KR101346253B1

KR101346253B1 - 자성체 시트 및 그 제조 방법, 양면 접착 스페이서, 및 안테나 모듈 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR101346253B1
Application number: KR1020130016581A
Authority: KR
Inventors: 야스시 코지마
Original assignee: 가부시키가이샤 마루와
Priority date: 2012-02-28
Filing date: 2013-02-15
Publication date: 2013-12-31
Also published as: JP5291829B1; JP2013211831A; KR20130098905A; US20130222198A1; US8614648B2

Abstract

비접촉 통신 시스템에서, 박형의 안테나 모듈을 제공함과 동시에, 그 실용적이고 효율적인 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 안테나 모듈은, 제 1 면상 절연체와 적층한 소결 자성체 시트를 굴곡시켜 얻은 비늘 조각 모양의 소결 자성체 소편을 다수 개, 상기 제 1 면상 절연체 위에 맞대어 면상에 집합시킨 집합체 위에, 소용돌이 모양의 안테나 도선을 재치하여 당접시킴과 동시에, 상기 안테나 도선의 투영면에 대해 보집합의 관계에 있는 평면 형상의 일부 또는 전부로 이루어진 양면 접착 스페이서에 상기 안테나 도선을 상대적으로 묻어, 그들 위에 보호층을 덮는 것에 의해, 보호층과 상기 집합체와의 사이에 상기 안테나 도선을 개장(介裝)한 것을 특징으로 한다.

Description

자성체 시트 및 그 제조 방법, 양면 접착 스페이서, 및 안테나 모듈 및 그 제조 방법{MAGNETIC MATERIAL SHEET AND MANUFACTURING METHOD THEREOF, DOUBLE-SIDED ADHESIVE SPACER, AND, ANTENNA MODULE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은, 전자파에 의해 정보를 송수신하는 비접촉형 안테나 모듈 및 그것을 사용하는 양면 접착 스페이서, 및 안테나 모듈의 제조 방법에 관한 것이다.

근년, 지갑 휴대폰이나 IC 카드와 같은 RFID(Radio Frequency Identification) 시스템에 사용되는 비접촉형 정보통신수단이 보급되고 있다. 이와 같은 비접촉형 통신수단에 사용되고 있는 모듈에는, 절연 기재, 자성체, 안테나 코일, IC 칩과 같은 전자부품이 불가결하다. RFID는, 자계를 이용하여 리더, 라이터와의 정보통신을 행하기 때문에, 부근에 금속 등의 도전체가 존재하면, 자계가 그 금속면을 통과할 때에 과전류가 발생하여, 교신 자계와 역방향의 반자계를 발생시켜서 통신이 곤란해진다고 하는 문제가 생기게 된다. 따라서, 금속면과 IC 태그 등과의 사이에 자성체를 배치해서, 자계가 금속면을 관통하지 않도록 하고 있는 것이다.

그리고, RFID 시스템에 사용되는 자성체는, 상기 효과를 얻기 위해서 큰 투자율이 요구된다. 자성체 두께를 크게 할수록 통신 특성을 향상시킬 수 있지만, 한편, RFID 시스템에 필요한 절연 기재, 자성체, 안테나 코일 등의 전자 부품은, 층상(層狀)으로 중첩하여 배치할 필요가 있기 때문에, 모듈 전체의 두께를 얇게 하는 것도 동시에 요구되는 것이다. 더욱이, 이와 같은 모듈은, 평면 위만이 아니라, 곡면 위에 배치하는 경우도 있기 때문에, 이들 전자 제품은 가요성을 갖는 것도 요구되는 것이다.

상기 것과 같은 요구를 만족시키는 안테나 모듈로서, 예를 들어, 특허문헌 1(일본국 특개 2006-174223호 공보)가, 다수 개의 자성체인 페라이트의 소편이 1장의 시트 기재 위에 깔아 둔 집합체 위에 소용돌이 모양의 면상(面狀) 안테나를 설치하는 구조의 안테나 모듈을 개시하고 있다.

이 특허문헌 1의 기술은,(1) 충격을 받았을 때 파괴되기 쉬운 페라이트를 충격을 견디는 최소형상의 소편(小片) 다수를 사용해서 1장의 페라이트 시트(면상 집합체)로 하고 있는 점, 및(2) 면상 안테나와 면상 집합체를 직접 접촉시켜서, 즉, 집합체의 위에 소용돌이 모양의 면상 안테나를 바로 놓는 구조를 채용하여 안테나 특성을 향상시키고 있는 점에서 상응의 효과를 발휘하고 있다.

그러나, 이 기술을 실제로 구체화하려고 하면, 다음의 문제를 만난다. 첫 번째로, 상기 소편을 제조하는 과정에서, 페라이트의 그린시트에서 형성된 소편을 소성하고 있는 것, 또는 소성 페라이트에서 소편을 잘라내고 있는 것 등의 이유로 복수의 소편 자체의 입체형상이 고르지 않음을 피할 수 없기 때문에, 그 고르지 않은 복수개의 소편을 1장의 시트 기재 위에 깔아 둔 경우, 필연적으로 각 소편의 상면 높이가 면일(面一, 단차가 없는 평탄면)이 되지 않는다. 이 때문에, 특허문헌 1에서는, 소결 자성체의 상부에 다른 시트 부재를 중첩하여 평탄면을 형성하고, 이 평탄면 위에 면상 안테나를 배치하고 있다. 즉, 추가한 시트 부재의 두께만큼, 전체 두께가 증가하기 때문에, 안테나 모듈의 소형화의 점에서 불리하다. 게다가, 하나의 도전선에서 생긴 소용돌이 모양의 면상 안테나에서, 상기 집합체와의 사이에 간극으로부터 자속이 누출되어, 그 결과, 안테나 특성의 손실을 피할 수 없다.

두 번째로, 집합체 위에 소용돌이 모양의 면상 안테나를 배치하는 경우, 소결 자성체가 인접하는 소편 사이에 틈을 형성하여 그 틈을 통해 상기 시트 기재와 면상 안테나를 접착 모체로 접합할 필요가 있다. 즉, 특허문헌 1 에서는, 면상 안테나를 소결 자성체 위에 배치하기 전 단계에서, 소결 자성체의 각 소편을 격리시켜 시트 기재 위에 깔아두고 접착 고정을 행하여, 면상 안테나를 부설하기 위한 평탄면을 형성하기 위해, 그 상부에 다른 시트 부재(접착 모체)를 중첩하는 공정을 필요로 했다. 이 때문에, 필연적인 틈에 의한 안테나 특성 손실의 문제뿐만 아니라, 안테나 모듈의 전체 두께가 증가하고, 더욱이 제조 공정이 번잡해진다고 하는 문제가 존재하고 있다.

일본국 특개 2006-174223호 공보

따라서, 본 발명의 목적은, 안테나 특성을 최대한으로 발휘할 수 있는 안테나 모듈의 실용적이고도 효율적인 조립 구조를 제공하는 것, 및 비접촉 통신 시스템에서 그 통신 특성을 손상시키지 않고, 종래보다도 얇은 형태의 안테나 모듈을 제공하는 것에 있다. 특히, 소결 자성체의 위에 안테나를 실질적으로 바로 배치 가능하게 한 안테나 모듈 및 그 제조 방법을 제공하고, 또한, 자성체 시트 및 그 제조 방법, 및 양면 접착 스페이서를 제공한다.

따라서 본 발명자는, 이 문제를 해결하기 위해 예의 연구한 바, 면상의 안테나를 구성하는 도체의 상면과 측면에 대해, 시트 기재와 분리된 2가지 새로운 요소부재(보호층 및 양면 접착 스페이서)를 사용하면 좋다는, 의견을 얻었다.

본 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위해 예의 연구를 거듭한 결과, 이하와 같은 실시형태 및 제조 방법을 채용하면, 양호한 통신 특성을 갖는 박형의 안테나 모듈의 제조를, 실용적이고도 효율적으로, 그리고 고정밀도로 실시할 수 있다는 것을 알아냈다.

본 발명의 일 실시형태의 안테나 모듈(또는 안테나 장치)은, 자속을 집속하기 위한 자성체 시트와, 이 자성체 시트 위에 퇴적되고, 소정 패턴으로 형성된 안테나 도체와, 이 안테나 도체 위에 퇴적되어, 안테나 도체를 보호하기 위한 보호층을 갖추는 것을 특징으로 한다. 보호층이 안테나 도체층을 끼워 넣도록 자성체 시트에 직접적 또는 간적접으로 결합된다. 즉, 보호층이 안테나 도체를 자성체 시트에 대해 실질적으로 꽉 누르거나, 또는, 자성체 시트와 보호층이 안테나 도체를 끼워 넣는 것에 의해, 안테나 도체와 자성체 시트를 실질적으로 접촉시켜서 안테나 특성을 향상시킴과 동시에 안테나 모듈 전체의 박형화를 도모한다.

본 발명의 일 실시형태의 안테나 모듈은, 자성체 시트 및 보호층의 사이에 배치되어 있는 것과 동시에 자성체 시트와 보호층을 접착하기 위한 양면 접착 스페이서를 더 갖추고, 이 양면 접착 스페이서의 형상은, 안테나 도체의 투영면에 대해 보집합의 관계에 있는 평면 형상의 일부 또는 전부로 이루어진 것을 특징으로 한다. 즉, 평면시(平面視)에서 안테나 도체와 양면 접착 스페이서와의 관계에서, 안테나 도체(도선 및 급전 패드)가 존재하지 않는 공간의 적어도 일부에, 양면 접착 스페이서의 필렛 부가 배치된다. 바꿔 말하면, 양면 접착 스페이서의 필렛 부 간(즉 노치 내)에 안테나 도체가 내삽되어, 또는, 안테나 도체의(도선이 존재하지 않는다) 안쪽 영역에 양면 접착 스페이서의 필렛 부가 내삽(內揷)된다. 따라서, 양면 접착 스페이서를 사용한 것에 의해 안테나 도선과 자성체와의 사이의 소정 두께의 접착층을 추가하지 않아도 위치 어긋남 등의 불편함을 일으키지 않고 용이하게 조립할 수 있다.

본 발명의 일 실시형태의 안테나 모듈은, 안테나 도체와 양면 접착 스페이서와의 사이에 배치되어, 안테나 도체를 피복하는 보호층을 더 갖추는 것을 특징으로 한다. 안테나 도체를 보호층과 보호막으로 밀봉한 것에 의해, 안테나 도체의 산화 등에 의한 경시 열화를 경감시킬 수 있다.

본 발명의 일 실시형태의 안테나 모듈은, 자성체 시트는, 하부 보호층과, 이 하부 보호층의 상면에 접착된 소결 자성체층을 갖추고, 이 소결 자성체층은, 실질적으로 틈 없이 병렬된 복수의 소결 자성체의 소편의 집합체이며, 이 소결 자성체의 소편의 집합체가 단차 없는 평탄면을 형성하고 있는 것을 특징으로 한다. 즉, 소결 자성체층의 표면 및 뒷면을 면일하게 한 것에 의해, 안테나 도선과 소결 자성체의 소편과의 사이에 틈이 생기는 것을 억제하여 안테나 특성을 향상시킨다.

본 발명의 일 실시형태의 안테나 모듈은, 안테나 도체와 양면 접착 스페이서와의 사이에, 10∼800μｍ의 틈을 형성한 것을 특징으로 한다. 이것에 의해, 조립 시에 안테나 도선과 양면 접착 스페이서가 중첩하게 되는 것을 회피한다.

본 발명의 일 실시형태의 안테나 모듈은, 자성체 시트와 안테나 도체와 보호층과의 두께 합계가 30∼515μｍ의 범위인 박형 안테나 모듈이다.

본 발명의 일 실시형태의 안테나 모듈에서는, 하부 보호층은, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트, 폴리카보네이트 및, 폴리이미드에서 선택된 어느 한 종의 합성 수지 필름으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시형태의 안테나 모듈에서는, 보호층은, 폴리이미드, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트, 폴리브틸렌 테레프탈레이트, 폴리아미드이미드, 폴리에테르에테르케톤, 폴리에테르술폰, 폴리에테르이미드, 폴리아세탈, 폴리페닐렌 산화물에서 선택된 어느 한 종의 합성 수지 필름으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시형태의 안테나 모듈에서는, 금속 실드는, 구리, 황동, 은, 알루미늄, 니켈, 철, 스테인리스스틸 중에서 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시형태의 안테나 모듈에서는, 안테나 도선은, 구리, 은, 또는 알루미늄에서 선택된 금속인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시형태의 안테나 모듈에서는, 소결 자성체 소편은, Mn-Zn계, Ni-Zn계, Mn-Ni계, Mg-Zn계, Ni-Zn-Cu계, Ba계, Li계에서 선택된 어느 한 종의 연자성체로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시형태의 안테나 모듈에서는, 양면 접착 스페이서는, 아크릴계, 실리콘계, 에폭시계, 불소계, 우레탄계 합성 수지에서 선택된 어느 한 종의 합성 수지로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시형태의 안테나 모듈의 제조 방법은, 자속을 집속하기 위한 자성체 시트를 준비하는 단계와, 안테나 도체를 자성체 시트 위에 퇴적하는 단계와, 자성체 시트 위에 안테나 도체를 끼우고 이 안테나 도체를 보호하기 위한 보호층을 퇴적하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 보호층이 안테나 도체층을 끼워 넣도록 자성체 시트에 직접적 또는 간접적으로 결합된다. 즉, 보호층이 안테나 도체를 자성체 시트에 대해 실질적으로 꽉 누르거나, 또는, 자성체 시트와 보호층이 안테나 도체를 끼워 넣는 구조로 되어, 안테나 도체를 자성체 시트에 실질적으로 접촉시켜서 안테나 특성을 향상시킴과 동시에 안테나 모듈 전체의 박형화를 도모할 수 있다.

본 발명의 일 실시형태의 안테나 모듈의 제조 방법은, 자성체 시트 및 보호층 사이에 양면 접착 스페이서를 배치하여, 자성체 시트와 보호층을 접착하는 단계를 더 포함하고, 이 양면 접착 스페이서의 형상은, 안테나 도체의 투영면에 대해 보집합의 관계에 있는 평면형상의 일부 또는 전부로 이루어진 것을 특징으로 한다. 즉, 양면 접착 스페이서를 사용한 것에 의해 안테나 도선과 자성체 사이의 소정 두께의 접착층을 추가하지 않아도, 위치 어긋남 등의 불편함을 일으키지 않고 용이하게 구성할 수 있다.

본 발명의 일 실시형태의 안테나 모듈의 제조 방법에서는, 안테나 도체와 보호층이 일체 형성되어 있어, 보호층과 함께 안테나 도체를 자성체 시트 위에 배치하는 것을 특징으로 한다. 즉, 안테나 도선과 보호층이 상호 고정되어 있기 때문에, 조립 시의 위치 어긋남을 방지할 수 있다.

본 발명의 일 실시형태의 안테나 모듈 제조 방법에서는, 자성체 시트를 준비하는 단계는, 소정 사이즈의 자성체 그린 시트를 준비하는 단계와, 자성체 그린 시트에 복수의 분할홈을 형성하는 단계와, 복수의 분할홈을 형성한 자성체 그린 시트를 소성하여 소결 자성체 기판을 형성하는 단계와, 소결 자성체 기판의 적어도 일면에 플렉시블(가요성) 시트를 접착하는 단계와, 플렉시블 시트를 접착한 소결 자성체 기판을 복수의 분할홈을 따라 굴절시켜, 소결 자성체 기판을 복수의 소편으로 분할하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 즉, 표면에 분할홈을 갖는 자성체의 클린 시트를 소성한 후, 그 적어도 한 쪽 면에, 플렉시블 시트를 얻은 면상의 소결 자성체를 굴절시킴으로써, 생성된 복수개의 비늘조각 모양의 소결 자성체 소편을, 면상의 소결 자성체에서 잘라내지 않고, 서로 인접시켜 맞댄 구조를 간단하게 형성할 수 있다.

본 발명의 일 실시형태의 자성체 시트는, 안테나 모듈에 사용되고, 자속을 집속하기 위한 자성체 시트이며, 적어도 일면에 복수의 분할홈이 형성된 소결 자성체층과, 소결 자성체층에 접착하기 위한 제 1 점착층이 한쪽 면에 형성된 하부 보호층을 갖춘 것을 특징으로 한다. 즉, 자성체 시트를 분할홈을 따라 굴절함으로써, 간단히 복수의 소편으로 분할할 수 있고, 용도에 따라서 간단하게 플렉시블 시트를 형성할 수 있다. 이 때, 소결 자성체의 복수의 소편이 하부 보호층의 점착층에 유지되어 있기 때문에, 소결 자성체층의 분할시 및 안테나 모듈의 사용시에 각 소편이 이동하여 틈을 형성하는 것을 막고, 이 자성체 시트를 갖춘 안테나 모듈의 안테나 특성을 향상시킨다. 더욱이, 소결 자성체층을 분할했을 때, 복수의 소편이 실질적으로 틈 없이 병렬하여, 복수의 소편 집합체가 실질적으로 단차없는 평탄면을 형성한다. 즉, 소결 자성체층의 표면 및 뒷면을 면일하게 한 것에 의해, 안테나 도체와 소결 자성체 소편과의 사이에 틈이 생기는 것을 억제하여 안테나 특성을 향상시킨다.

본 발명의 일 실시형태의 양면 접착 스페이서는, 안테나 모듈의 자성체 시트와 보호층을 그 양면에 접착하고, 또한, 안테나 도체와 함께 자성체 시트와 보호층과의 사이에 중간층을 형성하기 위한 양면 접착 스페이서이며, 이 양면 접착 스페이서의 형상은 안테나 도체의 투영면에 대해 보집합의 관계에 있는 평면 형상의 일부 또는 전부로 이루어진 것을 특징으로 한다. 즉, 이 양면 접착 스페이서를 사용함으로써, 안테나 도선과 자성체와의 사이에 소정 두께의 접착층을 추가하지 않아도, 위치 어긋남 등 불편함을 일으키지 않고 안테나 모듈을 용이하게 조립할 수 있다.

본 발명의 일 실시형태의 양면 접착 스페이서는, 아크릴계, 실리콘계, 에폭시계, 불산계, 우레탄계 합성수지로 이루어진 군(群)의 합성수지에서 선택된 어느 한 종류로 이루어진다.

본 발명에 의하면, 통신 특성을 향상시킴과 동시에 안테나 모듈의 두께를 작게 하는 것이 가능해지기 때문에, 휴대폰 지갑이나 IC 카드 등과 같은 RFID 시스템을, 더욱 더 박형화하는 것이 가능해진다.

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 의한 안테나 모듈의 분해사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 의한 안테나 모듈의 사시도.
도 3은 도 2의 Ａ－Ａ 단면도.
도 4는 도 1의 안테나 도체를 양면 접착 스페이서에 끼워 넣은 사시도.
도 5는 도 ４의 Ｂ－Ｂ 단면도.
도 6은 안테나 도선 두께(a)＞양면 접착 스페이서 두께(b) 일 때 안테나 모듈의 단면모식도.
도 7은 본 발명의 일 실시형태의 안테나 모듈의 제조 공정 흐름을 도시한 도면.
도 8은 본 발명의 일 실시형태의 안테나 모듈의 자성체 시트를 작성하는 공정을 도시한 모식도이며, 도 8(A)은 자성체 그린 시트의 사시도, 도 8(B)은 분할홈을 형성한 상태의 사시도, 도 8(C)은 소결 자성체 소편으로 분할하기 전의 보호층을 접착한 상태의 사시도, 도 8(D)은 자성체 시트의 사시도.
도 9는 본 발명의 일 실시형태의 안테나 모듈에서 안테나가 부착된 보호층의 사시도.
도 10은 도 2의 안테나 모듈에서, 안테나 구조체를 작성하는 다른 공정을 도시한 모식도이며, 도 10(A)은 도 ９의 안테나가 부착된 보호층의 C-C 단면도, 도 10(B)은 안테나가 부착된 보호층의 상면에 면상 접착체를 접착한 단면도, 도 10(C)은 안테나 구조체의 단면도.
도 11은 도 2의 안테나 모듈에서, 안테나 구조체를 작성하는 다른 공정을 도시한 모식도이며, 도 11(A)은 도 ９의 안테나가 부착된 보호층의 C-C 단면도, 도 11(B)은 안테나가 부착된 보호층의 상면에, 절연막을 형성한 단면도, 도 11(C)은 더욱이 그 위에 면상 접착체를 형성한 단면도, 도 11(D)은 안테나 구조체의 단면도.
도 12는 본 발명의 다른 실시형태에 의한 보호막을 갖춘 안테나 모듈의 단면도.
도 13은 도 12의 안테나 모듈에서, 안테나 구조체를 작성하는 다른 공정을 도시한 모식도이며, 도 13(A)은 안테나가 부착된 보호층에 보호막을 설치했을 때의 단면도, 도 13(B)은 안테나가 부착된 보호층의 상면에 면상 접착체를 접착한 단면도, 도 13(C)은 안테나 구조체의 단면도.
도 14는 안테나 도선 두께(a)＜양면 접착 스페이서 두께(b) 일 때 도 12의 안테나 모듈 단면도.
도 15는 본 발명의 다른 실시형태의 안테나 모듈의 분해사시도.

이하, 본 발명의 안테나 모듈(안테나 장치)의 일 실시형태에 대해 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 이하의 설명에서 참조하는 각 도면의 형상은, 알맞은 형상 치수를 설명한 개념도 또는 개략도이며, 치수비율 등은 실제 치수비율과는 반드시 일치하지 않는다. 즉, 본 발명은, 도면의 치수비율에 한정되는 것은 아니다.

도 1은, 이 안테나 모듈(100)의 분해사시도이고, 도 2는 이 안테나 모듈(100)의 사시도이며, 또한, 도 3은, 이 안테나 모듈(100)의 단면도(및 그 부분확대도)이다. 본 발명의 일 실시형태의 안테나 모듈(100)의 구조에 대해 상세하게 설명한다.

도 1∼도 3에 도시한 대로, 안테나 모듈(100)은, 자속을 집속하기 위한 평면상의 자성체 시트(110)와, 이 자성체 시트(110) 위에 퇴적되어, 소정 패턴으로 형성된 평면상의 안테나 도체(130)와, 이 안테나 도체(130) 위에 퇴적되어, 상기 안테나 도체(130)를 보호하기 위한 평면상의 보호층(140)(일반적으로는 안테나 기재라고 불린다)을 갖춘다.

자성체 시트(110)는, 하부 보호층(또는 플렉시블 시트)(111)과, 이 하부 보호층(111) 위에 접착된 소결 자성체층(112)으로 이루어진다. 소결 자성체층(112)은, 종횡으로 병렬된 복수의 소편(113)으로 이루어진다. 이들과 인접하는 소편(113)의 사이에는, 실질적으로 틈이 존재하지 않는다. 그리고, 소결 자성체층(112)(또는 자성체 시트(110))은, 그 상면 및 하면에서, 실질적으로 단차가 없는 평탄면을 가지고 있다. 이들 소편의 폭은, 바람직하게는, 약 0.3∼3.0mm(본 실시형태에서는 2.0mm)로 형성되고, 이것에 의해, 안테나 모듈을 변형시켰을 때에, 보다 매끄러운 표면 형상을 얻을 수 있다. 또한, 실시형태에 따라서는, 소결 자성체층을 복수의 소편으로 분할하는 대신에, 소결 자성체층의 한 면 또는 양면에, 뒤에서 설명하는 것과 같은 분할홈을 만들어도 좋다. 이 경우, 분할홈 간의 거리가 소편의 폭에 대응한다. 또는, 실시형태에 따라서는, 소결 자성체층은,(뒤에서 설명할 분할홈을 형성하지 않고 형성된）불규칙한 형상으로 나열된 소편으로 이루어져도 좋다.

그리고, 이 안테나 모듈(100)에는, 자성체 시트(110)와 보호층(140)을 그 양면에 접착하도록 평면상의 양면 접착 스페이서(120)가 자성체 시트(110) 및 보호층(140)의 사이에 배치되어 있다. 이 양면 접착 스페이서(120)는, 시트상의 필렛 부(121)와, 평면시 소용돌이 모양의 안테나 도체(130)를 내삽 가능한 형상으로 이 필렛 부(121)에 관통 형성된 노치(122)와, 이 필렛 부(121) 양면에 형성된 접착면(123)을 갖춘다. 그리고, 도 1에 도시한 것과 같이, 안테나 도체(130) 전체가 노치(122) 내에 배치된다.

도 3에 도시한 대로, 안테나 도체(130)의 두께(a)와 양면 접착 스페이서(120)의 두께(b)는 거의 같은 두께이고, 이들의 표리면은 면일(단차가 없는 평탄면)하게 되어 있기 때문에, 그 한쪽의 면에 소결 자성체층(112)을, 다른 한쪽의 면에 보호층(140)을 덮어서 접착할 수 있다. 이 때 안테나 도체(130)와 소결 자성체층(112)과의 사이에는 소정 두께의 추가 접착층이 존재하고 있지 않기 때문에, 자성체 시트(110)와 보호층(140)이 안테나 도체(130)를 끼워 넣고, 보호층(140)이 안테나 도체(130)를 꽉 누르고 있는 구조가 된다. 이와 같이 해서, 보호층(140)과 소결 자성체층(112)과의 사이에 안테나 도체(130)가 개장(介裝)되어 있다.

도 4는, 안테나 도체(130)를 양면 접착 스페이서(120)의 노치(122)에 끼워 넣은 상태를 도시한 모식도이다. 안테나 도체(130)는, 그 평면시에서 소용돌이 모양으로 연장된 안테나 도선(131)과, 그 양 단에 형성된 폭넓은 급전 패드(132)로 이루어진다. 그리고, 안테나 도체(130)의 최내주(最內周)의 감은 선에 포위된 안쪽 영역(133)을 갖는다. 도 4에 도시된 것과 같이, 양면 접착 스페이서(120)에 형성된 노치(122)와 안테나 도체(130)는, 평면시에서 대략 동일 형상이기 때문에, 이와 같이 안테나 도체(130)가 노치(122)에 완전히 매설된 구조가 된다. 즉, 양면 접착 스페이서(120)의 필렛 부(121)의 평면시 형상은, 안테나 도체(130)의 투영면에 대해서 소위「보집합의 관계」로 되어 있기 때문에, 안테나 도체(130)를, 노치(122)에 끼워 넣는 것이 가능한 것이다. 그리고, 양면 접착 스페이서(120) 및 안테나 도체(130)가 조합되어, 상면 및 하면에 실질적으로 돌기를 갖지 않는 대략 평탄면으로 이루어진(자성체 시트(110)와 보호층(140) 사이에 배치되는）중간층을 형성하고 있다.

본 실시형태에서는, 이 양면 접착 스페이서(120)(필렛 부(121))는, 안테나 도체(130)의 투영면에 대해 거의 전부가 소위 「보집합의 관계」에 있는 평면 형상을 가지고 있다. 이 「전부」란, 노치(122)의 형상과 안테나 도체(130)의 형상이 대략 동일 형상인 것을 의미하고 있지만, 도 3 및 도 5(도 4의 B-B 단면도)에 도시한 대로, 안테나 도체(130)와 양면 접착 스페이서(120)와의 사이에 약간의 틈(124)이 있어도 좋다. 즉, 노치(122)의 형상이, 안테나 도체(130)의 형상보다도 크고, 이와 같은 형상에 의해 안테나 도체(130)를 노치(122)에 끼워 넣는 것이 가능하다. 그러나, 반대로, 노치(122)를 안테나 도체(130)의 형상보다도 작게 하면, 양면 접착 스페이서(120)에 안테나 도체(130)를 끼워 넣는 것이 불가능하고, 안테나 도체(130)와 양면 접착 스페이서(120)가 두께 방향으로 쌓여 겹치게 되고, 안테나 모듈의 두께를 얇게 한다고 하는 본 발명의 과제인 박형화를 달성할 수 없게 된다.

도 5에는, 노치(122)에 안테나 도체(130)를 끼워 넣은 상태의 단면도를 도시했는데, 상기대로, 안테나 도체(130)와 양면 접착 스페이서(120)는, 서로 거의 같은 두께이기 때문에, 그 표리면 모두 실질적으로 면일하게 되어있는 것이다.

그리고, 도 3 및 도 5에 도시한 대로, 안테나 도체(130)와 양면 접착 스페이서(120)와의 모든 경계 영역에서 10∼800μｍ의 틈(124)을 형성해 두면, 조립 공정에서 위치 어긋남에 의해 안테나 도체(130)와 양면 접착 스페이서(120)가 중첩하게 되는 불편함을 억제할 수 있다. 다만, 안테나 도체(130)를 소용돌이 모양으로 형성하면, 안테나 도선(131) 사이의 간격이 좁아져 틈(124)을 형성하는 것이 곤란해질 때가 있지만, 이 경우는, 소용돌이 모양의 안테나 도체(130)의 내측과 외측의 양쪽이 아니라, 어느 한쪽에만 틈을 형성해 두어도 좋다.

또한, 위에서 설명한 것처럼, 소결 자성체층(112)과 안테나 도체(130)와의 사이에는 아무런 추가 접착층도 존재하지 않기 때문에, 소결 자성체층(112)의 위에 직접 안테나 도체(130)가 재치(載置)되어 당접하고 있는 구조로 되어있다. 이와 같이 소결 자성체층(112)과 안테나 도체(130)와의 거리가 없어진 것에 의해, 통신 특성을 더욱 향상시킬 수 있는 것이다. 또한, 보호층(140)과 소결 자성체층(112)과 안테나 도체(130)를 결합시키고 있는 것은, 양면 접착 스페이서(120)뿐이고, 이와 같은 접착 방법을 채용한 것에 의해, 종래 기술과 같이, 자성체와 안테나 도체와의 사이에 점착층을 만들어 이들을 고정할 필요가 없어지기 때문에, 안테나 모듈 전체의 두께를 더욱 얇게 하는 것도 가능해진 것이다.

여기에서, 안테나 특성을 얻기 위해 불가결한 요소인 자성체 시트(110)와 안테나 도체(130) 이외의 모든 불필요한 두께 요소를 배제한 것이, 본 발명의 본질이기 때문에, 예를 들어, 도 6에 도시한 것과 같이 안테나 도체(130)의 두께(a)는, 양면 접착 스페이서(120)의 두께(b) 보다도 커져 있어도 좋다. 이와 같이, 안테나 도체(130)의 두께(a)가 양면 접착 스페이서(120)의 두께(b) 보다도 큰 경우는, 보호층(140)이 이들 두께의 차를 메우도록 구부려서 겹치게 된다. 또한, 안테나 도체(130)의 두께(a)와 양면 접착 스페이서(120)의 두께(b)를 같은 두께로 하면, 안테나 모듈 전체의 두께가 평평해져서 바람직하다. 한편, 안테나 도체(130)의 두께 (a)가 양면 접착 스페이서(120)의 두께(b)보다도 작아도, 전체 두께가 약간 두꺼워지게 되지만, 본 발명의 범위에 포함된다는 것은 말할 것도 없다.

위에서 설명한 대로, 박형의 안테나 모듈(100)은, 상기 두께의 각 부품을 퇴적해 제조되고, 전체로서 30∼215μｍ의 두께를 갖는다. 또한, 본 실시형태의 안테나 모듈(100)은, 종횡 55mm×40mm로 형성되었다. 그러나, 본 발명의 안테나 모듈의 치수는, 용도에 따라 임의로 설계 가능하다.

본 발명의 안테나 모듈은, 공지의 재료를 사용할 수 있다.

본 실시형태에서는, 자성체 시트(110)는, 하부 보호층(111)과, 이 하부 보호층(111)에(제 1) 점착층을 끼우고 접착된 소결 자성체층(112)으로 이루어진다. 소결 자성체층(112)은, 단순히 자성체 소결 기판이어도 좋지만, 다수의 비늘조각 모양의 자성체 소편(분할편)으로 이루어진 집합체를 채용하면 유연한 안테나 모듈을 얻을 수 있기 때문에 바람직하다.

하부 보호층(111)의 한쪽의 면에 도포된 제 1 점착층은, 예를 들어, 아크릴계, 실리콘계 등의 점착제로 이루어진다. 하부 보호층(111)으로서는, 예를 들어, 폴리에스테르계, 폴리카보네이트, 폴리이미드 등의 필름으로 이루어진 면상 절연체나, 구리, 황동, 은, 알루미늄, 니켈, 철, 스테인리스스틸 등의 금속을 스퍼터링, 전계 도금, 무전해 도금, 전사, 스크린 인쇄, 점착제가 부착된 금속박 등에 의해 형성된 금속 실드나, 혹은, 이들의 적층체를 사용할 수 있다. 하부 보호층(111)의 두께는, 소결 자성체층(112)의 집합체를 유지하는 데에 최저한 필요한 두께인 5∼20μｍ 정도로 하는 것이 바람직하다.

또한, 안테나 모듈은, 실장하는 단말의 금속 환경에 의해 통신 특성이 크게 변화하게 된다. 그 때문에, 미리 안테나 모듈 자성체의 하부 보호층(111)부에 금속 실드층을 만들어서, Q값과 L값을 원하는 값으로 안정화시킴으로써, 그 후 단말의 전지 팩이나 실드 케이스 등의 금속에 부착한 후의 안테나 특성 변화를 최소한으로 할 수 있게 된다. 따라서, 하부 보호층(111)으로서, 금속 실드를 사용한 것, 절연체와 금속 실드를 적층한 것, 또는, 양면 점착제와 금속 실드를 적층한 것을 사용할 수 있다. 금속 실드의 두께는, 절연체와 마찬가지로, 소결 자성체층(112)의 집합체를 유지하는 데에 최저한 필요한 두께가 있으면 좋지만, Q값과 L값을 원하는 값으로 안정화하기 위해 5∼35μｍ 정도로 하는 것이 바람직하다.

안테나 모듈을 전지 팩이나 회로 기판의 실드 케이스 등의 금속부에 붙이는 경우, 하부 보호층(111)의 하면(제 1 점착층의 반대측 면)에, 제 2 점착층(도시하지 않음)을 형성하면 더욱 바람직하다. 또한, 안테나 모듈은, 주로 휴대전화에 사용된 경우, 그 전지 팩에 접착되거나, 혹은, 리어커버(rear cover)에 접착되는 것이 많다. 그리고, 붙이는 부분에 대응해서, 안테나 모듈의 최하면 또는 최상면(즉 자성체 시트(110)의 하면 또는 보호층(140)의 상면)에 미리 제 2 점착층을 형성해 두는 것에 의해, 이 제 2 점착층을 통하여, 안테나 모듈을 휴대전화 등의 전자 기기에 용이하게 붙여서, 안테나 모듈을 사용 위치에 배치할 수 있다. 또한, 제 2 점착층은, 예를 들어, 아크릴계, 실리콘계 등의 점착제로 이루어진다.

더욱이, 소결 자성체층(112)은, 일반적인 Mn-Zn계, Ni-Zn계, Mn-Ni계, Mg-Zn계, Ni-Zn-Cu계, Ba계, Li계 등의 연자성체로부터 선택된다. 그러나, 외부에서의 자속을 집속할 수 있는 높은 투자율(透磁率)의 재료라면, 이들 재료에 한정되지 않는다. 소결 자성체층(112)의 소편(112a)의 하나하나의 두께는 10∼100μｍ로 하는 것이 바람직하다.

양면 접착 스페이서(120)는, 예를 들어, 아크릴계 수지, 실리콘계 수지, 에폭시계 수지, 불소계 수지, 우레탄계 수지 등을 사용할 수 있다. 또한, 에폭시나 폴리에틸렌 테레프탈레이트와 같은 수지 시트의 양면에 접착층을 형성한 3층 구조의 양면 접착 스페이서를 사용해도 좋다. 양면 접착 스페이서(120)의 두께는, 안테나 도체(130)의 두께를 넘지 않는 범위(바람직하게는 10∼70μｍ)이면 좋고, 안테나 도체(130)의 두께와 같은 정도로 하는 것이 바람직하다.

안테나 도체(130)로서, 예를 들어, 구리, 알루미늄, 은 등을 사용할 수 있다. 안테나 도체(130)의 두께는, RFID 시스템의 통신에 필요한 안테나 특성을 만족시키기 위해, 10∼70μｍ으로 하는 것이 바람직하다. 안테나 도체(130)의 단면 형상은, 바람직하게는 장방형 또는 사다리꼴로 한다.

보호층(140)은, 밀착한 안테나 도체(130)를 외부 환경으로부터 보호할 수 있는 재료로 형성하는 것이 바람직하고, 예를 들어, 폴리이미드, 폴리에틸렌 테레프탈레이트,폴리에틸렌 나프탈레이트 등의 내열성 기재를 사용할 수 있다. 이 보호층(140)의 두께로서는, 3∼25μｍ으로 하는 것이 바람직하다.

도 7은, 본 발명의 안테나 모듈 제조 방법의 제조 공정 흐름을 간이적으로 도시한 도면이다. 우선, 자성체 시트(110), 양면 접착 스페이서(120), 안테나 도체(130), 보호층(140)을 각각 준비한다. 그리고, 보호층(140)과 안테나 도체(130)와 자성체 시트(110)를, 양면 접착 스페이서(120)를 통하여 결합하여 구성함으로써 안테나 모듈(100)을 얻을 수 있다.

다음으로, 본 발명에 의한 안테나 모듈의 제조 방법을 각 공정마다 상세히 설명한다.

우선, 도 8를 참조하여 자성체 시트(110)의 제조 방법을 설명한다. 위에서 설명한 공지의 자성체 재료 분말을 사용하여, 이것에, 부티랄 수지, 폴리부틸 메타크릴레이트 등의 바인더나, 부틸알코올, 톨루엔 등의 용매와 혼합하여 슬러리를 얻은 후, 닥터 블레이드법에 의해, 소정 두께의 자성체 그린 시트를 형성한다. 그리고, 도 8(A)에 도시한 것처럼, 소망의 크기로 자른 후에, 이 자성체 그린 시트(210)를 소성한다. 다만, 소성 전에, 자성체 그린 시트(210)에 미리 도 8(B)에 도시한 것과 같은 분할홈(211)을 형성해 두는 것이 바람직하다. 분할홈(211)을 종횡으로 형성해 두는 것에 의해, 나중의, 소결 자성체 기판을 소결 자성체 소편에 분할하는 공정을 순조롭게 실시할 수 있게 된다. 분할홈(211)의 형상으로서는, 도 8(B)에 도시한 연속홈 외에, 파선홈, 일점쇄선홈 등, 임의의 형상으로 할 수 있다. 그리고, 자성체 그린 시트(210)를 소성하는 것에 의해 소결 자성체 기판(310)(도 8(C))을 얻을 수 있다.

그 후에, 도 8(c)에 도시한 대로, 얻어진 소결 자성체 기판(310)의 한쪽 또는 양쪽의 면에, 플렉시블 시트(본 실시형태에서는 하부 보호층(111))을 접착한다. 이 소결 자성체 기판(310)은, 자성체 그린 시트(210)의 분할홈(211)에 대응하는 분할홈(311)을 갖춘다. 적어도 분할홈(311)의 면에 플렉시블 시트를 접착하는 것이 바람직하다. 그리고, 하부 보호층(111)을 접착한 소결 자성체 기판(310)을 굴곡시키면, 미리 형성해 둔 분할홈(311)을 따라 소결 자성체 기판(310)이 부서지게 된다. 이 때 소결 자성체 기판(310)은 하부 보호층(111)에 접착되어 있기 때문에, 비늘조각모양으로 분할된 파편은, 소결 자성체 기판(310)에서 잘라내어 산산조각 나는 것이 없다. 그리고, 도 8(D)에 도시한대로, 서로 인접시켜서 맞댄 구조의 소결 자성체 소편(112a)의 집합체인 소결 자성체층(112)이 형성된다. 즉, 소결 자성체 소편(112a)의 각각이 하부 보호층(111)에 의해 유지되고 있는 자성체 시트(110)를 얻을 수 있다.

더욱이, 소결 자성체 기판(310)의 양면에 플렉시블 시트(적어도 한 방향은 하부 보호층(111)이다)을 접착하여 3층 집합체로 한 경우는, 소결 자성체 기판(310)을 분할해 소결 자성체 소편(112a)의 집합체로 한 후에, 한 방향의 플렉시블 시트를 박리한 것을, 자성체 시트(110)로 한다. 따라서, 양면에 플렉시블 시트를 접착한 경우는, 한 방향의 플렉시블 시트의 점착력을, 다른 방향의 플렉시블 시트(하부 보호층(111))의 점착력보다도 약하게 해두면 박리하기 쉬워져서 바람직하다.

이와 같은 자성체 시트의 제조 방법에 따르면, 다수의 소결 자성체 소편의 집합체가 된 후에도, 소결 자성체 소편의 수평 방향, 두께 방향의 어느 방향으로도 위치가 변동하지 않기 때문에, 이들 집합체의 표리면은, 각각의 소결 자성체 소편끼리의 높이가 벗어나지 않고 동일 평면을 유지한 채 면일하게 되어 있는 것이다. 또한, 소결 자성체 소편끼리의 사이는, 거의 틈을 만들지 않고 밀착 배치한 구조가 되기 때문에, 통신 특성을 손상시키지 않는 정도로 자기의 누출을 방지하는 효과가 있다. 이 때문에, 소결 자성체 소편의 집합체가 된 후에도, 소결 자성체 기판의 상태와 거의 동등한 투자율을 확보할 수 있는 것이다.

소결 자성체층(112)을 구성하는 소결 자성체 소편의 형상으로서 비늘조각모양이란, 앞에서 서술한 것과 같이 소결 자성체 소편의 집합체가 동일 평면을 유지한 채 면일해지는 형상이면 어떠한 형상이라도 좋고, 사각형, 육각형, 삼각형 등 임의의 형상으로 할 수 있다.

그리고, 소결 자성체 기판을 미리 소결 자성체 소편의 집합체로 분할해 둠으로써, 부서지기 쉬운 세라믹 기판이, 유연한 상태로 가공되었기 때문에, 곡면 위에도 안테나 모듈을 배치하는 것이 가능하다. 그러나, 실시형태에 따라서는, 분할 공정을 생략하고, 복수의 분할홈이 형성된 소결 자성체층을 갖춘 자성체 시트(또는 안테나 모듈)를 제조해도 좋다. 이 경우, 안테나 모듈 사용시의 용도에 따라, 안테나 모듈 자체를 굴곡시키는 것에 의해, 소결 자성체층을 소편으로 분할할 수 있다.

다음에, 양면 접착 스페이서(120)의 제조 방법을 설명한다. 우선, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 등의 면상의 합성수지 심재(芯材) 양면에, 점착층과 세퍼레이터로 이루어진 박리 시트(도시하지 않음)를 접착하여 양면 접착 시트 기재를 준비하고, 소결 자성체 소편의 합성체와 같은 크기로 가공한다. 이어서, 도 1, 도 ４에 도시한 것처럼, 상기 안테나 도체(130)의 형상과 거의 동일 형상이 되도록, 이 양면 접착 시트 기재를 금형으로 타발(打拔)하여 관통시킨 노치(122)를 형성한 양면 접착 시트 전구체로 한다. 그리고, 양면 접착 시트 전구체에서 세퍼레이터만을 박리하면, 합성수지 심재의 양면에 접착층이 노출되어 접착면(123)을 갖는 양면 접착 스페이서(120)가 얻어진다. 또한, 합성 수지 심재를 갖지 않은 것을 양면 접착 스페이서(120)로서 사용할 수도 있다. 또한, 양면 접착 시트 한쪽 면의 세퍼레이터를 남기고 하프컷하여 타발한 것을 사용할 수도 있다. 여기서 말하는 세퍼레이터란, 양면 접착 시트 기재(양면 접착 시트 전구체)의 접착면에 붙여 놓은 시트로, 목적물에 접착할 때에 떼어진 시트에 대한 것을 말한다.

이어서, 안테나 도체(130)의 제조 방법을 설명한다. 도 1에 도시한 것처럼, 안테나 도선(131)을 평면시 소용돌이 모양으로 형성하여, 그 양 끝에 급전 패드(132)를 붙인다. 안테나 도선(131)으로서 구리, 알루미늄, 은 등을 사용하면, 그 상태에서는 산화되어, 통신 특성이 열화해 버리기 때문에, 도금 처리와 같은 산화 방지 처리를 필요에 따라 실시해 두는 것이 바람직하다. 전극 패드(132)는, 접촉 저항을 저감하기 위해, 니켈 + 금 도금 등에 의해 안테나 도선 패턴을 마스킹하여 부분 도금하거나, 혹은, 니켈 + 금 도금 처리한 인청동이나 스테인리스스틸 등의 금속판을, 금형으로 타발하여 형성한 것을 납땜이나 도전 접착제로 안테나 도선(131)에 붙여 형성한다. 또한, 안테나 도선(131)과 전극 패드(132)와의 위치관계는, 동일 평면 위이어도 좋고, 안테나 도선의 상면측, 하면측의 어느 쪽이어도 좋다.

마지막으로, 도 1에 도시한 대로, 하층에서, 상기 것과 같이 준비한 자성체 시트(110)와, 양면 접착 스페이서(120)와, 안테나 도체(130)와, 보호층(140)을 중첩시키면, 도 2에서 도시한 것과 같이, 쓸데없는 두께를 줄인 박형의 안테나 모듈(100)이 완성되게 된다. 보다 구체적으로는, 양면 접착 스페이서(120)와 안테나 도체(130)를 조합시켜 한 개의 중간층을 형성하고, 이 중간층의 상하 접착층(123)에 각각 보호층(140) 및 자성체 시트(110)를 접착시키는 것에 의해, 안테나 모듈(100)이 완성된다.

본 발명의 안테나 모듈 제조 방법은 앞에서 설명일 실시형태에 한정되지 않는다. 이어서, 본 발명을 실시하기 위한 더욱 바람직한 제조 방법을 설명한다. 보다 구체적으로는, 조립 공정 전에, 도 1에서 안테나 도체(130)와 보호층(140)을, 미리 일체 형성하여, 도 ９에 도시한 것과 같은 안테나가 부착된 보호층(140')으로서 하나의 부품으로 해두는 방법을 설명한다.

우선, 두께 10∼70μｍ의 구리박을 준비하고, 그 한쪽의 면에 닥터 블레이드법이나, 증착 등의 방법을 이용하여, 액상의 보호 재료층을 5∼25μｍ 정도의 두께로 코팅하여, 구리박과 보호 재료와의 2층 구조로 한다. 그리고, 일반적인 포토리소그래피법에 의해, 구리박을 소용돌이 모양의 안테나 도체 패턴으로 노광하여, 불필요한 구리박 부분을 제거하여, 소용돌이 모양의 안테나 도체(130)의 패턴이 형성된 안테나가 부착된 보호층(140')으로 한다. 안테나 도체의 패턴 형성 방법으로서는, 포토리소그래피법 이외에도, 종래부터 주지의 스크린 인쇄법, 리프트오프법, 에칭, 스퍼터링, 도금 등의 방법을 사용할 수도 있다. 또한, 단순히 소용돌이 모양의 안테나 도선을, 보호층에 접착제로 첩착해도 좋다.

그리고, 상기 공정에서 작성한 안테나가 부착된 보호층(140')을 사용해서 안테나 모듈(100)을 제조하는 방법을 설명한다. 도 10(A)는 안테나가 부착된 보호층(140')의 C-C 단면도이다. 이 안테나가 부착된 보호층(140')의 상면 전면, 즉 안테나 도선이 형성되어 있는 측의 면 전면에, 양면 접착 스페이서(120)의 모재(母材)로서 면상 접착제(220)를 형성한다. 면상 접착제(220)로서는, 예를 들어, 상기 면상 합성수지 심재의 표리면에 접착층을 형성시킨 것을 접착해도 좋고, 단순히 접착층을 인쇄한 것이어도 좋다.

도 10(B)에 도시한 대로, 안테나가 부착된 보호층(140')의 상면 전면에 면상 접착체(220)를 형성하면, 안테나 도체(130) 위에 면상 접착체(220)가 튀어나온 부분(221)이 형성된다. 이어서, 이 튀어나온 부분(221)만을 에칭과 같은 공지의 방법으로 제거하여, 안테나 도체(130)를 노출시키면, 도 10(C)에 도시한 것과 같은 안테나 구조체(양면 접착 스페이서(120), 안테나 도체(130) 및 보호층(140)의 어셈블리)가 얻어진다. 마지막으로, 안테나 구조체의 상면(도 2에서는 하면)에 자성체 시트(110)의 소결 자성체층(112) 표면을 중첩시키면, 안테나 모듈(100)이 얻어진다.

이와 같은 제조 방법을 채용하면, 효율적으로 정밀도 좋게 안테나 모듈을 조립할 수 있다. 우선, 자성체 시트(110)는, 소결 자성체층(112)이 하부 보호층(111)에 의해 서로 고정되어 있다. 또한, 보호층(140)과 안테나 도체(130)는, 닥터 블레이드법이나 증착, 혹은 접착제에 의해 붙어있기 때문에, 역시 서로 고정되어 있다. 그리고, 보호층(140)과 안테나 도체(130)에 양면 접착 스페이서(120)를 중합시킨 단계에서도, 이들은 서로 고정되어 있고, 마지막에 자성체 시트(110)를 붙여서 안테나 모듈이 완성되게 된다. 즉, 항상 부품끼리 고정되어 있는 상태가 유지되어 있기 때문에, 조립 시에 위치 어긋남이나 파손, 변형과 같은 문제를 일으키지 않고, 효율적으로 정밀도 좋게 안테나 모듈을 조립할 수 있다.

본 발명의 다른 제조 방법을 이하에 설명한다. 우선, 도 11(A)에 도시한 안테나가 부착된 보호층(140')을 준비한다. 그리고, 도 11(B)에 도시한 것처럼, 안테나가 부착된 보호층(140') 위에 형성된 안테나 도체(130)와 대략 동일 형상을 갖는 면상의 절연막(231)을 준비하여, 안테나 도체(130) 위에 형성한다. 절연막(231)의 형성 방법으로서는, 예를 들어, 상기 구리박과 보호층과의 2층 구조에 또 한번 절연막(231)을 중첩하여 3층 구조로 한 후에, 구리박과 절연막(231)을 포토리소그래피법 등으로 제거하는 방법이다.

그리고, 안테나 도체(130) 위에 절연막(231)을 형성한 안테나가 부착된 보호층(140')의 상면에 면상 접착체(220)를 더 형성하면, 도 11(C)에 도시한 것처럼, 안테나 도체(130) 위에 면상 접착체(220)가 튀어나온 부분(221)이 형성된다. 이어서, 절연막(231)을 박리하면, 절연막(231) 위에 형성된 튀어나온 부분(221)도 동시에 제거되어, 도 11(D)에 도시한 안테나 구조체가 얻어진다. 마지막에, 안테나 구조체의 상부에 자성체 시트(110)를 중첩하면, 안테나 모듈(100)이 얻어진다. 즉, 이와 같은 제조 방법을 채용하면, 상기 제조 방법과 마찬가지로 효율적이고 정밀도 좋게 안테나 모듈을 조립할 수 있다.

본 발명의 일 실시형태의 안테나 모듈(100)의 구조 및 그 제조 방법을 설명했는데, 선택적으로 안테나 도체(130) 표면을 피복되도록 보호막(150)을 추가할 수도 있다. 도 12는, 보호막(150)을 포함하는 안테나 모듈(100')의 단면도이다. 도 12에 도시한 대로, 보호막(150)이 안테나 도체(130) 및 보호층(140)을 피복하고 있다. 보호막(150)은, 양면 접착 스페이서(120)와 안테나 도체(130) 사이에 개재함과 동시에, 양면 접착 스페이서(120)와 보호층(140) 사이에 개재되어 있다. 즉, 보호층(140) 및 보호막(150)을 안테나 도체(130) 표면에 밀착시키는 것에 의해, 안테나 도체(130)가 대기에 닿는 것을 방지한다.

이어서, 도 13을 참조하여, 양면 접착 스페이서(120), 안테나 도체(130), 보호층(140) 및 보호막(150)의 어셈블리인 안테나 구조체를 작성하는 공정에 대해 설명한다. 도 ９에 도시한 안테나가 부착된 보호층(140')의, 안테나 도체(130)가 형성되어 있는 측의 면에, 폴리이미드, 폴리아미드이미드, 에폭시계, 아크릴계, 우레탄계 등의 액상 수지를, 스크린 인쇄와 같은 공지의 방법으로 전면 또는 적어도 안테나 도체(130) 위에 도포한 후, 고온에서 열경화시킨 것이 보호막(150)이다. 이 보호막(150)의 두께는 10μｍ 이하로 하는 것이 바람직하지만, 5μｍ 이하로 하면 더욱 바람직하다. 이렇게 해서 얻어진 안테나가 부착된 보호층(140')은, 도 13(A)에 도시한 것처럼 안테나 도체(130) 전체가 하부 보호층(111)과 보호막(150)에 의해, 밀착하여 덮어 형성되어 있다. 그리고, 도 10(B)와 유사한 도 13(B), 도 13(C)의 공정을 거쳐, 보호막(150)을 포함하는 안테나 구조체를 작성할 수 있다.

즉, 안테나 모듈(100') 에서는, 양면 접착 스페이서(120)로만 접착을 행한 경우, 안테나 도체(130)와 양면 접착 스페이서(120)와의 사이에 틈이 생겨 밀착되지 않는 경우가 있기 때문에, 안테나 모듈(100)을 장기적으로 사용하면 안테나 도체(130)가 산화해서, 안테나 특성이 열화하게 될 우려가 있었다. 본 발명의 안테나 모듈을 휴대 전화 등의 단말측에 사용하는 경우는, 라이프 사이클이 대략 5년 미만으로 짧기 때문에 보호막(150)을 설치하지 않고, 상기 산화 방지 처리만으로도 문제되지는 않지만, POS 레지스터 등의 업무용 리더 라이터나 야외환경에 설치되는 RFID 장치 등에서, 고온다습한 환경조건에서 장기의 내환경 성능이 요구되는 경우에는, 보호층(150)을 설치하는 것이 바람직하다.

특히, 도 1４에 도시한 대로, 안테나 도체(130)와 양면 접착 스페이서(120) 사이의 틈(124), 및, 안테나 도체(130)와 소결 자성체 층(111) 사이의 틈(125)이 존재하고 있을 때에는, 보호층(150)이 안테나 도체(130)의 열화를 효과적으로 억제할 수 있다.

또한, 상기 본 발명의 일 실시형태에서는, 양면 접착 스페이서(120)의 필렛 부(121)의 평면시 형상은, 안테나 도체(130)의 투영면에 대해 거의 전부가 소위 「보집합의 관계」에 있지만, 예를 들어 안테나 도선끼리의 간격이 좁은 경우에는, 안테나 도선의 최내주부에 포위된 안쪽 영역에만 양면 접착 스페이서를 끼워 넣어도 좋다. 즉, 이 양면 접착 스페이서(필렛 부)의 평면시 형상은, 안테나 도체의 투영면에 대해「보집합의 관계」에 있는 평면 형상의 일부만을 차지해도 좋다. 도 15에 도시한 대로, 양면 접착 스페이서(120")의 필렛 부(121")의 평면시 형상은, 적어도 소용돌이 모양의 안테나 도체(130")의 최내주부에 포위된(도선이 존재하지 않는) 내방 영역(133")에 끼워 넣을 수 있는 형상이어도 좋다. 그리고, 양면 접착 스페이서(120") 및 안테나 도체(130")가 조합되어, 상면 및 하면에 실질적으로 돌기를 갖지 않는 대략 평탄면으로 이루어진(자성체 시트(110)와 보호층(140)의 사이에 배치된) 중간층을 형성한다.

이 때, 안테나 도체(130")는, 소결 자성체층(112)에도 보호층(140)에도 접착되어 있지 않게 되므로, 안테나 도체(130")의 상하면에 접착제(도시하지 않음)를 붙여둠으로써, 소결 자성체층(112)이나 보호층(140)과 안테나 도체(130")를 접착해도 좋다. 접착제를 사용함으로써 여분의 두께가 생기지만, 조립한 안테나 모듈을 두께 방향으로 누르면, 접착제가 눌려 나와, 안테나 도선끼리의 틈으로 이동하기 때문에, 접착제의 두께를 매우 얇게 할 수 있다.

이상, 본 발명의 자세한 사항에 대해, 실시예를 도시하면서 설명했지만, 여기에서 도시한 것은 본 발명의 구체적인 실시형태이고, 그 기술 사상에 기초하여, 발명의 효과를 현저하게 해치지 않는 한도에서, 실시형태의 일부를 변경하여 실시하는 것이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

본 발명에 의하면, 비접촉 통신기기나 스마트폰 등의 분야에 폭넓게 이용할 수 있다.

100 : 안테나 모듈
110 : 자성체 시트
111 : 하부 보호층（제 1 면상 절연체 및／또는 제 2 면상 도전 실드를 포함한다）
112 : 소결 자성체층
112ａ : 소결 자성체의 소편
120 : 양면 접착 스페이서
121 : 필렛 부(Fillet part)
122 : 노치
123 : 접착면
124 : 틈
125 : 틈
130 : 안테나 도체
131 : 안테나 도선
132 : 급전 패드
133 : 안쪽 영역
140 : 보호층(기재시트 또는 제 2 면상 절연체라고도 부른다)
140' : 안테나가 부착된 보호층
150 : 보호막
210 : 자성체 그린 시트
211 : 분할홈
310 : 소결 자성체 기판
220 : 면상 접착체
221 : 튀어나온 부분
231 : 절연체막

Claims

자속을 집속하기 위한 자성체 시트와,
이 자성체 시트 위에 퇴적되어, 소정 패턴으로 형성된 안테나 도체와,
이 안테나 도체 위에 퇴적되어, 상기 안테나 도체를 보호하기 위한 보호층과,
상기 자성체 시트 및 상기 보호층 사이에 배치되고, 상기 안테나 도체와 함께 중간층을 형성하는 양면 접착 스페이서를 구비하고,
이 양면 접착 스페이서의 형상은 상기 안테나 도체의 투영면에 대하여 보집합의 관계에 있는 평면 형상의 일부 또는 전부로 이루어지고, 상기 양면 접착 스페이서가 상기 자성체 시트와 상기 안테나 도체와의 사이에 접착층을 개지시키지 않고 상기 자성체 시트와 상기 보호층을 접착하고 있는 것을 특징으로 하는 안테나 모듈.
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제 1 항에 있어서,
상기 양면 접착 스페이서에는, 상기 안테나 도체를 내삽할 수 있는 형상을 갖는 노치가 형성되고, 상기 안테나 도체가 상기 노치 내에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 안테나 모듈.
제 3 항에 있어서, 상기 안테나 도체의 형상과 상기 노치의 형상이 동일하고, 상기 안테나 도체가 상기 노치에 끼워 넣어져 있는 것을 특징으로 하는 안테나 모듈.
제 1 항에 있어서, 상기 양면 접착 스페이서의 적어도 일부가, 상기 안테나 도체의 최내주부에 포위된 안쪽영역에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 안테나 모듈.
제 1 항에 있어서, 상기 안테나 도체 및 상기 양면 접착 스페이서의 두께가 동일하고,
상기 안테나 도체와 상기 양면 접착 스페이서에서 단차가 없는 평탄면을 구성하고 있는 것을 특징으로 하는 안테나 모듈.
제 1 항에 있어서, 상기 안테나 도체와 상기 양면 접착 스페이서와의 사이에, 10∼800μｍ의 틈이 형성된 것을 특징으로 하는 안테나 모듈.
제 1 항에 있어서, 상기 안테나 도체와 상기 양면 접착 스페이서와의 사이에 배치되고, 상기 안테나 도체를 피복하는 보호막을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 안테나 모듈.
제 1 항 및 제 3 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 자성체 시트는, 하부 보호층과, 이 하부 보호층의 상면에 접착된 소결 자성체층을 구비하는 것을 특징으로 하는 안테나 모듈.
제 9 항에 있어서, 상기 소결 자성체층은, 실질적으로 틈 없이 병렬된 복수의 소결 자성체 소편의 집합체이고,
이 소결 자성체 소편의 집합체가 단차 없는 평탄면을 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 안테나 모듈.
제 9 항에 있어서, 상기 하부 보호층은, 절연체, 금속 실드, 또는 이들의 적층체인 것을 특징으로 하는 안테나 모듈.
제 1 항에 있어서, 상기 안테나 모듈의 최상면 또는 최하면에 점착층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 안테나 모듈.
제 1 항에 있어서, 이 안테나 모듈 전체의 두께가 30∼515μｍ의 범위를 가지는 것을 특징으로 하는 안테나 모듈.
자속을 집속하기 위한 자성체 시트를 준비하는 단계와,
안테나 도체를 상기 자성체 시트 위에 퇴적하는 단계와,
상기 자성체 시트 위에 양면 접착 스페이서를 배치하여, 상기 안테나 도체와 상기 양면 접착 스페이서로 중간층을 형성하는 단계와,
상기 자성체 시트 위에 상기 안테나 도체 및 상기 양면 접착 스페이서를 끼우고 이 안테나 도체를 보호하기 위한 보호층을 퇴적하는 단계를 포함하고,
상기 양면 접착 스페이서의 형상은 상기 안테나 도체의 투영면에 대하여 보집합의 관계에 있는 평면 형상의 일부 또는 전부로 이루어지고, 상기 자성체 시트와 상기 안테나 도체와의 사이에 접착층을 개재하지 않고 상기 양면 접착 스페이서에 의해 상기 자성체 시트와 상기 보호층을 접착하는 것을 특징으로 하는 안테나 모듈의 제조 방법.
삭제
제 14 항에 있어서,
상기 양면 접착 스페이서에는, 상기 안테나 도체를 내삽할 수 있는 형상을 갖는 노치가 형성되고, 상기 안테나 도체가 상기 노치 내에 배치된 것을 특징으로 하는 안테나 모듈의 제조 방법.
제 14 항 또는 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 안테나 도체와 상기 보호층이 일체 형성되어 있고,
상기 보호층과 함께 상기 안테나 도체를 상기 자성체 시트 위에 배치하는 것을 특징으로 하는 안테나 모듈의 제조 방법.
제 14 항에 있어서,
상기 자성체 시트를 준비하는 단계는,
소정의 사이즈의 자성체 그린 시트를 준비하는 단계와,
상기 자성체 그린 시트를 소성하여 소결 자성체 기판을 형성하는 단계와,
상기 소결 자성체 기판의 적어도 한 면에 플렉시블 시트를 접착하는 단계와,
상기 플렉시블 시트를 접착한 소결 자성체 기판을 굴곡시켜, 상기 소결 자성체 기판을 복수의 소편으로 분할하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나 모듈의 제조 방법.
제 18 항에 있어서, 상기 자성체 그린 시트를 소성하기 전에 상기 자성체 그린시트에 복수의 분할홈을 형성하는 단계를 더 구비하고,
상기 플렉시블 시트를 접착한 소결 자성체 기판을 상기 복수의 분할홈을 따라 굴곡시켜, 상기 소결 자성체 기판을 복수의 소편으로 분할하는 것을 특징으로 하는 안테나 모듈의 제조 방법.
제 18 항에 있어서, 상기 플렉시블 시트가 하부 보호층인 것을 특징으로 하는 안테나 모듈의 제조 방법.
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안테나 모듈의 자성체 시트와 보호층을 그 양면에 접착하고, 또한 안테나 도체와 함께 상기 자성체 시트와 상기 보호층과의 사이에 중간층을 형성하기 위한 양면 접착 스페이서로서, 이 양면 접착 스페이서의 형상은, 상기 안테나 도체의 투영면에 대해 보집합의 관계에 있는 평면 형상의 일부 또는 전부로 이루어지고, 상기 자성체 시트와 상기 안테나 도체와의 사이에 접착층을 개재하지 않고 상기 양면 접착 스페이서에 의해 상기 자성체 시트와 상기 보호층을 접착하는 것을 특징으로 하는 양면 접착 스페이서.
제 29 항에 있어서, 상기 양면 접착 스페이서는 합성 수지로 이루어진 것을 특징으로 하는 양면 접착 스페이서.