KR100562769B1

KR100562769B1 - 안테나 디바이스의 제조방법

Info

Publication number: KR100562769B1
Application number: KR1020037008779A
Authority: KR
Inventors: 모렝스테판
Original assignee: 에이엠씨 센츄리온 에이비
Priority date: 2000-12-29
Filing date: 2001-12-21
Publication date: 2006-03-20
Also published as: SE0004909L; US7480979B2; SE0004909D0; EP1346616A1; SE519904C2; CN1235455C; US20040060162A1; KR20030064889A; CN1484935A; WO2002054841A1

Abstract

휴대형 무선통신 장치에 사용하는 안테나 디바이스를 제조하는 방법이 개시된다. 상기 제조방법은, (i) 서로 대향하는 제 1 면 (22) 및 제 2 면 (42) 을 갖는 절연기판 (21)을 제공하는 단계; (ii) 상기 절연기판의 상기 제 1 면상에 방출장치 (3) 예를 들어, 잉크젯 프린터로부터 전기적인 도전성 액상 물질, 예를 들어 잉크를 방출하는 단계로서, 상기 방출장치는, 상기 도전성 액상 물질로 충전된 컨테이너 (7), 상기 컨테이너와 연통되어 있는 방출 개구 (5) 및 상기 도전성 액상 물질을 상기 컨테이너로부터 상기 개구를 통해 방출하기 위한 도구를 구비하는, 상기 방출단계; 및 (iii) 상기 도전성 액상 물질을 방출하면서 상기 절연기판과 상기 방출 개구를 서로 상대적으로 이동시킴으로써 (65), 고체화되면, 상기 절연기판의 상기 제 1 면상에 도전성 안테나 패턴 (23, 71, 82, 91) 을 형성하는 (101) 단계를 구비한다.

안테나 디바이스

Description

안테나 디바이스의 제조방법{PRODUCTION OF ANTENNA DEVICES}

본 발명은 전체적으로 무선통신 분야에 관한 것으로 보다 상세하게는 휴대형 무선통신장치에 사용하는 안테나 디바이스의 제조방법들, 각 제조방법에 따라 제조되는 안테나 디바이스, 및 각 안테나 디바이스를 구비하는 휴대형 무선통신장치에 관한 것이다.

휴대형 라디오, 휴대폰 및 다른 개인 통신 시스템과 같은 통신 디바이스가 소형화됨에 따라, 내장 안테나와 같은 상기 디바이스내에 포함되는 전자 부품들도 또한 소형화되고 있다. 상술된 내장 안테나는 우수한 방사 특성, 바람직한 구동점 임피던스 및 간단한 구성을 갖고 있다. 또한, 그들은 손상되기 어렵고, 외장 안테나를 갖는 디바이스들에 비해 내장이므로 심미적으로 어필할 수 있다. 그러나, 상술된 내장 안테나는 부피가 커지는 경향이 있고 종종 조립 프로세스에서 부가적인 단계를 필요로 한다.

또한, 이동통신 디바이스는 대규모 제조에 대한 적합성의 증대 뿐만 아니라 비용절감도 요구되고 있다. 이러한 이유 때문에 이동전화내에 포함되는 부품은 낮은 생산 및 조립 비용을 보장하도록 디자인되는 것이 바람직하다.

사이즈 요구사항을 최소화하고 저비용으로 생산하기 위해, 내장 안테나는 통 상 인쇄회로 안테나로서 제공될 수 있다. 이와 관련하여 자주 채용되는 2가지 기술은 스크린-프린팅과 탬폰(tampon) 프린팅이다. 상술된 기술들은 간단하고 비용도 실제적이지만, 제조되어야 할 안테나 패턴이 제조 프로세스의 초기 단계에서 결정되어야 하므로 융통성이 없다. 또한, 구부러진 표면, 구체적으로는 오목한 표면상에 안테나 패턴을 제조하는데 사용하기 곤란하다.

또한, 비용이 절감되고 효율이 증가되도록 상술된 인쇄회로 안테나가 대량 생산 또는 생산되는 것이 매우 바람직하다. 또한, 인쇄회로 안테나를 대량 생상하는 방법은 높은 수준의 융통성, 균일성 및 품질을 유지하는 것이 바람직하다.

상술된 바를 감안하여, 본 발명의 기본적인 목적은, 휴대형 무선통신장치에 사용하는 안테나 디바이스를 제조하는 방법을 제공하는 것으로, 상기 제조방법은 융통성이 있고 생산 라인에서 안테나 패턴을 재설계, 재구성 및 변형할 수 있다.

본 발명의 다른 목적은, 안테나 디바이스를 대량 생산할 수 있는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 인쇄회로 안테나를 제조하는 시간을 최소화할 수 있는 인쇄회로 안테나를 대량 생산하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은, 하나 이상의 주파수 밴드내에서 동작할 수 있는 인쇄회로 안테나를 대량 생산하는 프로세스를 제공하는 것이다.

다른 것들 중에서 이들 목적은, 첨부된 특허청구범위에 규정된 방법들에 의해 획득되는 본 발명의 제 1 양태에 따른 것이다.

본 발명의 다른 목적은 휴대형 무선통신장치에 사용하는 안테나 디바이스를 제공하는 것으로, 상기 안테나 디바이스는 본 발명의 제 1 양태에 따른 방법들 중 어느 하나에 의해 제조된다.

본 발명의 또다른 목적은 상술된 안테나 디바이스를 구비하는 휴대형 무선통신장치를 제공하는 것이다.

따라서, 본 발명의 제 2 및 제 3 양태에 따르면, 첨부된 특허청구범위에 규정된 대로, 안테나 디바이스와 휴대형 무선통신장치가 각각 제공된다.

본 발명의 이점은, 그 중에서도 특히, 안테나 디바이스를 보다 낮은 비용으로 제조하고 조립하고; 각 디바이스내에 부품을 덜 사용하고; 안테나 디바이스의 설계와 제조에 높은 수준의 융통성을 갖고; 제조 라인에서 만들어지는 안테나 패턴을 지연없이 조정, 재조정 및 변형할 수 있다는 것이다.

이하에 주어지는 본 발명의 실시예에 대한 상세한 설명과 첨부된 도면 1-4 로부터 본 발명은 보다 잘 이해될 수 있으며, 상기 실시예 및 도면은 예시적일 뿐, 본 발명을 제한하는 것은 아니다.

도 1 은 본 발명에 따른 안테나 디바이스를 제조하는 시스템을 나타내는 개략도이고,

도 2a 와 도 2b 는 각각, 도 1 에 도시된 안테나 디바이스를 제조하는 시스템 중 예시적인 시스템내에 구비되는 도전성 액상 물질을 방출하는 장치의 제 1 실시예를 나타내는 개략도와 사시도이다.

도 2c 는 도 1 에 도시된 안테나 디바이스를 제조하는 시스템 중 예시적인 시스템내에 구비되는 도전성 액상 물질을 방출하는 프린팅 헤드의 제 2 실시예를 나타내는 사시도이다.

도 2d 는 도 1 에 도시된 안테나 디바이스를 제조하는 시스템의 구체적인 실시예를 개략적으로 나타내고,

도 3a 와 도 3b 는 본 발명의 제조방법에 따라 제조된 2개의 상이한 안테나 패턴을 개략적으로 나타내는 평면도이고,

도 3c 와 3d 는 본 발명의 제조방법에 따라 제조된 또다른 2개의 안테나 패턴을 개략적으로 나타내는 단면도이고,

도 4 는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 방법의 흐름도이다.

도면을 참조하면, 동일한 참조번호는 도면 전체에 걸쳐 동일하거나 유사한 구성요소를 가리키며, 도 1 은 본 발명에 따른 휴대형 무선통신장치에 사용하는 안테나 디바이스를 제조하는 일반적인 시스템 (1) 을 나타내는 개략도이다.

시스템 (1) 은, 방출 개구 (5) 를 갖는 방출장치 (3) 를 구비하고, 통상적으로 도전성 액상 물질로 충전된 컨테이너 (7); 컨테이너 (7) 와 개구 (5) 를 접속하는 연통 경로 (9); 컨테이너 (7) 로부터 연통경로를 통해 개구 (5) 밖으로 바람직하게는 협소하게 촛점맞춤된 액상 젯(jet) (13) 로서 또는 방울의 인접한 연속으로서 도전성 액상 물질을 내보내는 도구 (11) 를 포함한다.

상기 시스템 (1) 은 또한 벤치, 워크테이블, 또는 유사물 형태의 캐리어 (15), 및 프레임 또는 지지물과 같은 수단 (16)을 구비하는데, 상기 수단은 방출장치 (3) 와 캐리어를 정확하고 정밀하게 제어된 방식으로 상호접속하고 개구 (5) 로부터 방출되는 젯 (13) 의 방출방향에 실질적으로 수직한 평면내에서 캐리어 (15) 와 방출장치 (3) 의 방출 개구 (5) 를 서로 상대적으로 이동시킨다.

또한, 상기 시스템 (1) 은, 방출장치 (3) 와 지지물 (16) 에 2방향 통신선 (18) 을 통해 접속된 제어 유닛 (7); 및 다른 2방향 통신선 (20) 을 통해 제어 유닛 (17) 에 접속된 입출력(I/O) 디바이스 (19)를 포함한다. 통상 적당한 소프트웨어가 로드되어 있는 마이크로컴퓨터 또는 유사물인 제어 유닛 (17) 은 개구 (5) 로부터의 도전성 액상 물질의 방출 및 캐리어 (15) 와 개구 (5) 간의 상대적인 이동을 제어한다. 통상 디스플레이 유닛과 키패드 또는 유사물의 형태를 취하는 입출력 디바이스 (19) 에 의해, 조작자는 제어 유닛 (17) 의 동작을 제어, 변경, 변형, 조정 및 관리할 수 있다.

안테나 디바이스를 제조하기 위한 시스템 (1) 의 동작시, 안테나 패턴을 운반하는 적당한 절연기판이 제공된다. 절연기판은 서로 대향하는 제 1 면 (22) 및 제 2 면 (42)을 갖는 성형된 플라스틱 (21) 의 일부분이며, 안테나 패턴이 제 1 면상에 형성되어 있고 제 2 면은 휴대형 무선통신장치의 외부 케이스를 구성할 것이다. 그러나, 이것으로 제한되는 것은 아니며, 절연기판은 이러한 목적으로만 제공되거나 또는 다른 목적을 위해 일반적으로 제공되는 어떤 종류의 절연 재료일 수도 있다. 전자의 예로는, SIM-카드, 인쇄회로기판(PCB), 디스플레이, 키패드, 배터리 및 배터리 팩이 있다.

절연기판 (21) 은 캐리어 (15) 에 단단하게 부착되며 절연기판의 제 2 면은 캐리어를 마주하고 제 1 면은 방출장치 (3)를 마주한다.

그 다음에, 도전성 액상 물질을 절연기판 (21) 의 제 1 면 (22) 상에 방출하면서 캐리어 (15) 와 방출장치 (3) 의 방출 개구 (5)를 서로 상대적으로 이동시킴으로써, 고체화되자 마자, 도전성 안테나 패턴이 형성되며, 도 1 에 23 으로 표시되어 있다.

상술된 방법에 의해 안테나 디바이스를 저비용으로 대량 생산할 수 있다. 또한, 몇가지 부품을 사용하여 매우 간단한 안테나 디바이스를 제조할 수 있다. 절연기판상에 묘화된 안테나 패턴은 제어 유닛에 의해 제어되므로, 조작자는, 예를 들어 스크린 프린팅과 탬톤 프린팅 기술과 같은 다른 프린팅 기술에서는 요구되는, 새로운 물리적인 오리지널, 템플릿, 폼 또는 유사물을 제조하지 않고도 패턴을 용이하게 변경, 조정 및 변형할 수 있다.

안테나 패턴의 고체화는, 절연기판상에 방출되는 도전성 액상 물질을 가열하거나; 또는 도전성 액상 물질이 방출되는 절연기판상에 기체, 구체적으로는 건조 공기를 불어댐으로써 촉진될 수 있다.

또한, 절연기판 (21) 의 제 2 면 (42) 상에 안테나 패턴을 형성하는데도 본 발명의 제조방법을 사용할 수 있다. 그러한 듀얼 안테나 패턴이 제조되어 안테나 디바이스의 RF 성능을 향상시킴으로써, 멀티밴드를 동작시키고 및/또는 전기 회로, 예를 들어 캐패시터를 포함하는 정합 회로를 절연기판 (21) 상에 직접 형성할 수 있다.

따라서, 안테나 디바이스가 캐리어 (15) 로부터 분리되고, 뒤집어지고, 캐리어 (15) 에 재장착된 후, 상기 절연기판과 상기 방출장치의 방출 개구를 서로 상대적으로 이동시키면서 방출장치 (3) 로부터 도전성 액상 물질을 절연기판 (21) 의 제 2 면 (42) 상에 방출한다. 고체화되자 마자, 제 2 도전성 안테나 패턴이 절연기판의 제 2 면상에 형성된다(도시 생략).

도전성 액상 물질은 도전성 페인트, 도전성 수지 또는 도전성 접착제와 같은 적당한 도전 유체일 수 있고, 방출장치 (3) 는 예를 들어, 드롭 건(drops gun), 분무기, 블로우-바이 건(blow-by gun) 및 페인트 스프레이 건과 같은 적당한 장치일 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에서는, 그러나, 도전성 액상 물질은 도전성 잉크이고 방출장치는 잉크 젯 프린터이다.

이하에서 본 발명의 제조 프로세스에 사용하기 적합한 잉크 젯 프린터의 2 개의 실시예가 설명된다.

먼저, 도 2a 와 도 2b 를 참조하면, 도전성 잉크 방울을 안전하고 빠르고 신뢰할 수 있게 방출하기 위한 잉크 젯 프린팅 디바이스의 기본적인 구조가 도시되어 있으며, 열에너지에 의해 방울(droplet)이 형성되고 있다. 잉크는, 소정의 압력 P3 으로 유지된 잉크공급탱크 (38) 로부터 도관 (37) 을 통해 프린팅 채널 (35) 로 공급된다. 가압된 잉크 탱크의 대안으로서, 프린팅 채널 (35) 은, 탱크로부터 프린팅 개구 (39) 를 향하는 잉크 공급을 유사하게 보장하는 모세관(capillary) 채널일 수 있다. 프린팅 채널 (35) 은 베이스 플레이트 (34) 와 적당한 홈을 갖는 커버 플레이트 (36) 에 의해 형성되어 있다.

잉크 젯 프린팅 디바이스는 프레임 (6) 에 의해 홀더 (15) 에 접속되어 장치를 완성하며, 잉크 젯 프린팅 디바이스와 홀더 (15) 가 서로에 대해 제어된 방식으로 이동가능하다. 절연기판의 제 1 면 (22) 이 프린팅 개구 (39) 를 마주하는 상태로 절연기판이 홀더 (15) 내에 장착되어 있다.

프린팅 개구 (39) 로부터, 잉크 방울 (25) 이, 홀더 (15) 내에 단단하게 장착된 절연기판 (21) 의 제 1 면 (22) 상에 전열 트랜스듀서, 예를 들어 전기 저항기 (33) 에 의해 방출된다. 바람직한 실시예에서, 저항기 (33) 는 베이스 플레이트 (34) 상의 박막 금속층으로 이루어진다. 적당한 전압 펄스가 저항기 (33) 에 인가되면, 저항기 (33) 근방의 잉크의 온도가 끓는 점을 초과하여 잉크 증기 거품이 형성된다. 이것에 의해 폭발적으로 거품이 팽창되어 프린팅 개구 (39) 밖으로 잉크 방울 (25) 이 방출된다.

저항기 (33) 는 열적인 번아웃(burnout)에 대해 저항기를 보호하는 열전도성 호일 (미도시) 에 의해 피복될 수 있다. 게다가, 상술된 호일에 의해 저항기는 사용되는 잉크의 화학적인 성질에 둔감해질 수 있다.

가압 잉크 공급 시스템이 사용되는 경우, 도 2a 에 도시된 누설 잉크용 배수 시스템이 유용하다. 프린팅 개구 (39) 에 남는 잉여 잉크는 감소된 압력 P4 에 의해 인테이크 어퍼처 (40) 내부로 흡수된다. 측면 커버 (41) 가 제공되어 인테이크 어퍼처 (40) 가 형성된다. 인테이크 어퍼처의 통상적인 치수는 약 10 ㎛ 내지 500 ㎛ 이다(프린팅 개구 직경은 20 ㎛ 내지 1000 ㎛ 이다).

도 2c 는 또 다른 실시예에 따른 잉크 젯 프린터용 일 칼럼 매트릭스 프린팅 헤드를 나타내며, 상기 헤드는 n 개의 프린팅 개구를 갖는다. 베이스 플레이트 (44) 는 각각 대략 150 Ω인 n 개의 저항 (45-1 내지 45-n) 을 운반한다. 각각의 단일 저항기의 일단은 공통 접지전극 (55) 에 접속되어 있고, 타단은 전극 (56-1 내지 56-n) 에 접속되어 있다. 베이스 플레이트 (44) 가 베이스 플레이트와 협동하는 홈을 갖는 커버 플레이트 (48) 에 접합되어 폭이 40 ㎛ 인 프린팅 채널 (46-1 내지 46-n) 을 정의하며, 상기 프린팅 채널 모두는 공통 잉크 저장소 (47) 에 종결된다. 잉크 저장소 (47) 는, 공기배출튜브 (50) 와 잉크공급탱크(미도시)에 접속된 잉크공급튜브 (49-1, 49-2) 를 구비하는 플레이트 (51) 로 덮혀 있다.

프린팅 헤드는 폭이 30 ㎛ 인 슬롯 (53) 을 갖는 인테이크 플레이트 (52) 로 구성되는 배출 시스템을 구비하며, 상기 슬롯은 배출 챔버 (54) 에 접속되어 있고 배출 시스템은 사용시 감소된 압력으로 유지되어 있다.

동작시, 전압 펄스가 공통 접지전극 (55) 과 하나 이상의 개별 전극 (56-1 내지 56-n) 사이에 인가되고, 그럼으로써 매트릭스 프린팅이 프린팅 헤드와 기록매체가 서로 상대적으로 이동함에 따라 실행된다.

상술된 실시예들은, 각 프린팅 개구가 각각의 프린팅 채널의 단부에 의해 생성되어 있는 디바이스를 참조하여 설명되었다. 그러나, 프린팅 개구가 하나 이상의 프린팅 채널의 길이를 따라 제공되어 있는 디바이스도 적당하며, 그럼으로써 잉크 방울이 채널(들)의 옆쪽으로 방출된다.

본 발명에 사용하는 잉크 젯 프린터가 예로서 2개의 실시예에서 설명되었지만, 상기 잉크 젯 프린터는 다양한 방법으로 변화될 수 있다. 잉크 젯 프린터 및 잉크 젯 프린팅 기술에 대한 추가적인 변경예는, Hertz 등의 미국 특허 제4,050,075 호 및 Belon 등의 미국 특허 제6,155,680 호에 개시되어 있으며, 그들의 모든 내용은 참고로 여기에 포함된다.

다음으로 도 2d 를 참조하면, 도 2d 는 도 1 에 도시된 안테나 디바이스를 제조하는 시스템의 특별한 실시예를 개략적으로 나타내고 있으며, 본 발명의 중요한 특징이 개시되어 있다.

본 시스템은 컨테이너 (7), 도관 (9) 및 프린팅 헤드 (60)를 포함하는 프린터 디바이스를 구비하고, 상기 프린팅 헤드는 개구를 가지며, 상기 개구를 통해 도전성 페인트 또는 잉크가 화살표 61 로 표시한 방향으로 방출된다. 상기 시스템은 또한 화살표 65 로 표시한 바와 같이 3차원으로 이동가능한 테이블 (63) 을 구비한다. 상기 테이블은 예를 들어, 헤드 (60) 로부터 방출되는 잉크 또는 페인트의 방출 방향 (61) 과 수직으로 방위된 XY-평면내에서 이동가능한 XY-테이블일 수 있고, XY-평면에 수직한 제 3 방향 Z 로 이동가능하게 하는 수단을 더 구비하고 있다.

프린터 디바이스로부터의 잉크 또는 페인트의 방출 뿐만 아니라 테이블 (63) 의 이동은 각각 제어 라인 (18 과 62) 에 의해 제어 유닛 (17) 으로부터 제어된다. 도 1 에 도시된 바와 같이, 제어 유닛 (17) 에는 통신선 (20) 을 통해 입출력 디바이스 (19) 가 접속되어 있다.

도 2d 의 시스템에 의해, 안테나 패턴이, 곡면, 오목면 및 볼록면과 같은 본질적으로 비평면상에 형성될 수 있으며, 프린팅 헤드의 개구와 안테나 패턴이 형성될 비평면간의 거리가 실질적으로 일정하게 유지된다.

동작시, 안테나 패턴이 형성될 비평면을 갖는 절연기판 (21) 이 테이블 (63) 에 장착되고, 그 후 도전성 액상 물질을 프린팅 헤드 (60) 로부터 방출하면서 테이블 (63) 이 XY-평면내에서 그리고 Z-방향으로 이동된다. XY-방향으로의 이동은 제조될 안테나 패턴에 의해 지시되고 Z-방향으로의 이동은 절연기판 (21) 의 비평면을 추종하도록 실행된다, 즉 제조시 절연기판 (21) 의 비평면에 대하여 일정한 거리가 얻어진다. 따라서, Z-방향으로의 이동은 프린팅 헤드 (60) 의 개구가 점선 (66) 을 유지하도록 실행된다.

다음으로 도 3a 와 도 3b 를 참조하면, 도 3a 와 도 3b 는 본 발명의 제조방법에 따라 제조된 상이한 2개의 안테나 디바이스를 개략적으로 나타낸 평면도이다.

도 3a 는 절연기판 (21), 예를 들어 딱딱한 기판 또는 가요성 기판상에 제조된 꾸불꾸불한 패턴 (71)을 구비하는 안테나 디바이스를 나타내고 있다. 가요성 기판을 사용하면, 상기 기판의 형상을 휴대형 무선통신장치의 케이스의 형상에 맞출 수 있다.

꾸불꾸불한 형상의 안테나 패턴 (71) 은 피드 접속점 (72) 및 다수의 평행 피드 및 접지선 (73) 을 갖고 있으며, 상기 라인 (73) 은 모두 공통 메인 피드 라인 (75) 와 접지선 (76)을 통해 피드점 (72) 및 접지점 (74) 에 접속되어 있다. 안테나 엘리먼트는 또한 부가적인 용량성 부품 (77) 및 접지된 유도성 부품 (78)을 구비하고 있다. 점선 (79) 는 안테나 패턴 (71) 의 길이가 조정될 수 있는 몇몇 위치를 나타낸다. 참조번호 80 은 안테나 엘리먼트의 상이한 점들간의 짧은 회로 라인을 나타낸다.

용량성 및 유도성 부품 (77, 78) 이 별개의 부품으로 도시되어 있다. 그러나, 당업계에 주지된 바와 같이, 안테나 엘리먼트의 도전성 경로와 동일한 종류의 도전성 경로를 적당하게 형성하고, 안테나 엘리먼트와 동일한 기판상에 적용하고 안테나 엘리먼트에 접속함으로써 소망의 커패시턴스 또는 인덕턴스가 용이하게 제공될 수 있다.

도 3b 는 본 발명에 따라 기판 (21) 상에 형성된 또다른 꾸불꾸불한 형상의 안테나 패턴 (82)을 나타낸다. 안테나 패턴 (82) 은 점 (83)에서 접지되어 있다. 메인 피드선 (84) 은 공통 피드 접속부 (85)를 복수의 피드 브랜치 (86) 에 접속한다. 피드 브랜치들 중 일부는 적당한 커패시턴스 및/또는 인덕턴스를 구비한다. 몇몇 튜닝 스터브 (88; stub) 가 안테나 패턴에 부가되어 있고 상기 스터브들은 밴드 주파수의 미세한 주파수 튜닝을 위해 소망한 바와 같이 형성될 수 있다.

도 3c 와 도 3d 는 본 발명의 제조방법에 따라 제조된 또다른 2개의 안테나 패턴을 개략적으로 도시한 단면도이다.

제 1 제조 프로세스에 따르면, 액상 물질의 패턴 (91) 이 도 1 - 2 에 도시된 장치 중 어느 것에 의해 절연기판상에 형성되고, 그 결과가 도 3c 에 도시되어 있다. 액상 물질은 도전성 안료 및 접착제와 솔벤트의 혼합물을 반죽함으로써 얻어지는 도전성 잉크일 수 있다. 사용되는 접착제는, ABS 수지와 같은 메타크릴릭 산 에스테르 수지, 에틸 셀룰로즈, 및 페놀 수지 중에서 선택될 수 있다. 사용되는 솔벤트는, 아세톤, 에틸아세테이트, 셀로솔베 유도체, 케톤, 벤젠, 톨루엔, 및 에틸렌 클로라이드 중에서 선택될 수 있다. 사용되는 도전성 안료는, 은 분말, 산화은, 질화은, 은의 유기화합물, 및 구리 분말 중에서 선택될 수 있다.

도전성 잉크층 (91) 이 제공되므로 도금 금속층 (92) 이 거기에 만족스럽게 접착된다. 도전성 잉크층 (92) 이 니켈 또는 구리와 같은 도전성 금속의 금속층으로 선택적 화학적으로 도금되고, 도금된 금속층 (92) 는 패턴 (91) 과 실질적으로 정합하고 상기 패턴 (91) 을 덮는 패턴을 얻는다.

선택적으로, 도전성 잉크내의 접착제가 도전성 잉크층 (91) 으로부터 에칭되어 잉크층 (91) 의 표면이 거칠게 만들어지고, 그 다음에, 잉크층 (91) 의 거친 표면이 백금과 같은 촉매의 존재하에서 니켈 또는 구리와 같은 도전성 금속으로 화학적으로 도금된다.

이렇게 형성된 도전성 잉크층 (91) 과 도금된 금속층 (92) 에 의해 안테나 디바이스의 안테나 성능이 향상된다.

금속을 화학적으로 도금하는 대신, 이온 도금 또는 전해질 도금될 수도 있다.

도 3d 를 참조하면, 안테나 디바이스는, 본 발명의 이전의 실시예들의 방출 또는 프린팅 장치 중 어느 것을 사용하여 도전성 잉크 패턴 (91) 을 형성하고, 상기 도전성 잉크 패턴 (91) 상에 선택적인 화학적 도금에 의해 금속 패턴 (92) 을 형성하고, 상기 금속 패턴 (92) 상에 전해질 도금 금속층 (93) 을 선택적으로 형성함으로써 제조된다.

화학적 도금 금속층 (92) 은 도전성 잉크층 (91) 상에 도전성 금속을 선택적 화학적으로 도금함으로써 형성되어 있고, 전해질 도금층 (93) 은 화학적 도금층 (92) 상에 선택적 전해질 도금함으로써 형성되어 있으며 3개의 패턴은 서로에 대응하고 서로를 덮도록 정렬되어 있다.

전해질 도금은 화학적 도금에 비해 보다 두꺼운 도금 패턴을 획득하므로, 도 3d 의 안테나 디바이스는 도 3c 의 안테나 디바이스보다 많은 도전성 금속을 갖는다.

절연기판상에 묘화된 기본 패턴을 덮는 도금된 금속이 그 자체로 안테나로서 동작할 수 있는 반면, 절연기판상에 기본적으로 형성된 액상 물질은 전기적으로 절연 재료일 수 있다.

선택적인 금속 도금에 관한 추가적인 상세는 Sonada 등의 미국 특허 제5,768,217 호 및 Dupuis 등의 미국 특허 제5,685,898 호에 개시되어 있으며, 이들 특허는 여기에 참고로 포함된다.

반복적인 제조 프로세스의 흐름도를 나타내는 도 4 를 참조하여, 본 발명의 또다른 실시예를 설명한다.

예를 들어 도 1을 참조하여 설명된 방법에 따른 안테나 디바이스의 제조는 융통성이 있기 때문에, 안테나 디바이스가 생산 라인에서 조정되고, 수정되거나 또는 변형될 수 있는, 결정(decision) 모델을 포함하는 반복적인 제조 프로세스와 유 리하게 조합될 수 있다.

프로세스의 제 1 단계 (101) 에서 안테나 패턴이 도 1을 참조하여 설명된 방법에 따라 절연기판상에 형성되어 있다. 그 후, 단계 (103)에서 안테나 패턴이 형성되어 있는 절연기판과 특별한 모델의 휴대형 무선통신장치가 조립되어 안테나 패턴이 상기 휴대형 무선통신장치의 RF 피드 디바이스에 접속된다. 이어서, 단계 (105)에서 조립된 휴대형 무선통신장치의 동작시 하나 이상의 안테나 특성이 계측/시험된다. 계측될 안테나 특성은 예를 들어 안테나 이득, 복귀 손실(return loss), 파 필드(far field), 니어 필드(near field), 또는 SAR 특성일 수 있다.

시험 이후에, 단계 (107)에서 안테나 패턴이 형성되어 있는 절연기판과 특별한 모델의 휴대형 무선통신장치가 분해되어 안테나 패턴이 상기 휴대형 무선통신장치의 RF 피드 디바이스로부터 전기적으로 분리된다.

단계 (109)에서 계측된 안테나 특성을 결정 모델에 사용하여 상기 특성이 허용가능한가, 완전히 허용가능하지는 않지만 안테나 패턴의 변형 이후에 허용될 수 있음을 나타내는가, 또는 전혀 허용가능하지 않은가를 결정한다. 마지막으로, 단계 (111)에서 안테나 패턴을 갖는 절연기판이 채택된 결정에 따라 분류된다: 특성이 허용가능하면 안테나 특성을 갖는 절연기판은 제조된 안테나 디바이스로서 승인되고, 전혀 허용가능하지 않으면 안테나 패턴을 갖는 절연기판은 거절되고, 안테나 패턴을 갖는 절연기판이 변형될 것이라면, 단계 (113)에서 방출장치로 되돌아가서, 다시 단계 (101)에서, 또다른 변형된 도전성 안테나 패턴이 절연기판상에 형성될 수 있다. 그 다음에 프로세스는, 안테나 패턴 또는 변형된 안테나 패턴을 갖는 절연기판이 최후로 승인되거나 또는 거절될 때까지 단계 (103) - 단계 (111)을 따라 계속된다.

또한, 상기 제조 프로세스는, 계측된 안테나 특성에 의존하여, 절연기판상에 형성된 안테나 패턴의 일부가 구체적으로는 레이저 절단에 의해 제거되도록 배열될 수도 있다.

도 3a 와 도 3b 로 되돌아가서, 안테나 패턴의 몇몇 상세는 상술된 종류의 변형과 조정의 결과일 수 있다. 예를 들어 도 3a 에 도시된 안테나 패턴 중 컴포넌트 (73, 77, 78), 79 와 80 에서의 패턴 길이, 및 도 3b 에 도시된 안테나 패턴 중 컴포넌트 (87과 88) 는 초기에 형성된 안테나 패턴에 적용될 수 있는 부가적인 구조의 예들이다. 유사하게, 도 3a 와 도 3b 의 안테나 패턴에서의 점선으로 표시된 원 (81) 은 안테나 재료를 제거함으로써 전기적인 경로가 중단되는 위치를 나타낼 수 있다.

상술된 제조 프로세스는 특별한 안테나 디바이스의 대량 생산의 초기 단계에적용될 수 있다. 따라서, 변형된 안테나 패턴을 갖는 최후로 승인된 안테나 디바이스가 특별한 모델의 휴대형 무선통신장치에 사용하는 안테나 디바이스의 대량 생산용 템플릿으로서 사용될 수 있다.

1999년 12월 23일 출원되고 발명의 명칭이 "A method and a blank for use in the manufacturing of an antenna device" 인 스웨덴 특허출원 제9904773-0호 및 2000년 11월 22일 출원되고 발명의 명칭이 "Production measurement" 인 스웨덴 특허출원 제0004280-4호에는 변형, 재설계 및 제조 계측의 양태가 추가로 개시되어 있으며, 상기 출원들은 여기에 참고로 포함된다.

Claims

휴대형 무선통신 장치에 사용하는 안테나 디바이스를 제조하는 방법에 있어서,

서로 대향하는 제 1 면 (22) 및 제 2 면 (42) 을 갖는 절연기판 (21)을 제공하는 단계;

상기 절연기판의 상기 제 1 면상에 방출장치 (3) 로부터 전기적인 도전성 액상 물질을 방출하는 단계로서, 상기 방출장치는, 상기 도전성 액상 물질로 충전된 컨테이너 (7), 상기 컨테이너와 연통되어 있는 방출 개구 (5) 및 상기 도전성 액상 물질을 상기 컨테이너로부터 상기 개구를 통해 방출하기 위한 도구를 구비하는, 상기 방출단계; 및

상기 절연기판의 상기 도전성 액상 물질을 방출하여 고체화되면 상기 제 1 면상에 도전성 안테나 패턴 (23, 71, 82, 91) 을 형성하는 단계 (101) 중에 상기 절연기판과 상기 방출 개구를 서로 상대적으로 화살표 (65) 방향으로 이동시키는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
제 1 항에 있어서,

상기 방출 단계 및 상기 이동단계는 제어 유닛 (17), 구체적으로는 마이크로컴퓨터에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 도전성 액상 물질의 상기 고체화는, 상기 방출장치로부터 상기 절연기판의 제 1 면상에 방출되는 상기 도전성 액상 물질을 가열함으로써 촉진되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 도전성 액상 물질의 상기 고체화는, 상기 방출장치로부터 상기 절연기판의 제 1 면상에 방출되는 상기 도전성 액상 물질에 기체, 구체적으로는 건조공기를 불어댐으로써 촉진되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 도전성 액상 물질은 도전성 잉크이고 상기 방출장치는 잉크 젯 프린터인 것을 특징으로 하는 제조방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 도전성 액상 물질은 도전성 페인트, 도전성 잉크, 도전성 수지 및 도전성 접착제 중 어느 하나이고, 상기 방출장치는 드롭 건(drops gun), 분무기, 블로우-바이 건(blow-by gun), 및 페인트 스프레이 건 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 제조방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 절연기판은 휴대형 무선통신장치에 부착될 때 상기 무선통신장치의 외부 케이스의 일부를 구성하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
제 7 항에 있어서,

상기 절연기판의 상기 제 2 면은 상기 휴대형 무선통신장치에 부착될 때 상기 무선통신장치의 외부 케이스의 외측면의 일부를 구성하고 그럼으로써 상기 절연기판의 상기 제 1 면에 형성된 상기 안테나 패턴의 손상을 방지하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 절연기판은, 상기 휴대형 무선통신장치내에 구비된 SIM-카드, PCB, 케이스, 디스플레이, 키 패드, 배터리 및 배터리 팩 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 제조방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 도전성 액상 물질이 방출되는 상기 절연기판 (21) 의 상기 제 1 면은, 본질적으로 비평면인 것을 특징으로 하는 제조방법.
제 10 항에 있어서,

상기 도전성 액상 물질이 방출되는 상기 절연기판 (21) 의 상기 제 1 면은 굽어있는 것을 특징으로 하는 제조방법.
제 11 항에 있어서,

상기 도전성 액상 물질이 방출되는 상기 절연기판 (21) 의 상기 제 1 면은 오목한 것을 특징으로 하는 제조방법.
제 10 항에 있어서,

상기 이동 단계는, 상기 절연기판의 상기 제 1 면과 상기 방출장치의 상기 방출 개구간의 거리가 실질적으로 일정하게 실행되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
제 13 항에 있어서,

상기 이동 단계는,

- 상기 도전성 액상 물질의 방출방향과 실질적으로 수직한 평면 (XY) 내에서 이동가능하고 상기 도전성 액상 물질의 방출방향과 평행한 방향 (Z) 으로 이동가능한 벤치 (63) 상에 상기 절연기판을 고정적으로 장착하는 단계; 및

- 고체화되면, 상기 절연기판의 제 1 면 및 본질적인 비평면상에 상기 도전성 안테나 패턴을 형성하도록 상기 도전성 액상 물질을 방출하면서 상기 벤치를 상기 평면(XY) 내에서 상기 방향 (Z) 으로 이동시키는 단계를 통해 실행되는 것을 특 징으로 하는 제조방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

- 상기 제 1 면상에 안테나 패턴이 형성되어 있는 상기 절연기판과 특별한 모델의 휴대형 무선통신장치를, 상기 안테나 패턴이 상기 특별한 모델의 휴대형 무선통신장치의 RF 피드 디바이스에 전기적으로 접속되도록 조립하는 단계 (103);

- 상기 조립된 특별한 모델의 휴대형 무선통신장치의 동작시 하나 이상의 안테나 특성을 계측하는 단계 (105);

- 상기 제 1 면상에 안테나 패턴이 형성되어 있는 상기 절연기판과 특별한 모델의 상기 휴대형 무선통신장치를, 상기 안테나 패턴이 상기 휴대형 무선통신장치의 RF 피드 디바이스로부터 전기적으로 분리되도록 분해하는 단계 (107);

- 상기 제 1 면상에 안테나 패턴이 형성되어 있는 상기 절연기판을 결정모델에 적용하여(109), 상기 계측된 안테나 특성에 따라 상기 절연기판에 변형이 요구되면(111, 113), 상기 절연기판과 상기 방출장치의 방출 개구를 서로 상대적으로 이동시키면서 도전성 액상 물질을 상기 방출장치로부터 상기 절연기판의 제 1 면상에 방출함으로써, 고체화되면 상기 절연기판의 제 1 면상에 변형된 도전성 안테나 패턴을 형성하는 단계 (101) 를 포함하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
제 15 항에 있어서,

조립 단계 (103), 계측 단계 (105), 분해 단계 (107) 및 변형된 안테나 패턴을 형성하는 단계 (101)는, 상기 계측된 안테나 특성이 소정의 허용가능한 범위내 에 들어갈 때까지 반복되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
제 15 항에 있어서,

- 상기 제 1 면상에 안테나 패턴이 형성되어 있는 상기 절연기판과 특별한 모델의 휴대형 무선통신장치를, 상기 안테나 패턴이 상기 특별한 모델의 휴대형 무선통신장치의 RF 피드 디바이스에 전기적으로 접속되도록 조립하고;

- 상기 조립된 특별한 모델의 휴대형 무선통신장치의 동작시 하나 이상의 안테나 특성을 계측하고;

- 상기 제 1 면상에 안테나 패턴이 형성되어 있는 상기 절연기판과 특별한 모델의 상기 휴대형 무선통신장치를, 상기 안테나 패턴이 상기 휴대형 무선통신장치의 RF 피드 디바이스로부터 전기적으로 분리되도록 해체하고;

- 상기 계측된 안테나 특성에 기초하여, 구체적으로는 레이터 절단에 의해, 상기 절연기판의 제 1 면상에 형성된 안테나 패턴의 일부를 제거하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
제 15 항에 있어서,

상기 변형된 안테나 패턴이, 특정 모델의 상기 휴대형 무선통신장치에 사용하는 안테나 디바이스들의 대량 생산용 템플릿으로서 사용되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
제 1 항에 있어서,

고체화되면, 상기 절연기판의 제 2 면상에 제 2 도전성 안테나 패턴이 형성되도록 상기 절연기판과 상기 방출장치의 방출 개구를 서로 상대적으로 이동시키면서 도전성 액상 물질을 상기 방출장치로부터 상기 절연기판 (21) 의 제 2 면 (42) 상에 방출하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
제 1 항에 있어서,

상기 안테나 디바이스의 안테나 성능을 향상시키기 위해, 상기 도전성 안테나 패턴과 실질적으로 정합하고 상기 안테나 패턴을 덮는 패턴을 갖는 도전성 금속층 (92, 93) 을 상기 도전성 안테나 패턴 (91) 상에 선택적으로 도금하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
제 20 항에 있어서,

상기 도금 단계는, 이온 도금, 화학적 도금, 전해질 도금 중 어느 하나에 의해 실행되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
제 19 항 또는 제 20 항에 있어서,

상기 도금 단계에 앞서, 상기 도전성 안테나 패턴의 표면 일부를 에칭함으로써, 상기 안테나 패턴의 표면을 거칠게 하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
휴대형 무선통신장치에 사용하는 안테나 디바이스에 있어서,

제 1 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 따라 상기 안테나 디바이스가 제조되는 것을 특징으로 하는 안테나 디바이스.
RF 에너지를 전송/수신하는 안테나 디바이스를 구비하는 휴대형 무선통신장치에 있어서,

제 23 항에 기재된 안테나 디바이스를 구비하는 것을 특징으로 하는 무선통신장치.
휴대형 무선통신 장치에 사용하는 안테나 디바이스를 제조하는 방법에 있어서,

- 절연기판을 제공하는 단계;

- 상기 절연기판의 표면상에 액상 물질, 구체적으로는 접착제를 방출장치로부터 방출하는 단계로서, 상기 방출장치는, 상기 액상 물질로 충전된 컨테이너, 상기 컨테이너와 연통하고 있는 방출 개구 및 도전성 액상 물질을 상기 컨테이너로부터 상기 개구를 통하여 방출하는 도구를 구비하는, 상기 방출단계;

- 고체화되면, 상기 절연기판의 표면상에 패턴이 형성되도록 상기 액상 물질을 방출하면서 상기 절연기판과 상기 방출 개구를 서로 상대적으로 이동시키는 단계; 및

- 안테나 패턴을 형성하기 위해, 상기 패턴과 정합하고 상기 패턴을 덮는 패턴을 갖는 도전성 금속층을 상기 패턴상에 선택적으로 도금하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 제조방법.