JP2013531689A - 携帯電話アンテナパターン印刷用インク、そのインクを用いてアンテナパターンが印刷された携帯電話用合成樹脂部品を製造する方法及びアンテナパターンが印刷された携帯電話用合成樹脂部品 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明による携帯電話アンテナパターン印刷用インクは、伝導性粉末、液状のアクリロニトリル(Acrylonitrile)、液状のポリスチレン(poly styrene)、液状のブタジエン(butadiene)及び希釈剤としてメチルエチルケトン(MEK、methyl ethyl ketone)が混合され、前記伝導性粉末には、銀(Ag)粉末(powder)、ニッケル(Ni)粉末、銅(Cu)粉末、金(Au)粉末のうちいずれか1つが60wt%〜70wt%含まれ、液状のアクリロニトリル(Acrylonitrile)10wt%〜20wt%、液状のポリスチレン(poly styrene)10wt%〜20wt%、液状のブタジエン(butadiene)10wt%〜20wt%が含まれた伝導性ペースト(conductible paste)に、希釈剤としてメチルエチルケトン(MEK、methyl ethyl ketone)が混合されることを特徴とする。
【選択図】図1
Description
従来は、所定のパターンで成形された金属片を樹脂本体に熱融着する方式が一般的であったが、パターンの不均一な密着力によって金属片と樹脂本体が一部分離される等の不良が多く、また無線送信や電磁波遮蔽などの重要な物性が長期間維持されない欠点があった。
一例として、韓国公開特許番号第10−2005−0122000号には、「ポリカーボネート成分が含まれた樹脂の無電解メッキのための前処理方法」が開示されているが、これは表面を膨らませた後、その膨らませた表面を除去してエッチング(etching)する方法を提案したもので、工程が相当複雑で、安定的物性を確保するのに多少不十分な点がある。
具体的には、アンテナブロックをエッチング(etching)し、これを中和処理した後、予備浸漬して極性を付与し、極性が付与された内蔵アンテナブロックの表面を活性処理して前処理し、前処理された内蔵アンテナブロックの表面に無電解銅メッキ層を形成する過程を有する。
しかし、プラスチック表面にインクでパターンを印刷し、そのパターン上にメッキを行うことによってアンテナパターンを形成する従来の方法は、工程が複雑でメッキ工程が必須であるため、メッキ工程で発生する歩留低下によって生産性が低下する問題点がある。また、メッキ工程は、環境的に有害な場合がほとんどであるため、環境汚染及び工程に投入される作業者の健康を脅かす問題点がある。
前記伝導性インクを、印刷しようとするアンテナパターン形態を印刷用パッドに付着するパターン転移段階、
前記パターン転移段階を経た印刷用パッドを加熱する加熱段階、
前記アンテナパターンが印刷される合成樹脂部品に対して、高電圧による電子を放出してイオン化するイオン化段階、
前記イオン化段階を経た印刷用パッドを、携帯電話用合成樹脂部品の表面に加圧接触してアンテナパターンを前記携帯電話用合成樹脂部品の表面に印刷するパターン印刷段階、及び、
前記パターン印刷段階を経た前記携帯電話用合成樹脂部品を加熱乾燥する乾燥段階、
を含むことを特徴とする。
図1は、本発明の好ましい実施例によるインクを用いてアンテナパターンが印刷された携帯電話用部品を製造する方法の工程図である。図2は、図1の方法によって製造された携帯電話用部品の概略図である。図3は、図1による方法によって製造された携帯電話用部品のアンテナパターンの密着力試験結果を示す写真である。図4は、従来法のメッキ方式によって製造された携帯電話用部品におけるアンテナパターンの密着力試験結果を示す写真である。
具体的に、携帯電話アンテナパターン印刷用インクは、ポリカーボネートなどのような合成樹脂からなる携帯電話用ハウジング(housing)やカバー(cover)またはフレーム(frame)の表面にアンテナパターンを形成するためのものである。 携帯電話アンテナパターン印刷用インクは、従来のインクとは異なり伝導性金属粒子を含有している。
銀粉末、ニッケル粉末、銅粉末、金(Au)粉末は、アンテナパターン形成時にアンテナパターンが、RF信号の放射が可能な伝導性を有する。即ち、銀粉末、ニッケル粉末、銅粉末、金(Au)粉末は、いずれも伝導性金属であって電気的伝導性の良好な金属である。本発明によるインクは、銀粉末、ニッケル粉末、銅粉末、金粉末のうちいずれか1つを選択して製造できる。
銀粉末、ニッケル粉末、銅粉末、金粉末のような伝導性粉末と、液状のアクリロニトリル(Acrylonitrile)と、液状のポリスチレン(poly styrene)と、液状のブタジエン(butadiene)がそれぞれ10wt%〜20wt%の範囲で混合されることによって、伝導性ペースト(conductible paste)を形成することができる。
伝導性ペーストとメチルエチルケトンの混合手段は攪拌であり、その攪拌時間は10時間〜15時間であることが好ましい。攪拌時間が10時間未満の場合には、混合されたインクの粘度が不均一になる問題がある。攪拌時間が15時間を超える場合には、混合されたインクの粘度が一定の粘度に飽和されることによって攪拌の効率性が低下する可能性がある。
製造方法は、パターン転移段階(S1)と、加熱段階(S2)と、イオン化段階(S3)、パターン印刷段階(S4)と、乾燥段階(S5)を含んでいる。
パターン転移段階(S1)では、インクを印刷しようとするアンテナパターン形態を印刷用パッドに付着する。印刷用パッドは、弾性復元力に優れたゴムまたは合成樹脂からなっている。印刷用パッドは、アンテナパターン形態の金型に収容されたインクをはんこに朱肉をつけることと同じく加圧接触することによってアンテナパターンをその印刷用パッドに転移する。
加熱段階(S2)において、印刷用パッドは熱風によって加熱される。印刷用パッドは、加熱されることによってその印刷用パッドに付着したアンテナパターンが十分に分離される条件が形成される。加熱段階(S2)において、印刷用パッドは70℃〜90℃で加熱することが好ましい。印刷用パッドが70℃未満で加熱された場合には、印刷用パッドに付着したアンテナパターンが、後述するパターン印刷段階(S4)において合成樹脂部品(10)に印刷される時にアンテナパターン(20)の厚さが薄くなる問題が発生する。即ち、印刷用パッドに付着したアンテナパターンがその印刷用パッドから十分に分離されない。一方、印刷用パッドが90℃を超えて加熱された場合には、印刷用パッド自体が熱変形される問題がある。
本発明の好ましい実施例によると、イオン化は激烈な磁場を生成して分子をイオン化することができる。一例として、ACまたはDCの高電圧(5−20KV)をピンの鋭い端に印加して電子をイオン化する作業を行う。
イオン化の時に、ピンの端の電圧が陽極の場合には陽イオンが発生し、陰極の場合には陰イオンが発生する。
乾燥段階(S5)では、パターン印刷段階(S4)を経た携帯電話用合成樹脂部品(10)を加熱乾燥する。乾燥段階(S5)において、温度は60℃〜150℃であることが好ましい。乾燥段階(S5)において温度が60℃未満の場合には、合成樹脂部品(10)に印刷されたアンテナパターン(20)の密着力が弱い問題点がある。乾燥段階(S5)での温度が150℃を超える場合には、合成樹脂部品(10)が熱変形される問題点がある。乾燥段階(S5)において、乾燥時間は1時間〜12時間であることが好ましい。
上述したようなインクがアンテナパターンとして印刷されたアンテナパターンが印刷された携帯電話用合成樹脂部品、または上述した方法によって製造されたアンテナパターンが印刷された携帯電話用合成樹脂部品は、従来の部品に比べてインク層上に金属メッキ層を形成する工程が省略される。従って、メッキ層の形成時に生産歩留まりが悪い問題が解消され、生産性が著しく向上する。また、メッキ工程が含まれないためメッキ工程の有害な環境がなく環境汚染及び作業者の健康を脅かす問題点が解消される。
図3及び図4は、本発明による方式と従来の方式によるアンテナパターンが印刷された携帯電話用合成樹脂部品の密着力試験結果を比較した写真である。
密着力試験方法は、密着力試験のための部品の表面に刃を用いて横X縦1mm間隔でそれぞれ11個所ずつ表面処理された膜深さで刻み目をつける。その結果、100個の1mmX1mmの格子が生成される。生成された格子のざらざらな部分(burr)や異物を除去する。そして接着テープを形成した格子に気泡が生じないように接着させる。接着されたテープを格子面と90°の角度で速やかに引っ張る。このような過程を4〜5回反復実施する。その結果1つの格子(1mmX1mm)当り、20%以下で落ちれば合格と判定する。
また、本発明による製品は、従来の製品と比較して電気抵抗特性は同等の結果を得た。このような同等の製品特性を有しながら生産性が飛躍的に向上する点が、本願発明の革新的な効果である。このような生産性の向上は、製造原価節減効果も付加的にもたらす。
20:アンテナパターン
S1:パターン転移段階
S2:加熱段階
S3:イオン化段階
S4:パターン印刷段階
S5:乾燥段階
Claims (17)
- 伝導性粉末、液状のアクリロニトリル(Acrylonitrile)、液状のポリスチレン(poly styrene)、液状のブタジエン(butadiene)及び希釈剤としてメチルエチルケトン(MEK、methyl ethyl ketone)が混合されたことを特徴とする携帯電話アンテナパターン印刷用インク。
- 前記伝導性粉末はね銀(Ag)粉末(powder)、ニッケル(Ni)粉末、銅(Cu)粉末、金(Au)粉末のうちいずれか1つを含むことを特徴とする請求項1に記載の携帯電話アンテナパターン印刷用インク。
- 前記伝導性粉末60wt%〜70wt%、液状のアクリロニトリル(Acrylonitrile)10wt%〜20wt%、液状のポリスチレン(poly styrene)10wt%〜20wt%、液状のブタジエン(butadiene)10wt%〜20wt%が含まれた伝導性ペースト(conductiblepaste)に、希釈剤としてメチルエチルケトン(MEK、methyl ethyl ketone)を混合して形成されることを特徴とする請求項1に記載の携帯電話アンテナパターン印刷用インク。
- 前記伝導性ペーストと前記メチルエチルケトンが混合されたインクの粘度は、200mPa・s〜300mPa・sであることを特徴とする請求項3に記載の携帯電話アンテナパターン印刷用インク。
- 前記伝導性ペーストと前記メチルエチルケトンの混合時に混合されたインクの温度は、30℃〜50℃に維持されることを特徴とする請求項3に記載の携帯電話アンテナパターン印刷用インク。
- 前記伝導性ペーストと前記メチルエチルケトンの混合手段は攪拌であり、その攪拌時間は10時間〜15時間であることを特徴とする請求項3に記載の携帯電話アンテナパターン印刷用インク。
- 伝導性インクを用いてアンテナパターンが印刷された携帯電話用合成樹脂部品を製造する方法であって、
前記伝導性インクを、印刷しようとするアンテナパターン形態を印刷用パッドに付着するパターン転移段階、
前記パターン転移段階を経た印刷用パッドを加熱する加熱段階、
前記アンテナパターンが印刷される合成樹脂部品に対して、高電圧による電子を放出してイオン化するイオン化段階、
前記イオン化段階を経た印刷用パッドを、携帯電話用合成樹脂部品の表面に加圧接触してアンテナパターンを前記携帯電話用合成樹脂部品の表面に印刷するパターン印刷段階、及び
前記パターン印刷段階を経た前記携帯電話用合成樹脂部品を加熱乾燥する乾燥段階、
を含むことを特徴とするインクを用いてアンテナパターンが印刷された携帯電話用合成樹脂部品を製造する方法。 - 前記加熱段階において前記印刷用パッドは、熱風を加えて加熱することを特徴とする請求項7に記載のインクを用いてアンテナパターンが印刷された携帯電話用合成樹脂部品を製造する方法。
- 前記加熱段階において前記印刷用パッドは、70℃〜90℃で加熱することを特徴とする請求項7に記載のインクを用いてアンテナパターンが印刷された携帯電話用合成樹脂部品を製造する方法。
- 前記加熱段階において前記印刷用パッドは、5秒〜10秒間加熱することを特徴とする請求項7に記載のインクを用いてアンテナパターンが印刷された携帯電話用合成樹脂部品を製造する方法。
- 前記印刷段階において印刷されるアンテナパターンの厚さは、1μm〜10μmであることを特徴とする請求項7に記載のインクを用いてアンテナパターンが印刷された携帯電話用合成樹脂部品を製造する方法。
- 前記乾燥段階において温度は、60℃〜150℃であることを特徴とする請求項7に記載のインクを用いてアンテナパターンが印刷された携帯電話用合成樹脂部品を製造する方法。
- 前記乾燥段階において乾燥時間は、1時間〜12時間であることを特徴とする請求項7に記載のインクを用いてアンテナパターンが印刷された携帯電話用合成樹脂部品を製造する方法。
- 前記伝導性インクは、請求項1〜6のうちいずれか一項のインクであることを特徴とする請求項7に記載のインクを用いてアンテナパターンが印刷された携帯電話用合成樹脂部品を製造する方法。
- 前記イオン化段階は、ピンの端に高電圧を印加して前記合成樹脂部品に対するイオン化を行うことを特徴とする請求項7に記載のインクを用いてアンテナパターンが印刷された携帯電話用合成樹脂部品を製造する方法。
- 請求項1または請求項2のインクがアンテナパターンとして印刷されたことを特徴とするアンテナパターンが印刷された携帯電話用合成樹脂部品。
- 請求項6の方法によって製造されたアンテナパターンが印刷されたことを特徴とする携帯電話用合成樹脂部品。
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