KR101282183B1

KR101282183B1 - 두 단계 전처리 과정을 갖는 엘디에스(lds) 무전해 도금 방법 및 이에 의한 인테나

Info

Publication number: KR101282183B1
Application number: KR1020130014546A
Authority: KR
Inventors: 김광종; 박중형
Original assignee: (주) 우진 더블유.티.피.
Priority date: 2013-02-08
Filing date: 2013-02-08
Publication date: 2013-07-04

Abstract

본 발명은, 두 단계 전처리 과정을 갖는 엘디에스(LDS) 무전해 도금 방법 및 이에 의한 인테나에 관한 것으로, 본 발명에 따른 엘디에스 무전해 도금 방법에 있어서, 플라스틱을 포함하는 소재를 사출 성형하는 (가)단계와 사출 성형된 상기 소재에 레이저로 회로 패턴을 가공하는 (나)단계와 레이저로 가공된 회로 패턴에 무전해 도금을 하는 (다)단계를 포함하며, 상기 (가)단계가 완료된 이후에 사출 성형과정에서 상기 소재에 긁힘 등이 발생된 영역을 전처리하는 제1 전처리 단계와 상기 (나)단계에서 상기 회로 패턴 가공 과정에서 발생한 분진 등을 제거하는 제2 전처리 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에, 사출시 발생 가능한 도금 불량 요인과 레이저 가공에 따른 도금 불량 요인을 동시에 제거할 수 있으며, 불량률을 감소시켜 제품의 수율을 증대시켜 생산성을 향상시킬 수 있고 신뢰성, 내구성을 향상시킬 수 있는 두 단계 전처리 과정을 갖는 엘디에스(LDS) 무전해 도금 방법 및 이에 의한 인테나를 제공할 수 있다.

Description

두 단계 전처리 과정을 갖는 엘디에스(LDS) 무전해 도금 방법 및 이에 의한 인테나 {Laser Direct Structuring Electroless Plating Method with Two-step Pre-treatment Process and Intenna thereof}

본 발명은 두 단계 전처리 과정을 갖는 엘디에스(LDS) 무전해 도금 방법 및 이에 의한 인테나에 관한 것으로, 보다 구체적으로 도금을 보다 효율적으로 할 수 있도록 방법을 개선한 두 단계 전처리 과정을 갖는 엘디에스(LDS) 무전해 도금 방법 및 이에 의한 인테나에 관한 것이다.

일반적으로 송수신기기 혹은 휴대폰의 외부로 돌출된 안테나를 구비한 스마트폰과 같은 모바일기기는 그 디자인의 다양화와 슬림화가 어려워 안테나를 모바일기기 하우징 내부에 인쇄회로기판과 연결시켜 놓아 외부에 돌출부가 없으면서 안테나 특성을 유지하도록 설계된 것을 안테나 중에서도 인테나(Intenna)라고 한다.

이러한 인테나는 모바일기기의 디자인을 다양하게 설계할 수 있을 뿐만 아니라 모바일기기의 두께를 줄여 슬림화할 수 있는 장점을 제공한다.

인테나는 현재 크게 두, 세 가지 방법으로 제조하고 있으며 실행하고 있는 방법은 다음과 같다.

하나의 방법은 모바일기기 설계에 따라 하우징과 인쇄회로기판이 배치되며 인테나 내장 공간이 정해지고 이에 대응한 플라스틱 사출금형을 제작하여 사출성형된 베이스에 인테나 회로 패턴에 대응한 프레스 금형을 제작하여 동박판이나 스테인레스 박판 등으로 타발하고 절곡하여 베이스에 끼워 열융착으로 고정시켜 인테나의 기능을 부가하는 방법으로 현재에도 사용되고 있다.

다른 방법은 이중사출법으로 인테나 내장 공간의 형태에 따라 설계된 베이스에 회로패턴을 설계한 후 베이스 사출금형과 회로패턴 사출금형을 연계하여 제작하여 이중사출기를 사용하여 베이스와 회로패턴의 사출재료를 각기 다른 성분의 플라스틱 재료로 이중사출하면 베이스에 회로패턴을 형성하는 방법이다. 이중사출품의 회로패턴 부위에만 무전해도금을 실시하여 인테나를 제조한다. 그러나, 이중사출법은 금형 제작 기간에 시간과 비용이 많이 소요되며 금형 개발 등에 시간이 많이 걸린다는 단점을 갖는다.

또 다른 방법은 플라스틱 원재료에 도금이 될 수 있도록 활성제인 금속성분 및 충진제를 혼입하여 사용하는 레이저(Laser) 방식이다. 이 방법은 사출성형품에 회로패턴을 레이저로 가공하여 인테나를 제조하므로 엘디에스(LDS, Laser Direct Structuring)법이라고 하며 개발 내지 제조과정에서 시간을 절감할 수 있어 경제성을 향상시킬 수 있는 최신 기술의 하나이다. 즉, 도금의 씨앗(seed)인 금속 성분이 원재료(Resin)에 혼입되어 있어 이중사출법에 따른 공정과 비교하면 에칭공정, 중화공정, 활성공정 등이 생략되어 제조 시간을 절감할 수 있다는 장점을 갖는다.

이러한 엘디에스 도금방법에 대한 일예가 대한민국 등록특허 제10-1167568호에 개시되어 있다.

그러나, 이러한 종래기술에서는 사출 금형에서 발생하고 도금을 저해하는 요인을 제거하지 못하는 문제점이 있다. 또한, 산성 물질로 클리너 공정을 수행하는 경우 도금의 씨앗(seed)이 되는 금속입자를 산화시켜 도금의 효율성을 감소시킬 우려가 있다.

본 발명의 목적은, 사출시 발생 가능한 도금 불량 요인과 레이저 가공에 따른 도금 불량 요인을 동시에 제거할 수 있는 두 단계 전처리 과정을 갖는 엘디에스(LDS) 무전해 도금 방법 및 이에 의한 인테나를 제공하는 것이다.

또한 본 발명의 목적은, 불량률을 감소시켜 제품의 수율을 증대시키고 신뢰성을 향상시킬 수 있는 두 단계 전처리 과정을 갖는 엘디에스(LDS) 무전해 도금 방법 및 이에 의한 인테나를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 도금의 씨앗(seed)이 되는 금속입자의 산화를 예방할 수 있는 두 단계 전처리 과정을 갖는 엘디에스(LDS) 무전해 도금 방법 및 이에 의한 인테나를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 불필요한 부분에 도금이 되지 않는 두 단계 전처리 과정을 갖는 엘디에스(LDS) 무전해 도금 방법 및 이에 의한 인테나를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 도금층의 밀착력이 우수한 두 단계 전처리 과정을 갖는 엘디에스(LDS) 무전해 도금 방법 및 이에 의한 인테나를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은, 엘디에스 무전해 도금 방법에 있어서, 플라스틱을 포함하는 소재를 사출 성형하는 (가)단계와; 사출 성형된 상기 소재에 레이저로 회로 패턴을 가공하는 (나)단계와; 레이저로 가공된 회로 패턴에 무전해 도금을 하는 (다)단계;를 포함하며, 상기 (가)단계가 완료된 이후에 사출 성형과정에서 상기 소재에 긁힘을 포함하는 영역을 전처리하는 제1 전처리 단계와 상기 (나)단계에서 상기 회로 패턴 가공 과정에서 발생한 분진을 포함하는 이물질을 제거하는 제2 전처리 단계;를 포함하며, 상기 제1 전처리 단계는, 상기 소재에서 상기 (다)단계에서 도금을 필요로 하는 부분에 도금이 되지 않도록 함과 동시에, 사출 성형과정에서 발생한 밀핀 자국 긁힘, 배면 격자 형상의 측벽 긁힘을 포함하는 영역에 존재하는 상기 소재 속에 혼재하는 금속입자를 제거 내지 산화하는 것을 특징으로 하는 두 단계 전처리 과정을 갖는 엘디에스(LDS) 무전해 도금 방법에 의하여 이루어진다.

삭제

또한, 상기 제2 전처리 단계에서는 산(acid)을 포함하지 않는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제1 전처리 단계에서 처리용액은 순수 70 ~ 90 wt%, 표면탈지제 0.5 ~ 10 wt%, 계면활성제 0.5 ~5 wt%, 염화수소(HCl) 1 ~ 10wt%, 과산화수소(H2O2) 0.5 ~ 3wt%로 이루어지며, 처리 온도는 20 ~ 70℃ 범위를 유지하고 침지 시간은 3 ~ 15분 범위를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제2 전처리 단계에서 처리용액은 순수 85 ~90wt%, 표면탈지제 0.01 ~ 0.5wt%, 계면활성제 0.5 ~ 5wt%, 알코올 5 ~10wt%로 이루어지며, 처리 온도는 20 ~ 70℃ 범위를 유지하고 침지 시간은 3 ~ 15분 범위를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제2 전처리단계와 상기 (다)단계 사이에는 상기 회로 패턴이 형성될 영역의 금속입자를 활성화시키기 위한 제1 활성화 단계;를 더 포함하고, 상기 제1 활성화 단계에서 사용하는 촉매는 파라듐을 포함하며, 사용되는 용액은 파라듐(Pd) 50 ~100ml/L, 황산(H₂SO₄) 50 ~100ml/L, 순수 800 ~900ml/L 로 이루어지며 온도는 20 ~70℃ 범위를 유지하고, 침지시간은 3 ~15분 범위를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 (다)단계는, 동스트라이크가 진행되어 레이저 가공된 상기 회로 패턴에 동입자가 형성된 형상을 확인하고 검증하는 동스트라이크 단계와; 상기 동스트라이크 단계를 거친 소재에 동도금을 균일하게 형성하는 무전해 동도금 단계;를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제1 활성화 단계와 동일한 처리용액을 사용하여 상기 무전해 동도금 단계를 거친 소재를 활성화시키는 제2 활성화 단계;를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제2 활성화 단계를 거친 상기 회로 패턴 상에 니켈 금속막을 형성하는 무전해 니켈 도금단계와; 상기 무전해 니켈 도금단계 이후에 도금된 영역에 산화 방지를 위하여 후처리를 하는 후 처리단계;를 포함하는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명의 목적은 상기 두 단계 전처리 과정을 갖는 엘디에스 무전해 도금 방법으로 제조된 인테나에 의해서도 달성된다.

본 발명에 따르면, 사출시 발생 가능한 도금 불량 요인과 레이저 가공에 따른 도금 불량 요인을 동시에 제거할 수 있으며, 불량률을 감소시켜 제품의 수율을 증대시켜 생산성을 향상시킬 수 있고 신뢰성, 내구성을 향상시킬 수 있는 두 단계 전처리 과정을 갖는 엘디에스(LDS) 무전해 도금 방법 및 이에 의한 인테나를 제공할 수 있다.

또한, 도금의 씨앗(seed)이 되는 금속입자의 산화를 예방할 수 있고, 불필요한 부분에 도금이 되지 않으며, 도금층의 밀착력이 우수하고 RF 특성, 저항값 등에서도 우수한 두 단계 전처리 과정을 갖는 엘디에스(LDS) 무전해 도금 방법 및 이에 의한 인테나를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 도금방법을 설명하기 위한 순서도,
도 2a는 종래의 방법에 따른 전처리단계의 전과 후를 비교한 사진,
도 2b는 본 발명의 제1 및 제2 전처리단계의 전과 후를 비교한 사진,
도 3a는 종래의 방법에 따른 전처리단계를 거쳐 동도금단계 이후의 사진,
도 3b는 본 발명의 제1 및 제2 전처리단계를 거쳐 동도금단계 이후의 사진,
도 4a는 종래의 방법에 따른 전처리단계를 거쳐 니켈도금단계 이후의 사진,
도 4b는 본 발명의 제1 및 제2 전처리단계를 거쳐 니켈도금단계 이후의 사진,
도 5a 및 도 5b는 각각 종래기술 및 본 발명에서의 처리전 밀핀 자국에 긁힘 발생 상태를 나타낸 사진,
도 6a는 종래의 방법에 따른 전처리단계를 거쳐 동도금단계 이후의 밀핀 자국부위에 도금이 진행된 상태를 나타낸 사진,
도 6b는 본 발명의 제1 및 제2 전처리단계를 거쳐 동도금단계 이후의 밀핀 자국부위에 도금이 진행되지 않은 상태를 나타낸 사진,
도 7a는 종래의 방법에 따른 전처리단계를 거쳐 니켈도금단계 이후의 밀핀 자국부위에 도금이 진행된 상태를 나타낸 사진,
도 7b는 본 발명의 제1 및 제2 전처리단계를 거쳐 니켈도금단계 이후의 밀핀 자국부위에 도금이 진행되지 않은 상태를 나타낸 사진이다.

이하에서 본 발명의 일실시예인 두 단계 전처리 과정을 갖는 엘디에스(LDS) 무전해 도금 방법 및 이에 의한 인테나를 도 1 내지 도 7b를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 도금방법을 설명하기 위한 순서도이고, 도 2a는 종래의 방법에 따른 전처리단계의 전과 후를 비교한 사진이며, 도 2b는 본 발명의 제1 및 제2 전처리단계의 전과 후를 비교한 사진이고, 도 3a는 종래의 방법에 따른 전처리단계를 거쳐 동도금 단계 이후의 사진이며, 도 3b는 본 발명의 제1 및 제2 전처리단계를 거쳐 동도금 단계 이후의 사진이고, 도 4a는 종래의 방법에 따른 전처리단계를 거쳐 니켈도금단계 이후의 사진이며, 도 4b는 본 발명의 제1 및 제2 전처리 단계를 거쳐 니켈도금단계 이후의 사진이고, 도 5a 및 도 5b는 각각 종래기술 및 본 발명에서의 처리전 밀핀 자국에 긁힘 발생 상태를 나타낸 사진이며, 도 6a는 종래의 방법에 따른 전처리단계를 거쳐 동도금 단계 이후의 밀핀 자국부위에 도금이 진행된 상태를 나타낸 사진이고, 도 6b는 본 발명의 제1 및 제2 전처리 단계를 거쳐 동도금 단계 이후의 밀핀 자국부위에 도금이 진행되지 않은 상태를 나타낸 사진이며, 도 7a는 종래의 방법에 따른 전처리단계를 거쳐 니켈도금단계 이후의 밀핀 자국부위에 도금이 진행된 상태를 나타낸 사진이고, 도 7b는 본 발명의 제1 및 제2 전처리 단계를 거쳐 니켈도금 단계 이후의 밀핀 자국부위에 도금이 진행되지 않은 상태를 나타낸 사진이다.

본 발명의 일실시예에 따른 두 단계 전처리 과정을 갖는 엘디에스(LDS) 무전해 도금 방법(이하에서 ‘무전해 도금 방법’이라 함)은 사출 성형 단계(S110), 제1 전처리 단계(S120), 레이저 가공 단계(S130), 제2 전처리 단계(S140), 제1 활성화 단계(S150), 동스트라이크 단계 및 동도금 단계(S160), 제2 활성화 단계(S170), 무전해 니켈 도금 단계(S180)와 후처리 단계(S190)를 포함한다.

그리고, 본 발명에 따른 인테나는 무전해 도금 방법을 이용하여 제조된 인테나를 말한다.

사출 성형 단계(S110)는 원하는 제품의 크기, 디자인에 따라 필요로하는 형상을 플라스틱을 포함하는 원재료를 이용하여 사출 성형하는 것으로 통상의 공지된 방법 중에서 선택적으로 이루어지므로 본 단계에 대하여는 상세한 설명을 생략한다.

사출 성형 단계(S110)에서 원재료, 예를 들면, 폴리카보테이트(PC, polycarbonate)와 에이비에스(ABS, Acrylonitrile Butadiene Styrene) 등과 같은 원재료에 도금의 씨앗(seed)이 되는 금속물질인 동(Cu), 팔라듐(Pd), 금속크롬(Cr) 등을 혼합한 소재를 사용하여 사출하여 도금이 되는 피도금물인 소재를 성형한다. 사출 성형 단계(S001)에서 소재를 밀어내는 밀핀의 작동에 따라 소재에 밀핀 긁힘 자국이 발생할 수 있으며, 배면 격자 형상에도 유사한 측벽 긁힘 등으로 소재의 표면이 매끄럽지 못하여 후술하는 레이저 가공 이후의 표면 형태와 매우 유사하다.

제1 전처리 단계(S120)에서 전술한 사출 성형 단계(S110)에서 발생하는 긁힘 등이 발생한 영역에 존재하는 금속입자가 도금이 되지 않도록 전처리를 하는 단계로 이러한 긁힘 등에 의해 노출된 금속입자 등의 전처리를 하지 않으면 추후의 도금 단계에서 불필요한 부분에 도금이 될 우려가 있다.

제1 전처리 단계(S120)에서 사용되는 처리용액은 순수 70 ~90wt%, 표면탈지제로 중아황산 소다(sodium bisulfite) 0.5 ~10wt%, 계면활성제 0.5 ~5wt%를 포함하며 밀핀 자국 및 배면 격자 긁힘 표면으로 드러난 금속입자 산화 목적으로 산(acid) 사용으로 염산(HCl) 1 ~10wt%, 과산화수소(H2O2) 0.5 ~3wt%가 더 추가되어 혼합되어 이루어지며 이러한 처리용액의 온도를 20 ~70℃ 범위로 유지시킨 상태에서 3 ~15분 정도 소재를 침지시킨다.

여기서, 처리 온도 범위 및 시간 범위에 대하여 고려해 보면, 전술한 처리 온도 조건보다 높거나 낮은 온도에서는 전처리 효과가 현저하게 떨어지며, 침지 시간이 길면 시간에 비례하여 효과도 없을 뿐만 아니라 전체 공정이 길어지며 침지 시간이 짧으면 전처리 효과도 떨어짐을 확인할 수 있다. 이하에서의 처리 조건의 범위에 대한 이유도 유사하므로 이하에서 특별하게 언급하지 않는다.

레이저 가공 단계(S130)는 소정의 설계에 의하여 필요로 하는 형상의 회로 패턴을 소재에 레이저로 가공을 한다. 레이저 가공 단계(S130)는 통상의 공지된 방법 중에서 선택적으로 이루어지므로 상세한 설명을 생략한다.

제2 전처리 단계(S140)에서 레이저 가공 단계(S130)에서 발생된 분진 내지 패턴의 가스를 제거한다. 제2 전처리 단계(S130)에 사용되는 처리용액은 순수 85 ~90wt%, 표면탈지제로 중아황산 소다(Sodium bisulfite) 0.01 ~0.5wt%, 계면활성제 0.5 ~5wt%, 알코올 5 ~10wt%를 혼합하여 마련되며 이러한 처리용액의 온도를 20 ~70℃ 범위로 유지시킨 상태에서 3 ~15분 정도 소재를 침지시켜 초음파로 전처리시킨다.

즉, 레이저 가공된 부위에는 현미경으로 관찰 시 도금의 씨앗이 되는 미세한 금속입자가 레이지 부위의 산과 골에 잔존되어 있으므로 주의하여 도금작업을 진행하여야 한다. 따라서, 가능하면 레이저 가공 이후에는 이러한 씨앗이 되는 금속입자가 산화되지 않도록 산처리를 하지 않는 것이 바람직하다.

제1 활성화 단계(S150)에서 제1 및 제2 전처리 단계(S120, S140)에서 산화 및 이탈된 미세한 금속성분 중에서도 회로 패턴 내부에 존재하는 금속성분을 활성화시키기 위해 촉매로 파라듐 촉매를 사용한다. 여기에 사용되는 파라듐 촉매는 일 예로 상품명 ‘우진WTP 촉매’라고 한다. 제1 활성화 단계(S150)에서 사용되는 처리용액은 파라듐 촉매인 우진WTP 촉매 50 ~100ml/L, 황산(H₂SO₄) 50 ~100ml/L, 순수 800 ~900ml/L 로 혼합하여 이루어지고 온도를 20 ~70℃ 범위로, 3 ~15분 정도 소재를 침지시킨다.

무전해 동도금 단계(S160)는 동스트라이크 단계와 동도금 단계를 포함한다.

먼저, 동스트라이크 단계는 레이저 가동되어 표면이 다소 거칠은 회로 패턴에 촉매를 부여하고 동도금을 진행하는 단계로 가공된 회로 패턴에 동입자가 형성된 형상을 확인하고 검증한다. 동스트라이크 단계에서 사용되는 도금용액은 순수 700 ~800mg/L, 금속동 3 ~5g/L, 착화제 (예를 들면, 에틸렌디아민 사아세트산, EDTA,(ethylene diamine tetra acetic acid) 5 ~40g/L, 수산화나트륨(NaOH) 8 ~10g/L, HCHO 3 ~5g/L, 촉진제 2.2-비피레딜 0.1 ~1.5g/L, 안정제인 시안화칼륨(Potassium cyanide) 0.1 ~1.5g/L, 입자 제어제인 폴리에틸렌글리콜(Polyethylene glycol) 0.5 ~1.5g/L 로 이루어지며 온도를 40 ~60℃ 범위로, 5 ~20분 정도 소재를 침지시킨 다음 동입자의 형상을 확인한다. 동스크라이크 단계에서 소재에 형성된 동입자층이 균일하게 도막층을 형성한 것을 확인한 후 다음 단계인 동도금 단계의 작업이 이루어진다.

다음, 동도금 단계에서 도금용액은 순수 700 ~800mg/L, 금속동 3 ~5g/L, 착화제 (예를 들면, 에틸렌디아민 사아세트산, EDTA, ethylene diamine tetra acetic acid) 5 ~40g/L, 수산화나트륨(NaOH) 8 ~10g/L, HCHO 3 ~5g/L, 촉진제로 2.2-비피레딜 0.1 ~1.5g/L, 안정제로 시안화칼륨(potassium cyanide) 0.1 ~1.5g/L, 입자 제어제로 폴리에틸렌글리콜(polyethylene glycol) 0.5 ~1.5g/L 로 혼합하여 이루어지며 온도를 40 ~60℃ 범위로, 180 ~300분 정도 충분하게 소재를 침지시킨 후 동 두께를 확인하고, 동 두께의 일예가 10 ~15㎛이다.

제2 활성화 단계(S170)에서는 제1 활성화 단계(S150)와 동일한 처리 용액을 사용하고 온도를20 ~30℃ 범위로 유지한 상태에서 2 ~7분 정도 소재를 용액에 침지시킨다. 즉, 제1 활성화 단계(S150)와 제2 활성화 단계(S170)에서 동일한 처리 용액을 사용하여 재료비가 절감될 수 있고 효율성도 향상될 수 있다. 이러한 제2 활성화 단계(S170)는, 동도금층 표면에서 특히 파라듐 촉매 이온의 활성화가 왕성하게 일어나 후 공정인 무전해 니켈도금 단계(S180)에서 니켈이온이 금속입자로 석출되어 균일한 니켈도금층을 얻을 수 있게 한다.

무전해 니켈 도금 단계(S180)에서는 회로 패턴 상에 니켈 금속막이 형성되며. 처리 용액은 순수 700 ~800ml/L, 니켈 4 ~6g/L, 차아인산나트륨 5 ~10g/L, 젖산 15 ~30g/L, 빙초산 15 ~30g/L, 가성소다 1 ~6g/L, 안정제 0.5 ~2g/L, 촉진제 1 ~1.5g/L로 이루어지고 온도를 50 ~65℃ 범위로, pH를 5.5 ~7.0 범위로 유지시켜 소재에 도금이 되도록 한다.

후처리 단계(S190)는 무전해 니켈도금이 완료되면 니켈이 대기 중의 산소와 결합하여 산화가 발생되어 니켈 표면 색상이 어두운 색으로 변하게 되는데 이러한 현상을 예방할 수 있도록 후처리한다. 후처리 단계(S190)에 사용되는 용액은 이소프로필알콜(Isopropyl Alcohol) 10 ~15g/L, 프로필렌글리콜(Propylene Glycol) 13 ~25g/L, 지방산 유기화합물 6 ~10g/L, 순수 900 ~950mg/L로 이루어지고 온도를 25 ~55℃ 범위로 유지한 상태에서 1 ~5분 동안 소재를 용액에 침지시킨다.

그리고, 후처리 단계(S190)는 세척 및 건조 공정을 통해 제품이 세척된 후 건조되어 포장되어 출고된다.

이러한 구성에 따른 본 발명의 일실시예에 따른 두 단계 전처리 과정을 갖는 엘디에스(LDS) 무전해 도금 방법에 따른 인테나용 소재를 비교예와 비교하여 도 2a 내지 도 7b를 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

이하에서 비교예는 본 발명의 경우와 달리 본 발명에 대응하는 레이저 가공 단계를 거친 후 산(acid)를 포함하는 처리용액으로 전처리를 한 것으로 하였다.

도 2a는 각각 전처리를 하기 전과 후의 상태를 나타낸 사진으로 전처리 후에서 측벽 등에 긁힌 자국 등이 그대로 남아 있음을 알 수 있다(도 2a의 처리후 사진 참조).

도 2b는 본 발명에 따른 제1 및 제2 전처리 단계(S120, S140)를 거치기 전과 후의 상태를 나타내 사진으로 두 단계의 전처리를 거친 경우 종래기술에 비하여 측벽 등에 긁힘 자국 등이 현저하게 줄어든 것을 확인할 수 있다.

도 3a는 종래의 방법에 따른 전처리단계를 거쳐 동도금단계 이후의 사진이고, 도 3b는 본 발명의 제1 및 제2 전처리단계를 거쳐 동도금단계 이후의 사진으로 본 발명에 따른 도 3b는 종래기술의 도 3a보다 특히 측벽 등의 긁힘 발생 부분에서 도금이 이루어지지 않음을 알 수 있다. 이에, 두 단계의 전처리 과정(S120, S140)을 거친 경우 불필요한 부분에 동도금이 이루어지지 않음을 알 수 있다.

도 4a는 종래의 방법에 따른 전처리단계를 거쳐 니켈도금단계 이후의 사진이고, 도 4b는 본 발명의 제1 및 제2 전처리단계를 거쳐 니켈도금단계 이후의 사진이다. 양 사진을 비교하면 도 3a 및 도 3b에서와 같이 본 발명에 따른 2단계 전처리 공정을 거친 경우 불필요한 부분에 니켈도금이 이루어지지 않음을 알 수 있다.

도 5a 및 도 5b는 각각 종래기술 및 본 발명의 일실시예에서의 처리전 밀핀 자국에 긁힘 발생 상태를 나타낸 사진이다.

도 6a는 종래의 방법에 따른 전처리단계를 거쳐 동도금단계 이후의 밀핀 자국부위에 도금이 진행된 상태를 나타낸 사진이고, 도 6b는 본 발명의 제1 및 제2 전처리단계를 거쳐 동도금단계 이후의 밀핀 자국부위에 도금이 진행되지 않은 상태를 나타낸 사진이다.

도 7a는 종래의 방법에 따른 전처리단계를 거쳐 니켈도금단계 이후의 밀핀 자국부위에 도금이 진행된 상태를 나타낸 사진이고, 도 7b는 본 발명의 제1 및 제2 전처리단계를 거쳐 니켈도금단계 이후의 밀핀 자국부위에 도금이 진행되지 않은 상태를 나타낸 사진이다.

이러한 도 6a 내지 도 7b의 사진에서도 전술한 도 2a 내지 도 5b에서의 결과와 동일하게 본 발명에 따른 두 단계 전처리 과정(S120, S140)을 거친 소재에서 불필요한 부분에서 도금이 이루어지지 않음을 알 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면 종래기술에서 레이저 가공 이후에 산(acid)를 포함하는 용액으로 전처리를 하여 회로 패턴이 형성되는 레이저 가공 부위에 존재하는 금속입자가 산화되어 이어지는 도금 과정에서 산회된 금속입자의 활성화가 활발하게 이루어지지 않아 형성된 도금층이 불균일할 뿐만 아니라 박리되는 경우도 있다.

반면 본 발명에 따르면 레이저 가공 공정 이전에 산(acid)을 포함하는 처리용액으로 전처리를 하고 레이저 가공 공정 이후의 전처리에서는 산(acid)을 포함하지 않은 처리용액을 사용하기 때문에 종래기술과 같은 문제점이 예방되며 회로 패턴에 형성되는 도금층의 두께도 균일하여 내구성이 향상됨과 동시에 RF 특성, 저항값 등에서 종래기술과 비교하여 향상됨을 알 수 있었다.

그리고, 출원인은 본 발명의 기술분야에 따른 도금 공정을 수행하면서 품질을 향상시킬 수 있는 다양한 방법을 시도한 결과, 본 발명에서와 같은 전처리를 두 단계로 나눈 방법을 도출할 수 있었고 도출된 방법은 많은 시행착오 끝에 이루어졌으며, 전술한 것과 같은 처리 방법 내지 처리용액을 구현할 수 있었다.

이에, 본 발명에 따르면, 사출시 발생 가능한 도금 불량 요인과 레이저 가공에 따른 도금 불량 요인을 동시에 제거할 수 있으며, 불량률을 감소시켜 제품의 수율을 증대시켜 생산성을 향상시킬 수 있고 신뢰성, 내구성을 향상시킬 수 있는 두 단계 전처리 과정을 갖는 엘디에스(LDS) 무전해 도금 방법 및 이에 의한 인테나를 제공할 수 있다.

여기서, 본 발명의 여러 실시예를 도시하여 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 발명의 범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.

Claims

엘디에스 무전해 도금 방법에 있어서,
플라스틱을 포함하는 소재를 사출 성형하는 (가)단계와;
사출 성형된 상기 소재에 레이저로 회로 패턴을 가공하는 (나)단계와;
레이저로 가공된 회로 패턴에 무전해 도금을 하는 (다)단계;를 포함하며,
상기 (가)단계가 완료된 이후에 사출 성형과정에서 상기 소재에 긁힘을 포함하는 영역을 전처리하는 제1 전처리 단계와 상기 (나)단계에서 상기 회로 패턴 가공 과정에서 발생한 분진을 포함하는 이물질을 제거하는 제2 전처리 단계;를 포함하며,
상기 제1 전처리 단계는,
상기 소재에서 상기 (다)단계에서 도금을 필요로 하는 부분에 도금이 되지 않도록 함과 동시에,
사출 성형과정에서 발생한 밀핀 자국 긁힘, 배면 격자 형상의 측벽 긁힘을 포함하는 영역에 존재하는 상기 소재 속에 혼재하는 금속입자를 제거 내지 산화하는 것을 특징으로 하는 두 단계 전처리 과정을 갖는 엘디에스(LDS) 무전해 도금 방법.
삭제
제1항에 있어서,
상기 제2 전처리 단계에서는 산(acid)을 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 두 단계 전처리 과정을 갖는 엘디에스(LDS) 무전해 도금 방법.
제1항에 있어서,
상기 제1 전처리 단계에서 처리용액은 순수 70 ~ 90 wt%, 표면탈지제 0.5 ~ 10 wt%, 계면활성제 0.5 ~5 wt%, 염화수소(HCl) 1 ~ 10wt%, 과산화수소(H2O2) 0.5 ~ 3wt%로 이루어지며, 처리 온도는 20 ~ 70℃ 범위를 유지하고 침지 시간은 3 ~ 15분 범위를 포함하는 것을 특징으로 하는 두 단계 전처리 과정을 갖는 엘디에스(LDS) 무전해 도금 방법.
제1항에 있어서,
상기 제2 전처리 단계에서 처리용액은 순수 85 ~90wt%, 표면탈지제 0.01 ~ 0.5wt%, 계면활성제 0.5 ~ 5wt%, 알코올 5 ~10wt%로 이루어지며, 처리 온도는 20 ~ 70℃ 범위를 유지하고 침지 시간은 3 ~ 15분 범위를 포함하는 것을 특징으로 하는 두 단계 전처리 과정을 갖는 엘디에스(LDS) 무전해 도금 방법.
제1항에 있어서,
상기 제2 전처리단계와 상기 (다)단계 사이에는 상기 회로 패턴이 형성될 영역의 금속입자를 활성화시키기 위한 제1 활성화 단계;를 더 포함하고,
상기 제1 활성화 단계에서 사용하는 촉매는 파라듐을 포함하며, 사용되는 용액은 파라듐(Pd) 50 ~100ml/L, 황산(H₂SO₄) 50 ~100ml/L, 순수 800 ~900ml/L 로 이루어지며 온도는 20 ~70℃ 범위를 유지하고, 침지시간은 3 ~15분 범위를 포함하는 것을 특징으로 두 단계 전처리 과정을 갖는 엘디에스(LDS) 무전해 도금 방법.
제6항에 있어서,
상기 (다)단계는,
동스트라이크가 진행되어 레이저 가공된 상기 회로 패턴에 동입자가 형성된 형상을 확인하고 검증하는 동스트라이크 단계와;
상기 동스트라이크 단계를 거친 소재에 동도금을 균일하게 형성하는 무전해 동도금 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 두 단계 전처리 과정을 갖는 엘디에스(LDS) 무전해 도금 방법.
제7항에 있어서,
상기 제1 활성화 단계와 동일한 처리용액을 사용하여 상기 무전해 동도금 단계를 거친 소재를 활성화시키는 제2 활성화 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 두 단계 전처리 과정을 갖는 엘디에스(LDS) 무전해 도금 방법.
제8항에 있어서,
상기 제2 활성화 단계를 거친 상기 회로 패턴 상에 니켈 금속막을 형성하는 무전해 니켈 도금단계와;
상기 무전해 니켈 도금단계 이후에 도금된 영역에 산화 방지를 위하여 후처리를 하는 후 처리단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 두 단계 전처리 과정을 갖는 엘디에스(LDS) 무전해 도금 방법.
제1항의 두 단계 전처리 과정을 갖는 엘디에스 무전해 도금 방법으로 제조된 인테나.