KR101460963B1 - 안테나 모듈 형성 방법 및 안테나 모듈 - Google Patents

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Abstract

안테나 모듈 형성 방법 및 안테나 모듈이 개시된다. 본 발명에 따른 안테나 모듈 형성 방법은, 제 1 금형으로의 1차 사출에 의해 1차 사출물이 형성되고, 1차 사출물 상에 안테나 패턴부가 형성되고, 안테나 패턴부가 형성된 1차 사출물이 위치된 제 2 금형으로의 2차 사출에 의해 안테나 모듈이 형성되며, 제 1 금형 및 제 2 금형의 밀핀홀은 안테나 패턴부와 이격된다. 또한, 본 발명에 따른 안테나 모듈은 이러한 안테나 모듈 제조 방법에 의하여 형성된다.

Description

안테나 모듈 형성 방법 및 안테나 모듈{ANTENNA MODULE AND ANTENNA MODULE FORMATION METHOD}
본 발명은 안테나 모듈 형성 방법 및 안테나 모듈에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 1차 및 2차 사출을 포함하는 안테나 모듈 형성 방법 및 이를 이용하여 형성되는 안테나 모듈에 관한 것이다.
무선 통신을 지원하는 핸드폰, PDA, 네비게이션, 노트북 컴퓨터 등의 이동통신 단말기는 현대사회에서 없어서는 안될 중요한 장치이다. 이동통신 단말기는 CDMA, 무선랜, GSM, DMB 등의 기능이 부가되는 추세로 발전하고 있으며, 이러한 기능을 구현하기 위한 안테나는 이동통신 단말기에 반드시 구비되어야 하는 부품이다.
안테나는 이동통신 단말기 내에 모듈의 형태로 구비되며, 이러한 안테나 모듈은 안테나 패턴부를 사출 성형함으로써 형성될 수 있다. 여기서, 사출 성형에 의하여 안테나 모듈을 형성하는 과정에서, 레진(resin)의 사출 및 이형 과정 중 실제 안테나로서 기능하는 안테나 패턴부가 손상되어 안테나 모듈의 불량이 빈번하게 발생한다.
또한, 이종(異種) 성분을 가진 레진(resin)을 사용하여 2차 이상의 사출 과정을 거쳐 안테나 모듈을 형성하는 경우, 각 사출 과정 중에 사용되는 레진이 잘 결합되지 않아 각 사출물 사이에 이격이 발생하는 등의 불량이 발생되는 경우도 빈번하게 일어나고 있다.
특허문헌 1: 한국공개특허공보 제10-2011-0035558호 (2011.04.06)
본 발명의 실시예들은 안테나 모듈이 2차 이상의 사출에 의해 형성되는 과정 중에 안테나 패턴부가 손상되지 않도록 하는 안테나 모듈 형성 방법에 관한 것이다.
또한, 2차 이상의 사출 과정에서 각 사출에 사용되는 레진(resin)의 결합력을 향상시키는 안테나 모듈 형성 방법에 관한 것이다.
나아가, 이러한 안테나 모듈 형성 방법으로 형성된 안테나 모듈에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 안테나 모듈 형성 방법은, 제 1 금형으로의 1차 사출에 의해 1차 사출물이 형성되고, 1차 사출물 상에 안테나 패턴부가 형성되고, 안테나 패턴부가 형성된 1차 사출물이 위치된 제 2 금형으로의 2차 사출에 의해 안테나 모듈이 형성되며,제 1 금형 및 제 2 금형의 밀핀홀은 안테나 패턴부와 이격된다.
여기서, 안테나 패턴부는 LDS(Laser Direct Structuring) 공정으로 형성될 수 있다.
또한, 제 1 사출에 의해 사출되는 제 1 레진과 제 2 사출에 의해 사출되는 제 2 레진은 이종(異種) 레진일 수 있다.
또한, 2차 사출을 위한 제 2 금형의 게이트(gate)는 안테나 패턴부로부터 이격될 수 있다.
나아가, 1차 사출물에는 2차 사출에 의해 레진(resin)이 채워지는 홀이 형성될 수 있다.
여기서, 홀은 1차 사출물의 두께 방향에 대하여 경사진 경사부 및 두께 방향에 수직인 방향으로 확장되는 확장단턱부 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 1차 사출물은 돌기를 포함하고, 2차 사출에 의해 레진(resin)이 돌기를 감쌀 수 있다.,
한편, 제 2 금형은 제 2 상측 금형 및 제 2 하측 금형을 포함하고, 돌기는 제 2 상측 금형의 하강 또는 제 2 하측 금형의 상승에 의하여 가압되어 형상이 변형될 수 있다.
여기서, 돌기는, 가압에 의하여 돌기의 외측 단부가 확장되도록 변형될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 안테나 모듈은, 상술한 안테나 모듈 형성 방법으로 형성된다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 본 발명의 실시예들은 안테나 모듈이 2차 이상의 사출에 의해 형성되는 과정 중에 안테나 패턴부가 손상되지 않도록 할 수 있다. 또한, 2차 이상의 사출 과정에서 각 사출에 사용되는 레진(resin)의 결합력을 향상시킬 수 있다.
이로써, 안테나 모듈의 신뢰성을 향상시킬 수 있고 불량율을 낮출 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 안테나 모듈 형성 방법의 흐름을 도시한 흐름도,
도 2 및 3은 본 발명의 실시예에 따른 제 1 및 제 2 금형의 밀핀의 위치를 도시한 도면,
도 4 및 5는 본 발명의 실시예에 따른 1차 사출물 및 제 2 사출물의 형상을 도시한 도면이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 설명하기로 한다. 그러나 이는 예시적 실시예에 불과하며 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명의 기술적 사상은 청구범위에 의해 결정되며, 이하 실시예는 진보적인 본 발명의 기술적 사상을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 효율적으로 설명하기 위한 일 수단일 뿐이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 안테나 모듈 형성 방법의 흐름을 도시한 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 안테나 모듈 형성 방법(100)은 2차 이상의 사출을 포함한다. 즉, 본 발명의 실시예에 따른 안테나 모듈 형성 방법(100)은, 제 1 금형으로의 1차 사출하여 1차 사출물을 형성하는 것(S1)과 2차 금형으로 2차 사출하여 안테나 모듈을 형성하는 것(S5)을 포함한다.
여기서, 1차 사출 및 2차 사출은 각각 1차 금형 및 2차 금형 내로 레진(resin)을 사출함으로써 이루어지며, 2차 사출 후의 고형화에 의해 최종적으로 안테나 모듈이 형성될 수 있다. 이러한 1차 및 2차 사출에 의하여 각각의 사출물에 안테나 패턴부가 내장 매립된 형태의 안테나 모듈이 형성될 수 있으며, 이로써 외부로 안테나 패턴부가 노출되지 않으면서도 안테나 성능을 향상시킬 수 있는 안테나 모듈이 형성될 수 있다.
한편, 1차 사출에 의해 형성된 1차 사출물 및 2차 사출에 의해 형성된 안테나 모듈은 각각 1차 금형 및 2차 금형으로부터 이형되는데, 이 때 1차 및 2차 금형으로부터의 이형은 각각의 금형에 마련된 밀핀의 작용에 의할 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 밀핀(20)은 금형(10)을 관통하여 이동 가능하도록 구비되며, 사출물(50)의 이형이 필요한 경우, 사출물(50)의 하부면을 지지하면서 상측으로 이동되어 사출물(50)을 상측 방향으로 이동시키는 기능을 한다. 여기서, 밀핀(20)은 공압 등의 별도의 밀핀 구동 장치(30)로 구동될 수 있다. 이러한 밀핀(20)의 상측 방향으로의 이동 및 복귀를 위해서, 금형(10) 내에는 밀핀홀(40)이 형성된다. 밀핀홀(40)은 금형의 드릴링(drilling) 공정을 통해 형성될 수 있다.
여기서, 본 발명의 실시예에 따른 밀핀홀(40)은 1차 사출물(60) 상에 형성되는 안테나 패턴부(P)와 이격되어 형성된다.
도 1 및 3에 도시된 바와 같이, 제 1 금형으로의 1차 사출에 의하여 형성된 1차 사출물(60) 상에 안테나 패턴부(P)가 형성(S2)된다. 여기서, 안테나 패턴부(P)는 기 설계된 안테나 패턴의 형상에 맞게 형성되게 되며, 예를 들어 LDS(Laser Direct Structuring) 공정에 의하여 형성될 수 있다. 이어서, 안테나 패턴부(P)가 형성된 1차 사출물(60)은 제 1 금형에 형성된 밀핀홀(40)로부터 밀핀(20)이 상측으로 돌출이동됨으로써, 1차 사출물(60)은 제 1 금형으로부터 이탈될 수 있게 된다. 한편, 1차 사출물(60)이 제 1 금형으로부터 이탈될 수 있도록 되기 위해서, 1차 사출물(60)에는 절곡되는 등의 언더컷(under cut) 형상은 배제되도록 설계된다. 이 때, 안테나 모듈의 형성과정에서, 1차 사출물(60)이 완전히 고형화된 후 1차 사출물(60)을 제 1 금형으로부터 이탈시킬 수 있으나, 이 경우, 안테나 모듈의 형성 과정에 소요되는 시간이 지나치게 길어져 안테나 모듈의 생산 효율은 극히 떨어지게 된다.
따라서, 1차 사출물(60)이 어느 정도 고형화되었다고 판단된 경우, 제 1 금형으로부터 1차 사출물(60)을 이형시키게 된다. 이 때, 밀핀(30)이 1차 사출물(60)의 하부면의 특정 부분을 가압하여 1차 사출물(60)을 제 1 금형으로부터 상측으로 이동시키므로, 밀핀(30)이 가압하는 1차 사출물(60)의 특정 부분은 밀핀(30)의 압력이 집중되어 변형되게 된다. 이러한 변형은 1차 사출물(60)의 고형화 정도에 따라 상이하나, 일반적인 안테나 모듈의 사출 공정에서 약 0.1 mm 일 수 있다.
나아가, 이러한 변형이 안테나 모듈에서 실제 안테나로서 기능하는 안테나 패턴부(P)에 발생하게 되면, 안테나 패턴부(P)의 변형에 의하여 안테나의 기능이 저하되게 된다. 더욱이, 안테나 패턴부(P)의 변형이 심하게 발생하게 되면 안테나 패턴부(P)의 단선이 발생하여 안테나로서의 기능을 수행하게 되지 못하게 된다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 안테나 모듈 형성 방법에서는, 1차 사출물(60)이 제 1 금형으로부터 이탈될 수 있도록 하는 밀핀홀(40)이 1차 사출물(60) 상의 안테나 패턴부(P)로부터 이격되도록 하여, 이러한 안테나 패턴부(P)의 변형 내지 단선을 방지할 수 있다.
밀핀홀(40)은 안테나 패턴부(P)로부터 0.1 mm 를 초과하여 이격될 수 있으며, 안테나 모듈에서 안테나 패턴부(P)가 위치하는 위치에 따라 당업자의 입장에서 0.1 mm 를 초과하여 이격되도록 밀핀홀(40)의 위치를 조절할 수 있다.
나아가, 제 2 금형 상에 안테나 패턴부(P)가 형성된 1차 사출물(60)을 위치시킨 후 2차 사출을 통해 안테나 모듈을 형성(도 1의 S5)하게 되며, 이 후, 안테나 모듈은 제 2 금형으로부터 이형되게 된다(S6). 이러한 2차 사출 후의 이형도, 1차 사출 후의 이형과 마찬가지로 제 2 금형 상의 밀핀(30)에 의하여 이루어지게 되는데, 이러한 제 2 금형 상의 밀핀(30)이 위치하는 밀핀홀(40)도 1차 사출물(60)의 안테나 패턴부(P)와 이격되어 형성될 수 있음은 물론이다. 이와 관련하여서는, 1차 사출 후의 경우와 동일하므로 구체적인 설명은 생략하도록 한다. 한편, 제 1 금형과 제 2 금형에서 밀핀홀(40)의 위치는 동일한 위치일 수 있다.
더불어, 제 2 금형 상에서 2차 사출시 사출되는 제 2 레진의 고온에 의하여 1차 사출물(60)이 변형되어 1차 사출물(60) 상의 안테나 패턴부(P)의 변형 내지 단선이 발생할 수도 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 안테나 모듈 형성 방법에서는, 2차 사출시 제 2 레진이 사출되는 게이트(gate)를 안테나 패턴부(P)로부터 이격되도록 할 수 있다. 도면으로 도시하지는 않았으나, 제 2 레진이 사출되는 게이트는 안테나 패턴부(P)로부터 3~5 mm 이격되도록 형성할 수 있다.
한편, 안테나 모듈을 형성하는 과정 중에, 1차 사출되는 제 1 레진과 2차 사출되는 제 2 레진이 동종의 성분으로 이루어지지 않고, 이종(異種)의 성분으로 이루어지는 경우, 1차 사출물(60)과 2차 레진 사이에 결합력이 약화되게 된다. 예를 들어, LDS 공법에 의하여 안테나 패턴부(P)를 형성하는 경우, 1차 사출물(60)을 형성하기 위한 제 1 레진은 일반 레진과 달리 구리(Cu), 주석(Sn) 등이 포함된 레진일 수 있다. 반면, 2차 사출에 사용되는 제 2 레진은 일반 레진이어서, 1차 사출물(60)과 제 2 레진의 사이의 결합이 약화될 수 있다.
나아가, 안테나 패턴부(P)가 LDS 공법에 의하여 형성되고, 제 2 레진의 2차 사출이 이루어지는 경우, LDS 공법으로 형성된 안테나 패턴부(P)는 2차 레진의 온도에 의하여 손상되기 쉬워지기 쉬워지는 바, 제 2 레진이 사출되는 게이트는 안테나 패턴부(P)로부터 이격되어(예를 들어, 3 ~ 5 mm) 위치할 수 있음은 앞서 설명한 바와 같다.
나아가, 안테나 패턴부(P)의 손상 등으로 인하여, 1차 사출물(60)과 2차 레진에 의한 2차 사출물(70)의 결합력이 약화될 수 있는 바, 본 발명의 실시예에 따른 안테나 모듈 형성 방법(100)에서는, 도 4에 도시된 바와 같이, 1차 사출물(60)과 제 2 레진에 의하여 형성되는 2차 사출물(70)의 사이의 접촉면적이 증가되도록, 1차 사출물(60)에 홀 및/또는 돌기 형성할 수 있다.
먼저, 도 4에 도시된 바와 같이, 1차 사출물(60)에 다양한 형상의 홀(62)을 형성할 수 있다. 이러한 홀(62)의 형성됨으로써, 1차 사출물(60)과 2차 사출물(70)이 접촉하는 접촉면적은 증가될 수 있으며, 이로써 1차 사출물(60)과 2차 사출물(70)의 결합력은 증가되게 된다.
나아가, 홀(62)은 다양한 형상으로 형성될 수 있으며, 도 4(b) ~ (d)에 도시된 바와 같이, 1차 사출물(60)의 두께 방향에 대하여 경사진 경사부(S) 및 두께 방향에 수직인 방향으로 확장되는 확장단턱부(E) 중 하나 이상을 포함하는 형상으로 형성될 수 있다. 이러한 경사부(S) 및 확정단턱부(E)의 형성으로 인하여 1차 사출물(60)과 2차 사출물(70)의 결합력은 더욱 증가되게 된다. 즉, 홀(62)에 경사부(S) 및 확장단턱부(E)가 형성됨으로써, 2차 사출물(70)과 1차 사출물(60)이 결합되는 결합면적이 증가될 뿐만 아니라, 2차 사출물(70)이 1차 사출물(60)의 두께 방향으로 분리되고자 하여도 경사부(S) 및 확장단턱부(E)가 걸림부로 작용하여 분리될 수 없음으로 인해, 1차 사출물(60)과 2차 사출물(70)의 결합력은 더욱 증가되게 된다.
이 뿐만 아니라, 먼저, 도 5에 도시된 바와 같이, 1차 사출물(60)에 다양한 형상의 돌기(T)를 형성할 수 있다. 이러한 돌기(T)가 형성됨으로써, 2차 사출에 의한 2차 레진이 이러한 돌기(T)를 감싸게 됨으로써 1차 사출물(60)과 2차 사출물(70)이 접촉하는 접촉면적은 증가될 수 있으며, 이로써 1차 사출물(60)과 2차 사출물(70)의 결합력은 증가되게 된다.
나아가, 돌기(T)는, 도 5(a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 원형 또는 평면 상부를 갖는 형상으로 형성될 수 있을 뿐만 아니라, 1차 사출물(60)과 2차 사출물(70)의 접촉면적을 늘이기 위한 다양한 직선 및 곡선의 조합의 형상으로 형성될 수 있다.
한편, 돌기(T)는, 도 5(c)에 도시된 바와 같이, 제 2 금형(80)에 의하여 변형되는 것을 전제로 다소 길게 형성된 돌기(T3)일 수 있다. 즉, 제 2 금형(80)이 제 2 상측 금형(80)과 제 2 하측 금형(미도시)을 포함하고, 제 2 상측 금형(80)이 하강하거나 제 2 하측 금형의 상승에 의하여 돌기(T3)의 형상이 변형되도록 형성될 수 있다. 이러한 변형은 제 2 상측 금형(80)과의 접촉에 의해 가압되어 형상이 변형될 수 있으며, 도 5에서 상측, 즉 돌기(T3)의 외측 단부가 확장되도록 변형될 수 있다. 이로써, 2차 사출로 사출되는 2차 레진이 돌기(T3)의 확장된 외측 단부를 둘러싸게 되면서 1차 사출물(60)과 2차 사출물(70)의 접촉면적이 늘어남과 동시에 불규칙하게 확장된 돌기(T3-1)의 주위를 감싸면서 2차 사출물(70)의 1차 사출물(60)로부터의 이탈을 막을 수 있어 더욱 견고한 결합력을 달성할 수 있다.
이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
10: 금형
20: 밀핀
30: 밀핀 구동 장치
40: 밀핀홀
60: 1차 사출물
70: 2차 사출물
S: 경사부
E: 확장단턱부
T1 ~ T3: 돌기

Claims (14)

  1. 제 1 금형으로의 1차 사출에 의해 1차 사출물이 형성되고,
    상기 1차 사출물 상에 안테나 패턴부가 형성되고,
    상기 안테나 패턴부가 형성된 상기 1차 사출물이 위치된 제 2 금형으로의 2차 사출에 의해 안테나 모듈이 형성되며,
    상기 제 1 금형 및 제 2 금형의 밀핀홀은 상기 안테나 패턴부와 이격되고,
    상기 1차 사출물에는 상기 안테나 패턴부가 형성된 부분 이외의 부분에 상기 2차 사출에 의해 레진 (resin) 이 채워지는 홀이 형성되는, 안테나 모듈 형성 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 안테나 패턴부는 LDS(Laser Direct Structuring) 공정으로 형성되는, 안테나 모듈 형성 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 1차 사출에 의해 사출되는 제 1 레진과 상기 2차 사출에 의해 사출되는 제 2 레진은 이종(異種) 레진인, 안테나 모듈 형성 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 2차 사출을 위한 제 2 금형의 게이트(gate)는 상기 안테나 패턴부로부터 이격되는, 안테나 모듈 형성 방법.
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 홀은 상기 1차 사출물의 두께 방향에 대하여 경사진 경사부 및 상기 두께 방향에 수직인 방향으로 확장되는 확장단턱부 중 하나 이상을 포함하는
    안테나 모듈 형성 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 1차 사출물은 돌기를 포함하고, 상기 2차 사출에 의해 레진(resin)이 상기 돌기를 감싸는, 안테나 모듈 형성 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 2 금형은 제 2 상측 금형 및 제 2 하측 금형을 포함하고, 상기 돌기는 상기 제 2 상측 금형의 하강 또는 제 2 하측 금형의 상승에 의하여 가압되어 형상이 변형되는, 안테나 모듈 형성 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 돌기는, 상기 가압에 의하여 상기 돌기의 외측 단부가 확장되도록 변형되는, 안테나 모듈 형성 방법.
  10. 제 1 항 내지 제 4 항 및 제 6 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 기재된 안테나 모듈 형성 방법으로 형성되는 안테나 모듈.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 홀은 상기 1차 사출물의 두께 방향에 대해서 경사진 경사부를 갖도록 형성되는, 안테나 모듈 형성 방법.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 홀은 상기 1차 사출물의 두께 방향에 수직인 방향으로 확장된 확장단턱부를 갖도록 형성되는, 안테나 모듈 형성 방법.
  13. 제 1 금형으로의 1차 사출에 의해 1차 사출물이 형성되고,
    상기 1차 사출물 상에 LDS (laser direct structuring) 공정에 의해서 안테나 패턴부가 형성되고,
    상기 안테나 패턴부가 형성된 상기 1차 사출물이 위치된 제 2 금형으로의 2차 사출에 의해 안테나 모듈이 형성되며,
    상기 제 1 금형의 밀핀홀은, 상기 1차 사출물이 상기 밀핀홀을 통과하는 밀핀에 의해서 상기 제 1 금형으로부터 이형될 때 상기 1차 사출물 상에 형성된 상기 안테나 패턴부가 실질적으로 원래의 형상을 유지하도록, 상기 1 차 사출물이 상기 제 1 금형에 있는 상태에서 상기 안테나 패턴부로부터 이격되게 상기 제 1 금형에 형성되는, 안테나 모듈 형성 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 밀핀홀은, 상기 1차 사출물이 상기 제 1 금형에 있는 상태에서 상기 안테나 패턴부로부터 0.1 mm 를 초과하여 이격되게 상기 제 1 금형에 형성되는, 안테나 모듈 형성 방법.


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