KR101422616B1

KR101422616B1 - 무선통신 단말기용 인테나의 무전해 도금방법

Info

Publication number: KR101422616B1
Application number: KR1020130136934A
Authority: KR
Inventors: 정한영
Original assignee: 정한영
Priority date: 2013-06-21
Filing date: 2013-11-12
Publication date: 2014-07-23

Abstract

본 발명은 무선통신 단말기용 인테나의 무전해 도금방법에 관한 것으로, 100%의 폴리카보네이트 또는 글래스 화이버가 10~20% 함유된 폴리카보네이트와 같은 베이스 부재의 표면에, 전처리공정, 촉매처리공정, 무전해 동도금 공정, 촉매부여공정, 무전해 니켈공정, 후처리 공정 및 건조공정과 같이 간단한 공정을 통해, 원하는 부분만 선택적으로 레이저 가공 후 무전해 도금을 실시하여 도금층을 형성함으로써, 인테나 제조시 도금에 따른 공정을 축소하여 간편하게 도금을 수행하면서도 도금에 따르는 처리 비용을 대폭으로 절감할 수 있다.

Description

무선통신 단말기용 인테나의 무전해 도금방법{ELECTROLESS PLATING METHOD OF INTENAL ANTENNA FOR WIRELESS COMMUNICATION DEVICE}

본 발명은 무선통신 단말기용 인테나의 무전해 도금방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 표면이 매끄럽고 소수성을 가짐으로 인해 도금 용액이 잘 부착되지 않는 100%의 폴리카보네이트 또는 글래스 화이버가 10~20% 함유된 폴리카보네이트와 같은 베이스 부재의 표면에 원하는 부분만 선택적으로 레이저 가공 후 무전해 도금을 실시하여 도금층을 형성할 수 있는 무선통신 단말기용 인테나의 무전해 도금방법에 관한 것이다.

일반적으로, 스마트폰과 같은 휴대용 모바일기기 및 내비게이션 등의 무선통신 단말기는, 그 내부에 소위 인테나(Intenna)라 칭해지는 내장형 안테나를 구비하고 있어서, 외부에 안테나가 돌출되지 않게 하면서도 다양한 디자인을 연출할 수 있을 뿐만 아니라 슬림화가 가능하다.

이러한 내장형 인테나는 무선통신 단말기의 소형화 및 컴팩트화에 적합한 구성으로서, 무선통신 단말기의 하우징의 내부 표면 등에 안테나 패턴을 도금하는 방식으로 방사체를 구성하여 송수신 주파수에 따른 신호를 송수신하도록 구성되어 있다.

즉, 종래의 무선통신 단말기의 내장형 안테나인 인테나는, 단말기의 디자인에 따라 정해진 하우징과 PCB 회로 설계에 따른 내장공간의 형태에 따라 디자인된 베이스에 안테나 회로패턴을 설계하고, 베이스 사출금형과 회로패턴 사출금형을 연계한 이중 사출기를 사용하여 베이스와 회로패턴의 사출재료를 각기 다른 성분의 플라스틱 재료로 이중사출하면 베이스에 회로패턴이 형성된 사출성형품이 제작되는데, 이 사출성형품의 회로패턴 부분에만 도금을 실시하는 방법으로 제조된다.

일예로서, 종래의 내장형 안테나의 제조방법이 대한민국 등록특허 제10-0975012호에 개시되어 있다.

상기와 같은 종래기술에 따른 인테나 제조방법은, 도 1에 도시된 바와 같이, 폴리카보네이트(Polycarbonate; PC) 40%와 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(Acrylontrile Butadiene Styrene; ABS) 60%를 혼합한 베이스 부재에 이중사출을 통해 회로패턴을 형성(1)하고, 상기 회로패턴이 형성된 피도금물을 탈지(2) 및 수세(3)한 후, (4) 에칭 공정으로서 물 1리터에 무수크롬산(CrO₃)과 황산을 혼합하고 소정온도에서 수분간 침적하여 표면에 미세기공을 만들어주고, 다시 3단 수세(5)를 하고, (6) 중화공정으로서 염산 100ml/L 액중에 상온에서 2 ~ 3분간 중화처리한 후, 다시 3단 수세(7)하며, (8) 엑티베이터(activator) 공정으로서 팔라듐 카타리스트액 20 ~ 50ml/L 와 염산 150ml/L의 액중에 상온에서 2 ~ 3분간 침적하여 촉매를 부여하는데, 물 1리터에 염산 15%와 염화제일주석과 염화팔라듐을 혼합하여 만든 카타리스트액 20 ~ 50ml/L를 혼합하고 온도 섭씨 25 ~ 45도에서 2 ~ 3분간 침적하여 에칭에서 형성된 미세기공에 카타리스트촉매를 흡착시키는 공정을 수행한 후, 이어서 3단 수세(9)를 하고, 미세기공에 흡착된 주석성분을 제거하여 촉매를 활성화시키는 엑셀레이터 공정(10)을 수행하며, 다시 3단 수세(11) 이후, 무전해 동스트라커(12) 및 무전해 동도금(13)을 하고, 다시 3단 수세(14) 후, 동도금을 활성화(15)시키고, 무전해 니켈도금(16)을 행한 후, 다시 3단 수세(17) 및 건조(18) 함으로써 제조된 안테나를 포장(19)하는 단계를 포함하여 이루어진다.

대한민국 등록특허 10-0975012호(명칭 : 송수신기 하우징 등의 이중사출방법에 의한 회로패턴에 무전해 동도금, 무전해 니켈도금을 사용한 안테나 기능의 제조방법, 출원인 : 주식회사 에스에이피 외 1인, 등록일 : 2010년 08월 03일)

그러나, 상기와 같은 종래의 도금방법에 따른 인테나 제조방법은, 도금에 따른 공정이 매우 복잡할 뿐만 아니라 제조비용이 증가되는 문제점이 있다.

또한, 제조 공정이 복잡함에 따라 사출시 베이스 부재의 미세한 불량에 따른 문제점이 증폭되게 되며, PC와 ABS를 혼합한 베이스 부재의 내열성 및 내약품성이 약해 도금 과정시 베이스 부재에 크랙이 쉽게 발생되는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 그 목적은 표면이 매끄럽고 소수성을 가짐으로 인해 도금 용액이 잘 부착되지 않는 100%의 폴리카보네이트(Polycarbonate; PC) 또는 글래스 화이버(Glass fiber)가 10~20% 함유된 폴리카보네이트와 같은 베이스 부재의 표면에, 전처리공정, 촉매처리공정, 무전해 동도금 공정, 촉매부여공정, 무전해 니켈공정, 후처리 공정 및 건조공정과 같이 간단한 공정을 통해, 원하는 부분만 선택적으로 레이저 가공 후 무전해 도금을 실시하여 도금층을 형성할 수 있는 무선통신 단말기용 인테나의 무전해 도금방법을 제공하는 것이다.

즉, 본 발명의 목적은 종래의 이중사출 도금을 통한 인테나 제조방법의 문제점을 해결하기 위해, 무전해 도금을 통해 100%의 PC 또는 10~20%의 글래스 화이버가 함유된 PC의 표면에 도금이 가능하게 함으로써, 내열성 및 내약품성이 높고 이중사출 방식에 비해 제조공정이 단순하면서도 제조원가를 절감할 수 있는 무선통신 단말기용 인테나의 무전해 도금방법을 제공하는 것이다.

이상의 목적 및 다른 추가적인 목적들이, 첨부되는 청구항들에 의해 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서, 당업자들에게 명백히 인식될 수 있을 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 무선통신 단말기용 인테나의 무전해 도금방법은, (A) 인테나 패턴을 사출 성형한 베이스 부재를 준비하는 단계(S110); (B) 상기 베이스 부재의 인테나 패턴 부분에 요철을 형성하고 팔라듐 촉매부여를 준비하는 전처리 단계(S120); (C) 상기 (B) 단계 이후의 베이스 부재의 인테나 패턴에 형성된 요철 부분에 팔라듐 촉매의 활성을 부여하여 미도금 및 과도금을 방지하는 촉매처리 단계(S130); (D) 상기 (C) 단계 이후의 베이스 부재의 인테나 패턴에 도막 및 동(Cu) 도금을 수행하는 무전해 동도금 단계(S140); (E) 상기 (D) 단계 이후의 베이스 부재의 인테나 패턴 부분에 무전해 니켈(Ni) 도금이 밀착력 있게 되도록 촉매를 부여하는 촉매부여 단계(S150); (F) 상기 (E) 단계를 이후의 베이스 부재의 동(Cu) 도금 상에 니켈 금속막을 형성하는 무전해 니켈도금 단계(S160); (G) 상기 (F) 단계를 통해 도금된 니켈 금속막의 변색 및 부식을 방지하는 후처리 단계(S170) 및 (H) 상기 (G) 단계에서 도금된 니켈 금속막을 열처리하는 건조단계(S180)를 포함한다.

바람직하게, 상기 베이스 부재는 순수 폴리카보네이트(PC) 수지 또는 글래스 화이버가 10~20%함유된 폴리카보네이트 수지이다.

더 바람직하게, 상기 (B) 단계의 전처리 단계(S120)는, (B1) 상기 베이스 부재의 인테나 패턴에 레이저를 이용하여 요철을 생성하는 레이저 가공단계(S121); (B2) 상기 베이스 부재의 사출 성형시 달라붙은 불순물과 베이스 부재의 표면에 부착된 버프가스를 제거하는 초음파 탈지단계(S122); (B3) 상기 (B1) 단계를 통해 베이스 부재의 인테나 패턴에 형성된 요철을 산성용액을 통해 에칭하여 부식시키는 산에칭 단계(S123); (B4) 상기 (B3) 단계에서 사용된 산성용액을 제거하는 중화단계(S124) 및 (B5) 상기 (B4) 단계 이후에 잔존하는 산성용액을 알칼리로 중화시켜서 상기 베이스 부재의 인테나 패턴에 팔라듐 촉매부여를 위한 활성을 제공하는 알칼리 동에칭 단계(S125)를 포함한다.

더 바람직하게, 상기 (C) 단계의 촉매처리 단계(S130)는, (C1) 상기 베이스 부재의 인테나 패턴에 형성된 요철에 팔라듐 촉매를 흡착및 활성화시키는 제 1 촉매활성화 단계(S131); (C2) 상기 (C1) 단계 이후의 상기 베이스 부재의 인테나 패턴에 형성된 요철 에 미도금과 과도금을 방지하도록 팔라듐 촉매를 더 활성화시키는 제 2 촉매활성화 단계(S132); (C3) 상기 (C2) 단계 이후에 과활성된 팔라듐 촉매를 제거하여 과도금을 방지하는 촉매제거 단계(S133) 및 (C4) 상기 (C3) 단계 이후에 상기 베이스 부재의 인테나 패턴에 과부여된 팔라듐 촉매를 세정하여 과도금을 방지하는 촉매세정 단계(S134)를 포함한다.

더 바람직하게, 상기 (D) 단계의 무전해 동도금 단계(S140)는, (D1) 상기 (C) 단계 이후의 상기 베이스 부재에 형성된 인테나 패턴에 도막을 형성하는 무전해 동 스트라이크 단계(S141) 및 (D2) 상기 (D1) 단계의 무전해 동 스트라이크 단계(S141)에서 형성된 도막에 동 도금을 균일한 두께로 형성하는 무전해 동도금 두께조절 단계(S142)를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 무선통신 단말기용 인테나의 무전해 도금방법에 따르면, 100%의 PC 또는 10~20%의 글래스 화이버가 함유된 PC와 같은 베이스 부재의 표면에, 전처리공정, 촉매처리공정, 무전해 동도금 공정, 촉매부여공정, 무전해 니켈공정, 후처리 공정 및 건조공정과 같이 간단한 공정을 통해, 원하는 부분만 선택적으로 레이저 가공 후 무전해 도금을 실시하여 도금층을 형성함으로써, 인테나 제조시 도금에 따른 공정을 축소하여 간편하게 도금을 수행하면서도 도금에 따르는 처리 비용을 대폭으로 절감할 수 있다.

이외에, 본 발명의 추가적인 특징 및 장점들은 이하의 설명을 통해 더욱 명확히 될 것이다.

도 1은 종래기술에 따른 인테나 제조방법을 설명하기 위한 순서도.
도 2는 본 발명에 따른 무선통신 단말기용 인테나의 무전해 도금방법을 나타내는 순서도.
도 3은 본 발명에 적용되는 사출 성형된 베이스 부재의 일예를 나타내는 도면.
도 4는 본 발명에 적용되는 전처리 단계의 서브루틴을 나타내는 순서도.
도 5는 본 발명에 적용되는 전처리 단계에서 레이저 가공에 의해 요철이 형성된 베이스 부재의 일예를 나타내는 도면.
도 6은 본 발명에 적용되는 전처리 단계에서 산에칭 단계 후의 베이스 부재의 요철의 일예를 나타내는 도면.
도 7은 본 발명에 적용되는 촉매처리 단계의 서브루틴을 나타내는 순서도.
도 8은 본 발명에 적용되는 무전해 동도금 단계의 서브루틴을 나타내는 순서도.
도 9는 본 발명에 적용되는 무전해 동 스트라이크 도막의 일예를 나타내는 도면.
도 10은 본 발명에 적용되는 무전해 니켈도금의 일예를 나타내는 도면.
도 11은 무선통신 단말기의 배터리 커버에 본 발명에 따른 인테나의 무전해 도금방법을 적용한 일예들을 나타내는 도면.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무선통신 단말기용 인테나의 무전해 도금방법을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다.

본 발명의 상세한 설명에 앞서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

본 명세서에서, 후술하는 실시예 및 실시 형태들은 예시로서 제한적이지 않은 것으로 고려되어야 하며, 본 발명은 여기에 주어진 상세로 제한되는 것이 아니라 첨부된 청구항의 범위 및 동등물 내에서 치환 및 균등한 다른 실시예로 변경될 수도 있다.

도 2는 본 발명에 따른 무선통신 단말기용 인테나의 무전해 도금방법을 나타내는 순서도이고, 도 3은 본 발명에 적용되는 사출 성형된 베이스 부재의 일예를 나타내는 도면이며, 도 4는 본 발명에 적용되는 전처리 단계의 서브루틴을 나타내는 순서도이다.

또한, 도 5는 본 발명에 적용되는 전처리 단계에서 레이저 가공에 의해 요철이 형성된 베이스 부재의 일예를 나타내는 도면이고, 도 6은 본 발명에 적용되는 전처리 단계에서 산에칭 단계 후의 베이스 부재의 요철의 일예를 나타내는 도면이며, 도 7은 본 발명에 적용되는 촉매처리 단계의 서브루틴을 나타내는 순서도이다.

또한, 도 8은 본 발명에 적용되는 무전해 동도금 단계의 서브루틴을 나타내는 순서도이고, 도 9는 본 발명에 적용되는 무전해 동 스트라이크 도막의 일예를 나타내는 도면이며, 도 10은 본 발명에 적용되는 무전해 니켈도금의 일예를 나타내는 도면이다.

또한, 도 11은 무선통신 단말기의 배터리 커버에 본 발명에 따른 인테나의 무전해 도금방법을 적용한 일예들을 나타내는 도면이다.

먼저, 본 발명에 따른 무선통신 단말기용 인테나의 무전해 도금방법은, 도 2에 도시된 바와 같이, 베이스 부재 준비단계, 전처리 단계, 촉매 처리단계, 무전해 동도금 단계, 촉매 부여단계, 무전해 니켈도금 단계, 후처리 단계 및 건조단계를 포함하는 바, 이하에서 각 단계별로 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

< 베이스 부재 준비단계( S110 ) >

먼저, 도 3에 도시된 바와 같이, 순수한 100%의 폴리카보네이트(PC) 또는 10~20%의 글래스 화이버(유리질 섬유)가 함유된 폴리카보네이트에 인테나 패턴을 사출 성형한 피도금물인 베이스 부재를 준비한다(S110).

즉, 일반적인 베이스 부재는 PC에 ABS 수지, PA6(폴리아미드), PBT(PolyButylene Terephthalate), PET(PolyEthylene Terephthalate) 중 어느 하나를 혼합한 재질을 사용하지만, 이와 같은 혼합물은 내열성 및 내충격성이 약하기 때문에, 본 발명에서는 내열성 및 내충격성이 비교적 강한 100%의 PC 또는 글래스 화이버가 10~20% 함유된 PC를 사용한다.

< 전처리 단계( S120 ) >

전처리 단계는, 상기 베이스 부재의 인테나 패턴 부분에 요철을 형성하고 팔라듐 촉매부여를 준비하는 단계로서, 도 4에 도시된 바와 같이, 레이저 가공단계(S121), 초음파 탈지단계(S122), 산에칭 단계(S123), 중화단계(S124) 및 알칼리 동에칭 단계(S125)를 포함한다.

구체적으로, 상기 레이저 가공단계(S121)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 베이스 부재의 인테나 패턴 부분에 레이저를 이용하여 미세한 요철을 생성한다.

상기 초음파 탈지단계(S122)는 피도금물인 베이스 부재의 사출성형시 달라붙은 불순물과 이형제 등을 제거함과 동시에 베이스 부재의 표면에 부착된 버프가스를 제거하고, 추후에 도금이 잘 이루어지도록 습윤성을 부여하는 단계이다.

여기서, 상기 베이스 부재는 50~60℃ 온도의 처리액에서 대략 3~5분 동안 침지 후 수세되는데, 상기 처리액은 물에 초음파 세척제를 혼합하여 그 농도가 35~50중량부가 되도록 제조한다.

이때, 상기 초음파 세척제는 피도금물의 표면장력 및 버프가스 제거에 탁월한 중성용 액체로서, 트리에탄올아민(Triethanolamine) 8~10중량부, 순수 70~80중량부 및 기타 비유해 물질인 규산소다(sodium silicate) 3 ~ 8중량부, 글루코네이트 2 ~ 5중량부, 폴리옥시에틸렌알킬에테르 1 ~ 5중량부로 구성되는 것이 바람직하다.

상기 산에칭 단계(S123)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 베이스 부재의 인테나 패턴이 형성된 부분에 도금액의 밀착력 향상을 위해, 상기 레이저 가공단계(S121)를 통해 형성된 요철을 더 깊게 형성할 수 있도록 강한 산성용액을 통해 부식시키는 단계이다.

여기서, 상기 베이스 부재는 65~70℃의 처리액에서 5~30분 동안 침지 후 수세되는데, 이때의 처리액은 황산 180~200ml/L용액에 무수크롬산 400~450g/L를 녹여서 사용하되, 상기 황산의 농도는 98 중량%를 포함한다.

상기 중화단계(S124)는 상기 산에칭 단계(S123)에서 사용된 처리액인 무수크롬산을 중화시키는 공정으로서, 후술하는 팔라듐 촉매부여 단계에서 방해가 되는 잔여 무수크롬산을 제거한다.

여기서, 상기 베이스 부재는 50~60℃의 처리액에서 1~2분간 침지 후 수세되는데, 이때의 처리액은 과산화수소수 100~150ml/L와 염산 100~120ml/L을 혼합하여 구성되되, 상기 과산화수소수의 농도는 31 중량%를 포함하고, 상기 염산의 농도는 31 중량%를 포함한다.

상기 알칼리 동에칭 단계(S125)는 상기 산에칭 단계(S123)에서 사용된 무수크롬산 에칭으로 인한 강한 산성을 알칼리로 중화시켜서 상기 베이스 부재에 원활한 팔라듐 촉매부여를 위한 활성을 제공한다.

여기서, 상기 베이스 부재는 40~43℃의 처리액에서 3분~10분간 침지 후 수세되는데, 이때의 처리액은 순수 750~780ml/L에, 동 건욕 및 보충제 90~100ml/L, 알칼리 보충제 70~90ml/L, 착화제 50~80ml/L 및 안정제 2~4ml/L를 혼합하여 구성된다.

이때, 상기 동 건욕 및 보충제는 황산구리(Copper sulfate) 6~12중량부, 포름알데히드(HCHO) 5~7중량부, 폴리에틸렌 글리콜(Polyethylen Glycol) 1~1.5중량부, 안정제 0.01~0.02중량부, 물 78~80중량부로 구성된다.

또한, 상기 알칼리 보충제는 수산화 나트륨(NaOH) 40~50중량부, 안정제 0.01~0.02중량부, 물 40~50중량부로 구성된다.

또한, 상기 착화제는 에데트산염(EDTA-4Na) 20~25중량부, 안정제 0.01~0.02중량부, 물 70~75중량부로 구성된다.

또한, 상기 처리액의 안정제는 시안화칼륨(Potassium cyanide) 3~5중량부, 수산화 나트륨(NaOH) 5~10중량부, 물 80~85중량부로 구성된다.

< 촉매처리 단계( S130 ) >

촉매처리 단계는 상기 베이스 부재의 인테나 패턴에 형성된 요철 부분에 팔라듐 촉매의 활성을 부여하여 미도금 및 과도금을 방지하는 단계로서, 도 7에 도시된 바와 같이, 제 1 촉매활성화 단계(S131), 제 2 촉매활성화 단계(S132), 촉매제거 단계(S133) 및 촉매세정 단계(S134)를 포함한다.

구체적으로, 상기 제 1 촉매활성화 단계(S131)는 상기 베이스 부재의 인테나 패턴에 형성된 요철 부분에 팔라듐 촉매를 흡착시켜 감수성을 부여하고 팔라듐 촉매를 활성화하여 시드(Seed) 역할을 수행할 수 있게 하는 단계이다.

여기서, 상기 베이스 부재는 20~30℃의 처리액에서 30초~3분간 침지 후 수세되는데, 이때의 처리액은 염화제1주석과 염화팔라듐이 혼합된 촉매부여제 55~65ml/L 및 염산 150~250ml/L를 순수로 혼합하여 구성된다.

상기 제 2 촉매활성화 단계(S132)는 상기 베이스 부재의 인테나 패턴에 형성된 요철 부분에 팔라듐 촉매를 활성화시켜 미도금과 과도금을 방지한다.

여기서, 상기 베이스 부재는 50~60℃의 처리액에서 3~5분간 침지 후 수세되는데, 이때의 처리액은 산활성화제 8~10중량부와 물 90~92중량부로 구성된다.

이때, 상기 산활성화제는 산성불화암모늄 60~70중량부, 황산5~10중량부, 물 20~30중량부로 구성된다.

상기 촉매제거 단계(S133)는 상기 제 2 촉매활성화 단계(S132)를 통해 과활성된 팔라듐 촉매를 제거하여 과도금을 방지한다.

여기서, 상기 베이스 부재는 40~50℃의 처리액에서 40초~1분30초간 침지 후 수세되는데, 이때의 처리액은 황산 8~10중량부와 물 90~92중량부로 구성된다.

상기 촉매세정 단계(S134)는 상기 베이스 부재의 인테나 패턴에 과부여된 팔라듐 촉매를 세정하여 과도금을 방지한다.

여기서, 상기 베이스 부재는 60~70℃의 처리액에서 1~3분간 침지 후 수세되는데, 이때의 처리액은 촉매 세정제 8~10중량부와 물 90~92중량부로 구성된다.

이때, 상기 촉매 세정제는 계면활성제 8~10중량부와 물 90~92중량부로 구성된다.

< 무전해 동도금 단계( S140 ) >

무전해 동도금 단계는 상기 베이스 부재의 인테나 패턴에 도막 및 동도금을 수행하는 단계로서, 도 8에 도시된 바와 같이, 무전해 동(Cu) 스트라이크 단계(S141) 및 무전해 동도금 두께조절 단계(S142)를 포함한다.

구체적으로, 상기 무전해 동 스트라이크 단계(S141)는, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 베이스 부재에 형성된 인테나 패턴에 도막을 형성한다.

여기서, 상기 베이스 부재는 40~45℃의 처리액에서 7~60분간 침지 후 수세되는데, 이때의 처리액은 순수 750~780ml/L에, 동 건욕 및 보충제 90~100ml/L, 알칼리 보충제 70~90ml/L, 착화제 50~80ml/L 및 안정제 2~4ml/L를 혼합하여 구성된다.

또한, 상기 알칼리 보충제는 수산화 나트륨(NaOH) 35~45중량부, 안정제 0.01~0.02중량부, 물 50~60중량부로 구성된다.

또한, 상기 착화제는 에데트산염(EDTA-4Na) 15~25중량부, 안정제 0.01~0.02중량부, 물 75~80중량부로 구성된다.

또한, 상기 처리액의 안정제는 시안화칼륨(Potassium cyanide) 3~5중량부, 수산화 나트륨(NaOH) 5~10중량부, 물 85~90중량부로 구성된다.

상기 무전해 동도금 두께조절 단계(S142)는 상기 무전해 동 스트라이크 단계(S141)에서 형성된 도막에 동 도금을 균일한 두께로 형성한다.

여기서, 상기 베이스 부재는 45~55℃의 처리액에서 0.5~0.7㎛/10분의 석출속도로 침지 후 수세되는데, 이때의 처리액은 순수 850~860ml/L에, 동 건욕 및 보충제 55~65ml/L,알칼리 보충제 55~65ml/L, 착화제 15~20ml/L, 안정제 0.1~0.2ml/L 및 포름알데히드(HCHO) 8~10ml/L를 차례로 혼합하여 구성된다.

이때, 상기 동 건욕 및 보충제는 황산구리(Copper sulfate) 6~12중량부, 폴리에틸렌 글리콜(Polyethylen Glycol) 1~1.5중량부, 안정제 0.01~0.02중량부, 물 78~80중량부로 구성된다.

또한, 상기 알칼리 보충제는 수산화나트륨(NaOH) 35~50중량부, 안정제 0.01~0.02 중량부, 물 50~60중량부로 구성된다.

또한, 상기 착화제는 수산화나트륨(NaOH) 45~50중량부, 안정제 0.01~0.02중량부, 물 50~51중량부로 구성된다.

또한, 상기 안정제는 포타시움 셀레노시아네이트(Pottassium selenocyanate) 0.2~0.3중량부, 물 92~93중량부로 구성된다.

여기서, 상기 초음파 탈지단계를 포함하여 상기 무전해 동 스트라이크단계 및 무전해 동도금 두께 조절단계는 모두 바렐(Barrel)도금을 통해 이루어지고, 저압 공기를 통하여 교반 및 여과를 해주며 매시간 30분 마다 분석을 통하여 부족한 처리액에 대한 구성요소를 보충해 주어야 한다.

< 촉매 부여단계( S150 ) >

촉매 부여단계는 베이스 부재의 인테나 패턴 부분에 후술하는 무전해 니켈(Ni) 도금이 밀착력 있게 안정적으로 부착될 수 있도록, 상기 무전해 동도금 단계의 무전해 동도금 두께조절 단계(S142)를 거친 베이스 부재를 30~35℃의 처리액에서 대략 3~5분간 침지 후 수세한다.

이때, 상기 촉매 부여단계에서의 처리액은 순수 800~900ml/L에 이온타입의 촉매 부여제 50~100ml/L를 혼합하고, 여기에 염산(HCl) 50~100ml/L가 혼합되어 구성된다.

즉, 상기 촉매 부여단계에서는 순수에 촉매부여제가 혼합된 혼합물 90~95중량부와 염산 5~10중량부가 혼합된 처리액을 사용하게 되는데, 상기 처리액을 혼합할 때에는 약한 기계교반을 실시하면서 무전해 도금용 촉매 부여 처리액을 첨가하며, 상기 처리액을 가열할 때에는 온수 또는 스팀 코일을 사용하는 것이 바람직하다.

< 무전해 니켈( Ni -P)도금 단계( S160 ) >

무전해 니켈도금 단계는, 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 촉매 부여단계(S150)를 거친 베이스 부재의 동 도금 상에 니켈 금속막을 형성하는 단계로서, 상기 베이스 부재는 57~80℃(바람직하게는 65℃), pH 5.5~6.0 (바람직하게는 6.0), 금속 니켈농도 5.0~6.0 g/L(바람직하게는 5.8g/L)로 조절된 처리액에서 40~50분 동안 침지 후 수세된다.

이때, 상기 처리액은 순수 또는 이온교환수 750~780ml/L를 기계교반 또는 공기교반하면서, 여기에 제 1 무전해 니켈도금액 55~60ml/L 및 제 2 무전해 니켈도금액 140~150ml/L를 혼합하여 구성된다.

여기서, 상기 베이스 부재의 침지가 행하여지는 탱크는 폴리프로필렌, FRP 또는 테프론 재질의 탱크이거나, 이것들로 코팅된 탱크, 또는 스테인레스 재질의 탱크를 사용할 수 있다.

또한, 상기 제 1 및 제 2 무전해 니켈도금액(Ni-A, Ni -B)은 무전해 도금에 적합한 저온액으로서, 연속보급에 의한 장기 사용이 가능하고, 욕 안정성에 우수하므로 용이한 욕 관리가 가능하다는 특징이 있는데, 이때 상기 무전해 니켈 도금액의 건욕시 석출속도는 5~6㎛/hr로 저응력으로 평활성이 우수하고, 인함유율은 3~6중량부인 것이 바람직하다.

또한, 상기 제 1 무전해 니켈도금액은 황산니켈(Nikel sulfate) 15~30중량부, 안정제(Stabilizers) 1~10중량부 및 물 70~80중량부로 구성되어 있으며, 상기 제 2 무전해 니켈도금액은 암모니아 1~10중량부, 차아인산염(Hypophosphite) 10~20중량부, 안정제 10~20중량부 및 물 70~75중량부로 구성된다.

< 후처리 단계( S170 ) >

후처리 단계는 상기 무전해 니켈도금 단계(S160)를 통해 도금된 니켈의 변색 및 부식 방지와 신뢰성을 향상시키는 단계로서, 상기 베이스 부재는 30~40℃의 8~10중량% 농도의 침적식 봉공처리제에서 30초~1분간 침지 후 수세한다.

여기서, 상기 봉공처리제는 티오아세탈(Thioacetal)계 화합물 3~5중량부, 비이온계 계면활성제 5~10중량부 및 물 85~90중량부로 구성되어 도금된 전도체의 변색 및 부식을 방지한다.

< 건조 단계( S180 ) >

건조 단계는 상기 후처리 단계(S170) 단계 이후의 무전해 니켈도금(Ni-P) 상에 열처리를 하여 강도 및 신뢰성을 향상 시키기 위한 단계로서, 열풍건조기를 사용하여 60~70℃에서 50~60분 동안 건조한 후 포장 및 출하한다.

이상에서는 본 발명의 일실시예에 따라 본 발명을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 변경 및 변형한 것도 본 발명에 속함은 당연하다.

즉, 본 발명의 일실시예에서는 무선통신 단말기의 메인 안테나를 일예를 들어 설명하고 있지만, 도 11에 도시된 바와 같이, 무선통신 단말기의 배터리 커버 및 후면 하우징에 본 발명에 따른 인테나의 무전해 도금방법을 적용할 수 있음은 물론이다.

Claims

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(A) 인테나 패턴을 사출 성형한 베이스 부재를 준비하는 단계(S110);
(B) 상기 베이스 부재의 인테나 패턴 부분에 요철을 형성하고 팔라듐 촉매부여를 준비하는 전처리 단계(S120);
(C) 상기 (B) 단계 이후의 베이스 부재의 인테나 패턴에 형성된 요철 부분에 팔라듐 촉매의 활성을 부여하여 미도금 및 과도금을 방지하는 촉매처리 단계(S130);
(D) 상기 (C) 단계 이후의 베이스 부재의 인테나 패턴에 도막 및 동(Cu) 도금을 수행하는 무전해 동도금 단계(S140);
(E) 상기 (D) 단계 이후의 베이스 부재의 인테나 패턴 부분에 무전해 니켈(Ni) 도금이 밀착력 있게 되도록 촉매를 부여하는 촉매부여 단계(S150);
(F) 상기 (E) 단계를 이후의 베이스 부재의 동(Cu) 도금 상에 니켈 금속막을 형성하는 무전해 니켈도금 단계(S160);
(G) 상기 (F) 단계를 통해 도금된 니켈 금속막의 변색 및 부식을 방지하는 후처리 단계(S170); 및
(H) 상기 (G) 단계에서 도금된 니켈 금속막을 열처리하는 건조단계(S180)를 포함하되,
상기 베이스 부재는 순수 폴리카보네이트(PC) 수지 또는 글래스 화이버가 10~20%함유된 폴리카보네이트 수지인 것을 특징으로 하는 무선통신 단말기용 인테나의 무전해 도금방법.
제 2항에 있어서,
상기 (B) 단계의 전처리 단계(S120)는,
(B1) 상기 베이스 부재의 인테나 패턴에 레이저를 이용하여 요철을 생성하는 레이저 가공단계(S121);
(B2) 상기 베이스 부재의 사출 성형시 달라붙은 불순물과 베이스 부재의 표면에 부착된 버프가스를 제거하는 초음파 탈지단계(S122);
(B3) 상기 (B1) 단계를 통해 베이스 부재의 인테나 패턴에 형성된 요철을 산성용액을 통해 에칭하여 부식시키는 산에칭 단계(S123);
(B4) 상기 (B3) 단계에서 사용된 산성용액을 제거하는 중화단계(S124); 및
(B5) 상기 (B4) 단계 이후에 잔존하는 산성용액을 알칼리로 중화시켜서 상기 베이스 부재의 인테나 패턴에 팔라듐 촉매부여를 위한 활성을 제공하는 알칼리 동에칭 단계(S125)를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신 단말기용 인테나의 무전해 도금방법.
제 3항에 있어서,
상기 (B2) 단계의 초음파 탈지단계(S122)에서, 상기 베이스 부재는 트리에탄올아민(Triethanolamine) 8~10중량부, 순수 70~80중량부 및 기타 비유해 물질인 규산소다(sodium silicate) 3 ~ 8중량부, 글루코네이트 2 ~ 5중량부 및 폴리옥시에틸렌알킬에테르 1 ~ 5중량부로 구성된 초음파 세척제가 혼합된 처리액에서 침지 후 수세되는 것을 특징으로 하는 무선통신 단말기용 인테나의 무전해 도금방법.
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제 3항에 있어서,
상기 (B5) 단계의 상기 알칼리 동에칭 단계(S125)에서, 상기 베이스 부재는 순수 750~780ml/L에, 동 건욕 및 보충제 90~100ml/L, 알칼리 보충제 70~90ml/L, 착화제 50~80ml/L 및 안정제 2~4ml/L를 혼합하여 구성된 처리액에서 침지 후 수세되는 것을 특징으로 하는 무선통신 단말기용 인테나의 무전해 도금방법.
제 7항에 있어서,
상기 동 건욕 및 보충제는 황산구리(Copper sulfate) 6~12중량부, 포름알데히드(HCHO) 5~7중량부, 폴리에틸렌 글리콜(Polyethylen Glycol) 1~1.5중량부, 안정제 0.01~0.02중량부 및 물 78~80중량부로 구성되고,
상기 알칼리 보충제는 수산화 나트륨(NaOH) 40~50중량부, 안정제 0.01~0.02중량부 및 물 40~50중량부로 구성되며,
상기 착화제는 에데트산염(EDTA-4Na) 20~25중량부, 안정제 0.01~0.02중량부 및 물 70~75중량부로 구성되고,
상기 처리액의 안정제는 시안화칼륨(Potassium cyanide) 3~5중량부, 수산화 나트륨(NaOH) 5~10중량부 및 물 80~85중량부로 구성된 것을 특징으로 하는 무선통신 단말기용 인테나의 무전해 도금방법.
제 2항에 있어서,
상기 (C) 단계의 촉매처리 단계(S130)는,
(C1) 상기 베이스 부재의 인테나 패턴에 형성된 요철에 팔라듐 촉매를 흡착및 활성화시키는 제 1 촉매활성화 단계(S131);
(C2) 상기 (C1) 단계 이후의 상기 베이스 부재의 인테나 패턴에 형성된 요철 에 미도금과 과도금을 방지하도록 팔라듐 촉매를 더 활성화시키는 제 2 촉매활성화 단계(S132);
(C3) 상기 (C2) 단계 이후에 과활성된 팔라듐 촉매를 제거하여 과도금을 방지하는 촉매제거 단계(S133); 및
(C4) 상기 (C3) 단계 이후에 상기 베이스 부재의 인테나 패턴에 과부여된 팔라듐 촉매를 세정하여 과도금을 방지하는 촉매세정 단계(S134)를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신 단말기용 인테나의 무전해 도금방법.
제 2항에 있어서,
상기 (D) 단계의 무전해 동도금 단계(S140)는,
(D1) 상기 (C) 단계 이후의 상기 베이스 부재에 형성된 인테나 패턴에 도막을 형성하는 무전해 동 스트라이크 단계(S141); 및
(D2) 상기 (D1) 단계의 무전해 동 스트라이크 단계(S141)에서 형성된 도막에 동 도금을 균일한 두께로 형성하는 무전해 동도금 두께조절 단계(S142)를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신 단말기용 인테나의 무전해 도금방법.
제 10항에 있어서,
상기 (D1) 단계의 상기 무전해 동 스트라이크 단계(S141)에서, 상기 베이스 부재는 순수 750~780ml/L에, 동 건욕 및 보충제 90~100ml/L, 알칼리 보충제 70~90ml/L, 착화제 50~80ml/L 및 안정제 2~4ml/L를 혼합하여 구성된 처리액에서 침지 후 수세되는 것을 특징으로 하는 무선통신 단말기용 인테나의 무전해 도금방법.
제 11항에 있어서,
상기 동 건욕 및 보충제는 황산구리(Copper sulfate) 6~12중량부, 포름알데히드(HCHO) 5~7중량부, 폴리에틸렌 글리콜(Polyethylen Glycol) 1~1.5중량부, 안정제 0.01~0.02중량부 및 물 78~80중량부로 구성되고,
상기 알칼리 보충제는 수산화 나트륨(NaOH) 35~45중량부, 안정제 0.01~0.02중량부 및 물 50~60중량부로 구성되며,
상기 착화제는 에데트산염(EDTA-4Na) 15~25중량부, 안정제 0.01~0.02중량부 및 물 75~80중량부로 구성되고,
상기 처리액의 안정제는 시안화칼륨(Potassium cyanide) 3~5중량부, 수산화 나트륨(NaOH) 5~10중량부 및 물 85~90중량부로 구성된 것을 특징으로 하는 무선통신 단말기용 인테나의 무전해 도금방법.
제 10항에 있어서,
상기 (D2) 단계의 무전해 동도금 두께조절 단계(S142)에서, 상기 베이스 부재는 순수 850~860ml/L에, 동 건욕 및 보충제 55~65ml/L,알칼리 보충제 55~65ml/L, 착화제 15~20ml/L, 안정제 0.1~0.2ml/L 및 포름알데히드(HCHO) 8~10ml/L를 차례로 혼합하여 구성된 처리액에서 0.5~0.7㎛/10분의 석출속도로 침지 후 수세되는 것을 특징으로 하는 무선통신 단말기용 인테나의 무전해 도금방법.
제 13항에 있어서,
상기 동 건욕 및 보충제는 황산구리(Copper sulfate) 6~12중량부, 폴리에틸렌 글리콜(Polyethylen Glycol) 1~1.5중량부, 안정제 0.01~0.02중량부 및 물 78~80중량부로 구성되고,
상기 알칼리 보충제는 수산화나트륨(NaOH) 35~50중량부, 안정제 0.01~0.02 중량부 및 물 50~60중량부로 구성되며,
상기 착화제는 수산화나트륨(NaOH) 45~50중량부, 안정제 0.01~0.02중량부, 물 45~50중량부로 구성되고,
상기 안정제는 포타시움 셀레노시아네이트(Pottassium selenocyanate) 0.2~0.3중량부 및 물 92~93중량부로 구성된 것을 특징으로 하는 무선통신 단말기용 인테나의 무전해 도금방법.
제 2항에 있어서,
상기 (E) 단계의 촉매부여 단계(S150)에서, 상기 베이스 부재는 순수 800~900ml/L에 이온타입의 촉매 부여제 50~100ml/L를 혼합하고, 여기에 염산(HCl) 50~100ml/L가 혼합되어 구성된 것을 특징으로 하는 무선통신 단말기용 인테나의 무전해 도금방법.
제 2항에 있어서,
상기 (F) 단계의 무전해 니켈도금 단계(S160)에서, 상기 베이스 부재는 순수 750~780ml/L에, 제 1 무전해 니켈도금액 55~60ml/L 및 제 2 무전해 니켈도금액 140~150ml/L를 혼합하여 구성된 처리액에서 침지 후 수세되는 것을 특징으로 하는 무선통신 단말기용 인테나의 무전해 도금방법.
제 16항에 있어서,
상기 제 1 무전해 니켈도금액은 황산니켈(Nikel sulfate) 15~30중량부, 안정제(Stabilizers) 1~10중량부 및 물 70~80중량부로 구성되고,
상기 제 2 무전해 니켈도금액은 암모니아 1~10중량부, 차아인산염(Hypophosphite) 10~20중량부, 안정제 10~20중량부 및 물 70~75중량부로 구성된 것을 특징으로 하는 무선통신 단말기용 인테나의 무전해 도금방법.
제 2항에 있어서,
상기 (G) 단계의 후처리 단계(S170)에서, 상기 베이스 부재는 티오아세탈(Thioacetal)계 화합물 3~5중량부, 비이온계 계면활성제 5~10중량부 및 물 85~90중량부로 구성된 봉공처리제가 혼합된 처리액에서 침지 후 수세되는 것을 특징으로 하는 무선통신 단말기용 인테나의 무전해 도금방법.