KR101504691B1

KR101504691B1 - 음각 패턴을 이용한 도체 패턴의 제조방법

Info

Publication number: KR101504691B1
Application number: KR20140149133A
Authority: KR
Inventors: 윤정수
Original assignee: 윤정수
Priority date: 2014-10-30
Filing date: 2014-10-30
Publication date: 2015-03-20

Abstract

본 발명은 음각 패턴을 이용한 도체 패턴의 제조방법을 개시한다. 본 발명에 따른 도체 패턴의 제조방법은, (a) 도체 패턴의 윤곽에 대응되는 음각 패턴이 형성된 기재를 제조하는 단계; (b) 상기 기재의 음각 패턴을 제외한 표면에 도전성 금속 피막을 형성하는 단계; 및 (c) 상기 음각 패턴에 의해 상기 도전성 금속 피막이 도체 패턴을 형성할 영역과 도체 패턴을 형성하지 않을 영역으로 분리된 상기 기재에 대하여, 상기 도체 패턴을 형성할 영역의 상기 도전성 금속 피막 위에만 선택적으로 도체 패턴층을 형성하고, 상기 도체 패턴을 형성하지 않을 영역의 상기 도전성 금속 피막을 제거하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

음각 패턴을 이용한 도체 패턴의 제조방법{Manufacturing method for conductor pattern using engraved pattern}

본 발명은 기재(基材) 위에 도체 패턴 특히, 입체적인 형상을 가지는 도체 패턴을 제조하는 방법에 관한 것이다.

휴대 전화와 같은 휴대용 통신기기에는 안테나가 장착되는데, 이러한 안테나는 기기의 소형화에 부응하여 종래의 출몰형 안테나 대신에, 최근에는 기기의 내부에 일반적인 전기 회로 패턴과 유사하게 도체 패턴으로 형성하여 내장되는 형태의 안테나로 가고 있는 추세이다.

다만, 여기서 내장형 안테나가 일반적인 전기 회로 패턴과 유사하다고 했지만, 다음과 같은 점에서 일반적인 전기 회로 패턴과는 전혀 다르다. 즉, 일반 전기 회로 패턴은 통상적으로 프린트 회로 기판(PCB)의 형태로 제공되는 데에 반해, 안테나는 캐리어 또는 베이스라고도 불리는 기재 위에 별도로 제작된 도체 패턴을 부착하여 제공된다. PCB는 주지하다시피 한정된 재료의 수지 기판 위에 구리 등의 도체 패턴을 사진식각 등과 같은 미세 패턴 형성 방법에 의해 형성하지만, 안테나를 위한 도체 패턴은 기재와는 별도로 금속판을 프레스 가공하여 마련하여 이 프레스 가공된 도체 패턴을 보통 사출 성형에 의해 준비된 기재 위에 융착, 접착 또는 조립함으로써 제조된다. 따라서, PCB의 형태로 제공되는 일반 전기 회로 패턴과 프레스 성형되는 도체 패턴인 안테나는 그 사이즈나 제조 방법에서 비교가 되지 않을 정도로 다르다. 또한, PCB 형태로 제공되는 일반 전기 회로 패턴은, 복수층을 적층한 구조가 있기는 하지만, 그 기본 형상이 평면임에 반해, 특히 최근 들어 안테나를 이루는 도체 패턴은 입체적인 형상이 요구되고 있다. 이는 전파를 송수신 할 때의 지향성 또는 방향에 따른 감도 편차가 없어야 한다는 안테나에 고유하게 요구되는 특성 때문이기도 하고, 또한 보통 사출 성형되어 휴대용 통신기기의 케이스를 이루는 기재가 입체적인 형상을 가지기 때문이기도 하다.

한편, 최근에는 안테나용 도체 패턴을 프레스 가공 대신에 플렉시블(flexible) PCB의 형태로 제조하여 이를 상술한 사출 성형물인 기재에 접착 또는 부착하는 방식으로 내장 안테나를 제조하는 기술이 알려져 있다. 이 방법에 의하면 고가의 금형 제작이 필요하여 다양한 형태의 안테나 도체 패턴을 제작하기에 적합하지 않은 프레스 가공에 비해, 설계의 자유도가 높고 종래의 플렉시블 PCB 제조 기술을 활용할 수 있다는 점에서 유리하지만, 여전히 플렉시블 PCB 형태로 제조된 안테나를 상술한 입체적인 형상의 기재 위에 접착 또는 부착하여야 하는 불편함이 있고, 시간이 지남에 따라 또는 제조자나 사용자의 부주의에 의해 안테나인 플렉시블 PCB가 기재로부터 들뜨거나 분리되는 등의 문제가 있다.

한편, 특허문헌 1에는 형성할 도체 패턴의 윤곽을 따라 레이저를 조사하여 도체 패턴을 형성할 영역과 도체 패턴을 형성하지 않을 영역을 분리하고, 도체 패턴을 형성할 영역에만 전해 도금을 실시하여 입체적인 도체 패턴을 형성하는 방법과 장치를 제안하였다. 그러나, 이 특허문헌 1에 기재된 방법과 장치에 의하면, 고가의 레이저 조사 장치가 필요하고 레이저 조사 공정이라는 추가적인 공정이 필요하여 제조가 복잡하고 생산성이 떨어지는 문제가 있다.

특허문헌 1: 등록특허 제10-1012138호

본 발명은 상술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 레이저 가공법을 이용하지 않는 간단한 방법과 높은 생산성으로 입체적인 형상의 기재 위에 도체 패턴을 직접 형성할 수 있는 입체적인 도체 패턴의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 음각 패턴을 이용한 입체적인 도체 패턴의 제조방법은, 기재 표면에 도체 패턴을 제조하는 방법으로서, (a) 도체 패턴의 윤곽에 대응되는 음각 패턴이 형성된 기재를 제조하는 단계; (b) 상기 기재의 음각 패턴을 제외한 표면에 도전성 금속 피막을 형성하는 단계; 및 (c) 상기 음각 패턴에 의해 상기 도전성 금속 피막이 도체 패턴을 형성할 영역과 도체 패턴을 형성하지 않을 영역으로 분리된 상기 기재에 대하여, 상기 도체 패턴을 형성할 영역의 상기 도전성 금속 피막 위에만 선택적으로 도체 패턴층을 형성하고, 상기 도체 패턴을 형성하지 않을 영역의 상기 도전성 금속 피막을 제거하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 (a) 단계에서, 상기 기재는 사출 성형에 의해 제조된다.

바람직하게, 상기 (a) 단계에서, 상기 음각 패턴의 폭은 0.01㎜ 내지 0.5㎜이다.

바람직하게, 상기 (b) 단계에서, 상기 도전성 금속 피막은 무전해 도금 방식을 이용하여 형성한다.

대안적으로, 상기 (b) 단계에서, 상기 도전성 금속 피막은 상기 기재의 음각 패턴을 제외한 전체 표면에 도전성 금속 페이스트를 도포하여 형성하며, 상기 (b) 단계는, 스프레이, 브러쉬, 디핑 또는 롤 인쇄 방식을 이용하여 상기 도전성 금속 페이스트를 도포하여 상기 도전성 금속 피막을 형성하는 단계이다.

바람직하게, 상기 (c) 단계에서, 상기 도체 패턴층은 상기 도체 패턴을 형성할 영역의 상기 도전성 금속 피막 부분에 음(-) 전극을 접속하여 상기 도체 패턴을 형성할 영역의 도전성 금속 피막 위에만 선택적으로 전해 도금을 실시하여 형성한다. 이 경우, 상기 (c) 단계는, 상기 도체 패턴을 형성할 영역의 상기 도전성 금속 피막 위에만 전해 도금을 실시함과 동시에, 상기 도체 패턴을 형성하지 않을 영역의 상기 도전성 금속 피막이 제거될 수 있다.

대안적으로, 상기 (c) 단계에서, 상기 도체 패턴층은 상기 도체 패턴을 형성하지 않을 영역의 상기 도전성 금속 피막 부분에 양(+) 전극을 접속하여 상기 도체 패턴을 형성하지 않을 영역의 도전성 금속 피막을 선택적으로 전기 분해를 실시하여 제거함으로써, 상기 도체 패턴을 형성할 영역의 상기 도전성 금속 피막만을 남겨 형성할 수 있다.

바람직하게, 상기 (c) 단계 이후, 상기 도체 패턴층 위에 추가 도금을 실시하여 두께를 보강하는 단계;를 더 포함한다.

본 발명에서, 상기 기재는 3차원 입체 형상으로 앞면, 뒷면 및 측면을 가질 수 있고, 각 면은 반드시 편평한 평면이 아니더라도 상관없다. 따라서, 상기 도체 패턴은 상기 입체 형상의 기재의 앞면과 일측면에서 서로 연결되고, 이 도체 패턴이 연결되는 부분의 상기 기재의 앞면과 일측면은 곡면으로써 연결될 수 있다.

또한, 상기 기재에는 앞면과 뒷면을 관통하는 관통홀이 더 형성될 수 있고, 상기 도체 패턴은 상기 입체 형상의 기재의 앞면과 뒷면에서 상기 관통홀을 통해 서로 연결될 수 있다.

본 발명에 따르면, 기재의 표면에 음각 패턴(홈)을 형성함으로써 간단한 방법으로 기재 표면에 직접 도체 패턴을 형성할 수 있다. 따라서, 종래의 프레스 가공 방식이나 플렉시블 PCB 방식에서 필요했던 평면 형상의 도체 패턴을 입체 형상의 기재 표면에 부착, 접착, 융착하는 등의 공정을 배제할 수 있고, 특히, 금속 도금 방식에서 도금층의 영역 분리를 위해 수행되었던 레이저 가공을 배제할 수 있으므로 공정이 단순해지고, 도체 패턴이 기재 표면에서 들뜨거나 분리되는 등의 문제가 없을 뿐만 아니라, 부착, 접착, 융착 등에 필요한 두께만큼 슬림화할 수 있다. 또한, 부착 방식이 아니기 때문에 기재의 형상을 자유롭게 할 수 있어 진정한 의미의 입체적인 형상의 도체 패턴을 제조할 수 있다. 따라서, 본 발명은 갈수록 소형화, 슬림화 되어가고 입체 형상이 절실히 요구되는 휴대용 통신기기의 내장형 안테나에 특히 적합하게 이용할 수 있다.

본 명세서에 첨부되는 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 후술되는 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 도체 패턴의 제조방법을 설명하기 위해 도시한 흐름도이다.
도 2 내지 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 도체 패턴의 제조방법을 순차적으로 도시한 공정도이다.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 도체 패턴의 제조방법을 설명하기 위해 도시한 흐름도이고, 도 2 내지 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 도체 패턴의 제조방법을 순차적으로 도시한 공정도이다. 여기서, 도 2 내지 도 5의 (a)는 각 공정의 사시도이고, (b)는 일부 확대 단면도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 도체 패턴의 제조방법은, 도체 패턴에 대응되는 음각 패턴이 형성된 기재를 성형하는 단계(S100)와, 상기 기재의 표면에 도전성 금속 피막을 형성하는 단계(S200)와, 상기 음각 패턴에 의한 도체 패턴의 윤곽 내부의 도전성 금속 피막 상에 전해 도금층을 형성하는 단계(S300)와, 상기 음각 패턴에 의한 도체 패턴의 윤곽 외부의 도전성 금속 피막을 제거하여 도체 패턴을 형성하는 단계(S400)을 포함한다.

본 발명에 따른 도체 패턴의 제조방법은, 입체 형상을 가지는 기재(110)의 표면에 도전성 금속으로 소정의 패턴을 형성함으로써 입체적인 도체 패턴을 형성한다.

구체적으로, 단계(S100)에서는 도 2에 도시된 바와 같이, 입체적인 도체 패턴이 형성되는 입체 형상을 가지는 기재(110)를 제조하는 단계로서, 도체 패턴의 윤곽에 대응되는 음각 패턴(120)이 일체로 형성되도록 사출 성형하여 형성한다. 상기 음각 패턴(120)은 형성하고자 하는 도체 패턴의 윤곽을 따라 폐 루프 형태로 형성되며, 후술하는 도전성 금속 피막(130)이 형성되지 않도록 일정 깊이의 홈 구조를 가진다.

이러한 음각 패턴(120)의 폭과 깊이는 0.01㎜ 내지 0.5㎜인 것이 바람직한데, 이는 도전성 금속 피막(130)을 이루는 물질이 도포되지 않을 수 있는 폭과 깊이이면서 전기적으로 절연 가능한 거리 이상을 가질 수 있기 위함으로, 음각 패턴(120) 안에 도전성 금속 피막(130)이 형성되지 않으면서 전기적 절연이 가능하다면 음각 패턴의 폭과 깊이는 위에 제시한 수치 범위를 벗어날 수도 있다. 또한, 기재(110)를 사출 성형으로 제조하는 경우에 음각 패턴(120)은 금형에서 대응되는 양각 패턴으로 형성되는데, 상기 음각 패턴(120)의 폭과 깊이의 수치는 이 금형의 양각 패턴의 가공 한계를 고려하여 설정하면 된다.

본 실시예에서 기재(110)는 휴대용 통신기기 등의 케이스 일부일 수 있으며, 예를 들어 도 2에 도시된 바와 같은 형상을 가질 수 있다. 즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 도체 패턴의 제조에 사용되는 입체 형상의 기재(110)는, 도체 패턴의 윤곽에 대응되는 음각 패턴(120)이 형성되는 앞면, 뒷면 및 측면을 포함하고, 앞면과 뒷면을 관통하는 관통홀이 형성될 수 있으며, 기재(110)의 앞면과 일측면이 곡면으로 연결되어 있다. 물론, 기기의 최종 형상에 따라 또는 도체 패턴의 형상에 따라 기재(110)와 음각 패턴(120)의 구체적인 형상은 얼마든지 변형가능하다.

또한, 기재(110)는, 후속 공정의 편의성이나 최종 제품의 도체 패턴층(140)의 형상 및 치수를 고려하여, 도체 패턴층(140)이 형성될 영역(도 2의 (b)에서 음각 패턴(120) 사이의 부분)의 두께(높이)가 도체 패턴층(140)이 형성되지 않을 영역의 두께(높이)보다 크거나 작게 형성할 수도 있다.

본 실시예에서 기재(110)는, 한정된 재질과 한정된 방법에 의해 한정된 형상으로 제조되는 종래의 PCB와 달리, 다양한 재질로 다양한 방법에 의해 다양한 형상으로 제조할 수 있다.

또한, 본 실시예의 기재(110)는 그 전체 표면에 후술하는 도전성 금속 피막(130)을 형성할 수 있다면 임의의 절연성 재질로 형성할 수 있는데, 예를 들어 ABS(Acrylonitrile-Butadiene-Styrene) 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리카보네이트(Polycarbonate) 수지, PC/ABS 수지 혼합물, 폴리아미드 수지, 변성 폴리페닐렌에테르 수지, 액정 폴리머, 엔지니어링 플라스틱 등을 들 수 있다. 여기서, 성형성과 비용 등을 고려하여 ABS(Acrylonitrile-Butadiene-Styrene) 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리카보네이트(Polycarbonate) 수지 등의 열가소성 수지를 이용하는 것이 바람직하다.

기재(110)는 원하는 형상을 만들 수 있다면 사출 성형, 절삭 가공 등 어떠한 방법에 의해 제조하여도 좋으나, 음각 패턴(120)의 형성과 양산성을 고려하여 사출 성형에 의해 제조하는 것이 바람직하다. 또한, 기재(110)의 앞면과 뒷면을 관통하는 관통홀은 기재의 기본 형상을 성형한 후에 별도의 드릴링이나 펀칭 등의 가공을 통해 형성할 수도 있고, 사출 성형시 함께 형성할 수도 있다.

단계(S200)에서는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 기재(110)의 표면에 후술하는 도체 패턴을 형성하기 위한 전해 도금시 시드(seed)가 되는 도전성 금속 피막(130)을 형성하는데, 그 전에 도전성 금속 피막(130)의 밀착력 향상을 위해 사출에 의해 성형된 기재(110)의 표면에 플라즈마 처리를 하거나, 크롬산-황산의 혼산으로 처리하는 표면 처리 공정이 수행될 수도 있다.

본 실시예에서 도전성 금속 피막(130)은 상기 기재(110)에서 도체 패턴의 윤곽에 대응되는 음각 패턴(120)(홈 내부)을 제외한 표면에만 형성되는데, 이는 기재(110)에 형성된 음각 패턴(120)이 도전성 금속 피막(130)이 형성되지 않을 정도의 폭 간격을 가짐으로써, 상기 음각 패턴(120)을 제외한 기재(110)의 나머지 부분에만 상기 도전성 금속 피막(130)이 형성되는 것이다.

상기 단계(S200)에서 상기 도전성 금속 피막(130)은 구리(Cu) 또는 니켈(Ni)을 사용하는 무전해 도금 방식을 이용하여 형성할 수 있다. 특히, 본 실시예에서는 후속하는 도체 패턴의 형성을 위한 전해 도금시 도체 패턴이 형성되지 않는 영역에서 제거하기 용이하도록 무전해 구리 도금으로 형성하는 것이 바람직하다.

이 경우, 구리(Cu) 또는 니켈(Ni)을 사용하는 무전해 도금 공정 이전에, 기재(110)에 대해 탈지, 산세척, 에칭에 의해 기재(110) 표면에 미세한 요철을 형성하고, 팔라듐(Pd)과 같은 무전해 도금용 촉매제를 흡착시켜 활성화하는 과정을 거칠 수 있다. 이때, 무전해 도금용 촉매제가 상기 기재(110)의 음각 패턴(120)을 제외한 표면에만 흡착되도록 공정을 진행한다. 이는 음각 패턴(120)의 폭과 깊이를 상술한 바와 같이 0.01㎜ 내지 0.5㎜로, 더욱 바람직하게는 0.03mm 내지 0.3mm로 함으로써 가능하다. 이어서, 구리(Cu) 또는 니켈(Ni)을 사용하는 무전해 도금 공정을 진행하면 무전해 도금용 촉매제가 흡착된 기재(110) 표면, 즉 음각 패턴(120)을 제외한 표면에만 도금이 진행되어 도전성 금속 피막(130)이 형성된다.

또는, 무전해 도금 공정 이전에, 무전해 도금용 페이스트, 예를 들어 은(Ag), 구리(Cu), 아연(Zn), 주석(Sn), ABS 등을 재질로 하는 페이스트 물질을 스프레이, 브러쉬, 디핑 또는 롤 인쇄 방식으로 기재(110)의 표면에 도포한다. 그러면, 음각 패턴(120)의 폭과 깊이가 상술한 범위인 경우, 음각 패턴(120)을 제외한 기재(110) 표면에만 무전해 도금용 페이스트가 도포된다. 이어서, 구리(Cu) 또는 니켈(Ni)을 사용하는 무전해 도금 공정을 진행하면 무전해 도금용 페이스트가 도포된 기재(110) 표면, 즉 음각 패턴(120)을 제외한 표면에만 도금이 진행되어 도전성 금속 피막(130)이 형성된다.

대안적으로, 상기 도전성 금속 피막(130)은 도전성 금속 페이스트를 도포하여 직접 형성할 수도 있다. 이 경우, 도전성 금속 피막(130)을 이루는 구리(Cu) 또는 니켈(Ni)로 이루어진 도전성 금속 페이스트 물질을 스프레이, 브러쉬, 디핑 또는 롤 인쇄 방식으로 상기 기재(110)의 음각 패턴(120)을 제외한 전체 표면에 도포하고 건조시킴으로써, 도전성 금속 피막(130)을 형성한다.

단계(S300)에서는 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 음각 패턴(120)에 의해 상기 도전성 금속 피막(130)이 도체 패턴을 형성할 영역과 도체 패턴을 형성하지 않을 영역으로 분리된 상기 기재(110)에 대하여, 상기 도체 패턴을 형성할 영역의 상기 도전성 금속 피막(130) 위에만 선택적으로 도체 패턴층(140)을 형성한다.

구체적으로, 본 실시예에서는 도체 패턴의 윤곽을 형성하기 위해 레이저 가공과 같은 별도의 추가 공정을 수행하지 않고, 기재(110) 표면의 음각 패턴(120)에 의해 도체 패턴의 윤곽에 대응한 부분에는 도전성 금속 피막(130)이 형성되지 않게 된다. 여기서, 음각 패턴(120)은 형성하고자 하는 도체 패턴의 윤곽을 따라 폐 루프를 형성한다. 즉, 음각 패턴(120)에 의해 형성하고자 하는 도체 패턴의 윤곽을 형성하고, 이 음각 패턴(120)에 의해 도전성 금속 피막(130)이 도체 패턴 형성 영역과 도체 패턴 비형성 영역으로 분리된다.

상기 단계(S300)에서 상기 도체 패턴층(140)은 전해 도금 방식을 이용하여 형성할 수 있다. 이 경우, 상기 기재(110)를 도금조에 넣고 도체 패턴을 형성할 영역의 상기 도전성 금속 피막(130) 부분에 음(-) 전극을 접속하여 상기 도체 패턴을 형성할 영역의 도전성 금속 피막(130) 위에만 선택적으로 전해 도금을 실시하여 도체 패턴층(140)이 형성된다. 이때, 도체 패턴층(140)을 형성하는 도금 금속은 이온화 경향이 낮고 반응성이 낮아 안정적이며 도전성이 뛰어난 금, 은, 구리, 니켈 또는 그 합금을 이용할 수 있다.

단계(S400)에서는 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 기재(110)의 표면에서 도체 패턴을 형성하지 않을 영역 즉, 상기 음각 패턴(120)에 의한 도체 패턴 윤곽 외부의 도전성 금속 피막(130)을 제거함으로써 최종적으로 도체 패턴의 윤곽 내부의 도체 패턴층(140)으로 이루어지는 도체 패턴이 완성된다. 이러한 도체 패턴 윤곽 외부의 도전성 금속 피막(130)의 제거는 에칭 처리나 초음파 처리 등에 의해 이루어질 수 있다. 한편, 상기 단계(S400)는 도체 패턴을 위한 전해 도금 공정인 상기 단계(S300)과는 별도의 공정으로 진행될 수도 있지만, 단계(S300)의 전해 도금 공정에서 도체 패턴을 형성할 영역의 도전성 금속 피막(130) 위에만 도체 패턴층(140)이 형성됨과 동시에, 도체 패턴을 형성하지 않을 영역의 도전성 금속 피막(140)이 함께 제거되도록 진행할 수 있다. 이런 경우, 상기 단계(S300)에서의 전해 도금은 황산동 전해 도금액을 이용하여 구리 도금을 하는 것이 바람직하다. 즉, 구리 전해 도금을 위한 황산동 전해 도금액에는 황산이 소정 농도롤 포함되어 있어 전해 도금시 전극이 연결된 음각 패턴(120)에 의한 도체 패턴 윤곽 내부의 도전성 금속 피막(130) 위에는 구리가 석출되어 도체 패턴층(140)이 형성됨과 함께, 전극이 연결되지 않은 음각 패턴(120)에 의한 도체 패턴 윤곽 외부의 도전성 금속 피막(130)에서는 전해 도금액 중의 황산에 의해 구리로 이루어진 도전성 금속 피막(130)이 용해되어 제거되게 된다. 이때, 도전성 금속 피막(130)을 보다 완벽하게 제거하기 위해 일반적인 황산동 전해 도금액보다 도금액 중의 황산 농도를 약간 더 높게 하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 일반적인 황산동 전해 도금액 1 리터에는 통상 6% 정도의 황산이 함유되는데, 본 실시예에서는 10% 정도의 황산 농도가 되도록 황산동 전해 도금액을 조성하여 사용한다.

한편, 상술한 실시예에서는 단계(S300)에서 상기 도체 패턴층(140)을 전해 도금 방식에 의해 형성되는 것으로 설명하였지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 실시 형태로 실시될 수 있다.

예를 들어, 상기 단계(S300)에서 상기 도체 패턴층(140)은 상기 도체 패턴을 형성하지 않을 영역의 상기 도전성 금속 피막(130) 부분에 양(+) 전극을 접속하여 상기 도체 패턴을 형성하지 않을 영역의 도전성 금속 피막(130)을 선택적으로 전기 분해를 실시하여 제거함으로써, 상기 도체 패턴을 형성할 영역의 상기 도전성 금속 피막(130)만을 남겨 형성할 수 있다. 이런 경우, 상기 도체 패턴층(140)의 두께를 보강하기 위해 추가적으로 전해 도금이나 무전해 도금을 실시하는 것이 바람직하다.이 후, 완성된 도체 패턴층(140)의 신뢰성을 높이고 후속하는 납땜 등의 공정에 더욱 적합하도록 구리로 이루어진 도체 패턴층(140) 위에 니켈이나 금 등을 무전해 또는 전해 도금하는 공정을 추가로 실시할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 도체 패턴의 제조방법에 의하면, 레이저 가공과 같은 복잡하고 고가의 공정을 진행하지 않더라도 기재(110)의 표면에 도체 패턴에 대응하는 음각 패턴(120)을 형성함으로써, 음각 패턴(120)에 의한 도체 패턴의 윤곽 내부와 외부를 손쉽게 분리할 수 있어 간단한 방법과 높은 생산성으로 기재 위에 도금을 수행하여 도체 패턴을 형성할 수 있는 현저한 효과가 있다.

또한, 상술한 실시예에서는 입체적인 도체 패턴으로서 통신기기의 안테나를 예로 들어 설명했지만, 본 발명의 도체 패턴 제조 방법은 안테나 이외의 입체적인 도체 패턴, 나아가 평면상의 도체 패턴을 제조하는 데에도 유용하게 적용할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

110 : 기재 120 : 음각 패턴
130 : 도전성 금속 피막 140 : 도체 패턴층

Claims

기재 표면에 도체 패턴을 제조하는 방법에 있어서,
(a) 도체 패턴의 윤곽에 대응되는 음각 패턴이 형성된 기재를 제조하는 단계;
(b) 상기 기재의 음각 패턴을 제외한 표면에 도전성 금속 피막을 형성하는 단계; 및
(c) 상기 음각 패턴에 의해 상기 도전성 금속 피막이 도체 패턴을 형성할 영역과 도체 패턴을 형성하지 않을 영역으로 분리된 상기 기재에 대하여, 상기 도체 패턴을 형성할 영역의 상기 도전성 금속 피막 위에만 선택적으로 도체 패턴층을 형성하고, 상기 도체 패턴을 형성하지 않을 영역의 상기 도전성 금속 피막을 제거하는 단계;를 포함하고,
상기 (a) 단계에서, 상기 기재는 앞면, 뒷면 및 측면을 포함하는 입체 형상이고,
상기 도체 패턴은 상기 입체 형상의 기재의 앞면과 일측면에서 서로 연결되고, 이 도체 패턴이 연결되는 부분의 상기 기재의 앞면과 일측면은 곡면으로써 연결되는 것을 특징으로 하는 도체 패턴의 제조방법.
기재 표면에 도체 패턴을 제조하는 방법에 있어서,
(a) 도체 패턴의 윤곽에 대응되는 음각 패턴이 형성된 기재를 제조하는 단계;
(b) 상기 기재의 음각 패턴을 제외한 표면에 도전성 금속 피막을 형성하는 단계; 및
(c) 상기 음각 패턴에 의해 상기 도전성 금속 피막이 도체 패턴을 형성할 영역과 도체 패턴을 형성하지 않을 영역으로 분리된 상기 기재에 대하여, 상기 도체 패턴을 형성할 영역의 상기 도전성 금속 피막 위에만 선택적으로 도체 패턴층을 형성하고, 상기 도체 패턴을 형성하지 않을 영역의 상기 도전성 금속 피막을 제거하는 단계;를 포함하고,
상기 (a) 단계에서, 상기 기재는 앞면, 뒷면 및 측면을 포함하는 입체 형상이고,
상기 기재에는 앞면과 뒷면을 관통하는 관통홀이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 도체 패턴의 제조방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 (a) 단계에서, 상기 기재는 사출 성형에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 도체 패턴의 제조방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 (a) 단계에서, 상기 음각 패턴의 폭은 0.01㎜ 내지 0.5㎜인 것을 특징으로 하는 도체 패턴의 제조방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 (b) 단계에서, 상기 도전성 금속 피막은 무전해 도금 방식을 이용하여 형성하는 것을 특징으로 하는 도체 패턴의 제조방법.
제5항에 있어서,
상기 (b) 단계는,
(b1) 상기 기재의 음각 패턴을 제외한 전체 표면에 무전해 도금용 페이스트를 도포하는 단계; 및
(b2) 상기 무전해 도금용 페이스트가 도포된 부분에 무전해 도금으로 상기 도전성 금속 피막을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 도체 패턴의 제조방법.
제6항에 있어서,
상기 (b1) 단계는, 스프레이, 브러쉬, 디핑 또는 롤 인쇄 방식을 이용하여 상기 무전해 도금용 페이스트를 도포하는 것을 특징으로 하는 도체 패턴의 제조방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 (b) 단계에서, 상기 도전성 금속 피막은 상기 기재의 음각 패턴을 제외한 전체 표면에 도전성 금속 페이스트를 도포하여 형성하는 것을 특징으로 하는 도체 패턴의 제조방법.
제8항에 있어서,
상기 (b) 단계는, 스프레이, 브러쉬, 디핑 또는 롤 인쇄 방식을 이용하여 상기 도전성 금속 페이스트를 도포하여 상기 도전성 금속 피막을 형성하는 것을 특징으로 하는 도체 패턴의 제조방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 (c) 단계에서, 상기 도체 패턴층은 상기 도체 패턴을 형성할 영역의 상기 도전성 금속 피막 부분에 음(-) 전극을 접속하여 상기 도체 패턴을 형성할 영역의 도전성 금속 피막 위에만 선택적으로 전해 도금을 실시하여 형성하는 것을 특징으로 하는 도체 패턴의 제조방법.
제10항에 있어서,
상기 (c) 단계는, 상기 도체 패턴을 형성할 영역의 상기 도전성 금속 피막 위에만 전해 도금을 실시함과 동시에, 상기 도체 패턴을 형성하지 않을 영역의 상기 도전성 금속 피막이 제거되는 것을 특징으로 하는 도체 패턴의 제조방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 (c) 단계에서, 상기 도체 패턴층은 상기 도체 패턴을 형성하지 않을 영역의 상기 도전성 금속 피막 부분에 양(+) 전극을 접속하여 상기 도체 패턴을 형성하지 않을 영역의 도전성 금속 피막을 선택적으로 전기 분해를 실시하여 제거함으로써, 상기 도체 패턴을 형성할 영역의 상기 도전성 금속 피막만을 남겨 형성하는 것을 특징으로 하는 도체 패턴의 제조방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 (c) 단계 이후, 상기 도체 패턴층 위에 추가 도금을 실시하여 두께를 보강하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도체 패턴의 제조방법.
삭제
삭제
제2항에 있어서,
상기 도체 패턴은 상기 입체 형상의 기재의 앞면과 뒷면에서 상기 관통홀을 통해 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 도체 패턴의 제조방법.