KR101263943B1 - 내장형 안테나 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내장형 안테나 제조방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 휴대용 무선통신단말기 내부에 구비되는 프레임에 안테나패턴을 형성하는 내장형 안테나 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 내장형 안테나 제조방법은 소정형태를 가지는 프레임에 안테나패턴을 형성하는 내장형 안테나 제조방법에 있어서, 소정형태의 프레임을 제조하는 단계; 상기 프레임 표면의 안테나패턴영역에 레이저를 조사하는 단계; 상기 안테나패턴영역에 레이저가 조사된 프레임의 전체표면에 금속박막을 형성하는 단계; 상기 금속박막이 형성된 프레임을 초음파(ultrasonic) 처리하는 단계; 상기 초음파처리된 프레임을 에칭(etching)하는 단계; 및 상기 에칭된 프레임을 무전해도금(electroless plating) 하는 단계;를 포함한다.

Description

내장형 안테나 제조방법{MANUFACTURING METHOD FOR INTENNA}

본 발명은 내장형 안테나 제조방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 휴대용 무선통신단말기 내부에 구비되는 프레임에 안테나패턴을 형성하는 내장형 안테나 제조방법에 관한 것이다.

휴대폰, 스마트폰, PDA, 무전기 등의 휴대용 무선통신단말기는 무선신호의 통신을 위한 안테나가 구비되는데, 이러한 안테나는 외부에 설치되는 외장형 안테나와 내부에 설치되는 내장형 안테나(intenna)가 있다. 최근에는 무선통신단말기가 소형화되고 디자인이 다양해짐에 따라 단말기 내부에 설치되는 내장형 안테나의 채용이 증가하고 있다.

종래 내장형 안테나는 전도성 물질을 이용하여 안테나패턴을 형성하고 이러한 전도성 물질로 형성된 안테나패턴을 소정형태의 프레임에 부착하는 방법으로 제조되어 왔으나, 최근에는 한국등록특허 제10-1137988호에 제시된 바와 같이, 레이저 반응 레진(resin)으로 이루어진 베이스의 외측 표면에 직접 안테나 패턴을 형성하는 방법(종래기술 1)이 널리 사용되고 있다.

그러나, 종래기술 1에 따른 내장형 안테나 제조방법은 레이저 반응 레진으로 이루어진 베이스에 레이저를 조사하여 베이스에 포함된 레진을 활성화시켜 베이스 표면에 직접 안테나영역을 형성하게 되는데, 이때 사용되는 레이저 반응 레진으로 이루어진 베이스의 가격은 매우 고가이어서 제조비용이 많이 소요되는 문제가 있으며, 베이스에 포함된 레진을 활성화시키기 위한 레이저장비 또한 매우 고가이어서 초기 설비비용이 많이 소요되는 문제가 있다.

따라서, 최근에는 종래기술 1에 따른 내장형 안테나 제조방법에서와 같은 특수한 베이스와 레이저 장비를 이용하지 않고, 일반적인 플라스틱 재질로 이루어진 베이스에 일반적인 레이저 장비를 이용하여 직접 안테나패턴을 형성함으로써, 초기 설비비용과 제조비용을 절감할 수 있는 방법에 대한 연구가 활발히 진행중이다.

이러한 방법 중 대표적인 방법으로는 한국등록특허 제10-1106040호에 제시된 바와 같이, 사출성형된 프레임 표면에 전기도금을 이용하여 안테나패턴을 형성하는 방법(종래기술 2)이 있다.

종래기술 2에 따른 내장형 안테나 제조방법은 먼저 사출성형된 프레임 표면에 금속박막을 형성한 후, 안테나패턴에 대응하는 패턴영역부와 비패턴영역부의 패턴경계선을 일반 레이저로 가공하여 금속박막을 제거한 후, 패턴영역부에 전기도금을 실시하여 패턴영역부를 형성하는 방법으로 이루어진다.

그러나, 종래기술 2에 따른 내장형 안테나 제조방법은 다음과 같은 문제점이 있다.

첫째, 패턴영역부에 전기도금을 하기 위해서는 전기도금을 위한 전극을 패턴영역부에 접속시켜야 한다는 점에서, 패턴영역부에는 전극 접속을 위한 별도의 구성이 마련되어야 한다는 문제가 있다. 예를들어, 한국등록특허 제10-1106040호에는 이러한 구성으로 전기도금을 위한 도금리드선 지지부가 별도로 프레임에 마련되기 때문에 프레임에 안테나패턴을 형성한 이후에는 상기 별도의 도금리드선 지지부를 제거하는 공정이 더 필요하게 되는 문제가 있다.

또한, 도 1에는 프레임(1) 상에 형성된 패턴영역부(2)에 전극접속을 위한 별도의 구성에 대한 다른 예로서 다수의 접점홈(3)이 마련된 방법으로 제조된 내장형 안테나가 도시되는데, 도 1에서 보이는 바와 같이, 최종품인 내장형 안테나에도 다수의 접속홈(3)이 그대로 남아있게 되는 문제가 있다.

그렇다고, 패턴영역부에 도금리드선 지지부 또는 접속홈(3)과 같은 전극접속을 위한 별도의 구성을 마련하지 않으면, 프레임의 안쪽에 위치하는 패턴영역부에 전기도금을 위한 전극을 접속시키기가 어렵게 되며, 이는 자동화가 불가능해져 대량생산이 어렵게 되며, 따라서 제조 수율이 낮아지는 문제를 발생시키게 된다.

둘째, 종래기술 2에 따른 방법에 의하면, 전기도금시 프레임을 지지하기 위한 별도의 지그가 필요하고, 그에 따라 최종품인 내장형 안테나에 지그와 접촉되는 프레임 영역의 금속박막이 남는 지그자국이 발생하는 문제가 있다.

종래기술 2에 따른 방법은 프레임의 안쪽에 위치하는 패턴영역부에 전기도금을 위한 전극을 접속시켜야 하기 때문에, 안정한 전극접속을 위하여 프레임을 지지하기 위한 별도의 지그가 필요하며, 또한 종래기술 2에 따른 방법은 패턴영역부에 전기도금을 하는 과정에서 전기도금액에 의한 산화작용에 의하여 비패턴영역부가 제거되도록 하는 방법인데, 이 과정에서 지그와 접촉하는 비패턴영역부가 전기도금액과 접촉되지 않아 그 부분의 금속박막이 남게 되어 지그자국이 발생하게 되는 것이며, 이러한 지그자국은 노이즈를 발생시켜 무선통신단말기의 무선통신 품질을 저하시키는 문제를 발생시킨다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 종래기술 1과 같은 특수한 프레임과 레이저 장비를 이용하지 않아 제조비용 및 초기 설비비용을 절감시킬 수 있으면서도, 종래기술 2에서와 같이 패턴영역부에 전극접속을 위한 별도의 구성을 마련할 필요가 없으며 최종제품에 지그자국이 남지 않는 내장형 안테나 제조방법을 제공한다.

본 발명에 따른 내장형 안테나 제조방법은 소정형태를 가지는 프레임에 안테나패턴을 형성하는 내장형 안테나 제조방법에 있어서, 소정형태의 프레임을 제조하는 단계; 상기 프레임 표면의 안테나패턴영역에 레이저를 조사하는 단계; 상기 안테나패턴영역에 레이저가 조사된 프레임의 전체표면에 금속박막을 형성하는 단계; 상기 금속박막이 형성된 프레임을 초음파(ultrasonic) 처리하는 단계; 상기 초음파처리된 프레임을 에칭(etching)하는 단계; 및 상기 에칭된 프레임을 무전해도금(electroless plating) 하는 단계;를 포함한다.

바람직하게, 상기 초음파처리 단계는 상기 금속박막이 형성된 프레임을 물에 침지시킨 상태에서 이루어질 수 있다.

바람직하게, 상기 금속박막형성 단계는, 상기 안테나패턴영역에 레이저를 조사한 프레임을 식각하는 단계; 상기 식각된 프레임 표면에 파라듐(Pd)을 흡착시키는 단계; 및 상기 파라듐(Pd)이 흡착된 프레임 표면에 무전해동도금층을 형성하는 단계;를 포함하여 이루어질 수 있으며, 이 경우 상기 에칭 단계는, 상기 초음파처리된 프레임을 동 제거를 위한 에칭액에 침지시켜 1차 에칭하는 단계와, 상기 1차 에칭된 프레임을 파라듐 제거를 위한 에칭액에 침지시켜 2차 에칭하는 단계를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하며, 여기서 상기 동 제거를 위한 에칭액은 황산과 과산화수소수 혼합용액, 과황산나트륨 수용액, 과황산나트륨과 황산 혼합용액, 삼중염과 황산 혼합용액, 질산 수용액 중 어느 하나이고, 상기 파라듐 제거를 위한 에칭액은 시안화나트륨 수용액, 시안화칼륨 수용액, 수산화나트륨 수용액, 수산화칼륨 수용액, 나트륨염 수용액, 칼륨염 수용액 중 어느 하나일 수 있다.

바람직하게, 상기 에칭 단계는 상기 초음파처리에 의해 1차적으로 제거된 상기 비패턴영역 상의 금속박막을 완전 박리할 때까지 이루어질 수 있다.

바람직하게, 상기 무전해 도금 단계는, 상기 에칭된 프레임 표면에 무전해동도금층을 형성하는 단계와, 상기 무전해동도금층이 형성된 프레임 표면에 무전해니켈도금층을 형성하는 단계를 포함하여 이루어질 수 있다.

본 발명에 따른 내장형 안테나 제조방법에 의하면, 종래기술 1과 같은 특수한 프레임과 레이저 장비를 이용하지 않고 일반적인 재질로 이루어지는 프레임 표면에 일반적인 레이저 장비를 이용하여 안테나패턴을 형성하기 때문에 제조비용 및 초기 설비비용을 절감시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 내장형 안테나 제조방법에 의하면, 종래기술 2와 같이 프레임상의 패턴영역을 전기도금 방식으로 도금하는 것이 아니라 무전해도금 방식만으로 도금이 행해지므로, 종래기술 2에서와 같이 패턴영역상에 전극접속을 위한 별도의 구성을 마련할 필요가 없으며, 전극접속을 지지하기 위한 별도의 지그가 필요 없어서 지그자국이 남지 않는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 내장형 안테나 제조방법은 안테나패턴영역에만 선택적으로 레이저를 조사하여 안테나패턴영역의 표면 조도(粗度, roughness)를 비패턴영역의 표면 조도보다 거칠게 함으로써, 전해도금 방식을 사용하지 않고 무전해도금 방식만을 사용하여 프레임 상에 안테나패턴을 형성할 수 있는 효과가 있다.

본 발명에 따른 효과들은 이상에서 언급된 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위와 상세한 설명의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 종래기술 2에 따른 방법으로 제조된 내장형 안테나를 나타내는 사진이고,
도 2는 본 발명에 따른 내장형 안테나 제조방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이고,
도 3은 사출성형에 의해 제조된 프레임을 나타내는 사진이고,
도 4는 도 3에 따른 프레임의 안테나패턴영역에 레이저를 조사한 상태의 프레임을 나타내는 사진이고,
도 5는 도 4에 따른 프레임의 전체표면에 금속박막을 형성한 상태의 프레임을 나타내는 사진이고,
도 6은 도 5에 따른 프레임을 초음파처리한 상태의 프레임을 나타내는 사진이고,
도 7은 도 6에 따른 프레임을 1차 에칭한 상태의 프레임을 나타내는 사진이고,
도 8은 도 7에 따른 프레임을 2차 에칭한 상태의 프레임을 나타내는 사진이고,
도 9는 도 8에 따른 프레임을 무전해도금한 상태의 프레임을 나타내는 사진이다.

본 발명은 종래기술 1과 같은 특수한 프레임과 레이저 장비를 이용하지 않아 제조비용 및 초기 설비비용을 절감시킬 수 있으면서도, 종래기술 2에서와 같이 패턴영역부에 전극접속을 위한 별도의 구성을 마련할 필요가 없으며 최종제품에 지그자국이 남지 않는 내장형 안테나 제조방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 내장형 안테나 제조방법은 안테나패턴영역에만 선택적으로 레이저를 조사하여 안테나패턴영역의 표면 조도를 비패턴영역의 표면 조도 보다 거칠게 함으로써, 전해도금 방식을 사용하지 않고 무전해도금 방식만을 사용하여도 프레임 상에 안테나패턴을 형성할 수 있는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 발명에 따른 다양한 실시 형태에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 다만 그 실시 형태는 다양한 형태로 변경가능하다 할 것이다. 따라서 본 발명은 본 명세서에서 개시된 실시 예에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 변경 가능한 모든 형태도 본 발명의 권리범위에 속한다 할 것이다.

한편, 첨부 도면에서, 두께 및 크기는 명세서의 명확성을 위해 과장되어진 것이며, 따라서 본 발명은 첨부도면에 도시된 상대적인 크기나 두께에 의해 제한되지 않는다.

도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 내장형 안테나 제조방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 내장형 안테나 제조방법은 소정형상의 프레임을 제조하는 프레임제조단계(S10), 상기 프레임 상의 안테나패턴영역에 레이저를 조사하는 레이저조사단계(S20), 상기 안테나패턴영역에 레이저가 조사된 프레임의 전체표면에 금속박막을 형성하는 금속박막형성단계(S30), 상기 금속박막이 형성된 프레임을 초음파(ultrasonic) 처리하는 초음파처리단계(S40), 상기 초음파처리된 프레임을 에칭(etching)하는 에칭단계(S50) 및 상기 에칭된 프레임을 무전해도금(electroless plating) 하는 무전해도금단계(S60)를 포함한다.

상기 프레임제조단계(S10)는 표면에 안테나패턴을 형성하기 위한 베이스기재인 프레임을 제조하는 단계로서, 프레임은 사출성형 또는 절삭가공 등 다양한 방법에 의해 제조될 수 있으나, 프레임은 무선통신단말기의 내부에 장착되는 구성으로서 단말기의 일부를 이루므로 그 형태는 다양한 형태로 이루어질 수 있으며, 따라서 프레임은 다양한 형태로 쉽게 대량생산이 가능한 사출성형에 의해 제조됨이 바람직하다. 예를들어, 프레임의 재질로는 PC(Polycarbonate)수지, 폴리에스테르수지, ABS(Acrylonitrile-Butadiene-Styrene)수지 등의 열가소성 수지, PC/ABS 수지 혼합물, 폴리아미드 수지, 변성 폴리페닐렌에테르수지, 액정폴리머, 엔지니어링플라스틱 등이 사용될 수 있다.

상기 레이저조사단계(S20)는 프레임 상의 안테나패턴영역의 표면 조도(粗度, roughness)를 안테나패턴영역을 제외한 비패턴영역의 표면 조도보다 거칠게 형성하기 위한 것으로서, 안테나패턴영역에만 레이저를 조사하는 단계이다. 이와 같이 안테나패턴영역에만 레이저를 조사하게 되면, 안테나패턴영역의 표면 조도는 비패턴영역의 표면 조도보다 거칠게 형성되며, 이는 종래기술 2에서와 같은 전기도금 없이 무전해도금만으로 프레임 상에 안테나패턴을 형성하는 것을 가능하게 한다.

상술한 바와 같이 프레임은 무선통신단말기의 내부에 장착되는 구성으로 다양한 형태로 쉽게 대량생산이 가능한 사출성형에 의해 제조됨이 바람직한데, 이와 같이 플라스틱 등의 부도체 재질로 이루어지는 프레임 표면 중 안테나패턴영역에만 레이저를 조사하여 안테나패턴영역의 표면 조도를 비패턴영역보다 더욱 거칠게 한 상태에서 프레임 전체 표면에 금속박막을 형성하게 되면, 안테나패턴영역에 형성된 금속박막보다 밀착력이 약하게 형성된 비패턴영역의 금속박막만을 초음파(ultrasonic)처리와 에칭 등을 이용하여 제거함으로써, 종래기술 2와 달리 전기도금 방식을 사용하지 않고 무전해도금 방식만을 사용하고도 안테나패턴에만 전도성 금속도금을 형성시킬 수 있게 된다.

따라서, 본 발명에 따른 내장형 안테나 제조방법은 종래기술 2에서와 같이 전기도금 방식을 사용하지 않으므로 패턴영역부에 전극접속을 위한 별도의 구성을 마련할 필요가 없으며, 또한 전극접속을 지지할 별도의 지그가 필요하지 않아 최종제품에 지그자국이 남지 않는 효과가 있다.

상기 금속박막형성단계(S30)는 프레임 상에 안테나패턴을 형성하기 위하여 안테나패턴영역에만 레이저 조사된 프레임 전체표면에 도전성 금속박막을 형성하는 단계이다. 금속박막형성은 물리 증착 방식으로도 형성가능하지만 무전해도금 방식으로 형성하는 것이 바람직하며, 또한 이러한 도전성 금속은 동 또는 니켈 등이 사용될 수 있으나, 추후 비패턴영역에 형성된 금속박막의 박리가 용이하도록 무전해동도금으로 이루어지는 것이 바람직하다.

이와 같이, 상기 안테나패턴영역에만 레이저 조사된 프레임 전체표면에 금속박막을 무전해동도금으로 형성하게 되면, 상기 레이저 조사에 의해 표면 조도가 거칠게 형성된 안테나패턴영역에서의 무전해동도금층은 강한 도금 밀착력으로 프레임 표면에 형성될 수 있는 반면, 상기 레이저 조사가 이루어지지 않은 비패턴영역에서의 무전해동도금층은 약한 도금 밀착력으로 프레임 표면에 형성되게 된다. 즉, 레이저 조사된 안테나패턴영역과 조사되지 않은 비패턴영역의 조도차로 인하여 안테나패턴영역에는 도금 밀착력이 우수한 상태로 금속박막이 형성되는 반면 비패턴영역에는 도금 밀착력이 약한 상태로 금속박막이 형성되게 된다.

바람직하게, 상기 금속박막형성단계(S30)는 안테나패턴영역에 레이저를 조사한 프레임을 식각하는 프레임식각단계(S31)와, 상기 식각된 프레임 표면에 파라듐(Pd)을 흡착시키는 파라듐흡착단계(S35)와, 상기 파라듐(Pd)이 흡착된 프레임 상에 무전해동도금층을 형성하는 무전해동도금층형성단계(S36)를 포함하여 이루어질 수 있다. 상기 파라듐흡착단계(S35)는 프레임 표면에 무전해동도금층의 형성을 용이하게 하기 위한 것으로서, 상기 식각된 프레임을 파라듐수용액에 침지시켜 상기 식각된 프레임 표면에 파라듐을 흡착시키는 것이다. 이와 같이, 프레임 전체 표면에 금속박막을 형성함에 있어서, 프레임을 식각한 후 그 표면에 파라듐을 흡착시키게 되면 프레임 표면에 파라듐 흡착이 용이하게 이루어질 수 있으며, 또한 프레임 표면에 먼저 파라듐을 흡착시킨 후 무전해동도금층을 형성하게 되면, 안테나패턴영역에서의 무전해동도금층은 강한 도금 밀착력으로 프레임 표면에 형성될 수 있게 된다.

더 바람직하게, 상기 프레임식각단계(S31)는 프레임 표면에 파라듐 흡착을 더욱 용이하게 하기 위하여, 안테나패턴영역에 레이저를 조사한 프레임을 수용액, 예를들어 수산화나트륨(NaOH) 수용액에 침지시켜 프레임을 부풀리는 프레임부풀림단계(S32)와, 상기 부풀려진 프레임을 에칭액, 예를 들어 무수크롬산과 황산의 혼합액에 침지시켜 프레임을 식각하는 프레임식각단계(S33)와, 상기 식각된 프레임을 염산수용액에 침지시켜 크롬을 제거하여 중화하는 프레임중화단계(S34)를 포함하여 이루어질 수 있다.

상기 초음파처리단계(S40)는 프레임 전체표면에 형성된 금속박막 중 비패턴영역에 형성된 금속박막을 1차적으로 제거하기 위한 것으로서, 초음파처리는 프레임을 물에 침지시킨 상태에서 이루어질 수 있다. 이와 같이 프레임을 물에 침지시킨 상태에서 초음파처리하게 되면 초음파의 진동이 프레임 표면에 형성된 금속박막으로 전달될 수 있으며, 그러면 안테나패턴영역에 형성된 금속박막보다 약한 도금 밀착력으로 형성된 비패턴영역의 금속박막은 초음파 진동에 의해 그 밀착력이 더욱 약해질 수 있을 뿐만 아니라, 부분적으로는 프레임 표면에서 떨어져 제거될 수 있게 된다.

상기 에칭단계(S50)는 초음파처리에 의해 1차적으로 제거된 비패턴영역의 금속박막을 2차적으로 제거하기 위한 것으로서, 초음파처리된 프레임을 금속박막을 제거하기 위한 에칭액에 침지시켜 비패턴영역의 금속박막을 2차적으로 완전 제거하는 단계이다. 상기 에칭단계(S50)는 초음파처리에 의해 1차적으로 제거된 비패턴영역 상의 금속박막을 완전 박리할 때까지 이루어질 수 있으며, 이와 같이 상기 에칭단계(S50)에 의해 비패턴영역에 남은 금속박막을 완전 제거하게 되더라도, 안테나패턴영역에 형성된 금속박막은 강한 도금 밀착력에 의해 남게 된다. 그리고 이러한 에칭단계(S50)는 제거하고자 하는 비패턴영역의 금속박막의 두께, 에칭액의 종류와 농도, 에칭시간 등을 고려하여 이루어짐으로써 가능해질 수 있다.

본 발명에 따른 제조방법에 있어서, 이와 같이 비패턴영역의 금속박막을 제거하기 위하여 먼저, 초음파처리로 1차적으로 금속박막을 제거한 후 2차적으로 에칭으로 제거하는 이유는, 초음파처리로 먼저 1차적으로 제거하면, 그만큼 비패턴영역의 금속박막을 완전제거하기 위하여 에칭액에 침지시켜야 하는 시간이 감소하게 되며, 이는 비패턴영역의 금속박막 제거시 안테나패턴영역에 형성된 금속박막에 미치는 영향을 최소화시킬 수 있기 때문이다.

바람직하게, 상기 에칭단계(S50)는 비패턴영역에 남은 동을 제거하기 위하여 초음파처리된 프레임을 동 제거에 적합한 에칭액에 침지시켜 1차적으로 에칭하는 1차에칭단계(S52)와, 상기 동이 제거된 비패턴영역에 남은 파라듐을 제거하기 위하여 상기 프레임을 파라듐(Pd) 제거에 적합한 에칭액에 침지시켜 2차적으로 에칭하는 2차에칭단계(S54)를 포함하여 이루어질 수 있다. 여기서, 상기 동 제거에 적합한 에칭액으로는 황산과 과산화수소수 혼합용액, 과황산나트륨 수용액, 과황산나트륨과 황산 혼합용액, 삼중염(KHSO₅,KHSO₄,K2SO₄)과 황산 혼합용액, 질산 수용액 중 어느 하나가 사용될 수 있으며, 또한 상기 파라듐 제거에 적합한 에칭액으로는 시안화나트륨(NaCN) 수용액, 시안화칼륨(KCN) 수용액, 수산화나트륨(NaOH) 수용액, 수산화칼륨(KOH) 수용액, 나트륨염(ex.니트로벤젠술폰산나트륨 등) 수용액, 칼륨염 수용액 중 어느 하나가 사용될 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 제조방법은 프레임 전체표면에 금속박막 형성시 무전해동도금층 형성을 용이하게 하기 위하여 프레임 표면에 파라듐을 먼저 흡착시키는 것이 바람직한데, 이 경우 제거하여야 하는 비패턴영역에 남은 금속박막은 동뿐만 아니라 파라듐도 제거하여야 하며, 이때 초음파처리된 프레임을 어느 하나의 에칭액에 침지시켜 동과 파라듐을 동시에 제거할 수도 있지만, 상술한 바와 같이 안테나패턴영역에 형성된 금속박막에 미치는 영향을 최소화하기 위해서는 에칭액에 침지시켜야 하는 에칭시간을 최소화시키는 것이 바람직하며, 이는 상술한 바와 같이 상기 에칭단계(S50)가 동 제거에 최적화된 동 제거용 에칭액에 침지시켜 1차적으로 동을 제거하는 1차에칭단계(S52)와, 이후 파라듐 제거에 최적화된 파라듐 제거용 에칭액에 침지시켜 2차적으로 파라듐을 제거하는 2차에칭단계(S54)로 따로 각각 이루어지도록 함으로써 가능해질 수 있다. 이와 같이, 상기 에칭단계(S50)가 1차에칭단계(S52)와 2차에칭단계(S54)로 별도로 이루어지도록 하면 프레임이 에칭액에 침지되는 시간은 어느 하나의 에칭액에 침지시켜 동과 파라듐을 동시에 제거하는 것보다도 현저히 줄일 수 있으며, 따라서 안테나패턴영역에 형성된 금속박막에 미치는 영향을 최소화시킬 수 있게 된다.

상기 무전해도금(S60)은 안테나패턴영역의 전도성을 향상시켜 안테나로서의 기능이 원활하게 이루어지도록 하기 위한 것으로서, 에칭단계(S50) 이후에는 프레임 표면에는 안테나패턴영역에만 금속박막이 존재하게 되며, 따라서 이러한 상태에서 무전해도금을 하면 안테나패턴영역에만 금속패턴의 두께가 두꺼워져 전도성이 향상될 수 있게 된다. 또한 이와 같이 무전해도금이 더 이루어지게 되면 안테나패턴영역에 형성된 금속도금의 광택이 우수해질 수 있을 뿐만 아니라 내구성도 향상될 수 있는 효과가 더 발생하게 된다.

바람직하게, 상기 무전해도금단계(S60)는 에칭된 프레임 표면에 무전해동도금층을 형성하는 무전해동도금층형성단계(S62)와, 상기 무전해동도금층이 형성된 프레임 표면에 무전해니켈도금층을 형성하는 무전해니켈도금층형성단계(S64)를 포함하여 이루어질 수 있다. 그러면, 안테나패턴영역의 전도성을 더욱 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 내식성도 향상시킬 수 있게 된다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 내장형 안테나 제조방법은 안테나패턴영역에만 선택적으로 레이저를 조사하여 표면 조도를 거칠게 함으로써, 전해도금 방식을 사용하지 않고 무전해도금 방식만을 사용하여도 프레임 상에 안테나패턴을 형성할 수 있는 제조방법에 관한 것으로서, 그 실시 형태는 다양한 형태로 변경가능하다 할 것이다. 따라서 본 발명은 본 명세서에서 개시된 실시 예에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 변경 가능한 모든 형태도 본 발명의 권리범위에 속한다 할 것이다.

이하에서는 본 발명의 일실시 예에 따른 내장형 안테나 제조방법에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

< 실시예 >

먼저, 본 발명의 일실시 예에 따른 내장형 안테나 제조방법은 무선통신단말기의 내부에 구비되기에 적합한 형상을 가지는 프레임(10)을 사출성형으로 제조하였다(S10).

도 3은 사출성형에 의해 제조된 프레임(10)을 나타내는 사진이며, 프레임(10)의 재질로는 PC(Polycarbonate)를 사용하였다.

이후, 도 3에 따른 프레임(10)의 안테나패턴영역(20)에 레이저를 조사하여 안테나패턴영역(20)의 표면 조도를 비패턴영역(22)의 표면 조도보다 거칠게 하였다(S20).

도 4는 도 3에 따른 프레임의 안테나패턴영역에 레이저를 조사한 상태의 프레임(11)을 나타내는 사진이다.

이후, 도 4에 따른 프레임(11)의 전체표면에 무전해도금 방식으로 금속박막을 형성하였다(S30). 상세히, 먼저 도 4에 따른 프레임(11)을 수산화나트륨(NaOH) 수용액에 침지시켜 부풀렸고(S32), 이후 부풀려진 프레임(11)을 무수크롬산과 황산 수용액에 침지시켜 식각하였고(S33), 이후 식각된 프레임(11)을 염산 수용액에 침지시켜 크롬을 제거하여 중화시켰고(S34), 이후 중화된 프레임(11)을 파라듐 수용액에 침지시켜 프레임(11) 표면에 파라듐을 흡착시켰고(S35), 이후 파라듐이 흡착된 프레임(11) 표면에 무전해동도금층을 형성하였다(S36).

도 5는 도 4에 따른 프레임의 전체표면에 금속박막을 형성한 상태의 프레임(12)을 나타내는 사진이다. 도 5에서 보이는 바와 같이, 레이저 조사에 의해 표면 조도가 거칠어진 안테나패턴영역(20)에 형성된 금속박막(30)은 강한 도금 밀착력으로 인하여 프레임(12) 표면에 매끄럽게 형성된 반면, 레이저 조사가 이루어지지 않은 비패턴영역(22)에 형성된 금속박막(32)은 도금 밀착력이 약해 프레임(12) 표면에 들뜬 상태로 형성됨을 알 수 있다.

이후, 도 5에 따른 프레임(12)을 상온의 물에 침지시킨 후 약 15~60sec 동안 약 1~3MHz 수준으로 초음파 처리 하였다(S40).

도 6은 도 5에 따른 프레임을 초음파처리한 상태의 프레임(13)을 나타내는 사진이다. 도 6에서 보이는 바와 같이, 이와 같은 초음파 처리에 의하여 비패턴영역(22)에 들뜬 상태로 형성된 금속박막(32)이 어느정도 1차적으로 제거됨을 알 수 있다.

이후, 도 6에 따른 프레임(13)을 상온의 황산과 과산화수소수 혼합액에 약 30~60sec 동안 침지시켜 1차 에칭 시켰다(S52).

도 7은 도 6에 따른 프레임을 1차 에칭한 상태의 프레임(14)을 나타내는 사진이다. 도 7에서 보이는 바와 같이, 1차 에칭에 의해 비패턴영역(22)의 금속박막(32)이 거의 제거된 반면, 안테나패턴영역(20)의 금속박막(30)은 거의 영향을 받지 않은 상태로 남게 됨을 알 수 있다.

이후, 도 7에 따른 프레임(14)을 약 50~150g/ℓ 농도의 시안화나트륨(NaCN) 수용액에 약 10~60sec 동안 침지시켜 2차 에칭 시켰다(S54).

도 8은 도 7에 따른 프레임을 2차 에칭한 상태의 프레임(15)을 나타내는 사진이다. 도 8에서 보이는 바와 같이, 2차 에칭된 상태의 프레임(15)의 비패턴영역(22)에는 금속박막(32)이 완전 제거된 반면, 안테나패턴영역(20)에는 금속박막(30)이 거의 영향을 받지 않은 상태로 남게 됨을 알 수 있다.

이후, 도 8에 따른 프레임(15) 표면에 무전해동도금층을 형성하였고(S62), 무전해동도금층이 형성된 프레임 표면에 무전해니켈도금층을 형성하였다(S64).

도 9는 도 8에 따른 프레임을 무전해동도금층과 무전해니켈도금층을 형성한 상태의 프레임(16)을 나타내는 사진이다. 도 9에서 보이는 바와 같이, 비패턴영역(22)에 금속박막(32)이 완전 제거된 상태의 프레임(15) 표면에 무전해도금을 행하게 되면, 안테나패턴영역(20)에만 무전해동도금층과 무전해니켈도금층이 형성됨을 알 수 있다.

10,11,12,13,14,15,16 : 프레임
20 : 안테나패턴영역 22 : 비패턴영역
32 : 안테나패턴영역에 형성된 금속박막
34 : 비패턴영역에 형성된 금속박막

Claims (7)

1. 소정형태를 가지는 프레임에 안테나패턴을 형성하는 내장형 안테나 제조방법에 있어서,
   소정형태의 프레임을 제조하는 단계;
   상기 프레임 표면의 안테나패턴영역에 레이저를 조사하는 단계;
   상기 안테나패턴영역에 레이저가 조사된 프레임의 전체표면에 무전해도금으로 금속박막을 형성하는 단계;
   상기 전체표면에 금속박막이 형성된 프레임을 물에 침지시킨 상태에서 초음파(ultrasonic) 처리하여 레이저가 조사되지 않은 비패턴영역 상의 금속박막을 상기 초음파의 진동에 의하여 1차적으로 제거하는 단계;
   상기 비패턴영역 상의 금속박막이 1차적으로 제거된 프레임을 에칭(etching)하여 상기 비패턴영역 상의 금속박막을 박리하는 단계; 및
   상기 비패턴영역 상의 금속박막이 박리된 프레임을 무전해도금(electroless plating) 하는 단계;를 포함하는 내장형 안테나 제조방법.
2. 삭제
3. 소정형태를 가지는 프레임에 안테나패턴을 형성하는 내장형 안테나 제조방법에 있어서,
   소정형태의 프레임을 제조하는 단계;
   상기 프레임 표면의 안테나패턴영역에 레이저를 조사하는 단계;
   상기 안테나패턴영역에 레이저가 조사된 프레임의 전체표면에 금속박막을 형성하는 단계;
   상기 금속박막이 형성된 프레임을 초음파(ultrasonic) 처리하는 단계;
   상기 초음파처리된 프레임을 에칭(etching)하는 단계; 및
   상기 에칭된 프레임을 무전해도금(electroless plating) 하는 단계;를 포함하고,
   상기 금속박막형성 단계는,
   상기 안테나패턴영역에 레이저를 조사한 프레임을 식각하는 단계;
   상기 식각된 프레임 표면에 파라듐(Pd)을 흡착시키는 단계; 및
   상기 파라듐(Pd)이 흡착된 프레임 표면에 무전해동도금층을 형성하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 내장형 안테나 제조방법.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 에칭 단계는, 상기 초음파처리된 프레임을 동 제거를 위한 에칭액에 침지시켜 1차 에칭하는 단계와, 상기 1차 에칭된 프레임을 파라듐 제거를 위한 에칭액에 침지시켜 2차 에칭하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 내장형 안테나 제조방법.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 동 제거를 위한 에칭액은 황산과 과산화수소수 혼합용액, 과황산나트륨 수용액, 과황산나트륨과 황산 혼합용액, 삼중염과 황산 혼합용액, 질산 수용액 중 어느 하나이고,
   상기 파라듐 제거를 위한 에칭액은 시안화나트륨 수용액, 시안화칼륨 수용액, 수산화나트륨 수용액, 수산화칼륨 수용액, 나트륨염 수용액, 칼륨염 수용액 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 내장형 안테나 제조방법.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 에칭 단계는 상기 초음파처리에 의해 1차적으로 제거된 상기 비패턴영역 상의 금속박막을 완전 박리할 때까지 이루어지는 것을 특징으로 하는 내장형 안테나 제조방법.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 무전해 도금 단계는,
   상기 에칭된 프레임 표면에 무전해동도금층을 형성하는 단계와,
   상기 무전해동도금층이 형성된 프레임 표면에 무전해니켈도금층을 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 내장형 안테나 제조방법.
   

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