KR100818517B1 - 내장형 안테나 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 유전체 캐리어와, 상기 캐리어 상면에 형성되는 방사 패턴, 및 상기 방사패턴과 다른 물질로 구성되며, 일단이 상기 방사 패턴과 접촉되어 상기 방사 패턴을 외부회로와 연결하는 전극을 포함하는 내장형 안테나 및 그 제조방법을 제공한다.

안테나(antenna), 방사패턴(radiation pattern), 전극(electrode), 삽입(insert)

Description

내장형 안테나 제조방법{METHOD OF MANUFACTURING INTERNAL TYPE ANTENNA}

도1은, 종래기술에 따른 내장형 안테나의 사시도이다.

도2는, 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 내장형 안테나의 사시도이다.

도3a 내지 도3c는, 본 발명의 내장형 안테나에 형성되는 전극의 다양한 실시형태를 나타내는 도면이다.

도4a 내지 도4c는, 본 발명의 다른측면에 따른 내장형 안테나의 제조공정을 나타내는 도면이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호설명>

21 : 유전체 캐리어 22 : 방사패턴

23 : 전극 33a: 상부전극

33b: 연결부 33c: 하부전극

본 발명은 안테나에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 내장형 안테나의 방사패턴과 메인보드의 외부회로가 연결되는 부분에서 완충역할을 하는 전극을 포함하는 내장형 안테나 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

최근들어, CDMA, PDA, DCS, GSM 등과 같은 다양한 대역을 별도로 사용하거나 또는 공용으로 사용하는 휴대용 무선 단말기가 빠르게 보급됨에 따라 다양한 기능과 디자인의 단말기가 등장하고 있다. 또한, 상기 단말기가 점차 소형화, 경박 단소화 되어감과 동시에 그 기능의 다양성이 더욱 부각되고 있는 실정이다. 따라서, 안테나의 기능을 유지하면서 단말기의 부피를 줄이는데 많은 관심이 모아지고 있다.

특히 안테나 장치의 경우, 단말기의 외부로 일정길이만큼 돌출되도록 설치되는 로드 안테나 및 헬리컬 안테나는 전방향 방사로 인한 우수한 특성이 구현되는 반면, 단말기의 낙하시 파손될 수 있는 가장 취약한 부분이 되며, 휴대성을 저하시키는 문제점을 야기시키게 된다. 따라서, 최근에는 단말기의 내부에 실장되는 플레이트 타입 내장형 안테나 모듈을 많이 사용하고 있다.

도1은 종래기술에 따른 내장형 안테나의 사시도이다.

도1을 참조하면, 메인보드(미도시) 상에 실장되는 내장형 안테나는, 유전체 캐리어(11), 상기 유전체 캐리어 상에 형성되는 방사 패턴(12)을 포함한다.

상기 유전체 캐리어(11) 상에 형성되는 방사 패턴(12)은 금속판에 슬롯(12a)이 형성되어 있고, 상기 금속판의 일단부에는 상기 금속판과 일체로 연결된 급전핀 및 접지핀(13a, 13b)이 형성되어 있다. 이러한 방사 패턴은 프레스에 의해 제조될 수 있다.

상기 방사 패턴(12)은 평평한 금속판에 상기 슬롯(12a)과 급전핀 및 접지핀(13a, 13b)을 형성한 후, 상기 금속판을 상기 유전체 캐리어의 외형에 따라 절곡시켜 상기 유전체 캐리어에 접착된다.

상기 방사 패턴(12)을 상기 유전체 캐리어 상에 접착했을때, 상기 급전핀 및 접지핀(13a,13b)의 단부가 상기 유전체 캐리어의 하단보다 낮게 위치하도록 하여, 상기 방사 패턴(12)이 접착된 상기 유전체 캐리어(11)를 메인 보드 상에 실장했을 때, 상기 급전핀 및 접지핀(13a,13b)이 각각 상기 메인 보드 상의 급전라인 및 접지라인에 접촉되도록 제조된다. 이러한 구조를 C-클립 구조라고 한다.

최근에는 내장형 안테나에서 유전체 캐리어 상에 형성되는 방사 패턴을 제조하는 방법이 다양하게 구현되고 있다. 즉, 상기 캐리어를 도금이 가능한 물질 및 도금이 불가능한 물질로 이중 사출한 후 상기 도금 가능한 물질의 표면에 도금하여 방사체를 형성하는 방법, 캐리어에 직접 증착하는 방법 등이 사용될 수 있다.

그러나 이러한 방법을 사용하는 경우, 방사 패턴의 일단을 외부 회로와 연결하기 위한 솔더링 작업이 필요하며, 솔더링 작업시 방사패턴을 통해 열이 전달되어 상기 방사패턴이 상기 캐리어 상에서 분리되는 등 공정상 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명은, 캐리어 상에 증착, 도금등의 방법으로 형성된 방사패턴을 외부 회로와 연결하기 위한 별도의 전극을 제공하여 솔더링시 상기 방사패턴으로 전달되는 열에 의한 상기 방사패턴 및 상기 캐리어의 변형을 최소화할 수 있는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명은, 유전체 캐리어와, 상기 캐리어 상면에 형성되는 방사 패턴, 및 상기 방사패턴과 다른 물질로 구성되며, 일단이 상기 방사 패턴과 접촉되어 상기 방사 패턴을 외부회로와 연결하는 전극을 포함하는 내장형 안테나를 제공한다.

상기 전극은, 상기 캐리어의 상면에 형성되어 상기 방사패턴과 접촉되는 상부전극과, 상기 캐리어의 하면과 동일한 평면에 형성되는 하부전극, 및 상기 상부전극과 하부전극을 연결하는 연결부를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 연결부는, 상기 캐리어의 상면과 하면을 관통하여 상기 캐리어의 내부에 형성될 수 있으며, 또는, 상기 캐리어의 측면을 따라 형성될 수도 있다.

바람직하게는, 외부회로와 솔더링되는 상기 하부전극은, 상기 캐리어의 외부 로 돌출되어 형성될 수 있다.

상기 전극은, 구리(Cu), 알루미늄(Al), 및 니켈(Ni) 중에서 선택된 하나의 물질로 이루어질 수 있다.

또한, 본발명은, 유전체 캐리어의 상면 및 상기 캐리어의 하면과 동일한 면에 각각 일단이 위치하는 전극을 형성하는 단계, 및 상기 캐리어의 상면에 상기 전극의 일단과 접촉되는 방사패턴을 형성하는 단계를 포함하는 내장형 안테나 제조방법을 제공한다.

상기 전극을 형성하는 단계는, 상기 캐리어의 사출시 전극을 형성하는 프레스물을 삽입하여 사출할 수도 있으며, 별도로 캐리어를 사출하는 단계 후 상기 사출된 캐리어에 전극을 형성하는 프레스물을 삽입하여 형성할 수도 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하겠다.

도2는, 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 내장형 안테나의 사시도이다.

도2를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 내장형 안테나는, 유전체 캐리어(21), 방사패턴(22), 및 전극(23)을 포함한다.

상기 유전체 캐리어(21)는, 방사패턴 및 전극이 형성될 수 있는 공간을 제공하며, 그 성분은 폴리카보네이트(PC), 폴리 에틸렌 수지 등이 사용될 수 있다.

상기 유전체 캐리어는 사출 공정에 의해 일정한 형태로 제조될 수 있다. 상기 유전체 캐리어 상에 도금으로 방사패턴을 형성하기 위해서는, 도금이 될 수 있는 성분과 도금이 되지 않는 성분이 공간적으로 분리되어 상기 유전체 캐리어를 형성할 수도 있다. 이러한 유전체 캐리어는 이중사출 공정을 통해 얻을 수 있다.

상기 방사패턴(22)은, 상기 유전체 캐리어(21)의 상면에 형성된다.

상기 방사패턴이 형성되는 방법으로는, 도전성 페이스트의 인쇄, 스퍼터링, 도금, EMI 스프레이 등이 사용될 수 있다.

본 실시예의 방사패턴(22)은 서로 연결되지 않은 두개의 도전성 패턴이 각각 급전단 및 접지단에 연결되며, 상기 분리된 두 도전패턴 사이에 용량성 결합이 생겨 상기 급전단에서 상기 접지단으로 전류가 흐르게 되어 방사체로 작동한다.

상기 방사패턴(22)의 형태는 본 실시형태에 한정되지 아니하며 다양한 형태로 구현될 수 있다.

상기 전극(23)은 상기 방사패턴(22)을 메인보드(24) 상의 외부회로와 연결한다.

상기 메인보드(24) 상에 형성된 급전라인 및 접지라인(24a)에 상기 전극(23)을 솔더링하여 상기 방사패턴(22)을 메인보드의 회로와 연결한다.

유전체 상에 형성되는 방사패턴이 하나의 프레스물로 형성된 경우에는 따로 솔더링 공정을 거치지 않고 상기 프레스물의 일단부의 형태를 C-클립 형태로 제조 할 수 있었으나, 상기 방사패턴을 도금이나 스퍼터링에 의해 형성하는 경우에는 이러한 C-클립 타입의 급전핀 및 접지핀을 형성하기가 어려워졌다. 도금이나 스퍼터링을 하려면, 캐리어와 같은 매개물질이 필요하기 때문에 상기 캐리어와 분리된 급전핀 및 접지핀을 별개로 형성하기가 어렵기 때문이다.

따라서, 이와같이 도금이나 스퍼터링으로 도체패턴을 형성한 경우에는 메인보드 상의 외부회로와 방사패턴을 전기적으로 연결하기 위해서 솔더링 공정이 필요하게 되었다.

상기 솔더링 공정시 고온의 인두 등을 사용하므로 솔더링 부위에서 상기 방사패턴을 따라 열이 전달되고 결국은 이러한 열에 의해 방사패턴이 형성된 캐리어에서 방사패턴이 이탈되거나 방사특성이 변하는 문제점이 발생하게 된다.

따라서, 본 실시예에서는, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서, 캐리어 상의 방사패턴은 도금 및 스퍼터링 공정 등에 의해 형성하고, 상기 방사패턴을 외부회로와 전기적으로 연결하기 위한 전극을 상기 방사패턴을 구성하는 물질과는 다른 물질로 형성한다. 바람직하게는, 구리(Cu), 알루미늄(Al), 또는 니켈(Ni) 등이 사용될 수 있다.

이처럼, 방사패턴과 전극에 사용되는 물질을 달리 하고, 상기 전극을 메인보드 상의 외부회로에 솔더링 함으로써, 솔더링 공정시 방사패턴에 열전달을 감소시킬 수 있다.

본 실시예에서, 상기 전극(23)은 상기 유전체 캐리어(21)의 상하면에 걸쳐서 형성되며, 상기 캐리어의 상면에 형성된 방사패턴(22)과 그 일단이 접촉되어 있다.

상기 전극(23)의 타단은 메인보드(24) 상의 외부회로에 연결된다.

도3a 내지 도3c는 본 발명에 따른 캐리어에 형성되는 전극의 여러가지 실시형태의 구조도이다.

도3a 내지 도3c를 참조하면, 본 실시형태에 따른 전극은, 유전체 기판(31)의 상면에 형성되는 상부 전극(33a,43a,53a), 유전체 기판(31)의 하면과 동일한 평면에 형성되는 하부전극(33c,43c,53c), 및 상기 상부전극과 하부전극을 연결하는 연결부(33b,43b,53b)를 포함한다.

도3a를 참조하면, 상부전극(33a)은 유전체 캐리어(31)의 상면에 형성되고, 상기 유전체 캐리어(31)의 하면에는 하부전극(33c)이 형성되어 있다. 상기 하부전극(33c)의 일부는 상기 유전체 캐리어(31)의 외부로 돌출되어 형성되어 있다. 상기 하부전극(33c)의 돌출된 영역을 메인기판의 외부회로와 솔더링된다.

상기 상부전극(33a)과 하부전극(33c)은 연결부(33b)에 의해 연결되어 있으며, 상기 연결부(33b)는 상기 유전체 캐리어(31)의 상하면을 관통하여 배치되어 있다.

도3b를 참조하면, 상부전극(43a)은 유전체 캐리어(41)의 상면에 형성되고, 기 유전체 캐리어(41)의 하면에는 하부전극(43c)이 형성되어 있다. 상기 상부전극(43a)과 하부전극(43c)은 연결부(43b)에 의해 연결되어 있으며, 상기 연결부(43b)는 상기 유전체 캐리어(41)의 외부측면에 형성되어 있다.

도3c를 참조하면, 상부전극(53a)은 유전체 캐리어(51)의 상면에 형성되고, 기 유전체 캐리어(51)의 하면과 동일한 평면에는 하부전극(53c)이 형성되어 있다. 상기 하부전극(53c)은 전부가 상기 유전체 캐리어(31)의 외부로 돌출되어 형성되어 있다. 상기 돌출된 하부전극(53c)에는 메인기판의 외부회로와 솔더링을 용이하게 하기위한 홈이 형성되어 있다.

상기 상부전극(53a)과 하부전극(53c)은 연결부(53b)에 의해 연결되어 있으며, 상기 연결부(53b)는 상기 유전체 캐리어(51)의 외부측면에 형성되어 있다.

도4a 내지 도4c는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 내장형 안테나의 제조공정을 나타낸다.

도4a는 유전체 캐리어를 준비하는 단계이다.

상기 유전체 캐리어(31)는 폴리카보네이트(PC), 폴리 에틸렌 수지 등을 사용하여 사출공정에 의해 제조될 수 있다.

상기 유전체 캐리어(31) 상에 도금이 될 수 있는 영역과 도금이 되지 않는 영역을 분리하여 형성하기 위해 이중사출 공정에 의해 상기 유전체 캐리어를 제조할 수도 있다.

도4b는 상기 유전체 캐리어 상에 전극을 형성하는 단계이다.

상기 유전체 캐리어(31) 상에 관통홀을 형성하여 상기 연결부(33b)를 삽입하 고, 상기 유전테 캐리어(31)의 상하면에 각각 상부전극(33a) 및 하부전극(33c)을 부착하여 상기 전극을 형성할 수 있다.

상기 전극을 형성하는 다른 방법으로는, 상기 도4a에서 유전체 캐리어 사출시 일체로 된 상기 전극을 삽입하여 사출하는 공정에 의할 수 있다. 즉, 프레스물로 상기 상부전극(33a), 연결부(33b), 및 하부전극(33c)이 일체로 형성된 전극을 제조하고, 유전체 캐리어를 사출하는 금형 내에 상기 전극을 위치시킨 후 사출공정을 진행하여 상기 전극이 형성된 유전체 캐리어를 제조할 수 있다.

도4c는 상기 전극이 형성된 캐리어 상에 방사 패턴을 형성하는 단계이다.

상기 유전체 캐리어(31) 상에 방사패턴(32)을 형성하는 방법으로는 스퍼터링, EMI 스프레이, 도금, 증착 등의 방법이 사용될 수 있다.

상기 방사패턴(32)은 상기 캐리어(31) 상에 형성된 상부전극(33a)과 접촉되도록 형성되어야 한다.

이와 같이, 본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되지 아니한다. 즉, 형성되는 전극 및 방사패턴의 형태, 전극에 사용되는 물질 등은 다양하게 구현될 수 있다. 첨부된 청구범위에 의해 권리범위를 한정하고자 하며, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.

본 발명에 따르면, 내장형 안테나를 메인보드에 솔더링 시킬때 방사패턴의 열전도에 의해 방사패턴이 캐리어의 표면에서 이탈되는 것을 방지할 수 있고, 상기 방사패턴의 효율이 감소되는 것을 막을 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 캐리어 상에 형성되는 전극에 의해 방사패턴과 메인보드의 외부회로를 용이하게 솔더링 시킬 수 있다.

Claims (15)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 유전체 캐리어의 상면 및 상기 캐리어의 하면과 동일한 면에 각각 일단이 위치하는 전극을 형성하는 단계; 및

   상기 캐리어의 상면에 상기 전극의 일단과 접촉되는 방사패턴을 형성하는 단계를 포함하는 내장형 안테나 제조방법.
8. 제7항에 있어서,

   상기 전극을 형성하는 단계는,

   상기 캐리어의 사출시 전극을 형성하는 프레스물을 삽입하여 사출하는 것을 특징으로 하는 내장형 안테나 제조방법.
9. 제7항에 있어서,

   상기 전극을 형성하는 단계는,

   캐리어를 사출하는 단계; 및

   상기 사출된 캐리어에 전극을 형성하는 프레스물을 삽입하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 내장형 안테나 제조방법.
10. 제7항 내지 제9항중 어느 한 항에 있어서,

    상기 전극은,

    상기 캐리어의 상면에 형성되는 상부전극;

    상기 캐리어의 하면과 동일한 평면에 형성되는 하부전극; 및

    상기 상부전극과 하부전극을 연결하는 연결부

    를 포함하는 것을 특징으로 하는 내장형 안테나 제조방법.
11. 제10항에 있어서,

    상기 연결부는,

    상기 캐리어의 상면과 하면을 관통하여 상기 캐리어의 내부에 형성된 것을 특징으로 하는 내장형 안테나 제조방법.
12. 제10항에 있어서,

    상기 연결부는,

    상기 캐리어의 측면을 따라 형성된 것을 특징으로 하는 내장형 안테나 제조방법.
13. 제10항에 있어서,

    상기 하부전극은,

    상기 캐리어의 외부로 돌출되어 형성된 것을 특징으로 하는 내장형 안테나 제조방법.
14. 제7항에 있어서,

    상기 전극은,

    구리(Cu), 알루미늄(Al), 및 니켈(Ni) 중에서 선택된 하나의 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 내장형 안테나 제조방법.
15. 제7항에 있어서,

    상기 방사패턴을 형성하는 단계는,

    EMI 스프레이, 증착, 또는 도금 중 하나의 방법을 사용하는 것을 특징으로 하는 내장형 안테나 제조방법.

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