CN102869732A - 手机天线图案印刷用墨水、其手机用合成树脂部件的制造方法及其部件 - Google Patents

手机天线图案印刷用墨水、其手机用合成树脂部件的制造方法及其部件 Download PDF

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Abstract

根据本发明的手机天线图案印刷用墨水的特征在于，由选自银(Ag)粉末、镍(Ni)粉末、铜(Cu)粉末、金(Au)粉末中的任意一种与液态的丙烯腈(Acrylonitrile)、液态的聚苯乙烯(poly styrene)、液态的丁二烯(butadiene)以及作为稀释剂的甲乙酮(methyl ethyl ketone：MEK)混合形成。其与现有的技术相比，由于不伴随镀金属工序，因而具有生产率显著提高的效果。

Description

手机天线图案印刷用墨水、其手机用合成树脂部件的制造方法及其部件
技术领域
本发明涉及一种天线图案印刷用墨水及其制造方法。
背景技术
一般而言，为了各种电气、电子设备的轻量化和小型化设计，树脂材料(塑料)被广泛利用，作为一个示例，就作为手机的内置型天线的天线而言，其具有的结构是在耐冲击性和耐候性优良的PC(聚碳酸酯)材料形成的主体的一面，形成无线接收发送的图案回路。
以往，把形成既定图案的金属片热焊接于树脂主体的方式比较普遍，但由于图案的不均匀的附着力，金属片与树脂主体局部分离等不良隐患很多，而且存在无线发送或电磁波屏蔽等重要物理性无法长期保持的缺点。由于这些原因，在绝缘体上形成导电性图案的方式中，更常用物理性变化小的化学镀(electroless plating)。化学镀是借助于存在金属离子的溶液中的还原剂，金属在物件上还原析出的方式，其有别于借助离子化倾向进行的浸镀(immersion plating)。
例如，根据韩国公开专利编号第10-2005-0122000号，公开了一种“用于含有聚碳酸酯成份的树脂的化学镀的预先处理方法”，其虽然提出了在溶胀表面后，去除该溶胀表面进行蚀刻(etching)的方法，但过程较复杂并在确保稳定物理性方面稍有欠缺。
另外，根据韩国注册专利编号第10-0552529号的“无线便携终端中使用的天线制造方法”，镀金属『针对无线便携终端中使用的天线，提出一种由内置天线块和天线回路构成的天线的制造方法，其中，该内置天线块内置于无线便携终端内部且由含有聚碳酸酯及聚碳酸酯的合成树脂制造，该天线回路是在所述天线块外面进行镀金属而构成，以减小了终端的体积，耐久性强』。就其详细构成要旨而言，蚀刻(etching)天线块并对其进行中和处理后，通过进行预备沉积而赋予极性，并且通过对赋予极性的内置天线块的表面进行激活处理而进行预先处理，经过在经预处理的内置天线块的表面形成化学镀铜层的步骤。
另外，根据韩国注册专利编号第10-0387663号的“工程塑料上的镀金属方法”，『提出一种方法，在工程塑料的表面，喷雾涂布ABS树脂及/或UV硬化型涂料，形成底漆层，进行化学镀或真空蒸镀、喷溅涂覆、离子镀等干式镀金属，从而在基板上涂布底漆后进行化学镀，提高了迄今难以进行化学镀及电镀的工程塑料的镀金属特性』。
可是，利用墨水在塑料表面印刷图案，在该图案上执行镀金属，从而形成天线图案的现有的方法，由于工序复杂，必须包含镀金属工序，存在因镀金属工序中发生的收率(合格率)低下造成生产率不良的问题。另外，镀金属工序大部分对环境有害，存在环境污染及对操作该工序的操作者健康构成威胁的问题。
发明内容
技术问题
为了解决如上问题，本发明的目的在于，即使不包含镀金属工序，也能够制造手机用天线图案，从而飞跃性地提高手机的生产率，减小环境污染。
技术方案
为达成所述目的，根据本发明的手机天线图案印刷用墨水，其特征在于：由导电性粉末、液态的丙烯腈(Acrylonitrile)、液态的聚苯乙烯(poly styrene)、液态的丁二烯(butadiene)及作为稀释剂的甲乙酮(methyl ethyl ketone：MEK)混合形成。
所述导电性粉末可包括选自银粉末、镍粉末、铜粉末、金粉末中的任意一种。
优选的是，在包含选自银(Ag)粉末(powder)、镍(Ni)粉末、铜(Cu)粉末、金(Au)粉末中的任意一种为60wt％至70wt％、液态的丙烯腈(Acrylonitrile)为10wt％至20wt％、液态的聚苯乙烯(poly styrene)为10wt％至20wt％、液态的丁二烯(butadiene)为10wt％至20wt％的导电浆料(conductible paste)中，混合作为稀释剂的甲乙酮(methyl ethyl ketone：MEK)形成。
优选的是，所述导电浆料与所述甲乙酮混合的墨水的粘度为200mPa·s至300mPa·s。
优选的是，在混合所述导电浆料与所述甲乙酮时，使混合的墨水的温度保持在30℃至50℃。
优选的是，所述导电浆料与所述甲乙酮的混合方法为搅拌，并且该搅拌的时间为10小时至15小时。
根据本发明的另一方面，作为制造利用导电性墨水印刷了天线图案的手机用合成树脂部件的方法，提供一种制造利用墨水印刷了天线图案的手机用合成树脂部件的方法，其特征在于包括：把所述导电性墨水以要印刷的天线图案形态附着于印刷用垫片的垫片转移步骤；对经过所述垫片转移步骤的印刷用垫片进行加热的加热步骤；针对将印刷所述天线图案的合成树脂部件，通过高压释放电子进行离子化的离子化步骤；通过把经过所述离子化步骤的印刷用垫片加压接触于手机用合成树脂部件的表面，从而把天线图案印刷于所述手机用合成树脂部件的表面的图案印刷步骤；以及对经过所述图案印刷步骤的所述手机用合成树脂部件进行加热干燥的干燥步骤。
优选的是，在所述加热步骤中，所述印刷用垫片吹热风进行加热。
优选的是，在所述加热步骤中，使所述印刷用垫片加热至70℃至90℃。
优选的是，在所述加热步骤中，使所述印刷用垫片加热在5秒至10秒时间。
优选的是，在所述印刷步骤中，印刷的天线图案的厚度为1μm至10μm。
优选的是，在所述干燥步骤中，温度为60℃至150℃。
优选的是，在所述干燥步骤中，干燥时间为1小时至12小时。
根据本发明能够制造所述墨水印刷成天线图案的印刷有天线图案的手机用合成树脂部件，或根据所述方法制造的印刷有天线图案的手机用合成树脂部件。
技术效果
根据本发明的手机天线图案印刷用墨水、制造利用该墨水印刷了天线图案的手机用合成树脂部件的方法及印刷有天线图案的手机用合成树脂部件，使得不包括镀金属工序便能够制造手机用天线图案，从而提供使手机生产率飞跃性地提高、使环境污染减小的效果。
附图说明
图1为根据本发明优选实施例的制造利用墨水印刷了天线图案的手机用部件的方法的流程图；
图2为根据图1所示方法制造的手机用部件的简要附图；
图3为显示根据图1所示方法制造的手机用部件的天线图案的附着力试验结果的图片；
图4为显示根据现有方法的镀金属方式制造的手机用部件中的天线图案的附着力试验结果的图片。
具体实施方式
下面参照附图，详细说明本发明优选的一实施例。
图1为根据本发明优选实施例的制造利用墨水印刷了天线图案的手机用部件的方法的流程图。图2为根据图1所示方法制造的手机用部件的简要附图。图3为显示根据图1所示方法制造的手机用部件的天线图案的附着力试验结果的图片。图4为显示根据现有方法的镀金属方式制造的手机用部件中的天线图案的附着力试验结果的图片。
如图1至图4所示，根据本发明优选实施例的手机天线图案印刷用墨水由选自银(Ag)粉末(powder)、镍(Ni)粉末、铜(Cu)粉末、金(Au)粉末中的任意一种以及液态的丙烯腈(Acrylonitrile)、液态的聚苯乙烯(poly styrene)、液态的丁二烯(butadiene)及作为稀释剂的甲乙酮(methyl ethyl ketone：MEK)混合形成。更具体而言，所述手机天线图案印刷用墨水用于在由诸如聚碳酸酯等的合成树脂构成的手机用外壳(housing)或翻盖(cover)或框架(frame)的表面形成天线图案。所述手机天线图案印刷用墨水不同于现有的墨水，含有导电性金属粒子。
即，所述手机天线图案印刷用墨水可以是在包含选自银(Ag)粉末(powder)、镍(Ni)粉末、铜(Cu)粉末、金(Au)粉末中的任意一种为60wt％至70wt％、液态的丙烯腈(Acrylonitrile)为10wt％至20wt％、液态的聚苯乙烯(polystyrene)为10wt％至20wt％、液态的丁二烯(butadiene)为10wt％至20wt％的导电浆料(conductible paste)中，混合作为稀释剂的甲乙酮(methyl ethyl ketone：MEK)形成。
所述银粉末、镍粉末、铜粉末、金(Au)粉末在形成天线图案时，发挥使天线图案具有能放射射频(RF)信号的导电性的作用。即，所述银粉末、镍粉末、铜粉末、金粉末作为导电性金属，全部是电气传导性良好的金属。根据本发明的墨水可以选自所述银粉末、镍粉末、铜粉末、金粉末中的任意一种制造。优选的是，以60wt％至70wt％范围包含选自所述银粉末、镍粉末、铜粉末、金粉末中的任意一种成份。在导电性粉末成份包含不足60wt％的情况下，印刷的天线图案的电气特性将会变坏，天线特性将会下降，这是因为，诸如丙烯腈、聚苯乙烯及丁二烯的热硬化性树脂系列成份相对增加，电阻升高。另外，在金属粉末成份超过70wt％的情况下，形成天线图案时，存在墨水在合成树脂部件附着不良的问题，这是因为热硬化性树脂系列成份相对减少，附着力减小。
所述手机天线图案印刷用墨水包含液态的丙烯腈(Acrylonitrile)10wt％至20wt％、液态的聚苯乙烯(poly styrene)10wt％至20wt％、液态的丁二烯(butadiene)10wt％至20wt％。所述液态的丙烯腈(Acrylonitrile)、液态的聚苯乙烯(poly styrene)、液态的丁二烯(butadiene)是提高合成树脂部件与墨水的附着力的成份。在所述丙烯腈(Acrylonitrile)含有不足10wt％的情况下，可能发生所述手机天线图案印刷用墨水附着于合成树脂部件的附着力减弱，从而手机的耐久性减弱的问题。另外，在所述丙烯腈(Acrylonitrile)含有超过20wt％的情况下，也可能发生所述手机天线图案印刷用墨水附着于合成树脂部件的附着力减弱，从而手机的耐久性减弱的问题。此类问题在所述聚苯乙烯(polystyrene)及丁二烯(butadiene)的情况下也一样发生，因此，优选的是，所述液态的丙烯腈(Acrylonitrile)、液态的聚苯乙烯(poly styrene)、液态的丁二烯(butadiene)分别在10wt％至20wt％范围内混合。
所述诸如银粉末、镍粉末、铜粉末、金粉末的导电性粉末与所述液态的丙烯腈(Acrylonitrile)、液态的聚苯乙烯(poly styrene)、液态的丁二烯(butadiene)分别在10wt％至20wt％范围内混合，从而能够形成导电浆料(conductiblepaste)。可是，所述导电浆料由于粘度较高，为了在合成树脂部件上形成天线图案，需要增加流动性。为达成这种目的，混合一般用作稀释剂的甲乙酮(methyl ethyl ketone：MEK)。通过把所述甲乙酮与所述导电浆料混合，能够生成具有适宜在合成树脂部件上印刷天线图案的粘度的墨水。优选的是，所述导电浆料与所述甲乙酮混合的墨水的粘度为200mPa·s至300mPa·s。
在所述墨水的粘度不足200mPa·s的情况下，则存在天线图案的厚度印刷得过薄的问题。在所述墨水的粘度超过300mPa·s的情况下，则存在天线图案的厚度印刷得过厚的问题。一般用作粘度单位的mPa·s读作“毫帕·秒”，1mPa·s等同于1百分泊(centi poise：cps)。
混合所述导电浆料与所述甲乙酮时，优选混合的墨水的温度保持在30℃至50℃。在所述墨水的温度不足30℃的情况下，所述导电浆料与所述甲乙酮混合时存在搅拌困难的问题。另外，在所述墨水的温度超过50℃的情况下，所述导电浆料与所述甲乙酮混合搅拌时，所述甲乙酮挥发，因而存在难以匹配粘度的问题。
优选的是，混合所述导电浆料与所述甲乙酮的手段借助于搅拌，其搅拌时间为10小时至15小时。在所述搅拌时间不足10小时的情况下，存在混合的墨水的粘度不均匀的问题。在所述搅拌时间超过15小时的情况下，由于混合的墨水的粘度在一定的粘度下饱和，搅拌的效率性将会下降。
下面，对制造利用如上所述的墨水印刷了天线图案的手机用合成树脂部件的方法(简称“制造方法”)进行详细说明。
所述制造方法包括垫片转移步骤S1、加热步骤S2、离子化步骤S3、图案印刷步骤S4、干燥步骤S5。
在所述垫片转移步骤S1中，把所述墨水以要印刷的天线图案形态附着于印刷用垫片。所述印刷用垫片由弹性复原力优秀的橡胶或合成树脂构成。所述印刷用垫片象蘸图章印泥一样，加压接触天线图案形态的模具中容纳的墨水，从而把天线图案转移至该印刷用垫片。
在所述加热步骤S2中，向经过所述垫片转移步骤S1的印刷用垫片吹热风，对该印刷用垫片进行加热。所述加热步骤S2是为使转移到所述印刷用垫片的墨水图案在后述图案印刷步骤S3中良好地附着于手机用合成树脂部件10表面而执行的，是一项非常重要的工序。在所述加热步骤S2中，所述印刷用垫片通过吹热风而被加热。所述印刷用垫片通过加热，形成该印刷用垫片上附着的天线图案能够良好分离的条件。优选的是，在所述加热步骤S2中，所述印刷用垫片加热至70℃至90℃。在所述印刷用垫片加热不足70℃的情况下，所述印刷用垫片上附着的天线图案在后述图案印刷步骤S3中印刷于合成树脂部件10时，可能发生天线图案20的厚度变薄的问题。即，附着于所述印刷用垫片的天线图案可能无法从该印刷用垫片良好分离。另一方面，在使所述印刷用垫片加热超过90℃的情况下，存在所述印刷用垫片本身发生热变形的问题。
优选的是，在所述加热步骤S2中，所述印刷用垫片招架5秒至10秒时间。在所述加热步骤中，加热时间关系到所述印刷用垫片与该印刷用垫片上附着的天线图案能够良好分离的条件。即，在所述加热步骤中，在加热时间不足5秒的情况下，所述印刷用垫片上附着的天线图案在后述图案印刷步骤S3中印刷于合成树脂部件10时，可能发生天线图案的厚度变薄的问题。即，所述印刷用垫片上附着的天线图案可能无法从该印刷用垫片良好分离。另一方面，在所述加热步骤中，在加热时间超过10秒的情况下，可能发生所述印刷用垫片本身过热而热变形的问题。
经过加热步骤后，进行离子化步骤S3，用于去除在墨水转移到产品时发生的杂质，并且抑制当印刷时发生的浸染现象的同时实现更高效的附着，离子化是针对将完成印刷的合成树脂部件10进行的。
根据本发明的优选实施例，该离子化通过生成强烈的磁场，能够使分子离子化。例如，把AC交流或DC直流的高电压(5-20KV)接入针的尖锐末端，执行电子的离子化作业。
离子化时，当针末端的电压为正极时，产生阳离子，而当是负极时，产生阴离子。
在所述图案印刷步骤S4中，把经过所述离子化步骤S2的印刷用垫片象盖图章一样加压接触于手机用合成树脂部件10的表面，从而把天线图案20印刷于所述手机用合成树脂部件10的表面。优选的是，在所述图案印刷步骤S3中印刷的天线图案20的厚度为1μm至10μm。在所述天线图案20的厚度不足1μm的情况下，存在天线图案20的附着力减弱，天线特性变坏的问题。另外，在所述天线图案20的厚度超过10μm的情况下，也存在天线图案20的附着力减弱，天线特性变坏的问题。在将印刷于手机用合成树脂部件10上的天线图案20以三维立体构成的情况下，所述图案转移步骤S1、所述加热步骤S2和所述图案印刷步骤S3可以依次进行多次。
在所述干燥步骤S5中，对经过所述图案印刷步骤S3的所述手机用合成树脂部件10进行加热干燥。优选的是，在所述干燥步骤S4中，温度为60℃至150℃。在所述干燥步骤S4中的温度不足60℃的情况下，存在印刷于合成树脂部件10的天线图案20的附着力弱的问题。在所述干燥步骤S4中的温度超过150℃的情况下，存在合成树脂部件10热变形的问题。优选的是，在所述干燥步骤S4中，干燥时间为1小时至12小时。在所述干燥时间不足1小时的情况下，存在天线图案20的附着力减弱，电阻值增大的问题。在所述干燥时间超过12小时的情况下，则属于在天线图案20充分干燥以后不必要地干燥，不够经济。
如上所述的墨水印刷成天线图案的印刷有天线图案的手机用合成树脂部件或根据上述方法制造的印刷有天线图案的手机用合成树脂部件与现有的部件相比，省略了在墨水层上形成金属镀金属层的工序。因此，消除了镀金属层形成时产生收率(合格率)不良的问题，显著提高了生产率。另外，由于不包括镀金属工序，不形成镀金属工序的有害环境，消除了环境污染及威胁操作者健康的问题。
另外，从时间观点来看，由于不需要镀金属工序所需的时间，所以制造产品的时间显著缩短。因此，单位时间产生的手机用部件的个数显著增多。结果，本发明与使用现有墨水或现有方式产生印刷有天线图案的手机用合成树脂部件的情形相比，产生率得到惊人提高，产生的产品的质量与以往相比，也可以保持同等的水平。
图3及图4是可以对根据本发明的方式与以往方式的印刷有天线图案的手机用合成树脂部件的附着力试验结果进行比较的图片。
图3是显示使用本发明的墨水形成的天线图案的附着力试验结果的图片。天线图案的附着力试验使用了一般在产业现场进行的附着力试验(Cross-Cutting)。附着力试验的目的是为了检验在器件部件中进行表面处理的物质与母材的附着力，防止在消费者使用条件下发生脱落、剥离等问题而实施的。附着力试验方法是在用于附着力试验的部件的表面，按横向X纵向1mm间隔，以经表面处理的膜深度，利用刀分别划出11处口子。结果，生成100个1mmX1mm的格子。去除生成的格子的毛刺部分(burr)或杂质。而且，粘贴胶带，并使形成的格子中不出现气泡。把粘贴的胶带与格子面呈90°角度迅速揭开。反复实施这种过程4～5次。结果，如果每个格子1mmX1mm脱落20％以下，则判定为合格。
图4是显示以以往方式制造的天线图案的附着力试验结果的图片。即，图4所示的天线图案是在合成树脂基板上利用印刷用墨水印刷了天线图案后，在印刷的该图案上镀以金属，完成天线图案。比较图3与图4可知，图3所示的天线图案的附着力好于图4所示的天线图案的附着力。由此显示出，根据本发明的方法制造的印刷有天线图案的手机用合成树脂部件的天线图案的附着力优于以往方式的效果。
另外，本发明的产品与以往产品相比，获得了电阻特性对等的结果。在具有这种对等的产品特性的同时，生产率得到惊人提高，这是本发明的创新效果。这种生产率的提高还具有相应带来节省制造成本效果的优点。
以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换。

Claims (17)

1.一种手机天线图案印刷用墨水，其特征在于：由导电性粉末、液态的丙烯腈、液态的聚苯乙烯、液态的丁二烯以及作为稀释剂的甲乙酮混合形成。
2.根据权利要求1所述的手机天线图案印刷用墨水，其特征在于：所述导电性粉末包括选自银粉末、镍粉末、铜粉末、金粉末中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的手机天线图案印刷用墨水，其是在包括60wt％至70wt％的所述导电性粉末、10wt％至20wt％的液态的丙烯腈、10wt％至20wt％的液态的聚苯乙烯、10wt％至20wt％的液态的丁二烯的导电浆料中，混合作为稀释剂的甲乙酮而形成。
4.根据权利要求3所述的手机天线图案印刷用墨水，其特征在于：所述导电浆料与所述甲乙酮混合的墨水的粘度为200mPa·s至300mPa·s。
5.根据权利要求3所述的手机天线图案印刷用墨水，其特征在于：在混合所述导电浆料与所述甲乙酮时，使混合的墨水的温度保持在30℃至50℃。
6.根据权利要求3所述的手机天线图案印刷用墨水，其特征在于：所述导电浆料与所述甲乙酮的混合方法为搅拌，该搅拌的时间为10小时至15小时。
7.一种制造利用墨水印刷了天线图案的手机用合成树脂部件的方法，作为制造利用导电性墨水印刷了天线图案的手机用合成树脂部件的方法，其特征在于包括：
把所述导电性墨水以要印刷的天线图案形态附着于印刷用垫片的垫片转移步骤；
对经过所述垫片转移步骤的印刷用垫片进行加热的加热步骤；
针对将印刷所述天线图案的合成树脂部件，通过高压释放电子进行离子化的离子化步骤；
通过把经过所述离子化步骤的印刷用垫片加压接触于手机用合成树脂部件的表面，从而把天线图案印刷于所述手机用合成树脂部件的表面的图案印刷步骤；以及
对经过所述图案印刷步骤的所述手机用合成树脂部件进行加热干燥的干燥步骤。
8.根据权利要求7所述的制造利用墨水印刷了天线图案的手机用合成树脂部件的方法，其特征在于：在所述加热步骤中，所述印刷用垫片吹热风进行加热。
9.根据权利要求7所述的制造利用墨水印刷了天线图案的手机用合成树脂部件的方法，其特征在于：在所述加热步骤中，使所述印刷用垫片加热至70℃至90℃。
10.根据权利要求7所述的制造利用墨水印刷了天线图案的手机用合成树脂部件的方法，其特征在于：在所述加热步骤中，使所述印刷用垫片加热在5秒至10秒时间。
11.根据权利要求7所述的制造利用墨水印刷了天线图案的手机用合成树脂部件的方法，其特征在于：在所述印刷步骤中，印刷的天线图案的厚度为1μm至10μm。
12.根据权利要求7所述的制造利用墨水印刷了天线图案的手机用合成树脂部件的方法，其特征在于：在所述干燥步骤中，温度为60℃至150℃。
13.根据权利要求7所述的制造利用墨水印刷了天线图案的手机用合成树脂部件的方法，其特征在于：在所述干燥步骤中，干燥时间为1小时至12小时。
14.根据权利要求7所述的制造利用墨水印刷了天线图案的手机用合成树脂部件的方法，其特征在于：所述导电性墨水是根据权利要求1至6中任意一项的方法制造的墨水。
15.根据权利要求7所述的制造利用墨水印刷了天线图案的手机用合成树脂部件的方法，其特征在于：所述离子化步骤是在针末端接入高电压，执行对所述合成树脂部件的离子化。
16.一种印刷有天线图案的手机用合成树脂部件，其中，该天线图案是利用所述权利要求1或所述权利要求2的墨水印刷形成。
17.一种印刷有天线图案的手机用合成树脂部件，其中，该天线图案是根据所述权利要求6的方法制造。
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