KR101050078B1 - 케이스 일체형 필름안테나 제조 방법 - Google Patents

케이스 일체형 필름안테나 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 케이스 일체형 필름안테나 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 제 1 필름의 일면에 안테나 방사체를 형성하고 제 2 필름의 일면에 소정 패턴을 형성한 후, 상기 제 2 필름에 형성된 소정 패턴의 상부면에 상기 제 1 필름에 형성된 상기 안테나 방사체를 전사시키며, 상기 안테나 방사체가 전사된 상기 소정 패턴이 형성된 상기 제 2 필름을 이동통신 단말기 케이스 형태의 금형 내부에 삽입하고, 상기 금형에 몰딩 물질을 주입하여 상기 안테나 방사체가 전사된 상기 소정 패턴이 형성된 상기 제 2 필름과 일체로 결합된 이동통신 단말기 케이스를 형성하는 케이스 일체형 필름안테나 제조 방법에 관한 것이다.
따라서 본 발명은 금속 안테나 방사체가 형성된 필름과 패턴이 형성된 필름을 서로 합지시킴으로써 패턴이 추가된 필름안테나를 형성하고 그 필름안테나를 삽입 사출하여 이동통신 단말기 케이스와 일체화된 필름안테나를 형성함으로써 제조 공정 및 공정 시간을 단축하고 제조 비용을 감소시키며 안테나 성능을 향상시킨다.
케이스일체형 필름안테나, 전주도금, 필름 합지, 방사패턴은폐, 삽입사출

Description

케이스 일체형 필름안테나 제조 방법{Method for manufacturing film type antenna integrated with case}
본 발명은 이동통신 단말기의 안테나에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 케이스 일체형 필름안테나 제조 방법에 관한 것이다.
소비자의 요구에 의하여 이동통신 단말기가 점차 소형화됨에 따라 안테나도 소형화되고 있으며 아울러 안테나의 제조 단가를 절감하기 위하여 안테나 제조 공정을 간소화하는 데 노력중이다.
일반적인 필름안테나 제조 방법에서 안테나 방사체 구현시 필름 상에 도전성 잉크를 사용하게 되는데, 이와 같은 도전성 잉크는 전도도를 갖는 물질 뿐만 아니라 접착성을 갖는 유기물이 함께 섞여서 이루어진 것이기 때문에, 접착성을 갖는 유기물로 인하여 전기 전도도가 저하된다. 뿐만 아니라 도전성 잉크는 점도(금속과 용재의 비율)에 따라 전기 전도도가 달라지기 때문에 전기 전도도에 편차가 발생되는 문제가 있다. 또한 이와 같은 문제는 안테나 성능에 편차를 발생시키는 문제를 유발한다.
또한, 일반적인 필름안테나 제조 방법에서 안테나 방사체 구현시 스퍼터 링(sputtering) 또는 증착(deposition) 공정을 사용하는 방법도 있다.
이와 같이 스퍼터링 또는 증착 공정을 사용하여 필름안테나를 제조하는 방법은 스퍼터링 또는 증착을 할 때 필름의 불필요한 부분에 마스킹 처리를 수행하여 필요한 부분에만 안테나 방사체 패턴을 형성하게 된다. 안테나 방사체 패턴을 형성한 후에는, 마스킹 처리된 부분을 필름으로부터 다시 제거해야 하는 부수적인 공정이 요구되기 때문에 상기의 일반적인 필름안테나 제조 방법은 공정시간 및 비용이 증가하게 된다.
또한 안테나 방사체가 스퍼터링 또는 증착 공정을 통하여 필름 상에 형성되는 경우에 밀착 신뢰성이 낮은 단점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 전주 도금(electro-forming) 공정으로 형성된 금속 안테나 방사체를 필름상에 형성하여 필름안테나를 획득하고 이동통신 단말기의 케이스 사출시 필름안테나를 삽입하여 사출함으로써 이동통신 단말기의 케이스와 일체화된 필름안테나를 공정 시간을 단축하여 제조할 수 있고 제조 비용을 감소시키며 안테나 방사체와 필름 및 케이스 간의 밀착 신뢰성을 높여서 안테나 성능을 향상시키는 케이스 일체형 필름안테나 제조 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 금속 안테나 방사체가 형성된 필름과 소정 패턴이 형성된 필름을 합지시켜서 상기 소정 패턴에 의하여 상기 안테나 방사체가 은폐되는 케이스 일체형 필름안테나 제조 방법을 제공하는 데 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 케이스 일체형 필름안테나 제조 방법은, 필름의 일면에 전주 도금 공정으로 형성된 안테나 방사체를 형성하는 단계와, 상기 안테나 방사체가 형성된 필름을 이동통신 단말기 케이스 형태의 금형 내부에 삽입하는 단계, 및 상기 금형에 몰딩 물질을 주입하여 상기 안테나 방사체가 형성된 필름과 일체로 결합된 이동통신 단말기 케이스를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 케이스 일체형 필름안테나 제조 방법은, 제 1 필름의 일면에 안테나 방사체를 형성하는 단계와, 제 2 필름의 일면에 소정 패턴을 형성하는 단계와, 상기 제 2 필름에 형성된 소정 패턴의 상부면에 상기 제 1 필름에 형성된 상기 안테나 방사체를 전사시키는 단계와, 상기 안테나 방사체가 전사된 상기 소정 패턴이 형성된 상기 제 2 필름을 이동통신 단말기 케이스 형태의 금형 내부에 삽입하는 단계, 및 상기 금형에 몰딩 물질을 주입하여 상기 안테나 방사체가 전사된 상기 소정 패턴이 형성된 상기 제 2 필름과 일체로 결합된 이동통신 단말기 케이스를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 전주 도금을 통하여 형성된 금속 안테나 방사체를 필름상에 형성하여 필름안테나를 획득하고 이동통신 단말기의 케이스 사출시 필름안테나를 삽입하여 사출함으로써 이동통신 단말기의 케이스와 일체화된 필름안테나를 공정 및 공정시간을 단축하여 제조할 수 있고 제조 비용을 감소시키며 안테나 방사체와 필름 및 케이스 간의 밀착 신뢰성을 높여서 안테나 성능을 향상시키는 효과가 있다.
본 발명은 금속 안테나 방사체가 형성된 필름과 소정 패턴이 형성된 필름을 합지시킴으로써 상기 소정 패턴에 의하여 상기 안테나 방사체가 은폐되어 상기 안테나 방사체의 패턴이 노출되지 않도록 하는 효과가 있다.
본 발명은 제1 필름에 안테나 방사체를 형성하는 단계와 제 2 필름에 소정 패턴을 형성하는 단계를 각각 독립적으로 수행함으로써 제조 공정 및 공정 시간을 단축하고 제조 비용을 감소시키는 효과가 있다. 또한 안테나 방사체와 소정 패턴을 각각 다른 필름 상에 형성함으로써 필름 손상을 최대한 방지할 수 있어 자재 손실 을 감소시키는 효과가 있다.
본 발명은 금속 안테나 방사체가 형성된 필름과 소정 패턴이 형성된 필름을 합지시킬 경우에 각 필름의 소정 위치에 기준홀을 지그의 소정 위치에 기준핀을 각각 구비하고 기준핀에 기준홀이 결합되도록 각 필름을 지그 상에 고정하여 합지시킴으로써 소정 패턴이 원하는 위치에 정확하게 배치되는 효과가 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 의한 케이스 일체형 필름안테나 제조 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 케이스 일체형 필름안테나 제조 방법은, 제 1 필름(10)의 일면에 안테나 방사체(12)를 형성하는 단계(S10)와, 제 2 필름(20)의 일면에 소정 패턴(21)을 형성하는 단계(S12)와, 상기 제 2 필름(20)에 형성된 소정 패턴(21)의 상부면에 상기 제 1 필름(10)에 형성된 상기 안테나 방사체(12)를 전사시키는 단계(S13)와, 상기 안테나 방사체(12)가 전사된 상기 소정 패턴(21)이 형성된 상기 제 2 필름(20)을 이동통신 단말기 케이스 형태의 금형 내부에 삽입하는 단계(S14), 및 상기 금형에 몰딩 물질을 주입하여 상기 안테나 방사체(12)가 전사된 상기 소정 패턴(21)이 형성된 상기 제 2 필름(20)과 일체로 결합된 이동통신 단말기 케이스를 형성하는 단계(S15)를 포함하여 이루어진다.
이제, 상기 제 1 필름(10)의 일면에 안테나 방사체(12)를 형성하는 단계(S10)에서, 일예로, 안테나 방사체(12)는 전주 도금 공정을 통하여 형성되며, 이에 대하여 도 2를 참조하여 설명하기로 한다.
먼저, 전주 도금 공정은 금속판의 상부면에 감광막을 도포하며(S101), 상기 도포된 감광막의 상부면을 노광하여 불투광성 필름에 의하여 방사패턴을 각인시킨다(S102). 그런 다음, 상기 노광을 통하여 금속판의 상부면에 정착되지 않은 감광막을 제거하여 상기 방사패턴에 대응되는 홈을 형성한다(S103).
상기 현상된 금속판을 고온 건조처리하여 상기 금속판 상부면에 정착된 감광막을 경화시키고(S104), 상기 금속판의 상부면에 형성된 상기 방사패턴에 대응되는 홈을 제외한 나머지 경화된 감광막 부분에 마스킹테이프를 부착한다(S105).
상기 방사패턴에 대응되는 홈에 전도성 금속을 도금함으로써 상기 금속판 상에 금속 안테나 방사체가 형성된다(S106).
여기서, 금속이 도금되어 안테나 방사체가 형성되는 단계(S106)는 제 1 도금단계(S106a), 산세단계(S106b), 제 2 도금단계(S106c)로 이루어지며, 제 3 도금단계(S106d)를 추가적으로 포함할 수 있다. 제 1 도금단계(S106a)는 금속판 상부면의 방사패턴에 대응되는 홈에 도금될 전도성 금속의 결합력과 밀착력을 향상시키기 위하여 상기 홈에 니켈 스트라이크 도금용액을 도금하여 제 1 금속층을 형성한다. 산세단계(S106b)는 제 1 도금단계(S106a)가 수행된 상기 금속판을 묽은 황산을 사용하여 상기 경화된 감광막을 용해 제거하여 건조한다. 제 2 도금단계(S106c)는 제 1 도금단계(S106a)에 의하여 형성된 제1 금속층의 상부면에 니켈금속을 도금하여 제 2 금속층을 형성한다. 제 1 금속층 및 제 2 금속층 형성시 사용되는 금속의 종류는 다양하게 선택 가능하며, 제 1 및 제 2 금속층의 두께 조절도 가능하다. 게다가, 제 3 도금단계(S106d)는 제 2 금속층의 상부면에 전도성이 우수한 금, 니켈, 크롬 중 어느 하나를 도금한다. 제 3 도금단계(S106d)에 의하여 안테나 방사특성을 더욱 향상시킬 수 있게 된다. 이와 같은 전주 도금 공정에 의하여 형성된 금속 안테나 방사체를 필름 상에 형성함으로써 전기 전도도가 더욱 향상되며 필름과 안테나 방사체 간의 밀착 신뢰도가 더욱 향상되는 것이다.
상기와 같이 제 1 및 제 2 금속층(또는 제 1 내지 제3 금속층)이 형성됨으로써 금속 안테나 방사체(12)가 금속판상에 형성된 후에는, 안테나 방사체(12)의 상부면에 제 1 접착층(11)으로 제 1 필름(10)을 접착한다(S107).
상기 제 1 필름(10)이 접착된 안테나 방사체(12)를 상기 금속판으로부터 박리시키면 필름안테나가 형성되는 것이다(S108). 그런 다음 박리된 상기 제 1 필름이 접착된 안테나 방사체의 하부면에 제 2 접착층(13)을 도포하게 된다. 도 4의 (a)를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 의한 케이스 일체형 필름안테나는, 제 1 필름(10)의 하부면에 제 1 접착층(11)이 형성되고 제 1 접착층(11)의 하부면에 금속 안테나 방사체(12)가 형성되며 금속 안테나 방사체(12)의 하부면에 제 2 접착층(13)이 형성되어 있는 것을 알 수 있다.
다음으로, 제 2 필름(20)의 일면에 소정 패턴(21)을 형성하는 단계(S12)는, 제 2 필름(20)의 일면에 소정 패턴(21)을 인쇄함으로써 이루어지며, 패턴(21)이 형성된 제 2 필름(20)의 구조는 도 3의 (b)에 도시된 바와 같다. 패턴(21)은 헤어 라 인(hair line), 로고(logo), 라벨(label), 방사패턴을 은폐하기 위한 은폐패턴 등 다양한 형태로 이루어진다. 헤어 라인, 로고, 라벨 등은 제조사의 상표 또는 광고를 나타내며, 방사패턴 은폐패턴은 안테나 방사체(12)와 대응되어 형성된 패턴으로서 안테나 방사체(12)를 은폐하여 기술이 노출되는 것을 방지하기 위한 것이다.
이와 같이 제 1 필름(10)에 안테나 방사체(12)를 형성하는 단계(S10)와 제 2 필름(20)에 패턴을 형성하는 단계(S12)는 서로 독립적으로 이루어지며, 병렬적으로 이루어지기 때문에 공정 시간을 단축시킬 수 있다. 또한 안테나 방사체가 형성되는 필름과 패턴이 형성되는 필름이 동일 필름이 아닌 서로 다른 필름을 사용하는 것이기 때문에 필름 손상을 최대한 방지할 수 있어 자재 손실을 감소시킨다.
다음으로, 제 2 필름(20)에 형성된 소정 패턴(21)의 상부면에 안테나 방사체(12)를 전사시키는 단계(S13)에 대하여 설명하기로 한다.
도 3의 (a)에 도시된 바와 같이, 패턴(21)이 형성된 제 2 필름(20)과 안테나 방사체(12)가 형성된 제 1 필름(10)을 합지(laminating)시킨다. 지그(zig) 상에 기준핀(도면에는 도시하지 않음)을 구비하고 제 1 필름(10) 및 제 2 필름(20)의 각각 소정 위치에 기준홀을 구비하여 기준핀에 기준홀이 체결되도록 제 1 및 제 2 필름(10)(20)을 지그 상에 고정하여 제 1 및 제 2 필름(10)(20)을 합지시킨다. 이와 같이 기준핀 및 기준홀의 체결 방법을 이용하여 합지 공정을 수행하게 되면, 원하는 위치에 패턴(21)과 안테나 방사체(12)가 정확하게 배치된다.
패턴(21)과 안테나 방사체(12) 서로 간의 정확한 위치 배치를 위하여 사각형상 지그의 각 모서리에 고정 홈을 형성하여 고정 홈에 각 필름을 고정하여 합지 공 정을 수행할 수도 있다.
도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, 합지 공정에 의하여 제 2 필름(20) 상에 패턴(21), 패턴 상부에 제 2 접착층(13), 제 2 접착층(13) 상부에 안테나 방사체(12), 안테나 방사체(12) 상부에 제 1 접착층(11), 제 1 접착층(11) 상부에 제 1 필름(10)이 적층되어 필름안테나가 형성된다.
그런 다음 제 1 필름(10)을 필름안테나로부터 제거하면 제 1 접착층(11)까지 함께 제거되어 필름안테나는 도 3의 (c)와 같은 형태가 된다. 여기에 안테나 방사체(12)의 상부에 바인더 등과 같은 제 3 접착층(15)을 도포하면 도 3의 (d)에 도시되는 바와 같은 필름안테나가 형성되는 것이다. 제 3 접착층(15)은 삽입 사출시 케이스와 안테나 방사체(12)가 더욱 밀착력있게 결합되도록 한다.
이와 같이 패턴을 구비하는 필름안테나가 형성되면, 도 4에 도시된 바와 같이, 이 필름안테나를 이동통신 단말기 케이스 형태의 금형(31)(32) 내부에 삽입한다(S14).
노즐을 통하여 상기 금형(31)(32) 내부에 몰딩 물질이 주입되면, 주입 압력에 의하여 제 2 필름(20)이 금형(31)의 형태로 변형되고 몰딩 물질은 금형(31)과 금형(32) 사이의 공간에 채워져서 케이스 형태를 이루게 된다. 압축 공정, 냉각 및 경화 공정이 수행되면, 안테나 방사체(12) 및 패턴(21)이 형성된 제 2 필름(20)과 이동통신 단말기의 케이스(30)가 일체화된 필름 안테나가 형성되는 것이다(S15).
이와 같이 본 발명에 의한 케이스 일체형 필름 안테나 제조 방법을 적용하여 형성된 필름 안테나는 필름에 의하여 안테나 방사체가 보호되며 패턴에 의하여 안 테나 방사체 패턴이 은폐되어 기술 누출이 방지된다.
본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 기술적 사상이나 분야에서 벗어나지 않는 범위내에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 개시된 실시예들은 본 발명을 한정하는 것이 아니라 본 발명을 설명하기 위한 것이다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 케이스 일체형 필름안테나 제조 방법을 나타내는 흐름도.
도 2는 필름의 적어도 일면에 전주 도금 공정을 통하여 안테나 방사체를 형성하는 방법을 나타내는 흐름도.
도 3은 안테나 방사체가 형성된 필름과 패턴이 형성된 필름을 합지시키는 경우에 각 단계별 필름 안테나 구조를 나타내는 도면.
도 4는 금형 내부에서 이동통신 단말기 케이스와 일체화된 필름 안테나의 삽입 사출 상태를 나타내는 도면.
**도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명**
10: 제 1 필름 11,13: 제 1, 제 2 접착층
12: 안테나 방사체 15: 제 3 접착층
20: 제 2 필름 21: 패턴
30: 케이스 31,32: 금형

Claims (4)

  1. 제 1 필름의 일면에 안테나 방사체를 형성하는 단계와;
    제 2 필름의 일면에 소정 패턴을 형성하는 단계와;
    상기 제 2 필름에 형성된 소정 패턴의 상부면에 상기 제 1 필름에 형성된 상기 안테나 방사체를 전사시키며 상기 제 1 필름을 제거하는 단계와;
    상기 안테나 방사체가 전사된 상기 소정 패턴이 형성된 상기 제 2 필름을 이동통신 단말기 케이스 형태의 금형 내부에 삽입하는 단계; 및
    상기 금형에 몰딩 물질을 주입하여 상기 안테나 방사체가 전사된 상기 소정 패턴이 형성된 상기 제 2 필름과 일체로 결합된 이동통신 단말기 케이스를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 케이스 일체형 필름안테나 제조 방법.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 제 2 필름의 일면에 소정 패턴을 형성하는 단계는,
    상기 제 2 필름의 일면에 상기 패턴을 인쇄하는 것을 포함하며,
    상기 패턴은 상기 안테나 방사체를 덮는 크기와 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 케이스 일체형 필름안테나 제조 방법.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 안테나 방사체를 전사시키며 상기 제 1 필름을 제거하는 단계는,
    상기 소정 패턴이 형성된 제 2 필름과 상기 안테나 방사체가 형성된 제 1 필름을 합지시키는 단계, 및
    상기 제 1 필름을 제거하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 케이스 일체형 필름안테나 제조 방법.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 제 2 필름과 상기 제 1 필름을 합지시키는 단계는,
    지그의 소정 위치에 고정핀을 구비하고 상기 제 1 및 제 2 필름의 각각의 소정 위치에 고정홀을 구비하여 상기 고정핀에 상기 고정홀이 체결되도록 상기 지그 상에 상기 제 1 및 제 2 필름을 고정하여 합지시키는 것을 특징으로 하는 케이스 일체형 필름안테나 제조 방법.
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