KR101570641B1 - Pcb에 직접 결합되는 차량용 ldp안테나 제조방법 - Google Patents

Pcb에 직접 결합되는 차량용 ldp안테나 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 PCB에 직접 결합시킬 수 있는 차량용 LDP안테나 제조방법에 관한 것으로서 특히, 합성수지를 소재로 사출 성형된 캐리어의 표면에 형성된 안테나 패턴을 PCB에 직접 납땜하더라도 안테나 패턴이 캐리어로부터 떨어지지 않고, 차량에 설치되어 주행 중 발생하는 진동 등의 외부 충격에도 안테나 패턴이 떨어지지 않고, 자동화 공정이 가능하여 대량 생산이 가능하며, 안테나를 PCB에 직접 연결하므로 노이즈 발생을 최소화할 수 있는 차량용 LDP안테나 제조방법에 관한 것이다

Description

PCB에 직접 결합되는 차량용 LDP안테나 제조방법 {Manufacturing method of LDP type vehicle antenna for direct-soldering to PCB}
본 발명은 PCB에 직접 결합시킬 수 있는 차량용 LDP안테나 제조방법에 관한 것으로서 특히, 합성수지를 소재로 사출 성형된 캐리어의 표면에 형성된 안테나 패턴을 PCB에 직접 납땜하더라도 안테나 패턴이 캐리어로부터 떨어지지 않고, 차량에 설치되어 주행 중 발생하는 진동 등의 외부 충격에도 안테나 패턴이 떨어지지 않고, 자동화 공정이 가능하여 대량 생산이 가능하며, 안테나를 PCB에 직접 연결하므로 노이즈 발생을 최소화할 수 있는 차량용 LDP안테나 제조방법에 관한 것이다.
이동통신 기술이 발달하면서 LTE기반 V2X(Vehicle to Everything, 차량과 모든 개체간 통신)기술이 상용화되는 시점에 있다.
LTE기반 V2X 기술은 차량과 차량(V2V, Vehicle to Vehicle), 차량과 인프라(V2I, Vehicle to Infrastructure), 차량과 보행자(V2P, Vehicle to Pedestrian)등 차량과 모든 개체간 통신을 LTE 기술로 연결하여 정보를 교환하는 기술이다.
예를 들면 전방 교통정보와 주변 차량 접근을 감지해 서로의 차량에 충돌을 경고해주는 V2V(Vehicle to Vehicle), 기지국과 차량이 실시간 교통상황과 돌발상황을 서로 전달하여 도로 환경의 위험요소를 운전자에게 알리는 V2I(Vehicle to Infrastructure), 차량이 길을 건너는 보행자의 스마트폰을 인지해 운전자에게 보행자 접근경보를 보내는 V2P(Vehicle to Pedestrian)기술이 있다.
이와 같은 LTE 기간 V2X 기술에 필수적인 안테나는 일반적으로 샤크 안테나와 같이 차량의 지붕에 설치하거나, 차량의 사이드 미러 내부에 설치한다.
이러한 안테나는 크게 전파를 송,수신하는 안테나부와 안테나부를 제어하는 회로인 PCB로 구성된다.
종래에는 별도의 안테나와 PCB를 전선으로 연결하였는데 공정이 복잡하고, 노이즈가 많이 발생하며, 대량 생산이 불가능한 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 폴리카보네이트 수지로 캐리어를 사출 성형하고, 사출 성형된 부전도체 캐리어의 표면에 설계된 형태대로 안테나 패턴을 도금하여 안테나부(캐리어와 도금으로 형성된 패턴)를 형성한 후, 안테나부의 패턴을 PCB와 납땜하여 전기적으로 연결되도록 LDP안테나를 구성하였다.
그런데, 상기와 같은 LDP안테나를 PCB에 직접 납땜할 때 납땜의 온도에 의해 도금하여 형성된 안테나 패턴이 캐리어로부터 박리되고, 이로 인해 자동차가 주행할 때 발생하는 진동 등에 의한 외부의 충격에 의해 패턴이 캐리어로부터 자주 떨어지는 문제점이 있다.
문헌 1. 대한민국특허청 등록특허공보 제10-1250932호, "모바일기기의 안테나 및 그 제조방법" 문헌 2. 대한민국특허청 등록특허공보 제10-1258145호, "합성수지의 도금방법"
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 합성수지로 사출 성형한 캐리어에 패턴 형태로 도금된 안테나부를 PCB에 직접 납땜 고정하여도 패턴이 떨어지지 않고 견고한 결합력을 유지할 수 있는 차량용 LDP안테나 제조방법을 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 PCB에 직접 결합되는 차량용 LDP안테나 제조방법은 폴리페닐렌 설파이드를 소재로 캐리어(101)를 사출 성형하는 캐리어 사출단계(S100); 상기 캐리어(101)의 표면에 미리 설계된 패턴(110) 부분에 레이저를 조사하여 다수의 미세 기공(111)을 형성하는 레이저 패터닝단계(S200); 레이저 패터닝단계(S200)를 거친 캐리어를 에칭용액에 침적시켜 상기 미세 기공(111)의 크기를 키우는 에칭단계(S300); 에칭단계(S300)를 거친 캐리어(101)를 산성용액에 침적하여 캐리어의 표면에 잔존하는 에칭용액을 중화하는 중화단계(S400); 상기 레이저 패터닝단계(S200)를 통해 캐리어(101)를 활성화액에 침지하여 패턴(110) 부분의 미세 기공(111)들에 파라듐-주석 금속이온을 침투시키는 활성화단계(S500); 캐리어(101)의 미세기공(111)에 흡착된 파라듐-주석 금속화합물을 산화 환원반응을 통해 촉매 금속인 파라듐(Pd)으로 변환하는 촉매 처리단계(S600); 캐리어(101)의 패턴(110) 부분에 10~40㎛ 두께로 동을 무전해 도금하는 구리 도금단계(S700); 및 상기 동 도금층을 보호하기 위해 동 도금층 상부에 니켈(Ni)을 도금하는 니켈 도금단계(S800);로 구성된다.
이때, 상기 레이저 패터닝단계(S200)에서 사용되는 레이저는 800~1,100nm 파장의 다이오드 레이저인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 레이저 패터닝단계(S200) 이후에 캐리어(101) 표면의 이물질과 기름성분을 제거하는 초음파 탈지단계(S210)를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 에칭단계(S300)는 물 1리터에 대해 탄산수소나트륨 50 내지 100g을 혼합하고, 이를 55 내지 70℃의 온도로 가열한 에칭용액에 캐리어(101)를 2~5분 동안 침지시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 중화단계(S400)는 물 1리터에 대해 염산 5~15g을 혼합하여 구성된 중화액에 상온에서 1~2분동안 캐리어(101)를 침지시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 활성화단계(S500)는 물 969.6~994.9g/ℓ, 염화파라듐(PdCl2) 0.1~0.4g/ℓ, 염화제일주석(SnCl2) 5~30g/ℓ의 혼합용액 70~90vol%와, 98%의 염산(HCl) 10~30vol%를 혼합하여 활성화액을 조성하고, 상기와 같이 조성된 20~30℃ 온도의 활성화액에 캐리어(101)를 1~2분간 침적시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 촉매 처리단계(S600)는 촉매활성용액은 황산 4~8vol%, 물 92~96vol%의 혼합하여 촉매활성용액을 구성하고, 캐리어(101)를 20~30℃의 촉매활성용액에 1~2분간 침적함으로써 캐리어(101)의 패턴(110) 부분에 파라듐-주석 금속화합물을 촉매금속인 파라듐(Pd)으로 변환하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 구리 도금단계(S700)는 구리농도 3~4g/ℓ, 수산화나트륨 8~9g/ℓ, 포르말린 3~3.8g/ℓ, EDTA 30~35g/ℓ인 도금용액에 온도 45~55℃에서 캐리어(101)를 2~5분간 무전해 도금하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 니켈 도금단계(S800)는 니켈(Ni) 농도가 5.8~6.2g/ℓ이고, pH가 4.5~5.5인 Ni-P이며, 온도 60~75℃인 도금액에 캐리어(101)를 침적하여 동 패턴의 상면에 니켈을 도금하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 촉매 처리단계(S600) 이후에 패턴(110) 부분의 촉매금속인 파라듐(Pd)을 보충하는 제2 활성화단계(S610)을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제2 활성화단계(S610)는 물 999.6~999.9g/ℓ, 염화파라듐(PdCl2) 0.1~0.4g/ℓ로 조성된 염화파라듐용액 70~90vol%와, 98%의염산 10~30vol%이 혼합된 활성화액에 캐리어(101)를 1~5분간 침적하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제2 활성화단계(S610) 이후에 상기 패턴(110) 부분에 도금막이 원활하게 전착되도록 황산의 농도가 50~100㎖/ℓ이고, 온도가 20~30℃인 용액에 캐리어(101)를 2~5분 동안 침적시키는 제3 활성화단계(S620)를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 구리 도금단계(S700) 이전에 패턴(110) 부분에 얇은 동 도금을 실시함으로써 두꺼운 동 도금이 원활하게 도금될 수 있도록 하는 구리 하지 도금단계(S630)를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 구리 도금단계(S700) 이후에 황산농도 80~100㎖/ℓ인 용액에 구리 도금단계(S700)를 마친 캐리어(101)를 1~5분간 침적시켜 도금 피막에 잔존하는 불순물을 제거하는 제2 중화단계(S710)를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 니켈 도금단계(S800) 이전에 동 도금 상면에 니켈(Ni) 도금이 원활하게 이루어지도록 하고, 니켈 도금층의 밀착력을 높이기 위한 제2 촉매처리단계(S720)를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제2 촉매처리단계(S720)은 0.01~0.02g/ℓ의 염화파라듐 용액 99.7~99.9vol%와, 98%의 염산 0.1~0.3vol%로 조성되어 pH 2~4인 용액 20~30℃에서 5~10초간 캐리어(101)를 침적시켜 촉매금속인 파라듐(Pd)를 동 도금막 상면에 흡착시키도록 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 니켈 도금단계(S800) 이후에 도금층 및 캐리어(101)에 잔존하는 이물질을 제거하는 초음파 세척단계(S810)를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 니켈 도금단계(S800) 이후에 도막의 표면이 변색되지 않도록 물 90~92vol%, 소듐글루코네이트(Sodium Gluconate) 8~10vol%로 조성된 처리액이 45~55℃인 상태에서 캐리어(101)를 1분간 침적시키는 변색 방지 처리단계(S820)를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 PCB에 직접 결합되는 차량용 LDP 안테나 제조방법은 폴리페닐렌 설파이드를 소재로 캐리어를 사출성형하고, 캐리어 표면에 안테나 패턴을 도금함으로써, 안테나 패턴을 PCB에 직접 납땜 고정하여도 패턴이 캐리어로부터 떨어지지 않고 견고한 결합력을 유지할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 차량용 LDP안테나 제조방법은 공정 자동화를 통한 대량 생산이 가능하므로 생산비용을 획기적으로 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 차량용 LDP안테나 제조방법을 도시한 공정도.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 의한 차량용 LDP안테나 제조방법을 도시한 공정도.
도 3은 PCB에 직접 결합된 차량용 LDP안테나를 도시한 사시도.
도 4는 PCB에 LDP안테나가 결합되는 상태를 도시한 사시도.
도 5는 사출성형된 캐리어를 도시한 사시도.
도 6은 캐리어의 표면에 레이저 패터닝된 상태를 도시한 사시도.
도 7은 캐리어의 레이저 패터닝된 부분에 안테나 패턴이 형성된 상태를 도시한 사시도.
도 8은 캐래어의 안테나 패턴 부분의 단면 구조를 도시한 단면도.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예 및 첨부하는 도면을 참조하여 본 발며을 상세하게 설명하되, 도면의 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭함을 전제하여 설명하기로 한다.
발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에서 어느 하나의 구성요소가 다른 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 당해 구성요소만으로 이루어지는 것으로 한정되어 해석되지 아니하며, 다른 구성요소들을 더 포함할 수 있는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명에 의한 PCB에 직접 결합되는 차량용 LDP안테나 제조방법에 의해 제조되는 차량용 LDP안테나는 도 3에 도시한 바와 같이 차량의 사이드미러 내부, 또는 차량 루프에 설치되는 LDP안테나로서 전파를 송,수신하는 안테나부(100)와, 상기 안테나부(100)를 제어하는 PCB(200)로 구성되되, 상기 안테나부(100)의 패턴(110)이 PCB(200) 회로에 직접 납땜(120)으로 연결됨으로써 전기적으로 연결된다.
상기 안테나부(100)는 폴리페닐렌 설파이드(Poly phenylene sulfide) 수지를 사출성형하여 캐리어(101)를 성형하고, 상기 캐리어(101)의 표면에 미리 설계된 형태대로 패턴(110)을 도금하여 형성한다.
합성수지 사출물인 캐리어(101)는 전기적으로 부도체이므로 캐리어(101)의 표면에 미리 설계된 형태로 도금하여 패턴(110)을 형성함으로써 안테나부(100)가 구성된다.
상기와 같이 구성된 안테나부(100)는 도 2와 같이 캐리어(101)의 하부에 형성된 체결수단인 돌기(102) 및 결합돌기(103)가 각각 PCB(200)의 홈(201) 및 결합홈(202)에 삽입되어 결합된다.
상기와 같이 체결수단을 통해 PCB(200)에 안테나부(100)를 체결한 후 도 1과 같이 PCB(200)와 안테나부(1000의 패턴(110)이 직접 납땜(120)으로 연결된다. 본 발명은 상기 캐리어(101)를 폴리페닐렌 설파이드(Poly phenylene sulfide)를 소재로 사출성형한다. 폴리페닐렌 설파이드(Poly phenylene sulfide)는 250℃의 온도에서도 견딜 정도로 열에 강하고, 강도가 높은 물리적 특성을 갖기 때문에 안테나 패턴(110)을 PCB(200)에 직접 납땜하는 온도에도 변형이 없고, 이로 인해 안테나 패턴(110)이 캐리어(101)로부터 떨어지지 않는다.
본 발명에 의한 PCB에 직접 결합되는 차량용 LDP안테나 제조방법은 도 1에 도시한 바와 같이 캐리어 사출단계(S100), 레이저 패터닝단계(S200), 에칭단계(S300), 중화단계(S400), 활성화단계(S500), 촉매 처리단계(S600), 구리 도금단계(S700) 및 Ni-P 도금단계(S800)으로 구성된다.
본 발명에 의한 PCB에 직접 결합되는 차량용 LDP안테나 제조방법에 대해 각 단계별로 상세하게 설명한다.
캐리어 사출단계(S100)
도 5에 도시한 바와 같이 폴리페닐렌 설파이드(Poly phenylene sulfide)를 소재로 캐리어(101)를 사출 성형하는 단계이다. 폴리페닐렌 설파이드(Poly phenylene sulfide)는 상술한 바와 같이 250℃의 온도에서도 충분히 견딜 정도로 열에 강하고, 강도가 높은 특성이 있다.
레이저 패터닝단계(S200)
상기 캐리어 사출단계(S100)를 통해 사출성형된 캐리어(101)의 표면에 도 6과 같이 미리 설계된 패턴(110) 부분에만 레이저를 조사하여 패턴(110) 부분을 미세하게 파쇄함으로써 다량의 미세 기공(111)을 형성하는 단계이다.
레이저 패터닝단계(S120)는 다이오드(diode) 레이저, UV(ultra violet) 레이저, 엑시머(excimer) 레이저 등을 사용하고 800~1100nm 파장의 다이오드 레이저를 사용하는 것이 바람직하다.
초음파 탈지단계(S210)
상기 레이터 패터닝단계(S200)를 실시한 후, 먼지 또는 미세한 파편 및 취급시 오염된 기름성분이 제거되도록 초음파를 이용하여 탈지하는 초음파 탈지단계(S210)를 포함하는 것이 바람직하다.
에칭단계(S300)
에칭단계(S300)는 상기 레이저 패터팅단계(S200)를 통해서 패턴(110)이 형성될 부분에 형성된 미세 기공(111)을 알칼리성의 에칭용액을 이용하여 미세 기공(111)의 폭과 깊이를 크게 확대시켜 미세 기공(111)의 크기를 키우는 단계이다.
상기와 같은 에칭작업을 통해 미세 기공(111)의 크기를 키움으로써 캐리어(101)의 패턴 부분에 도금이 보다 원활하게 이루어지도록 한다.
에칭용액은 물 1리터에 대해 탄산수소나트륨 50 내지 100g을 혼합하고, 이를 55 내지 70℃의 온도로 가열한 후 캐리어를 2~5분 동안 침지시켜 에칭 작업한다.
그리고 상기 에칭단계(S140)를 실시한 후에는 샤워방식이나 3단의 수조로 구성된 수세욕조에 침적하는 수세단계를 통해 세척하는 것이 바람직하다.
중화단계(S400)
상기 에칭단계(S300)를 통해 패턴이 형성될 부분의 미세 기공(111)을 키운 후에는 피도금물인 캐리어(101)의 표면에 잔존하는 탈지용액과 에칭용액을 산성용액을 이용하여 제거하며 표면을 중화시키는 중화단계(S400)를 실시한다.
중화단계(S400)에서 사용하는 중화액은 물 1리터에 대해 염산 5 내지 15g을 혼합하여 상온에서 1~2분동안 침지시켜 중화작업을 한다.
그리고 상기 중화단계(S400)를 실시한 후에는 샤워방식이나 3단의 수조로 구성된 수세욕조에 침적하는 수세단계를 통해 세척하는 것이 바람직하다.
활성화단계(S500)
상기 레이저 패터닝단계(S200)를 통해 캐리어(101)의 표면에 미리 설계된 패턴(110) 부분에 레이저를 조사하여 미세하게 파쇄하여 무수한 미세기공(111)을 형성한 후 상기 에칭단계(S300)를 통해 미세 기공(111)의 크기를 키운 후 활성화단계(S500)를 통해 미세 기공(111)에 금속이온을 침투시킴으로써 이후의 도금공정에서 패턴(110) 부분에 도금이 원활하게 이루어지도록 한다.
상기 활성화단계(S500)에서 사용하는 활성화액은 물 969.6~994.9g/ℓ, 염화파라듐(PdCl2) 0.1~0.4g/ℓ, 염화제일주석(SnCl2) 5~30g/ℓ의 혼합용액 70~90vol%와, 98%의 염산(HCl) 10~30vol%를 혼합하고 조성되고, 상기와 같이 조성된 20~30℃ 온도의 활성화액에 에칭단계(S400)를 거친 캐리어(101)를 1~2분간 침적시켜 금속이온을 흡착시킨다.
촉매 처리단계(S600)
상기 활성화단계(S500)를 통해 캐리어(101)의 패턴(110) 부분에 형성된 미세기공(111)에 금속이온을 침투시킨 후 산화환원반응을 이용하여 금속화합물의 주석 성분을 제거하여 캐리어(101)의 패턴(110) 부분에 흡착된 파라듐-주석 촉매금속화합물을 촉매 금속인 파라듐(Pd)로 변환하는 단계이다.
촉매 처리단계(S600)에서 사용하는 촉매활성용액은 황산 4~8vol%, 물 92~96vol%의 혼합하여 구성되고, 캐리어(101)를 20~30℃에서 1~2분간 침적함으로써 캐리어(101)의 패턴(110) 부분에 파라듐-주석 금속화합물이 촉매금속인 파라듐(Pd)으로 변환된다.
상기와 같이 촉매처리단계(S600)을 통해 캐리어의 파라듐-주석 금속화합물을 촉매금속인 파라듐(Pd)으로 변환함으로써 이후의 도금 공정이 원활하게 이루어질 수 있도록 한다.
제2 활성화단계(S610)
상기 촉매처리단계(S600)에서 캐리어(101)의 패턴(110)에서 일부 제거된 촉매금속이 보충되도록 촉매금속인 파라듐(Pd)을 보충되도록 촉매금속인 파라듐(Pd)을 흡착시키는 제2 활성화단계(S610)를 실시하는 것이 바람직하다.
제2 활성화단계(S610)를 통해 캐리어(101)의 패턴(110)에 촉매금속인 파라듐(Pd)이 보충된다.
물 999.6~999.9g/ℓ, 염화파라듐(PdCl2) 0.1~0.4g/ℓ로 조성된 염화파라듐용액 70~90vol%와, 98%의염산 10~30vol%이 혼합된 활성화액에 캐리어(101)를 1~5분간 침적시킨다.
제3 활성화단계(S620)
그리고 도금막이 캐리어(101)의 패턴(110) 부분에 원활하게 전착되도록 하기 위해 제3 활성화단계(S620)를 실시하는 것이 바람직하다.
황산의 농도가 50~100㎖/ℓ이고, 온도가 20~30℃인 용액에 캐리어(101)를 2~5분 동안 침적시킴으로써 캐리어(101)의 패턴(110) 부분에 도금막이 원활하게 전착되도록 한다.
구리 하지 도금단계(S630)
그리고 캐리어(101)의 패턴(110) 부분에 본격적인 두꺼운 동 도금을 실시하기 전에 동일한 소재인 얇은 동 도금을 실시함으로써 두께 동 도금이 원활하게 이루어지도록 하는 구리 하지 도금단계(S630)를 실시하는 것이 바람직하다.
구리 도금단계(S700)
구리도금단계(S700)에서는 구리농도 3~4g/ℓ, 수산화나트륨 8~9g/ℓ, 포르말린 3~3.8g/ℓ, EDTA 30~35g/ℓ인 도금용액에 온도 45~55℃에서 2~5분간 무전해 도금한다.
상기 구리도금단계(S700)를 통해 캐리어(101)의 패턴(110) 부분에 형성되는 동 두께는 전도성과 관련되므로 전기적 특성이 향상되도록 도금되어 형성되는 동 두께는 10~40㎛가 되도록 형성하는 것이 바람직하다.
제2 중화단계(S710)
상기 구리 도금단계(S700)를 실시한 후 동 도금의 피막에 잔존하는 불순물을 제거하는 제2 중화단계(S710)를 실시하는 것이 바람직하다.
황산농도 80~100㎖/ℓ인 용액에 구리 도금단계(S700)를 마친 캐리어(101)를 1~5분간 침적시켜 도금 피막에 잔존하는 불순물을 제거한다.
제2 촉매처리단계(S720)
상기 구리 도금단계(S700) 이후 동 도금층 보호를 위해 동 도금 상면에 니켈(Ni)을 도금하는데, 니켈(Ni) 도금이 원활하게 이루어지도록 하고 밀착력을 높이기 위한 제2 촉매처리단계(S720)를 실시하는 것이 바람직하다.
제2 촉매처리단계(S720)에서는 동 도금층에 촉매금속인 파라듐(Pd)을 흡착시키는 단계이다.
0.01~0.02g/ℓ의 염화파라듐 용액 99.7~99.9vol%와, 98%의 염산 0.1~0.3vol%로 조성되어 pH 2~4인 용액 20~30℃에서 5~10초간 캐리어(101)를 침적시켜 촉매금속인 파라듐(Pd)를 동 도금막 상면에 흡착시킨다.
니켈 도금단계(S800)
상기 구리 도금단계(S700)를 통해 캐리어(101)의 패턴(110)에 형성된 동 패턴이 보호되도록 동 패턴의 상면에 경도가 큰 니켈을 도금하는 단계이다.
상기 니켈 도금단계(S800)는 니켈(Ni) 농도가 5.8~6.2g/ℓ이고, pH가 4.5~5.5인 Ni-P이며, 온도 60~75℃인 도금액에 캐리어(101)를 침적하여 동 패턴의 상면에 니켈을 도금한다.
초음파 세척단계(S810)
상기 니켈 도금단계(S800)을 거친 후 도금층 및 캐리어(101)에 잔존하는 이물질을 제거하기 위한 초음파 세척단계(S810)를 실시하는 것이 바람직하다.
변색 방지 처리단계(S820)
상기 니켈 도금단계(S800) 후 도막의 표면이 변색되지 않도록 변색 방지 처리단계(S820)를 실시하는 것이 바람직하다.
상기 변색 방지 처리단계(S820)는 물 90~92vol%, 소듐글루코네이트(Sodium Gluconate) 8~10vol%로 조성되어 45~55℃인 상태에서 캐리어(101)를 1분간 침적시킨다.
탈수단계(S830)
상기 변색 방지 처리단계(S820)를 거친 캐리어(101)에 남아 있는 물을 제거하는 탈수단계를 실시한다.
건조단계(S840)
탈수 후 제품에 잔존하는 수분을 제거하는 건조단계(S840)를 실시한다.
상기와 같은 단계를 통해 캐리어(101)에 패턴(110)이 형성되고, 그 단면 구조는 도 8과 같다.
도 8에 도시한 바와 같이, 폴리페닐렌 설파이드 소재로 성형된 캐리어(101)의 표면에 레이저 패터닝단계(S200)를 통해 다수의 기공(111)이 형성되고, 상기 기공(111)이 형성된 부분에만 구리층(112)이 도금되어 안테나 패턴(110)을 형성하고, 상기 구리층(112)을 보호하기 위한 니켈층(113)이 구리층(112) 상부에 형성된다.
본 발명에 의한 PCB에 직접 결합되는 차량용 LDP 안테나 제조방법은 폴리페닐렌 설파이드를 소재로 캐리어를 사출성형하고, 캐리어 표면에 안테나 패턴을 도금함으로써, 안테나 패턴을 PCB에 직접 납땜 고정하여도 패턴이 캐리어로부터 떨어지지 않고 견고한 결합력을 유지할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 차량용 LDP안테나 제조방법은 공정 자동화를 통한 대량 생산이 가능하므로 생산비용을 획기적으로 절감할 수 있다.
이상 몇 가지의 실시예를 통해 본 발명의 기술적 사상을 살펴보았다.
본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기재사항으로부터 상기 살펴본 실시예를 다양하게 변형하거나 변경할 수 있음은 자명하다. 또한, 비록 명시적으로 도시되거나 설명되지 아니하였다 하여도 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기재사항으로부터 본 발명에 의한 기술적 사상을 포함하는 다양한 형태의 변형을 할 수 있음은 자명하며, 이는 여전히 본 발명의 권리범위에 속한다. 첨부하는 도면을 참조하여 설명된 상기의 실시예들은 본 발명을 설명하기 위한 목적으로 기술된 것이며 본 발명의 권리범위는 이러한 실시예에 국한되지 아니한다.
S100 : 캐리어 사출단계
S200 : 레이저 패터닝단계
S210 : 초음파 탈지단계
S300 : 에칭단계
S400 : 중화단계
S500 : 활성화단계
S600 : 촉매 처리단계
S610 : 제2 활성화단계
S620 : 제3 활성화단계
S630 : 구리 하지 도금단계
S700 : 구리 도금단계
S710 : 제2 중화단계
S720 : 제2 촉매 처리단계
S800 : 니켈 도금단계
S810 : 초음파 세척단계
S820 : 변색 방지 처리단계
S830 : 탈수단계
S840 : 건조단계
100 : 안테나부
101 : 캐리어
102 : 돌기
103 : 결합돌기
110 : 패턴
111 : 기공
112 : 구리층
113 : 니켈층
120 : 납땜
200 : PCB
201 : 홈
202 : 결합홈

Claims (18)

  1. 폴리페닐렌 설파이드를 소재로 캐리어(101)를 사출 성형하는 캐리어 사출단계(S100);
    상기 캐리어(101)의 표면에 미리 설계된 패턴(110) 부분에 레이저를 조사하여 다수의 미세 기공(111)을 형성하는 레이저 패터닝단계(S200);
    상기 레이저 패터닝단계(S200) 이후에 캐리어(101) 표면의 이물질과 기름성분을 제거하는 초음파 탈지단계(S210);
    물 1리터에 대해 탄산수소나트륨 50 내지 100g을 혼합하고, 이를 55 내지 70℃의 온도로 가열한 에칭용액에 레이저 패터닝단계(S200)를 거친 캐리어를 침적시켜 상기 미세 기공(111)의 크기를 키우는 에칭단계(S300);
    물 1리터에 대해 염산 5~15g을 혼합하여 구성된 산성용액에 에칭단계(S300)를 거친 캐리어(101)를 상온에서 1~2분 동안 침적하여 캐리어의 표면에 잔존하는 에칭용액을 중화하는 중화단계(S400);
    물 969.6~994.9g/ℓ, 염화파라듐(PdCl2) 0.1~0.4g/ℓ, 염화제일주석(SnCl2) 5~30g/ℓ의 혼합용액 70~90vol%와, 98%의 염산(HCl) 10~30vol%를 혼합하여 활성화액을 조성하고, 상기와 같이 조성된 20~30℃ 온도의 활성화액에 캐리어(101)를 1~2분간 침적하여 패턴(110) 부분의 미세 기공(111)들에 파라듐-주석 금속이온을 침투시키는 활성화단계(S500);
    황산 4~8vol%, 물 92~96vol%의 혼합하여 촉매활성용액을 구성하고, 캐리어(101)를 20~30℃의 촉매활성용액에 1~2분간 침적함으로써 캐리어(101)의 패턴(110) 부분에 파라듐-주석 금속화합물을 촉매금속인 파라듐(Pd)으로 변환하는 촉매 처리단계(S600);
    물 999.6~999.9g/ℓ, 염화파라듐(PdCl2) 0.1~0.4g/ℓ로 조성된 염화파라듐용액 70~90vol%와, 98%의염산 10~30vol%이 혼합된 활성화액에 캐리어(101)를 1~5분간 침적함으로써, 패턴(110) 부분의 촉매금속인 파라듐(Pd)을 보충하는 제2 활성화단계(S610);
    상기 패턴(110) 부분에 도금막이 원활하게 전착되도록 황산의 농도가 50~100㎖/ℓ이고, 온도가 20~30℃인 용액에 캐리어(101)를 2~5분 동안 침적시키는 제3 활성화단계(S620);
    패턴(110) 부분에 얇은 동 도금을 실시함으로써 두꺼운 동 도금이 원활하게 도금될 수 있도록 하는 구리 하지 도금단계(S630);
    구리농도 3~4g/ℓ, 수산화나트륨 8~9g/ℓ, 포르말린 3~3.8g/ℓ, EDTA 30~35g/ℓ인 도금용액에 온도 45~55℃에서 캐리어(101)를 2~5분간 무전해 도금하여 캐리어(101)의 패턴(110) 부분에 10~40㎛ 두께로 동을 무전해 도금하는 구리 도금단계(S700);
    황산농도 80~100㎖/ℓ인 용액에 구리 도금단계(S700)를 마친 캐리어(101)를 1~5분간 침적시켜 도금 피막에 잔존하는 불순물을 제거하는 제2 중화단계(S710);
    0.01~0.02g/ℓ의 염화파라듐 용액 99.7~99.9vol%와, 98%의 염산 0.1~0.3vol%로 조성되어 pH 2~4인 용액 20~30℃에서 5~10초간 캐리어(101)를 침적시켜 촉매금속인 파라듐(Pd)를 동 도금막 상면에 흡착시키도록 구성되어, 동 도금 상면에 니켈(Ni) 도금이 원활하게 이루어지도록 하고, 니켈 도금층의 밀착력을 높이기 위한 제2 촉매처리단계(S720);
    니켈(Ni) 농도가 5.8~6.2g/ℓ이고, pH가 4.5~5.5인 Ni-P이며, 온도 60~75℃인 도금액에 캐리어(101)를 침적하여 동 패턴의 상면에 니켈을 도금함으로써, 상기 동 도금층 상부에 니켈(Ni)을 도금하는 니켈 도금단계(S800); 및
    도막의 표면이 변색되지 않도록 물 90~92vol%, 소듐글루코네이트(Sodium Gluconate) 8~10vol%로 조성된 처리액이 45~55℃인 상태에서 캐리어(101)를 1분간 침적시키는 변색 방지 처리단계(S820);로 구성된 PCB에 직접 결합되는 차량용 LDP안테나 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 레이저 패터닝단계(S200)에서 사용되는 레이저는 800~1,100nm 파장의 다이오드 레이저인 것을 특징으로 하는 PCB에 직접 결합되는 차량용 LDP안테나 제조방법.
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  17. 제1항에 있어서,
    상기 니켈 도금단계(S800) 이후에,
    도금층 및 캐리어(101)에 잔존하는 이물질을 제거하는 초음파 세척단계(S810)를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 PCB에 직접 결합되는 차량용 LDP안테나 제조방법.
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