KR101277473B1

KR101277473B1 - 인테나 제조방법

Info

Publication number: KR101277473B1
Application number: KR1020130030938A
Authority: KR
Inventors: 방국현
Original assignee: 주식회사 다이나트론
Priority date: 2013-03-22
Filing date: 2013-03-22
Publication date: 2013-06-21
Also published as: WO2014148703A1

Abstract

인테나 제조방법에서, 금형의 코어에 베이스 패턴 및 미세 패턴을 포함하는 제1 안테나 패턴을 형성한다. 상기 금형을 이용하여 상기 제1 안테나 패턴에 대응되는 제2 안테나 패턴을 포함하는 사출물을 형성한다. 상기 사출물의 제2 안테나 패턴에 도금으로 금속 패턴을 형성한다. 그리하여, 금형의 코어에 미세 패턴을 형성하는 공정을 통해, 인테나 제조 공정을 단순화할 수 있으며, 상기 베이스 패턴 및 상기 미세 패턴에 대응되는 금속 패턴을 용이하게 형성할 수 있으며, 사출물의 슬림화가 가능하다.

Description

인테나 제조방법{METHOD OF MANUFACTURING AN INTENNA}

본 발명은 인테나 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 단말기의 내부에 형성되는 인테나 제조방법에 관한 것이다.

이동 통신 단말기에 사용되는 안테나는 예전에는 직선 형태의 금속 선재에 의한 휩(whip) 안테나, 금속 선재를 나선형으로 감은 헬리컬(helical) 안테나 또는 신축 가능형(retractable) 안테나 등이었으나, 근래에는 이동 통신 단말기의 소형화, 슬림화 추세에 따른 소비자의 욕구를 만족시킬 수 있도록 이동 통신 단말기의 내부에 내장되는 내장형 안테나, 즉 인테나(intenna)가 널리 적용되고 있다.

일반적으로, 상기 인테나는 단말기의 외형인 사출물 표면에 금속 패턴인 안테나 패턴을 형성하여 제조되며, 상기 금속 패턴의 형성 방법으로 사출물 표면에 도금하는 방법이 많이 사용된다.

그런데, 도금을 통한 안테나 패턴의 형성시, 일반적으로 사출물의 재료로 많이 사용되는 폴리카보네이트(polycarbonate, PC) 수지의 경우 도금이 쉽지 않아, 상대적으로 도금이 용이한 ABS 수지를 이용한 이중 사출 공정 후 상기 ABS 수지 상에 도금 공정을 수행하는 것이 일반적이다.

그러나, 상기 안테나 패턴 부분을 도금이 용이한 ABS 수지로 이중 사출하기 때문에, 소정 두께 이상의 두께가 필요하며 이는 안테나 패턴이 형성된 부분의 두께가 증가하여 전체 단말기의 슬림화에 큰 걸림돌로 문제되고 있다.

이에, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로 본 발명의 목적은 단말기 슬림화가 가능하고 공정을 단순화한 인테나 제조방법에 관한 것이다.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 인테나 제조방법에서, 금형의 코어에 베이스 패턴 및 미세 패턴을 포함하는 제1 안테나 패턴을 형성한다. 상기 금형을 이용하여 상기 제1 안테나 패턴에 대응되는 제2 안테나 패턴을 포함하는 사출물을 형성한다. 상기 사출물의 제2 안테나 패턴에 도금으로 금속 패턴을 형성한다.

일 실시예에서, 상기 사출물은 폴리카보네이트(polycarbonate, PC)를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 미세 패턴은 상기 베이스 패턴 상면에 요철 형상으로 형성될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 미세 패턴은 수 마이크로미터(μm) 이하일 수 있다.

일 실시예에서, 상기 제1 안테나 패턴은, 상기 금형의 코어를 MEMS(micro electro mechanical systems) 제조 공정을 이용하여 형성할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 제1 안테나 패턴은, 상기 금형의 코어를 레이저 가공(laser machining), 방전 가공(electric discharge machining), 전해 가공(electrochemical machining), 에칭(etching) 공정, 및 블래스트(blast) 공정 중 어느 하나를 이용하여 형성할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 금속 패턴을 형성하는 단계는, 상기 사출물의 제2 안테나 패턴에 무전해 도금할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 사출물은 모바일 단말기의 외형일 수 있다.

본 발명의 실시예들에 의하면, 금형의 코어에 베이스 패턴 및 미세 패턴을 포함하는 제1 안테나 패턴을 직접 형성한 후 사출하므로, 사출물에 제2 안테나 패턴을 형성하기 위한 패턴 형성공정을 단순화할 수 있다. 특히, 상기 제1 안테나 패턴 형성을 MEMS 공정, 레이저 가공, 방전 가공, 전해 가공, 에칭 공정, 블래스트 공정 등을 이용하여 수행하므로, 특히 상기 미세 패턴을 포함한 제1 안테나 패턴을 보다 정밀하고 균일하게 형성할 수 있다.

또한, 상기 제1 안테나 패턴에 대응되는 제2 안테나 패턴이 상기 사출물에 직접 형성되며, 상기 제2 안테나 패턴에만 도금을 수행하여 금속 패턴을 형성할 수 있으므로, 도금 공정을 통한 금속 패턴을 상대적으로 용이하게 형성할 수 있다. 특히, 도금이 상대적으로 어려운 폴리카보네이트 수지 재질에 대하여도 제2 안테나 패턴에만 도금을 수행하면 충분하므로, 도금이 용이할 수 있다. 또한, 상기 미세 패턴에 대응되는 미세 요철형상이 상기 제2 안테나 패턴 상에 형성되므로 도금이 보다 효과적으로 수행될 수 있다.

그리하여, 종래에 도금이 상대적으로 용이한 ABS 수지를 이용하여 이중 사출한 후 도금 공정을 수행하는 복잡한 공정을 단순화할 수 있다. 나아가, 이중 사출로 인한 사출물 두께 증가를 미연에 방지하여, 사출물을 보다 얇게 형성할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 인테나 제조방법을 나타낸 흐름도이다.
도 2a 내지 도 2d들은 도 1의 인테나의 제조 공정을 나타낸 공정도들이다.
도 3a는 도 2a의 I-I' 선을 따라 절단한 단면도이고, 도 3b는 도 2c의 II-II'선을 따라 절단한 단면도이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 실시예들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "이루어진다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 1, 도 2a 및 도 3a를 참조하면, 본 실시예에 의한 인테나 제조방법에서는, 우선 금형의 코어(10, 20)에 베이스 패턴(13) 및 미세 패턴(14)을 포함하는 제1 안테나 패턴(16)을 형성한다(단계 S10).

본 실시예에 의한 상기 인테나는 이동 통신용 단말기, 모바일 단말기 등의 외형에 형성되는 내장형 안테나로 상기 이동 통신용 단말기, 모바일 단말기 등의 외형은 상기 금형에 의한 사출물로 형성된다. 따라서, 이하에서는 상기 이동 통신용 단말기, 모바일 단말기 등의 외형을 사출물(30)로 지칭한다.

한편, 도 2a에 도시된 금형의 코어(10, 20)는 상기 사출물(30)의 사출에 사용되는 금형 중 코어부분만 개략적으로 도시한 것으로, 상기 사출물(30)의 사출에 사용되는 금형 전체의 형상이나 구체적인 사출 공정에 대한 도면 또는 설명은 통상적인 사출 금형 공정과 동일하므로 생략한다.

또한, 도 2a에서는 상기 베이스 패턴(13) 및 상기 미세 패턴(14)이 제1 코어(10) 또는 하부코어의 내형(12)의 일부분에 형성된 것을 도시하였으나, 상기 베이스 패턴(13) 및 상기 미세 패턴(14)은 상기 제1 코어(10)와 마주하여 결합되는 제2 코어(20) 또는 상부코어의 내형에 형성될 수 있으며, 나아가 상기 베이스 패턴(13) 및 상기 미세 패턴(14)이 형성되는 위치나 형상도 필요에 따라 변화할 수 있음은 당연하다.

나아가, 도 2a에서는 상기 베이스 패턴(13)이 상기 제1 코어(10) 상에 양각으로 돌출되도록 형성된 것을 도시하였으나, 이와 달리 상기 제1 코어(10) 상에 음각으로 함입되도록 형성될 수도 있다.

한편, 상기 미세패턴(14)은 상기 베이스 패턴(13)의 상면에 형성된다. 이 경우, 도 3a에 도시된 바와 같이, 상기 베이스 패턴(13)이 양각으로 돌출되도록 형성되는 경우, 상기 미세패턴(14)은 음각으로 함입되도록 형성될 수 있다.

이와 달리, 상기 미세패턴(14)은 돌출된 상기 베이스 패턴(13) 상에 양각으로 돌출되도록 형성될 수 있으며, 상기 베이스 패턴(13)이 음각으로 함입되도록 형성되는 경우에도 상기 미세패턴(14)은 돌출 또는 함입되도록 형성될 수 있다.

상기 미세패턴(14)은 상기 베이스 패턴(13)의 표면 상에 상기 베이스 패턴(13) 보다 상대적으로 미세한 크기로 형성된다. 즉, 상기 미세패턴(14)은 상기 베이스 패턴(13)의 상면에 요철 형상으로 형성될 수 있다.

그리하여, 후술하겠으나, 사출물의 표면에 미세한 요철 형상을 형성하며, 도금 공정에서 도금액과의 접촉 면적을 향상시켜 보다 효율적인 도금이 가능하다.

또한, 상기 미세패턴(14)은 상기 베이스 패턴(13)이 형성된 면적에 전체적으로 균일하게 형성되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 베이스 패턴(13) 및 상기 미세 패턴(14)은 동일한 공정을 통해 동시에 형성된다. 즉, 상기 제1 안테나 패턴(16)은 하나의 공정으로 형성되되, 상기 미세 패턴(14)이 상기 베이스 패턴(13) 상면에 형성되도록 제어된다.

특히, 상기 금형에 사용되는 제1 코어(10)는 금형의 내구성을 향상시키기 위해 고가의 금속성 재질을 포함한다. 따라서, 상기 제1 안테나 패턴(16)은 금속성 재질에 패턴 또는 형상을 형성할 수 있는 공정으로 형성된다.

예를 들어, 상기 제1 안테나 패턴(16)은 MEMS(micro electro mechanical system)과 같은 미세 구조물 제조 공정으로 형성될 수 있다. 즉, 상기 제1 코어(10)의 내형(12)에 상기 베이스 패턴(13) 및 상기 베이스 패턴(13)의 상면에 미세 패턴(14)을 동시에 형성할 수 있다.

또한, 상기 제1 안테나 패턴(16)은 레이저 가공(laser machining), 방전 가공(electric discharge machining), 전해 가공(electrochemical machining) 등의 미세 가공 공정으로 형성할 수 있다. 즉, 상기 제1 코어(10)의 내형(12)에 상기 베이스 패턴(13) 및 상기 미세 패턴(14)을 레이저 가공, 방전 가공 또는 전해 가공 등을 통해 하나의 공정으로 동시에 형성할 수 있다. 상기 미세 가공 공정을 통해 특히, 상기 미세패턴(14)의 정밀도 및 균일도가 향상될 수 있게 된다.

이와 달리, 상기 제1 안테나 패턴(16)은 에칭(etching) 공정 또는 블래스트(blast) 공정을 통해서도 높은 정밀도로 형성될 수 있다. 이상과 같이, 상기 베이스 패턴(13) 및 상기 미세패턴(14)이 상기 제1 코어(10)의 내형(12)에 직접 형성되며, 상기 제1 코어(10)는 금속성 재질을 포함하므로, 종래의 금속성 재질에 대한 가공 공정을 적용할 수 있어, 상기 제1 안테나 패턴 (16)을 보다 정밀하고 보다 간편하게 형성할 수 있다.

한편, 후술할 도금 공정에서의 접촉면적을 증가시켜 도금의 효율성을 향상시키기 위해, 상기 미세패턴(14)은 수 마이크로미터(μm) 이하의 크기로 형성되는 것이 바람직하다.

도 1, 도 2b 및 도 2c를 참조하면, 이 후, 상기 베이스 패턴(13) 및 상기 미세패턴(14)을 포함하는 상기 제1 안테나 패턴(16)이 형성된 상기 제1 코어(10)와 이에 대응되는 상기 제2 코어(20)를 밀착시킨 후, 사출 금형 공정을 통해, 상기 주입부(15)로 사출 성형 재료를 주입하여 사출물(30)을 형성한다(단계 S20).

이 경우, 사출 성형 재료로 폴리카보네이트(polycarbonate, PC)가 사용될 수 있다.

상기 사출 금형으로 형성된 사출물(30)은 상기 제1 코어(10)의 내형(12)에 대응되는 내면(31), 및 상기 제1 안테나 패턴(16)에 대응되는 제2 안테나 패턴(32)을 포함한다.

도 3b를 참조하면, 본 실시예에서 상기 베이스 패턴(13)은 상기 제1 코어(10) 상에 양각으로 돌출되고, 상기 미세패턴(14)은 상기 베이스 패턴(13) 상에 음각으로 함입되도록 형성되므로, 상기 제2 안테나 패턴(32)은 이에 대응하여 양각으로 돌출된 요철을 포함하는 음각으로 함입되도록 형성된다.

이와 달리, 상기 베이스 패턴(13) 및 상기 미세패턴(14)의 돌출 또는 함입 형상에 따라 이에 대응되는 형상으로 형성될 수 있다. 즉, 상기 제2 안테나 패턴(32)은 상기 금형의 코어의 형상에 반대되는 형상으로 사출되어 형성되므로, 상기 제1 안테나 패턴(16)의 형상과 반대되는 형상을 갖도록 사출된다.

한편, 이미 설명한 바와 같이 상기 제2 안테나 패턴(32)이 내면(31)에 형성된 상기 사출물(30)은 이동 통신 단말기, 모바일 단말기 등의 외형을 형성한다.

도 1 및 도 2d를 참조하면, 이 후, 상기 사출물(30)의 제2 안테나 패턴(32)에 금속 패턴(42)을 형성한다(단계 S30). 상기 제2 안테나 패턴(32)이 도 2c에 도시된 바와 같이 전체적으로 음극으로 함입된 형상을 갖는 경우, 상기 금속 패턴(42)은 상기 제2 안테나 패턴(32)의 함입 부분을 채우면서 형성된다. 이와 달리, 도시하지는 않았으나, 상기 제2 안테나 패턴(32)이 전체적으로 양극으로 돌출된 형상을 갖는 경우, 상기 금속 패턴(42)은 상기 제2 안테나 패턴(32)이 형성된 부분 상에 추가로 형성될 수 있다.

한편, 도면에 도시하지는 않았으나, 추가적인 제거 공정을 통해, 상기 사출물(30)의 제2 안테나 패턴(32) 외의 부분에 형성된 금속 패턴(42)을 제거할 수 있다. 상기 제거 공정은 상기 금속 패턴(42)을 제거할 수 있는 에칭 등의 공정일 수 있다.

상기 금속 패턴(42)은 예를 들어, 도금 공정을 통해 형성될 수 있다. 도 2e에 도시된 바와 같이, 상기 사출물(30)을 내부에 금속염의 수용액이 채워진 도금 챔버(40)의 내부에 거치부(41)에 거치한 상태로 위치시키면서, 무전해도금하여 상기 금속 패턴(42)이 형성될 수 있다.

이 경우, 상기 사출물(30)의 제2 안테나 패턴(32)은 전술한 미세 패턴(14)이 반영된 요철 형상을 표면에 포함하고 있으므로, 도금 공정에서 상기 수용액 속의 금속이온과의 접촉 면적을 증가시키고, 이에 따라 상기 제2 안테나 패턴(32)에 보다 효율적으로 도금이 수행될 수 있다.

물론, 상기 제2 안테나 패턴(32) 외의 부분에 형성된 도금층은, 후속공정인 에칭 등의 제거 공정을 통해 제거될 수 있다. 그리하여, 상기 사출물(30)의 제2 안테나 패턴(32)에 대응되는 부분에만 상기 금속 패턴(42)이 형성된다.

이렇게 형성된 상기 금속 패턴(42)은 다양하고 정밀한 미세 패턴을 가지며 우수한 도전성을 가지므로, 인테나로서 기능하게 된다.

상기와 같은 본 발명의 실시예들에 의하면, 금형의 코어에 베이스 패턴 및 미세 패턴을 포함하는 제1 안테나 패턴을 직접 형성한 후 사출하므로, 사출물에 제2 안테나 패턴을 형성하기 위한 패턴 형성공정을 단순화할 수 있다. 특히, 상기 제1 안테나 패턴 형성을 MEMS 공정, 레이저 가공, 방전 가공, 전해 가공, 에칭 공정, 블래스트 공정 등을 이용하여 수행하므로, 특히 상기 미세 패턴을 포함한 제1 안테나 패턴을 보다 정밀하고 균일하게 형성할 수 있다.

또한, 상기 제1 안테나 패턴에 대응되는 제2 안테나 패턴이 상기 사출물에 직접 형성되며, 상기 제2 안테나 패턴에만 도금을 수행하여 금속 패턴을 형성할 수 있으므로, 도금 공정을 통한 금속 패턴을 상대적으로 용이하게 형성할 수 있다. 특히, 도금이 상대적으로 어려운 폴리카보네이트 수지 재질에 대하여도 제2 안테나 패턴에만 도금을 수행하면 충분하므로, 도금이 보다 용이해 진다. 또한, 상기 미세 패턴에 대응되는 미세 요철형상이 상기 제2 안테나 패턴 상에 형성되므로 도금이 보다 효과적으로 수행될 수 있다.

그리하여, 종래의 도금이 상대적으로 용이한 ABS 수지를 이용하여 이중 사출한 후 도금 공정을 수행하는 복잡한 공정을 단순화할 수 있다. 나아가, 이중 사출로 인한 사출물 두께 증가를 미연에 방지하여, 사출물을 보다 얇게 형성할 수 있다.

본 발명에 따른 인테나 제조방법은 스마트 폰 등의 모바일 장치의 내장형 안테나에 사용될 수 있는 산업상 이용 가능성을 갖는다.

10 : 제1 코어 11 : 외형
12 : 내형 13 : 베이스 패턴
14 : 미세패턴 16 : 제1 안테나 패턴
15 : 주입부 20 : 제2 코어
30 : 사출물 31 : 내면
32 : 제2 안테나 패턴 40 : 도금 챔버
42 : 금속 패턴

Claims

금형의 코어에 베이스 패턴 및 미세 패턴을 포함하는 제1 안테나 패턴을 형성하는 단계;
상기 금형을 이용하여 상기 제1 안테나 패턴에 대응되는 제2 안테나 패턴을 포함하는 사출물을 형성하는 단계; 및
상기 사출물의 제2 안테나 패턴에 도금으로 금속 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 인테나 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 사출물은 폴리카보네이트(polycarbonate, PC)를 포함하는 것을 특징으로 하는 인테나 제조방법.
제2항에 있어서, 상기 미세 패턴은 상기 베이스 패턴 상면에 요철 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 인테나 제조방법.
제3항에 있어서, 상기 미세 패턴은 수 마이크로미터(μm) 이하인 것을 특징으로 하는 인테나 제조방법.
제4항에 있어서, 상기 제1 안테나 패턴은,
상기 금형의 코어를 MEMS(micro electro mechanical systems) 제조 공정을 이용하여 형성하는 것을 특징으로 하는 인테나 제조방법.
제4항에 있어서, 상기 제1 안테나 패턴은,
상기 금형의 코어를 레이저 가공(laser machining), 방전 가공(electric discharge machining), 전해 가공(electrochemical machining), 에칭(etching) 공정, 및 블래스트(blast) 공정 중 어느 하나를 이용하여 형성하는 것을 특징으로 하는 인테나 제조방법.
제2항에 있어서, 상기 도금으로 금속 패턴을 형성하는 단계는,
상기 사출물의 제2 안테나 패턴에 무전해 도금하는 것을 특징으로 하는 인테나 제조방법.
제2항에 있어서, 상기 사출물은 모바일 단말기의 외형인 것을 특징으로 하는 인테나 제조방법.