KR102087695B1

KR102087695B1 - 휴대통신기기용 백커버 제조방법

Info

Publication number: KR102087695B1
Application number: KR1020180094215A
Authority: KR
Inventors: 이현철; 신용훈; 유영남; 변종영; 김동욱; 이자용; 엄용호
Original assignee: 주식회사 디아이씨
Priority date: 2018-08-13
Filing date: 2018-08-13
Publication date: 2020-03-11
Also published as: KR20200018865A

Abstract

본 발명은 스마트폰과 같은 휴대통신기기를 외부충격 등으로부터 보호하기 위해 뒷면에 씌우는 백커버(back cover)의 제조방법에 관한 것으로서, 열경화성 내지 열가소성 수지에 강화유리섬유가 내장되는 에폭시 플레이트를 형상 가공하여 다수의 에폭시 플레이트 중간제품을 얻는 단계와; PET 소재의 커버필름을 형상 가공하여 다수의 커버필름 중간제품을 얻는 단계와; 상판 금형과 하판 금형 사이에 상기 에폭시 플레이트 중간제품을 개재시켜 100~200℃의 온도에서 5~20kgf의 힘으로 1분 이내로 가열 가압함으로써 에폭시 플레이트 성형제품을 성형하는 단계와; 상판 금형과 하판 금형 사이에 상기 커버필름 중간제품을 개재시켜 가열 가압함으로써 커버필름 성형제품을 성형하는 단계; 및 상기 에폭시 플레이트 성형제품과 상기 커버필름 성형제품 사이에 UV 또는 열 경화성 접착제를 개재시켜 가압과 함께 UV 조사 또는 가열함으로써 상기 에폭시 플레이트 성형제품에 상기 커버필름 성형제품을 합지시켜 백커버를 얻는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 종래의 금속 소재나 유리 소재와 같이 얇은 두께를 구현하면서도, 제조비용이 저렴하고, 가벼우며, 무선충전이나 무선통신에 대한 간섭 영향이 전혀 없으며, 강도 상으로도 우수한 휴대통신기기용 백커버를 제공할 수 있다.

Description

휴대통신기기용 백커버 제조방법{MANUFACTURING METHOD OF BACK COVER FOR MOBILE COMMUNICATION DEVICE}

본 발명은 스마트폰과 같은 휴대통신기기를 외부충격 등으로부터 보호하기 위해 뒷면에 씌우는 백커버(back cover)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 상기 백커버의 제조방법에 관한 것이다.

휴대통신기기용 백커버(10)는 도 1에 예시된 바와 같이 휴대통신기기(1)의 뒷면에 끼워 사용하는 것으로서, 종래에는 플라스틱 사출성형품이 많이 이용되었으나 최근에는 0.5mm 내외의 얇은 두께와 세련된 외양을 구현할 수 있는 금속(metal) 소재나 유리(glass) 소재의 백커버가 각광받고 있다.

그러나, 금속 소재의 백커버의 경우에는 제조비용이 비교적 고가인 것은 물론, 고비중으로 인해 중량이 상당히 나간다는 문제와 함께, 휴대통신기기의 무선충전 시 간섭의 영향을 끼치며, 무선통신 신호의 송수신에 대하여도 간섭을 일으키는 문제가 있었다.

한편, 유리 소재의 백커버는 상기 금속 소재에 비해 제조비용이 상대적으로 저렴하기는 하나 여전히 고가에 속하는 편이고, 또한 비교적 고비중이어서 중량감이 상당하다는 문제가 있으며, 무선충전이나 무선통신에 대한 간섭 영향이 없기는 하나 강도가 매우 취약하여 외부충격에 깨지기 쉽다는 문제가 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 종래의 금속 소재나 유리 소재와 같이 얇은 두께를 구현하면서도, 제조비용이 저렴하고, 가벼우며, 무선충전이나 무선통신에 대한 간섭 영향이 전혀 없으며, 강도 상으로도 우수한 휴대통신기기용 백커버의 제조방법을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 휴대통신기기용 백커버의 제조방법에 있어서, 열경화성 내지 열가소성 수지에 강화유리섬유가 내장되는 에폭시 플레이트를 형상 가공하여 일정한 외형을 갖는 다수의 에폭시 플레이트 중간제품을 얻는 단계와; PET 소재의 커버필름을 형상 가공하여 상기 에폭시 플레이트 중간제품에 일치 대응하는 외형을 갖는 다수의 커버필름 중간제품을 얻는 단계와; 상기 에폭시 플레이트 중간제품의 성형을 위한 상판 금형과 하판 금형 사이에 상기 에폭시 플레이트 중간제품을 개재시켜 100~200℃의 온도에서 5~20kgf의 힘으로 1분 이내로 가열 가압함으로써 일정한 입체적 내지 평면적 형상을 갖는 에폭시 플레이트 성형제품을 성형하는 단계와; 상기 커버필름 중간제품의 성형을 위한 상판 금형과 하판 금형 사이에 상기 커버필름 중간제품을 개재시켜 가열 가압함으로써 상기 에폭시 플레이트 성형제품에 일치 대응하는 입체적 내지 평면적 형상을 갖는 커버필름 성형제품을 성형하는 단계; 및 상기 에폭시 플레이트 성형제품과 상기 커버필름 성형제품 사이에 UV 또는 열 경화성 접착제를 개재시켜 가압과 함께 UV 조사 또는 가열함으로써 상기 에폭시 플레이트 성형제품에 상기 커버필름 성형제품을 합지시켜 백커버를 얻는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대통신기기용 백커버의 제조방법을 제공한다.

여기서, 상기 에폭시 플레이트 중간제품을 얻는 단계는, 상기 에폭시 플레이트의 표면에 보호필름을 부착하는 단계를 포함하며, 상기 보호필름이 부착된 상태에서 형상 가공이 이루어지는 구성을 취할 수도 있다.

그리고, 상기 커버필름 중간제품을 얻는 단계는, 상기 커버필름의 표면에 보호필름을 부착하는 단계를 포함하며, 상기 보호필름이 부착된 상태에서 형상 가공이 이루어지는 구성을 취할 수도 있다.

또한, 상기 에폭시 플레이트 성형제품을 성형하는 단계는, 상기 에폭시 플레이트 중간제품의 표면에 보호필름을 부착하는 단계를 포함하며, 상기 보호필름이 부착된 상태에서 상기 에폭시 플레이트 중간제품의 성형을 위한 상판 금형과 하판 금형에 의한 성형이 이루어지는 구성을 취할 수도 있다.

또한, 상기 커버필름 성형제품을 성형하는 단계는, 상기 커버필름 중간제품의 표면에 보호필름을 부착하는 단계를 포함하며, 상기 보호필름이 부착된 상태에서 상기 커버필름 중간제품의 성형을 위한 상판 금형과 하판 금형에 의한 성형이 이루어지는 구성을 취할 수도 있다.

한편, 상기 에폭시 플레이트는 0.2~0.4mm의 두께를 가지며, 상기 커버필름은 0.2mm 이하의 두께를 가질 수 있다.

나아가, 상기 커버필름은 표면에 증착, 도장 또는 인쇄를 통해 색상 및 질감이 구현될 수도 있다.

이상과 같이, 본 발명에 따른 휴대통신기기용 백커버의 제조방법에 의하면 강화유리섬유가 내장된 에폭시 플레이트를 소재로 함으로써 종래의 금속 소재나 유리 소재와 같이 얇은 두께를 구현하면서도 제조비용이 저렴하고, 저비중으로 가벼우며, 무선충전이나 무선통신에 대한 간섭 영향이 전혀 없으며, 강도 상으로도 월등히 우수한 백커버를 제공할 수 있다.

도 1은 종래기술에 따른 휴대통신기기용 백커버 및 이를 씌운 휴대통신기기의 사시도,
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 휴대통신기기용 백커버의 제조방법에 의해 제조되는 백커버의 예들로서 평판(flat) 타입 백커버와 라운드(round) 타입 백커버의 사시도 및 단면도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 휴대통신기기용 백커버의 제조방법의 일 구성요소로서 에폭시 플레이트 중간제품을 얻는 단계를 설명하는 평면도,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 휴대통신기기용 백커버의 제조방법의 일 구성요소로서 에폭시 플레이트 성형제품의 성형 단계를 설명하는 분해 사시도,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 휴대통신기기용 백커버의 제조방법의 일 구성요소로서 합지 단계를 설명하는 단면도,
도 7 및 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 휴대통신기기용 백커버의 제조방법에 의해 제조되는 백커버들의 사진,
도 9는 도 6에 도시된 커버필름의 표면에 적용 가능한 다양한 패턴들을 도시한 사진이다.

본 발명의 실시예에 따른 휴대통신기기용 백커버의 제조방법에 의하면 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같은 휴대통신기기용 백커버(20, 30)를 제조할 수 있다.

도 2의 백커버(20)는 플랫(flat) 타입으로서 스마트폰의 배면에 밀착되는 방식으로 부착되며, 도 3의 백커버(30)는 라운드(round) 타입으로서 스마트폰의 배면이 끼워져 테두리를 부분적으로 감싸는 방식으로 부착된다. 이와 같은 본 발명의 실시예에 따른 휴대통신기기용 백커버의 제조방법에 의해 제조되는 백커버(20, 30)는 0.5mm 내외의 두께를 갖는다.

상기와 같은 백커버(20, 30)를 제조하기 위한 휴대통신기기용 백커버의 제조방법은 먼저, 에폭시 플레이트(41)를 도 4에 도시된 바와 같이 형상 가공함으로써 다수의 에폭시 플레이트 중간제품(42)을 얻는 단계를 포함한다.

에폭시 플레이트(41)는 강화유리섬유(reinforced glass fiber)가 내장된 수지로서 열경화성 내지 열가소성 수지를 공히 적용할 수 있으며, 두께는 다양하게 구현할 수 있으나 종래 금속 소재 내지 유리 소재의 백커버(도 1의 10 참조)를 대체하기 위한 것임을 고려할 때 그와 동일하게 0.2~0.4mm 정도의 얇은 두께로 이루어짐이 바람직하다.

이러한 형상 가공은 레이저 라우팅(Routing), CNC, 타발 등의 공정을 통해 달성될 수 있으며, 가공 과정에서 에폭시 플레이트(41)의 표면을 보호하기 위해 상면 또는 상,하면에 보호필름(51)을 먼저 부착한 다음 상기 형상 가공을 수행하는 것이 바람직하다.

상기 에폭시 플레이트 중간제품(42)을 얻는 것과 실질적으로 동일한 방법으로, 본 발명의 실시예에 따른 휴대통신기기용 백커버의 제조방법은 PET 소재의 커버필름(도면 미도시, 41 참조)을 형상 가공함으로써 다수의 커버필름 중간제품(도면 미도시, 42 참조)을 얻는 단계를 포함한다. 상기한 에폭시 플레이트(41)의 두께를 고려할 때 커버필름의 두께는 0.2mm 이하로 설정함이 바람직하다.

본 발명의 실시예에 따른 휴대통신기기용 백커버의 제조방법은 상기 형상 가공 단계에 의해 얻어진 에폭시 플레이트 중간제품(42)을 도 5에 도시된 바와 같이 상판 금형(61)과 하판 금형(62) 사이에 개재시켜 합형 함으로써 성형하는 단계를 포함한다.

상판 금형(61)과 하판 금형(62)의 상하 대응면에는 에폭시 플레이트 중간제품(42)의 성형을 위한 성형공간이 형성되며, 금형 내부에 열선이 내장되어 성형온도 제어가 가능한 것이 바람직하다.

금형(61, 62)에서의 성형온도는 100~200℃로 하며, 바람직하게는 150~200℃로 한다. 성형시 압력은 5~20kgf로 하여, 이러한 성형 온도와 압력의 조건하에서 약 30~60초 동안 성형함으로써 에폭시 플레이트 성형제품(도 6의 43)을 얻는다.

상기와 같은 성형조건은 일반적인 에폭시 소재의 성형조건과는 다른 바, 특히 일반적으로 케이스나 내장재를 성형하기 위한 에폭시 소재의 성형 압력이 30~40kgf의 범위에 속하고 성형 시간이 1시간 반에서 2시간 가량 걸리는 것과는 큰 차이가 있다. 이는, 일반적인 에폭시 소재의 성형은 프리프레그(prepreg)를 녹여 부착시키는데 많은 힘과 시간이 소요되는 공정인 것이 특징인 반면, 본 발명에서는 성형 대상인 에폭시 플레이트 중간제품(42)은 이미 경화가 완료된 상태이므로 고압의 성형 조건이 불필요하고, 오히려 제품으로의 성형은 온도조건으로부터 상당 부분 달성될 수 있기 때문이다.

한편, 상기 성형 단계에서의 온도 및 압력 조건에 미달되는 경우에는 성형된 제품에 굴곡(도 3의 31 참조)이 제 형상을 이루지 못하고 에폭시 플레이트 중간제품(42)이 깨지는 문제가 발생할 수 있다.

반면에, 상기 성형 온도 및 압력 조건을 초과하는 경우에는 에폭시 플레이트 중간제품(42) 표면에 주름이 생기거나 제품 전체적으로 구김 현상이 발생할 수 있다.

상기 성형 단계에서 성형 시간의 경우, 에폭시 수지의 소재 종류에 따라 예를 들어 속(快) 경화 에폭시 수지를 사용할 경우에는 성형 시간을 비교적 단축할 수 있다.

상기 성형 단계에서도 제품 표면의 손상을 방지하기 위해 에폭시 플레이트 중간제품(42)의 표면에 보호필름(도면 미도시)을 부착한 다음 본 단계를 수행함이 바람직하다.

그리고, 상기 에폭시 플레이트 성형제품(43)을 얻는 것과 유사한 방법으로, 본 발명의 실시예에 따른 휴대통신기기용 백커버의 제조방법은 상기 형상 가공 단계에 의해 얻어진 커버필름 중간제품을, 이의 성형을 위한 상판 금형(도 5의 61 참조)과 하판 금형(도 5의 62 참조) 사이에 개재시켜 합형 함으로써 성형하는 단계를 포함한다.

상기 상판 금형과 하판 금형의 상하 대응면에는 상기 커버필름 중간제품의 성형을 위한 성형공간이 형성되며, 금형 내부에 열선이 내장되어 성형온도 제어가 가능한 것이 바람직하다.

이때, 금형에서의 성형온도는 50~150℃로 하며 압력은 10~20kgf로 하고, 이러한 온도와 압력의 조건하에서 약 1분 동안 성형함으로써 커버필름 성형제품(도 6의 44)을 얻는다.

마지막으로, 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 휴대통신기기용 백커버의 제조방법은 상기한 바에 의해 얻어진 에폭시 플레이트 성형제품(43)과 커버필름 성형제품(44)을 합지함으로써 최종제품인 백커버(도 2의 20 또는 도 3의 30)를 얻는 단계를 포함한다.

에폭시 플레이트 성형제품(43)과 커버필름 성형제품(44)의 합지는 에폭시 플레이트 성형제품(43) 표면에 UV 접착제 또는 열경화성 접착제를 도포한 후 이를 매개로 하여 상기 커버필름 성형제품(44)을 부착한 다음 UV 조사 또는 가열을 통해 달성된다. 이러한 합지 공정은 지그(jig) 또는 자동화 장비를 이용하여 수행할 수 있다.

한편, 상기에서 커버필름은 PET 소재의 표면에 증착, 도장, 인쇄 등의 방식으로 여러 가지 색상 및 질감(메탈, 플라스틱, 도자기, 유리 등)이 구현된 것을 사용할 수 있다. 이에 따라, 최종 생산된 백커버 제품은 도 7에 도시된 바와 같이 다양한 색상의 메탈 질감을 가질 수도 있으며, 도 8에 도시된 바와 같이 일정하게 스크래치 느낌의 패턴을 구현할 수도 있다. 또한, 커버필름의 표면에 구현될 수 있는 패턴은 도 9에 도시된 바와 같이 각종 무늬를 다양하게 구현할 수도 있으므로, 결국 고객마다 제각각인 취향에 맞추어 백커버 제품을 생산할 수 있다.

아래의 [표 1]은 상기한 방법에 의해 제조되는 백커버와 기존 제품들의 특성치를 비교한 것으로서, 본 발명에 따른 백커버는 무선충전이나 무선통신 시 장애를 일으키지 않음은 물론, 1 내외의 저비중으로서 상대적으로 경량화를 달성할 수 있으면서도, 매우 높은 인장강도와 비틀림 강도를 달성할 수 있음을 알 수 있다.

구분	재질	무선 충전	통신 신호	비중 (g/㎤)	인장강도 (Mpa)	굽힘강도 (N)	비틀림 강도 (N)	표면경도(H)	용융점(℃)	제조 비용
본발명	Epoxy	간섭 없음	간섭 없음	0.8 ~1.6	1,100	39	0.19	4	840	저(1)
종래 기술	Glass	간섭 없음	간섭 없음	2.2 ~2.6	48	-	-	-	670	중 (1.6)
종래 기술	Metal	간섭 있음	간섭 있음	2.66	250~320	38	0.11	3	638	고(2)

한편, 이상에서 설명된 휴대통신기기용 백커버의 제조방법은 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 실시예에 불과하므로 본 발명의 권리범위 내지 기술적 범위가 상기 설명된 바에 한정되는 것으로 이해되어서는 곤란하다.

본 발명의 권리범위 내지 기술적 범위는 후술하는 특허청구범위 및 그 균등범위에 의해 정하여진다.

20, 30: 휴대통신기기용 백커버
41: 에폭시 플레이트
42: 에폭시 플레이트 중간제품
43: 에폭시 플레이트 성형제품
44: 커버필름 성형제품
51: 보호필름
61: 상판 금형
62: 하판 금형

Claims

휴대통신기기용 백커버의 제조방법에 있어서,
열경화성 내지 열가소성 수지에 강화유리섬유가 내장되는 에폭시 플레이트를 형상 가공하여 일정한 외형을 갖는 다수의 에폭시 플레이트 중간제품을 얻는 단계와;
PET 소재의 커버필름을 형상 가공하여 상기 에폭시 플레이트 중간제품에 일치 대응하는 외형을 갖는 다수의 커버필름 중간제품을 얻는 단계와;
상기 에폭시 플레이트 중간제품의 성형을 위한 상판 금형과 하판 금형 사이에 상기 에폭시 플레이트 중간제품을 개재시켜 100~200℃의 온도에서 5~20kgf의 힘으로 1분 이내로 가열 가압함으로써 일정한 입체적 내지 평면적 형상을 갖는 에폭시 플레이트 성형제품을 성형하는 단계와;
상기 커버필름 중간제품의 성형을 위한 상판 금형과 하판 금형 사이에 상기 커버필름 중간제품을 개재시켜 가열 가압함으로써 상기 에폭시 플레이트 성형제품에 일치 대응하는 입체적 내지 평면적 형상을 갖는 커버필름 성형제품을 성형하는 단계; 및
상기 에폭시 플레이트 성형제품과 상기 커버필름 성형제품 사이에 UV 또는 열 경화성 접착제를 개재시켜 가압과 함께 UV 조사 또는 가열함으로써 상기 에폭시 플레이트 성형제품에 상기 커버필름 성형제품을 합지시켜 백커버를 얻는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대통신기기용 백커버의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 에폭시 플레이트 중간제품을 얻는 단계는,
상기 에폭시 플레이트의 표면에 보호필름을 부착하는 단계를 포함하며, 상기 보호필름이 부착된 상태에서 형상 가공이 이루어지는 것을 특징으로 하는 휴대통신기기용 백커버의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 커버필름 중간제품을 얻는 단계는,
상기 커버필름의 표면에 보호필름을 부착하는 단계를 포함하며, 상기 보호필름이 부착된 상태에서 형상 가공이 이루어지는 것을 특징으로 하는 휴대통신기기용 백커버의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 에폭시 플레이트 성형제품을 성형하는 단계는,
상기 에폭시 플레이트 중간제품의 표면에 보호필름을 부착하는 단계를 포함하며, 상기 보호필름이 부착된 상태에서 상기 에폭시 플레이트 중간제품의 성형을 위한 상판 금형과 하판 금형에 의한 성형이 이루어지는 것을 특징으로 하는 휴대통신기기용 백커버의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 커버필름 성형제품을 성형하는 단계는,
상기 커버필름 중간제품의 표면에 보호필름을 부착하는 단계를 포함하며, 상기 보호필름이 부착된 상태에서 상기 커버필름 중간제품의 성형을 위한 상판 금형과 하판 금형에 의한 성형이 이루어지는 것을 특징으로 하는 휴대통신기기용 백커버의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 에폭시 플레이트는 0.2~0.4mm의 두께를 가지며, 상기 커버필름은 0.2mm 이하의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 휴대통신기기용 백커버의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 커버필름은 표면에 증착, 도장 또는 인쇄를 통해 색상 및 질감이 구현된 것을 특징으로 하는 휴대통신기기용 백커버의 제조방법.