KR100895798B1 - 내장형 안테나 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내장형 안테나의 제조방법에 관한 것으로서, 유연한 필름상에 이형층을 형성하고, 상기 이형층상에 전도성 패턴을 형성하며, 상기 전도성 패턴상에 바인더층을 형성하여, 상기 바인더층이 형성된 유연한 필름을 프레스/포밍 처리하며; 상기 프레스/포밍 처리된 유연한 필름을 금형장치에 삽입하여 유연한 필름의 전도성패턴이 캐리어에 전사되어 사출되는 공정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

따라서, 본 발명에 따른 휴대용 단말기의 안테나에 장착되는 내장형 안테나 및 제조방법에 있어서, 전사 방식(금형장치에 삽입되어 사출될 경우에 방사체 패턴이 캐리어 표면으로 이동 부착되는 것)과 인서트 사출(패턴을 삽입시켜 사출하는 공정)을 통하여 안테나 방사체의 패턴이 일체로 형성된 내장형 안테나를 제조함으로써 안테나 조립 공정을 줄이고 제조비용을 절감할 수 있는 내장형 안테나 및 그 제조방법을 제공함에 있다.

또한, 안테나 방사체 패턴 형성 공정시에 패턴을 은폐하기 위하여 전사되는 사출물의 색상을 패턴과 동일하게 형성하여 안테나 방사체 패턴의 식별을 방지할 수 있는 내장형 안테나 및 그 제조방법을 제공함에 있다.

내장형, 패턴, 전사, 이형층, 전도성, 바인더층, 포밍, 금형

Description

내장형 안테나 및 그 제조방법 {Embedded Type Antenna And A Manufacturing Method thereof}

도 1은 종래의 안테나를 나타낸 것으로서, 프레스 가공된 안테나 방사체와 사출 형성된 캐리어가 조립되기 전에 대면하여 위치된 상태를 나타낸 도면이다.

도 2a 내지 도 2f는 본 발명에 따른 내장형 안테나의 유연한 필름패턴 형성과정을 순차적으로 나타낸 유연한 필름패턴의 일부 단면 사시도들이다.

도 3은 도 2d의 유연한 필름패턴 형성단계를 구체적으로 나타낸 유연한 필름의 일부단면 사시도이다.

도 4는 도 2f의 유연한 필름패턴을 3차원 형상으로 형성한 포밍 형성한 후의 상태를 구체적으로 나타낸 유연한 필름의 일부단면 사시도이다.

도 5는 본 발명에 따른 내장형 안테나의 유연한 필름패턴 및 내장형 안테나 형성과정을 순차적으로 나타낸 공정순서도이다.

도 6은 본 발명에 따른 내장형 안테나 형성과정 중 금형장치의 캐비티 내에 유연한 패턴 필름을 삽입하는 과정을 나타낸 금형장치의 측면도이다.

도 7은 본 발명에 따른 내장형 안테나 형성과정 중 금형장치의 캐비티 내에 레진을 주입하여 성형하는 과정을 나타낸 금형장치의 측면도이다.

도 8은 본 발명에 따른 내장형 안테나 형성과정 중 금형장치에 의해 완성된 유연한 필름의 전도성 패턴이 부착된 내장형 안테나에 대한 일체적으로 형성된 완제품을 나타낸 사시도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

11O: 유연한 필름

112: 이형층

114: 도막

116: 전도성 패턴

119: 바인더

200: 금형장치

본 발명은 내장형 안테나 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 공정 단순화와 제조비용의 절감을 위하여 유연한 필름 소재에 전도성을 갖는 금속 또는 전도성 액체 성분으로 일정한 안테나 패턴을 형성하고 이와 같이 형성된 유연한 필름 소재를 캐리어 사출시 금형 내에 삽입하여 사출과 동시에 캐리어의 지정된 위치에 안테나 방사체의 패턴을 전사시켜 형성되는 내장형 안테나 및 그 제조방법 에 관한 것이다.

도 1은 종래의 안테나 방사체를 나타낸 것으로서, 프레스 가공된 안테나 방사체와 사출 형성된 캐리어가 조립되기 전에 대면하여 위치된 상태를 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 종래의 방사체 제조기술은 전도성을 갖는 금속성 재료를 이용하여 특정형태(모양)로 가공되며 다수의 홀(22)이 형성된 방사체(20)를 형성하는 프레스 가공(제1공정)공정과, 상기 방사체(20)를 고정하기 다수의 돌기(12)가 형성된 캐리어(10)를 형성하는 사출공정(제2공정)과, 프레스로 제작된 상기 방사체(20)의 홀(22)과 사출을 통하여 제작된 캐리어(10)의 돌기(12)를 결합하여 열에 의해 돌기(12)를 융착하는 열융착(heat staking)공정(제3공정)을 통하여 안테나가 형성된다. 이때 방사체(20)의 저면에 형성된 탄성고정부(24)가 캐리어(10)의 홈(14)에 삽입 고정된다.

상기한 바와 같은 종래의 프레스에 의한 방사체 제조 시의 치수관리에 있어서 문제점이 발생된다. 즉, 프레스 타입으로 제작 시 기계가공에 의한 금형공차 및 벤딩 작업에서의 스프링 백 등으로 치수관리가 어려운 문제점이 있었다.

또한, 상기 캐리어(10)의 융착돌기(12) 높이에 의해 안테나 공간 활용에 제한이 생기는 문제점이 있었다. 즉, 융착돌기 구조를 적용하면 융착돌기 높이 0.4mm, 방사체 높이 0.15mm를 포함하여 총 0.55mm가 필요하게 되고 이로 인하여 완성된 안테나의 설치 공간이 줄어드는 문제점이 있었다.

또한, 방사체(20)와 캐리어(10)의 조립고정을 위해서는 방사체(20)와 캐리 어(10)의 가조립 과정이 수행되어야 하고, 가조립 후 열융착 공정이 필요하게 되므로, 전체적으로 공정이 추가되어 조립시간과 비용이 많이 소요되는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 개선하기 위한 것으로, 휴대용 단말기의 안테나에 장착되는 내장형 안테나 및 제조방법에 있어서, 종래의 문제점을 해결하고자 전사 방식과 인서트 사출을 통하여 캐리어와 안테나 방사체 패턴이 일체로 형성된 내장형 안테나를 제조함으로써 안테나 조립 공정을 줄이고 제조비용을 절감할 수 있는 내장형 안테나 및 그 제조방법을 제공함에 있다.

또한 안테나 방사체 패턴 형성 공정시에 패턴을 은폐하기 위하여 전사되는 캐리어의 색상을 패턴과 동일하게 형성하여 안테나 방사체 패턴의 식별을 방지할 수 있는 내장형 안테나 및 그 제조방법을 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 내장형 안테나의 제조방법은, 유연한 필름상에 이형층을 형성하는 제 1 단계; 상기 이형층상에 전도성 패턴을 형성하는 제 2 단계; 상기 전도성 패턴상에 바인더층을 형성하는 제 3 단계; 상기 바인더층이 형성된 유연한 필름을 프레스/포밍 처리하는 제 4 단계; 상기 프레스/포밍 처리된 유연한 필름을 금형장치에 인서트하는 제 5 단계; 및 상기 프레스/포밍 처리된 유연한 필름을 금형장치에 삽입하여 유연한 필름의 전도성패턴이 캐리어에 전사되어 사출되는 제 6 단계; 를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 바람직한 다른 일 실시예에 따르면 상기한 본 발명의 일 실시예에 따른 내장형 안테나의 제조방법에 의하여 이루어진 내장형 안테나를 특징으로 한다.

이하 본 발명에 따른 내장형 안테나 및 그 제조방법에 대하여 첨부도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 2a 내지 도 2f는 본 발명에 따른 내장형 안테나를 형성하는 과정을 순차적으로 도식화 하여 나타낸 각 과정에서 따른 일부 단면 사시도들이고, 도 3은 도 2d 상태의 유연한 필름패턴 형성단계를 도식적으로 나타낸 유연한 필름의 일부단면 사시도이고, 도 4는 도 2f 상태의 유연한 필름패턴을 3차원 형상으로 형성한 포밍 형성단계를 도식적으로 나타낸 유연한 필름의 일부단면 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 내장형 안테나의 유연한 필름패턴 및 내장형 안테나 형성과정을 순차적으로 나타낸 공정순서도이다. 도 6은 본 발명에 따른 내장형 안테나 형성과정 중 금형장치의 캐비티 내에 바인더층이 형성된 유연한 필름을 삽입하는 과정을 나타낸 금형장치의 측면도이고, 도 7은 본 발명에 따른 내장형 안테나 형성과정 중 금형장치의 캐비티 내에 레진을 주입하여 성형하는 과정을 나타낸 금형장치의 측면도이고, 도 8은 본 발명에 따른 내장형 안테나 형성과정 중 금형장치에 의해 완성된 유 연한 필름의 전도성 패턴이 부착된 내장형 안테나에 대한 일체적으로 형성된 완제품을 나타낸 사시도이다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 내장형 안테나는 전사(또는 접착 : transcription)가 가능한 유연한 필름(110)을 이용한다. 여기서, 유연한 필름(110)의 재료로는 폴리카보네이트(PC) 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)를 사용한다.

상기 유연한 필름(110)상에 이형층(112)을 형성한다(도2a, 도2b). 이후, 이형층상(110)에 전도성을 갖는 금속(니켈, 황동, 스텐레스강 등) 또는 전도성 액체 성분(실버 페이스트)를 이용하여 원하는 도전성이 있는 패턴을 인쇄, 도금 또는 증착 등의 방법을 통하여 전도성 패턴(116)을 형성한다(도 2d, 도 3참조). 필요한 경우에 상기 전도성 패턴(116)을 형성하기 전에 전도성 패턴(116)의 형상을 은폐(즉, 전도성 패턴의 노출로 인한 기술 유출을 방지)하기 위하여 유연한 필름(110)의 이형층(110)상에 도막(114)을 형성한다(도 2c). 이후 사출 과정 시에 상기 전도성 패턴(116)이 사출물 표면에 접착되도록 하기 위한 바인더(119)를 상기 전도성 패턴(116)상에 형성한다(도 2e). 상기 전도성 패턴(116)이 형성된 필름(110)은 필요한 경우에 3차원 형상의 성형을 위해 포밍, 또는 프레스 처리 공정(도 2f)을 수행한다(포밍 과정 후의 인쇄된 유연한 필름 도 4 참조). 참조부호 120은 프레스된 형태의 유연한 필름을 나타낸다. 다음 단계로 포밍, 프레스 작업을 한 후 도전성 패턴(116)이 인쇄된 유연한 필름(120)을 사출 금형(200) 내에 삽입하여 캐리어를 성형함과 동시에 상기 유연한 필름(120)상의 인쇄된 도전성 패턴이 캐리어(300)로 전 사되어 부착되므로써 최종적으로 일체화된 내장형 안테나(400)가 완성된다.

이하, 본 발명의 내장형 안테나 제조과정을 도 5 내지 도 8을 참조하여 구체적으로 설명한다.

제 1 단계: 유연한 필름(110)을 준비한다(ST-2).

제 2 단계: 유연한 필름(110) 패턴상에 이형층(112)을 인쇄하여 형성한다(ST-4). 여기서, 이형층(112)은 실리콘 또는 아크릴 계열로서, 사출 공정을 수행할 경우에 방사체 기능을 위한 도전성 성분의 패턴이 유연한 필름(110)으로부터 캐리어(300)와 접촉되는 면으로의 전사가 용이하게 이루어지도록 하기 위한 것이다.

제 3 단계 : 필요한 경우 전도성 패턴(안테나 패턴)을 형성하기 이전에 전도성 패턴의 은폐하기 위하여(즉, 노출로 인한 기술 유출을 방지하기 위하여) 상기 이형층(112)이 형성된 유연한 필름(110)상에 패턴의 형상을 감추기 위한 도막(114)을 형성한다(ST-6).

제 4 단계 : 방사체의 기능을 위한 전도성 재료를 이용한 패턴인 전도성 패턴(116)을 상기 도막(114)상에 형성한다(ST-8).

제 5 단계 : 전도성 패턴(116)이 사출된 후 캐리어 표면에 전사(또는 접착)되도록 하기 위한 바인더(binder)(119)를 상기 전도성 패턴(116)상에 형성하는 바인더층을 형성하는 단계가 수행된다(ST-10).

제 6 단계 : 바인더 층이 형성된 전도성 패턴(116)이 형성된 필름(110)을 필요한 경우에 3차원 형상의 성형을 위해 프레스/포밍 과정을 수행한다(ST-12).

상기 제 6 단계 과정 후, 즉 프레스/포밍 과정(3차원 형상으로 됨)을 마친 전도상 패턴(116)이 형성된 필름(120)을 사출 금형(200) 내에 삽입하여 사출하는 과정을 수행한다(ST-14). 이 과정을 세분하면, 전도성 패턴(116)이 형성된 필름(120)이 상,하측 금형(210,220)으로 이루어진 사출 금형(200)에서 도 7과 같이 금형의 상,하측을 개방하여 하측의 금형(200)의 캐비티(222)내에 삽입 안착된다. 상기 패턴이 형성된 필름(120)은 포밍 과정을 통해 3차원적으로 형성되었으므로 캐비티(222)내에 삽입시, 캐비티(2220의 저면과 측면형상에 접하면서 삽입 안착된다.

이후에는, 상기 캐비티(222)의 대응위치에 돌출부(212)가 형성된 상측 금형(210)이 상기 하측 금형(220)과 면 접촉되면서 캐비티(222)의 일부에 상기 돌출부(212)가 삽입된 상태로 상,하측 금형이 폐쇄된 후(금형 장치(200)의 금형작업 수행 준비완료상태), 상측 금형(210)의 스프루(213)를 통해 높은 온도에서 용융된 플라스틱 레진이 주입되어 캐비티(222)를 채우게 된다. 이후, 소정시간 경과 후에는 레진이 경화되면서 캐비티(222)의 형상과 유사한 캐리어(300)가 성형되며 동시에 필름(120)의 인쇄된 패턴(116)은 캐리어(300)로 전사되어 캐리어(300)에 부착되어 최종적으로 일체화된 내장형 안테나(400)가 완성된다.

한편 상기 캐리어(300)의 표면에 패턴(116)이 전사되는 형태로 기술되었으나 휴대용 단말기의 표면에 전사하는 것도 가능할 것이다.

상기 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 내장형 안테나 및 그 제조방법에 의하면, 캐리어 사출 시에 유연한 필름 패턴을 금형장치의 캐비티 내부에 삽입 후 사 출함으로써 내장형 안테나가 제조되므로 종래기술의 내장형 안테나 제조공정에서 방사체와 캐리어가 별도로 조립되고 열 융착되어야 하는 공정에 비해 제조공정 수가 줄어들어 공정이 단순화되며 제조과정이 쉽게 이루어지는 효과가 있다.

또한 내장형 안테나의 제조 시 유연한 필름 상에 전도성 물질의 인쇄하였으므로 전도성 패턴형성을 위한 추가적인 금형과정이 필요 없기 때문에 금형 제작비용을 절감할 수 있는 효과가 있고, 패턴 인쇄를 통하여 미세한 패턴 등의 다양한 패턴이 형성이 가능한 효과가 있다.

또한 유연한 필름에 패턴 인쇄 전 단계에 패턴의 외부 노출로 인한 기술 유출을 방지하기 위한 도막 처리의 단계를 수행함으로써 패턴 노출에 의한 기술 유출을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (8)

1. 유연한 필름상에 이형층을 형성하는 제 1 단계;

   상기 이형층상에 전도성 패턴을 형성하는 제 2 단계;

   상기 전도성 패턴이 형성된 유연한 필름상에 바인더층을 형성하는 제 3 단계;

   상기 바인더층이 형성된 유연한 필름을 프레스/포밍 처리하는 제 4 단계; 및

   상기 프레스/포밍 처리된 유연한 필름을 금형장치에 삽입하여 유연한 필름상의 전도성 패턴이 캐리어에 전사되어 사출되는 제 5 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 내장형 안테나의 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 5단계는 상기 금형장치에 높은 온도에서 용융된 플라스틱 레진이 주입되어 캐리어가 성형되며, 동시에 유연한 필름상의 전도성 패턴이 캐리어에 전사 및 일체로 부착되어 형성되는 것을 특징으로 하는 내장형 안테나의 제조방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 유연한 필름상에 이형층을 인쇄하는 제 1 단계 이후에, 상기 이형층상에 도막을 형성하는 제 6 단계를 먼저 수행하는 것을 특징으로 하는 내장형 안테나의 제조방법.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 도막은 상기 전도층 패턴과 동일한 색상을 가진 것을 특징으로 하는 내장형 안테나의 제조방법.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 유연성 필름의 소재는 폴리카보네이트 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트인 것을 특징으로 하는 내장형 안테나의 제조방법.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 전도성 패턴은 전도성을 갖는 금속 또는 전도성 액체성분에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 내장형 안테나의 제조방법.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 전도성을 갖는 금속은 니켈, 황동, 스텐레스강 중 어느 하나이고, 상기 전도성 액체성분은 실버페이스트인 것을 특징으로 하는 내장형 안테나의 제조방법.
8. 삭제

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