KR100857615B1 - Manufacturing method of rfid antenna - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 안테나를 제조하기 위한 RFID(전자식별 : Radio Frequency IDentification)안테나 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세히는 피도금재에 사용자가 원하는 형상의 패턴을 인쇄층을 통해 구현한 상태에서, 상기 인쇄층에서만 도금이 이루어지기 때문에, 에칭작업시 발생하는 납성분에 의한 제조자의 안전을 도모할 수 있으며, 종래의 에칭방법과는 달리 사용자가 원하는 부분에만 부분도금이 가능하여 재료비 절감의 효과를 얻을 수 있으며, 특히, 사용자가 원하는 패턴을 인쇄층을 통해 구현한 상태에서 인쇄층에서만 도금이 이루어지기 때문에, 안테나 제조시 최초 설계자가 설계한 정확한 패턴선의 구현을 할 수 있음으로써, 불량률을 낮출 수 있을 뿐만 아니라, 도금작업시 피도금재에 형성되어 있는 각각의 패턴선이 서로 연결되지 않은 상태로 인쇄를 하더라도, 도금부의 구조가 전극롤러를 통과하는 인쇄층에서만 전기가 통전되기 때문에 정확한 부분도금이 가능하며, 또한, 전체공정이 롤투롤 공정으로 이루어져 대량생산이 가능한 RFID안테나 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a radio frequency identification (RFID) antenna manufacturing method for manufacturing an antenna, and more particularly, in a state in which a pattern of a shape desired by a user is implemented on a plated material through a printing layer. Since the plating is performed only in this way, it is possible to improve the safety of the manufacturer due to the lead component generated during the etching process, and unlike the conventional etching method, partial plating is possible only on the portion desired by the user, thereby reducing the material cost. In particular, since plating is performed only on the printed layer in a state in which a desired pattern is implemented through the printed layer, the defect rate can be lowered by realizing accurate pattern lines designed by the original designer at the time of antenna manufacturing. During the plating process, do not print each pattern line formed on the plated material without connecting each other. Even if the structure of the plating part is electricity is supplied only in the printing layer passing through the electrode roller, precise partial plating is possible, and also the whole process is a roll-to-roll process relates to an RFID antenna manufacturing method capable of mass production.
최근 급속한 산업성장과 기술신장으로 휴대폰, 엠피쓰리(MP3), 디스플레이 등 산업전반에서 반도체 집적회로의 놀라운 발전과 소형칩 부품을 직접 탑재하는 ]표면실장 기술의 발전, 전자제품의 경박단소화가 급속도로 이루어지고 있어, 기존의 경성의 회로기판보다는 제품의 소형화 및 플렉시블(flexible)화를 위한 연성의 회로기판의 사용이 증대되고 있는 실정이다. Due to the rapid industrial growth and technology expansion, the amazing development of semiconductor integrated circuits and the small chip components directly mounted in the entire industry such as mobile phones, MP3, and displays, the development of surface-mount technology and the short and light reduction of electronic products As a result, the use of flexible circuit boards for miniaturization and flexibility of products is increasing rather than conventional rigid circuit boards.
한편, 상기와 같은 부품 중 핸드폰에 이용되는 안테나, 특히, RFID 안테나를 제조하는 종래의 방법은 피도금재의 표면에 동박을 입힌 후, 사용자가 원하는 형상의 패턴부분만을 별도의 가공을 한 상태에서 에칭작업을 통해 패턴부분을 제외한 부분의 동박을 없앰으로써, 가능하였다.Meanwhile, the conventional method of manufacturing an antenna, particularly an RFID antenna, used in a mobile phone among the above components is coated with copper foil on the surface of the plated material and then etched in a state in which only a pattern portion having a desired shape is separately processed by a user. It was possible by removing copper foil of parts except a pattern part through work.
하지만, 상기와 같은 종래의 안테나 제조방법은 에칭을 통해 안테나를 제조하기 때문에, 불필요한 재료의 낭비를 초래할 수 있으며, 특히, 에칭작업시 발생하는 납성분에 의해 가공자의 안전에 위해를 가할 수 있었다.However, in the conventional antenna manufacturing method as described above, since the antenna is manufactured through etching, waste of unnecessary materials may be caused, and in particular, the lead component generated during the etching operation may impair the safety of the processor.
또한, 통상적으로 안테나를 제조함에 있어, 최초 설계자가 의도한 정확한 패턴선을 구현해야만 설계자가 원하는 형태의 대역대의 주파수를 정확히 수신할 수 있는데, 에칭방식에 의한 안테나 제조시에는 에칭에 의해 정확한 패턴선의 구현이 어렵기 때문에 불량율이 현저히 높아지는 문제점이 있었다.In addition, in manufacturing an antenna, in order to accurately receive the frequency of the band band of the desired shape only by implementing the exact pattern line intended by the first designer, when manufacturing the antenna by the etching method, Since the implementation is difficult, there was a problem that the defect rate is significantly higher.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 RFID안테나 제조방법은 절연성 재질로 이루어진 필름형태의 피도금재 표면에 인쇄부를 이용하여 일정한 패턴으로 이루어진 인쇄층을 형성하는 인쇄층 형성단계와; 상기 인쇄층을 포함하는 피도금재의 표면에 포함되어 있는 기름성분을 탈지액을 이용하여 탈지하는 탈지단계와; 상기 탈지단계에 의해 기름성분이 제거된 피도금재의 인쇄층에 금속성 촉매와 환원성 촉매로 이루어진 제1 촉매를 흡착시키는 제1 활성화 단계와; 상기 제1 활성화 단계에서 피도금재의 표면에 제1 촉매제 중 금속성 촉매만을 안착시키기 위해 환원성 촉매를 제거할 수 있는 제2 촉매제로 환원성 촉매를 제거하는 제2 활성화 단계와; 상기 피도금재의 인쇄층에 형성되어 있는 제1 촉매의 금속성 촉매에 전도성 니켈이온을 도포하는 전도성 금속이온 형성단계와; 상기 전도성 금속이온 형성단계에서 형성한 니켈의 상측으로 전도성이 강한 금속을 도금할 수 있도록 전해도금형태인 도금부를 이용하여 부분도금하는 부분도금단계와; 상기 부분도금단계 이후에 피도금재의 표면을 세척하기 위해 초음파를 이용하여 수세하는 초음파 수세단계;와 상기 초음파 수세단계 이후에 피도금재의 표면을 이온을 이용하여 수세하는 이온수세단계와; 상기 수세단계를 거친 피도금재를 탈수 및 건조하여 제품을 생산하는 제품완료단계로 이루어진다.RFID antenna manufacturing method of the present invention for solving the above problems is a printing layer forming step of forming a printed layer of a predetermined pattern by using a printing portion on the surface of the film-like plated material made of an insulating material; A degreasing step of degreasing the oil component contained on the surface of the plated material including the print layer by using a degreasing solution; A first activation step of adsorbing a first catalyst comprising a metallic catalyst and a reducing catalyst to a printing layer of the plated material from which an oil component is removed by the degreasing step; A second activation step of removing the reducing catalyst with a second catalyst capable of removing the reducing catalyst in order to deposit only the metallic catalyst of the first catalyst on the surface of the plated material in the first activation step; A conductive metal ion forming step of applying conductive nickel ions to the metallic catalyst of the first catalyst formed on the printed layer of the plated material; A partial plating step of partially plating using an electroplating type plating part to plate a conductive metal on the upper side of the nickel formed in the conductive metal ion forming step; An ultrasonic washing step of washing with ultrasonic waves to clean the surface of the plated material after the partial plating step; and an ion washing step of washing the surface of the plated material with ions after the ultrasonic washing step; It consists of a product completion step of producing a product by dehydrating and drying the plated material undergoing the water washing step.
본 발명에 따른 RFID안테나 제조방법은 피도금재에 사용자가 원하는 형상의 패턴을 인쇄층을 통해 구현한 상태에서, 상기 인쇄층에서만 도금이 이루어지기 때문에, 에칭작업시 발생하는 납성분에 의한 제조자의 안전을 도모할 수 있다.In the RFID antenna manufacturing method according to the present invention, since the plating is performed only on the printed layer in a state in which a pattern of a shape desired by a user on the plated material is realized through the printed layer, the manufacturer of the RFID antenna by the lead component generated during the etching operation I can aim for safety.
또한, 종래의 에칭방법과는 달리 사용자가 원하는 부분에만 부분도금이 가능하여 재료비 절감의 효과를 얻을 수 있으며, 특히, 사용자가 원하는 패턴을 인쇄층을 통해 구현한 상태에서 인쇄층에서만 도금이 이루어지기 때문에, 안테나 제조시 최초 설계자가 설계한 정확한 패턴선의 구현을 할 수 있음으로써, 불량률을 낮출 수 있다.In addition, unlike the conventional etching method, the partial plating is possible only on the portion desired by the user, thereby reducing the material cost. In particular, the plating is performed only on the printed layer in a state in which the desired pattern is realized through the printed layer. Therefore, since the accurate pattern line designed by the original designer at the time of antenna manufacture can be implemented, the failure rate can be lowered.
그리고, 도금작업시 피도금재에 형성되어 있는 각각의 패턴선이 서로 연결되지 않은 상태로 인쇄를 하더라도, 도금부의 구조가 전극롤러를 통과하는 인쇄층에서만 전기가 통전되기 때문에 정확한 부분도금이 가능하며, 또한, 전체공정이 롤투롤 공정으로 이루어져 대량생산이 가능한 유용한 발명이다.In addition, even when each pattern line formed on the plated material is printed without being connected to each other during the plating operation, accurate partial plating is possible because electricity is energized only in the print layer passing through the electrode roller. In addition, the whole process consists of a roll-to-roll process is a useful invention capable of mass production.
이하, 첨부된 도면을 이용하여 본 발명을 더욱 상세히 살펴보도록 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
우선, 도 1에서 도시된 바와 같이 절연성 재질로 이루어진 필름형태의 피도금재(M) 표면에 인쇄부(10)를 이용하여 사용자가 원하는 패턴형상으로 인쇄층(P)을 형성한다.(인쇄층 형성단계 S10)First, as illustrated in FIG. 1, the printing layer P is formed on the surface of the film-like plated material M formed of an insulating material using the
여기서, 상기 인쇄부(10)는 다양한 형태의 인쇄기법으로 피도금재 표면에 인쇄할 수 있지만, 잉크젯인쇄나 로터리인쇄, 그라비아인쇄, 플렉소인쇄 등을 통해 피도금재(M)의 표면에 인쇄층(P)을 형성하는 것이 더욱 바람직하며, 이때에, 상기 피도금재(M)의 표면에 형성하는 패턴형상인 인쇄층(P)은 도 2에서 도시된 바와 같이 각각의 인쇄층(P)이 연결되지 않는 형태로 인쇄하도록 하며, 또한, 상기 인쇄부(10)에서 사용하는 잉크는 후술할 제1 활성화단계(S30)에서 제1 촉매와의 반응이 이루질 수 있는 통상적인 잉크면 충분하다.Here, the
그런 후, 상기 인쇄층(P)이 형성되어 있는 피도금재(M)를 통상의 탈지부(B)를 이용하여 피도금재(M)의 표면에 포함되어 있는 기름성분을 수세하도록 한다.(탈지단계 S20)Thereafter, the plated material M on which the printing layer P is formed is washed with an oil component contained on the surface of the plated material M by using a normal degreasing portion B. Degreasing step S20)
한편, 상기 탈지단계(S30)에서 기름성분이 탈지된 피도금재(M)의 표면에 형성되어 있는 인쇄층(P)에 금속성 촉매와 환원성 촉매로 이루어진 제1 촉매를 흡착시키도록 한다.(제1 활성화 단계 S30)On the other hand, in the degreasing step (S30) to adsorb the first catalyst consisting of a metallic catalyst and a reducing catalyst to the printing layer (P) formed on the surface of the plated material (M) degreased oil component. 1 activation step S30)
여기서, 상기 제1 촉매는 통상적으로 이용하는 촉매제로서, 절연성 물질인 피도금재(M)의 표면에 형성된 인쇄층(P)에 금속성 촉매를 바로 형성할 수 없기 때문에, 환원성 촉매를 이용하여 금속성 촉매가 피도금재(M)의 표면에 흡착이 원활히 이루어질 수 있도록 하기 위해 구성된 것이며, 이때에 상기 제1 촉매제는 인쇄부(10)에 의해 피도금재(M) 표면에 형성되어 있는 인쇄층(P)에만 흡착이 이루어지게 된다.Here, the first catalyst is a catalyst commonly used, and since the metallic catalyst cannot be directly formed on the printing layer P formed on the surface of the plated material M, which is an insulating material, the metallic catalyst is formed using a reducing catalyst. It is configured to facilitate the adsorption on the surface of the plated material (M), wherein the first catalyst is a printing layer (P) formed on the surface of the plated material (M) by the
또한, 상기 제1 활성화 단계(S30)를 거친 피도금재(M)의 표면에 형성된 인쇄층(P)에 제2 촉매제를 이용하여 도금 시 불필요한 환원성 촉매를 제거할 수 있도록 피도금재(M)에 형성된 인쇄층(P)을 활성화한다.(제2 활성화 단계 S40)In addition, the plated material (M) to remove the unnecessary reducing catalyst during plating by using a second catalyst in the printing layer (P) formed on the surface of the plated material (M) through the first activation step (S30). Activate the printed layer P formed in the second process (second activation step S40).
그런 후, 금속성 촉매만이 형성되어 있는 상태에 있는 피도금재(M)의 표면에 형성된 인쇄층(P)에 전해도금시 전기가 통전될 수 있도록 전도성 금속이온을 도포하도록 한다.(전도성 금속이온 형성단계 S50)Then, conductive metal ions are applied to the printing layer P formed on the surface of the plated material M in which only the metallic catalyst is formed so that electricity can be supplied during electroplating. Forming step S50)
여기서, 상기 전도성 금속이온은 전도성 금속이온이면 어느 것이든 상관이 없으나, 니켈이나 구리와 같이 되도록 전도성이 우수한 금속이온을 사용하는 것이 더욱 바람직하다.Here, the conductive metal ion may be any conductive metal ion, but it is more preferable to use a metal ion having excellent conductivity such as nickel or copper.
한편, 상기 전도성 금속이온 형성단계(S50)를 통과한 피도금재(M)의 인쇄층(P)의 표면에 전해도금을 통해 부분도금이 이루어질 수 있도록 도금부(20a, 20b)를 이용하여 도금하도록 한다.(부분도금단계 S60)Meanwhile, plating is performed using the
여기서, 상기 도금부(20a)는 도 3에서 도시된 바와 같이 내측으로 용매를 수납할 수 있는 수납부(21a)를 형성하고 있으며, 외측으로는 (+)전극을 인가받을 수 있도록 이루어진 전해조(22a)와 상기 전해조(22a)의 수납부(21a)의 상측으로 피도금재(M)를 이동시킬 수 있는 다수의 이송롤러(23a)를 형성하고 있으며, 상기 이송롤러(23a)와 엇갈린 형태로 하측에 형성되어 전극봉(25a)에 의해 (-)전극을 인가받 는 전극롤러(24a)로 이루어져 있다.Here, the
또한, 상기 도금부(20a)의 경우에는 수평방향으로 피도금재(M)가 이송할 수 있도록 되어 있지만, 이와는 다른형태로서 도 4 내지 도 5에서 도시된 바와 같이, 내측으로 용매를 수납할 수 있는 수납부(21b)와 상기 수납부(21b) 양 측면으로 제1 이송홀(h1)을 형성하고, 외측으로 (+)전극을 인가받는 전해조(22b)와 상기 전해조(22b)의 수납부(21b) 내측에 형성되되 전극봉(25b)에 의해 (-)전극을 인가받는 다수의 전극롤러(24b)와, 상기 전해조(22b)의 양 측면에 구성되되 상기 전해조(22b) 보다 하단이 더 돌출되어 형성되어 있으며, 외측으로는 상기 전해조의 제1 이송홀(h1)과 동일한 위치에 형성되어 있는 제2 이송홀(h2)을 형성한 챔버(27a)로 구성하여, 피도금재(M)이 이송시 전해조(22b)의 수납부(21b)내에 수납되어 있는 용매가 제1 이송홀(h1)로 인해 외부로 흘러내렸을 때에 이를 수납할 수 있도록 구성되어 있으며, 이를 통해, 피도금재(M)를 수직한 방향으로 세워서 도금부(20b)를 이용해 도금할 수 있도록 할 수도 있다.In addition, in the case of the
여기서, 상기 도금부(20b)에는 챔버(27b)에 수납되는 용매를 다시 전해조(22b)로 이송할 수 있도록 이송관로(26b)를 더 형성할 수 있으며, 이때에 상기 이송관로(26b)에는 모터(도면에 도시되지 않음)에 의해 전해조(22b)로 용매를 이송할 수 있도록 할 수도 있다.In this case, the
또한, 상기 도금부(20a, 20b)는 상기와 같은 구성으로 인해, 피도금재(M)에 형성된 인쇄층(P)을 이용하여 용매에 잠겨있는 상태에서, 전극롤러(24a, 24b)와 맞닿게 되는 피도금재(M)의 인쇄층(P)에서만 전기가 통전되어 부분도금이 가능하게 되는 것이다.In addition, the
아울러, 상기 도금부(20a, 20b)에서 전극롤러(24a, 24b)에 (-)전극을 인가하는 전극봉(25a, 25b)은 전극롤러(24a, 24b)와 맞닿을 때에 점 접촉을 통해 (-)전극을 인가하도록 하며, 이때에 상기 전극봉(25a, 25b)은 전극롤러(24a, 24b)와 맞닿는 접촉면을 제외한 전체적인 면에 코팅(도면에 도시되지 않음)을 하여 안전을 기할 수 있으며, 전극롤러(24a, 24b) 및 전극봉(25a, 25b)과의 원활한 전극인가 및 보호하기 위해 전극봉(25a, 25b)에 스프링(도면에 도시되지 않음)을 더 형성할 수도 있다.In addition, the
한편, 상기 부분도금단계(S60)를 거친 피도금재(M)의 표면을 초음파(S70) 및 이온(S80)을 이용하여 다시 한번 수세를 한 후, 탈수 및 건조(S90)를 통해 제품의 제작을 완료할 수 있게 된다.On the other hand, after washing the surface of the plated material (M) through the partial plating step (S60) again by using ultrasonic waves (S70) and ions (S80), and manufacturing the product through dehydration and drying (S90) Will be able to complete.
여기서, 상기 RFID안테나 제조시 각각의 단계는 롤투롤(Roll to Roll)방식에 의해 피도금재(M)를 연속하여 작업할 수 있게 되며, 각각의 단계 사이에는 수세단계(S0)가 더 포함되되, 상기 수세단계에서 이용하는 수세부(O)는 스프레이 형태나 샤워형태로 피도금재(M)를 수세할 수 있도록 작용하여, 수세시 효율성을 더욱 증대할 수 있음은 당연한 것이다.Here, each step of manufacturing the RFID antenna is to be able to continuously work the plated material (M) by a roll-to-roll (Roll to Roll) method, between each step further includes a washing step (S0) In addition, the washing unit (O) used in the washing step acts to wash the plated material (M) in the form of a spray or shower, it is natural that the efficiency can be further increased during washing.
이하에서는 본 발명의 다른 실시예를 통해 RFID안테나를 제조하는 방법을 살펴보도록 한다.Hereinafter, a method of manufacturing an RFID antenna according to another embodiment of the present invention will be described.
이후에서는 제1 실시예에서 설명한 사항에 대해서는 자세한 설명은 생략하기도 한다.Hereinafter, detailed descriptions of the matters described in the first embodiment may be omitted.
제2 실시 예에서는 제1 실시예에서와 거의 모든 단계가 동일유사하다.In the second embodiment, almost all the steps are similar to those in the first embodiment.
즉, 인쇄층 형성단계(S110), 탈지단계(S120), 전도성 금속이온 형성단계(S140), 부분도금단계(S150), 초음파 수세단계(S160), 이온수세단계(S170), 제품완료단계(S180)는 동일유사하다.That is, the print layer forming step (S110), degreasing step (S120), conductive metal ion forming step (S140), partial plating step (S150), ultrasonic washing step (S160), ion washing step (S170), product completion step ( S180) is similar.
다만, 상기 인쇄층 형성단계(S110)에서 인쇄부(10)에서 사용하는 잉크는 전도성 잉크를 사용함으로써, 제1 실시예에서 절연성 재질의 필름형태로 이루어진 피도금재(M)에 금속성 촉매를 흡착시키기 위해 환원성 촉매를 혼합한 제1 촉매제에서 환원성 촉매를 혼합하지 않아도 되기 때문에, 상기 환원성 촉매제를 제거하기 위해 행했던 제2 활성화단계(S40)를 거치지 않아도 되어 작업공정의 단축효과를 얻을 수 있게 된다.However, in the printing layer forming step (S110), the ink used in the
여기서, 상기와 같이 환원성 촉매를 사용하지 않아도 되는 이유는, 인쇄부(10)에서 인쇄층(P)의 형성시 전도성 잉크를 사용하게 되면, 피도금재(M)의 표면에 이형의 성질인 전도성 물질이 흡착되면서, 금속성 촉매를 절연성 재질인 피도금재(M)에 흡착시킬 때에 잉크에 의해 원활히 이루질 수 있기 때문에 굳이 환원성 촉매를 사용하지 않아도 되기 때문이다.Here, the reason for not having to use a reducing catalyst as described above is that when the conductive ink is used when the printing layer P is formed in the
상술한 실시 예는 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만, 상기 실시 예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백한 것이다.Although the above-described embodiments have been described with respect to the most preferred embodiments of the present invention, it is not limited to the above embodiments, and various modifications are possible within the scope without departing from the technical spirit of the present invention. It is evident to those who have knowledge of.
도 1은 본 발명에 따른 RFID안테나 제조방법을 도시한 순서도.1 is a flowchart illustrating a method for manufacturing an RFID antenna according to the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 피도금재에 인쇄층을 형성한 상태를 도시한 상태도.Figure 2 is a state diagram showing a state in which a printing layer is formed on the plated material according to the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 도금부의 제1 실시예를 도시한 예시도.3 is an exemplary view showing a first embodiment of a plating part according to the present invention.
도 4의 (a)는 본 발명에 따른 도금부의 제2 실시예를 도시한 사시도이고, (b)는 다른 각도에서 도시한 사시도.Figure 4 (a) is a perspective view showing a second embodiment of the plating portion according to the present invention, (b) is a perspective view shown from another angle.
도 5는 본 발명에 따른 도금부의 제2 실시 예에 따른 평면도.5 is a plan view according to a second embodiment of a plating part according to the present invention.
도 6은 본 발명에 따른 제 2실시예에 따른 RFID안테나 제조방법을 도시한 순서도.6 is a flowchart illustrating a method of manufacturing an RFID antenna according to a second embodiment of the present invention.
*도면 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
B : 탈지부 C : 제1 활성부B: degreasing part C: first active part
D : 제2 활성부 E : 화학도금부D: 2nd active part E: Chemical plating part
G : 초음파세척부 H : 이온세척부G: Ultrasonic Cleaner H: Ion Cleaner
I : 탈수건조부 M : 피도금재I: Dehydration drying part M: Plated material
O : 수세부 P : 인쇄층O: Water washing part P: Printed layer
h1 : 제1 이송홀 h2 : 제2 이송홀h1: first transfer hole h2: second transfer hole
10 : 인쇄부 20a, 20b : 도금부 10: printing
21a, 21b : 수납부 22a, 22b : 전해조21a, 21b:
23a, 23b : 이송롤러 24a, 24b : 전극롤러23a, 23b: feed
25a, 25b : 전극봉 26b : 이송관로25a, 25b:
27b : 챔버27b: chamber
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