KR101571288B1 - 휴대단말기용 메탈케이스의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 휴대단말기용 메탈케이스에 관한 것으로서, 특히 금속으로 이루어진 휴대단말기의 케이스의 제조와 관련하여 생산성 및 가공성 등을 향상시킬 수 있는 휴대단말기용 메탈케이스의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 휴대단말기용 메탈케이스의 제조방법은, 금속재질의 프레임이 외곽에 배치되는 휴대단말기용 메탈케이스의 제조방법에 있어서, 금속을 중공형상의 프레임으로 형성하는 프레임형성단계와; 금속 소재로 이루어진 판재 형상의 브라켓을 형성하는 브라켓형성단계와; 상기 브라켓을 상기 프레임의 안쪽에 배치한 후 인서트사출을 하여 사출물로 상기 브라켓과 상기 프레임을 고정 결합시키는 사출결합단계와; 상기 프레임의 표면을 가공하는 후가공단계;를 포함하여 이루어지되, 상기 프레임은 휴대단말기의 테두리를 형성하고, 상기 브라켓은 휴대단말기의 내부부품을 지지하는 것을 특징으로 한다.

Description

휴대단말기용 메탈케이스의 제조방법 { MANUFACTURING METHOD OF METAL CASE FOR MOBILE TERMINAL }

본 발명은 휴대단말기용 메탈케이스에 관한 것으로서, 특히 금속으로 이루어진 휴대단말기의 케이스의 제조와 관련하여 생산성 및 가공성 등을 향상시킬 수 있는 휴대단말기용 메탈케이스의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 스마트폰, 휴대폰, 태블릿PC 등의 휴대단말기는 내부에 실장되는 각종 전자부품을 보호하거나 고정하기 위한 용도 및 금속테두리 적용으로 내구성을 높이고 외관의 고급화를 목적으로 하우징 역할을 하는 케이스가 필수적으로 요구된다.

최근 들어서는 외부 충격에 대한 내구성을 높이기 위해, 외곽 테두리가 금속으로 제작되거나 후면 전체가 금속으로 이루어진 메탈케이스의 사용이 증가되고 있다.

이러한 휴대단말기용 메탈케이스는, 금속재질의 바디부와, 전자부품 등을 지지하는 내장브라켓으로 구성된다.

상기 바디부는, 휴대단말기의 후면 외부 전체를 이루는 외장케이스와, 중공 형상으로 이루어져 휴대단말기의 외곽 테두리를 형성하는 프레임으로 구분된다.

상기 바디부가 금속으로 이루어지고 상기 내장브라켓도 금속으로 이루어져 상호 조립하는 경우에는, 조립부품수가 많고 생산성이 낮고, 제품공차에 의해 불량발생률이 높은 단점이 있다.

그리고, 금속소재를 CNC장비로 절삭 가공하여 일체로 메탈케이스를 제조하는 경우에는, 치수정밀도가 높지만 절삭가공의 특성상 복잡한 형상의 제품구현이 난해하고 가공시간이 길어지는 단점이 있다.

또한, 다이캐스팅을 통해 메탈케이스를 일체로 제조하는 경우에는, 복잡한 형상의 구현이 가능하지만, 다이캐스팅용 합금의 특성상 표면처리 구현이 떨어져 컬러 아노다이징 공법의 적용이 난해하게 되어 금속의 고급스러움을 표현하기가 어려운 단점이 있다.

대한민국 등록특허 제10-0761087호 대한민국 공개특허 제10-2007-0103580호

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로써, 제품공차 등에 의한 불량발생률 최소화하고, 가공시간 및 생산성을 향상시킬 수 있으며, 복잡한 형상을 필요로 하는 브라켓을 구현할 수 있고, 금속재질의 프레임에 다양한 색상의 피막을 적용하여 금속의 고급스러움을 연출할 수 있는 휴대단말기용 메탈케이스의 제조방법를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 휴대단말기용 메탈케이스의 제조방법은, 금속재질의 프레임이 외곽에 배치되는 휴대단말기용 메탈케이스의 제조방법에 있어서, 금속을 중공형상의 프레임으로 형성하는 프레임형성단계와; 금속 소재로 이루어진 판재 형상의 브라켓을 형성하는 브라켓형성단계와; 상기 브라켓을 상기 프레임의 안쪽에 배치한 후 인서트사출을 하여 사출물로 상기 브라켓과 상기 프레임을 고정 결합시키는 사출결합단계와; 상기 프레임의 표면을 가공하는 후가공단계;를 포함하여 이루어지되, 상기 프레임은 휴대단말기의 테두리를 형성하고, 상기 브라켓은 휴대단말기의 내부부품을 지지하는 것을 특징으로 한다.

상기 프레임형성단계에서는 금속을 압출하여 중공형상의 상기 프레임을 형성한다.

또는, 상기 프레임형성단계에서는 금속을 프레스 또는 단조하여 중공형상의 상기 프레임을 형성한다.

상기 브라켓형성단계에서는 금속 소재를 다이캐스팅하여 판재 형상의 상기 브라켓을 형성한다.

또는, 상기 브라켓형성단계에서는 금속 소재를 프레스하여 판재 형상의 상기 브라켓을 형성한다.

상기 프레임형성단계 후 상기 프레임의 내측면에 결합홈을 형성하는 홈가공단계;를 더 포함하여 이루어지되, 상기 사출결합단계에서 형성된 상기 사출물은 상기 결합홈에 삽입되어 고정 결합된다.

상기 프레임형성단계에서는 상기 프레임의 외측면에 돌출부를 형성하고, 상기 돌출부에는 상기 프레임의 내측면과 연통되는 분절홈이 형성되되, 상기 사출결합단계에서 형성된 상기 사출물은 상기 분절홈에 삽입되고, 상기 후가공단계에서는 상기 분절홈에 삽입된 상기 사출물이 외부로 노출되게 상기 돌출부를 절단한다.

상기 프레임형성단계 후 NMT((Nano Molding Technology)방법을 이용하여 상기 프레임의 내측면에 나노홈을 형성한다.

상기 프레임은 알루미늄으로 이루어지고, 상기 후가공단계는 상기 프레임을 아노다이징하여 피막을 입히는 피막단계를 포함하여 이루어진다.

상기 브라켓은 휴대단말기의 발열부품과 접촉되도록 한다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 휴대단말기용 메탈케이스는, 금속재질로 이루어지고 휴대단말기의 테두리를 형성하는 중공형상의 프레임과; 금속 소재로 이루어지고 상기 프레임의 안쪽에 배치되며 휴대단말기의 내부부품을 지지하는 판재 형상의 브라켓과; 상기 브라켓을 상기 프레임의 내측면에 결합시키는 사출물을 포함하여 이루어지되, 인서트사출에 의해 형성된 상기 사출물에 의해 상기 브라켓은 상기 프레임의 내측면에 결합되는 것을 특징으로 한다.

중공형상의 상기 프레임은 압출에 의해 제작되고, 판재 형상의 상기 브라켓은 다이캐스팅에 의해 제작된다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 휴대단말기용 메탈케이스의 제조방법에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

상기 프레임이 금속 특히 알루미늄으로 이루어져 있어, 피막단계를 통해 고급스러운 느낌의 컬러 아노다이징이 가능하다.

또한 PCB 등을 지지하는 복잡한 구조를 갖는 브라켓은 다이캐스팅을 통해 제작하기 때문에 복잡한 형상으로 쉽게 구현할 수 있으며, 인서트사출을 통해 금속재질의 프레임과 브라켓을 상호 결합시키기 때문에 가공시간을 단축시켜 생산성 및 가격경쟁력을 높일 수 있다.

뿐만 아니라, 본원발명은 금속 재질의 프레임과 브라켓을 조립하는 것이 아니라 인서트 사출을 통해 상호 결합시키기 때문에, 부품간 가공공차에 따른 틈새 벌어짐 및 조립불가 등의 불량 발생률을 최소화할 수 있다.

또한, 상기 프레임과 브라켓 모두 금속으로 이루어져 있어, 두께를 얇게 하면서도 강성을 높여 휘어짐이 발생하는 것을 최소화할 수 있고, 금속재질로 이루어진 상기 브라켓을 통해 통전을 시킬 수 있다.

그리고, 배터리 등의 발열부품이 상기 브라켓에 접촉하여 배치되는바, 기존의 합성수지 대비 열전도도를 높여 방열특성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 메탈케이스 제조방법에서 프레임형성단계와 홈가공단계를 마친 프레임의 사시도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 메탈케이스 제조방법에서 사출결합단계의 전과 후를 도시한 사시도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 메탈케이스 제조방법에서 후가공단계를 마친 상태의 사시도,

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 메탈케이스 제조방법에서 프레임형성단계와 홈가공단계를 마친 프레임의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 메탈케이스 제조방법에서 사출결합단계의 전과 후를 도시한 사시도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 메탈케이스 제조방법에서 후가공단계를 마친 상태의 사시도이다.

본 발명의 휴대단말기용 메탈케이스의 제조방법은 금속재질의 프레임이 외곽에 배치되는 휴대단말기용 메탈케이스의 제조방법에 관한 것으로써, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 프레임형성단계와, 홈가공단계와, 브라켓형성단계와, 사출결합단계와, 후가공단계를 포함하여 이루어진다.

상기 프레임형성단계는 금속을 가공하여 도 1(a)에 도시된 바와 같은 중공형상의 프레임(10)을 형성하는 단계이다.

이때, 상기 프레임형성단계에서는 상기 금속을 압출하여 중공형상의 프레임(10)을 형성하도록 함이 바람직하다.

경우에 따라 상기 프레임형성단계에서는 프레스 또는 단조를 통해 중공형사의 상기 프레임(10)을 형성할 수도 있다.

상기 프레임(10)은 휴대단말기의 테두리를 형성하는 부위이다.

상기 금속은 알루미늄, 마그네슘, 티타늄 등으로 이루어질 수 있고, 바람직하게는 알루미늄으로 이루어지도록 한다.

특히 상기 금속은 60계열의 알루미늄으로 이루어짐이 바람직하다.

즉 상기 프레임형성단계에서는 알루미늄을 압출하여 내부가 빈 중공형상의 상기 프레임(10)을 형성하도록 한다.

이때, 상기 프레임형성단계에서는 압출공정을 통해 상기 프레임(10)의 외측면에 돌출부(12)가 형성하도록 한다.

상기 돌출부(12)는 상기 프레임(10)의 압출시 함께 형성되도록 하고, 상기 프레임(10)의 수평방향으로 돌출 형성되어 있도록 한다.

또한, 상기 돌출부(12)에는 상기 프레임(10)의 내측면과 연통되는 분절홈(13)이 형성되도록 한다.

상기 분절홈(13)은 상기 돌출부(12)의 돌출방향으로 오목하게 형성되어 있으며, 상기 분절홈(13) 또한 상기 돌출부(12)와 함께 압출시 함께 형성되도록 한다.

이때, 상기 분절홈(13)의 깊이는 상기 프레임(10)의 두께와 같거나 크도록 함이 바람직하다.

상기 홈가공단계는 CNC1차가공을 통해 도 1(b)에 도시된 바와 같이 상기 프레임(10)의 내측면에 결합홈(11)을 형성하는 단계이다.

상기 결합홈(11)은 상기 프레임(10)의 내측면에 오목하게 형성되고, 후술하는 바와 같이 상기 사출결합단계에서 사출물(30)이 상기 결합홈(11)에 삽입되어 상기 프레임(10)과 사출물(30)의 결합력을 증대시키는 역할을 한다.

그리고 상기 홈가공단계에서는 상기 프레임(10)에 이어폰젝, USB단자, 마이크홀 등을 형성한다.

또한, 상기 프레임형성단계 후 NMT((Nano Molding Technology)방법을 이용하여 상기 프레임(10)의 내측면에 나노홈(미도시)을 형성하도록 할 수도 있다.

상기 나노홈에는 후술하는 바와 같이 상기 사출결합단계에서 사출물(30)이 상기 나노홈에 삽입되어 상기 프레임(10)과 사출물(30)의 결합력을 증대시키는 역할을 한다.

경우에 따라 상기 결합홈(11) 및 나노홈을 모두 형성할 수도 있고, 어느 하나만을 형성할 수도 있다.

상기 브라켓형성단계는 금속 소재로 이루어진 판재 형상의 브라켓(20)을 형성한다.

이때, 상기 브라켓형성단계에서는 금속 소재를 다이케이스팅하여 판재 형상의 상기 브라켓(20)을 형성하도록 함이 바람직하다.

경우에 따라, 상기 브라켓형성단계에서는 금속 소재를 프레스하여 판재 형사의 상기 브라켓(20)을 형성할 수도 있다.

상기 브라켓(20)은 상기 휴대단말기의 내부부품(LCD, PCB, 배터리 등)을 지지하는 부위이다.

구체적으로 상기 브라켓(20)의 앞면에는 LCD가 배치되고, 뒷면에는 PCB, 배터리 등이 배치되어 지지된다.

상기 사출결합단계는 도 2(a)에 도시된 바와 같이 상기 브라켓(20)을 중공형상의 상기 프레임(10)의 안쪽에 배치한 후, 도 2(b)에 도시된 바와 같이 인서트사출을 하여 합성수지 재질의 사출물(30)로 상기 브라켓(20)과 상기 프레임(10)을 결합시키는 단계이다.

상기 프레임(10)의 내측면에 상기 결합홈(11) 및/또는 나노홈이 형성되어 있는 경우, 인서트 사출을 하게 되면, 사출물(30)이 상기 결합홈(11) 및/또는 나노홈의 내부에 삽입되어 상기 사출물(30)이 상기 프레임(10)의 내측면에 보다 강하게 결합되도록 할 수 있다.

이를 통해 상기 사출물(30)이 상기 프레임(10)과 브라켓(20)을 보다 강하게 결합시킬 수 있게 된다.

또한, 상기 사출결합단계에서는 형성된 상기 사출물(30)은 상기 분절홈(13)의 내부에도 삽입되게 된다.

상기 분절홈(13)에 삽입된 사출물(30)에 의해 상기 프레임(10)이 금속으로 이루어져 있어도, 휴대단말기의 안테나 특성을 높일 수 있다.

상기 후가공단계는 상기 프레임(10)의 표면을 깨끗하고 미려하게 가공하는 단계이다.

구체적으로 상기 후가공단계에서는, CNC2차가공단계, 폴리싱(Polishing)단계, 샌딩(Sanding)단계, 다이컷(DAI CUT)단계, 피막단계, 박리단계 등을 포함하여 이루어진다.

상기 CNC2차가공단계는 상기 사출결합단계를 마친 상기 프레임(10)의 양면을 연삭가공하고, 상기 사출물(30)에 의해 폐쇄된 이어폰젝, USB단자, 마이크홀 등을 재가공한다.

또한, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 분절홈(13)에 삽입된 상기 사출물(30)이 상기 분절홈(13)을 통해 외부로 노출되게 상기 돌출부(12)를 절단하여 가공한다.

이로 인해, 상기 분절홈(13)에 삽입되어 있던 상기 사출물(30)이 외부로 노출되게 된다.

상기 폴리싱단계에서는 CNC 가공 자국 및 외측면 찍힘, 스크래치 등을 은폐시킨다.

상기 샌딩단계에서는 금속감도증대 및 표면처리를 수행한다.

상기 다이컷단계에서는 상기 프레임(10)의 양면을 매끄럽게 가공한다.

상기 피막단계에서는 상기 프레임(10)의 표면 즉 외측면을 아노다이징하여 다양한 색상의 피막을 입히도록 한다.

이때, 상기 피막단계에서는 상기 프레임910)의 표면에 PVD, 전착, 도장 등을 하여 다양한 색상의 피막이 입혀지도록 할 수도 있다.

상기 박리단계에서는 상기 피막단계에 의해 불필요한 부위 즉 통전부위에 피막이 입혀진 곳을 레이저를 이용하여 박리하는 단계이다.

위와 같은 방법에 의해 제조된 본 발명의 휴대단말기용 메탈케이스는, 상기 프레임(10)과, 브라켓(20)과, 사출물(30)을 포함하여 이루어지게 된다.

다이캐스팅 금속으로 이루어진 판재 형상의 상기 브라켓(20)은 중공형상의 상기 프레임(10) 안쪽에 배치된 상태에서, 인서트 사출에 의해 형성된 상기 사출물(30)에 의해 상기 프레임(10)의 내측면에 고정 결합되게 된다.

금속으로 이루어진 상기 브라켓(20)은 휴대단말기의 발열부품(배터리 등)과 접촉하도록 하여, 방열효과를 증대시킬 수 있도록 한다.

본 발명은 상기 프레임(10)이 금속 특히 알루미늄으로 이루어져 있어, 피막단계를 통해 고급스러운 느낌의 컬러 아노다이징이 가능하다.

또한 PCB 등을 지지하는 복잡한 구조를 갖는 브라켓(20)은 다이캐스팅을 통해 제작하기 때문에, 복잡한 형상으로 쉽게 구현할 수 있으며, 인서트사출을 통해 금속재질의 프레임(10)과 브라켓(20)을 상호 결합시키기 때문에 가공시간을 단축시켜 생산성 및 가격경쟁력을 높일 수 있다.

뿐만 아니라, 본원발명은 금속 재질의 프레임(10)과 브라켓(20)을 조립하는 것이 아니라 인서트 사출을 통해 상호 결합시키기 때문에, 부품간 가공공차에 따른 틈새 벌어짐 및 조립불가 등의 불량 발생률을 최소화할 수 있다.

또한, 상기 프레임(10)과 브라켓(20) 모두 금속으로 이루어져 있어, 두께를 얇게 하면서도 강성을 높여 휘어짐이 발생하는 것을 최소화할 수 있고, 금속재질로 이루어진 상기 브라켓(20)을 통해 통전을 시킬 수 있다.

그리고, 배터리 등의 발열부품이 상기 브라켓(20)에 접촉하여 배치되는바, 기존의 합성수지 대비 열전도도를 높여 방열특성을 향상시킬 수 있다.

본 발명인 휴대단말기용 메탈케이스의 제조방법는 전술한 실시예에 국한하지 않고, 본 발명의 기술 사상이 허용되는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.

10 : 프레임, 11 : 결합홈, 12 : 돌출부, 13 : 분절홈,
20 : 브라켓,
30 : 사출물.

Claims (12)

1. 금속재질의 프레임이 외곽에 배치되는 휴대단말기용 메탈케이스의 제조방법에 있어서,
   휴대단말기의 테두리를 형성하는 중공형상의 프레임을 금속으로 형성하는 프레임형성단계와;
   상기 프레임의 내측면에 오목하게 결합홈을 형성하는 홈가공단계;
   휴대단말기의 내부부품을 지지하는 판재 형상의 브라켓을 금속 소재로 형성하여 브라켓형성단계와;
   상기 브라켓을 상기 프레임의 안쪽에 배치한 후 인서트사출을 하여 사출물로 상기 브라켓과 상기 프레임을 고정 결합시키는 사출결합단계와;
   상기 프레임의 표면을 가공하는 후가공단계;를 포함하여 이루어지되,
   상기 프레임형성단계에서는 상기 프레임의 외측면에 수평방향으로 돌출된 돌출부를 형성하고, 상기 돌출부에는 상기 프레임의 내측면과 연통되는 분절홈이 상기 돌출부의 돌출방향으로 오목하게 형성되며,
   상기 사출결합단계에서 형성된 상기 사출물은 상기 결합홈 및 분절홈에 삽입되어 고정되고,
   상기 후가공단계에서는 상기 분절홈에 삽입된 상기 사출물이 상기 분철홈을 통해 외부로 노출되게 상기 돌출부를 절단하는 것을 특징으로 하는 휴대단말기용 메탈케이스의 제조방법.
2. 청구항1에 있어서,
   상기 프레임형성단계에서는 금속을 압출하여 중공형상의 상기 프레임을 형성하는 것을 특징으로 하는 휴대단말기용 메탈케이스의 제조방법.
3. 청구항1에 있어서,
   상기 프레임형성단계에서는 금속을 프레스 또는 단조하여 중공형상의 상기 프레임을 형성하는 것을 특징으로 하는 휴대단말기용 메탈케이스의 제조방법.
4. 청구항1에 있어서,
   상기 브라켓형성단계에서는 금속 소재를 다이캐스팅하여 판재 형상의 상기 브라켓을 형성하는 것을 특징으로 하는 휴대단말기용 메탈케이스의 제조방법.
5. 청구항1에 있어서,
   상기 브라켓형성단계에서는 금속 소재를 프레스하여 판재 형상의 상기 브라켓을 형성하는 것을 특징으로 하는 휴대단말기용 메탈케이스의 제조방법.
6. 삭제
7. 삭제
8. 청구항1에 있어서,
   상기 프레임형성단계 후 NMT((Nano Molding Technology)방법을 이용하여 상기 프레임의 내측면에 나노홈을 형성하는 것을 특징으로 하는 휴대단말기용 메탈케이스의 제조방법.
9. 청구항1에 있어서,
   상기 프레임은 알루미늄으로 이루어지고,
   상기 후가공단계는 상기 프레임을 아노다이징하여 피막을 입히는 피막단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 휴대단말기용 메탈케이스의 제조방법.
10. 청구항1에 있어서,
    상기 브라켓은 휴대단말기의 발열부품과 접촉되는 것을 특징으로 하는 휴대단말기용 메탈케이스의 제조방법.
11. 삭제
12. 삭제

Images