KR101315116B1 - 필름 안테나 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 필름 안테나 제조방법으로써, 휴대단말기에 장착되어 비접촉 근거리 통신기능에 의해 전자결제 등이 가능한 필름 안테나 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 필름 안테나 제조방법은, PET(Polyethylene terephthalate) 또는 PC(Polycarbonate)로 이루어진 판상의 필름층과, 구리 또는 SUS로 이루어진 판상의 박막층을 결합하는 합지단계; 판상의 상기 박막층에 패턴을 인쇄하는 패턴인쇄단계; 상기 박막층에 부식액을 도포하여 상기 패턴이 인쇄된 부분을 제외한 나머지 부분을 부식시켜 상기 패턴과 일치하는 방사체를 형성하는 에칭단계; 상기 방사체 및 필름층에서 이물질을 제거하는 탈지단계; 상기 방사체가 형성된 상기 필름층의 일면을 덮고, 상기 방사체의 일부가 외부로 노출되는 단자홀이 형성된 커버층을 형성하는 마스킹 인쇄단계; 상기 단자홀에 배치되어 상기 방사체와 연결되는 단자부를 형성하는 단자도금단계; 를 포함하여 이루어지되, 상기 합지단계에서는 자외선 경화 접착제를 이용하여 상기 필름층과 박막층을 접합시키는 것을 특징으로 한다.

Description

필름 안테나 제조방법 { Manufacturing method for film antenna }

본 발명은 필름 안테나 제조방법으로써, 휴대단말기에 장착되어 근거리 무선 통신기능에 의한 전자결제 등이 가능한 필름 안테나 제조방법에 관한 것이다.

근래에는 기존 휴대단말기의 다양한 기능 이외에 근거리 무선 통신기능을 구현할 수 있는 휴대단말기가 출시되고 있다.

이에 따라 근거리 무선 통신기술을 이용한 다양한 서비스가 확대되고 있는 추세이다.

이러한 근거리 무선 통신기능은 전자결제, P2P, 카드리더 기능을 편리하게 수행할 수 있다.

따라서, 휴대단말기에는 통신용 안테나와는 별도로 근거리 무선 통신용 필름 안테나가 장착되게 된다.

공개특허 제10-2009-0069908호에는 이러한 종래의 필름 안테나가 개시되어 있다.

도 1은 종래의 필름 안테나 제조방법을 나타낸 도면이다.

종래의 필름 안테나 제조방법은 필름 로딩단계, 잉크젯 헤드 정렬단계, 도전패턴 형성단계, 도전패턴 경화단계 및 보호층 형성단계로 이루어진다.

상기 필름 로딩단계는 폴리머 재질의 필름(21)의 일면 또는 양면에 도전패턴이 형성된다.

상기 잉크젯 헤드 정렬단계는 도전성 잉크가 담긴 잉크젯 헤드(22)를 상기 필름(21) 상에 정렬시킨다.

상기 도전패턴 형성단계는 상기 잉크젯 헤드(22)의 노즐을 통해 도전성 잉크를 상기 필름상에 분사시켜 도전패턴(23)을 형성한다.

상기 도전패턴 경화단계는 상기 필름(21) 상에 형성된 도전패턴(23)을 경화시킨다.

상기 도전패턴 경화단계에서는 소정 온도의 열처리 과정을 통해 상기 도전패턴(23)을 경화시킨다.

상기 보호층 형성단계는 상기 필름(21) 상에 형성된 상기 도전패턴(23)을 덮는 보호층(25)을 형성한다.

상기 보호층(25)은 외부 환경에 노출된 상기 도전패턴(23)을 보호하기 위한 수단으로써, 상기 도전패턴(23)의 방사특성에 큰 영향을 주지 않도록 전기적 절연성 물질로 이루어진다.

전술한 방법으로 제조된 종래의 필름 안테나는 상기 필름(21)이 주로 PI(Polyimide)로 이루어진다.

이러한 상기 필름(21)은 열에 강하여 납땜이 가능하고 강도가 우수하다.

그러나 PI로 이루어진 필름(21)은 용융점이 높아 열에 의한 형상의 변형이 어렵기 때문에 휴대단말기 커버의 형상에 따라 그 형상을 변형하여 장착시키기 쉽지 않다.

또한, 상기 필름(21)의 형상을 변형하여 휴대단말기 커버에 장착시키더라도 오랜 시간이 지나면 PI 필름의 강한 원상복원력에 의해 필름(21)이 휴대단말기 커버로부터 박리될 우려가 있다.

그리고 도전성 잉크를 이용한 도전패턴 형성방법은 소형 집적화된 도전패턴을 정밀하게 형성하기 어렵다.

상기 필름(21)에 도전패턴을 형성하는 방법에는 전술한 바와 같이 도전성 잉크를 이용하는 방법 이외에 금속 박판을 부식시켜 필름에 도전패턴을 형성하는 에칭방법이 있다.

일반적으로 상기 금속 박판은 열경화성본드나 양면테이프 등으로 상기 필름에 부착되게 되는데, 열경화성본드나 양면테이프는 내화학성이 떨어지기 때문에 도전패턴을 형성하기 위한 에칭공정시에 열경화성 본드나 양면테이프가 부식액에 반응하여 도전패턴이 상기 필름에 고정되지 않고 밀리는 문제점이 발생하게 된다.

이에 따라 종래의 필름 안테나 제조방법은 필름 안테나 형상의 성형 및 제조가 어렵고 제조비용이 증가하는 문제점이 있다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 형상의 성형 및 제조가 용이하고 제조비용을 감소시킬 수 있는 필름 안테나 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 필름 안테나 제조방법은, PET(Polyethylene terephthalate) 또는 PC(Polycarbonate)로 이루어진 판상의 필름층과, 구리 또는 SUS로 이루어진 판상의 박막층을 결합하는 합지단계; 판상의 상기 박막층에 패턴을 인쇄하는 패턴인쇄단계; 상기 박막층에 부식액을 도포하여 상기 패턴이 인쇄된 부분을 제외한 나머지 부분을 부식시켜 상기 패턴과 일치하는 방사체를 형성하는 에칭단계; 상기 방사체 및 필름층에서 이물질을 제거하는 탈지단계; 상기 방사체가 형성된 상기 필름층의 일면을 덮고, 상기 방사체의 일부가 외부로 노출되는 단자홀이 형성된 커버층을 형성하는 마스킹 인쇄단계; 상기 단자홀에 배치되어 상기 방사체와 연결되는 단자부를 형성하는 단자도금단계; 를 포함하여 이루어지되, 상기 합지단계에서는 자외선 경화 접착제를 이용하여 상기 필름층과 박막층을 접합시킨다.

상기 자외선 경화 접착제는 상기 부식액에 대하여 내화학성을 갖는다.

상기 탈지단계 이후, 상기 방사체 표면에 도전성 잉크를 인쇄하여 도전층을 형성하는 도전층 형성단계; 를 더 포함하여 이루어지되, 상기 박막층은 SUS로 이루어진다.

본 발명에 따른 필름 안테나 제조방법은 다음과 같은 효과가 있다.

필름층은 PET 또는 PC 재질로 이루어지고 박막층은 구리 또는 SUS 재질로 이루어져 형상의 성형이 용이하고, 내화학성이 강한 자외선 경화 접착제로 필름층과 박막층을 접합하여 에칭단계에서 방사체를 쉽고 안정적으로 형성함으로써, 제조가 용이하고 제조원가를 절감할 수 있다.

또한, 박막층은 SUS로 이루어지고, SUS로 이루어진 방사체의 표면에 도전성 잉크를 인쇄하는 도전층 형성단계를 포함함으로써, 박막층의 형상변형이 용이하면서 방사체의 전기적 저항치를 낮출 수 있다.

도 1은 종래의 필름 안테나 제조방법을 나타낸 도면,
도 2은 본 발명의 실시예에 따른 필름 안테나 제조방법을 나타낸 순서도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 제조된 필름 안테나의 수직단면도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 필름층이 SUS로 이루어진 필름 안테나 제조방법을 나타낸 순서도,
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 필름층이 SUS로 이루어진 필름 안테나 제조방법에 의해 제조된 필름 안테나의 수직단면도,

도 2은 본 발명의 실시예에 따른 필름 안테나 제조방법을 나타낸 순서도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따라 제조된 필름 안테나의 수직단면도이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 따라 필름층이 SUS로 이루어진 필름 안테나 제조방법을 나타낸 순서도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따라 필름층이 SUS로 이루어진 필름 안테나 제조방법에 의해 제조된 필름 안테나의 수직단면도이다.

본 발명의 실시예에 따른 필름 안테나 제조방법은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 합지단계(S10), 패턴인쇄단계(S20), 에칭단계(S30), 탈지단계(S40), 마스킹 인쇄단계(S50) 및 단자도금단계(S60)로 이루어진다.

상기 합지단계(S10)는 필름층(100)과 박막층을 결합시킨다.

상기 필름층(100)은 PET(Polyethylene terephthalate) 또는 PC(Polycarbonate)로 이루어지고, 얇은 판 형상으로 형성된다.

이러한 상기 필름층(100)은 휴대단말기 커버 재질과 동일한 PET 또는 PC로 이루어짐으로써, 휴대단말기의 커버를 본 실시예에 따라 제조된 필름 안테나와 함께 인서트 사출 방식으로 쉽게 성형할 수 있다.

이때, 상기 필름층(100)과 휴대단말기 커버는 바인더(Binder)에 의해 접합된다.

일반적으로 종래에는 상기 필름층(100)으로 PI(Polyimide)를 많이 사용했지만, PI는 변형온도가 높기 때문에 휴대단말기 커버의 형상에 맞게 그 형상을 변형하기 매우 어려울 뿐만 아니라 그 형상을 변형한 후에 변형된 형상을 유지하기도 어렵다.

이에 반해 PET 또는 PC는 상대적으로 변형온도가 낮기 때문에 그 형상을 변형하여 휴대단말기 커버의 형상에 맞게 변형하기 용이하다.

상기 박막층은 구리로 이루어지고, 얇은 판 형상으로 형성된다.

상기 합지단계(S10)에서는 자외선 경화 접착제(B)를 이용하여 상기 필름층(100)과 박막층을 접합시킨다.

상기 자외선 경화 접착제(B)는 자외선이 조사되면 접착제 내의 광반응 개시제가 반응하여 수 초 내에 경화되면서 상기 필름층(100)과 박막층을 접합시킨다.

그리고 상기 자외선 경화 접착제(B)는 상기 부식액에 대하여 내화학성을 갖는다.

이에 따라 상기 에칭단계(S30)에서 상기 박막층에 부식액을 도포하여도 상기 자외선 경화 접착제(B)는 상기 부식액과 화학반응을 일으키지 않기 때문에 상기 박막층과 필름층(100)이 접합된 상태를 안정적으로 유지할 수 있다.

종래와 같이 상기 박막층과 필름층(100)을 열경화본드나 양면테이프로 접합하면 상기 에칭단계(S30)에서 열경화본드나 양면테이프가 상기 부식액과 반응하여 상기 박막층과 필름층(100)의 접착력이 떨어지게 되고, 상기 박막층이 상기 필름층(100)에 고정되지 않고 밀려나게 되는 문제점이 발생하게 된다.

그러나 본 실시예에서는 상기 박막층과 필름층(100)을 상기 자외선 경화 접착제(B)로 접합함으로써, 상기 에칭단계(S30)에서 상기 박막층이 밀려나지 않고 상기 필름층(100)과의 접합상태를 안정적으로 유지할 수 있도록 하였다.

이러한 상기 박막층은 SUS로 이루어질 수도 있으며 자세한 사항은 후술하도록 한다.

또한, 상기 박막층은 티타늄(Titanium) 등으로 이루어질 수도 있다.

구리는 열가공이 용이하고, SUS는 열가공 및 냉간가공이 용이한 이점이 있다.

상기 패턴인쇄단계(S20)는 판상의 상기 박막층에 패턴을 인쇄한다.

즉, 상기 패턴인쇄단계(S20)는 상기 박막층에 특정된 형상의 패턴을 인쇄하여 상기 에칭단계(S30)에서 상기 패턴에 따라 방사체(200)를 형성하게 된다.

더욱 구체적으로 상기 패턴인쇄단계(S20)에서는 상기 에칭단계(S30)에서 사용되는 부식액과 반응하지 않는 물질을 도포하여 상기 패턴을 형성한다.

상기 에칭단계(S30)는 상기 박막층에 부식액을 도포하여 상기 패턴이 인쇄된 부분을 제외한 나머지 부분을 부식시켜 상기 패턴과 일치하는 방사체(200)를 형성한다.

전술한 바와 같이 상기 패턴인쇄단계(S20)에서 상기 박막층에 상기 부식액과 반응하지 않는 물질을 도포하여 상기 패턴을 인쇄하였기 때문에, 상기 에칭단계(S30)에서 상기 패턴이 인쇄된 부분을 제외한 나머지 부분만이 부식되고 상기 패턴이 인쇄된 부분은 상기 방사체(200)를 형성하게 된다.

또한, 전술한 바와 같이 상기 자외선 경화 접착제(B)는 상기 부식액과 반응하지 않기 때문에 상기 필름층(100)과 박막층이 접합된 상태를 안정적으로 유지할 수 있다.

상기 탈지단계(S40)는 상기 방사체(200) 및 필름층(100)에서 이물질을 제거한다.

즉, 상기 방사체(200)가 형성된 필름층(100)에 남아있는 상기 부식액 및 상기 부식액에 의해 부식된 후 잔존하는 이물질을 제거한다.

상기 마스킹 인쇄단계(S50)는 상기 방사체(200)가 형성된 상기 필름층(100)의 일면을 덮고, 상기 방사체(200)의 일부가 외부로 노출되는 단자홀이 형성된 커버층(300)을 형성한다.

상기 커버층(300)은 상기 방사체(200)를 덮어 공기 또는 수분에 의한 상기 방사체(200)의 부식을 방지하고 표면을 보호하며 상기 방사체(200)와 휴대단말기 커버가 장착되는 휴대단말기를 절연시킨다.

그리고 상기 커버층(300)에는 상기 단자홀을 형성하여 상기 방사체(200)가 휴대단말기와 전기적으로 연결될 수 있도록 하였다.

이에 따라 상기 방사체(200)는 상기 커버층(300)에 의해 덮힌 부분은 휴대단말기와 절연되고, 상기 단자홀을 통해서 휴대단말기와 전기적으로 연결될 수 있다.

또한, 상기 마스킹 인쇄단계(S50)에서는 상기 커버층(300)에 색상을 입혀 다양한 색상의 표현이 가능하다.

상기 단자도금단계(S60)는 상기 단자홀에 배치되어 상기 방사체(200)와 연결되는 단자부를 형성한다.

이와 같이 상기 단자홀에 상기 방사체(200)와 연결되는 단자부를 형성함으로써, 상기 단자부를 휴대단말기 내부 접점과 접촉되도록 하여 상기 방사체(200)를 휴대단말기와 전기적으로 연결할 수 있다.

상기 단자홀 및 단자부는 상기 방사체(200)를 휴대단말기와 전기적으로 연결시키기 위한 것으로써, 당업자라면 용이하게 실시할 수 있으며 도면에 별도로 도시하지 않았다.

전술한 바와 같이 상기 박막층은 SUS로 이루어질 수 있으며, 이 경우 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 상기 탈지단계(S40) 이후에 상기 방사체(200) 표면에 도전성 잉크를 인쇄하여 도전층(400)을 형성하는 도전층 형성단계(S45)가 추가된다.

SUS는 재질적 특성상 상대적으로 전류에 대한 저항치가 높기 때문에, 상기 도전층 형성단계(S45)를 추가하여 SUS로 이루어진 상기 방사체(200) 표면에 도전성 잉크를 인쇄함으로써 상기 방사체(200)의 전기적 저항치가 낮아지도록 하였다.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 각 단계에 따라 제조된 필름 안테나는 상기 필름층(100)이 PET 또는 PC 재질로 이루어지고 상기 박막층이 구리 또는 SUS 재질로 이루어져 형상의 성형이 용이하고, 내화학성이 강한 자외선 경화 접착제(B)로 상기 필름층(100)과 박막층을 접합하여 상기 에칭단계(S30)에서 상기 방사체(200)를 쉽고 안정적으로 형성함으로써, 제조가 용이하고 제조원가를 절감할 수 있는 효과가 있다.

본 발명인 필름 안테나 제조방법은 전술한 실시예에 국한되지 않고, 본 발명의 기술사상이 허용되는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.

S10 : 합지단계, S20 : 패턴인쇄단계, S30 : 에칭단계, S40 : 탈지단계, S50 : 마스킹 인쇄단계, S60 : 단자도금단계, S45 : 도전층 형성단계,
100 : 필름층, 200 : 방사체, 300 : 커버층, 400 : 도전층

Claims (3)

1. 휴대단말기 커버에 부착시키기 위한 바인더(binder) 층이 형성되어 있는 PET(Polyethylene terephthalate) 단면 테이프로 이루어진 판상의 필름층과, 구리 또는 SUS로 이루어진 판상의 박막층을 결합하는 합지단계;
   판상의 상기 박막층에 패턴을 인쇄하는 패턴인쇄단계;
   상기 박막층에 부식액을 도포하여 상기 패턴이 인쇄된 부분을 제외한 나머지 부분을 부식시켜 상기 패턴과 일치하는 방사체를 형성하는 에칭단계;
   상기 방사체 및 필름층에서 이물질을 제거하는 탈지단계;
   상기 방사체가 형성된 상기 필름층의 일면을 덮고, 상기 방사체의 일부가 외부로 노출되는 단자홀이 형성된 커버층을 형성하는 마스킹 인쇄단계;
   상기 단자홀에 배치되어 상기 방사체와 연결되는 단자부를 형성하는 단자도금단계; 를 포함하여 이루어지되,
   상기 합지단계에서는 상기 부식액에 대하여 내화학성을 갖는 자외선 경화 접착제를 이용하여 상기 필름층과 박막층을 접합시키는 것을 특징으로 하는 필름 안테나 제조방법.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 탈지단계 이후, 상기 방사체 표면에 도전성 잉크를 인쇄하여 도전층을 형성하는 도전층 형성단계; 를 더 포함하여 이루어지되,
   상기 박막층은 SUS로 이루어진 것을 특징으로 하는 필름 안테나 제조방법.

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