KR100259950B1

KR100259950B1 - 도전성 차폐물을 비도전 성형체에 제공하는 방법

Info

Publication number: KR100259950B1
Application number: KR1019970057001A
Authority: KR
Inventors: 존 씨. 로걸; 안쏘니 에스알. 사이애나; 케네쓰 제이. 로백
Original assignee: 비센트 비.인그라시아; 모토로라 인코포레이티드
Priority date: 1996-10-31
Filing date: 1997-10-31
Publication date: 2000-06-15
Also published as: JPH10135680A; CN1182346A; BR9706688A; GB2318758A; KR19980033374A; DE19744176A1; GB9720010D0; DE19744176C2

Abstract

본 발명의 거의 평탄한 도전층(12)은 도전성 차폐물을 제공한다. 도전층(12)은 진공 성형체(42)를 제조하도록 진공 성형된다. 진공 성형체(42)는 성형 머쉰(10)의 주형 공동(20)으로 로딩된다. 주형 공동(20)과 진공 성형체(42)는 거의 동일하게 선정된 형상을 가진다. 비도전 재료(22)는 도전층(12)과 주형 공동(20)의 표면(50) 사이의 주형 공동(20)내로 주입되어 비도전 재료(22)를 도전층(12)에 결합시킴으로써 선정된 형상을 갖는 완성품(27)을 형성하게 된다. 완성품(27)은 완성품(27)의 외면(52)에는 비도전 재료(22)를 갖고 완성품(27)의 내면(54)에는 도전층(12)을 갖는다. 완성품(27)은 주형 공동(20)으로 부터 배출된다. 종래 기술에 비해 본 발명의 방법(28)은 처리 시간이 감소되고, 개별 부품 비용을 감소시킴으로써 도전성 차폐물의 배치 및 효율성이 개선된다.

Description

도전성 차폐물을 비도전 성형체에 제공하는 방법

본 발명은 일반적으로 부품들을 성형하기 위한 공정, 더 상세히는 도전성 차폐물(conductive shieding)을 비도전 부품에 제공하는 방법에 관한 것이다.

전기 기기와 같은 다양한 제품을 하우징(housing)하기 위한 부품들이 성형된다. 전기 기기의 한 예로 무선 통신 기기가 있다. 무선 통신 기기에는 예를 들어, 무선 전화기 및 페이저가 포함된다. 무선 통신 기기 하우징은 신호를 송신 또는 수신하여 무선 통신 기기 사용자에게 무선 통신을 제공하는 무선 회로를 포함한다.

무선 통신 기기용 하우징은 통상적으로 전자기 방해(Electromagnetic Interference: EMI), 무선 주파 방해(Radio Frequency Inference: RFI) 및 정적 방전(Static Discharge: SD)의 영향들을 감소시키는 것을 포함하여 공지된 여러 목적들을 제공하기 위한 도전성 차폐물을 필요로 한다. 하우징들은 통상적으로 외관상 미적으로 보이도록 그의 외면은 비도전 플라스틱으로 되어 있다. 통상적으로 하우징의 내면은 EMI, RFI 및 SD로 부터 보호하기 위해 도전성 차폐물을 갖는다.

하우징은 보통 사출 성형(injection mold)된다. 사출 성형된 하우징들의 내면에 도전성 차폐물을 도포하는데 이용한 종래의 방법들에는: 진공 금속화(vaccume metalization), 도전성 페인트 스프레잉, 접착성 포일, 전기 도금, 플라즈마 스트림 및 핫 메탈 스프레잉(hot metal spraying)이 포함된다. 도전성 차폐물에 대한 전자 회로를 그라운딩 시키기 위한 다양한 방법들이 본 분야에 잘 공지되어 있다.

진공 금속화, 도전 페인트 스프레잉, 전기 도금, 플라즈마 스트림 및 핫 메탈 스프레잉 방법들은 사출 성형된 하우징의 내면이 마스크 오프(mask off) 되어야 한다는 단점이 있다. 이 마스크는 사출 성형된 하우징의 외면이 도전성 차폐물을 수신하지 못하게 하며 단지 사출 성형된 하우징의 내면만이 도전성 차폐물을 수신할 수 있게 한다. 마스킹 공정은 보통 수동으로 각 부품에 적용됨에 따라서 제조시 시간 이 소요되며 비용이 고가로 된다. 또한, 만약 마스크가 적절히 정렬되지 않으면 도전성 차폐물은 비효율적일 수 있다.

접착성 도전 포일 방법의 단점은 접착성 포일이 보통은 사출 성형된 하우징의 내면으로 제공된다는 것이다. 그러므로, 이 방법 또한 제조시 시간이 소요되며 비용이 고가로 된다. 또한, 만약 접착성 도전 포일이 적절히 정렬되지 않으면 전도성 차폐물은 비효율적일 수 있다.

따라서, 공정 시간을 줄이고 개별 부품의 비용을 줄이며, 도전성 차폐물의 배치 및 효율성을 개선시키는 도전성 차폐물을 비도전 부품에 제공하는 방법이 요구된다.

도 1은 본 발명에 따라 부품을 성형하기 위한 머쉰의 정면도.

도 2는 본 발명에 따라 도 1의 머쉰에 의해 실행되는 방법의 단계들을 설명하는 흐름도.

도 3은 도 2의 흐름도에 도시된 단계들에 따라 제공된 평탄한 도전층의 단면도.

도 4는 도 2의 흐름도에 도시된 단계들에 따라 평탄한 비도전층에 제공되는 도 3에 도시된 평탄한 도전층의 단면도.

도 5는 도 2의 흐름도에 도시된 단계들에 따라 평탄한 비도전층에 제공되며선정된 형상으로 진공 성형되는 도 3에 도시된 평탄한 도전층의 단면도.

도 6은 평탄한 비도전층이 도 2의 흐름도에 도시된 단계들에 따라 비도전 외층 및 도전 내층을 갖는 완성품을 생산하도록 사출 성형 공정(injection molding process)을 사용하여 과성형되어진 도 5에서 도시된 진공 성형체의 단면도.

도 7은 도 2의 흐름도에 도시된 단계들에 따라 구성된 상부 하우징 및 하부 하우징을 포함하는 포터블 무선 전화기 핸드셋용으로 조립된 하우징의 투시도.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

12 : 도전층

14 : 진공 성형 주형

16 : 가동측 주형 플레이튼

18 : 고정측 주형 플레이튼

20 : 주형 공동

22 : 수지

24 : 호퍼(hoffer)

27 : 완성품

31 : 캐리어층

32 : 비도전층

36 : 이중층 구조

42 : 진공 성형체

50 : 표면

도 1은 본 발명에 따라 부품을 성형하기 위한 머쉰(10)의 정면도이다. 머쉰(10)은 일반적으로 가동측 주형 플레이튼(moving side mold platen)(16) 및 고정측 주형 플레이튼(stationary side mold platen)(18)을 포함하는 진공 성형 주형(vacumme forming mold)(14)과 사출 주형(16 및 18)를 포함한다. 가동측 주형 플레이튼(16)은 고정측 주형 플레이튼(18)과 함께 선정된 형상을 갖는 부품들을 성형시키기 위한 주형 공동(20)을 형성한다. 호퍼(hopper: 24)는 고정측 주형 플레이튼(18)을 통하여 주형 공동(20)으로 투입된 비도전 재료로 형성된 수지(22)를 저장한다. 금속화된 열 전이 포일(12)은 도 2를 참조로 이하 기술된 방법에 따라 머쉰(10)에 의해 처리되는 도전층을 형성한다. 제어 메카니즘(26)은 도 6에 도시된 바와 같은 완성품(finished part)(27)을 생산하도록 머쉰(10)에 의해 처리된 그대로 진공 성형 주형(14)와 사출 주형(16 및 18)의 지점 및 공정 타임에 따라 피딩(feeding), 인덱싱 및 경화된 열 전이 포일(12)을 정렬한다.

도 2는 본 발명에 따라 도 1에 도시된 바와 같은 머쉰(10)에 의해 실행된 방법의 단계들을 기술하는 흐름도(28)이다. 흐름도(28)는 도전성 차폐물(12)을 도 6에 도시된 바와 같은 비도전 성형체에 제공하는 방법을 설명한다. 바람직한 실시예에서, 비도전 성형체에 대한 도전성 차폐물(12)은 무선 통신 기기와 같은 전자 제품에 대한 차폐 하우징을 제공한다. 바람직한 실시예에서, 차폐된 하우징은 셀룰라 무선 전화기용이다. 대안적으로, 쉴드된 하우징은 예를 들어 페이저 또는 양방향 육상 포터블 무선 통신 기기 등의 임의의 무선 통신 기기 장치용으로 사용될 수 있다.

본 발명의 방법은 단계(29)로 시작된다. 방법은 거의 평탄한 도전층(12)을 제공하는 단계(30)으로 계속된다. 바람직하게는 도전층(12)은 도 3 내지 6에서 도시된 바와 같이 캐리어 층(31)상에 형성되고 도 6에 도시된 바와 같이 완성품(27)에 대한 도전성 차폐물을 형성한다. 캐리어층(31)은 성형 공정 동안 도전층(12)을 이송하는 방법을 제공한다. 캐리어 층(31)은 주형 공동(20)으로 부터 완성품이 배출될때 까지 성형 공정을 통하여 도전층(12)에 접착된채 유지되는 것이 바람직하다. 그리하여, 캐리어 층(31)은 성형 공정 동안 도전층(12)의 자동 처리를 유리하게 제공한다. 바람직한 실시예에서, 도전층(12)은 금속층이다. 도전층(12)은 0.0005 내지 0.001 인치의 바람직한 두께와 0.2 옴/스퀘어(Ohms/square)의 바람직한 비저항을 가진다. 그러나, 도장된 막과 같은 적절한 도전 특성 및 강도를 갖는 다른 도전층이 사용될 수 있다.

바람직한 실시예에서, 방법은 도 3 내지 6에 도시된 바와 같이 거의 평탄한 비도전층(32)을 제공하는 단계(33)로 계속된다. 비도전층(32)은 바람직하게는 도전층(12)을 지지하기 위한 막이다. 대안적으로, 비도전층(32)은 예를 들어, 0.0005 내지 0.001 인치의 얇은 비도전 수지층일 수 있다. 비도전층(32)은 도전층(12)과 비도전 재료(22) 모두에 적절히 부착할 수 있는 적절한 재료 특성을 갖추는 것이 중요하다. 대안적으로, 사출 성형 공정 동안 도전층(12)에 비도전 재료를 직접 도포할 수 있다.

본 발명의 방법은 도전층(12)을 비도전층(32)에 결합시켜 이중층 구조(36)를 형성하는 단계(34)로 이어진다. 도전층(12) 및 비도전층(32)은 바람직하게는 완성품을 형성하는 공정 이전에 결합된다. 이중층 구조(36)는 통상적으로 완성품들을 형성하는 벤더(vendor) 이외의 다른 벤더에 의해 제공될 것이다. 대안적으로, 이중층 구조(36)는 만약 원한다면 완성품을 형성하는 공정 동안 형성될 수 있다.

본 발명의 방법은 이중층 구조(36)를 피딩, 인덱싱 및 정렬하는 단계(38)에 이어진다. 이들 단계들은 제어 메카니즘(26)에 의해 제공된다. 피딩 단계는 완성품을 만드는 공정 동안 머쉰(10)을 통하여 이중층 구조(36)를 피딩한다. 성형 공정은 아래 기술된 바와 같이 진공 성형, 로딩, 비도전 재료의 주입, 완성품의 배출(ejection) 및 캐리어 층(31)을 제거하는 단계들을 포함한다. 인덱싱 단계는 완성품을 만드는 공정 동안 머쉰(10)을 통한 이중층 구조(36)를 증분된 거리들 만큼 인덱싱한다. 정렬 단계는 이중층 구조(36)를 사출 주형(16 및 18)의 진공 주형(14) 및 주형 공동(20)을 갖는 이중층 구조(36)를 정렬한다. 이중층 구조(36)를 정렬하는 피딩, 인덱싱 및 단계(38)들은 주형 공정 동안 완성품에 도전층(12)의 자동 핸들링 동안 도전층(12)의 정확한 지점을 유리하게 제공한다. 완성품(27)에 도전층(12)을 정확하게 배치시킴은 차폐물 특성의 효율을 증가시킨다.

본 발명의 방법은 이중층 구조(36)를 진공 성형 주형(14)으로 형성하여 선정된 형상을 갖는 진공 성형체(42)를 생산하는 진공 성형 단계(40)로 이어진다. 선정된 형상은 진공 성형체(42)가 주형 공동(20)에 용이하게 적합할 수 있도록 완성품으로 선정된 형상보다 거의 근접하게 부가된 재료가 진공 성형체(42) 위에 사출 성형되는 공간을 허용한다. 진공 성형 주형(14)은 이중층 구조(36)가 사출 성형된 공정 동안 사출 주형(16 및 18)에 의해서는 실현될 수 없는 최종 형상 및 윤곽을 갖는 선정된 형상으로 이중층 구조(36)를 유리하게 형성한다.

본 발명의 방법은 비도전층(32)이 주형 공동(20)의 표면(46)에 대향하도록 진공 성형체(42)를 머쉰(10)의 주형 공동(20)으로 로딩시키는 단계(44)에 이어진다. 주형 공동(20) 및 진공 성형체(42)는 주형 공동(20)이 진공 성형체(42)를 수신하도록 하는 거의 동일한 선정된 형상을 갖는다.

본 발명의 방법은 플라스틱 수지와 같은 비도전 재료(22)를 비도전층(32)과 주형 공동(20)의 표면(50) 사이의 주형 공동(20)으로 주입시켜 비도전 재료(22)가 비도전층(32)에 결합되어 선정된 형상을 갖는 완성품(27)을 형성하는 단계(48)로 이어진다. 바람직한 실시예에서, 플라스틱 수지를 형성하는 비도전 재료(22)는 폴리카보네이트이다. 완성품(27)은 완성품(27)의 외면(52)에는 비도전 재료(22)를 갖고, 완성품(27)의 내면(54)에는 도전층(12)을 가진다.

본 발명의 방법은 주형 공동(20)으로 부터 완성품(27)을 배출하는 단계(56)에 이어진다. 배출 단계(56)는 주형 공동(20)을 개방하고 완성품(27)을 예를 들어 배출핀을 갖는 것과 같은 종래의 방법으로 주형 공동(20)을 개방함으로써 실행된다.

그 방법은 완성품(27)으로 부터 캐리어층(31)을 제거하기 위하여 도전층(12)으로 부터 캐리어층(31)을 제거하는 단계(58)로 종료되다. 이때, 완성품은 주형 및 차폐 공정을 완료한다. 바람직한 실시예에서, 완성품(27)은 포터블 무선 전화기 핸드셋에 대한 상부 또는 하부 하우징이다. 본 발명에 따라 제조될 수 있는 포터블 무선 전화기 핸드셋 하우징은 예를 들어 US 특허 D350, 348 및 D348, 665에 개시되어 있다. 차폐물을 형성하는 도전층(12)은 어떤 마스킹 작업 또는 수동의 노동력 없이도 유리하게 제공된다. 그러므로, 완성품에 대한 가공 시간은 감소되어 결과적으로 완성품(27)을 만드는 개별 부품 비용을 실질적으로 줄이게 된다. 또한, 이중층 구조(36)의 피딩, 인덱싱 및 정렬 단계들의 단계(38)는 완성품(27)의 외면(52)에 비도전 재료(22)로 적합하게 정렬되어 도전층(12)이 시종일관 효율적인 차폐물을 제공하게 된다.

도 3은 도 2의 흐름도(28)에 도시된 단계들에 따라 제공된 거의 평탄한 도전층(12)의 단면도(58)이다. 거의 평탄한 도전층(12)은 도전층(12)의 상부측에 부착된 캐리어 층(31)으로 도시된다. 바람직한 실시예에서, 캐리어층(31)은 바람직하게는 폴리에스테르로 만들어진다.

도 4는 도 3에 도시된 평탄한 도전층(12)의 단면도(60)로서, 도 2의 흐름도(28)에서 도시된 단계들에 따른 평탄한 비도전층(32)에 제공된다. 거의 평탄한 도전층(12)은 여전히 접착되어 있는 캐리어층(31)으로 도시된다. 바람직한 실시예에서, 플라스틱 수지를 형성하는 비도전층(32)은 폴리카보네이트이다.

도 5는 도 3에 도시된 평탄한 도전층(12)의 단면도(62)로, 거의 평탄한 비도전층(32)에 제공된 다음 도 2의 흐름도(28)에 도시된 단계들에 따라 선정된 형상으로 진공 성형체(42)를 발생하도록 진공 성형된다. 진공 성형체(42)로 부터 약간 이격된 진공 성형(14)의 일부가 참조를 위해 도시된다. 본 출원에서는 진공 성형체(42)의 형상을 임의로 나타낸 것으로 원하는 어떤 형상을 취할 수도 있다.

도 6은 도 5에 도시된 진공 성형체(42)의 단면도(64)로서 평탄한 비도전층(32)이 도 2의 흐름도(28)에서 도시된 단계들에 따라 비도전 외층(22) 및 도전 내층(12)을 갖는 완성품(27)을 생산하기 위한 사출 성형 공정을 사용한 비도전 재료(22)로 과주형된다. 사출 주형 플래이튼(16 및 18) 사이의 주형 공동(20)의 부분은 참조용의 완성품(27)로 부터 미소하게 제거된 것으로 보인다. 본원에서는 완성품(27)을 임의로 형상화시켰으나 원하는 임의의 형태로도 만들 수 있다.

도 7은 상부 하우징(72) 및 하부 하우징(74)을 포함하는 포터블 무선 전화기 핸드셋용으로 조립된 하우징(70)의 투시도이다. 상부 하우징(72) 및 하부 하우징(74)은 상술한 바와 같은 본 발명의 성형 공정을 사용하여 제조되어 완성품들을 생산한다. 도 6에 도시된 완성품(27)은 대표적인 상부 하우징(72) 또는 하부 하우징(74)이다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 도 2의 몰딩 및 차폐 공정은 포터블 무선전화기 핸드셋 하우징(70)을 제조하도록 제공된다.

상술한 바와 같이 본 발명의 도전성 차폐물을 비도전 부품에 제공하는 방법은 종래 기술의 진공 금속화, 도전 페인트 스프레잉, 전기 도금, 플라즈마 스트림 및 핫 메탈 스프레잉 방법들에 비해 처리 시간이 감소되고, 개별 부품 비용을 감소시킴으로써 도전성 차폐물의 배치 및 효율성을 개선시킨다.

Claims

도전성 차폐물(conductive schielding)을 비도전 성형체에 제공하는 방법(28)에 있어서,

거의 평탄한 도전층(12)을 제공하는 단계(30),

성형체(42)를 제조하기 위해 상기 도전층(12)을 형성하는 단계(40),

상기 성형체(42)를 성형 머쉰(10)의 주형 공동(20)- 상기 주형 공동(20)과 상기 성형체(42)는 거의 동일한 선정된 형상을 가짐- 내로 로딩시키는 단계(44),

비도전 재료(22)를 상기 도전층(12)에 결합시켜 상기 선정된 형상을 갖는 완성품(27) - 상기 완성품(27)은 외면(52)에 상기 비도전 성형체를 형성하는 비도전 재료(22)를 갖고 상기 완성품(27)의 내면(54)에 상기 도전성 차폐물을 형성하는 상기 도전층(12)을 가짐- 을 형성하도록 상기 비도전 재료(22)를 상기 도전층(12)과 상기 주형 공동(20)의 표면(50) 사이의 상기 주형 공동(20)으로 주입(injection)시키는 단계(48), 및

상기 주형 공동(20)으로 부터 상기 완성품(27)을 배출하는 단계(56)

를 포함하는 도전성 차폐물을 비도전 성형체에 제공하는 방법.
제1항에 있어서,

거의 평탄한 비도전층(32)을 제공하는 단계(33), 및

이중층 구조(36)를 갖는 상기 성형체(42)을 형성하도록 상기 도전층(12)을 상기 비도전층(32)에 제공하는 단계(34)를 더 포함하며,

상기 로딩 단계(44)는 상기 비도전층(32)이 상기 주형 공동(20)의 표면(50)에 대향하도록 상기 성형체(42)을 상기 성형 머쉰(10)의 상기 주형 공동(20)으로 로딩시키는 단계(44)를 더 포함하고, 및

상기 주입 단계(48)는 비도전 재료(22)를 상기 비도전층(32)에 결합시켜 상기 선정된 형상을 갖는 상기 완성품(27) -상기 완성품(27)의 외면(52)에 비도전 재료(22)를 갖고 상기 완성품(27)의 내면(54)에 도전층(12)을 가짐- 을 형성하기 위해 상기 비도전 재료(22)를 상기 비도전층(32)과 상기 주형 공동(20)의 표면(50) 사이의 주형 공동(20)으로 주입시키는 단계(48)를 더 포함하는

도전성 차폐물을 비도전 성형체에 제공하는 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 제공 단계(30), 형성 단계(40), 로딩 단계(44), 주입 단계(48) 및 배출 단계(56) 동안 상기 도전층(12)을 피딩, 인덱싱 및 정렬하는 단계(38)를 더 포함하는 도전성 차폐물을 비도전 성형체에 제공하는 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 형성 단계(40)는 상기 진공 성형 단계(40)를 더 포함하는 도전성 차폐물을 비도전 성형체에 제공하는 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 도전층(12)상에 캐리어 층(31)을 형성하는 단계, 및

상기 배출 단계(56)가 완료된 다음 상기 도전층(12)으로 부터 상기 캐리어층(31)을 제거하는 단계(58)를 더 포함하는 도전성 차폐물을 비도전 성형체에 제공하는 방법.