KR101137988B1 - 무선 안테나의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

무선 안테나의 제조 방법이 제공된다. 무선 안테나 제조 방법은 사출 공정을 통해 베이스를 케이스 외측 표면에 형성하는 단계, 및 베이스의 외측 표면에 안테나 패턴을 형성하는 단계를 포함한다.

Description

무선 안테나의 제조 방법{Method for fabricating the wireless antenna}

본 발명은 무선 안테나의 제조 방법에 관한 것이다.

무선 통신 기술이 발달함에 따라, 다양한 형태의 무선 안테나가 무선 통신 기기에 실장 되고 있다. 이러한 무선 안테나는 크게 무선 통신 기기의 외부에 배치되는 외장형 안테나와, 무선 통신 기기의 내부에 배치되는 내장형 안테나, 그리고, 무선 통신 기기의 케이스 내부에 배치되는 인-몰드(in-mold)형 안테나로 구분될 수 있다.

최근에는 무선 통신 기기의 케이스와 안테나를 일체화하여 부피를 소형화한 일체형 안테나가 연구되고 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 손쉽게 안테나 패턴 형성이 가능하고, 대역폭 특성이 우수한 무선 안테나의 제조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 안테나의 제조 방법은, 사출 공정을 통해 베이스를 케이스 외측 표면에 형성하는 단계, 및 베이스의 외측 표면에 안테나 패턴을 형성하는 단계를 포함한다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선 안테나의 제조 방법은, 이중 사출 또는 인서트 사출 공정을 통해, 베이스를 케이스 외측 표면에 형성하는 단계, 베이스 표면에 레이저를 이용하여 안테나 영역을 형성하는 단계, 안테나 영역에 도금 공정을 수행하여 안테나 패턴을 형성하는 단계, 및 안테나 패턴을 5 내지 100 ㎛의 두께로 도장하는 단계를 포함하되, 베이스는 레이저 반응 레진으로 이루어지고, 케이스를 구성하는 물질 중 유리 섬유의 비율은 30 내지 40%이고, 폴리카보네이트의 비율은 60 내지 70%이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 무선 안테나의 제조 방법은, 이중 사출 또는 인서트 사출 공정을 통해, 베이스를 케이스 외측 표면에 형성하는 단계, 베이스 외측 표면에 전도성 잉크를 인쇄하여 안테나 패턴을 형성하는 단계, 및 안테나 패턴을 5 내지 100 ㎛의 두께로 도장하는 단계를 포함하되, 베이스는 유리 섬유를 미포함하고, 케이스를 구성하는 물질 중 유리 섬유의 비율은 5 내지 50%이고, 폴리카보네이트의 비율은 50 내지 95%이다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명의 실시예들에 따른 무선 안테나 제조 방법에서, 무선 안테나에 포함되는 케이스는 일정 비율로 조절된 유리 섬유를 포함할 수 있다. 따라서, 케이스의 형상이 유지되는 가운데 케이스의 강도를 최대한 높일 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예들에 따른 무선 안테나 제조 방법에서, 무선 안테나에 포함되는 베이스는 레이저 반응 레진으로 이루어질 수 있다. 이러한 레이저 반응 레진은 레이저를 통해 손쉽게 패터닝이 가능하므로 베이스 외측 표면에 안테나 패턴을 손쉽게 형성할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 실시예들에 따른 무선 안테나 제조 방법에서는 외부로 노출되는 안테나 패턴에 도장을 수행한다. 따라서, 안테나 패턴에 대한 외부 영향을 최소화할 수 있어, 무선 안테나의 신뢰성을 확보할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예들에 따른 무선 안테나 제조 방법에서는 베이스의 외측 표면에 안테나 패턴을 형성함으로써, 보다 우수한 대역폭 특성을 갖는 무선 안테나를 제조할 수 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 안테나의 제조 방법을 나타낸 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 안테나의 제조 방법을 통해 제조된 무선 안테나의 사시도이다.
도 3은 도 2의 A방향에서 바라본 평면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선 안테나의 제조 방법을 나타낸 순서도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 무선 안테나의 제조 방법을 나타낸 순서도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 무선 안테나의 제조 방법을 통해 제조된 무선 안테나의 사시도이다.
도 7은 도 6의 B방향에서 바라본 평면도이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 무선 안테나의 대역폭 특성을 도시한 그래프들이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 도면에서 표시된 구성요소의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장된 것일 수 있으며, 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

이하 도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 안테나의 제조 방법을 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 안테나의 제조 방법을 나타낸 순서도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 안테나의 제조 방법을 통해 제조된 무선 안테나의 사시도이다. 도 3은 도 2의 A방향에서 바라본 평면도이다.

도 1을 참조하면, 사출 공정을 통해 베이스를 케이스의 외측 표면에 형성한다(S100).

본 발명의 몇몇 실시예에서, 이러한 사출 공정으로는 이중 사출 공정과 인서트 사출 공정이 이용될 수 있다. 이하에서는 이중 사출 공정과 인서트 사출 공정을 예로 들어 본 실시예에 따른 제조 방법을 설명할 것이나, 이는 하나의 예시에 불과하며 얼마든지 다르게 변형될 수 있다.

도 2 및 도 3을 참조하여, 먼저 이중 사출 공정을 통해 베이스(200)를 케이스(100) 외측 표면에 형성하는 것에 대해 설명한다.

먼저, 제1 사출을 통해 케이스(100)를 형성한다. 이 때, 케이스(100)는 유리 섬유(glass fiber)를 포함하는 수지를 이용하여 제작할 수 있다. 이렇게 케이스(100)가 유리 섬유를 포함하는 것은 케이스(100)의 강도를 향상시키기 위함일 수 있다.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 케이스(100)를 구성하는 물질 중 유리 섬유의 비율은 50%이하일 수 있다. 이렇게 케이스(100)에 포함된 유리 섬유의 비율을 50%이하로 유지함으로써, 케이스(100)의 형상이 유지되는 가운데 케이스(100)의 강도를 최대한 높일 수 있다.

본 발명의 다른 몇몇 실시예에서, 케이스(100)는 유리 섬유 이외에 폴리카보네이트(PC)를 더 포함할 수 있다. 이 때, 케이스(100)를 구성하는 유리 섬유의 비율은 5 내지 50%일 수 있고, 폴리카보네이트의 비율은 50 내지 95%일 수 있다. 이러한 범위 내에서 유리 섬유와 폴리카보네이트의 비율을 적절히 조절함으로써, 마찬가지로 케이스(100)의 형상이 유지되는 가운데 케이스(100)의 강도를 최대한 높일 수 있다.

다음, 베이스(200)가 형성될 영역이 형성된 금형에, 앞서 제1 사출된 케이스(100)를 넣고, 잔여 공간에 레진(resin)을 주입하여 제2 사출함으로써, 베이스(200)를 케이스(100) 외측 표면에 형성한다. 여기서 케이스(100)의 외측 표면은 도 2에 도시된 것과 같이, 외부에서 케이스(100)를 보았을 때, 외부로 노출되는 케이스(100)의 표면을 지칭할 수 있다.

한편, 본 실시예에서, 베이스(200)를 구성하는 레진은 레이저 반응 레진일 수 있다. 이러한 레이저 반응 레진은, 후술하겠으나 레이저를 통해 손쉽게 패터닝이 가능하므로 본 실시예에 따른 안테나 패턴(201, 220)을 손쉽게 형성할 수 있는 장점이 있다.

이렇게 먼저 케이스(100)를 제1 사출하고, 금형의 잔여 공간을 이용하여 케이스(100) 외측 표면에 레이저 반응 레진을 사출하는 제2 사출하는, 이중 사출 공정을 통해, 베이스(200)를 케이스(100) 외측 표면에 형성할 수 있다.

다음, 도 2 및 도 3을 참조하여, 인서트 사출 공정을 통해 베이스(200)를 케이스(100) 외측 표면에 형성하는 것에 대해 설명한다.

먼저, 제1 사출을 통해 베이스(200)를 형성한다. 이 때, 베이스(200)를 구성하는 물질 등은 앞서 설명한 이중 사출의 예와 동일할 수 있다.

다음 케이스(100)가 형성될 영역이 형성된 금형에, 앞서 제1 사출된 베이스(200)를 넣고, 잔여 공간에 소정의 수지를 주입하여 제2 사출함으로써, 베이스(200)를 케이스(100) 외측 표면에 형성한다. 마찬가지로, 이 경우 케이스(100)를 형성하기 위해 사출되는 수지는 앞서 설명한 이중 사출의 예와 동일할 수 있다.

다시 도 1을 참조하면, 베이스 표면에 레이저를 이용하여 안테나 영역을 형성한다(S110).

구체적으로, 케이스(100) 외측 표면에 형성된 베이스(200)의 외측 표면에 레이저를 조사하여 안테나 영역을 형성한다. 여기서, 베이스(200)의 외측 표면은 도 2에 도시된 것과 같이, 외부에서 베이스(200)를 보았을 때, 외부로 노출되는 베이스(200)의 표면을 지칭할 수 있다. 즉, 케이스(100)와 베이스(200)가 맞닿는 면을 베이스(200)의 내측 표면이라 지칭하고, 그 반대 면을 베이스(200)의 외측 표면으로 지칭할 수 있다. 한편, 레이저에 의해 형성되는 안테나 영역은 도 2에 도시된 것 이외에도 얼마든지 다양하게 형성될 수 있다.

다음 다시 도 1을 참조하면, 안테나 영역에 도금 공정을 수행하여 안테나 패턴을 형성한다(S120).

구체적으로, 도 2 및 도 3을 같이 참조하면, 앞선 단계에서 레이저에 의해 형성된 제1 안테나 영역에 무전해 도금을 수행하여 제1 안테나 패턴(210)을 형성할 수 있고, 제2 안테나 영역에 무전해 도금을 수행하여 제2 안테나 패턴(220)을 형성할 수 있다. 이 때, 제1 및 제2 안테나 패턴(210, 220)은 예를 들어, Cu도금, Ni도금 등을 통해 형성될 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.

이렇게 형성된 안테나 패턴(210, 220)은 각각 제1 주파수 대역의 신호를 송수신하기 위한 제1 안테나 패턴(210)과 제2 주파수 대역의 신호를 송수신하기 위한 제2 안테나 패턴(220)으로 구분될 수 있다. 다시 말해, 서로 다른 주파수 대역의 신호를 송수신하기 위한 복수의 안테나 패턴(210, 220)이 베이스(200)에 형성될 수 잇다.

한편, 도 3을 참조하면, 안테나 패턴(210, 220)은 안테나 패턴(210, 220)과 케이스(100)의 내측이 전기적으로 연결되도록, 케이스(100)의 단자 홀(115, 125)을 관통하여 케이스(100)의 내측 표면에 절곡되어 고정되는 단자부(215 225)를 포함할 수 있다. 이렇게 케이스(100)의 내측 표면에 형성된 단자부(215, 225)는 향후 케이스(100) 내측에 실장될 회로 기판(미도시) 등과 안테나 패턴(210, 220)을 전기적으로 연결시켜주는 역할을 할 수 있다.

다시 도 1을 참조하면, 외부로 노출된 안테나 패턴을 도장한다(S130).

구체적으로, 도 2를 참조하면, 외부로 노출된 안테나 패턴(210, 220)을 우레탄 등을 비롯한 플라스틱 재질이나, 고무 재질, 또는 플라스틱 표면 처리에 사용되는 도장 잉크로 도장한다. 이 때, 도장 두께는 예를 들어, 5 내지 100㎛일 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.

이렇게 외부로 노출되는 안테나 패턴(210, 220)에 도장을 수행하면, 안테나 패턴(210, 220)이 외부로부터 충격을 받아 파손되거나 외부 환경에 의해 부식되는 것이 최소화될 수 있다. 따라서, 안테나 패턴(210, 220)에 대한 외부 영향을 최소화할 수 있어, 무선 안테나의 신뢰성을 확보할 수 있다.

이하 도 2 내지 도 4를 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선 안테나의 제조 방법을 설명한다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선 안테나의 제조 방법을 나타낸 순서도이다.

도 4를 참조하면, 사출 공정을 통해 베이스를 케이스 외측 표면에 형성한다(S200). 이러한 사출 공정으로는 마찬가지로 이중 사출 공정과 인서트 사출 공정이 이용될 수 있다. 각각의 사출 공정에 대한 구체적인 내용은 앞서 설명한바 이하에서는 생략하도록 한다.

한편, 본 실시예에서, 베이스(200)를 구성하는 레진은 유리 섬유를 미포함할 수 있다. 다시 말해, 케이스(100)는 앞서 설명한 실시예와 동일하게 일정 비율의 유리 섬유를 포함하나, 본 실시예의 베이스(200)는 유리 섬유를 미포함할 수 있다.

다시 도 4를 참조하면, 베이스 외측 표면에 인쇄 방식을 통해 안테나 패턴을 형성한다(S210).

구체적으로, 도 2를 참조하면, Cu, 또는 Ag 등이 함유된 전도성 잉크를 이용하여, 베이스(200)의 외측 표면에 안테나 패턴(210, 220)을 인쇄 방식을 통해 형성할 수 있다.

다시 도 4를 참조하면, 외부로 노출된 안테나 패턴을 도장한다(S220).

외부로 노출된 안테나 패턴(210, 220)을 도장하는 것은 앞서 설명한바 중복된 설명은 생략하도록 한다.

이하 도 5 내지 도 7을 참조하여, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 무선 안테나의 제조 방법을 설명한다.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 무선 안테나의 제조 방법을 나타낸 순서도이다. 도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 무선 안테나의 제조 방법을 통해 제조된 무선 안테나의 사시도이다. 도 7은 도 6의 B방향에서 바라본 평면도이다. 이하에서는, 앞서 설명한 실시예들과 중복된 사항에 대해서는 그 설명을 생략하도록 하고 그 차이점을 위주로 설명하도록 한다.

도 5를 참조하면, 베이스, 단자부 및 케이스를 사출한다(S300).

도 6 및 도 7을 참조하면, 앞선 실시예와 동일한 사출 방법을 통해 베이스(200)를 케이스(100)의 외측 표면에 형성한다. 이 때, 본 실시예가 앞선 실시예와의 차이점은, 케이스(100)의 단자 홀(115, 125)을 관통하며 베이스(100)로부터 연장된 단자부를 형성하지 않는 다는 점이다. 즉, 베이스(200)가 케이스(100)의 외측 표면에 형성될 시, 케이스(100)의 단자 홀(115, 125)은 베이스(200)에 의해 관통되지 않고 비어있는 상태가 된다.

다음, 케이스(100)의 단자 홀(115, 125)을 관통하는 별도의 단자부(217, 227)를 사출 공정을 통해 형성한다. 본 실시예의 이러한 별도의 단자부(217, 227)는 예를 들어 금속(보다 구체적으로, 금속 막대 등)으로 이루어질 수 있으며, 이러한 단자부(217, 227)는 안테나 패턴(210, 220)과 케이스(100)의 내측(보다 구체적으로, 향후 케이스(100) 내측에 실장될 회로 기판(미도시) 등)이 전기적으로 연결될 수 있도록 한다.

이후, 베이스 외측 표면에 레이저를 이용하여 안테나 영역을 형성하고(S310), 안테나 영역에 도금 공정을 수행하여 안테나 패턴을 형성하고(S320), 외부로 노출된 안테나 패턴을 도장하는 것(S330)은 앞서 설명한 실시예와 동일한바 그 자세한 설명은 생략하도록 한다.

다음, 도 8 및 도 9를 참조하여, 본 발명의 실시예들에 따른 무선 안테나의 특성에 대해 설명한다.

도 8 및 도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 무선 안테나의 대역폭 특성을 도시한 그래프들이다.

먼저 도 8을 참조하면, 도 8은 본 발명의 실시예들과 달리 안테나 패턴(210, 220)이 베이스(200)의 외측 표면에 형성되지 않은 무선 안테나의 대역폭 특성을 도시한 그래프이다.

정재파비(SWR) 4:1을 기준으로 보았을 때, 제1 안테나 패턴(210)의 대역은 655MHz 내지 760Mhz로 약 150MHz의 대역폭을 갖고, 제2 안테나 패턴(220)의 대역은 1794MHz 내지 2170Mhz로 약 396MHz의 대역폭을 가짐을 알 수 있다.

한편, 도 9를 참조하면, 도 9는 본 발명의 실시예들과 같이 안테나 패턴(210, 220)이 베이스(200)의 외측 표면에 형성된 무선 안테나의 대역폭 특성을 도시한 그래프이다.

마찬가지로 정재파비(SWR) 4:1을 기준으로 보았을 때, 제1 안테나 패턴(210)의 대역은 640MHz 내지 800Mhz로 약 160MHz의 대역폭을 갖고, 제2 안테나 패턴(220)의 대역은 1694MHz 내지 2187Mhz로 약 493MHz의 대역폭을 가짐을 알 수 있다.

즉, 본 발명의 실시예들과 같이 안테나 패턴(210, 220)이 베이스(200)의 외측 표면에 형성된 경우에, 대역폭 특성이 더 좋음을 알 수 있다. 따라서, 무선 안테나의 성능이 더 우수해짐을 알 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

100: 케이스 115, 125: 단자 홀
200: 베이스 210, 220: 안테나 패턴
215, 217, 225, 227: 단자부
S100~S130, S200~S220, S300~S330: 무선 안테나의 제조 방법

Claims (15)

1. 사출 공정을 통해 베이스를 케이스 외측 표면에 형성하는 단계; 및
   상기 베이스의 외측 표면에 안테나 패턴을 형성하는 단계를 포함하되,
   상기 케이스는 유리 섬유(glass fiber)와 폴리카보네이트를 포함하고,
   상기 베이스는 레이저 반응 레진(resin)으로 이루어지고,
   상기 안테나 패턴을 형성하는 단계는,
   상기 베이스 외측 표면에 레이저를 이용하여 안테나 영역을 형성하는 단계와,
   상기 안테나 영역에 도금 공정을 수행하여 상기 안테나 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 무선 안테나 제조 방법.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 사출 공정은 상기 베이스와 상기 케이스를 이중 사출하는 공정을 포함하는 무선 안테나의 제조 방법.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 사출 공정은 상기 케이스에 상기 베이스를 인서트 사출하는 공정을 포함하는 무선 안테나의 제조 방법.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 베이스는 상기 유리 섬유를 미포함하는 무선 안테나의 제조 방법.
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 제 4항에 있어서,
   상기 케이스를 구성하는 물질 중 상기 유리 섬유의 비율은 50% 이하인 무선 안테나의 제조 방법.
9. 제 4항에 있어서,
   상기 케이스는 폴리카보네이트를 더 포함하되,
   상기 케이스를 구성하는 물질 중 상기 유리 섬유의 비율은 5 내지 50%이고,
   상기 케이스를 구성하는 물질 중 상기 폴리카보네이트의 비율은 50 내지 95%인 무선 안테나의 제조 방법.
10. 제 1항에 있어서,
    상기 안테나 패턴은, 상기 안테나 패턴과 상기 케이스의 내측이 전기적으로 연결되도록, 상기 케이스의 단자 홀을 관통하여 상기 케이스의 내측 표면에 절곡되어 고정되는 단자부를 포함하는 무선 안테나의 제조 방법.
11. 제 1항에 있어서,
    상기 안테나 패턴과 상기 케이스의 내측이 전기적으로 연결되도록, 상기 케이스의 단자 홀을 관통하는 금속으로 이루어진 단자부를 형성하는 단계를 더 포함하는 무선 안테나의 제조 방법.
12. 제 1항에 있어서,
    상기 안테나 패턴을 도장하는 단계를 더 포함하는 무선 안테나의 제조 방법.
13. 제 12항에 있어서,
    상기 도장 두께는 5 내지 100 ㎛인 무선 안테나의 제조 방법.
14. 이중 사출 또는 인서트 사출 공정을 통해, 베이스를 케이스 외측 표면에 형성하는 단계;
    상기 베이스 외측 표면에 레이저를 이용하여 안테나 영역을 형성하는 단계;
    상기 안테나 영역에 도금 공정을 수행하여 안테나 패턴을 형성하는 단계; 및
    상기 안테나 패턴을 5 내지 100 ㎛의 두께로 도장하는 단계를 포함하되,
    상기 베이스는 레이저 반응 레진으로 이루어지고,
    상기 케이스를 구성하는 물질 중 유리 섬유의 비율은 5 내지 50%이고, 폴리카보네이트의 비율은 50 내지 95%인 무선 안테나의 제조 방법.
15. 삭제

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