KR101486473B1 - 기구 일체형 안테나 제조 방법 - Google Patents

기구 일체형 안테나 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이동통신단말기 등의 기구에 안테나를 일체화시킨 기구 일체형 안테나 제조 방법에 관한 것으로, 플라스틱 사출을 통해서 안테나 베이스를 제작하는 단계; 상기 안테나 베이스에 도전성 잉크를 인쇄하거나 또는 도금 공정을 통해서 안테나 패턴을 형성하는 단계; 상기 안테나 베이스 및 안테나 패턴 상부의 전체 또는 일부에 안테나 패턴 보호층을 형성하는 단계; 및 상기 안테나 보호층이 형성된 안테나를 기구 본체의 금형에 삽입하여 사출하는 단계를 포함하여 이루어진다. 또한, 본 발명에 따른 기구 일체형 안테나 제조 방법은, 안테나 베이스의 평면을 수직 방향으로 관통하여 형성되는 안테나 단자를 더 포함하며, 상기 안테나 단자는 상기 안테나 베이스 사출시에 금형에 삽입 사출하여 형성되거나, 상기 안테나 베이스 사출 후에 상기 안테나 베이스에 후압으로 삽입하여 형성되거나, 또는 상기 안테나 베이스 사출 및 안테나 패턴 형성 후에 후압으로 삽입하여 형성되는 것을 특징으로 한다.

Description

기구 일체형 안테나 제조 방법{METHOD FOR MANUFACTURING IN-MOLD ANTENNA}
본 발명은 이동통신단말기 등의 기구에 안테나를 일체화시킨 기구 일체형 안테나에 관한 것으로, 특히, 안테나 베이스를 관통하여 급전 단자를 형성하며, 안테나 패턴이 변형되는 것을 방지하고 안테나 패턴과 메인 기구 사출물과의 부착 강도를 확보하기 위해 안테나 패턴 상에 보호층이 형성된, 기구 일체형 안테나 제조 방법에 관한 것이다.
멀티미디어 통신기술의 급격한 발전은, 다양하고 복합적인 기능을 갖는 이동통신단말기기를 요구하게 되었고, 다양한 서비스에 대응하기 위해 하나의 이동통신 단말기에 여러 무선통신 밴드를 커버할 수 있는 여러 개의 안테나가 내장되어야 하며, 고속 데이터 통신을 위해 MIMO(Multi-Input Multi-Output) 기법이 사용되면서 더 많은 안테나가 탑재되어야 되고, 소비자의 요구에 의해 넓은 Display를 가져가고, 스마트폰 등의 등장으로 인해 밧데리 소비가 늘어나자 그걸 해결하기 위해 밧데리 용량의 증가가 필요하게 되고 이로 인해 Display 및 밧데리 크기가 커지므로 해서 제한된 단말기 내부 공간에서 안테나를 배치할 수 있는 공간이 사라지고 있다.
즉, 많은 안테나를 탑재해야 함에도 탑재할수 있는 공간은 더욱더 줄어들게 되어 안테나 배치 공간 확보가 큰 이슈화 되고 있다.
본 기구 일체형 안테나는 이러한 요구와, 공간적 제약과 생산 효율성 문제 등으로 하나의 베이스에 여러 개의 안테나를 쉽게 제작하여 하나의 외관 케이스에 실장하고 싶어하는 최근의 요구를 충족한다.
이에 안테나를 기기본체 기구에 내장시키는 기구 일체형 방식의 안테나가 적용된 이동통신단말기가 상용화되고 있다.
안테나는 공중의 RF 신호를 이동통신 단말기 내부로 수신하거나, 내부 신호를 외부로 송신하는 장치로서, 이동통신 기기에서 필수적으로 사용되고 있다.
최근 이동통신 기기들은 다양한 종류의 신호를 수신하는 안테나가 구비되고 있는데, 예를 들면, 음성, 데이터, DMB, Wi-Fi, 블루투스, NFC 등의 여러 주파수 대역의 신호를 송수신하는 안테나가 채용되고 있다.
안테나는 크게 외장형과 내장형으로 구분할 수 있는데, 외장형으로서 로드형 안테나나 헬리컬 안테나의 경우에 기기 본체의 외부로 노출되어 설계됨에 따라서 사용자가 휴대하는데 장애가 되며, 사용으로 인한 잦은 파손 및 고장이 발생하게 된다. 또한 그 구조가 복잡하여 안테나를 설계에 제한적인 요소로 작용함은 물론이고, 안테나가 장착되는 이동통신 단말기 등의 설계에 어려움을 되고 있다.
따라서, 기존의 외장형 안테나(로드 또는 헬리컬 등)가 갖는 형상 변화의 한계를 극복하고, 무선통신 단말기의 경박 단소화 경향에 맞추기 위해 내장형 안테나가 주로 사용되고 있다.
이러한 내장형 안테나는 단말기 내부의 안테나 설치 공간의 형상과 공간 체적의 다양화에 알맞게 크기와 외형이 다변화되어야 하고, 아울러 생산 비용이 저렴하면서도 통신 품질에 문제가 없어야 한다.
도 1은 일반적인 내장형 안테나 모듈을 도시한 분해사시도이다. 이러한 내장형 안테나 모듈은 무선 통신 기기 등의 메인 보드(미도시)에 탑재되는 캐리어(20)와 그 외면을 따라서 배열되는 평판형 방사체(30)를 포함하여 이루어진다.
이때, 캐리어(20)는 무선 통신 기기 등의 RF 보드인 메인 보드와 방사체(30) 사이에 일정 간격을 부여해서 목적하는 방사 특성을 구현함은 물론이고, 전자파 흡수율을 감소시키기 위한 지지부재의 역할을 담당한다. 이를 위해서 캐리어(20)는 메인 보드에 탑재되는 탑재면(22)을 비롯해서 방사체(30)가 밀착되는 상면(24) 및 측면(26)의 외면을 제공하는 비전도성 합성 수지의 블록 형상을 나타낸다.
또한, 방사체(30)는 캐리어(20) 외면을 따라서 밀착되는 금속 재질의 판 형상을 나타내고, 일측에는 메인 보드와 접속되는 적어도 하나의 접속핀(32, 34)이 구비된다. 이 때, 편의상 방사체(30)가 도면에서와 같이 두 개의 접속핀(32, 34)을 갖춘 PIFA(Plannar Inverted F Antenna)형으로 가정하면, 접속핀(32, 34)중 하나는 메인 보드의 RF 커넥터에 연결되는 급전핀(32) 역할을 하고, 다른 하나는 메인 보드를 매개로 접지되는 접지핀(34)이 된다.
그 결과로서 내장형 안테나 모듈(10)의 방사체(30)는 접속핀(32, 34)을 통해 메인 보드와 전기적으로 연결된 채 캐리어(20)에 의해 접지면인 메인 보드와 일정 간격을 유지함에 따라 체적의 방사 효율 및 전자파 흡수율의 저감을 나타내고, 이를 통해서 송수신 감도를 향상시킬 수 있다. 이때 해당 역할을 강화하도록 캐리어(20) 외면의 방사체(30)는 그 형태가 다양하게 변형될 수 있다.
이와 같은 내장형 안테나 역시 캐리어와 방사체가 소정의 결합 소자, 예를들면 볼트-너트, 결합돌기-결합 홈 등을 사용하여 상호 결합되는데, 이동통신 단말기 등의 경우에 잦은 이동 및 외부 충격으로 결합이 비교적 쉽게 해제될 수 있으며, 이는 안테나 오동작으로 이어질 수 있다.
이를 보완하기 위해 이동통신 단말기의 내장형 안테나에서 방사체를 별도의 금속판 등을 사용하는 대신에, 캐리어 상에 도전성 잉크로 안테나 패턴을 인쇄하거나 도전성 페이스트로 패턴을 형성한다. 이처럼 캐리어 상에 안테나 패턴이 형성된 안테나를 이동통신 단말기 기기에 사출을 통해 일체화하여 인 몰드 유형의 안테나를 제작하였다.
이 경우에, 안테나 패턴이 형성된 캐리어와 기기 본체를 사출에 의해 일체화하는 과정에서 주형에 수지가 균일하게 충진되지 않아서 캐리어와 본체의 결합이 불량하게 될 수 있으며, 안테나 단자(도1 참조)의 접속 관계가 불량하게 될 수 있다.
본 발명은 이와 같은 종래의 문제점들을 해결하기 위해 제안된 것으로, 본 발명은 이동통신단말기 등의 기구에 안테나를 일체화시킨 기구 일체형 안테나에 관한 것으로서, 특히, 안테나 베이스를 관통하여 급전 단자를 형성하며, 안테나 패턴이 변형되는 것을 방지하고 안테나 패턴과 메인 기구 사출물과의 부착 강도를 확보하기 위해 안테나 패턴 상에 보호층이 형성된, 기구 일체형 안테나 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 기구 일체형 안테나 제조 방법은, 플라스틱 사출을 통해서 안테나 베이스를 제작하는 단계; 상기 안테나 베이스에 도전성 잉크를 인쇄하거나 또는 도금 공정을 통해서 안테나 패턴을 형성하는 단계; 상기 안테나 베이스의 평면을 수직 방향으로 관통하여 형성되는 안테나 단자를 형성하는 단계; 상기 안테나 베이스 및 안테나 패턴 상부의 전체 또는 일부에 안테나 패턴 보호층을 형성하는 단계; 및 상기 안테나 보호층이 형성된 안테나를 기구 본체의 금형에 삽입하여 사출하는 단계를 포함하며,
상기 안테나 단자는 상기 안테나 베이스 사출시에 금형에 삽입 사출하여 형성되거나, 상기 안테나 베이스 사출 후에 상기 안테나 베이스에 후압으로 삽입하여 형성되거나, 또는 상기 안테나 베이스 사출 및 안테나 패턴 형성 후에 후압으로 삽입하여 형성되고,
상기 안테나 베이스가 기구 본체 금형에 삽입될 때 안착될 수 있도록 상기 안테나 베이스의 사출물 측면부에는 후크 또는 홀이 형성되거나, 상기 사출 작업 진행시에 정확한 삽입을 위해 상기 안테나 베이스에는 리브 또는 보스가 형성되며,
상기 안테나를 기구 본체의 금형에 삽입하여 사출하는 단계에서 원활한 사출 흐름이 이루어지고 안테나 베이스의 들뜸을 방지하기 위해, 상기 안테나 베이스의 인입부에 경사각이 형성되며, 상기 안테나 베이스의 소정 부분에 관통홀이 형성되는 것을 특징으로 한다.
삭제
바람직하게는, 상기 안테나 베이스에 사용되는 플라스틱 레진의 TG 온도는 기구 본체에 사용되는 플라스틱 레진의 TG 온도보다 높은 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 안테나 베이스가 기구 본체 금형에 삽입될 때 안착될 수 있도록 상기 안테나 베이스의 사출물 측면부에는 후크 또는 홀이 형성되거나, 상기 사출 작업 진행시에 정확한 삽입을 위해 상기 안테나 베이스에는 리브 또는 보스가 형성되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 안테나를 기구 본체의 금형에 삽입하여 사출하는 단계에서 원활한 사출 흐름이 이루어지고 안테나 베이스의 들뜸을 방지하기 위해서, 상기 안테나 베이스의 인입부에 경사각이 형성되며, 상기 안테나 베이스의 소정 부분에 관통홀이 형성되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 보호층은 접착제, 도료, 잉크 중 어느 하나 또는 이들의 결합물로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 안테나 베이스는 결정된 안테나 패턴이 수지의 흐름에 의해 패턴이 변형되지 않도록 안테나 베이스의 높이를 0.01~0.2mm 낮추어 제작하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 안테나 베이스를 메인 기구 외관 금형에 삽입하여 사출 진행시 안테나 베이스의 정해진 부분에 관통홀을 제작하여 그곳에 메인 기구외관 금형의 게이트를 코끼리 및 터널 게이트 방식을 사용하면 사출 수지가 분수처럼 들어오게 되어 안테나 베이스를 눌러주는 효과가 있어, 안테나 베이스가 들뜸등 불량이 발생하지 않게 되며, 이를 위해 안테나 베이스의 정해진 부분에 메인 기구 외관 금형에 관통 홀을 제작하는 것을 특징으로 한다.
이와 같이, 본 발명에 따르면, 안테나 베이스를 관통하여 급전 단자를 형성하므로써, 또한 보호층에 의해서 안테나를 기기 본체에 사출 성형하여 일체화할 때 변형되어 생기는 접촉 불량을 방지할 수 있으며, 안테나 패턴과 기기 본체 사출물과의 부착 강도를 강하게 유지할 수 있게 된다.
또한 본 발명은 여러 개의 안테나를 하나씩 제작하는 것과 비교할 때 제작 비용이 낮아지고, 단말기내 안테나 영역을 별도로 확보할 필요가 없으며, 형상의 제약이 적으므로 단말기 제작 단가 절감 및 매우 얇고 슬림한 구조의 단말기를 개발할 수 있다.
도 1은 종래의 내장형 안테나의 구성을 도시한 도면이다.
도 2의 (a) 내지 (c)는 본 발명의 제1 실시예에 따른 기구 일체형 안테나 제조 방법을 도시한 도면이다.
도 3의 (a) 내지 (c)는 본 발명의 제2 실시예에 따른 기구 일체형 안테나 제조 방법을 도시한 도면이다.
도 4는 (a) 내지 (c)는 본 발명의 제3 실시예에 따른 기구 일체형 안테나 제조 방법을 도시한 도면이다.
도 5는 안테나 베이스 사출물에 단자를 삽입하고 도전성 잉크를 이용하여 안테나 패턴을 구현한 샘플 사진이다.
도 6은 케이스에 삽입 사출된 안테나 샘플 사진이다.
도 7은 이동통신 기기의 안테나 패턴의 저항값을 측정한 결과를 나타낸 도면이다.
도 8은 S사의 신뢰성 시험 성적서를 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 발명의 바람직한 실시예들에 대해서 설명한다. 본 실시예들은 당업자가 발명의 사상을 이해하는데 도움을 주기 위한 것으로서, 발명을 본 실시예로 한정하고자 하는 것은 아니다. 발명의 범위는 특허청구범위에 의해서만 한정됨을 알 수 있다.
도 2의 (a) 내지 (c)는 본 발명의 제1 실시예에 따른 기구 일체형 안테나 제조 방법을 도시한 도면이다. 도 2는 (a) 단자 일체형 사출, (b) 안테나 패턴 형성 및 코팅, (c) 케이스 사출을 나타낸다.
도 2의 (a)에 도시된 바와 같이, 먼저 안테나 캐리어를 사출에 의해 제작하게 된다. 이때, 안테나 캐리어(11)는, 예를들면, 플라스틱 사출에 의해 제작한다. 안테나 캐리어(11)를 사출 제작할 때, 안테나 단자(10)를 삽입 사출에 의해 동시에 형성하게 된다. 안테나 단자(10)는 도전성 금속 재질을 사용할 수 있으며, 도면에서 볼 수 있듯이, 안테나 캐리어 평판의 소정 부분에 수직 방향으로 형성되어 안테나 캐리어(11)의 상면과 하면을 전기적으로 도통시킬 수 있게 된다. 후술하는 안테나 캐리어(11)의 상면에는 안테나 패턴이 형성되며 그 하면에는 이동 통신 기기 등의 메인 보드가 놓여서 안테나 단자를 통해서 안테나와 메인 보드가 전기적으로 접속되게 된다.
도 2의 (b)를 보면, 안테나 단자(10)가 삽입 사출된 안테나 캐리어 상에 안테나 패턴(12)이 형성된다. 이때, 안테나 패턴(12)은 도전성 잉크나 도전성 페이스트를 도포하여 형성하거나, 또는 도금 공정을 통해서 형성된다. 도면에서 볼 수 있듯이, 안테나 패턴(12)은 안테나 단자와 접촉한 채로 안테나 캐리어(11) 및 안테나 단자(10)를 커버링함을 알 수 있다.
도 2의 (c)를 보면, 안테나 단자(10)가 삽입 사출된 안테나 캐리어 상에 안테나 패턴이 형성되고, 그 위에 별도의 보호층(13)이 형성된다. 이 보호층(13)은 후에 안테나 캐리어(1)를 기기 본체에 삽입 사출할 때 사출 수지의 온도 및 사출 압력에 의해서 변형이 일어나는 것을 방지하기 위한 것이다.
보호층(13)의 재질은 접착제, 도료, 잉크 등을 사용할 수 있으며, 이러한 재료들의 혼합물을 사용할 수 있다. 보호층은 안테나 패턴의 전체 또는 일부를 커버할 수 있다.
이후에, 이와같이 제작된 안테나를 단말기 등의 금형에 삽입하여 사출함으로써 기기에 일체화된 안테나를 제작하게 된다.
도면에는 도시되어 있지 않지만, 안테나 베이스가 기구 본체 금형에 삽입될 때 금형 내에 안착될 수 있도록 안테나 베이스의 사출물 측면부에는 후크 또는 홀을 형성할 수 있다.
또한, 사출 작업 진행시에 안테나가 금형 내에 정확히 삽입되도록 상기 안테나 베이스에는 리브 또는 보스를 형성할 수 있다.
또한, 안테나를 기구 본체의 금형에 삽입하여 사출하는 단계에서 원활한 사출 흐름이 이루어지고 안테나 베이스의 들뜸을 방지하기 위해서, 안테나 베이스의 인입부에는 소정 각으로 경사각을 형성할 수 있다.
또한, 안테나 베이스의 소정 부분에 관통홀을 형성할 수 있다. 이때, 기기 금형의 게이트를 코끼리 및 터널 게이트 방식으로 사용하면, 사출 수지가 분수처럼 들어옥 되어 안테나 베이스를 가압하게 되어 안테나 베이스가 사출 성형물 내에서 들뜨게 되는 등의 불량을 방지할 수 있게 된다.
본 발명의 실시예에 따라서, 안테나 베이스를 사출 성형할 때 사용하는 레진과 기기 본체에 안테나를 사출 성형할 때 사용하는 레진은 서로 상이한 것을 사용할 수 있다. 즉, 안테나 베이스를 사출 성형할 때 사용하는 레진의 TG 온도가 기기 본체에 안테나를 사출 성형할 때 사용하는 레진의 TG 온도 높게 조절할 수 있다. 결정성이 희박한 수지는 외부의 영향, 즉 온도나 압력 등에 따라서 분자내의 기동이 발생하게 되는데, TG란 가장 작은 단위의 세그먼트가 움직일 수 있게 하는 온도를 일컷는 것으로서, TG 온도 이상에서는 고무같은 상태로 전환하게 된다. 안테나 베이스의 수지를 TG 온도가 높은 것을 사용함으로써, 안테나 베이스가 기기 본체에서 삽입 사출 성형될 때 사용되는 레진에 의해서 변형이 일어나는 것을 방지할 수 있게 된다.
도 3의 (a) 내지 (c)는 본 발명의 제2 실시예에 따른 기구 일체형 안테나 제조 방법을 도시한 도면이다. 도 3은 (a) 플라스틱 사출, (b) 안테나 패턴 및 단자 형성 및 코팅, (c) 케이스 사출을 나타낸 도면이다.
도 3의 제2실시예는 도 2의 제1실시예에 따른 기구 일체형 안테나 제조 방법의 변형예로서, 대부분의 공정이 같으므로 동일한 공정에 대한 자세한 설명은 생략하고 상이한 부분에 대해서만 설명한다.
도 3의 (a)에서 볼 수 있듯이, 안테나 베이스(11)를 플라스틱 사출에 의해 형성하게 된다. 이때, 안테나 베이스(11)에는 안테나 단자가 삽입될 부분을 감안하여 안테나 베이스(11)의 평면을 수직 방향으로 관통하는 홀이 형성된 안테나 베이스를 사출 성형한다.
도 3의 (b)를 보면, 안테나 베이스(1)에 형성된 홀에 안테나 단자(10)를 후압으로 삽입하여 형성하고, 이어서 안테나 베이스 상에 안테나 패턴(12)을 형성한다. 전술된 바와 같이, 안테나 패턴은 도전성 잉크나 도전성 페이스트를 도포하거나, 또는 도금 공정을 통해서 형성한다. 이어서, 안테나 패턴 상에 별도의 보호층(13)을 도포하여 형성한다. 이 보호층은 전술된 바와 같이, 후에 안테나 캐리어를 기기 본체에 삽입 사출할 때 사출 수지의 온도 및 사출 압력에 의해서 변형이 일어나는 것을 방지하기 위한 것이다. 보호층(13)의 재질은 접착제, 도료, 잉크 등을 사용할 수 있으며, 이러한 재료들의 혼합물을 사용할 수 있다.
다음 단계로서, 도3의 (c)에 도시된 바와 같이, 기 제작된 안테나를 이동 통신 단말 등의 기기 본체 금형에 삽입하여 사출함으로써 기기에 일체화된 안테나를 제작하게 된다.
도 3의 제2실시예가 도 2의 제1실시예와 상이점은 다음과 같다. 즉, 안테나 베이스를 사출 성형하는 과정에서 안테나 단자를 삽입 사출하지 않고, 안테나 단자가 삽입될 공간을 비워둔 채 성형하고, 후에 안테나 단자를 삽입하게 된다. 이후의 공정은 도2의 공정과 동일하다.
도 4는 (a) 내지 (c)는 본 발명의 제3 실시예에 따른 기구 일체형 안테나 제조 방법을 도시한 도면이다. 도 4는 (a) 플라스틱 사출 및 패턴 형성, (b) 단자 삽입, (c) 케이스 사출을 나타낸 도면이다.
도 4의 제3실시예도 도 2의 제1실시예에 따른 기구 일체형 안테나 제조 방법의 변형예로서, 대부분의 공정이 같으므로 동일한 공정에 대한 자세한 설명은 생략하고 상이한 부분에 대해서만 설명한다.
도 4의 (a)를 보면, 먼저 안테나 베이스(11)를 사출 성형한다. 이 때 도3의 실시예에서와 같이, 후에 안테나 단자가 삽입될 공간을 확보한 채로 안테나 베이스(11)를 성형한다. 이어서, 안테나 베이스의 상부에 안테나 패턴(12)을 도포한다. 이 때, 안테나 베이스(1)에 형성된 안테나 단자 삽입 홀의 측벽에까지 안테나 패턴(12)을 형성한다.
이어서, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 안테나 단자 홀에 안테나 단자를 후압으로 삽입한다. 이와 같이 하여 안테나 패턴(12)은 안테나 단자를 통해서 안테나 베이스의 상부와 하부를 전기적으로 도통시키게 된다.
이어서, 도 4의 (c)를 참조하면, 안테나 패턴(12) 상에 보호층(13)을 형성하고, 이어서 안테나를 기기 본체(14)에 사출 성형하여 기구 일체헝 안테나를 제조하게 된다.
본 발명의 이동통신단말기의 기구에 일체화시킨 기구 일체형 안테나의 제조방법은 사출을 통해 안테나 베이스를 제작하고, 제작된 안테나 베이스에 안테나 패턴과 단자를 형성하여 안테나를 제작한 후, 안테나를 단말기 기구 사출 시 금형에 삽입하여 사출하여, 단말기 기구와 안테나를 일체화하고, 메인 회로기판과 연결될 수 있는 안테나 급전부가 사출물 표면에 일체형으로 제공되는 안테나를 제공할 수 있도록 하는 기구 일체형 안테나 제조방법을 제안하고자 한 것으로, 사출공정을 통해 안테나 베이스를 제작하는 과정과, 상기 과정을 통해 제작된 베이스물에 안테나 패턴을 형성하는 안테나 패턴 제작과정, 제작된 안테나를 메인 기구 성형을 위해 제작된 사출 금형에 넣고 사출하는 과정 중에 안테나 패턴이 변형되는 것을 방지하고 안테나 패턴과 메인 기구 사출물과의 부착 강도를 확보하기 위한 중간 막을 형성하는 중간 과정, 제작된 안테나를 단말기 기구의 금형에 삽입하여 사출 성형함으로써 이동통신 단말기 기구와 일체화된 안테나를 제작하는 사출과정을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 금속 패턴이나 인몰드 필름을 사용하지 않고, 일반 사출을 통해 안테나 베이스를 제작하고, 제작된 안테나 베이스에 안테나 패턴과 단자를 형성하여 안테나를 제작한 후, 안테나를 단말기 기구물 제작시 금형에 삽입하여 사출함으로써 단말기 기구물과 일체화된 안테나를 제공할 수 있도록 하는 기구 일체형 안테나 제조방법을 제안하였다.
본 발명은 사출공정을 통해 안테나 베이스물을 제작하는 과정과, 상기 과정을 통해 제작된 캐리어물에 안테나 패턴을 형성하는 안테나 제작과정과, 제작된 안테나를 단말기 기구물의 사출시 사출 금형에 삽입 사출하여 단말기 기구와 일체화된 안테나를 제작하는 기구 일체형 안테나 사출과정을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명 제 1실시예는 도전성 잉크나 도금 공정을 통해 안테나 패턴을 형성하는 제조 공정을 이용한 것으로 도 2는 다음과 같은 제조공정을 나타냈다.
메탈로 제작된 안테나 단자(10)를 안테나 베이스물(11) 성형시 금형에 삽입하여 안테나 단자 일체형 안테나 베이스를 사출 성형하여 안테나 베이스물(11)을 제작하는 공정, 안테나 단자(10)가 삽입되어 있는 안테나 베이스물(11) 위에 도전성 잉크나 도금 등을 통해 안테나 패턴(12)을 형성하는 공정, 상기 공정에 의해 형성된 안테나 패턴(12)을 보호하기 위한 별도의 보호층(13)을 형성하는 공정을 통해 제작하는 안테나 제조 공정, 상기 공정을 통해 제작된 안테나를 단말기 기구(14)의 사출 금형에 넣어 사출하여 단말기 기구(14)와 일체화된 안테나를 제작하는 사출과정(c)을 포함하여 이루어진 안테나를 제작하게 된다.
본 발명 제 2실시예는 안테나 베이스를 사출하고 사출된 안테나 베이스에 메탈로 제작된 안테나 단자를 삽입하고 도전성 잉크 또는 도금을 이용하여 안테나 패턴을 구성하는 제조 방법을 이용한 것으로, 도 3은 다음과 같은 제조 공정을 나타냈다.
일반 사출을 통해 안테나 베이스(11)를 제작하는 과정과 제작된 안테나 베이스(11)에 메탈로 제작된 안테나 단자(10)를 삽입하는 과정, 그리고 단자(10)가 삽입된 안테나 베이스(11)에 도전성 잉크나 도금 공정을 통해 안테나 패턴(12)을 제작하는 공정, 상기 공정에 의해 형성된 안테나 패턴(12)을 보호하기 위한 별도의 보호층(13)을 형성하는 공정을 통해 제작하는 안테나 제조 공정, 상기 공정을 통해 제작된 안테나를 단말기 기구(14)의 사출 금형에 넣어 사출하여 단말기 기구(14)와 일체화된 안테나를 제작하는 사출과정(c)을 포함하여 이루어진 안테나를 제작하게 된다.
본 발명 제 3실시예는 안테나 베이스를 사출하고 사출된 안테나 베이스에 도전성 잉크 또는 도금 공정을 이용하여 안테나 패턴을 구현한뒤 안테나 메탈 단자를 삽입하는 것으로서, 도 4는 다음과 같은 제조 공정을 나타낸다.
일반적인 플라스틱 사출공정을 이용하여 안테나 베이스(11)을 제작하게 된다. 이와 같이 제작된 플라스틱 사출물에 도전성 잉크 또는 도금 공정을 이용하여 안테나 패턴(12)을 형성하고, 이 패턴 위에 안테나 메탈 단자(10)를 삽입하고, 이 패턴(12)과 안테나 베이스 전체 또는 일부에 코팅층을 만들어 안테나 보호 코팅(13)을 함으로써 안테나를 제작하게 된다.
이와 같이 제작된 안테나를 단말기 기구물(14)의 사출공정을 위한 금형에 넣고 사출하여 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 단말기 기구와 일체로 이루어진 안테나를 제작하게 된다.
도 5는 안테나 베이스 사출물에 단자를 삽입하고 도전성 잉크를 이용하여 안테나 패턴을 구현한 샘플 사진이다. 도 6은 케이스에 삽입 사출된 안테나 샘플 사진이다.
본 발명의 안테나 패턴의 저항값을 측정한 결과를 보면 도 7과 같이 나타난다. 결과값을 놓고 보면 안테나 상태의 저항값보다 케이스 사출한 상태가 저항값이 낮게 나오는 경향이 있다. 원인은 케이스 사출 진행시 레진 온도가 안테나 베이스 사출상태보다 높아 은페이스트를 고온에서 소결해주는 역할을 하게 되면서 저항값이 더 좋아지는 효과가 있다. 도 7은 이동통신 기기의 안테나 패턴의 저항값을 측정한 결과를 나타낸 도면이다.
도 8은 S사의 신뢰성 시험 성적서를 나타낸 도면이다. 본 발명은 기구적 시험, 환경시험에 신뢰성 시험에 통과하였다. 신뢰성 시험 기준은 S社의 내장형에 적용되는 시험 스펙을 기준으로 진행하였으며, 시험 기준 및 결과를 도시하였다.
10: 안테나 단자
11: 안테나 베이스
12: 안테나 패턴
13: 보호층
14: 기기 본체

Claims (8)

  1. 플라스틱 사출을 통해서 안테나 베이스를 제작하는 단계;
    상기 안테나 베이스에 도전성 잉크를 인쇄하거나 또는 도금 공정을 통해서 안테나 패턴을 형성하는 단계;
    상기 안테나 베이스의 평면을 수직 방향으로 관통하여 형성되는 안테나 단자를 형성하는 단계;
    상기 안테나 베이스 및 안테나 패턴 상부의 전체 또는 일부에 안테나 패턴 보호층을 형성하는 단계; 및
    상기 안테나 보호층이 형성된 안테나를 기구 본체의 금형에 삽입하여 사출하는 단계를 포함하며,
    상기 안테나 단자는 상기 안테나 베이스 사출시에 금형에 삽입 사출하여 형성되거나, 상기 안테나 베이스 사출 후에 상기 안테나 베이스에 후압으로 삽입하여 형성되거나, 또는 상기 안테나 베이스 사출 및 안테나 패턴 형성 후에 후압으로 삽입하여 형성되고,
    상기 안테나 베이스가 기구 본체 금형에 삽입될 때 안착될 수 있도록 상기 안테나 베이스의 사출물 측면부에는 후크 또는 홀이 형성되거나, 상기 사출 작업 진행시에 정확한 삽입을 위해 상기 안테나 베이스에는 리브 또는 보스가 형성되며,
    상기 안테나를 기구 본체의 금형에 삽입하여 사출하는 단계에서 원활한 사출 흐름이 이루어지고 안테나 베이스의 들뜸을 방지하기 위해, 상기 안테나 베이스의 인입부에 경사각이 형성되며, 상기 안테나 베이스의 소정 부분에 관통홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 기구 일체형 안테나 제조 방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 안테나 베이스에 사용되는 플라스틱 레진의 TG 온도는 기구 본체에 사용되는 플라스틱 레진의 TG 온도보다 높은 것을 특징으로 하는 기구 일체형 안테나 제조 방법.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 안테나 베이스는 결정된 안테나 패턴이 수지의 흐름에 의해 패턴이 변형되지 않도록 안테나 베이스의 높이를 0.01~0.2mm 낮추어 제작하는 것을 특징으로 하는 기구 일체형 안테나 제조 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 안테나 베이스를 메인 기구 외관 금형에 삽입하여 사출 진행시 안테나 베이스의 정해진 부분에 관통홀을 제작하여 그곳에 메인 기구외관 금형의 게이트를 코끼리 및 터널 게이트 방식을 사용하면 사출 수지가 분수처럼 들어오게 되어 안테나 베이스를 눌러주는 효과가 있어, 안테나 베이스가 들뜸등 불량이 발생하지 않게 되며, 이를 위해 안테나 베이스의 정해진 부분에 메인 기구 외관 금형에 관통 홀을 제작하는 것을 특징으로 하는 기구 일체형 안테나 제조 방법.
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