KR101421487B1 - 필름이 적용된 인몰드 안테나 및 그 제작 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 바람직한 일실시예의 필름이 적용된 인몰드 안테나 및 그 제작 방법에 따르면, 안테나 패턴의 원자재 자체에 폴리이미드계 필름을 적용 후, 안테나 패턴 프레임을 1차적으로 사출 성형하는 것에 의해, 간단한 작업 공정 및 저비용으로 은폐된 안테나 패턴의 형태로 제작할 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 안테나 패턴이 케이스의 준외관면까지 돌출되어 위치할 수 있어. 우수한 안테나 성능을 확보할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예의 필름이 적용된 인몰드 안테나 제작 방법은, (a) 안테나 패턴의 원자재 상에 필름을 부착하는 단계; (b) 상기 (a) 단계 후의 필름이 부착된 안테나 패턴을 타발하는 단계; 및 (c) 상기 (b) 단계 후의 필름이 부착된 안테나 패턴을 3차원 성형하는 단계;를 포함한다.

Description

필름이 적용된 인몰드 안테나 및 그 제작 방법{IN-MOLD ANTENNA USING FILM AND MANUFACTURING METHOD THEREFOR}

필름이 적용된 인몰드 안테나 및 그 제작 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 방사체 형상의 안테나 패턴의 상부를 필름에 의해 감싼 인몰드 안테나 및 그 제작 방법에 관한 것이다.

무선 통신을 지원하는 스마트폰을 포함한 휴대폰, 태블릿 피씨, 노트북 컴퓨터 등과 같은 단말기에 있어서, 안테나는 GPS, 3G, 2G, LTE, GSM, DMB 등 다양한 통신을 위해 필수적 부품이다.

최근 단말기의 케이스에 내장되는 형태의 다양한 인몰드 안테나(In-Mold Antenna, IMA), 즉 내장형 안테나 및 이를 포함한 전자 장치의 케이스에 대한 연구들이 활발히 진행되고 있다.

참고로, 일반적으로 안테나 내장형 전자 장치의 케이스의 경우, 일정 패턴의 안테나 방사체를 탑재하는 안테나 패턴 프레임을 1차적으로 사출 성형하고, 1차 사출물을 감싸는 형태로 케이스를 형성하기 위한 2차 사출을 인서트 사출 방법에 의해 진행하게 된다.

안테나의 우수한 성능 확보를 위해 현재 내장형 안테나의 준외관면까지 외부로 돌출되는 형태로 적용되고 있으며, 1차 및/또는 2차 사출 후, 이렇게 돌출된 안테나 패턴을 은폐하기 위하여 내장형 안테나 외관에 후가공(우레탄, SF코팅, UV 코팅 등)을 적용하게 된다. 다만, 후가공 공정 후 불량으로 판단된 케이스의 경우 케이스 자체뿐만 아니라, 안테나 패턴 프레임까지 폐기 처리하여야만 하는 까닭에 비용면에서 많은 부담을 안고 있다.

본 발명은 전술한 바와 같은 기술적 과제를 해결하는 데 목적이 있는 발명으로서, 안테나 패턴의 원자재 자체에 폴리이미드계 필름을 적용 후, 안테나 패턴 프레임을 1차적으로 사출 성형하는 것에 의해, 간단한 작업 공정 및 저비용으로 은폐된 안테나 패턴의 형태로 제작할 수 있는 필름이 적용된 인몰드 안테나 및 그 제작 방법을 제공하는 것에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 안테나 패턴이 케이스의 준외관면까지 돌출되어 위치할 수 있어, 우수한 안테나 성능을 확보할 수 있는 필름이 적용된 인몰드 안테나 및 그 제작 방법을 제공하는 것에도 있다.

본 발명의 바람직한 일실시예의 필름이 적용된 인몰드 안테나 제작 방법은, (a) 안테나 패턴의 원자재 상에 필름을 부착하는 단계; (b) 상기 (a) 단계 후의 필름이 부착된 안테나 패턴을 타발하는 단계; 및 (c) 상기 (b) 단계 후의 필름이 부착된 안테나 패턴을 3차원 성형하는 단계;를 포함한다.

또한, 본 발명의 인몰드 안테나 제작 방법은, 상기 (a) 단계 이후에, 상기 필름이 부착된 안테나 패턴을 프레스 기계를 사용하여 압착하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 필름은, 접착제 성분을 포함하는 열경화성 폴리이미드계 필름인 것을 특징으로 한다. 아울러, 상기 압착은, 120 내지 170도(℃)에서 3 내지 4시간 동안 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 인몰드 안테나 제작 방법은, 상기 (c) 단계 이후에, 상기 필름이 부착된 안테나 패턴을 탑재하기 위한 안테나 패턴 프레임을 사출 성형하는 단계;를 더 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 인몰드 안테나는, 방사체 형상의 안테나 패턴; 및 상기 안테나 패턴을 탑재하는 안테나 패턴 프레임;을 포함하되, 상기 안테나 패턴의 상부에 필름이 위치하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 일실시예의 필름이 적용된 인몰드 안테나 및 그 제작 방법에 따르면, 안테나 패턴의 원자재 자체에 폴리이미드계 필름을 적용 후, 안테나 패턴 프레임을 1차적으로 사출 성형하는 것에 의해, 간단한 작업 공정 및 저비용으로 은폐된 안테나 패턴의 형태로 제작할 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 안테나 패턴이 케이스의 준외관면까지 돌출되어 위치할 수 있어, 우수한 안테나 성능을 확보할 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 인몰드 안테나 제작 방법의 흐름도.
도 2는 도 1의 흐름도의 보충 설명도.
도 3의 (a) 및 (b)는 각각 일반적인 인몰드 안테나를 포함한 이동 단말기의 사시도 및 단면 사시도.
도 4는 안테나 패턴을 탑재한 안테나 패턴 프레임의 일실시예.
도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 필름이 적용된 인몰드 안테나의 외관도.
도 6은 도 5의 본 발명의 필름이 적용된 인몰드 안테나의 단면도.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 일실시예에 따른 필름이 적용된 인몰드 안테나 및 그 제작 방법에 대해 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 하기의 실시예는 본 발명을 구체화하기 위한 것일 뿐 본 발명의 권리 범위를 제한하거나 한정하는 것이 아님은 물론이다. 본 발명의 상세한 설명 및 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 전문가가 용이하게 유추할 수 있는 것은 본 발명의 권리 범위에 속하는 것으로 해석된다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 인몰드 안테나 제작 방법의 흐름도를 나타낸다. 또한, 도 2는 도 1의 흐름도의 보충 설명도이다.

도 1 및 도 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 인몰드 안테나 제작 방법에서는, 먼저 안테나 패턴(31)의 니켈이 도금된 프레스(Press) 재질의 원자재(Raw Material, RM) 상에 필름(Film, FM)을 부착한다(S10). 본 발명에 사용되는 필름(FM)은, 접착제 성분을 포함하는 열경화성 폴리이미드계 필름인 것을 특징으로 한다. 또한, 본 발명에 사용되는 필름(FM)은, 안테나 패턴 프레임(30)과 동일한 색상 및 유사한 재질로, 외관상 필름(FM)이 부착되었다는 것을 인지할 수 없고, 그 내부에 방사체 형상의 안테나 패턴(31)이 내장되어 있는 것 또한 외관적으로 인지할 수 없다. 즉, 외관상으로는 안테나 패턴(31)이 탑재되지 않은 안테나 패턴 프레임(30)과 실질적으로 동일하다. 본 발명의 필름(FM)의 두께는 약 0.04mm 정도로, 일반적인 안테나 패턴 프레임(30)의 두께의 수치인 6mm 정도와 비교하여 극히 얇은 것을 알 수 있다.

다음으로, S10 단계에서 필름(FM)이 부착된 안테나 패턴(31)을 프레스 기계를 사용하여 압착한다(S20). S20 단계의 압착은, 120 내지 170도(℃)에서 3 내지 4시간 동안 이루어지게 된다.

S20 단계 이후에, 필름(FM)이 부착된 안테나 패턴(31)을 방사체 형상으로 절단하여 성형(Forming)하고 타발한다(S30). 다음으로, 2차원의 평면적인 필름(FM)이 부착된 안테나 패턴(31)을 벤딩(Bending) 등을 통해 3차원의 입체적 형상으로 성형한다(S40). 다만, S30 단계 및 S40 단계는 하나의 프레스 기계에서 이루어질 수 있다.

그리고, S40 단계가 완료되면, 필름(FM)이 부착된 안테나 패턴(31)을 탑재하기 위한 안테나 패턴 프레임(30)을 사출 성형한다(S50). S50 단계 완료 후의 안테나 패턴(31)이 탑재된 안테나 패턴 프레임(30)에 전자 장치의 케이스(10)를 2차 사출 성형한다(미도시).

도 3의 (a) 및 (b)는 각각 일반적인 인몰드 안테나를 포함한 이동 단말기의 사시도 및 단면 사시도를 나타낸다.

도 3의 (a) 및 (b)로부터 알 수 있는 바와 같이, 이동 단말기는 배터리를 보호하기 위한 케이스인 제 2 케이스(20) 및, 내부 부품을 보호하기 위한 케이스인 제 1 케이스(10)를 포함한다. 일반적으로 안테나 패턴(31)을 탑재한 안테나 패턴 프레임(30)의 형태로 인몰드 안테나는 제 1 케이스(10)에 포함되게 된다. 또한, 제 1 케이스(10)의 일부분은 제 2 케이스(20)에 의해 다시 한번 보호되는 구조를 갖는다. 아울러, 제 2 케이스(20)는 이동 단말기의 외부로 전부 노출되는 형태를 갖게 된다.

도 4는 일반적인 인몰드 안테나(In-Mold Antenna)의 일실시예를 나타낸다.

도 4로부터 알 수 있는 바와 같이 일반적인 인몰드 안테나의 경우, 안테나 패턴 프레임(30)은 사출에 의해 형성되고, 안테나 패턴(31)을 탑재하고 있다. 즉, 안테나 패턴 프레임(30)은 안테나 패턴(31)의 하부에 사출에 의해 안테나 패턴(31)을 고정하기 위한 프레임이 형성되어 있는 것을 이른다. 또한, 안테나 패턴(31)은 외부로부터의 신호의 수신하여 이동 단말기를 비롯한 전자 장치 본체로 송출하는 역할을 한다.

도 3 및 도 4를 참고하면서, 일반적인 안테나 패턴 프레임(30)과 제 1 케이스(10)의 제조에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.

먼저, 안테나 패턴(31)이 탑재되는 안테나 패턴 프레임(30)을 1차 사출에 의해 성형한다. 성형 완성된 안테나 패턴 프레임(30)에 안테나 패턴(31)을 탑재한다. 안테나 패턴 프레임(30)의 안테나 패턴(31)이 탑재된 방향으로 2차 사출에 의해 제 1 케이스(10)를 형성한다. 이러한 방법에 의해 안테나 패턴(31)의 하부는 안테나 패턴 프레임(30)에 의해 보호되고, 안테나 패턴(31)의 상부는 제 1 케이스(10)에 의해 보호되는, 인몰드 안테나의 구현이 가능해진다.

다만, 종래의 경우, 1차 사출 공정 후, 장차 제 1 케이스(10)의 준외관으로 노출될 안테나 패턴(31)을 은폐하기 위하여, 스프레이 등의 후가공 공정을 진행하게 된다.

도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 필름(FM)이 적용된 인몰드 안테나의 외관도를 나타낸다. 도 5로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 필름(FM)이 적용된 인몰드 안테나는 도 4의 일반적인 종래의 인몰드 안테나의 상부에 필름(FM)이 위치하여, 안테나 패턴(31)이 외부로 노출되지 않는 것은 특징으로 한다.

도 6은 도 5의 본 발명의 필름(FM)이 적용된 인몰드 안테나의 단면도를 나타낸다.

정리하자면, 도 4 내지 도 6으로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 필름(FM)이 적용된 인몰드 안테나는, 방사체 형상의 안테나 패턴(31) 및 안테나 패턴(31)을 탑재하는 안테나 패턴 프레임(30)을 포함하되, 안테나 패턴의 상부에 필름(FM)이 위치하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 일실시예의 필름(FM)이 적용된 인몰드 안테나의 경우, 안테나 패턴 원자재(RM) 자체에 필름(FM)을 적용하여 제 1 케이스(10)의 외관으로 노출되는 안테나 패턴(31)의 은폐를 위해 진행하는 별도의 후가공 공법 적용이 필요가 없고 가격 경쟁력이 매우 우수한 것을 알 수 있다. 또한, 1차 성형 사출 후 안테나 패턴(31)을 은폐하기 위한 후가공 작업 시 발생하였던 후가공 손실(Loss)를 줄일 수 있으며, 안테나 패턴(31)이 제 1 케이스(10) 준외관면까지 돌출됨으로써 우수한 성능 확보가 가능함을 알 수 있다.

RM : 안테나 패턴의 원자재 FM : 필름
10 : 제 1 케이스 20 : 제 2 케이스
30 : 안테나 패턴 프레임
31 : 안테나 패턴

Claims (11)

1. 인몰드 안테나 제작 방법에 있어서,
   (a) 안테나 패턴의 원자재 상에 필름을 부착하고, 상기 필름이 부착된 안테나 패턴의 원자재를 압착하는 단계;
   (b) 상기 필름이 부착된 안테나 패턴의 원자재를 방사체 형상의 안테나 패턴으로 타발하는 단계;
   (c) 상기 (b) 단계 후의 안테나 패턴을 3차원으로 성형하는 단계; 및
   (d) 상기 (c) 단계 후의 필름이 부착된 안테나 패턴을 탑재하기 위한 안테나 패턴 프레임을 사출 성형하는 단계;를 포함하되,
   상기 (b) 단계에서는 상기 필름 및 상기 안테나 패턴의 원자재를 함께 방사체 형상으로 타발하고,
   상기 인몰드 안테나의 제작 완료시, 상기 안테나 패턴 프레임은 상기 안테나 패턴의 상기 필름이 부착되지 않은 면과 접촉하는 것을 특징으로 하는 인몰드 안테나 제작 방법.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 필름은,
   접착제 성분을 포함하는 열경화성 폴리이미드계 필름인 것을 특징으로 하는 인몰드 안테나 제작 방법.
4. 제1항에 있어서,
   상기 압착은, 120 내지 170도(℃)에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 인몰드 안테나 제작 방법.
5. 제1항에 있어서,
   상기 압착은, 3 내지 4시간 동안 이루어지는 것을 특징으로 하는 인몰드 안테나 제작 방법.
6. 삭제
7. 방사체 형상의 안테나 패턴; 및
   상기 안테나 패턴을 탑재하는 안테나 패턴 프레임;을 포함하되,
   상기 안테나 패턴의 상부에는 필름이 부착되어 있으며,
   상기 필름 및 상기 안테나 패턴은, 상기 안테나 패턴의 원자재 상에 상기 필름이 부착된 상태로 함께 방사체 형상으로 타발되어 형성된 것이며,
   상기 안테나 패턴의 프레임은 상기 안테나 패턴의 상기 필름이 부착되지 않은 면과 접촉하고,
   상기 필름은, 상기 안테나 패턴의 원자재 상에 부착 후, 압착된 것을 특징으로 하는 인몰드 안테나.
8. 제7항에 있어서,
   상기 필름은,
   접착제 성분을 포함하는 열경화성 폴리이미드계 필름인 것을 특징으로 하는 인몰드 안테나.
9. 삭제
10. 제7항에 있어서,
    상기 압착은, 120 내지 170도(℃)에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 인몰드 안테나.
11. 제7항에 있어서,
    상기 압착은, 3 내지 4시간 동안 이루어지는 것을 특징으로 하는 인몰드 안테나.

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