KR100729786B1

KR100729786B1 - 무선통신 단말기용 내장형 안테나모듈의 제조방법

Info

Publication number: KR100729786B1
Application number: KR1020070008743A
Authority: KR
Inventors: 김성주
Original assignee: (주)디오텔레콤; 김성주
Priority date: 2006-02-01
Filing date: 2007-01-29
Publication date: 2007-06-20
Also published as: KR20070108423A; KR100881322B1; KR20070079293A; KR100638628B1

Abstract

본 발명은 무선통신 단말기용 내장형 안테나(inner antenna 또는 intenna) 모듈에 대한 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 도전성 페이스트를 사용하여 베이스필름에 방사체(放射體)의 패턴을 인쇄하는 패턴인쇄공정을 거쳐 방사체 패턴이 인쇄된 베이스필름을 금형에 투입한 후 내장형 안테나모듈의 지지체 역할을 하는 캐리어(carrier)와 함께 사출 성형(본(本)포밍)하는 캐리어성형공정을 통하여 내장형 안테나모듈을 제조하여 결국 전사인쇄방식을 통하여 방사체패턴층을 형성하고, 이와 함께 베이스필름의 박리 용이성을 위한 이형제층, 상기 방사체와 캐리어의 결합력 강화를 위한 접착층, 그리고 상기 방사체패턴층의 물리적인 보호(하드코팅층) 또는 인식 방지(차폐층)를 위한 보호층을 추가적으로 인쇄함으로써 기능성을 높인 내장형 안테나모듈의 제조방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 무선통신 단말기용 내장형 안테나모듈의 제조방법은 베이스필름에 도전성 페이스트로 이루어진 방사체패턴층을 인쇄하는 단계를 포함하는 패턴인쇄공정; 및 상기 패턴인쇄공정에서 얻어진 인쇄필름을 본(本)포밍하는 단계를 포함하는 캐리어성형공정;을 포함하여 이루어다.

무선통신 단말기, 내장형, 안테나, 인테나, 이형제, 접착제, 보호층, 하드코팅, 인식방지, 차폐층, 예비포밍, 본포밍, 이중사출, 다대사출, 타발

Description

무선통신 단말기용 내장형 안테나모듈의 제조방법{MANUFACTURING METHOD FOR INTENNA MODULE}

도 1은 본 발명에 따른 무선통신 단말기용 내장형 안테나모듈의 제조방법의 공정도,

도 2는 본 발명에 따른 내장형 안테나모듈의 설치 상태 설명을 위한 개략적인 분해사시도이다.

[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명]

A: 내장형 안테나모듈 10: 방사체

10a: 절곡부 11: 급전핀

13: 접지핀 20: 캐리어

30: 메인보드 31: 급전부

33: 접지부 35: RF커넥터

37: 도전성 연결부

본 발명은 무선통신 단말기용 내장형 안테나(inner antenna 또는 intenna) 모듈에 대한 제조방법에 관한 것으로,

보다 상세하게는 도전성 페이스트를 사용하여 베이스필름에 방사체(放射體)의 패턴을 인쇄하는 패턴인쇄공정을 거쳐

방사체 패턴이 인쇄된 베이스필름을 금형에 투입한 후 내장형 안테나모듈의 지지체 역할을 하는 캐리어(carrier)와 함께 사출 성형(본(本)포밍)하는 캐리어성형공정을 통하여 내장형 안테나모듈을 제조하여

결국 전사인쇄방식을 통하여 방사체패턴층을 형성하고,

이와 함께 베이스필름의 박리 용이성을 위한 이형제층, 상기 방사체와 캐리어의 결합력 강화를 위한 접착층, 그리고 상기 방사체패턴층의 물리적인 보호(하드코팅층) 또는 인식 방지(차폐층)를 위한 보호층을 추가적으로 인쇄함으로써 기능성을 높인 내장형 안테나모듈의 제조방법에 관한 것이다.

무선통신 단말기, 특히 휴대전화, 피디에이(PDA), 네비게이션, 디엠디(DMB), 지피에스(GPS), 무선노트북 컴퓨터 와 같은 휴대용 무선통신 단말기는

기존 외장형 안테나(로드 또는 헬리컬 안테나 등)로 인한 디자인 변화의 제한사항을 극복하고 무선통신 단말기의 경박 단소화 경향에 발마추기 위하여 최근에는 내장형 안테나의 채용이 대세를 이루고 있다.

이러한 내장형 안테나는 단말기 내부의 안테나 설치 공간의 형상과 공간 체적의 다양화에 알맞게 크기와 외형이 다변화 되어야 하고 아울러 가능한 저렴하게 생산되면서 품질(특히 통신 품질)에 문제가 없어야 하는데,

현재 내장형 안테나는 방사체와, 상기 방사체를 위한 지지체 역할을 하는 캐리어(carrier)로 이루어진 PIFA(Planar Inverted F Antenna)형 안테나가 주로 사용되고 있다.

상기 PIFA형 안테나에서 도전성 재질의 상기 방사체는 단말기 메인보드의 RF 컨넥터에 전기적으로 접속되는 접점과 메인모드의 도전성 연결부에 접지되는 접점으로 이루어진 두 접점을 가지며,

비도전성 합성수지 재질의 상기 캐리어는 상기 방사체를 접지면으로부터 일정 거리 이격시켜 방사 특성을 보장하고 전자파 흡수율(SAR; Spacific Absorption Rate) 저감을 도모하게 된다.

내장형 안테나가 가장 흔하게 채용되는 휴대전화에서 안테나는 통상 메인보드 상부에 설치되므로 키버튼 위쪽에 배열되거나, 통화 중 약전계 방사 문제를 고려하여 폴터형 단말기에서는 힌지 부분에 배열되기도 한다.

종래 내장형 안테나모듈에서 방사체는

(이하 종래기술에 대한 언급에서 편의상 공보 상의 용어를 본 명세서에서 사용하는 용어(특히 '방사체' 및 '캐리어')에 맞게 임의 변형함)

도전성 소재의 박판을 일정 형상으로 절단하고 절곡하여 다른 공정으로 성형된 합성수지 캐리어 표면에 초음파 융착 등의 방식으로 장착하는 형태가 많으며, 그 예로는 (주)엠알더블유 커뮤니케이션스의 특허등록 제0563976호(2006.03.17) 『내장형 안테나 및 그 제조방법』이 있는데,

일반적으로 상기 캐리어에는 상기 방사체의 형상에 맞게 요입 형성된 수용홈이 형성되어 있다.

하지만 이러한 내장형 안테나모듈은 상기 방사체와 상기 캐리어의 제조 및 결합에 많은 공정이 소요되므로 생산성이 떨어지고 방사체와 캐리어 사이에도 미세한 틈새가 존재하고 충격에 의하여 방사체가 분리될 위험이 있다.

이를 개선하기 위한 방법으로 제시된 것으로

[캐리어 표면 수세 탈지-에칭-동(銅)도금-레이저로 방사체 패턴성형-방사체 니켈 도금-후처리] 공정을 거쳐 진행되는 김진수의 특허등록 제0552529호(2006.02.08) 『무선휴대단말기에 사용되는 안테나 제조방법』]이 있으나,

도금 공정 특유의 오폐수 발생과 전력소모, 대단위 장치로 인한 비용절감 한계, 미세가공의 어려움 등의 문제를 갖고,

[사출성형으로 캐리어에 요입(depression)부 형성-상기 요입부에 통전성 금속페이스트 충진하여 방사체 형성-건조-후가공] 공정을 거쳐 제조되는 배장환의 특 허공개 제2006-0040464호(2006.05.10) 『휴대폰용 내장 안테나의 제조방법』이 있으나,

방사체가 입체 형상을 갖도록 하는데 문제가 있고, 정밀한 금속페이스트 충진 방법에 대한 방법 제시가 없어 현실성에 문제가 있다.

한편, 종래 도전성 도료를 이용하여 인쇄하는 방식으로 안테나모듈 구조를 형성한 예로는

캐리어에 금속 페이스트로 방사체 패턴을 스크린 인쇄하는 것과 관련된 유젠텍(주)의 특허공개 제2006-0082006호(2006.07.14) 『휴대폰용 내장 안테나 제조방법』이 있으나,

방사체 패턴 부분이 캐리어 평면 보다 돌출되므로 운반 조립 과정에서 마찰과 충돌에 의한 방사체 파손 문제나, 역시 방사체를 입체 형상으로 제조할 필요성이 있을 경우의 어려움과 같은 한계를 갖고,

통신 단말기 분야는 아니지만 전사지에 도전성 재료로 안테나 패턴을 인쇄한 후 헬멧 본체의 일정 위치에 부착한 것과 관련된 (주)한국오지케이의 특허공개 제2001-0011095호(2001.02.15) 『무선방식의 핸즈프리 전화통화기능을 갖는 헬멧의 안테나 구조』가 있으나

역시 전사지 제거 후의 패턴 보호방안에 대한 적절한 방안 제시가 없다.

본 발명은 최근 갈수록 복잡하고 화려해지거나, 심플해지지만 매끈하게 이음부가 없는 통신 단말기의 디자인 경향, 다품종 소량 생산 경향, 그리고 경박단소(輕薄短小)화 경향에 발맞추면서도

주로 오이엠(OEM) 방식에 단말기 부품 생산이 진행되어 주문업체인 통신 단말기 완성 판매업체(주로 삼성전자나 모토롤라와 같은 국내 대기업이나 다국적 기업)와 중소규모의 안테나모듈 생산 납품업체가 분리되어 있는 현실에서

품질을 충족시키고 생산단가는 최대한 낮추면서도 생산성을 높이는 것이 납품업체 입장에서는 절체절명의 과제인 점을 고려하여

획기적으로 공정을 단순화하여 원가절감의 최적화를 달성하면서도,

캐리어와 방사체 사이에 틈새나 돌출부가 없이 매끈하여 운반, 조립 및 단말기 사용과정에서 마찰이나 충격에 의한 파손 위험이 없고

업체마다 각고의 노력으로 개발된 특유의 방사체 패턴이 적절한 보호 장치 없이 시장 출시 후 즉각적으로 복제되는 위험을 방지하기 위하여 육안이나 스캐닝에 의하여 쉽게 방사체 패턴을 파악할 수 없도록 하는 내장형 안테나모듈의 제조방법을 제공하기 위하여 제안된 것이다.

이에 본 발명은 베이스필름에 도전성 페이스트로 이루어진 방사체패턴층을 인쇄하는 단계를 포함하는 패턴인쇄공정에 이어, 상기 인쇄필름과 함께 사출성형을 통하여 본(本)포밍함으로써 캐리어를 일체로 성형하여, 완성된 안테나모듈에서 방사체와 캐리어가 일체화되어 단차나 틈새가 없이 매끈하여 방사체의 파손 위험이 없도록 하고,

연속된 공정에 의하여 자동화된 제조가 가능하며 방사체 패턴 변화에 따라 인쇄패턴을 조절하는 방식으로 새롭게 개발된 방사체패턴을 바로바로 양산할 수 있도록 하여 기술개발과 거의 동시에 제품생산을 할 수 있으므로 획기적인 단가경쟁력 확보와 방사체패턴과 관련된 신설계안 적용 및 패턴 미세조정면에서 탁월한 내장형 안테나모듈 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또 본 발명은 각고의 노력으로 개발된 특유의 방사체 패턴이 쉽게 인식 복제되는 것을 방지하기 위하여 상기 방사체를 위한 도전성 페이스트의 색상과 캐리어를 위한 합성수지의 색상을 동일하게 하거나,

별도의 인식 방지용 차폐층을 도입하는 방식으로 육안에 의한 방사체 패턴 인식을 방지하고,

나아가 적외선이나 기타 광원을 이용한 스캐닝기기에 의하여 방사체 패턴 인식을 방지하도록 차폐층을 도입하고, 이 경우 안테나의 송수신 성능 저해를 막기 위하여 비도전성 재질의 접촉차단층을 방사체패턴층과 상기 차폐층 사이에 도입한 내장형 안테나모듈 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 하며,

그 외에도 하드코팅층을 도입하여 상기 방사체패턴층을 물리적인 손상으로부터 보호할 수 있다.

나아가 본 발명은 방사체패턴층을 비롯한 다양한 기능성 층이 인쇄된 상기 베이스필름과 함께 캐리어성형 공정을 진행할 경우

방사체 패턴의 보다 정밀한 입체형상 획득을 위하여 예비 포밍을 거친 다음, 또는

곧바로 본(本)포밍단계를 진행하는데,

상기 본포밍단계는 이중사출 또는 다대사출방식으로 진행되어, 캐리어에 2가지 물성 부위를 도입하거나 복잡한 층상 구조를 도입하도록 하는데 적합한 내장형 안테나모듈 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 무선통신 단말기용 내장형 안테나모듈의 제조방법은

베이스필름에 도전성 페이스트로 이루어진 방사체패턴층을 인쇄하는 단계를 포함하는 패턴인쇄공정; 및

상기 패턴인쇄공정에서 얻어진 인쇄필름을 본(本)포밍하는 단계를 포함하는 캐리어성형공정;

을 포함하여 이루어다.

또 본 발명에 따른 무선통신 단말기용 내장형 안테나모듈의 제조방법은

상기 방사체패턴층이 상기 베이스필름 박리 제거시 사출 성형된 상기 캐리어와 분리 파손되는 것을 방지하기 위하여 상기 패턴인쇄공정에서 상기 캐리어성형공정을 거쳐 얻어지는 캐리어와 접촉되는 접착층인쇄단계가 더 이루어지고,

나아가 상기 베이스필름의 박리 용이성을 높이기 위하여 상기 패턴인쇄공정에서 상기 방사체패턴층 인쇄단계 이전에는 이형제층 인쇄단계가 더 도입되어 전사인쇄방식을 취하는 것이 바람직하다.

아울러 본 발명에 따른 무선통신 단말기용 내장형 안테나모듈의 제조방법은

상기 패턴인쇄공정에서 상기 방사체패턴층 인쇄단계 이전에는 방사체패턴 보호층 인쇄단계가 더 이루어지되,

상기 보호층은 물리적인 충격으로부터 상기 방사체를 보호하기 위한 하드코팅층이거나,

또 상기 보호층은 육안 또는 스캐닝 기기에 의한 인식 방지를 위한 차폐층일 수 있다.

보다 정밀한 3차원 형상의 보장을 위하여 상기 패턴인쇄공정와 상기 캐리어성형공정 사이에는 상기 패턴인쇄공정에서 얻어진 인쇄필름을 예비포밍하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또 발명에 따른 무선통신 단말기용 내장형 안테나모듈의 제조방법은

금형에 상기 인쇄필름을 투입할 때 정위치 인식을 위하여 상기 패턴인쇄공정에서 얻어지는 인쇄필름의 외곽부위에 정위치 인식을 위한 확인 자리의 인쇄가 이루어지고, 상기 캐리어성형공정 에 사용되는 금형에는 상기 인쇄필름의 정위치 확인 자리와 상응하는 위치에 인쇄필름 고정부재가 도입되는 것이 바람직하다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.

먼저 도 1과 본 명세서에서 무선통진 단말기용 내장형 안테나모듈의 제조방법과 관련하여 사전적인 엄밀함을 갖지는 않지만 혼란 방지를 위하여

'공정'이라는 용어는 패턴인쇄(SP), 캐리어성형(SM), 그리고 완성(SC)의 세 과정을 지칭하고,

'단계' 라는 용어는 상기 세 과정의 하부 과정을 의미하며,

'과정'이라는 용어는 '공정' 및 '단계'가 갖는 의미를 포괄하는 의미로 특별한 구분 없이 제조방법의 흐름을 나타낼 때 사용하였다.

또 도 1의 캐리어성형공정(SM)에서 사출 성형은 상기 패턴인쇄공정(SP)에서 얻어진 인쇄필름이 입체적인 형상을 가질 경우(결국은 최종 완성된 안테나모듈(A)(도 2 참조)에서 방사체(10)가 입체적인 형상을 갖게 될 경우)

완성된 안테나모듈의 방사체가 보다 정밀한 입체 형상으로 성형되도록 하기 위하여

1차적으로 포밍과정을 거친 다음 본격적인 사출과정이 진행되도록 할 경우를 고려하여 편의상 상대적인 개념으로

각각 '예비'포밍과 '본(本)'포밍 단계로 구분하여 사용하고 있으며,

상기 '본'포밍 단계를 각각 이중사출방식으로 진행될 때와 다대사출방식으로 진행될 때를 나누어 설명하고,

두 방식의 진행 과정을 일점 쇄선으로 묶어 구분하였으며,

각 과정의 연속성은 이점 쇄선 화살표로 나타내었다.

도 1에서, 본 발명에 따른 무선통신 단말기용 내장형 안테나모듈의 제조방법은 베이스필름에 도전성 페이스트로 이루어진 방사체패턴층을 인쇄하는 단계(S14)를 포함하는 패턴인쇄공정(SP)과, 상기 패턴인쇄공정에서 얻어진 인쇄필름을 본(本)포밍하는 단계(S30)를 포함하는 캐리어성형공정(SM)을 포함하여 이루어진다.

이러한 본 발명에 따른 제조방법에 의하여 완성된 휴대전화용 안테나모듈(A)을 개략적으로 도시한 도 2에서 확인할 수 있는 바와 같이,

상기 안테나모듈(A)은 단말기의 메인보드(30)에 장착되는데, 비도전성 합성수지 재질의 캐리어(20)는 도전성 재질의 방사체(10)를 접지면으로부터 일정 거리 이격시켜 방사 특성을 보장하게 되며, 상기 방사체(10)는 설계에 따라 다양한 형상을 가질 수 있다.

도 2에 도시된 방사체는 평평한 2차원 형상이 아니라 3차원 형상, 즉 외곽 부위에 절곡부(10a)가 형성되어 있으며, 일측에 두 핀(11)(13)이 하부로 절곡 연장되어 있다.

상기 두 핀 중 하나는 급전핀(11)으로 상기 메인보드(30)의 RF커넥터(53)로의 급전을 위하여 상기 커넥터(53)와 도전성 연결부(37)에 의하여 이어진 급전부(31)와 전기적으로 접속되며,

다른 접지핀(13)은 상기 메인보드(30)의 접지부(33)에 접속된다.

이러한 안테나모듈(A)의 제조를 위하여 본 발명의 제조방법은 기본적으로 전사인쇄방식을 위하여 베이스필름에 방사체패턴층을 인쇄하는 단계(S14)를 포함하는 패턴인쇄공정(SP)을 거쳐, 방사체패턴층이 인쇄된 베이스필름과 함께 이루어지는 본(本)포밍단계(S30)를 통하여 캐리어를 성형하는 공정(SM)을 거쳐, 타발(打拔; blanking)(S51)과 상기 베이스필름의 박리 제거(S53) 등으로 이루어지는 완성공정(SC)으로 이루어진다.

상기 방사체를 위한 패턴인쇄공정(SP)에서 핵심을 이루는 방사체패턴층의 인쇄(S14)는 공지된 도전성 페이스트를 사용하며, 자동화 인쇄기기를 통하여 이루어지는 것이 바람직하며,

일반적으로 도전성 입자가 포함된 페이스트와 이후 캐리어성형공정(SM)에서 얻어진 비도전성 합성수지 재질의 캐리어의 상호 결합력이 떨어지는 점을 고려하여

인쇄된 상기 방사체패턴층이 상기 베이스필름 박리 제거시 사출 성형된 상기 캐리어와 분리 파손되는 것을 방지하게 위하여

상기 패턴인쇄공정(SP)에서 상기 베이스필름의 최상층(즉 캐리어 표면과 접촉하게 되는 층)에는 접착층 인쇄단계(S15)가 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 베이스필름은 PET 또는 PC 필름을 사용할 수 있으나, 나일론수지, 폴리아미드수지, 폴리에스테르수지, EVOH 수지, 폴리우레탄, 폴리에틸렌수지 또는 폴리프로필렌수지 등이 선택될 수 있으며, 표면경도는 2H~4H 정도인 것이 바람직하다.

상기 접착층의 기능과 상기 방사체패턴층과 베이스필름의 접착력 부족의 작용으로 기본적으로 완성공정(SC)에서 상기 베이스필름의 박리 제거는 무난하게 이루어질 수 있지만,

상기 베이스필름의 박리 제거 용이성을 보다 향상시키기 위하여 상기 패턴인쇄공정(SP)에서 상기 방사체패턴층 인쇄단계(S14) 이전에는 이형제층 인쇄단계(S11)가 더 도입되는 것이 바람직한데,

상기 이형제층은 상기 베이스필름과 접촉하게 되며,

상기 이형제는 공지된 것(예를 들어, 아크릴 폴리머 4∼5중량%, PVC 공중합체 8∼20중량%, 니트로셀룰로오스(NC) 1∼2중량%, 메틸에틸케톤(MEK) 30∼70중량%, 및 실리카 1∼2중량%, 및 분산제 1∼2중량%로 이루어진 이형제 조성물)을 사용할 수 있다.

상기 패턴인쇄공정에서 상기 방사체패턴층 인쇄단계 이전에는 방사체패턴 보 호층 인쇄단계(S12)가 더 도입되어,

상기 방사체패턴층, 결국은 최종 안테나모듈(A)에서 방사체(10)(도 2 참조)를 물리적인 충격이나 인식방지 등의 보호를 도모하게 되는데,

상기와 같이 이형제층(S11)과 접착층(S15)이 함께 도입될 경우에 상기 방사체패턴 보호층은 기본적으로 두 층 사이에 위치하게 될 것이다.

만약 상기 보호층 인쇄단계(S12)가 하드코팅층 인쇄단계(S12A)일 경우에는 상기 방사체를 물리적인 충격으로부터 보호하기 위한 것으로,

상기 하드코팅층의 재질은 ABS 수지, 아크릴수지, PC 수지, SAN 수지, 우레탄 수지 등으로 이루어 질 수 있으며 물성과 성형성을 고려하여 선택되고,

투명재질 등의 광투과성 재질이거나 색상을 가질 수 있는데, 특히 색상을 가질 경우에는 상기 방사체패턴의 육안인식을 방지하는 기능을 겸하게 되며,

또 상기 하드코팅층은 자외선 경화성 코팅제가 아니라 열경화성 코팅제, 특히 우레탄 계열의 열경화성 코팅제인 것이 원하는 코팅층의 경도(2H~4H)를 충족하면서도 완성된 제품에 크랙이 발생되지 않게 되므로 바람직하다.

다음으로 상기 보호층 인쇄단계(S12)가 방사체패턴 인식을 방지하기 위한 차폐층 인쇄단계(S12B)일 경우에는 상기 차폐층의 도움으로 각고의 노력으로 개발된 특유의 방사체 패턴이 아주 쉽게 인식 복제되는 것을 방지할 수 있다.

상기 차폐층 인쇄단계는 단순하게 육안인식 방지용 차폐층 인쇄단계(S13)이 거나

상기 차폐층 인쇄단계는 스캐닝 기기에 의한 인식 방지를 위한 스캐닝 방지용 차폐층 인쇄단계(S113a)일 수 있다.

상기 스캐닝 방지용 차폐층은 다양한 공지의 차폐 조성물을 이용할 수 있는데,

예를 들어 (주)케이디엔스마텍의 실용신안등록 제0383485호(2005.04.27) 『위조 방지용 플라스틱카드』에 제시된 금속미립자 조성물,

(주)일진옵텍의 특허등록 제0617938호(2006.09.07) 『전자파 차단 코팅 박막』에 제시된 박막용 물질, 그리고

(주)알티에스의 특허공개 제2007-0005237호(2007.01.10) 『적외선차단필터의 결함검출장치』에서 제시된 것과 같이 카메라 렌즈의 적외선차단필터를 위한 조성물일 수 있다.

만약 스캐닝 방지용 차폐층을 채용할 경우에는 기본적으로 안테나의 송수신 성능의 저해가 없어야 하고,

이를 위하여 방사체패턴층과 상기 차폐층 사이에는 비도전성 재질의 접촉차단층을 형성을 위한 인쇄단계(S113b)가 진행되는 것이 바람직하다.

또 도 2에서 볼 때 완성된 안테나 모듈의 상부쪽에서만 방사체(10) 패턴의 인식이 차폐되는 것이 아니라 저면부쪽에서도 인식이 차폐되도록 하기 위하여

상기 방사체패턴층 인쇄(S14) 이후에 다시 접촉차단층 인쇄(S113c)에 이은 스캐닝 방지용 차폐층 인쇄단계(S113d)가 더 이루어질 수 있다.

한편 상기 보호층인쇄단계를 통하여 얻어지는 하드코팅층, 차폐층, 접촉차단층은 급전핀(11)과 접지핀(13)을 둘러싸게 되어 전기적 접속상태를 방해하지 않도록 적어도 상기 두 핀(11)(13)의 접속부위는 노출이 보장되는 형태로 도입되어야 하고,

또 상기 하드코팅층, 차폐층(육안인식 및 스캐닝방지), 접촉차단층은 모두, 또는 조합된 형태로 다양하고 선택 도입될 수 있다.

이상과 같이 방사체패턴층의 인쇄(S14)와 여러 보호층 인쇄(S12) 등을 거쳐 패턴인쇄공정(SP)이 완료되면,

인쇄된 베이스필름을 금형에 투입하여 사출성형을 거치는 캐리어성형공정(SM)이 이루어지게 된다.

한편, 상기 캐리어성형공정(SM) 상기 패턴인쇄공정(SP)에서는 상기 베이스 필름에 이후 캐리어성형공정(SM)의 예비 포밍단계(S20) 또는 본포밍 단계(S30), 또는 이들 모두를 위한 금형에 상기 인쇄필름을 투입할 때 정위치 인식을 위한 확인 자리를 인쇄하고,

상기 예비 포밍단계(S20) 또는 상기 본포밍 단계(S30)를 위한 금형에는 상기 인쇄필름의 정위치 확인 자리와 상응하는 인쇄필름 고정부재(예: 핀(pin))를 도입하는 방식으로 상기 인쇄필름의 정위치 고정이 가능하게 하여

인쇄된 상기 방사체패턴층이 완성된 안테나모듈의 설계된 위치에 정확하게 배열되도록 하여 방사체 패턴의 정위치 이탈로 인한 제품 불량률 발생을 원천적으로 차단하는 것을 도모하였다.

상기 캐리어성형공정(SM)은 안테나모듈에 전사인쇄방식에 의하여 방사체의 패턴을 도입하는 것과 함께 본 발명의 핵심을 이루는 것으로

상기 패턴인쇄공정(SP)을 거친 인쇄 베이스필름을 금형에 투입한 다음 충진체를 사출하여 캐리어를 성형하게 되므로

종래 캐리어를 사출 성형한 다음 통상적으로 요입홈 형태를 이루는 방사체 도입 자리에 방사체 박판을 배열 고착하거나, 역시 완성된 캐리어의 방사체 도입 자리에 도금 방식이나 전사방식에 의하여 방사체를 형성하는 것에 비하여

보다 완벽하게 캐리어와 방사체 사이의 틈새나 단차가 발생되는 것을 원천 차단할 수 있어 평활하고 매끈한 안테나모듈을 제공하여 운반, 조립 및 단말기 사용과정에서 마찰이나 충격에 의한 파손 위험이 없앨 수 있어

유저(user, 발주 통신 단말기 완성 판매업체)의 요구에 부응할 수 있다.

이러한 특징의 상기 캐리어성형공정(SM)은 앞 공정(SP)에서 얻어진 인쇄필름을 예비(豫備)적으로 포밍(forming) 처리하는 단계(S20)가 선택될 수 있는데,

이는 상기 인쇄필름을 변형 가능한 온도까지 가열하여 최종 안테나모듈(A)의 캐리어(20) 형상과 유사한 요철부를 갖는 틀에 위치시켜 기압을 높여 평면적인 필 름을 입체 형상으로 성형하는 방식일 수 있으며,

예비포밍된 필름은 타발한 후 중간 공정검사를 거치는 것이 바람직하다.

그러나 상기 인쇄필름의 예비포밍 단계는 완성될 안테나모듈에 설계된 방사체의 입체 패턴이 정확하게 전사되도록 하는데 주(主)목적이 있는 것이어서 필수 불가결한 과정은 아니며,

이는 특히 앞서 설명한 바와 같이 상기 패턴인쇄공정에서 베이스필름과 금형의 정확한 일치를 위한 정위치 인식 확인 자리를 인쇄하고, 상기 금형에는 상기 인쇄필름의 정위치 확인 자리에 상응하는 인쇄필름 고정부재를 도입하는 점을 고려하면 상기 인쇄필름의 예비포밍 공정은 통신 단말기의 종류에 따라서는 불필요한 과정이 될 수 있다.

이어서 상기 예비포밍 처리된 인쇄필름과 함께 본(本)포밍단계(S30)를 통하여 실제 안테나모듈을 위한 충진체를 사출하여 캐리어를 성형하는데, 상기 본포밍(S30)은 이중사출 방식이거나 다대사출방식일 수 있다.

만약 본포밍 단계(S30)가 이중사출방식(S30A)으로 진행하는 경우는 서로 다른 종류, 물성 또는 색상의 합성수지를 이용하여 최소 두 번에 걸쳐 별도로 성형하여 하나의 안테나모듈을 제조하기 위한 것으로,

이때 제1 합성수지(예: ABS 수지, 아크릴수지, PC수지)로 1차 성형(S31)을 하고, 다시 제2 합성수지(예: 우레탄, 실리콘, PVC, 각종 러버 등의 연질수지)로 2차 성형(S41)을 하게 되는데,

도면에서는 일반적인 이중사출(S30A)과 다대 사출(S130A)을 하나의 공통된 개념으로 설명하기 위하여 상기 2차 성형과 관련된 2차층 성형단계(S40)를 상기 본포밍 단계(S30)와는 별도의 과정인 것처럼 도시하였다.

다음으로 타발(S51)과 이형필름의 제거(S53)(이형필름의 제거는 최종 완성단계 또는 필요에 따라 중간단계에서 이루어 질 수 있다) 과정을 포함하는 완성단계(SC)가 이루어지며,

필요에 따라 추가적으로 제조된 케이스는 적절한 경화단계를 거쳐 필름을 떼어낸 후 이형제 등의 이물질을 제거하고, 재단과 광택제 도포 등의 후처리 과정을 거칠 수 있으며, 출하검사와 포장이 이어진다.

나아가 본포밍 단계(S30)를 다대사출방식(S130A)으로 구성하는 것이 가능한데, 다대사출방식은 평대사출과 대비되는 개념으로 중력방향에 대하여 수직을 이루는 방향, 즉 상하 방향으로 금형이 이동하는 방식의 것을 지칭하며,

본 발명에 따른 안테나모듈 제조방법과 관련해서는 일반적으로 입체감이 많은 캐리어 종류에 적합하며,

먼저 인쇄필름(또는 예비포밍단계를 거친 필름)에 대하여 금형 삽입 1차 성형(S131)이 이루어지며,

이어서 필요에 따라 역시 2차층 형성(S40)이 이루어질 수 있는데, 역시 2차 성형(S141)은 별도로 우레탄, 실리콘, PVC, 각종 러버 등의 연질수지를 이용할 수 있고,

타발(S143)하여 본포밍된 중간 제품과 접착제를 통하여 접합(S145)시켜 조립한다.

이어서 역시 이형필름의 제거(S151)(역시 이형필름의 제거는 최종 완성단계 또는 필요에 따라 중간단계에서 이루어 질 수 있다)를 포함하는 완성공정(SC)이 진행되며, 개별 공정 검사와 출하검사에 이은 포장이 이루어질 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 휴대전화, 피디에이(PDA), 네비게이션, 디엠디(DMB), 지피에스(GPS), 무선노트북 컴퓨터와 같은 무선통신 단말기용 내장형 안테나모듈의 제조방법은

먼저 베이스필름에 도전성 페이스트로 이루어진 방사체패턴층을 인쇄하는 단계를 포함하는 패턴인쇄공정에 이어, 상기 인쇄필름과 함께 사출성형을 통하여 본(本)포밍함으로써 캐리어를 일체로 성형하여, 완성된 안테나모듈에서 방사체와 캐리어가 일체화되어 단차나 틈새가 없이 매끈하여 방사체의 파손 위험이 없도록 하고,

연속된 공정에 의하여 자동화된 제조가 가능하며 방사체 패턴 변화에 따라 인쇄패턴을 조절하는 방식으로 새롭게 개발된 방사체패턴을 바로바로 양산할 수 있도록 하여 기술개발과 거의 동시에 제품생산을 할 수 있으므로 획기적인 단가경쟁력 확보와 방사체패턴과 관련된 신설계안 적용 및 패턴 미세조정면에서 탁월하여,

결국 다품종 소량 생산 경향, 그리고 경박단소(輕薄短小)화 경향에 발맞추면 서도 주로 오이엠(OEM) 방식에 단말기 부품 생산이 진행되어 주문업체인 통신 단말기 완성 판매업체(주로 삼성전자나 모토롤라와 같은 국내 대기업이나 다국적 기업)와 중소규모의 안테나모듈 생산 납품업체가 분리되어 있는 현실에서 유저(단말기 완성 판매업체)의 품질 요구에 부응하면서도 생산단가는 최대한 낮추고 생산성을 높일 수 있다.

또 본 발명은 상기 방사체를 위한 도전성 페이스트의 색상과 캐리어를 위한 합성수지의 색상을 동일하게 하거나, 별도의 인식 방지용 차폐층을 도입하는 방식으로 육안에 의한 방사체 패턴 인식을 방지하고, 나아가 적외선이나 기타 광원을 이용한 스캐닝기기에 의하여 방사체 패턴 인식을 방지하도록 차폐층을 도입하고, 이 경우 안테나의 송수신 성능 저해를 막기 위하여 비도전성 재질의 접촉차단층을 방사체패턴층과 상기 차폐층 사이에 도입한 내장형 안테나모듈 제조방법을 제공하여, 업체마다 각고의 노력으로 개발된 특유의 방사체 패턴이 적절한 보호 장치 없이 시장 출시 후 즉각적으로 복제되는 위험을 방지할 수 있다.

그 외에도 본 발명은 상기 방사체 패턴 보호층으로써 하드코팅층을 도입하여 상기 방사체패턴층을 물리적인 손상으로부터 보호할 수 있고,

나아가 본 발명은 방사체패턴층을 비롯한 다양한 기능성 층이 인쇄된 상기 베이스필름과 함께 캐리어성형 공정을 진행할 경우 방사체 패턴의 보다 정밀한 입체형상 획득을 위하여 예비 포밍을 거친 다음, 또는 곧바로 본(本)포밍단계를 진행 하는데, 상기 본포밍단계는 이중사출 또는 다대사출방식으로 진행되어, 캐리어에 2가지 물성 부위를 도입하거나 복잡한 층상 구조를 도입할 수 있다.

이상의 설명에서 안테나모듈, 방사체, 캐리어, 스캐닝방지용 차폐층 등과 관련된 통상의 공지된 기술을 생략되어 있으나, 당업자라면 이를 당연히 추측 및 추론할 수 있을 것이다.

또 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 공정순서를 갖는 제조방법을 위주로 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하나, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

Claims

삭제
베이스필름에 도전성 페이스트로 이루어진 방사체패턴층을 인쇄하는 단계를 포함하는 패턴인쇄공정; 및

상기 패턴인쇄공정에서 얻어진 인쇄필름을 본(本)포밍하는 단계를 포함하는 캐리어성형공정;

을 포함하여 이루어지되,

상기 패턴인쇄공정에서는

상기 캐리어성형공정을 거쳐 얻어지는 캐리어와 접촉되는 접착층인쇄단계가 더 이루어지는 것을 특징으로 하는 무선통신 단말기용 내장형 안테나모듈의 제조방법.
베이스필름에 도전성 페이스트로 이루어진 방사체패턴층을 인쇄하는 단계를 포함하는 패턴인쇄공정; 및

상기 패턴인쇄공정에서 얻어진 인쇄필름을 본(本)포밍하는 단계를 포함하는 캐리어성형공정;

을 포함하여 이루어지되,

상기 패턴인쇄공정에서 상기 방사체패턴층 인쇄단계 이전에는 상기 베이스필름과 접촉하는 이형제층 인쇄단계가 더 도입되는 것을 특징으로 하는 무선통신 단말기용 내장형 안테나모듈의 제조방법.
제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,

상기 패턴인쇄공정에서 상기 방사체패턴층 인쇄단계 이전에는 방사체패턴 보호층 인쇄단계가 더 도입되는 것을 특징으로 하는 무선통신 단말기용 내장형 안테나모듈의 제조방법.
제 4 항에 있어서, 상기 보호층인쇄단계의 보호층은

하드코팅층인 것을 특징으로 하는 무선통신 단말기용 내장형 안테나모듈의 제조방법.
제 4 항에 있어서, 상기 보호층인쇄단계의 보호층은

방사체패턴 인식을 방지하기 위한 차폐층인 것을 특징으로 하는 무선통신 단말기용 내장형 안테나모듈의 제조방법.
제 6 항에 있어서, 상기 차폐층은

스캐닝 방지용 차폐층인 것을 특징으로 하는 무선통신 단말기용 내장형 안테나모듈의 제조방법.
제 7 항에 있어서,

상기 스캐닝 방지용 차폐층과 상기 방사체패턴층의 접촉을 방지하는 접촉차단층 인쇄단계가 더 도입되는 것을 특징으로 하는 무선통신 단말기용 내장형 안테나모듈의 제조방법.
제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 캐리어성형공정는

이중사출공법에 의하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 무선통신 단말기용 내장형 안테나모듈의 제조방법.
제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 캐리어성형공정는

다대사출공법에 의하여 이루어지 것을 특징으로 하는 무선통신 단말기용 내장형 안테나모듈의 제조방법.
제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,

상기 패턴인쇄공정와 상기 캐리어성형공정 사이에는 상기 패턴인쇄공정에서 얻어진 인쇄필름을 예비포밍하는 단계가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 무선통신 단말기용 내장형 안테나모듈의 제조방법.
제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,

상기 패턴인쇄공정에서 얻어지는 인쇄필름의 외곽부위에 정위치 인식을 위한 확인 자리의 인쇄가 이루어지고,

상기 캐리어성형공정 에 사용되는 금형에는 상기 인쇄필름의 정위치 확인 자리와 상응하는 위치에 인쇄필름 고정부재가 도입되는 것을 특징으로 하는 무선통신 단말기용 내장형 안테나모듈의 제조방법.