KR101517300B1 - 플라즈마 클리닝을 이용한 증착 타입 휴대폰 안테나 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 휴대폰에 내장되는 형태의 안테나인 인테나(intenna)를 제조함에 있어 도금 방식을 사용하지 않고 안테나를 제조하기 위한 증착 방식 제조방법에 관한 것으로, 안테나를 보호하기 위해 다대 사출한 안테나 캐리어 사출물에 구리(Cu)를 증착하여 안테나 패턴을 형성시켜 캐리어와 패턴이 일체화되는 것을 특징으로 하며, 또한, 구리 증착 시 증착된 패턴의 밀착력을 높이기 위하여 플라즈마 클리닝 방식을 이용하여 안테나 패턴 표면을 가공하며, 캐리어 사출물에 구리를 증착하여 안테나 패턴을 형성시키기 위하여 스퍼터링 방식으로 1차 패턴 증착 후 아크 이온 플레이팅 방식을 이용하여 증착 두께를 높이는 것을 특징으로 한다.

Description

플라즈마 클리닝을 이용한 증착 타입 휴대폰 안테나 제조방법{Evaporation type cellphone antenna manufacturing method by plasma cleaning}

본 발명은 통신기기에 내장되는 안테나의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 휴대폰에 내장되는 형태의 안테나인 인테나(intenna)를 제조함에 있어 도금 방식을 사용하지 않고 안테나를 제조하기 위한 증착 방식 제조방법에 관한 것이다.

현재 양산중인 Main 안테나는 도 1과 같이 ABS 이중사출 후 안테나 패턴에 무전해 니켈 도금하는 방식이거나 도 2와 같이 열가소성 수지에 레이저로 안테나 패턴을 패터닝 한 후 무전해 니켈 도금을 하는 방식 (LDS: Laser Direct Structuring)을 주로 사용하여 제조되고 있다.

ABS 도금 방식은 이중사출기를 통해 1차 측에 PC 합성수지를 재료로 하는 케리어를 형성하게 하고, 2차 측에 ABS 합성수지를 재료로 하는 안테나 패턴 영역을 형성한 후, 이것을 도금액에 담그면 ABS 합성수지 표면에만 도금되어 안테나 패턴이 이루어지는 방식으로 니켈도금을 주로 하고 있다.

하지만, 이러한 도금 방법도 이중사출 후에 고가의 도금공정을 반드시 거쳐야 하며, 3μm 내외의 도금두께를 형성하는 과정에서 3면으로 꺾인 곡면부분에서 도금 두께의 편차가 많이 발생하는 것과, 도금액이 이중사출 된 PC와 ABS 사이에 침투되었다가 흘러내려 안테나 패턴을 오염시키는 문제점이 있었으며, 이로 인해 불량률이 높아지므로 양산이 어려운 단점이 있다.

LDS 방식의 경우, 레이저 조사 각도가 제한적이므로 안테나 설계상에 다양한 형태의 안테나를 구성할 수 없는 어려움이 있고, 고가의 도금공정을 반드시 거쳐야 하며, 3면으로 꺾이는 입체 부분의 도금 두께에 편차가 발생하므로 안테나 성능에도 편차가 발생하는 등 불량 발생률이 높은 단점이 있다.

한편, 기존에도 도 3과 같이 스퍼터링(sputtering) 증착을 이용하여 증착 안테나를 개발하고자 하는 시도들이 있었으나 PC 재질에 증착하는 것은 밀착력에 문제가 있어 안테나 신뢰성 테스트를 통과하지 못하는 단점이 있었고, 증착 두께에 따라 시간이 많이 소요되기 때문에 양산성에 문제가 발생하였다.

특허등록 10-11315720000(등록일자: 2012.03.22) 특허공개 10-2007-0074290(공개일자: 2007.07.12)

본 발명은 안테나 양산에 가장 많은 문제점을 발생시키고 있는 도금 공정을 생략하기 위하여 도금 방식을 사용하지 않고 안테나를 제조하기 위한 증착 방식에 대하여 제안하고자 한다.

즉 사출된 안테나 캐리어에 1차로 안테나 패턴 면에 플라즈마 클리닝(cleaning)을 이용하여 증착면을 처리하고, 2단계로 구리 증착을 시행한 후 구리의 부식을 막기 위해 티타늄 등의 재질을 증착하는 방식을 본 발명의 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 휴대폰에 있어서, 안테나를 보호하기 위해 다대 사출한 안테나 캐리어 사출물에 구리(Cu)를 증착하여 안테나 패턴을 형성시켜 캐리어와 패턴이 일체화되는 것을 특징으로 한다.

또한, 구리 증착 시 증착된 패턴의 밀착력을 높이기 위하여 플라즈마 클리닝 방식을 이용하여 안테나 패턴 표면을 가공하며, 캐리어 사출물에 구리를 증착하여 안테나 패턴을 형성시키기 위하여 스퍼터링 방식으로 1차 패턴 증착 후 아크 이온 플레이팅 방식을 이용하여 증착 두께를 높이는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면 도금 방식을 사용하지 않고 안테나를 제조할 수 있게 됨으로 인해 제조비용을 절감할 수 있게 되고, 도금 두께의 편차를 줄일 수도 있게 된다.

특히, 플라즈마에 의해 패턴 면을 클리닝함으로써 안테나 증착되는 과정에서 밀착력을 증대시킬 수 있어서 신뢰성이 향상되며, 불량을 줄이면서 양산이 가능하여 효율적이고 능률적으로 안테나를 생산할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 종래 ABS도금 안테나 사진
도 2는 종래 LDS 안테나 제품 사진
도 3은 종래 스퍼터링 장치 구성도
도 4는 본 발명의 장치 구성도
도 5는 본 발명에 의한 지그 조립도

이하 본 발명을 구현하기 위한 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의거 상세히 살펴보면 다음과 같다.

본 발명은 상기한 종래 스퍼터링 증착방식의 안테나 개발 시도에서 나타난 문제점(밀착력, 신뢰성, 양산성)을 해결하기 위한 것으로, 도 4와 같이 안테나 캐리어(1)를 다대방식으로 사출한 후 안테나 패턴 증착의 밀착력을 높이기 위해 안테나 패턴 면에 플라즈마 클리닝 방식을 적용하고, 안테나 양산성을 높이기 위해서는 sputtering 방식으로 1차 패턴 증착 후 Arc ion plating 방식을 이용하여 증착 두께를 높이는 방식을 제안하고자 하는 것이다.

본 발명의 플라즈마 클리닝 방식은 저진공 챔버(10) 내부에 Ar, H₂, O₂등의 가스를 가스공급장치(11)를 통하여 장치표면 재질에 따라 단독 또는 혼합하여 투입하면서 전기적 에너지를 가하면 가속된 전자의 충돌에 의하여 투입된 가스가 플라즈마 상태로 활성화된다.

이러한 플라즈마 상태에서 발생하는 가스의 이온 또는 라디칼 등이 캐리어(1)의 PC 재료 표면에 충돌하여 미세 유막 제거, 미세 조도 형성 등, 표면의 물리 화학적인 변화를 유도함으로써 각종 접착 밀착력 향상, 플라스틱 사출 도장의 불량 방지, 각종 코팅 밀착력을 증대시키는 역할을 한다.

플라즈마 클리닝은 진공펌프(12)를 이용하여 진공도를 5x10^-5 Torr를 유지한 후의 아르곤(Ar) 가스 챔버로부터 아르곤 가스를 주입한 후 고전압 전원공급장치(13)에서 13.56MHz, 100W/70cm²의 전력을 발생시켜 플라즈마 전극(14)을 통하여 플라즈마를 발생시켜 안테나 패턴 면을 클리닝하게 된다.

2단계로 구리 증착을 시행할 때 안테나 패턴 증착 두께가 두꺼울 경우 Sputtering 방식만 이용할 경우 증착 시간이 길어져 양산성이 떨어지기 때문에 도 4와 같이 1차로 수 um이하의 구리 증착을 스퍼터링(Sputtering) 방식을 이용하여 시행한 후 원하는 두께의 패턴 증착은 아크 이온 플레이팅(Arc Ion Plateing) 방식을 이용하여 증착을 완료한 후, 구리의 부식을 방지하기 위하여 티타늄 등의 금속을 증착하여 안테나를 완성한다.

구리 증착은 SP 파워에서 450W(450V,1A)의 전력을 발생시켜 Cu를 증착시키는 것이다.

또한, 도 5와 같이 개발하고자 하는 안테나의 패턴을 증착하기 위하여 사출된 캐리어(1)에 증착지그를 이용하여 증착하고자 하는 면을 제외하고는 모두 커버(21)를 씌운 후, 증착 밀착력을 증대시키기 위하여 플라즈마 cleaning을 이용하여 증착 면을 처리한다. 증착 챔버 내에 안테나를 고정하기 위해서는 고정 지그(20)를 사용한다.

1: 캐리어
2: 안테나 패턴
10: 저진공 챔버
11: 가스 공급장치
12: 진공펌프
13: 고전압 전원공급장치
14: 플라즈마 전극
20: 고정지그
21: 커버

Claims (6)

1. 무선통신기기 특히 휴대폰에 있어서, 안테나를 보호하기 위해 다대 사출한 안테나 캐리어 사출물에 구리(Cu)를 증착하여 안테나 패턴을 형성시켜 캐리어와 패턴이 일체화되도록 하되,
   안테나 캐리어 사출물을 사출한 후, 먼저 패턴 면에 저진공 챔버를 이용한 플라즈마 클리닝을 실시하여 표면의 물리 화학적 변화를 유도함으로써 안테나 패턴 증착의 밀착력을 높이도록 한 후 스퍼터링 방식으로 구리를 증착시키는 것을 특징으로 하는 플라즈마 클리닝을 이용한 증착 타입 휴대폰 안테나 제조방법.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서, 플라즈마 클리닝을 하기 위해 진공 챔버 내 진공펌프를 이용하여 진공도를 5x10^-5 Torr를 유지한 후 아르곤(Ar)가스를 주입한 후 고전압 전원에서 13.56MHz, 100W/70cm²의 전력을 발생시킨 후 플라즈마 전극을 통하여 플라즈마를 발생시켜 안테나 패턴 면을 클리닝하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 클리닝을 이용한 증착 타입 휴대폰 안테나 제조방법.
4. 제1항에 있어서, 캐리어 사출물에 구리(Cu)를 증착하여 안테나 패턴을 형성시키기 위하여 스퍼터링 방식으로 1차 패턴 증착 후 아크 이온 플레이팅 방식을 이용하여 증착 두께를 높이는 것을 특징으로 하는 플라즈마 클리닝을 이용한 증착 타입 휴대폰 안테나 제조방법.
5. 제4항에 있어서, 스퍼터링 방식으로 SP 파워 또는 Arc파워에서 450W(450V,1A)의 전력을 발생시켜 구리를 증착시키는 방식을 사용하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 클리닝을 이용한 증착 타입 휴대폰 안테나 제조방법.
6. 제1항에 있어서, 구리를 증착시켜 안테나 패턴을 형성한 후 스퍼터링 방식과 동일한 방식으로 안테나 패턴의 부식을 방지하기 위하여 구리 대신 티타늄을 증착시키는 것을 특징으로 하는 플라즈마 클리닝을 이용한 증착 타입 휴대폰 안테나 제조방법.

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