KR100966981B1 - 안테나 일체형 케이스 - Google Patents

Abstract

본 발명의 안테나 일체형 케이스는 전면부; 상기 전면부의 표면에 밀착되는 방사부로부터 연장되는 단자부를 갖추어 상기 전면부에 일체로 구비되는 방사체; 상기 단자부와 상단이 접하며 전자 장치의 회로 기판과 전기적으로 접속하여 신호를 송신하는 내부접속편; 및 상기 방사체 및 상기 내부접속편을 함께 덮도록 몰딩 형성되는 몰딩 케이스부;를 포함한다.

본 발명에 의하면, 케이스에 일체로 구비되는 방사체가 탄성력에 의해서 케이스로부터 들뜨는 현상을 예방하고, 방사체와의 전기적인 접속상태를 안정적으로 유지할 수 있다.

케이스, 안테나, 방사체, 단자부, 내부접속편, 외부접속편, 수직리브, 기판

Description

안테나 일체형 케이스{Case With Built-in Antenna}

본 발명은 안테나와 일체로 구비되는 케이스에 관한 것으로, 보다 상세히는 케이스에 일체로 구비되는 방사체가 케이스로부터 들뜨는 현상을 예방하고, 전기적인 접속관계를 안정적으로 유지하여 제품의 신뢰성을 높일 수 있는 안테나 일체형 케이스에 관한 것이다.

일반적으로 안테나는 외부로부터 유입된 전파를 수신하고 내부의 다른 장치로부터 전달된 신호를 외부로 송신하는 장치이다.

최근 무선통신의 급격한 발전에 의하여 핸드폰, PDA등과 같은 무선통신 단말기의 보급이 점차 증가하고 있으며, 이에 따라 단말기의 소형화가 급속히 진행되고 있다. 또한, 노트북 및 기타 휴대용 전자장치에도 무선랜(Wireless LAN) 접속기능이 내장되는 등 대부분의 휴대용 전자기기에 무선통신기능이 탑재되고 있다.

따라서, 이러한 전자기기에 채용되는 안테나도 소형화되고 있으며, 특히 근래에는 기기의 내부에 내장되는 형태의 내장 안테나가 널리 이용되고 있다.

대한민국 특허공개 10-2006-0065323호(공개일 2006.06.14)에는 일정크기의 수용공간을 구비하는 본체케이스의 일측벽의 내부에 일체로 방사체가 삽입되어 단 말기의 부피를 줄이고, 생산성을 향상시킬 수 있는 내장 안테나가 개시되어 있다.

이러한 내장 안테나는 접촉핀의 상단과 접촉하고, 상기 접촉핀은 기판상에 구비되는 접촉핀 수용부재의 내부에 배치되며, 상기 접촉핀 수용부재의 내부에는 접촉핀의 상단과 방사체간의 접촉상태를 유지시키도록 상기 접촉핀을 상부로 탄력지지하는 스프링부재를 구비한다.

이에 따라, 상기 안테나는 접촉핀을 매개로 하여 기판과 전기적으로 연결되는 것이다.

그러나, 이러한 내장 안테나는 기판에 구비되는 접촉핀이 접촉되는 단자부에 탄성력이 집중되기 때문에 상기 본체 케이스에 일체로 구비된 방사체가 본체 케이스의 표면으로부터 들뜨게 되거나 스프링부재의 손상시 기판과 방사체간의 전기적인 연결이 단락될 수 있고, 이로 인하여 제품불량을 초래하는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 제안된 것으로써, 그 목적은 케이스에 일체로 구비되는 방사체가 탄성력에 의해서 케이스로부터 들뜨는 현상을 예방하고, 방사체와의 전기적인 접속상태를 안정적으로 유지할 수 있는 안테나 일체형 케이스를 제공하고자 한다.

상기한 목적을 해결하기 위한 구체적인 수단으로서, 본 발명은 전면부; 상기 전면부의 표면에 밀착되는 방사부로부터 연장되는 단자부를 갖추어 상기 전면부에 일체로 구비되는 방사체; 상기 단자부와 상단이 접하며 전자 장치의 회로 기판과 전기적으로 접속하여 신호를 송신하는 내부접속편; 및 상기 방사체 및 상기 내부접속편을 함께 덮도록 몰딩 형성되는 몰딩 케이스부;를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 안테나 일체형 케이스의 상기 전면부는 상기 방사부와 단자부가 일측 표면에 도전재로 패턴인쇄되는 보호필름을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 안테나 일체형 케이스는 상기 내부접속편의 하단과 탄력적으로 접하도록 절곡된 상부탄성편과, 상기 기판에 구비되는 RF회로와 전기적으로 연결되면서 상기 기판에 위치고정되는 하부고정편을 구비하는 외부접속편을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 안테나 일체형 케이스의 상기 내부접속편은 상기 단자부와 탄력적으로 접촉되는 상부몸체와, 상기 외부접속편과 탄력적으로 접촉하는 하부몸체 및 상기 상,하부몸체사이를 일체로 연결하면서 탄성력을 갖도록 절곡된 벤딩부를 포함함을 특징으로 할 수 있다.

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또한, 본 발명에 따른 안테나 일체형 케이스의 상기 몰딩 케이스부는 상기 내부 접속핀의 하단이 노출되도록 몰딩되는 수직 리브를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 의하면, 케이스부에 방사체가 일체로 구비되고, 케이스부의 내부면으로부터 연장되는 수직리브에 방사체의 단자부와 접속되는 내부접속편을 구비하여 방사체, 내부접속편 및 외부접속편이 접촉에 의해서 일련의 회로를 구성함으로서, 종래에 케이스부에 부착된 방사체가 들뜨는 현상을 예방하고, 방사체와의 전기적인 접속상태를 안정적으로 유지할 수 있기 때문에, 제품불량을 방지하고, 제품신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 얻어진다.

이하, 본 발명에 대하여 첨부된 도면에 따라서 보다 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 안테나 일체형 케이스를 도시한 분해사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 안테나 일체형 케이스를 도시한 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 안테나 일체형 케이스를 하부에서 바라본 사시도이며, 도 4는 본 발명에 따른 안테나 일체형 케이스에 채용되는 방사체와 수직리브를 도시한 상세도이다.

본 발명의 실시예에 따른 안테나(100)는 도 1 내지 4에 도시한 바와 같이, 케이스부(110)와, 상기 케이스부(110)에 일체로 구비되는 방사체(120), 수직리 브(130) 및 기판(150)에 구비되는 외부접속편(140)을 포함하여 구성된다.

상기 케이스부(110)는 유전체로 이루어진 수지물을 소재로 하여 성형되는 성형구조물이며, 방사체(120)가 일면에 형성되는 전면부에서 상기 방사체를 덮도록 형성되는 몰딩 케이스부를 포함할 수 있다. 여기서, 전면부는 보호필름(123)과 같이 케이스부(110)의 전면에 노출되는 구성을 의미할 수 있다.

이러한 케이스부(110)는 기판(150)을 내부공간에 배치할 수 있도록 합형되는 몰딩케이스(110a)와 후면케이스(110b)로 구성될 수 있으며, 상기 기판(150)에는 수동소자 및 능동소자와 같은 복수개의 전자부품(미도시) 및 상기 외부접속편(140)과 전기적으로 연결되는 RF회로(미도시)가 사전에 설정된 탑재위치에 각각 탑재된다.

상기 방사체(120)는 방사부(121)와 단자부(122)를 포함하여 구성되는바, 상기 방사부(121)와 단자부(122)는 상기 케이스부(110)를 구성하는 전면케이스(110a) 또는 후면 케이스(110b)중 어느 하나의 표면에 도전재를 소재로 하여 사전에 설정된 일정패턴으로 인쇄되거나 증착될 수 있다.

또한, 상기 방사부(121)와 단자부(122)는 투명성 소재로 이루어지는 보호필름(123)의 일측표면에 도전재를 소재로 하여 사전에 설정된 일정패턴으로 인쇄되거나 증착되며, 상기 보호필름(123)은 상기 케이스부(110)의 표면에 일체로 구비되어 상기 방사부(121)와 단자부(122)를 외부로 노출시킨다.

이때, 상기 보호필름(123)은 상기 케이스부(110)의 외부표면과 대략적으로 동일한 평면상으로 구비되는 것이 바람직하다.

상기 보호필름(123)은 투명한 폴리머 재질로 이루어지는 것이 바람직하며, PET(Polyethylene Terephthalate), PP(Polypropylene), PE(Polyethylene)중 어느 하나로 이루어지는 것이 보다 바람직하다.

상기 방사부(121)와 단자부(122)를 포함하는 방사체(120)는 도전물질로 이루어져 전자기파에 의하여 유도전류를 발생하거나, 전기신호에 의하여 전자기파를 발생하여 신호의 물리적인 입출력을 수행하는 것이다.

여기서, 상기 방사체(120)는 안테나로 사용하고자 하는 주파수를 λ 로 하는 경우, 상기 방사부(121)는 λ/4 의 전기적 길이를 갖도록 형성되는 것이 바람직하며, 상기 방사부(121)에는 소정형태의 슬릿을 형성하는 것이 바람직하다.

이러한 슬릿은 방사체(120)의 전기적 전체길이를 변화시키고 방사체(120)내의 전기적인 커플링을 발생시켜 안테나의 대역폭을 확장하거나 추가적인 공진 주파수를 도입하여 광대역 또는 다중 대역의 안테나를 구현할 수 있도록 한다.

상기 단자부(122)는 방사부(121)로부터 연장되는 적어도 하나의 급전단자 및 적어도 하나의 접지단자를 구성하도록 2개의 단자로 구비되는 것으로 도시하고 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며, 2개이상의 단자로 구비될 수도 있다.

여기서,상기 수직리브(130) 및 외부접속편(140)은 상기 단자부(122)의 형성갯수만큼 구비되어야 한다.

또한, 상기 수직리브(130)는 상기 케이스부(110)의 성형시 그 내부면으로부터 기판(150)측으로 일정길이 연장되는 돌출부재이며, 그 몸체내부에는 상기 단자부(122)와 대응하는 상부단이 상기 단자부(122)에 접하고, 상기 기판(150)과 대응하는 하부단이 하부로 외부노출되어 상기 외부접속편(140)과 접하는 내부접속 편(135)을 일체로 구비한다.

이러한 수직리브(130)는 상기 케이스부(110)와 동일한 소재로 이루어져 상기 케이스부(110)의 성형시 이에 일체화되는 사출물이다.

여기서, 상기 수직리브(130)는 방사체(120)가 구비되는 전면케이스(110a)에 구비되는 일체로 구비되는 것으로 도시하고 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 방사체(130)가 후면케이스(110b)에 구비되는 경우 상기 후면케이스(110b)에 구비될 수도 있다.

그리고, 상기 내부접속편(135)은 상기 단자부(122)와 탄성적으로 선접촉되도록 벤딩된 상부몸체(135a)와, 상기 외부접속편(140)과 탄력적으로 접촉되도록 벤딩된 하부몸체(135b) 및 이들사이를 일체로 연결하면서 탄성력을 갖도록 벤딩된 벤딩부(135c)를 포함하여 구성된다.

이러한 내부접속편(135)은 상기 방사체(120)와 전기적인 접속을 안정적으로 보장하면서 상기 상,하부몸체(135a,135b) 및 벤딩부(135c)의 형상을 보다 용이하게 제작할 수 있도록 가공성이 우수하고, 도전성이 우수한 금속소재로 이루어지는 것이 바람직하다.

그리고, 내부 접속편(135)은 외부접속편(140)과 탄성적으로 접촉시키는 형상이므로 종래에 상기의 형상으로 형성되지 않는 접속핀의 경우에 접속핀에 의해서 케이스의 외관이 일부 돌출되어 미관을 해치는데 반해 본 실시예는 상기의 문제점을 개선할 수 있다는 효과가 있다.

또한, 상기 외부접속편(140)은 상기 케이스부(110)의 몰딩 케이스(110a)에 인접하여 배치되는 기판(150)의 RF회로(미도시)와 전기적으로 연결된 상태에서, 상기 케이스부(110)와 기판(150)간의 결합시 상기 수직리브(130)에 일체로 구비된 내부접속편(135)의 하부단과 접하여 전기적으로 연결되는 전도성 탄성부재로 구비된다.

이러한 외부접속편(140)은 상기 몰딩 케이스(110a)와 기판(150)간의 대응결합시 상기 몰딩 케이스(110a)의 내부면으로부터 일정길이 연장된 수직리브(130)에 일체로 구비되는 내부접속편(135)과 상부 자유단이 접촉함으로서, 상기 방사체(120), 내부접속편(135) 및 외부접속편(140)은 일련외의 회로를 형성하게 된다.

이때, 상기 외부접속편(140)은 상기 내부접속편(135)의 하부단과 탄력적으로 접촉하도록 벤딩가공된 상부탄성편(141)과, 상기 상부탄성편(141)으로부터 연장되고, 상기 기판(150)에 구비되는 RF회로와 전기적으로 연결되면서 상기 기판(150)에 위치고정되는 하부고정편(142)을 포함하여 구성된다.

도 5(a)(b)(c)(d)는 본 발명의 실시예에 따른 안테나 일체형 케이스를 제조하는 공정을 도시한 공정도이다.

방사부(121)와 단자(122)가 투명한 보호필름(123)과 같은 전면부의 표면에 사전에 설정된 패턴에 따라 인쇄되거나 증착된 방사체(120)를 제공한다. 여기서, 전면부는 보호필름(123)에 한정되지 않는다.

하부로 개방된 일정크기의 캐비티(171a)를 갖는 상부금형(171)을 제공하고, 상기 캐비티(171a)와 대응하는 상부면에 일정높이 돌출형성된 돌출부(172a)를 갖는 하부금형(172)을 제공한다.

상기 방사체(120)는 도 5(a)에 도시한 바와 같이, 상부금형(171)의 캐비티(171a) 내부면에 사출성형시 강제 주입되는 성형수지물에 의해서 움직임이 없도록 위치고정되어야 한다.

그리고, 상기 보호필름(123)은 상기 상부금형(171)의 캐비티(171a)내부면에 밀착되고, 상기 보호필름(123)의 표면에 형성된 방사부(121)와 단자부(122)는 상기 캐비티(171a)측으로 외부노출된다.

상기 하부금형(172)의 돌출부(172a)에는 내부접속편(135)을 삽입배치할 수 있도록 일정깊이의 요홈(173)을 함몰형성한다.

여기서, 상기 요홈(173)의 일정깊이는 상기 내부접속편(135)의 형성높이보다 작은 크기로 구비됨에 따라, 상기 하부금형의 요홈(173)으로 상기 내부접속편(135)이 삽입배치되면, 상기 요홈(173)으로 삽입배치된 내부접속편(135)의 상부단 일부는 상기 하부금형(172)으로부터 상부로 돌출된다.

이러한 상태에서, 도 5(b)에 도시한 바와 같이, 상기 상부금형(171)과 하부금형(172)을 상하 합형하게 되면, 상기 상부금형(171)의 캐비티(171a)내로 돌출부(172)가 대응삽입됨과 동시에, 상기 상부금형(1710)의 내부면에 밀착고정된 방사체(120)와 상기 돌출부(172)의 요홈(173)에 삽입배치된 내부접속편(135)의 상부단은 서로 접하게 된다.

즉, 상기 상부금형(171)과 하부금형(172)간의 상하합형시 이들 사이에는 일정크기의 성형캐비티를 형성함과 동시에 상기 방사체(120)의 단자부(122)는 상기 내부접속편(135)의 상단과 접촉하게 된다.

이러한 상태에서, 상기 상,하부금형(171,172)간의 상하간격을 좁히게 되면, 상기 내부접속편(135)은 수축되면서 상기 방사체(120)의 단자부(122)와 내부접속편(135)의 상단간의 접촉상태를 유지하는 탄성력을 발생시키게 된다.

이어서, 도 5(c)에 도시한 바와 같이, 미도시된 주입구를 통하여 유전체 성형 수지물이 상기 성형캐비티내로 주입되면, 상기 유전체 성형 수지물이 성형 캐비티 및 요홈(135)에 채워지면서 상기 방사체(120)가 일체로 부착되고, 상기 방사체(120)의 단자부(122)와 접하는 내부접속편(135)을 몸체내부에 일체로 구비하는 수직리브(130)를 갖는 몰딩 케이스 또는 후면케이스와 같은 케이스부(110)를 성형하게 된다.

이때, 상기 방사체(120)는 상부금형의 내부면에 밀착고정되어 있기 때문에, 상기 상,하부금형(171,172)사이에 형성된 성형 캐비티내로 고압의 유전체 성형 수지물이 주입하더라도 초기 고정위치는 변경되지 않는다.

이어서, 상기 상,하부금형(171,172)사이의 성형 캐비티내로 주입된 유전체 성형수지물이 일정시간 경과하여 경화된 후 상기 상,하부금형(171,172)을 서로 분리하게 되면, 도 5(d)에 도시한 바와 같이, 상기 방사체(120)는 케이스부(110)에 일체로 부착되고, 상기 케이스부(110)의 내부면에는 하부로 일정길이 연장되는 지지리브(130)를 일체로 구비하며, 상기 지지리브(130)에는 상기 방사체(120)의 단자부(122)와 상단이 접하고, 하단이 외부로 노출되는 내부접속편(135)를 일체로 구비하게 된다.

한편, 상부면에 외부접속편(140)이 구비된 기판(130)을 케이스부(110)에 인 접하도록 배치하게 되면, 상기 외부접속편(140)의 상부탄성편(141)이 상기 수직리브(130)의 하단으로 외부노출되는 내부접속편(135)과 탄력적으로 접촉하기 때문에, 상기 내부접속편(135), 외부접속편(140)과 전기적으로 RE회로부는 상기 방사체(120)와 일련의 회로를 형성하게 된다.

또한, 상기 케이스부(110)에 구비되는 방사부(121) 및 단자부(122)는 보호필름(123)을 통하여 외부노출되기 때문에 외부환경에 의해서 상기 방사부(121)가 단락되거나 손상되는 것을 방지하게 된다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 알 수 있음을 밝혀두고자 한다.

도 1은 본 발명에 따른 안테나 일체형 케이스를 도시한 분해사시도이다.

도 2는 본 발명에 따른 안테나 일체형 케이스를 도시한 사시도이다.

도 3은 본 발명에 따른 안테나 일체형 케이스를 하부에서 바라본 사시도이다.

도 4는 본 발명에 따른 안테나 일체형 케이스에 채용되는 방사체와 수직리브를 도시한 상세도이다.

도 5(a)(b)(c)(d)는 본 발명에 따른 안테나 일체형 케이스를 제조하는 공정을 도시한 순서도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

110 : 케이스부 110a,110b : 전,후면 케이스

120 : 방사체 121 : 방사부

122 : 단자부 123 : 보호필름

130 : 내부접속편 140 : 외부접속편

150 : 기판 171,172 : 상,하부 금형

Claims (5)

1. 전면부;

   상기 전면부의 표면에 밀착되는 방사부로부터 연장되는 단자부를 갖추어 상기 전면부에 일체로 구비되는 방사체;

   상기 단자부와 상단이 접하며 전자 장치의 회로 기판과 전기적으로 접속하여 신호를 송신하는 내부접속편; 및

   상기 방사체 및 상기 내부접속편을 함께 덮도록 몰딩 형성되는 몰딩 케이스부;를 포함하며,

   상기 몰딩 케이스부는 상기 내부접속편의 하단이 노출되도록 몰딩되는 수직 리브를 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나 일체형 케이스.
2. 제1항에 있어서, 상기 전면부는 상기 방사부와 상기 단자부가 일측 표면에 도전재로 패턴인쇄되는 보호필름을 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나 일체형 케이스.
3. 제1항에 있어서, 상기 내부접속편의 하단과 탄력적으로 접하도록 절곡된 상부탄성편과, 상기 기판에 구비되는 RF회로와 전기적으로 연결되면서 상기 기판에 위치고정되는 하부고정편을 구비하는 외부접속편을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나 일체형 케이스.
4. 제3항에 있어서, 상기 내부접속편은 상기 단자부와 탄력적으로 접촉되는 상부몸체와, 상기 외부접속편과 탄력적으로 접촉하는 하부몸체 및, 상기 상,하부몸체사이를 일체로 연결하면서 탄성력을 갖도록 절곡된 벤딩부를 포함함을 특징으로 하는 안테나 일체형 케이스.
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