NFC

전자부품
1. 안테나
  1. RFID
  2. NFC - 이 페이지
2. 참조
  1. 무선충전기
  2. 페라이트 시트
상식
1. Wikipedia
  1. RF ID https://en.wikipedia.org/wiki/Radio-frequency_identification
  2. Contactless smart card https://en.wikipedia.org/wiki/Contactless_smart_card
  3. Proximity card https://en.wikipedia.org/wiki/Proximity_card
  4. Near Field Communication https://en.wikipedia.org/wiki/Near-field_communication
2. 관련 홈 페이지
  1. 13.56MHz
  2. 11/07/08 무라타 NFC 관련 프레젠테이션자료 - 11p
  3. 안테나 설계
    1. 2019/02 - 20p
      - 코일 인덕턴스값을 1~6uH 사이로 만들고 C를 20~100pF 택해 13.56MHz 부근에서 공진을 일으킨다.
3. NFC + MST + WPC
  1. 어떤 회사 제품은 3층으로 구성
    1. FPCB - 안테나
    2. shielding sheet
    3. graphite sheet(배터리 등 본체 내부로부터 열방출)
  2. 3가지 기능
    1. NFC 13.56MHz+-0.35MHz 1.0~2.0오옴
    2. MST 1.6~3.3kHz, 26.2~28.2uH, 1.0~2.25오옴(점차 낮은 값을 요구한다.),
    3. WPC 8.65~9.45uF, 0.18~0.58오옴
  3. 삼성페이용 마그네틱 보안 전송;MST Magnetic secure transmission
    1. (거의 사라진) 자기띠 신용카드를 읽는 자기헤드에 신호를 전송한다.
    2. 그러므로 꽤 큰 파워가 필요하다. 그래서 전송거리가 짧다. 자기띠 신용카드가 없어짐에 따라 21년 기준으로 앞으로는 채택하지 않을 것이다.
  4. WPC; Wireless Power Consortium
4. 삼성 페이와 애플 페이에서 하드웨어 차이
  1. 삼성 페이는 NFC와 MST 두 가지 지원한다. 2015년 8월부터 지원했다.
  2. 애플 페이는 NFC만 지원한다. 2014년 10월부터 지원했다.
    1. 2022년 기준으로, 한국에서 결재 단말기에서 NFC 보급률은 10% 미만이다.
MST; Magnetic secure transmission
1. 기술
  1. 위키페디아 https://en.wikipedia.org/wiki/Magnetic_secure_transmission
  2. 논문 - 도청가능함을 실험한 - 15p
  3. LoopPay 회사 특허 - 10p
    1. 코일의 L값과 R값이 전류 파형 모양을 결정한다. ~80uH/ohm
    2. 카드리더기는 차폐가 잘 되어 있기 때문에 송신기에서는 되도록 큰 전류를 사용해야 하므로 코일 저항이 충분히 낮아야 한다.
    3. 또한 전류 펄스를 상승시간을 제어하기 위해서는 L값이 충분히 커야 한다.
    4. 별도의 공진주파수가 없기 때문에 LC 매칭 회로가 없다.
WMC; Wireless Magnetic Communication
1. 기술
  1. LG 페이에서 적용. 이후 LG 페이는 NFC도 도입했다.
  2. Dynamics 회사에 의해 개발되었다.
  3. 자기장 방출기술이므로 삼성페이가 채택한 MST; Magnetic secure transmission 기술과 거의 유사하다.
2. 발견
  1. 2019.01 출시 LG Q9, LM-Q925S 스마트폰
    1. NFC, 무선충전기, LG Pay용 WMC(Wireless Magnetic Communication, 삼성페이의 MST와 유사하다.) 등 3가지 통신 방식의 안테나 코일로 추정.
NFC
1. NFM110A, 삼성 HW-F850 2.1 ch Sound-Bar에 사용. Bluetooth 연결을 하기 위해 사용한다.
  - FCC 규격 조사 안됨. NFC는 주파수 인증이 아닌 듯
  - 맨 위 MLCC가 13.56MHz 공진용 C인듯
  - NFC 칩 N1F01 (검색안됨)
  - TVS다이오드(추정)
2. 혈당
  - PCB 앞뒷면 최외각에 각각 3회전(총 6회전) 루프 안테나를 사용한 NFC 안테나(13.56MHz)가 위치한다.
3. 카드형 OTP #2에서
  1. NFC 안테나, RTC 칩
    - F-PCB에 적힌 문구: SmartDisplayer, SDT1130E2
    - glop-top 패키징. 작은 쪽이 NFC칩, 큰 쪽이 RTC칩
4. 2015.01 출시한 구글 핏빗 charge HR 스마트밴드
  - NFC 태그
어디에도 붙어 있지 않는
1. 2016.01 출시 삼성 SM-A710S 갤럭시 A7 LTE 스마트폰
  1. 무선충전 기능 없다.
  2. 안테나 위치
    - 뒷면 보호 유리를 뜯으면 검정 NFC관련 안테나와 배터리가 보인다. 우측 상단에 sub 및 GPS 안테나가 있다.(즉, 본체를 뒤집어야 하늘을 향한다.)
  3. 페라이트 시트가 붙어 있는 안테나 분석
    1. 외관, 점점이 4개인데, 2개는 NFC, 2개는 MST용이다.
      - 본체쪽에는 페라이트 시트가 붙어 있다.
      - 뚜껑쪽에는 코일면이다. A7 REV.04A H8643S (한솔테크닉스 제작?)
    2. 차폐 시트를 뜯어보면, (페라이트 재질이 아니므로 페라이트 시트라고 하지 않는다.)비정질 합금(아몰퍼스 amorphous alloy) (Nanocrystalline로 표현하기도 한다.)로 추정
      - 두께 100~150um 로 추측
    3. 안테나 코일 시트, 앞 뒤 표면에 붙어 있는 검정색 보호 테이프를 제거한 후 촬영
      - Tx기기와 잘 위치 매칭되기 위해 개구부를 넓힌다. 또한 L값을 키우기 위해 크게 돌린다.
    4. 양면 연결. 저항을 낮추기 위해서 양면 코일을 병렬로 연결함.
  4. MST(Magnetic secure transmission) 칩은 Zinitix 지니틱스 회사의 ZF110
    - 높은 전류를 갖는 펄스 파형을 방출해야 하므로 Au 볼 와이어본딩을 여러 번했다.
    - 다이 표면을 더 갈아(??)보니
뒤 뚜껑 등에 붙어 있는
1. 2010.08 출시, 팬택, SKY 골드루키 IM-U660K 피처폰
  - 배터리 커버에 NFC 안테나가 붙어 있다.
2. 2012.09 출시 삼성 갤럭시 노트2 스마트폰
  - 접점 2개가 보인다.
  - 뜯으면 차폐용 페라이트 시트와 안테나 패턴 등 2가지로 분리된다.
  - 페라이트 시트는 적당한 면적으로 깨진다.
3. 2014.02 출시 삼성 SM-G906S 갤럭시 S5 스마트폰
  - NFC 인듯
4. 2014.07 제조 LG-F460S LG G3 Cat.6 스마트폰
  - 뒤뚜껑에 붙어 있다.
5. 2015.06 출시 LG-F570S LG Band Play 스마트폰
  - 양면 배선
6. 2021.01 출시 삼성 갤럭시 A12, SM-A125F 스마트폰
  - NFC 패턴 + PC 사출성형 FRP + 양면 접착테이프 + (검정)페라이트 시트 + 구리판
배터리 금속판에 사용되는 NFC 안테나
1. 배터리 금속판에 붙였을 때, 배터리 금속판이 없을 때, 페라이트 시트 없을 때 - LCR 미터로 첫번째 측정
  1. 임피던스 측정 데이터
    - 1MHz 미만 주파수에서는 큰 의미가 없다.
2. 단품 사진
  1. 2차원 단일 층 패턴 + 페라이트 시트
  2. 3차원 배선을 위한 어떤 방법
    1. 안테나 패턴 layer
    2. 단자 layer
    3. 단자 layer와 안테나 layer 연결을 위한 납땜
    4. 단자 layer와 연결한 안테나 패턴
    5. 페라이트 시트를 붙였을 때
3. 핸드폰 배터리에서
  1. 2006.02 출시, 팬택, SKY 주크박스 IM-U110 피처폰 , NFC 안테나 및 페라이트 시트
    - NFC 안테나가 배터리 뒷면 플라스틱에 붙어 있어, 분해 도중에 페라이트 시트 중간층이 찢어졌다.
    - NFC 안테나 패턴, NT 로고, B25S MIDDLE, Ver.1.6A
  2. 2007.10 출시 LG-SH170 슬라이드 피처폰
    1. 모바일 T-머니를 위한 NFC 안테나. 13.56MHz 용
  3. 삼성전자 SPH-W4700용 배터리에서
    1. 이 핸드폰에는 NFC 기능이 없다. 그러므로 이 배터리는 나중에 출시된 핸드폰용인듯.
      - 모델: ABCW3009BK
    2. NFC 안테나
      - SCH-W300 Ver.2.3 (안테나 마킹)
  4. 2012.06 출시 삼성 SHV-E210K 갤럭시 S3 스마트폰
    1. 외형
      - 엔피텍 3.8V 7.98Wh, Near Field Communication
      - EB-L1H2LLK 2100mAh, 제조년월 2013.03
    2. 라벨 테이프 벗기면, NFC 안테나가 보인다.
      - GRF-C Project Ver 2.2
    3. NFC 안테나와 접촉 단자 연결
      - SAMSUNG TSDI(TianJin), ICP565156A
    4. NFC 안테나 측정 - 이렇게 측정하는 것은 거의 의미가 없다.
      1. 측정 사진
      2. 네트워크분석기 측정 데이터
        
        통과 이득특성, 위상
        
        배터리 금속을 접지시키면(inter-winding C가 없어지므로 공진주파수가 높아진다.)
  5. 팬택 & 큐리텔 PT-L2200 피처폰에서
    1. 구조
      - ICP553450W SAMSUNG SDI 배터리
      - NXG-PT-2200 EXTD Ver. 1.1
      - 페라이트 시트를 절반 가량 뜯었을 때
    2. 페라이트 시트를 뜯은 후 측정
      - 측정
      - 전선을 인출하기 위해서는 F-PCB를 사용할 수밖에 없다.
    3. Agilent 4284A 20Hz~1MHz Precision LCR 미터 계측기로 ~1MHz까지 측정한 데이터
      - 사용주파수가 13.56MHz이므로 1MHz까지 측정한 데이터로는 뭐라 이야기하기 곤란하다.
    4. 네트워크분석기로 통과특성을 측정한 데이터
      - 공진은 약 75MHz, 페라이트 시트를 제거하면 150MHz로 높아진다.
  6. 2007년 팬택&큐리텔 스위블 피처폰 canU701D
    1. 모바일 뱅킹 서비스, LGT에서는 BankON이라는 상품 이용해야 함. 금융칩을 끼워야 한다.
    2. 외관
      - M0703C H7 PLA-1193 A1
      - 배터리 스트랩 P-PTC
    3. 배터리 케이스를 접지시키면
      - +극이 깡통이다.
      - 측정 방법
      - 고주파로 많이 이동한다. (안테나 코일에서 inter-winding C가 사라지기 때문이다.)
    4. 안테나 코일을 PCB에서 분리하여 측정하면
      - 공진점이 없어진다. L-C 공진을 일으키는 C가 PCB에 있기 때문이다.
    5. 외부와 연결되는 접점에서 측정하면
      - 연결 지점
      - 직렬 C가 있을 뿐이다. 즉, 12.56MHz 아날로그 신호가 외부와 연결된다.
    6. 외부 연결선을 길게하면
      - 아무런 영향이 없다.
    7. 외부 연결선을 비 대칭으로 더 길게(L을 증가시키면)
      - 아무런 영향이 없다.
    8. 결론
      1. L-C 루프 내에서 연결된 C와 L에 의해 공진주파수가 결정된다.
      2. 신호를 판독하는 IC는 핸드폰 본체에 있고 13.56MHz 아날로그 신호로 연결된다.
      3. 공진주파수는 코일의 parasitic C 에 영향을 많이 받기 때문에 세트 환경을 완벽하게 갖춘 후 측정한다. (접지 문제)
      4. 코일 밑에 붙이는 페라이트 시트의 투자율은 L값에 영향을 주기 때문에 일정한 L이 나오도록 관리해야 한다.
      5. 13.56MHz에 공진만 일으키면 되므로, 코일 L값 조정대신에 PCB에서 적절한 C값을 조정해서 맞출 수 있다.