KR101035054B1

KR101035054B1 - 태그 안테나 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR101035054B1
Application number: KR1020080133871A
Authority: KR
Inventors: 이호준
Original assignee: 전자부품연구원
Priority date: 2008-12-24
Filing date: 2008-12-24
Publication date: 2011-05-19
Also published as: KR20100075231A; US8350760B2; US20100156744A1

Abstract

본 발명은 태그 안테나 및 그 제조방법에 관한 것으로, 태그 칩이 유전체 내부에 위치하고 연결선 또는 비아 홀을 통해 방사체와 연결되도록 하며, 이를 통해, 외부 환경에 강하고 불량율을 줄일 수 있으며 금속이나 액체 내부에 위치하는 등 특수 용도에 사용할 수 있다.

RFID, 태그, 안테나

Description

태그 안테나 및 그 제조방법 {Tag antenna and manufacturing method thereof}

본 발명은 태그 안테나 및 그 제조방법에 관한 것으로, 특히, 칩이 유전체의 내부에 위치한 태그 안테나 및 그 제조방법에 관한 것이다.

RFID(Radio Frequency Identification)는 전파 신호를 통해 비접촉식으로 사물에 부착된 얇은 평면 형태의 태그를 식별하여 정보를 처리하는 시스템을 의미하며, 이를 이용한 태그 안테나는 현재 물류, 교통, 보안, 안전 등의 다양한 응용 분야에 활용되고 있다.

도 1은 종래 태그 안테나의 구성도로서, 도 1을 참조하면, 기존의 태그 안테나는 유전체(11), 방사체(13), 그라운드(15), 접지선(17) 및 태그 칩(19)을 포함한다. 그런데, 이러한 기존의 태그 안테나는 도 1과 같이 칩(19)이 돌출된 형태를 갖고 있다. 따라서 외부 충격, 정전기, 온도, 압력, 습도 등에 민감하게 되어 불량률이 높았으며, 실제 사용시 인식률을 저하되었다.

이로 인해, 실제 사용 전에 태그 안테나의 상태를 일일이 확인하여 이상 여부를 확인해야 하는 번거로움이 있었으며, 금속이나 액체의 내부에 위치하는 등 특 수한 용도에서의 사용이 제한되는 문제가 있었다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 태그 칩을 유전체 내부에 위치하도록 하여 외부 환경에 강하고 금속이나 액체 등의 내부에 위치하는 등 특수 목적에 사용될 수 있는 태그 안테나 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 태그 안테나는, 제1 유전체와 상기 제1 유전체 위에 적층된 제2 유전체로 이루어진 유전체 층, 상기 유전체 층의 상면에 위치한 방사체, 상기 유전체 층의 하면에 위치한 그라운드, 상기 방사체 및 그라운드를 연결하는 접지선, 상기 제2 유전체의 내부에 위치한 칩(chip), 및 상기 칩의 다리와 상기 방사체를 연결하는 비아(via) 홀을 포함한다.

본 발명의 태그 안테나에 있어서, 상기 제1 유전체 및 제2 유전체는, 동일한 물질로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명의 태그 안테나에 있어서, 상기 제1 유전체 및 제2 유전체는, 서로 다른 물질로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명의 태그 안테나에 있어서, 상기 비아 홀은, 도체가 인쇄된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 태그 안테나에 있어서, 상기 비아 홀은, 도체가 충진된 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 태그 안테나는, 제1 유전체와 상기 제1 유전체 위에 적층된 제2 유전체 및 상기 제2 유전체 사이에 위치하며 상기 제1 유전체 위에 적층된 제3 유전체로 이루어진 유전체 층, 상기 유전체 층의 상면에 위치한 방사체, 상기 유전체 층의 하면에 위치한 그라운드, 상기 방사체 및 그라운드를 연결하는 접지선, 상기 제3 유전체의 내부에 위치한 칩(chip), 및 상기 칩과 상기 방사체를 연결하는 연결선을 포함한다.

본 발명의 태그 안테나에 있어서, 상기 제1 유전체, 상기 제2 유전체 및 상기 제3 유전체 중 하나 이상의 유전체는, 서로 다른 물질로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 태그 안테나 제조방법은, 도체로 이루어진 그라운드의 상면에 제1 유전체를 도포하는 제1 도포단계, 상기 제1 유전체의 상면에 칩을 적층하는 적층단계, 상기 칩이 적층된 제1 유전체의 상면에 제2 유전체를 도포하는 제2 도포단계, 상기 제2 유전체의 상면에 방사체를 도포하는 제3 도포단계, 및 상기 제1 유전체 및 상기 제2 유전체를 관통하여 상기 방사체와 상기 그라운드를 연결하는 접지선을 형성하고, 상기 제2 유전체를 관통하여 상기 방사체와 상기 칩의 다리를 연결하는 비아 홀을 형성하는 형성단계를 포함한다.

본 발명의 태그 안테나 제조방법에 있어서, 상기 제1 유전체 및 상기 제2 유전체는, 동일한 물질로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명의 태그 안테나 제조방법에 있어서, 상기 제1 유전체 및 상기 제2 유전체는, 서로 다른 물질로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명의 태그 안테나 제조방법에 있어서, 상기 형성단계는, 도체를 인쇄하여 상기 방사체와 상기 칩의 다리를 연결하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 태그 안테나 제조방법에 있어서, 상기 형성단계는, 도체를 충진하여 상기 방사체와 상기 칩의 다리를 연결하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 태그 안테나 제조방법은, 도체로 이루어진 그라운드의 상면에 제1 유전체를 도포하는 제1 도포단계, 상기 제1 유전체의 상면에 제2 유전체를 도포하는 제2 도포단계, 상기 제2 유전체의 중앙을 식각하고 식각된 부분에 칩을 적층하는 적층단계, 상기 칩의 연결선과 연결되도록 제2 유전체의 상면에 방사체를 도포하는 제3 도포단계, 상기 칩이 적층된 부분에 제3 유전체를 도포하는 제4 도포단계, 및 상기 제1 유전체 및 상기 제2 유전체를 관통하여 상기 방사체와 상기 그라운드를 연결하는 접지선을 형성하는 형성단계를 포함한다.

본 발명의 태그 안테나 제조방법에 있어서, 상기 제1 유전체, 상기 제2 유전체 및 상기 제3 유전체 중 하나 이상의 유전체는, 서로 다른 물질로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 충격, 정전기, 온도, 압력, 습도 등의 외부 환경에 강한 태그 안테나를 제조할 수 있고, 안테나의 기능 이상 및 불량률을 최소화할 수 있으며, 금속 또는 액체 내부에 위치하는 등 특수한 용도에도 태그 안테나를 사용할 수 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 태그 안테나의 구성도이다. 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 태그 안테나는 제1 유전체(21), 제2 유전체(23), 방사체(25), 그라운드(27), 접지선(29), 칩(31) 및 비아(via) 홀(33)을 포함한다.

제2 유전체(23)는 제1 유전체(21) 위에 적층되어 있고, 제2 유전체(23)의 상면에는 방사체(25)가 위치하며, 제1 유전체(21)의 하면에는 그라운드(ground)(27)가 위치한다. 이때, 제1 유전체(21)와 제2 유전체(23)는 예를 들어, 동일한 물질로 이루어질 수 있으며, 서로 다른 물질로 이루어질 수도 있다.

방사체(25)와 그라운드(27)는 제1 유전체(21)와 제2 유전체(23)를 관통하는 접지선(29)로 연결되어 있다.

칩(31)은 무선 송수신을 위한 태그 칩으로서 제2 유전체(23)의 내부에 위치한다. 그리고 칩(31)의 다리는 제2 유전체(23)를 관통하는 비아 홀(33)을 통해 방사체(25)와 연결되어 있다.

이를 통해, 칩(31)은 외부 충격이나, 정전기, 온도, 압력, 습도 등에 영향을 받지 않게 된다. 그리고 본 발명의 태그 안테나는, 금속이나 액체 내부에 위치하여서도 기능 이상 없이 태그 안테나로서 동작하는 것이 가능하다.

비아 홀(33)은 방사체(25)와 칩(31)의 다리를 연결하기 위하여, 예를 들어, 홀에 도체가 인쇄된 형태로 이루어질 수 있으며, 비아 홀에 도체가 충진된 형태로 이루어질 수도 있다.

도 3은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 태그 안테나의 구성도이다. 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 태그 안테나는 제1 유전체(21), 제2 유전체(23), 제3 유전체(24), 방사체(25), 그라운드(27), 접지선(29), 칩(31) 및 연결선(35)을 포함한다.

본 실시예에서 방사체(25)와 칩(31)은 연결선(35)으로 연결되어 있다. 그리고 제2 유전체(23) 사이에는 칩(31)과 연결선(35)을 둘러싼 제3 유전체(24)가 위치한다.

이때, 제1 유전체(21), 제2 유전체(23) 및 제3 유전체(24) 중 하나 이상의 유전체는, 예를 들어, 서로 다른 물질로 이루어질 수 있다.

이를 통해, 칩(31)은 외부 충격이나, 정전기, 온도, 압력, 습도 등에 영향을 받지 않게 되고, 본 실시예의 태그 안테나가 금속이나 액체 내부에 위치하여서도 기능 이상 없이 태그 안테나로서 동작하는 것이 가능한 점은 상기한 바와 같다.

본 발명의 일 실시예에 따른 태그 안테나 제조방법에 대해서는 도 4 및 도 5를 참조하여 좀 더 상세하게 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 태그 안테나 제조방법의 흐름도이다. 도 4를 참조하면, 도체로 이루어진 그라운드(27)의 상면에 제1 유전체(21)를 도포한다(S410). 그리고 단계(S410)에서 적층한 제1 유전체(21)의 상면에 칩(31)을 적층하고(S420), 칩(31)을 둘러싸도록 제1 유전체(21)의 상면에 제2 유전체(23)을 도포한다(S430).

제2 유전체(23)의 상면에는 방사체(25)를 도포하고(S440), 방사체(25)와 그라운드(27)를 연결하도록 제1 유전체(21)와 제2 유전체(23)를 광통하는 접지선(29)을 형성한다(S450). 그리고, 제2 유전체(23)를 관통하여 방사체(25)와 칩(31)의 다리를 연결하는 비아 홀(33)을 형성한다(S460).

단계(S450) 및 단계(S460)은 서로 순서를 바꾸어 이루어질 수 있다. 단계(S460)에서 형성된 비아 홀(33)은, 예를 들어, 그 내부에 도체가 인쇄되거나, 도체로 충진된다.

도 5는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 태그 안테나 제조방법의 흐름도이다. 도 5를 참조하면, 도체로 이루어진 그라운드(27)의 상면에 제1 유전체(21)를 도포하고(S510), 제1 유전체(21)의 상면에 제2 유전체(23)를 도포한다(S520).

이후, 단계(S520)에서 도포한 제2 유전체(23)의 중앙을 식각하고(S530), 단계(S530)에서 식각된 부분에 칩(31)을 적층한다(S540).

그리고 칩(31)의 연결선과 연결되도록 제2 유전체(23)의 상면에 방사체(25)를 도포하고(S550), 단계(S530)에서 식각하고 단계(S540)에서 칩(31)을 적층한 부분에 제3유전체를 도포한다(S560).

방사체(25)와 그라운드(27)는 제1 유전체(21) 및 제2 유전체(23)를 관통하는 접지선을 형성하여 연결한다(S570). 단계(S570)는 단계(S560)와 순서를 바꾸어 이루어질 수도 있다.

본 발명의 태그 안테나는 태그 칩이 유전체의 내부에 위치하도록 하여, 외부 환경에 따른 영향을 덜 받도록 설계되었다. 본 발명의 태그 안테나는 물류, 교통, 보안, 안전 등 다양한 분야에서 활용될 수 있으며, 특히 태그 안테나가 금속이나 액체 내부에 위치한 형태로 사용할 수도 있다.

도 1은 종래의 태그 안테나의 구성도이다.

도 2은 본 발명의 일 실시예에 따른 태그 안테나의 구성도이다.

도 3은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 태그 안테나의 구성도이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 태그 안테나 제조방법의 흐름도이다.

도 5는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 태그 안테나 제조방법의 흐름도이다.

Claims

제1 유전체와 상기 제1 유전체 위에 적층된 제2 유전체로 이루어진 유전체 층;

상기 유전체 층의 상면에 위치한 방사체;

상기 유전체 층의 하면에 위치한 그라운드;

상기 방사체 및 그라운드를 연결하는 접지선;

상기 제2 유전체의 내부에 위치한 칩(chip); 및

상기 칩의 다리와 상기 방사체를 연결하는 비아(via) 홀을 포함하는 태그 안테나.
제1항에 있어서, 상기 제1 유전체 및 제2 유전체는

동일한 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 태그 안테나.
제1항에 있어서, 상기 제1 유전체 및 제2 유전체는

서로 다른 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 태그 안테나.
제1항에 있어서, 상기 비아 홀은

상기 비아 홀의 내부에 도체가 인쇄된 것을 특징으로 하는 태그 안테나.
제1항에 있어서, 상기 비아 홀은

상기 비아 홀의 내부에 도체가 충진된 것을 특징으로 하는 태그 안테나.
제1 유전체와, 상기 제1 유전체 위에 적층된 제2 유전체, 및 상기 제2 유전체의 중앙을 식각하고 식각된 부분에 채워진 제3 유전체로 이루어진 유전체 층;

상기 유전체 층의 상면에 위치한 방사체;

상기 유전체 층의 하면에 위치한 그라운드;

상기 방사체 및 그라운드를 연결하는 접지선;

상기 제3 유전체의 내부에 위치한 칩(chip); 및

상기 칩과 상기 방사체를 연결하는 연결선을 포함하는 태그 안테나.
제6항에 있어서, 상기 제1 유전체, 상기 제2 유전체 및 상기 제3 유전체 중 적어도 두 개의 유전체는

서로 다른 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 태그 안테나.
도체로 이루어진 그라운드의 상면에 제1 유전체를 도포하는 제1 도포단계;

상기 제1 유전체의 상면에 칩을 적층하는 적층단계;

상기 칩이 적층된 제1 유전체의 상면에 제2 유전체를 도포하는 제2 도포단계;

상기 제2 유전체의 상면에 방사체를 도포하는 제3 도포단계; 및

상기 제1 유전체 및 상기 제2 유전체를 관통하여 상기 방사체와 상기 그라운드를 연결하는 접지선을 형성하고, 상기 제2 유전체를 관통하여 상기 방사체와 상기 칩의 다리를 연결하는 비아 홀을 형성하는 형성단계; 를 포함하는 태그 안테나 제조방법.
제8항에 있어서, 상기 제1 유전체 및 상기 제2 유전체는

동일한 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 태그 안테나 제조방법.
제8항에 있어서, 상기 제1 유전체 및 상기 제2 유전체는

서로 다른 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 태그 안테나 제조방법.
제8항에 있어서, 상기 형성단계는

상기 비아 홀의 내부에 도체를 인쇄하여 상기 방사체와 상기 칩의 다리를 연결하는 것을 특징으로 하는 태그 안테나 제조방법.
제8항에 있어서, 상기 형성단계는

상기 비아 홀의 내부에 도체를 충진하여 상기 방사체와 상기 칩의 다리를 연결하는 것을 특징으로 하는 태그 안테나 제조방법.
도체로 이루어진 그라운드의 상면에 제1 유전체를 도포하는 제1 도포단계;

상기 제1 유전체의 상면에 제2 유전체를 도포하는 제2 도포단계;

상기 제2 유전체의 중앙을 식각하고 식각된 부분에 칩을 적층하는 적층단계;

상기 칩의 연결선과 연결되도록 제2 유전체의 상면에 방사체를 도포하는 제3 도포단계;

상기 칩이 적층된 부분에 제3 유전체를 도포하는 제4 도포단계; 및

상기 제1 유전체 및 상기 제2 유전체를 관통하여 상기 방사체와 상기 그라운드를 연결하는 접지선을 형성하는 형성단계; 를 포함하는 태그 안테나 제조방법.
제13항에 있어서, 상기 제1 유전체, 상기 제2 유전체 및 상기 제3 유전체 중 적어도 두 개의 유전체는

서로 다른 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 태그 안테나 제조방법.