제1리무브시트가 합지되어 제1안테나패턴이 형성되는 제1패턴 형성단계;
   상기 제1안테나패턴에서 시작단과 끝단에 각각 형성되는 단자부가 외측으로 인출되도록 접혀질 때 상기 제1안테나패턴과 접촉되지 않도록 상면에 절연수단을 부착하고, 상기 절연수단이 부착된 영역으로 상기 단자부를 인출시키고 도금하는 제1패턴단자점프단계;
   동박과 제2리무브시트가 합지되어 제2안테나패턴의 패턴을 형성하는 제2패턴 형성단계;
   상기 제2안테나패턴에서 제2리무브시트를 제거하고 상기 제1안테나패턴이 형성되는 제1리무브시트에 제2안테나패턴을 합지하는 제2패턴설치단계;
   상기 제1안테나패턴과 제2안테나패턴의 상면에 전자파를 흡수하는 금속성 재질로 이루어진 흡수체를 접착시키는 흡수체접착단계;
   상기 제1리무브시트를 제거하는 리무브시트제거단계; 및
   상기 제1안테나패턴과 제2안테나패턴의 하면에 접착액이 도포되는 이형지를 접착시키는 양면테이프접착단계를 포함하는 엔에프시용 루프 안테나 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 제2안테나패턴은
   상기 제1안테나패턴의 두께보다 더 두껍게 형성되어 전자파를 흡수하는 면적을 증가시킨 것을 특징으로 하는 엔에프시용 루프안테나 제조방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 제2안테나패턴은
   상기 제1안테나패턴의 선폭(L2) 보다 더 넓은 선폭(L1)을 갖도록 형성되는 엔에프시용 루프안테나제조방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 제2안테나패턴은
   하나의 판으로 이루어진 패치 안테나인 것을 특징으로 하는 엔에프시용 루프 안테나 제조방법.
5. 제1항 내지 제4항중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2안테나패턴은
   상기 제1안테나패턴의 시작단과 끝단사이에 절연수단을 부착하고, 상기 시작단을 연장시켜 상기 절연수단의 상면에 접착시켜서 인출시키는 엔에프시용 루프안테나 제조방법.
   
   

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