KR101372497B1 - 내장형 안테나 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내장형 안테나 제조방법에 관한 것으로, 구체적으로는 섬유지의 표면에 통전소재를 도금하여 구성된 통전판이 권취롤에서 풀려 이동하는 이동단계와, 상기 통전판이 이동하는 과정에서 소정의 안테나 패턴이 형성된 타발금형에 의하여 일정한 패턴으로 절단하는 절단단계와, 상기 패턴대로 절단된 통전패턴의 하면에 플라스틱 베이스가 안착되고 서로 가압 또는 열가압 방법으로 압착하여 통전판으로 부터 통전패턴을 분리하는 분리 및 압착단계와, 상기 플라스틱 베이스에 부착된 통전패턴에 통전을 시험하는 통전검사단계와. 상기 플라스틱 베이스에 통전패턴을 압착하여 구성된 내장형 안테나의 일측을 절곡하여 PCB패널(미도시)과 통전패턴이 밀착될 수 있도록 압착단자부를 형성하는 변형단계를 포함하여 이루어진 내장형 안테나 제조방법에 관한 것이다.

Description

내장형 안테나 제조방법{Built-in antenna manufacturing method}

본 발명은 내장형 안테나 제조방법에 관한 것으로, 구체적으로는 통전되는 섬유지 및 통전금속이 도금된 필름이 권취롤에서 풀려 이동하는 이동단계와, 상기 통전판이 이동하는 과정에서 소정의 안테나 패턴이 형성된 타발금형에 의하여 일정한 패턴으로 절단하는 절단단계와, 상기 패턴대로 절단된 통전패턴의 하면에 플라스틱 베이스가 안착되고 서로 가압 또는 열가압 방법으로 압착하여 통전판으로 부터 통전패턴을 분리하는 분리 및 압착단계와, 상기 플라스틱 베이스에 부착된 통전패턴에 통전을 시험하는 통전검사단계와. 상기 플라스틱 베이스에 통전패턴을 압착하여 구성된 내장형 안테나의 일측을 절곡하여 PCB패널(미도시)과 통전패턴이 밀착될 수 있도록 압착단자부를 형성하는 변형단계를 포함하여 이루어진 내장형 안테나 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 근거리 무선통신인 블루투스(Blue Tooth), 무선랜, 지에스엠(GSM), 시디엠에이(CDMA) 등의 기능을 단말장치(셀룰러폰, PDA, PMP 등)에서 수행하기 위해서는 데이터 송수신을 위한 안테나가 필수적이었다. 상기안테나는 통상 전방향성에 가까운 방사패턴 및 비교적 높은 이득과 대역폭을 제공할 수 있어야 한다.

이와 더불어 다중대역 및 다중모드를 실현할 수 있도록 다양한 대역을 쉽게 구현할 수 있어야 하며, 이 경우에는 대역간의 성능 편차가 적게 발생되도록 설계하는 것이 기술적 특징으로 인식되어지고 있다.

이와 같은 안테나는 다양한 형태로 지원되고 있다. 종래에는 직선 형태의 금속 선재에 의한 휩(whip) 안테나, 또는 금속 선재를 나선형으로 감은 헬리컬 안테나, 또는 신축 가능형 안테나 등이 사용되었지만, 근래 들어서는 작은 부피의 단말장치를 갖고자 하는 소형화 추세에 따른 소비자의 욕구를 만족시킬 수 있도록 상기 단말장치내부에 내장할 수 있는 내장형 안테나가 적용되어지고 있다.

상기 내장형 안테나는 일정 형상을 갖는 금속 소자의 소정 위치에 급전선로가 형성된 평판형 역 에프(F)형 안테나(PIFA: Planar Inverted F Antenna)가 주로 사용된다. 상기 역 에프형 안테나는 별도 구조물에 안테나를 인서트 사출을 통하여 제조하기 때문에 최적의 안테나 특성이 나타나는 형상패턴대로 제조할 수 있다.

그러나 구조물에 안테나 패턴이 사출을 통해 제조되기 때문에 이를 가공하거나 수정이 어려우며, 이에 따라 안테나 특성 변화로 인하여 패턴 수정을 해야 하는 경우에는 튜닝을 위한 능동적인 설계변경이 어렵고 가격이 비싸다는 문제가 발생된다. 또한, 안테나 패턴과 사출물이 부착되는 과정에서 수작업으로 이루어짐으로써 불량율이 높고 사출을 위한 금형물이 제작되어야 하기 때문에 금형비용이 증대되는 문제점이 있었다.

그리고, 최적의 안테나 특성을 제공한다 할지라도 인쇄회로기판(PCB)과 일정 거리가 이격되도록 설치되기 때문에 설치공간 확보에 따라 단말장치의 크기를 최소화하는데 한계가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 사정을 고려하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은다양한 형태로 제작되는 안테나 패턴과 이와 결합되는 플라스틱 베이스의 결합 및 안테나 패턴의 결합이 하나의 자동화시스템을 이용하여 기계적으로 이루어짐으로써 제품 생산율을 향상시킴과 더불어 불량율을 저하시킬 수 있고 제품의 단가를 저하시킬 수 있는 새로운 형태의 안테나 제조방법을 제공함에 있다.

또한, 자동화시스템에 의하여 제품이 제작되는 과정에서 통전검사가 일체로 이루어질 수 있도록 함으로써 효율적으로 제품의 완전검사가 가능하여 안테나의 생산성과 품질을 향상시키고 불량율을 저하시킬 수 있는 안테나 제조방법을 제공함에 있다.

또한, 통전판은 섬유지에 다양한 통전소재를 도금하거나 또는 합성수지 필름에 통전소재를 도금하거나 또는 통전금속으로 형성함으로써 제품의 슬림화를 기대할 수 있으며, PCB기판과의 연결을 위하여 별도의 부품이 불필요함으로써 제조가 단순하고 안테나 패턴을 절곡하는 등의 변형과정에서도 파손의 불량 없이 안정적인 변형이 가능한 특징으로 갖는 통전판을 제공함에 있다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 내장형 안테나 제조방법은 섬유지의 표면에 통전소재를 도금하여 구성하거나 또는 합성수지 필름에 통전금속을 도금하여 형성하거나 또는 통전금속 중에서 선택되는 하나의 통전판이 권취롤에서 풀려 이동하는 이동단계와, 상기 통전판이 이동하는 과정에서 소정의 안테나 패턴이 형성된 타발금형에 의하여 일정한 패턴으로 절단하는 절단단계와, 상기 패턴대로 절단된 통전패턴의 하면에 플라스틱 베이스가 안착되고 서로 가압 또는 열가압 방법으로 압착하여 통전판으로 부터 통전패턴을 분리하는 분리 및 압착단계와, 상기 플라스틱 베이스에 부착된 통전패턴에 통전을 시험하는 통전검사단계와. 상기 플라스틱 베이스에 통전패턴을 압착하여 구성된 내장형 안테나의 일측을 절곡하여 PCB패널(미도시)과 통전패턴이 밀착될 수 있도록 압착단자부를 형성하는 변형단계를 포함하여 이루어짐에 특징이 있다.

또한, 상기 통전판은 섬유지에 구리(Cu)와 니켈(Ni)의 화합물 또는 구리(Cu)와 니켈(Ni)과 금(Au)의 화합물 또는 구리(Cu)와 니켈(Ni)과 은(Ag0의 화합물 또는 구리박판 중에서 선택되는 하나의 재질로 도금하여 구성됨에 특징이 있다.

또한, 상기 통전판은 합성수지 필름에 상기 재질을 도금하여 형성할 수 있으며 또 다른실시예로는 통전금속으로 형성할 수 있다.

또한, 상기 플라스틱 베이스는 프라스틱으로 사출하고 상면에 금속패턴이 안착되는 0.1㎜ ~ 0.3㎜의 깊이의 패턴 안착홈을 일체로 형성함에 특징이 있다.

또한, 상기 통전판이 이동하는 과정에서 소정의 안테나 패턴이 형성된 타발금형에 의하여 일정한 패턴으로 절단되는 통전패턴은 브릿지에 의하여 서로 연결된 상태로 흔들림 없이 이동될 수 있도록 형성함에 특징이 있다.

또한, 상기 통전판의 양측으로는 이동중 흔들림을 방지하고 베이스와 가압 및 열부착시 정확한 위치에 부착될 수 있도록 양측에 길이방향으로 구멍을 일정간격으로 형성함에 특징이 있다.

또한, 상기 내장형 안테나의 일측을 절곡부분에 탄성부재를 형성하여 절곡된 부분이 탄성을 갖으며 PCB기판에 밀착될 수 있도록 형성함에 특징이 있다.

이상과 같이 본 발명에 따른 내장형 안테나 제조방법은 다양한 형태로 제작되는 안테나 패턴과 이와 결합되는 플라스틱 베이스의 결합 및 안테나 패턴의 결합 후 통전검사가 하나의 컨베이어 시스템에서 일체로 이루어질 수 있도록 함으로써 제조가 단순하고 자동생산이 가능하여 안테나의 생산성과 품질을 향상시키고 불량율을 저하시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 소형의 휴대용 단말장치의 내부 사출물에 안테나 패턴을 부착하여 사용할 수 있으며, 특히, 단말장치에 형성된 PCB기판과 안테나를 연결하는 별도의 부품이 제거됨으로서 단말장치를 더욱 슬림하고 소형으로 제작할 수 있을 뿐만 아니라 부품의 절감으로 제품단가를 절감할 수 있는 효과가 있다.

또한, 통전판을 섬유지의 표면에 다양한 통전소재를 코팅하여 형성함으로써 단말장치의 슬림화가 가능하고 PCB기판과의 연결을 위하여 절곡하는 등의 변형과정에서도 파손의 불량 없이 안정적인 변형이 가능한 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 내장형 안테나 제조방법의 과정을 설명하기 위한 개략도
도 2는 본 발명에 따른 내장형 안테나 제조방법 중 압착금형의 실시예를 보인 개략도
도 3은 본 발명에 따른 내장형 안테나 제조방법 중 타발금형과 압착금형이 일체로 형성된 상태의 실시예를 보인 개략도
도 4는 본 발명에 따른 내장형 안테나 제조방법에 의하여 제작된 안테나의 반제품 상태의 평면도
도 5는 도 4의 A-A선 단면도
도 6은 본 발명에 따른 내장형 안테나 제조방법에 의하여 제작된 안테나의 일부을 접어 PCB패널과 밀착될 수 있도록 형성한 상태의 단면도
도 7 내지 도 8은 본 발명에 따른 내장형 안테나 제조방법에 의하여 제작된 안테나의 일부을 접어 PCB기판과 밀착될 수 있도록 형성한 상태의 다른 실시예를 보인 단면도
도 9은 본 발명에 따른 내장형 안테나 제조방법의 과정을 설명하기 위한 블록도

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 1은 본 발명에 따른 내장형 안테나 제조방법의 과정을 설명하기 위한 개략도이다.

도시한 바와 같이 본 발명에 따른 내장형 안테나 제조방법은 크게 섬유지(11)의 표면에 통전소재(12)를 도금하여 구성하거나 또는 합성수지 필름에 통전소재(12)를 도금하여 구성하거나 또는 통전금속중에서 선택되는 하나로 구성되는 통전판(10)이 권취롤(1)에서 풀려 이동하는 이동단계(S1)와, 상기 통전판(10)이 이동하는 과정에서 소정의 안테나 패턴이 형성된 타발금형(20)에 의하여 일정한 패턴으로 절단하는 절단단계(S2)와, 상기 패턴대로 절단된 안테나패턴(40)의 하면에 플라스틱 베이스(30)가 안착되고 서로 가압 또는 열가압 방법으로 압착하여 통전판(10)으로 부터 안테나패턴(40)을 분리하는 분리 및 압착단계(S3)와, 상기 플라스틱 베이스(30)에 부착된 안테나패턴(40)에 통전을 시험하는 통전검사단계(S4) 및 상기 플라스틱 베이스(30)에 안테나패턴(40)을 압착하여 구성된 내장형 안테나의 일측을 절곡하여 PCB패널(미도시)과 안테나패턴(40)이 밀착될 수 있도록 압착단자부(41)를 형성하는 변형단계(S5)로 구성된다.

상기 이동단계(S1)는 섬유지(11) 또는 합성수지 필름에 통전소재(12)를 도금하여 구성된 통전판(10)이 권취롤에서 풀려 이동되는 단계로써, 상기 통전판(10)은 직물 또는 합성수지필름으로 형성되는 섬유지(11)의 표면에 구리(Cu)와 니켈(Ni)의 화합물 또는 구리(Cu)와 니켈(Ni)과 금(Au)의 화합물 또는 구리(Cu)와 니켈(Ni)과 은(Ag0의 화합물 또는 구리박판 중에서 선택되는 하나의 재질로 구성된 통전소재(12)를 도금하여 구성한다.

또한, 상기 통전판의 베이스가 되는 섬유지 또는 합성수지 필름의 표면에 종이를 섬유지 또는 필름과 동일한 크기로 부착함으로써 통전판이 도금 또는 이중 중 휨을 방지할 수 있도록 한다.

또한, 상기 통전판(10)의 다른 실시예로써 통전금속을 이용할 수 있다.

상기 절단단계(S2)는 상기와 같이 통전판(10)이 롤형태로 풀림되어 자동화시스템으로 이동하는 과정에서 한 쌍의 타발금형(20)을 이용하여 원하는 안테나의 패턴으로 통전판(10)을 절단한다.

이때, 패턴이 완전하게 절단되어 지지 않고 일부분이 부착되며 패턴(40)과 패턴(40')사이에 브릿지(42)를 형성함으로써 통전판(10)이 안테나 패턴(40)으로 절단된 상태에서도 다음 단계로 계속하여 흔들림 없이 이동할 수 있도록 절단된다.

또한, 상기 통전판(10)의 양측에 일정간격으로 구멍(13)을 형성하여 차후 연속으로 진행되는 안테나의 제조과정이 흔들림 없이 정확하고 동일한 진행속도로 이루어질 수 있도록 한다.

상기 분리 및 압착단계(S3)는 통전판(10)이 안테나 패턴 형태로 일부분이 절단된 상태에서 하부에 플라스틱 베이스(30)를 위치시키고 상부에서 가압하여 안테나 패턴(40)이 베이스(30)의 상면에 압착되는 과정이다.

이때, 압착되는 형태는 베이스(30)는 상면에 양면테입을 형성하고 패턴을 안착한 후 가압하여 부착하는 형태나 또는 핫 멜트테입을 베이스(30)의 상면에 형성하고 패턴을 안착한 후 가압하여 부착하는 형태 등의 다양한 방법들이 구현될 수 있으며 바람직하게는 상기 부착방법들은 열 프레스(32)에 의하여 열 가압 방식으로 압착 형성됨이 바람직하다.

또한, 상기 베이스(30)는 플라스틱재질을 사출하고 상면에 금속패턴이 안착되는 0.1㎜ ~ 0.3㎜의 깊이의 패턴 안착홈(31)을 형성하여 안테나 패턴(40)이 안착홈(31)의 내부에 끼움될 수 있도록 한다.

또한, 상기 베이스(30)와 통전판(10)이 압착되는 과정에서 도 2에 도시한 바와 같이 통전판(10)의 외측이 베이스(30)의 외측을 감싸는 형태를 갖음으로써 차후 조립되는 PCB기판(50)과의 밀착이 원할하게 이루어질 수 있도록 유도하는데, 압착되는 과정에서 통전판(10)이 일측으로 밀리는 것을 방지하기 위하여 열프레스(32) 내측에 통전판(10)을 잡아주는 실린더(32a)를 형성함으로써 통전판(10)이 밀림을 방지할 수 있다.

즉, 열프레스(32)가 하강하는 과정에서 내측의 실린더(32a)가 통전판(10)에 먼저 밀착되어 베이스(30)와 통전판(10)을 가압한 상태에서 이 후 열프레스(32)가 통전판(10)과 베이스(30)를 전체적으로 가압함으로서 통전판(10)이 일측으로 밀림 없이 정확하게 압착된다.

또한, 상기 실린더(32a)는 스프링(32a')등과 같은 탄성수단에 의하여 탄성력을 갖는다.

또한, 상기 단계에서는 통전판(10)에 일부 절단된 상태의 패턴이 완전 절단되어 플라스틱 베이스(30)로 이동되며 이 과정에서 브릿지(42)가 제거되고 미 절단된 부분이 완전절단된다.

또한, 추가 절단되는 과정에서 외측에 발생하는 버를 제거하는 과정이 추가될 수 있다.

또한, 상기 절단단계(S2)와 압착단계(S3)는 도 3에 도시한 바와 같이 하나의 금형에서 순차적으로 이루어 질 수 있도록 함으로써 생산성을 향상시킬 수 있다.

즉, 도 3에 도시한 바와 같이 하나의 금형 프레임에 타발금형(20)과 열 프레스(32)를 일체로 형성함으로써 자동화시스템에 의하여 이동하는 통전판(10)에 한번의 프레싱으로 통전판(10)의 타발과 이웃하는 타발된 안테나 패턴이 베이스(30)에 부착되는 과정이 이루어질 수 있다.

상기 통전검사단계(S4)는 안테나 패턴(40)이 베이스(30)에 부착된 상태에서 통전 유무를 검사하는 과정으로서 통전검사는 상기 압착단계가 진행된 후 별도의 단계로 진행될 수 있고 패턴(40)이 통전판(10)에서 분리되어 베이스(30)에 압착되는 과정에서 동시에 이루어질 수 있다.

상기와 같이 패턴(40)이 베이스(30)에 압착되는 과정에서 동시에 통전검사가 이루어짐으로써 생산시간을 절감할 수 있으며 생산량의 증대를 기대할 수 있다.

상기 안테나 변형단계(S5)는 도 2 내지 도 4에 도시한 바와 같이 상기 설명한 구성을 통하여 제작된 안테나 패턴(40)의 일부분을 절곡하여 근접설치되는 PCB기판(50)과 접지시키며 절곡된 부분이 탄성을 갖도록함으로서 접지된 상태가 유지되도록 함에 특징이 있다.

구체적으로는 현재 안테나 패턴(40)과 PCB기판(50)의 연결은 별도의 연성회로기판을 이용하여 서로 연결함으로써 연성회로기판을 추가로 성형하여야 하는 문제점과 별도의 비용이 발생하는 문제점이 있으나 상기 구성과 같이 안테나 패턴의 일부분을 절곡하고 탄성을 갖도록 형성함으로서 연성회로기판의 제작에 소요되는 비용을 절감할 수 있음과 더불어, 생산성을 향상시킬 수 있는 특징이 있다.

또한, 상기 PCB기판(50)과 안테나 패턴(40)을 서로 밀착시키는 과정에서 도 5 내지 도 6에 도시한 바와 같이 여러 가지 형태의 탄성수단을 형성함으로써 PCB기판과의 접지력을 극대화 할 수 있으며 접지력을 유지할 수 있는 특징이 있다.

상기 탄성수단은 도 5에 도시한 바와 같이 베이스(30)의 하면에 금속소재의 탄성판(61)을 부착하여 탄성판(61)의 끝부분이 안테나 패턴(40)의 절곡된 부분을 가압하도록 함으로써 안테나 패턴(40)의 절곡부분이 탄성을 갖으며 PCB기판(50)에 밀착된 상태가 유지되도록 한다.

또한, 도 6에는 상기 탄성수단의 다른 실시예가 도시되어 있는데, 상기 베이스(30)의 하면에 안내부재(62')를 형성하고 상기 안내부재(62')의 내부에 스프링(62)을 삽입하고 일부 노출되고 형성하여 노출된 스프링(62)이 안테나 패턴(40)의 절곡된 부분을 가압하도록 함으로써 안테나 패턴(40)의 절곡부분이 탄성을 갖으며 PCB기판(50)에 밀착된 상태가 유지되도록 한다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명한 것이나, 당해 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자들에게는 다양한 변형 및 다른 실시예가 가능하다는 점이 이해될 것이다.

10 ... 통전판 11 ... 섬유지
12 ... 통전소재 13 ... 구멍
20 ... 타발금형 30 ... 플라스틱 베이스
31 ... 안착홈 32 ... 열 프레스
40 ... 안테나 패턴 41 ... 압착단자부
42 ... 브릿지 50 ... PCB기판
61 ... 탄성판 62 ... 스프링

Claims (7)

1. 섬유지(11)에 통전소재(12)를 도금하여 구성된 통전판(10)이 권취롤에서 풀려 이동하는 이동단계(S1);
   상기 통전판(10)이 이동하는 과정에서 소정의 안테나 패턴이 형성된 타발금형(20)에 의하여 일정한 패턴으로 절단하는 절단단계(S2);
   상기 패턴대로 절단된 안테나 패턴(40)의 하면에 플라스틱 베이스(30)가 안착되고 서로 가압 또는 열가압 방법으로 압착하여 통전판(10)으로 부터 안테나패턴(40)을 분리하는 분리 및 압착단계(S3);
   상기 플라스틱 베이스(30)에 부착된 안테나 패턴(40)에 통전을 시험하는 통전검사단계(S4);
   상기 플라스틱 베이스(30)에 안테나패턴(40)을 압착하여 구성하고 일측을 절곡하여 PCB기판(50)과 안테나패턴(40)이 밀착될 수 있도록 압착단자부(41)를 형성하는 변형단계(S5);를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 내장형 안테나 제조방법.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 통전판(10)은 섬유지, 직물지, 합성수지 필름, 금속판 중에서 선택되는 하나의 재질 표면에 통전소재(12)를 도금하여 형성함을 특징으로 하는 내장형 안테나 제조방법.
   
3. 제 2항에 있어서,
   상기 통전판(10)을 구성하는 섬유지, 직물지, 합성수지 필름중에서 선택되는 하나의 재질의 표면에 동일한 크기의 종이를 부착하여 통전판이 구부러지지 않게 형성함을 특징으로 하는 내장형 안테나 제조방법.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 통전소재(12)는 구리(Cu)와 니켈(Ni)의 화합물 또는 구리(Cu)와 니켈(Ni)과 금(Au)의 화합물 또는 구리(Cu)와 니켈(Ni)과 은(Ag)의 화합물 또는 구리박판 중에서 선택되는 하나의 재질로 구성됨을 특징으로 하는 내장형 안테나 제조방법.
   
5. 제 1항에 있어서,
   상기 플라스틱 베이스(30)는 플라스틱재질을 사출하고 상면에 금속패턴이 안착되는 0.1㎜ ~ 0.3㎜의 깊이의 패턴 안착홈(31)을 일체로 형성함을 특징으로 하는 내장형 안테나 제조방법.
   
6. 제 1항에 있어서,
   상기 통전판(10)은 이동하는 과정에서 소정의 안테나 패턴이 형성된 타발금형에 의하여 일정한 패턴으로 절단되며 브릿지(42)에 의하여 서로 연결된 상태로 이동되고 양측에 길이방향으로 구멍(13)을 일정간격으로 형성하여 이동중 흔들림이 방지됨을 특징으로 하는 내장형 안테나 제조방법.
   
7. 제 1항에 있어서,
   안테나 패턴(40)의 일측을 절곡하여 압착단자부(41)을 형성하고 하부에 탄성판(61) 또는 스프링(62)로 구성된 탄성부재를 형성하여 압착단자부(41)가 탄성을 갖으며 PCB기판(50)에 밀착될 수 있도록 형성함을 특징으로 하는 내장형 안테나 제조방법.

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