KR20160103081A - Nfc 안테나 조립체 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 NFC 안테나 조립체를 제공한다. 상기 NFC 안테나 조립체는 두께 방향으로 관통되는 조립공을 정의하는 금속판; 상기 조립공에 설치되는 장착편; 상기 조립공에 배치되고, 상기 장착편을 둘러싸는 절연 와셔; 및 상기 장착편 상에 배치되는 NFC 안테나를 포함하며, 상기 장착편은 그 반경 방향으로 연장되는 제1 관통 슬롯을 포함하며, 상기 금속판은 상기 조립공에서 그 외연 방향으로 연장되는 제2 관통 슬롯을 포함한다.
Description
본 출원은 다음 출원에 대한 우선권과 다음 출원이 갖는 이익을 주장한다:
1) 중국 특허출원번호: 201310754154.5, 출원일: 2013년 12월 31일, 중국지식재산권국
2) 중국 실용신안출원번호: 201320891483,X, 출원일: 2013년 12월 31일, 중국지식재산권국
상기 2개의 출원 내용은 본 개시에 전부 삽입되었다.
본 개시는 일반적으로 근거리 무선 통신 기술(near field communication, NFC) 분야와 관련되며, 더욱 구체적으로는, NFC 안테나 조립체와 관련된다.
기존 금속 셀 상의 NFC 안테나 구조는 와류 전류(eddy-current) 손실이 크고, 체적이 상대적으로 크며, 통신 거리가 짧은 것과 같은 문제점을 가지고 있다.
본 개시의 실시예는 적어도 일정 범위까지 종래 기술에 존재하는 문제 중의 적어도 하나를 해결하거나, 또는 소비자에게 유용한 대안을 제공하고자 한다.
본 개시의 실시예는 NFC 안테나 조립체를 제공하며, 상기 NFC 안테나 조립체는 두께 방향으로 관통되는 조립공을 정의하는 금속판; 상기 조립공에 배치되는 장착편; 상기 조립공에 배치되고, 상기 장착편을 둘러싸는 절연 와셔; 및 상기 장착편 상에 배치되는 NFC 안테나를 포함하며, 기장착편은 그 반경 방향으로 연장되는 제1 관통 슬롯을 포함하며, 상기 금속판은 상기 조립공에서 그 외연 방향으로 연장되는 제2 관통 슬롯을 포함한다.
본 개시의 실시예에 따른 NFC 안테나 조립체는, 장착편에 제1 관통 슬롯을 배치하고 금속판에 제2 관통 슬롯을 배치함으로써 와류가 감소되며; 자력선이 증폭기(amplifier)에 상당하는 금속판과 커플링되어, 자속이 증가되어 자력선이 조립공을 통과할 수 있어, 통신 거리가 증가하고, NFC 안테나 조립체의 체적이 감소하고, 비용이 절약된다. 또한, 금속판은 절연 와셔의 배치에 의해 장착편과 절연되므로, 사용상 안전하다.
추가적으로, 본 개시의 실시예에 따른 NFC 안테나 조립체는 다음과 같은 추가적인 기술 특징을 더 포함한다.
본 개시의 일부 실시예에서, 상기 장착편은 장착공을 포함하고, 상기 제1 관통 슬롯은 상기 장착공에서 상기 장착편의 외연으로 연장된다.
본 개시의 일부 실시예에서, 상기 절연 와셔의 내측 외연은 상기 장착편의 외연과 접촉된다.
본 개시의 일부 실시예에서, 상기 제1 관통 슬롯은 상기 장착편의 하부에 형성되고 또한 상하 방향으로 연장되는 긴 슬롯의 형상으로 구성되며, 상기 제1 관통 슬롯의 하단은 상기 장착편의 하부 외연으로 연장되고, 상기 제1 관통 슬롯의 상단은 상기 장착공으로 연장된다.
본 개시의 일부 실시예에서, 상기 제2 관통 슬롯은 상기 제1 관통 슬롯의 길이 방향으로 연장되는 긴 슬롯의 형상으로 구성되며, 상기 제2 관통 슬롯의 하단은 상기 장착공으로 연장되고, 상기 제2 관통 슬롯의 상단은 상기 금속판의 상부 외연으로 연장된다.
본 개시의 일부 실시예에서, 상기 NFC 안테나는 상기 장착편과 연결되는 안테나 코일; 상기 안테나 코일과 상기 장착편 사이에 배치되어 상기 안테나 코일을 상기 장착편과 연결하도록 구성되는 안테나 코일 접착층; 상기 안테나 코일 상에 배치되는 페라이트 코팅층; 및 상기 페라이트 코팅층과 상기 안테나 코일 사이에 배치되어 상기 페라이트 코팅층을 상기 안테나 코일과 연결하도록 구성되는 페라이트 코팅층 접착층을 포함한다.
본 개시의 일부 실시예에서, 상기 안테나 코일은 그 중심에 권선공을 더 포함하며, 상기 권선공은 상기 장착편의 장착공과 중첩된다.
본 개시의 일부 실시예에서, 상기 NFC 안테나는 상기 안테나 코일 접착층과 상기 장착편 사이에 배치되는 얇은 금속층과. 상기 얇은 금속층과 상기 장착편 사이에 배치되어 상기 얇은 금속층을 상기 장착편과 연결하도록 구성되는 얇은 금속층 접착층을 더 포함한다.
본 개시의 일부 실시예에서, 상기 얇은 금속층은 관통공과, 상기 관통공에서 상기 얇은 금속층의 외연을 향해 연장되는 제3 관통 슬롯을 포함한다.
본 개시의 일부 실시예에서, 상기 안테나 코일의 중심의 상기 권선공은 상기 장착공 및 상기 관통공과 중첩된다.
본 개시의 일부 실시예에서, 상기 제3 관통 슬롯은 상하 방향으로 연장되는 긴 슬롯의 형상으로 구성된다.
본 개시의 일부 실시예에서, 상기 제3 관통 슬롯은 상기 얇은 금속층의 상부에 형성되며, 상기 제3 관통 슬롯의 하단은 상기 관통공으로 연장되고, 상기 제3 관통 슬롯의 상단은 상기 얇은 금속층의 상부 외연으로 연장된다.
본 개시의 일부 실시예에서, 상기 제3 관통 슬롯은 상기 제1 관통 슬롯의 길이 방향으로 연장된다.
본 개시의 일부 실시예에서, 상기 얇은 금속층의 두께는 10㎛-100㎛ 의 범위이다
본 개시의 일부 실시예에서, 상기 얇은 금속층의 면적은 상기 조립공의 면적보다 크며, 상기 얇은 금속층의 외연은 상기 금속판 상에 배치되고 상기 금속판과 절연되게 연결된다.
본 개시의 일부 실시예에서, 상기 얇은 금속층의 상기 외연은 상기 조립공의 외연을 2mm-15mm 초과한다.
본 개시의 실시예의 추가적인 양상 및 장점은 다음의 설명에서 부분적으로 주어져, 다음의 설명에서 부분적으로 명료해지거나, 또는 본 개시의 실시예의 실천을 통해서 알게 될 것이다.
본 개시의 실시예에 따른 NFC 안테나 조립체는, 장착편에 설치되는 제1 관통 슬롯과 금속판에 설치되는 제2 관통 슬롯을 통해 와류가 감소되며; 자력선이 앰프에 상당하는 금속판과 커플링되어, 자속이 증가되어 자력선이 조립공을 통과할 수 있어, 통신 거리가 증가하고, NFC 안테나 조립체의 체적이 감소하고, 비용이 절약된다. 또한, 금속판은 절연 와셔의 설치에 의해 장착편과 절연되므로, 사용상 안전하다.
이하의 첨부 도면을 참조한 설명으로부터 본 발명의 이들 및 다른 측면 및 장점들이 명확해질 것이며 더욱 잘 이해될 것이다.
도 1은 본 개시의 실시예에 따른 NFC 안테나 조립체의 개략도이다;
도 2는 본 개시의 실시예에 따른 NFC 안테나 조립체의 금속판의 개략도이다;
도 3은 본 개시의 실시예에 따른 NFC 안테나를 설치하지 아니한 NFC 안테나 조립체의 개략도이다;
도 4는 본 개시의 실시예에 따른 NFC 안테나 조립체의 NFC 안테나의 개략도이다;
도 5는 본 개시의 실시예에 따른 NFC 안테나 조립체의 페라이트 코팅층의 개략도이다;
도 6은 본 개시의 실시예에 따른 NFC 안테나 조립체의 안테나 코일의 개략도이다;
도 7은 본 개시의 실시예에 따른 NFC 안테나 조립체의 단면도이다;
도 8은 본 개시의 다른 실시예에 따른 NFC 안테나 조립체의 개략도이다;
도 9는 본 개시의 다른 실시예에 따른 NFC 안테나 조립체의 단면도이다;
도 10은 본 개시의 다른 실시예에 따른 NFC 안테나 조립체의 NFC 안테나의 개략도이다;
도 11은 본 개시의 다른 실시예에 따른 NFC 안테나 조립체의 얇은 금속층의 개략도이다.
도 1은 본 개시의 실시예에 따른 NFC 안테나 조립체의 개략도이다;
도 2는 본 개시의 실시예에 따른 NFC 안테나 조립체의 금속판의 개략도이다;
도 3은 본 개시의 실시예에 따른 NFC 안테나를 설치하지 아니한 NFC 안테나 조립체의 개략도이다;
도 4는 본 개시의 실시예에 따른 NFC 안테나 조립체의 NFC 안테나의 개략도이다;
도 5는 본 개시의 실시예에 따른 NFC 안테나 조립체의 페라이트 코팅층의 개략도이다;
도 6은 본 개시의 실시예에 따른 NFC 안테나 조립체의 안테나 코일의 개략도이다;
도 7은 본 개시의 실시예에 따른 NFC 안테나 조립체의 단면도이다;
도 8은 본 개시의 다른 실시예에 따른 NFC 안테나 조립체의 개략도이다;
도 9는 본 개시의 다른 실시예에 따른 NFC 안테나 조립체의 단면도이다;
도 10은 본 개시의 다른 실시예에 따른 NFC 안테나 조립체의 NFC 안테나의 개략도이다;
도 11은 본 개시의 다른 실시예에 따른 NFC 안테나 조립체의 얇은 금속층의 개략도이다.
다음은 본 개시의 실시예에 대해 상세히 설명한다. 참고 도면을 통해 설명되는 실시예는 예시적이고, 설시적이며, 일반적으로 본 개시를 이해하기 위해 사용된다. 실시예는 본 개시에 대한 제한으로 해석해서는 아니 된다. 동일 또는 유사한 구성 요소, 또는 동일 또는 유사한 기능을 구비한 구성 요소는 발명의 설명 전체에 걸쳐 같은 부호로 표시한다.
본 명세서에서, 달리 특정되거나 제한되지 아니한 경우, "중심(central)", "가로(longitudinal)", "세로(lateral)", "전(front)", "후(rear)", "우(right)", "좌(left)", "내(inner)", "외(outer)", "하(lower)", "상(upper)", "수평(horizontal)", "수직(vertical)", "위쪽(above)", "아래쪽(below)", "위(up)", "상부(top)", "하부(bottom)"의 상대적인 용어와 그 파생어(예를 들면, "수평으로", "아래로", "위로" 등)는 설명된 방위 또는 도면 상에 도시된 방위에 대한 참조로 해석되어야 한다. 이들 상대적인 용어는 설명의 편의를 위해서일 뿐, 본 개시가 특정 방위로 해석되거나, 또는 특정 방위로 작동되는 것을 필요로 하지 아니한다.
또한, "제1" 및 "제2"의 용어는 단지 설명 목적을 위해 사용되며, 상대적인 중요성이나 중대성을 지시 또는 암시하거나, 또는 언급되는 기술 특징의 수량을 은연중에 지시하는 것으로 이해해서는 아니 된다. 따라서, "제1" 및 "제2"로 정의되는 특징은 하나 또는 그 이상의 특징을 포함할 수 있다. 본 개시의 발명의 설명에서, "복수"는, 달리 명시되지 않는 한, 2 또는 2 이상의 이 특징을 의미한다.
본 발명의 설명에서, 예를 들면 "연결", "상호 연결"과 같이 부착(attachments) 및 커플링 등과 관련된 용어는, 달리 명시되지 않는 한, 기계 연결 또는 전기 연결을 통하거나 또는 중간 매개물을 통해 직접 또는 간접으로 하나를 다른 하나에 고정하거나 부착하는 관계를 가리킨다. 본 기술 분야의 기술자는 구체적인 상황에 따라 상기 용어 및 술어의 함의를 이해할 것이다.
다음은 도면을 참조하여 본 개시의 실시예에 따른 NFC 안테나 조립체(100)에 대해 설명한다.
도 1 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 본 개시의 실시예에 따른 NFC 안테나 조립체(100)는 금속판(20), 장착편(mounting sheet, 10), 절연 와셔(30) 및 NFC 안테나(40)를 포함한다. 구체적으로, 금속판(20)에는 조립공(fitting aperture, 21)이 형성되고, 또한 금속판의 두께 방향으로 금속판(20)을 관통하여 연장되며, 장착편(10)은 조립공(21)에 배치되며, NFC 안테나(40)는 장착편(10) 상에 배치된다. 절연 와셔(30)가 조립공(21)에 배치되고, 또한 장착편(10)을 둘러싼다. 장착편(10)은 장착편(10)의 반경 방향(radial direction)으로 연장되는 제1 관통 슬롯(12)을 포함하며, 금속판(20)은 조립공(21)에서 금속판(20)의 외연(periphery) 방향으로 연장되는 제2 관통 슬롯(22)을 포함한다.
본 개시의 실시예에 따른 NFC 안테나 조립체(100)는, 장착편(10)에 배치되는 제1 관통 슬롯(12)과 금속판(20)에 설치되는 제2 관통 슬롯(22)을 통해 와류가 감소되며; 자력선이 증폭기(amplifier)에 상당하는 금속판(20)과 커플링되어, 자속이 증가되어 자력선이 조립공(21)을 통과할 수 있어, 통신 거리가 증가하고, NFC 안테나 조립체(100)의 체적이 감소하고, 비용이 절약된다. 또한, 금속판(20)은 절연 와셔(30)를 배치함으로 인해 장착편(10)과 절연되므로, 사용상 안전하다.
본 개시의 실시예에서, 본 개시의 실시예에 따른 NFC 안테나 조립체(100)가 조립될 때, 먼저 금속판(20)에는 조립공(21)과 제2 관통 슬롯(22)이 형성되고, 장착편(10)에 제1 관통 슬롯(12)이 형성된다. 그런 다음, 장착편(10)은 금속판(20)에 정의된 조립공(21) 내에 배치되며, 또한 절연 와셔(30)는 조립공(21) 내에 배치되고 장착편(10)을 둘러싸서 장착편(10)을 고정한다. 마지막으로, NFC 안테나(40)를 장착편(10) 상에 고정한다. 절연 와셔(30)의 크기는 장착편(10)과 조립공(21) 사이의 간극의 크기와 같아서, 절연 와셔(30)가 그 간극을 완전히 커버하여 장착편(10)을 잘 고정할 수 있다. NFC 안테나(40)와 장착편(10)은 스플라이싱 연결(splicing connection) 등과 같은 다양한 방식으로 고정할 수 있다.
장착편(10)과 조립공(21)의 구조에 대해 특별한 제한은 없으며, 본 개시의 실시예에서는, 장착공(11)은 장착편(10)에 형성되고, 제1 관통 슬롯(12)은 장착편(10)의 외연과 장착공(11)이 연통되는 슬롯으로 구성된다. 또한, 절연 와셔(30)의 내측 외연(inner periphery)은 장착편(10)의 외연과 접촉된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 금속판(20) 내의 조립공(21)은 사각형 구멍으로 구성되며, 사각형의 절연 와셔(30)는 조립공(21)의 외연과 장착편(10)의 외연 사이에 접촉되며, 이에 따라 장착편(10)을 조립공(21)에 고정한다. 장착편(10)상의 제1 관통 슬롯(12)의 일단은 장착공(11)으로 연장되며, 다른 일단은 절연 와셔(30)로 연장된다.
본 개시의 일부 실시예에서, 장착편(10)은 금속편일 수 있다. 본 개시의 실시예에 따른 NFC 안테나 조립체(100)가 휴대폰에 응용될 때, 금속판(20)은 휴대폰의 후면 커버로 형성될 수 있으며, NFC 안테나(40)는 휴대폰의 후면 커버 상에 배치될 수 있다. 구체적으로, NFC 안테나(40)는 휴대폰의 카메라 위치에 배치되며, 장착편(10)은 카메라의 금속판으로 구성된다. 카메라는 조립공(21) 내에 배치되며, 용접을 통해 메인 보드와 연결된다. 제1 관통 슬롯(12)의 일단은 카메라와 연결된다. 조립공(21)의 형상은 카메라의 구조와 매칭되기 위해 다양할 수 있다. 예를 들면, 조립공(21)의 형상은 원형(도 3 참조) 또는 직사각형일 수 있다.
제1 관통 슬롯(12)과 제2 관통 슬롯(22)의 구조 및 위치에 대해서는 특별한 제한이 없다. 본 개시의 일부 실시예에서, 제1 관통 슬롯(12)은 장착편(10)의 하부에 배치되고 또한 상하 방향으로 연장되는 긴 슬롯(enlongated slot) 형상으로 구성될 수 있으며, 제1 관통 슬롯(12)의 하단은 장착편(10)의 하부 외연으로 연장되고, 제1 관통 슬롯(12)의 상단은 장착공(11)으로 연장된다. 본 개시의 일부 실시예에서, 제2 관통 슬롯(22)은 제1 관통 슬롯(12)의 길이 방향으로 연장되는 긴 슬롯 형상으로 구성될 수 있으며, 제2 관통 슬롯(22)의 하단은 장착공으로 연장되고, 제2 관통 슬롯(22)의 상단은 금속판(20)의 상부 외연으로 연장된다. 따라서, 제1 관통 슬롯(12)과 제2 관통 슬롯(22)은 다른 위치를 가질 수 있어, 비교적 작은 체적의 안테나가 비교적 큰 통신 거리를 가질 수 있고, 또한 비용이 절약된다. 또한 제2 관통 슬롯(22)과 제1 통로(12)는 하나의 직선상에 위치하므로, 와류가 감소되고, NFC 안테나(40)의 성능이 향상된다.
본 개시의 실시예에서, NFC 안테나(40)는 안테나 코일(43), 안테나 접착층(44), 페라이트 코팅층(41) 및 페라이트 코팅층 접착층(42)을 포함한다. 구체적으로, 안테나 코일(43)은 장착편(10)과 연결된다. 안테나 접착층(44)은 안테나 코일(43)과 장착편(10) 사이에 배치되며, 안테나 코일(43)을 장착편(10)과 연결하도록 구성된다. 페라이트 코팅층(41)은 안테나 코일(43) 상에 배치되며, 페라이트 코팅층 접착층(42)은 페라이트 코팅층(41)과 안테나 코일(43) 사이에 배치되며 페라이트 코팅층(41)을 안테나 코일(43)과 연결하도록 구성된다. 즉, NFC 안테나(40)는 상부에서 하부로 페라이트 코팅층(41), 페라이트 코팅층 접착층(42), 안테나 코일(43) 및 안테나 코일 접착층(44)을 포함하는 적층 구조로 구성된다. 안테나 접착층(44)은 장착편(10)과 연결된다.
본 개시의 실시예에서, 안테나 코일(43)은 안테나 코일(43)의 중심에 권선공(winding hole, 431)을 더 포함하며, 권선공(431)은 장착편(10)의 장착공(11)과 중첩된다. 즉, 권선공(431)은 장착공(11)의 위에 배치되며, 권선공(431)의 크기는 장착공(11)의 크기보다 크거나 같을 수 있으며, 바람직하게는 안테나 접착층(44)의 중심은 장착편(10)의 장착공(11)의 중심과 일치된다.
본 개시의 실시예에서, 안테나 코일(43)은 FPC 안테나일 수 있으며, 안테나 코일(43)의 형상은 사각형 또는 원형과 같이 다양할 수 있다. 사각형 안테나 코일(43)의 예는 다음과 같다: 안테나 코일(43)의 최대 외형 크기는 24.5mm x 17mm이고, 권선 수는 6이고, 선 폭은 0.3mm이고, 인접 선 간의 거리는 0.1mm이고, 권선의 동(copper) 두께는 35㎛ 이며; 페라이트 코팅층(41)의 최대 외형 크기는 24.5mm x 17mm 이며; 장착편(10)의 장착공(11)의 직경은 9mm 이고, 제1 관통 슬롯(12)의 폭은 1mm 이며; 안테나 코일(43)의 권선공(431)은 9mm 이고, 제3 관통 슬롯(452)의 폭은 1mm 이며; 금속판(20)의 조립공(21)의 크기는 28mm x 23mm 이고, 제2 관통 슬롯(22)의 폭은 1mm 이다.
상기 크기의 특징을 가지는 NFC 안테나 조립체(100)와 카메라는 다음과 같이 테스트를 진행하다. 장착편(10)은 카메라 금속판이며, 금속판(20)은 휴대폰 후면 커버이다. 타입 1은 본 실험이며, 제1 관통 슬롯은 카메라 금속판에 설치되고, 제2 관통 슬롯은 핸드폰 후면 커버에 설치된다. 타입 2는 비교 실험이며, 카메라 금속판에는 제1 관통 슬롯이 없고, 제2 관통 슬롯은 핸드폰 후면 커버에 설치된다. 회로와 매칭되는 카드 리더 모드에서의 통신 거리를 평가 기준으로 하며, 표 1은 그 실험 결과이다.
| 타입 | 타입 설명 | 테스트 카드 | 카드 리더 모드에서의 통신 거리(mm) |
| 1 |
제1 관통 슬롯은 카메라 금속판에 설치되고, 제2 관통 슬롯은 핸드폰 후면 커버에 설치 |
Mifare |
46 |
| 2 |
카메라 금속판에는 제1 관통 슬롯이 없고, 제2 관통 슬롯은 핸드폰 후면 커버에 설치된다 |
11 미만 |
표 1에 표시된 바와 같이, 대비 실험과 비교하여, 타입 1은 우수한 성능을 갖는다. 즉, 카메라 금속판에 형성된 제1 관통 슬롯이 와류를 감소하고, 자력선을 증폭기에 상당하는 금속편과 커플링하여, 자속이 증가되고, 자력선이 조립공을 통과할 수 있어, NFC 안테나 조립체(100)의 성능이 향상되고, NFC 안테나 조립체(100)의 체적이 감소되며, 또한 비용이 절약된다.
도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 본 개시의 다른 실시예에 있어서, NFC 안테나(40')는 얇은 금속층(thin metal layer, 45) 및 얇은 금속층 접착층(46)을 더 포함한다. 구체적으로, 얇은 금속층(45)은 안테나 접착층(44)과 장착편(10) 사이에 배치된다. 얇은 금속층 접착층(46)은 얇은 금속층(45)과 장착편(10) 사이에 배치된다. 즉, NFC 안테나(40')는 상부에서 하부로 페라이트 코팅층(41), 페라이트 코팅층 접착층(42), 안테나 코일(43), 안테나 접착층(44), 얇은 금속층(45) 및 얇은 금속층 접착층(46)을 포함하는 적층 구조로 구성된다. 얇은 금속층 접착층(46)은 장착편(10)과 연결된다.
NFC 안테나(40')의 조립 과정에서, NFC 안테나(40')에 대해 압연 처리를 진행하여, 각 층이 밀접하게 연결되게 함으로써, 단일 NFC 안테나(40')의 성능 변수(parameter)가 일치되게 하고, 또한 전체 NFC 안테나(40')와 장착편(10) 간의 일치하지 않는 연결로 인한 성능 차이 및 자장 변화의 차이를 줄여, NFC 안테나(40')의 안정성을 제고하고, 생산성을 제고하며 또한 비용을 절감할 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 얇은 금속층(45)의 면적은 장착편(10)의 면적보다는 약간 크고 조립공(21)의 면적보다는 약간 작다. 조립공(21)의 크기가 클 때, 얇은 금속층(45)의 면적은 장착편(10)의 면적보다 클 수 있다. 예를 들면, 본 개시의 실시예에 있어서, 얇은 금속층(45)의 면적은 조립공(21)의 면적보다 크며, 얇은 금속층(45)의 외연은 금속판(20) 상에 배치되고 금속판(20)과 절연되게 연결된다. 구체적으로, 얇은 금속층(45)의 외연은 조립공(21)의 외연을 2mm-15mm 초과한다. 즉, 얇은 금속층(45)은 조립공(21)을 완전히 커버하고 조립공(21)을 초과하여 조립공(21)의 외연과 인접하는 금속판(20)의 일부를 커버한다. 즉, 금속판(20)에 의해 커버되는 얇은 금속층(45)의 면적 크기는 폭 방향 또는 길이 방향에서 2mm-15mm 이다.
본 개시의 일부 실시예에 있어서, 얇은 금속층(45)과 장착편(10)은 동일 또는 유사한 성분을 구비할 수 있으며, 얇은 금속층(45)의 두께는 10㎛-100㎛ 일 수 있다. 따라서, NFC 안테나(40')의 얇은 금속층(45) 두께가 증가할 때, NFC 안테나(40')의 전체 두께는 비교적 얇다.
도 11에 도시된 바와 같이, 얇은 금속층(45)에는 관통공(through hole, 451)과, 관통공(451)에서 얇은 금속층(45)의 외연을 향해 연장되는 제3 관통 슬롯(452)이 형성된다. 얇은 금속층(45)은 장착편(10)과 매칭되는 직사각형으로 구성될 수 있다. 구체적으로 안테나 코일(43)의 중심의 권선공(431)은 장착공(11) 및 관통공(451)과 중첩된다. 상부에서 하부로 권선공(431), 관통공(451) 및 장착공(11)은 배치되고, 권선공(431)의 면적은 장착공(11)의 면적 및 관통공(451)의 면적보다 크거나 같을 수 있으며, 바람직하게는, 권선공(431), 장착공(11) 및 관통공(451)의 중심은 서로 일치한다.
본 개시의 일부 실시예에 있어서, 제3 관통 슬롯(452)은 상하 방향으로 연장되는 긴 슬롯 형상으로 구성된다. 제3 관통 슬롯(452)은 얇은 금속층(45)의 상부에 형성될 수 있으며, 제3 관통 슬롯(452)의 하단은 관통공(451)으로 연장될 수 있고, 제3 관통 슬롯(452)의 상단은 얇은 금속층(45)의 상부 외연으로 연장될 수 있다. 본 개시의 일부 실시예에 있어서, 제3 관통 슬롯(452)은 제1 관통 슬롯(12)의 세로 방향을 따라 연장될 수 있디. 따라서, 와류가 감소하고 자력선이 권선공(431), 관통공(451) 및 장착공(11)을 통과하여 자장 변화량을 증가시킬 수 있으며, 또한 자력선은 증폭기에 상당하는 비교적 큰 얇은 금속층(45) 및 금속판(20) 상에 커플링 된다. 금속판(20), 장착편(10) 및 얇은 금속층(45)에 관통 슬롯을 배치함으로써, 비교적 작은 체적을 가진 NFC 안테나(40')가 비교적 큰 통신거리를 가질 수 있게 되어, 비용이 절감된다.
본 개시의 일부 실시예에 있어서, 본 개시의 실시예에 따른 NFC 안테나 조립체(100')가 휴대폰에 응용될 때, 금속판(20)은 휴대폰 후면 커버로 구성될 수 있으며, NFC 안테나(40)는 휴대폰의 카메라가 위치하는 휴대폰 후면 커버 상에 배치될 수 있으며, 장착편(10)은 카메라의 금속판으로 구성될 수 있다. 카메라는 조립공에 설치되고, 용접을 통해 메인 보드와 연결된다. 휴대폰 후면 커버와 카메라 간의 구조 관계는 다음과 같을 수 있다: 휴대폰 후면 커버에는 조립공과, 조립공에서 휴대폰 후면 커버의 외연 방향으로 연장되는 제2 관통 슬롯이 형성된다. 조립공에는 조립공의 크기보다 작은 크기를 가진 카메라가 배치되고, 조립공과 카메라 사이에는 절연 와셔(30)(예를 들면, 플라스틱 구성품)가 배치되어 조립공 내에 카메라를 고정하며, 카메라는 메인보드 상에 용접된다. 카메라 금속판에는 제1 관통 슬롯이 형성되고, 카메라 금속판 상에는 NFC 안테나(40')가 배치된다. 구체적으로, 카메라 금속판 상의 제1 관통 슬롯과 얇은 금속층(45) 상의 제3 관통 슬롯(452)은 하나의 직선 상에 형성되고, 180도의 각도 차이를 가지며, 양자는 서로 절연된다.
본 개시의 일부 실시예에 있어서, 안테나 코일(43)은 사각형 또는 원형과 같은 다양한 외형일 수 있다. 사각형 안테나 코일(43)의 예는 다음과 같을 수 있다: 안테나 코일(43)의 최대 외형 크기는 24.5mm x 17mm이고, 권선 수는 6이고, 선 폭은 0.3mm이고, 인접 선 간의 거리는 0.1mm이고, 권선의 동(copper) 두께는 35㎛ 이며; 페라이트 코팅층(41)의 최대 외형 크기는 26.6mm x 19mm 이며; 장착편(10)의 장착공(11)의 직경은 9mm 이고, 안테나 코일(43)의 권선공(431)의 직경은 9mm 이고, 제3 관통 슬롯(452)의 폭은 1mm 이며; 금속판(20)의 조립공(21)의 크기는 28mm x 23mm 이고, 제2 관통 슬롯(22)의 폭은 1mm 이다. 따라서, 얇은 금속층(45)의 면적은 안테나 코일(43)의 면적보다 크며, 금속판(20)을 커버하지 아니한다.
사각형 안테나 코일(43)의 다른 예는 다음과 같을 수 있다: 얇은 금속판(43)의 면적은 안테나 코일(43)의 면적보다 크고, 금속판(20)을 커버한다. 구체적으로, 얇은 금속층(45)의 외형 크기는 38mm x 33mm 이고, 관통공의 직경은 9 mm 이고, 제3 관통공(452)의 폭은 1mm이며, 기타 부품의 크기는 상기 예의 부품의 크기와 같다.
다음은 상기 2개 크기 특징과 카메라를 구비하는 NFC 안테나 조립체(100')에 대해 테스트를 진행한다. 타입 1과 타입 2가 본 실험이다. 구체적으로, 타입 1에서, 카메라 금속판에는 제1 관통 슬롯이 형성되고, 얇은 금속층(45)에는 제3 관통 슬롯(452)이 형성되고, 얇은 금속층(45)의 면적은 안테나 코일(43)의 면적보다 크지만 휴대폰 후면 커버의 조립공의 면적보다는 작으며; 타입 2에서, 얇은 금속층(45)의 면적은 안테나 코일(43)의 면적과 조립공(21)의 면적보다 크다. 즉, 얇은 금속층(45)은 휴대폰 후면 커버를 커버한다. 타입 3는 비교 실험이며, 타입 3에서, 카메라 금속판과 얇은 금속층(45)에는 관통 슬롯이 형성되지 아니하며, 단지 휴대폰 후면 커버에 제2 관통 슬롯이 형성된다. 카드 리더 모드에서의 통신 거리를 평가 기준으로 하며, 표 2은 그 실험 결과이다.
| 타입 | 타입 설명 | 테스트 카드 | 카드 리더 모드에서의 통신 거리(mm) |
| 1 |
카메라 금속판에 제1 관통 슬롯이 형성되고, 얇은 금속층에 제3 관통 슬롯이 형성되고, 얇은 금속층(45)의 면적은 안테나 코일(43)의 면적보다 크지만 휴대폰 후면 커버의 조립공의 면적보다는 작음 |
Mifare |
48 |
| 2 |
얇은 금속층(45)의 면적은 안테나 코일(43)의 면적과 조립공(21)의 면적보다 큼. 즉, 얇은 금속층(45)은 휴대폰 후면 커버를 커버함 |
54 |
|
| 3 |
카메라 금속판과 얇은 금속층(45)에는 관통 슬롯이 형성되지 아니하며, 단지 휴대폰 후면 커버에 제2 관통 슬롯이 형성됨 |
11 미만 |
표 2에 표시된 바와 같이, 타입 1의 통신 거리가 타입 2의 통신 거리보다 크다, 즉, 얇은 금속층(45)이 휴대폰 후면 커버를 커버할 때, NFC 안테나 조립체(100')의 통신 거리가 증가된다. 또한, 얇은 금속층(45)에 의해 커버되는 휴대폰 후면 커버의 면적과 통신 거리의 관계에 대한 실험을 진행하였으며, 얇은 금속층(45)에 의해 커버되는 휴대폰 후면 커버의 면적이 폭 방향과 길이 방향에서 2mm-15mm의 크기를 가질 때, 그 면적이 증가할수록 통신 거리가 증가한다는 연구 결과를 얻었다. 구체적으로, 얇은 금속층(45)에 의해 커버되는 휴대폰 후면 커버의 면적이 폭 방향과 길이 방향에서 2mm-10mm의 크기를 가질 때, 통신 거리의 변화가 현저하다.
또한, 타입 1과 타입 3, 또는 타입 2와 타입 3이 비교를 통해서, 타입 1과 타입 3의 통신 거리가 타입 3의 통신 거리보다 크다는 것을 알 수 있다. 즉, 카메라 금속판 상에 형성된 제1 관통 슬롯이 와류를 감소시키고, 자력선을 증폭기에 상당하는 얇은 금속층(45)에 커플링하며, 또한 자력선을 휴대폰 후면 커버에 커플링한다. 이로 인해, 자속이 증가되어, 자력선이 조립공과 장착공을 통과할 수 있어, NFC 안테나 조립체(100')의 성능이 제고되고, 원가가 절감된다.
본 개시의 실시예에 따른 NFC 안테나 조립체(100, 100')의 운용 및 기타 구성품은 본 분야의 기술자에게 공지된 것이므로 설명을 생략한다.
"실시예", "일부 실시예", "하나의 실시예", "다른 실시예", "예제", "특정 예제" 또는 "일부 예제"에 대한 본 명세서에서의 설명은 본 개시의 실시예 또는 예제와 관련되어 설명된 특정 특징, 구조, 재료 또는 특성이 적어도 본 개시의 하나의 실시예 또는 예제에 포함된다는 것을 의미한다. 따라서, 본 명세서의 여러 위치에서 "일부 실시예에서", "하나의 실시예에서", "실시예에서", "다른 예제에서", "예제에서", "구체적 예제에서" 또는 ""부 예제에서"와 같은 용어의 출현이 반드시 본 개시의 같은 실시예 또는 예제를 가리키는 것은 아니다. 또한, 특정 특징, 구조, 재료 또는 특성은 하나 또는 그 이상의 실시예 또는 예제에서 적절한 방법으로 결합될 수 있다.
예시적인 실시예가 제시되고 설명되었지만, 본 분야의 기술자는 상기 실시예가 본 개시를 한정하는 것이 아니며, 본 개시의 정신, 원리 및 범위를 벗어나지 아니하고 본 개시에 대한 변화, 대체 및 변경이 이루어질 수 있다는 것을 알 것이다.
Claims (16)
- 두께 방향으로 관통되는 조립공(fitting aperture)을 정의하는 금속판;
상기 조립공에 배치되는 장착편(mounting sheet);
상기 조립공에 배치되고, 상기 장착편을 둘러싸는 절연 와셔; 및
상기 장착편 상에 배치되는 NFC 안테나를 포함하며.
상기 장착편은 그 반경 방향으로 연장되는 제1 관통 슬롯(through slot)을 포함하며, 상기 금속판은 상기 조립공에서 상기 금속편의 외연 방향으로 연장되는 제2 관통 슬롯을 포함하는 하는 NFC 안테나 조립체. - 청구항 1에 있어서,
상기 장착편은 장착공(mounting hole)을 포함하고,
상기 제1 관통 슬롯은 상기 장착공에서 상기 장착편의 외연으로 연장되는 NFC 안테나 조립체. - 청구항 2에 있어서,
상기 절연 와셔의 내측 외연은 상기 장착편의 외연과 접촉되는 NFC 안테나 조립체. - 청구항 2에 있어서,
상기 제1 관통 슬롯은 상기 장착편의 하부에 형성되고 또한 상하 방향으로 연장되는 긴 슬롯의 형상으로 구성되며, 상기 제1 관통 슬롯의 하단은 상기 장착편의 하부 외연으로 연장되고, 상기 제1 관통 슬롯의 상단은 상기 장착공으로 연장되는 NFC 안테나 조립체. - 청구항 4에 있어서,
상기 제2 관통 슬롯은 상기 제1 관통 슬롯의 길이(longitudinal) 방향으로 연장되는 긴 슬롯의 형상으로 구성되며, 상기 제2 관통 슬롯의 하단은 상기 장착공으로 연장되고, 상기 제2 관통 슬롯의 상단은 상기 금속판의 상부 외연으로 연장되는 NFC 안테나 조립체. - 청구항 4에 있어서,
상기 NFC 안테나는
상기 장착편과 연결되는 안테나 코일;
상기 안테나 코일과 상기 장착편 사이에 배치되어 상기 안테나 코일을 상기 장착편과 연결하도록 구성되는 안테나 코일 접착층;
상기 안테나 코일 상에 배치되는 페라이트 코팅층; 및
상기 페라이트 코팅층과 상기 안테나 코일 사이에 배치되어 상기 페라이트 코팅층을 상기 안테나 코일과 연결하도록 구성되는 페라이트 코팅층 접착층을 포함하는 NFC 안테나 조립체. - 청구항 6에 있어서,
상기 안테나 코일은 그 중심에 권선공(winding hole)을 더 포함하며, 상기 권선공은 상기 장착편의 장착공과 중첩되는 NFC 안테나 조립체. - 청구항 7에 있어서,
상기 NFC 안테나는,
상기 안테나 코일 접착층과 상기 장착편 사이에 배치되는 얇은 금속층; 및
상기 얇은 금속층과 상기 장착편 사이에 배치되어 상기 얇은 금속층을 상기 장착편과 연결하도록 구성되는 얇은 금속층 접착층을 더 포함하는 NFC 안테나 조립체. - 청구항 8에 있어서,
상기 얇은 금속층은,
관통공; 및
상기 관통공에서 상기 얇은 금속층의 외연을 향해 연장되는 제3 관통 슬롯을 포함하는 NFC 안테나 조립체. - 청구항 9에 있어서,
상기 안테나 코일의 중심의 상기 권선공은 상기 장착공 및 상기 관통공과 중첩되는 NFC 안테나 조립체. - 청구항 9에 있어서,
상기 제3 관통 슬롯은 상하 방향으로 연장되는 긴 슬롯의 형상으로 구성되는 NFC 안테나 조립체. - 청구항 9에 있어서,
상기 제3 관통 슬롯은 상기 얇은 금속층의 상부에 형성되며, 상기 제3 관통 슬롯의 하단은 상기 관통공으로 연장되고, 상기 제3 관통 슬롯의 상단은 상기 얇은 금속층의 상부 외연으로 연장되는 NFC 안테나 조립체. - 청구항 9에 있어서,
상기 제3 관통 슬롯은 상기 제1 관통 슬롯의 길이 방향으로 연장되는 NFC 안테나 조립체. - 청구항 8 내지 청구항 13 중 어느 한 항에 있어서,
상기 얇은 금속층의 두께는 10㎛-100㎛ 의 범위인 NFC 안테나 조립체. - 청구항 8 내지 청구항 13 중 어느 한 항에 있어서,
상기 얇은 금속층의 면적은 상기 조립공의 면적보다 크며, 상기 얇은 금속층의 외연은 상기 금속판 상에 배치되고 상기 금속판과 절연되게 연결되는 NFC 안테나 조립체. - 청구항 15에 있어서,
상기 얇은 금속층의 상기 외연은 상기 조립공의 외연을 2mm-15mm 초과하는 NFC 안테나 조립체.
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