KR100773430B1 - 도전성 소재를 이용한 휴대폰용 인테나 제조 방법 및 이에의한 휴대폰용 인테나 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 도전성 소재를 이용한 휴대폰용 인테나 제조방법 및 이에 의한 휴대폰용 인테나를 제공하는 것이다.

본 발명의 구성은 1차금형의 내부에 1차 소재를 주입시키는 1차소재 주입공정과, 상기 주입된 1차소재를 경화시켜 그 일면에 인테나 패턴홈(22)을 갖는 베이스(20)를 형성하는 베이스 성형공정과, 상기 베이스(20)를 2차금형의 내부에 수용하여 상기 베이스(20)의 인테나 패턴홈(22)에 도전성 소재를 주입시키는 도전성 소재 주입공정과, 상기 주입된 도전성 소재를 경화시켜 상기 베이스(20)의 인테나 패턴홈(22)에 인테나 패턴(32)이 일체화된 휴대폰용 인테나(30)를 형성하는 인테나 이중사출 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 효과는 인테나의 몸체를 구성하는 베이스(20)와 인테나 패턴(32) 사이의 접착력이 향상되어 가공 불량률이 현저히 낮아지고, 내열성과 내충격성이 높아서 제품의 신뢰성이 향상될 수 있다는 것이다.

휴대폰, 베이스, 인테나 패턴, 도전성 소재, 접착

Description

도전성 소재를 이용한 휴대폰용 인테나 제조 방법 및 이에 의한 휴대폰용 인테나{Cellular phone intenna manufacturing method utilizing electric conduction material and cellular phone intenna thereby}

도 1은 본 발명의 휴대폰용 인테나 제조방법을 보여주는 공정도

도 2는 본 발명의 제조 방법에 의해 제조되는 휴대폰용 인테나의 베이스와 인테나 패턴을 분리하여 보여주는 도면

도 3은 본 발명의 제조 방법에 의해 제조된 휴대폰용 인테나의 외관 사시도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

20. 베이스 22. 인테나 패턴홈

30. 휴대폰용 인테나 32. 인테나 패턴

본 발명은 도전성 소재를 이용한 휴대폰용 인테나 제조 방법 및 이에 의한 휴대폰용 인테나에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 가공 불량률이 현저히 낮아지 고, 내열성과 내충격성이 높아서 제품의 신뢰성이 향상될 수 있는 도전성 소재를 이용한 휴대폰용 인테나 제조방법 및 이에 의한 휴대폰용 인테나에 관한 것이다.

일반적으로, 무선통신 단말기는 이동통신 단말기, PCS 단말기, PDA, 스마트폰, 차세대 이동통신 단말기와 같이 무선 통신을 통하여 음성, 문자 및 영상 데이터 등을 송수신할 수 있는 휴대 가능한 단말기를 말한다. 이러한 무선통신 단말기에는 헬리컬 안테나나 다이폴 안테나(Dipole Antenna) 등이 장착되는데, 이러한 안테나는 모두 외장형 안테나로서 무선통신 단말기의 외부로 돌출되어 있다.

이러한 무선통신 단말기의 안테나는 통신시 뇌가 있는 인체의 머리 부분으로 돌출되어, 안테나를 통해 송수신되는 전파가 사용자의 뇌에 좋지 않은 영향을 미치는 문제점이 있었다. 또한, 사용자가 외장형 안테나를 자주 만지게 되어 단말기의 송수신 특성이 저하되고 출력 제어에 의한 전류 소모량이 증가되는 문제점이 있었으며, 외장형 안테나 채용으로 단말기의 사이즈가 그만큼 커지는 단점이 있었다.

따라서, 최근에는 전자파의 유해, 휴대폰의 콤팩트와 등으로 내장형 안테나인 인테나에 대한 연구 개발이 활발히 진행되고 있으며, 점차 인테나의 사용이 증가하는 추세에 있다.

그런데, 종래의 휴대폰용 인테나의 경우, 인테나의 몸체를 구성하는 베이스와, 이 베이스에 일체로 사출 성형되는 인테나 패턴 사이의 접착력이 미흡하여 가공 불량률이 높아지는 단점이 있다. 또한, 종래에는 인테나의 내열성과 내충격성이 낮아서 제품의 신뢰성이 저하되는 문제점이 있다.

본 발명은 전술한 바와 같은 제반 문제점을 해소하고자 발명된 것으로, 본 발명의 목적은 인테나의 몸체를 구성하는 베이스와 인테나 패턴 사이의 접착력이 향상되어 가공 불량률이 현저히 낮아지고, 내열성과 내충격성이 높아서 제품의 신뢰성이 향상될 수 있는 새로운 구성의 도전성 소재를 이용한 휴대폰용 인테나 제조 방법 및 이에 의한 휴대폰용 인테나를 제공하고자 하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 유해 물질 배출 억제에 도움이 됨은 물론 나아가 환경에도 친화적인 새로운 구성의 휴대폰용 인테나 제조방법 및 휴대폰용 인테나를 제공하는 것이다.

이러한 목적을 구현하기 위한 본 발명에 의하면, 1차금형의 내부에 1차 소재를 주입 경화시켜 그 일면에 인테나 패턴홈(22)을 갖는 베이스(20)를 형성하는 베이스 성형공정과, 상기 베이스(20)를 2차금형의 내부에 수용하여 상기 베이스(20)의 인테나 패턴홈(22)에 도전성 소재를 주입 경화시켜서 상기 베이스(20)의 인테나 패턴홈(22)에 인테나 패턴(32)이 일체화된 휴대폰용 인테나(30)를 형성하는 인테나 이중사출 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 도전성 소재를 이용한 휴대폰용 인테나 제조방법 및 이에 의한 휴대폰용 인테나가 제공된다.

상기 1차 소재는 PC/TPU(PTA), PA 중에서 어느 하나의 소재를 선택하여 이루 어지고, 상기 도전성 소재는 PA46, PA6T, PA9T, LCP, PPS, PPA, PAI, PEI, PI 중에서 어느 하나의 소재에 카본블랙을 혼합하여 이루어진 것을 특징으로 하고,

상기 도전성 소재는 PA46, PA6T, PA9T, LCP, PPS, PPA, PAI, PEI, PI 중에서 어느 하나의 소재 40~70％와 카본블랙 30~60％를 혼합하여 구성된 것을 특징으로 하고,

상기 1차 소재는 PC/TPU(PTA), PA 중에서 어느 하나의 소재를 선택하여 이루어지고, 상기 도전성 소재는 PA46, PA6T, PA9T, LCP, PPS, PPA, PAI, PEI, PI 중에서 어느 하나의 소재에 나노튜브를 혼합하여 이루어진 것을 특징으로 하고,

상기 도전성 소재는 PA46, PA6T, PA9T, LCP, PPS, PPA, PAI, PEI, PI 중에서 어느 하나의 소재 60~90％와 나노튜브 10~40％를 혼합하여 구성된 것을 특징으로 하고,

상기 1차 소재는 PC/TPU(PTA), PA 중에서 어느 하나의 소재를 선택하여 이루어지고, 상기 도전성 소재는 PA46, PA6T, PA9T, LCP, PPS, PPA, PAI, PEI, PI 중에서 어느 하나의 소재에 니켈 도금소재와 스테인레스 스틸을 혼합하여 이루어진 것을 특징으로 하고,

상기 PC/TPU의 용융 온도 범위는 230℃에서 280℃이고, PA의 용융 온도 범위는 230℃에서 300℃인 것을 특징으로 하고,

상기 1차 소재에 의한 베이스 성형공정에서 1차금형의 온도는 90~120℃이고, 2차금형의 온도는 130~160℃인 것을 특징으로 하며,

상기 베이스 성형공정에서 사출 압력은 50~120kg/㎠, 사출속도는 40~90mm/s, 사출 시간은 1~3Sec이고, 상기 도전성 소재에 의한 인테나 이중사출 공정에서 사출 압력은 50~120kg/㎠, 사출속도는 40~90mm/s, 사출시간은 1~3Sec인 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다. 도 1은 본 발명의 휴대폰용 인테나 제조방법을 보여주는 공정도, 도 2는 본 발명의 제조 방법에 의해 제조되는 휴대폰용 인테나의 베이스와 인테나 패턴을 분리하여 보여주는 도면, 도 3은 본 발명의 제조 방법에 의해 제조된 휴대폰용 인테나의 외관 사시도이다. 이를 참조하면, 본 발명은 휴대폰용 인테나(30)의 베이스(20)를 성형하는 베이스 성형공정과, 이 베이스 성형공정에서 성형된 베이스(20)의 인테나 패턴홈(22)에 인테나를 도전성 소재로 일체로 이중사출하는 도전성 소재를 이용한 휴대폰용 인테나 제조방법 및 이에 의한 휴대폰용 인테나(30)에 관한 것이다.

상기 베이스 성형공정에서 사용되는 1차 소재는 PC/TPU(PTA), PA 중에서 어느 하나의 소재를 선택하여 1차금형의 캐비티 내부에 주입 경화시킴으로써, 베이스(20)를 형성하게 된다.

이때, PC/TPU는 PC와 TPU를 혼합 경화시켜 성형한 수지이다. PC(polycarbonate)는 투명하고 뛰어난 기계적 성질(특히 내충격성) 내열성, 내한성, 전기적 성질을 균형 있게 갖추고, 무독하고 자기소화성(自己消火性)도 있는 엔지니어링 플라스틱이다. 또한, TPU(Thermo Plastic Polyurethane)는 열가소성 폴리 우레탄으로서, 순수한 고분자 포리머계 합성수지로 인장강도가 강하고 표면의 조도가 조밀하여 이물질로 인한 물리적 화학적 손상이 적은 물질이며, 약품을 첨가하지 않은 순수한 제품으로 환경에 영향을 거의 주지 않는 물질이다.

이러한 PC 50%~95%와 TPU 5%~50%를 혼합 경화시킨 PC/TPU를 펠렛 형태로 하여 실린더 내에서 용융한 다음, 용융된 PC/TPU(PTA)를 1차금형의 캐비티에 주입 경화시켜 베이스(20)를 형성한다.

이때, PC/TPU(PTA)의 실린더 온도(즉, 용융 온도) 범위는 230℃에서 280℃이고, 1차 금형의 온도 범위는 90℃에서 120℃ 범위로서, 이러한 PC/TPU(PTA)의 온도와 1차 금형의 온도 편차에 의해 PC/TPU(PTA)가 자연 경화하게 된다.

또한, PC/TPU(PTA)를 급격하게 냉각시키지 않고 1차 금형의 온도 범위에서 자연 냉각시키기 때문에, 후술할 인테나 패턴(32) 이중사출 공정에서 인테나 패턴(32)의 접착력이 향상된다. 즉, 베이스(20)가 완전히 식으면, 인테나 패턴(32)과의 사이에 접착력이 저하되지만, 베이스(20)가 완전히 식지 않고 금형의 온도 범위에서 경화되면서 금형의 온도를 유지하기 때문에, 후술할 인테나 패턴(32) 이중사출 공정에서 성형되는 인테나 패턴(32)과 베이스(20)의 인테나 패턴홈(22) 사이의 접착력이 향상되는 것이다.

이러한 PC/TPU의 물적 특성을 PC와 비교하면, PC는 내화학성이 약하여 장시간 사용시 깨지거나 부식이 발생된다.

그런데, PC/TPU는 우레탄 소재가 주성분으로서 내화학성이 높아 도금 용액에 담가도 화학 반응이 일어나지 않으며, 장시간 사용시에도 자연부식이 발생되지 않 아 쉽게 깨지지 않는 성질이 있다.

한편, PA는 Amide 그룹-CONH-를 함유한 열가소성 수지로서, 재료는 강인하여 피로, 충격 및 용재에 내성을 가지는 것으로 알려져 있다. 이러한 PA를 펠렛 형태로 하여 실린더에서 용융시켜 1차금형에 주입 경화하여 베이스(20)를 형성하는데, 이러한 PA로 베이스(20)를 성형할 경우, PA의 용융 온도 범위는 230℃에서 300℃이고, 1차 금형의 온도 범위는, 상기한 바와 같이, 90℃에서 120℃ 범위로서, PA의 온도와 1차 금형의 온도 편차에 의해 PA가 자연 경화하며, 전술한 PC/TPU와 마찬가지로, 이러한 자연 경화로 인하여 PA의 온도가 금형의 온도를 유지하기 때문에, 인테나 패턴(32) 이중사출 공정에서 성형되는 인테나 패턴(32)과 베이스(20)의 인테나 패턴홈(22) 사이의 접착력이 향상된다.

이때, 상기 1차 소재 중에서 PC/TPU의 수분 함유량은 0.1％ 이하가 바람직하고, PA의 수분 함유량은 0.05％가 바람직하다. 이와 같은 수분 함유량을 유지해야만, 1차 소재 용융시 끊지 않고 기포가 발생되지 않기 때문에, 기포 발생으로 인한 제품 불량을 방지할 수 있게 된다.

상기 베이스 성형공정에서 베이스(20)가 성형되고, 베이스(20)의 상면에는 오목한 인테나 패턴홈(22)가 형성된다. 이러한 베이스 성형공정 이후에 인테나 패턴(32) 이중사출 공정을 수행한다.

상기 인테나 패턴(32) 이중사출 공정은 베이스 성형공정에서 형성된 베이스(20)를 2차금형의 내부에 수용하여 베이스(20)의 인테나 패턴홈(22)에 도전성 소재를 주입 경화시켜서 인테나 패턴(32)을 베이스(20)에 일체화시키는 공정이다. 이 때, 인테나 패턴(32) 이중사출 공정에 이용되는 도전성 소재는 상기 도전성 소재는 PA46, PA6T, PA9T, LCP, PPS, PPA, PAI, PEI, PI 중에서 어느 하나의 소재에 카본블랙을 혼합하여 이루어진다.

이때, 카본블랙을 첨가한 도전성 소재의 표면 저항값은 10의 1승에서 10의 5승까지가 된다. 이러한 전도성 소재의 통전으로 인하여 기존 제품(금속, 도금 제품)과 동일한 기능을 발휘할 수 있게 된다.

또한, 상기 도전성 소재는 상기 도전성 소재는 PA46, PA6T, PA9T, LCP, PPS, PPA, PAI, PEI, PI 중에서 어느 하나의 소재 40~70％와 카본블랙 30~60％를 혼합하여 구성된다.

또한, 상기 1차 소재는 PC/TPU(PTA), PA 중에서 어느 하나의 소재를 선택하여 이루어지고, 상기 도전성 소재는 PA46, PA6T, PA9T, LCP, PPS, PPA, PAI, PEI, PI 중에서 어느 하나의 소재에 나노튜브를 혼합하여 이루어지며, 이러한 도전성 소재는 PA46, PA6T, PA9T, LCP, PPS, PPA, PAI, PEI, PI 중에서 어느 하나의 소재 60~90％와 나노튜브 10~40％를 혼합하여 구성된다.

그리고, 상기 1차 소재는 PC/TPU(PTA), PA 중에서 어느 하나의 소재를 선택하여 이루어지고, 도전성 소재는 PA46, PA6T, PA9T, LCP, PPS, PPA, PAI, PEI, PI 중에서 어느 하나의 소재에 니켈 코팅금속분말이나 스테인레스 스틸분말 또는 알루미나 분말을 혼합하여 이루어질 수 있다.

이때, 도전성 소재를 구성하는 PA46, PA6T, PA9T, LCP, PPS, PPA, PAI, PEI, PI 중에서 어느 하나의 소재의 배합비는 50~70％이고, 니켈 코팅금속분말이나 스테 인레스 스틸분말 또는 알루미나 분말의 배합비는 각각 30~50％이다.

한편, 상기 PC/TPU의 용융 온도 범위는 230℃에서 280℃이고, PA의 용융 온도 범위는 230℃에서 300℃이며, 1차 소재에 의한 베이스 성형공정에서 1차금형의 온도는 90~120℃이고, 2차금형의 온도는 130~160℃이다.

그리고, 상기 베이스 성형공정에서 사출 압력은 50~120kg/㎠, 사출속도는 40~90mm/s, 사출 시간은 1~3Sec이고, 상기 도전성 소재에 의한 인테나 이중사출 공정에서 사출 압력은 50~120kg/㎠, 사출속도는 40~90mm/s, 사출시간은 1~3Sec이다.

이러한 본 발명에 의하면, 상기한 도전성 소재를 펠렛 형태로 하여 실린더 내부에서 용융시켜 2차 금형에 주입하여 베이스(20)의 인테나 패턴홈(22)에 2차 소재를 주입 경화시켜 휴대폰용 인테나(30)를 성형하며, 이러한 도전성 소재에 직접 휴대폰 내부의 회로기판과 연결되도록 솔더링하게 된다. 이때, 상기한 도전성 소재의 통전으로 인해 금속 또는 도금 제품을 사용한 것과 동일한 기능을 할 수 있게 된다.

따라서, 본 발명은 인테나 패턴(32)을 도금하여 형성한 것과 달리, 유해한 도금을 행하지 않으므로, 유해 물질 배출 억제에 도움이 되고, 이로 인해, 환경문제를 유발하는 것 등을 방지하는 효과가 있다. 즉, 도전성 소재에 의해 통상의 휴대폰용 인테나(30) 기능을 발휘하면서도 도금에 의해 환경 문제를 유발하지 않는 발명이라 하겠다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치 환, 변형 및 변경이 가능하다는 점이 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.

이상에서와 같은 본 발명에 의하면, 인테나의 몸체를 구성하는 베이스와 인테나 패턴 사이의 접착력이 향상되어 가공 불량률이 현저히 낮아지고, 내열성과 내충격성이 높아서 제품의 신뢰성이 향상될 수 있는 새로운 구성의 도전성 소재를 이용한 휴대폰용 인테나 제조 방법 및 이에 의한 휴대폰용 인테나를 제공할 수 있다. 또한, 본 발명에 의하면, 유해한 도금을 행하지 않으므로, 유해 물질 배출 억제에 도움이 됨은 물론 나아가 환경에도 친화적인 새로운 구성의 도전성 소재를 이용한 휴대폰용 인테나 제조방법 및 휴대폰용 인테나가 제공될 수 있다.

Claims (11)

1. 삭제
2. 삭제
3. 1차금형의 내부에 1차 소재를 주입시키는 1차소재 주입공정과, 상기 주입된 1차소재를 경화시켜 그 일면에 인테나 패턴홈(22)을 갖는 베이스(20)를 형성하는 베이스 성형공정과, 상기 베이스(20)를 2차금형의 내부에 수용하여 상기 베이스(20)의 인테나 패턴홈(22)에 도전성 소재를 주입시키는 도전성 소재 주입공정과, 상기 주입된 도전성 소재를 경화시켜 상기 베이스(20)의 인테나 패턴홈(22)에 인테나 패턴(32)이 일체화된 휴대폰용 인테나(30)를 형성하는 인테나 이중사출 공정을 포함하고,

   상기 1차 소재는 PC/TPU(PTA), PA 중에서 어느 하나의 소재를 선택하여 이루어지고, 상기 도전성 소재는 PA46, PA6T, PA9T, LCP, PPS, PPA, PAI, PEI, PI 중에서 어느 하나의 소재에 카본블랙을 혼합하여 이루어지며,

   상기 도전성 소재는 PA46, PA6T, PA9T, LCP, PPS, PPA, PAI, PEI, PI 중에서 어느 하나의 소재 40~70％와 카본블랙 30~60％를 혼합하여 구성되고,

   상기 PC/TPU의 용융 온도 범위는 230℃에서 280℃이고, PA의 용융 온도 범위는 230℃에서 300℃이며, 1차 소재에 의한 베이스 성형공정에서 1차금형의 온도는 90~120℃이고, 2차금형의 온도는 130~160℃를 유지하며,

   상기 1차 소재 중에서 PC/TPU의 수분 함유량은 0.1％이고, PA의 수분 함유량은 0.05％인 것을 특징으로 하는 도전성 소재를 이용한 휴대폰용 인테나 제조방법.
4. 삭제
5. 1차금형의 내부에 1차 소재를 주입시키는 1차소재 주입공정과, 상기 주입된 1차소재를 경화시켜 그 일면에 인테나 패턴홈(22)을 갖는 베이스(20)를 형성하는 베이스 성형공정과, 상기 베이스(20)를 2차금형의 내부에 수용하여 상기 베이스(20)의 인테나 패턴홈(22)에 도전성 소재를 주입시키는 도전성 소재 주입공정과, 상기 주입된 도전성 소재를 경화시켜 상기 베이스(20)의 인테나 패턴홈(22)에 인테나 패턴(32)이 일체화된 휴대폰용 인테나(30)를 형성하는 인테나 이중사출 공정을 포함하고,

   상기 1차 소재는 PC/TPU(PTA), PA 중에서 어느 하나의 소재를 선택하여 이루어지고, 상기 도전성 소재는 PA46, PA6T, PA9T, LCP, PPS, PPA, PAI, PEI, PI 중에서 어느 하나의 소재에 나노튜브를 혼합하여 이루어지며,

   상기 PC/TPU의 용융 온도 범위는 230℃에서 280℃이고, PA의 용융 온도 범위는 230℃에서 300℃이며, 1차 소재에 의한 베이스 성형공정에서 1차금형의 온도는 90~120℃이고, 2차금형의 온도는 130~160℃를 유지하며,

   상기 1차 소재 중에서 PC/TPU의 수분 함유량은 0.1％이고, PA의 수분 함유량은 0.05％인 것을 특징으로 하는 도전성 소재를 이용한 휴대폰용 인테나 제조방법.
6. 삭제
7. 1차금형의 내부에 1차 소재를 주입시키는 1차소재 주입공정과, 상기 주입된 1차소재를 경화시켜 그 일면에 인테나 패턴홈(22)을 갖는 베이스(20)를 형성하는 베이스 성형공정과, 상기 베이스(20)를 2차금형의 내부에 수용하여 상기 베이스(20)의 인테나 패턴홈(22)에 도전성 소재를 주입시키는 도전성 소재 주입공정과, 상기 주입된 도전성 소재를 경화시켜 상기 베이스(20)의 인테나 패턴홈(22)에 인테나 패턴(32)이 일체화된 휴대폰용 인테나(30)를 형성하는 인테나 이중사출 공정을 포함하고,

   상기 1차 소재는 PC/TPU(PTA), PA 중에서 어느 하나의 소재를 선택하여 이루어지고, 상기 도전성 소재는 PA46, PA6T, PA9T, LCP, PPS, PPA, PAI, PEI, PI 중에서 어느 하나의 소재에 니켈 코팅금속분말이나 스테인레스 스틸분말 또는 알루미나 분말을 혼합하여 이루어지며,

   상기 도전성 소재를 구성하는 PA46, PA6T, PA9T, LCP, PPS, PPA, PAI, PEI, PI 중에서 어느 하나의 소재의 배합비는 50~70％이고, 니켈 코팅금속분말이나 스테인레스 스틸분말 또는 알루미나 분말의 배합비는 각각 30~50％이고,

   상기 PC/TPU의 용융 온도 범위는 230℃에서 280℃이고, PA의 용융 온도 범위는 230℃에서 300℃이며, 1차 소재에 의한 베이스 성형공정에서 1차금형의 온도는 90~120℃이고, 2차금형의 온도는 130~160℃를 유지하며,

   상기 1차 소재 중에서 PC/TPU의 수분 함유량은 0.1％이고, PA의 수분 함유량은 0.05％인 것을 특징으로 하는 도전성 소재를 이용한 휴대폰용 인테나 제조방법.
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제
11. 제 3 항에 의해 제조된 휴대폰용 인테나(30).

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