KR102159372B1 - 안테나를 구비한 무선 통신 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 안테나를 구비한 무선 통신 장치에 관한 것이다.
본 발명의 일례에 따른 안테나를 구비한 무선 통신 장치는 전극이 형성된 기판; 기판 상에 위치하고, 전극에 연결되는 통신 모듈; 기판 및 통신 모듈을 외측에 위치하여, 외부로부터 기판 및 통신 모듈을 보호하는 케이스; 및 케이스의 내측면에 점착되는 점착제층과 점착제층 상에 점착되고, 전극에 연결되는 안테나 금속층을 구비한 안테나부;를 포함하고, 안테나 금속층은 점착제층 위에 위치하고 제1 재질의 금속을 포함하는 제1 산화 방지층; 제1 산화 방지층 위에 위치하고, 제1 재질과 다른 제2 재질의 금속을 포함하는 코어 금속층; 및 코어 금속층 위에 위치하고, 제1 재질의 금속을 포함하는 제2 산화 방지층;을 포함한다.

Description

안테나를 구비한 무선 통신 장치{A wireless communication device including an antenna}
본 발명은 안테나를 구비한 무선 통신 장치에 관한 것이다.
안테나(antenna)는 특정 영역대의 전자기파를 송신 혹은 수신하기 위한 변환장치이다. 안테나는 라디오 주파수대의 전기 신호를 전자기파로 바꾸어 발신하거나 그 반대로 전자기파를 전기 신호로 바꾸는 역할을 한다. 라디오나 텔레비전 등 방송과 전파를 이용한 무전기, 무선LAN 양방향 커뮤니케이션 장치 등에 널리 쓰이고 있으며, 최근에는 휴대폰 단말기와 같은 전자 장치의 외장 케이스에 구비되어 많이 쓰이고 있다.
이와 같은 안테나를 휴대폰 단말기와 같은 전자 장치의 외장 케이스에 형성할 때, 외장 케이스를 형성하기 위한 폴리프로필렌(Polypropylene, PP)과 안테나 패턴을 형성하기 위한 ABS 수지(acrylonitrile butadiene styrene copolymer)를 이용하여, 안테나 패턴을 갖는 ABS 수지가 폴리프로필렌 재질의 외장 케이스의 표면에 형성되도록 이중 사출을 수행한 후, 에칭조에 이중 사출된 외장 케이스를 함입하여 ABS 수지를 에칭한 후, ABS 수지가 에칭되어 형성된 홈에 안테나 금속층을 도금하여 형성함으로써, 외장 케이스의 표면에 안테나 패턴을 형성하였다.
그러나, 이와 같은 안테나 제조 방법은 휴대폰 단말기의 설계 변경에 따라 외장 케이스의 형태가 변할 때마다 금형을 새로 제작해야 하는 등 제조 원가가 증가하는 문제점이 있었다.
이와 같은 제조 원가에 관련된 문제점을 해소하기 위하여 LDS(Laser Direct Structuring) 원리를 이용하여, 수지재에 금속 물질의 LDS 첨가물이 함유된 LDS용 수지재로 외장 케이스 형태의 베이스를 사출한 이후, 레이저로 외장 케이스 형태의 베이스 표면에 레이저(Laser)를 조사하여 금속 핵이 노출되도록 안테나 패턴을 형성한 이후, 안테나 패턴 상에 노출된 금속 핵을 도금 시드층으로 이용하여, 안테나 금속층을 도금함으로써 형성하였다.
그러나, 최근에는 휴대폰 단말기와 같은 전자 장치의 통신 방식이 다양해짐에 따라, 다양한 주파수 대역에 대응이 가능하도록 하기 위하여 안테나의 개수가 증가하게 되었다.
그러나, 이와 같이 안테나의 개수가 증가하면서, 케이스의 표면에 안테나를 형성하기 위한 영역이 상대적으로 감소하고, 필요한 안테나의 길이와 면적을 확보하기 위하여 일부는 전술한 바와 같은 LDS 방식으로 제조한 안테나를 사용하고, 일부 부족한 안테나 길이에 대해서는 케이스의 측면 또는 곡면이 형성된 부분에 안테나를 추가적으로 형성하였다.
이와 같이 부족한 안테나의 길이를 확보하기 위해 형성되는 안테나 금속층은 정해진 안테나를 지지하는 베이스 영역이 별도로 구비되지 않아, 폴리 이미드(Polyimide, PI) 필름 또는 연성 인쇄 회로 기판(Flexible Printed Circuit Board, FPCB) 상에 형성된 안테나 패턴을 형성한 이후, 안테나 패턴이 형성된 PI 필름이나 FPCB 필름을 케이스의 측면 또는 곡면이 형성된 부분에 부착하는 방식으로 부족한 안테나의 길이를 확보하였다.
그러나, 이와 같이, 케이스의 측면 또는 곡면이 형성된 부분에 부착하는 방식으로 형성된 안테나는 PI 필름이나 FPCB 필름의 탄성 복원력 또는 필름 굽힘 탄성 계수가 상대적으로 커, 시간이 지남에 따라 케이스에서 탈락되는 등의 문제점이 있었다.
본 발명은 안테나를 구비한 무선 통신 장치를 제공하는데, 그 목적이 있으며, 보다 상세하게는 안테나 금속층이 점착제층에 의해 휴대폰 단말기와 같은 전자 장치의 케이스에 부착된 무선 통신 장치를 제공하는데, 그 목적이 있다.
본 발명의 일례에 따른 안테나를 구비한 무선 통신 장치는 전극이 형성된 기판; 기판 상에 위치하고, 전극에 연결되는 통신 모듈; 기판 및 통신 모듈을 외측에 위치하여, 외부로부터 기판 및 통신 모듈을 보호하는 케이스; 및 케이스의 내측면에 점착되는 점착제층과 점착제층 상에 점착되고, 전극에 연결되는 안테나 금속층을 구비한 안테나부;를 포함하고, 안테나 금속층은 점착제층 위에 위치하고 제1 재질의 금속을 포함하는 제1 산화 방지층; 제1 산화 방지층 위에 위치하고, 제1 재질과 다른 제2 재질의 금속을 포함하는 코어 금속층; 및 코어 금속층 위에 위치하고, 제1 재질의 금속을 포함하는 제2 산화 방지층;을 포함한다.
코어 금속층의 두께는 제1 산화 방지층 및 제2 산화 방지층의 두께보다 클 수 있으며, 일례로, 제1, 2 산화 방지층 각 두께는 코어 금속층 두께의 0.02배 내지 0.19배 사이일 수 있다.
제1 산화 방지층 및 제2 산화 방지층 각각은 코어 금속층보다 산화력이 낮을 수 있으며, 일례로, 코어 금속층은 구리(Cu)를 포함하고, 제1 산화 방지층 및 제2 산화 방지층은 니켈(Ni)을 포함할 수 있다.
점착제층은 상온에서 압력에 의해 점착되는 감압성 접착제(Pressure sensitive adhesive, PSA)를 포함할 수 있다.
일례로, 점착제층은 감압성 접착제를 포함하는 제1 감압성 점착제층; 감압성 접착제층 위에 위치하는 점착 베이스층; 및 점착 베이스층 위에 위치하고, 제1 산화 방지층에 점착되는 제2 감압성 점착제층;을 포함할 수 있다.
제1 감압성 접착제층 및 제2 감압성 접착제층은 점탄성 성질을 가질 수 있다.
제2 감압성 접착제층과 제1 산화 방지층 사이의 점착력은 제1 감압성 접착제층과 점착 베이스층 사이의 점착력보다 클 수 있다.
점착 베이스층의 두께는 안테나 금속층의 두께보다 작을 수 있다.
점착 베이스층은 열가소성 플라스틱 재질을 포함할 수 있다.
또한, 제1 산화 방지층과 코어 금속층 사이에 제1 산화 방지층과 코어 금속층 사이의 결합력을 높이는 제1 표면 결합층이 더 구비되고, 제2 산화 방지층과 코어 금속층 사이에 제2 산화 방지층과 코어 금속층 사이의 결합력을 높이는 제2 표면 결합층이 더 구비될 수 있다.
제1, 2 표면 결합층은 제1 재질 또는 제2 재질 중 적어도 하나의 금속을 포함할 수 있다.
제1 표면 결합층 및 제2 표면 결합층 각각의 두께는 제1 산화 방지층 및 제2 산화 방지층 각각의 두께보다 작을 수 있다.
안테나 금속층은 통신 모듈과 연결된 전극과 전기적으로 연결되는 피딩 단자; 및 기판에 구비된 접지 전극에 연결되는 접지 단자;를 포함할 수 있다.
케이스는 곡면이 형성된 부분을 포함하고, 점작제층과 안테나 금속층은 케이스의 곡면이 형성된 부분 상에 위치할 수 있다.
본 발명의 일례에 따른 안테나를 구비한 무선 통신 장치는 안테나 금속층 패턴이 구비된 폴리 이미드(PI) 필름 또는 연성 인쇄 회로 기판(FPCB)을 케이스에 부착하는 것이 아니라, 점착층이 부착된 안테나부를 케이스에 부착시킴으로써, 안테나부가 케이스로부터 탈락되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 일례에 따른 안테나를 구비한 무선 통신 장치는 안테나 금속층이 이종 재질 금속으로 형성되도록 하여, 안테나 금속층의 산화를 방지할 수 있어, 안테나의 수신 특성이 시간이 지남에 따라 저하되는 것을 최소화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일례에 따른 안테나를 구비한 무선 통신 장치에 대해 설명하기 위한 도이다.
도 2는 본 발명의 일례에 따른 안테나를 구비한 무선 통신 장치에서 케이스에 부착된 안테나부와 기판 상에 위치하는 통신 모듈 사이의 연결 관계를 설명하기 위한 도이다.
도 3은 본 발명의 일례에 따른 안테나를 구비한 무선 통신 장치에서 케이스에 부착되는 안테나부의 패턴의 일례를 설명하기 위한 도이다.
도 4는 본 발명의 일례에 따른 안테나를 구비한 무선 통신 장치(10)에서 케이스(11)에 부착되는 안테나 금속부의 층 구조를 설명하기 위한 도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일례에 따른 안테나부(12)를 형성하기 위하여 이용되는 안테나 패키지의 일례를 설명하기 위한 도이다.
도 7 내지 도 9는 본 발명의 일례에 따른 안테나 패키지를 케이스(11)에 부착시키는 방법의 일례를 설명하기 위한 도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 본 발명을 설명하는데 있어서, 해당 분야에 이미 공지된 기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명을 부가하는 것이 본 발명의 요지를 불분명하게 할 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명에서 이를 일부 생략하도록 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 용어들은 본 발명의 실시예들을 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 해당 분야의 관련된 사람 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 안테나를 구비한 무선 통신 장치에 대해서 설명한다.
도 1은 본 발명의 일례에 따른 안테나를 구비한 무선 통신 장치에 대해 설명하기 위한 도로서, 도 1의 (a)는 본 발명의 일례에 따른 안테나를 구비한 무선 통신 장치의 전면 형태를 도시한 일례이고, 도 1의 (b)는 본 발명의 일례에 따른 안테나를 구비한 무선 통신 장치의 분해도를 간략히 도시한 일례이다.
도 2는 본 발명의 일례에 따른 안테나를 구비한 무선 통신 장치에서 케이스에 부착된 안테나부와 기판 상에 위치하는 통신 모듈 사이의 연결 관계를 설명하기 위한 도이고, 도 3은 본 발명의 일례에 따른 안테나를 구비한 무선 통신 장치에서 케이스에 부착되는 안테나부의 패턴의 일례를 설명하기 위한 도이다.
도 1의 (a)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일례에 따른 안테나를 구비한 무선 통신 장치(10)가 스마트폰인 경우를 일례로 도시하였으나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일례에 따른 안테나를 구비한 무선 통신 장치(10)는 다양한 형태의 무선 통신이 가능한 장치가 포함될 수 있으며, 예를 들어, 무선 통신 장치(10)는 휴대 전화기, 스마트폰, 태블릿 컴퓨터, 랩톱 컴퓨터, 포터블 미디어 플레이어, PDA, 무선통신이 가능한 스마트 시계 또는 스마트 안경 등을 포함하는 웨어러블 장치 및 내비게이션 장치 등이 포함될 수 있다.
본 발명의 일례에 따른 안테나를 구비한 무선 통신 장치(10)는 도 1의 (b)에 도시된 바와 같이, 케이스(11), 안테나부(12), 기판(13) 및 통신 모듈(14)을 포함할 수 있고, 이외에 여러 가지 기능을 수행하는 부분을 포함할 수 있다.
케이스(11)는 무선 전자 장치의 외부의 적어도 일부를 형성한다. 케이스(11)는 둘 이상의 분리될 수 있는 구조물로 형성될 수 있다. 케이스(11)는 전자 장치의 전면에 형성된 디스플레이 장치와 결합하여 전자 장치의 후면을 덮는 배면 케이스(11)일 수 있다.
전자 장치의 베터리를 탈착하기 위해서 분리될 수 있는 별도의 베터리 케이스(11)를 구비하는 경우, 베터리 케이스(11) 내부에 위치하고 베터리가 삽입될 수 있는 삽입 공간을 구비할 수 있다.
케이스(11)는 다른 케이스(11) 또는 디스플레이 장치 등과 결합하여 내부 공간을 형성할 수 있다. 이하, 케이스(11)의 내측면이라 함은 상기 내부 공간과 맞닿는 케이스(11) 일면을 의미한다. 또한, 케이스(11)의 외측면이라 함은 상기 내측의 반대면을 의미한다. 내부 공간에는 전자 장치의 구동을 위한 다양한 소자 등이 수용될 수 있다. 구체적으로, 후술할 안테나부(12) 및 기판(13) 등이 수용될 수 있다.
케이스(11)는 비전도성 재질로 형성될 수 있다. 구체적으로 케이스(11)는 일반적으로 플라스틱 수지재로 형성될 수 있으나, 경우에 따라서 케이스(11)의 일부는 금속 재질 등의 도전성 재질로 형성되되, 안테나부(12)가 결합되는 부분만 비도전성 재질로 형성되는 것도 가능하다.
이와 같은 케이스(11)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 곡면이 형성된 부분을 포함하고, 케이스(11)의 표면 중 곡면이 형성된 부분에 안테나부(12)가 위치할 수 있다. 그러나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 안테나부(12)가 케이스(11)의 표면 중 곡면이 형성된 부분이 아닌 평평한 부분에 위치하는 것도 얼마든지 가능하다.
안테나부(12)는 소정의 파장 대역의 무선 신호를 송수신할 수 있는 전기적 소자일 수 있고, 도 3에 도시된 바와 같이 소정의 길이를 가지는 도전성 패턴을 포함하고 있고, 도전성 패턴의 길이에 따라 송수신할 수 있는 무선 신호의 파장 대역이 결정될 수 있다.
이와 같은 안테나부(12)는 통신 모듈(14)과 전기적으로 연결되어, 안테나부(12)를 통하여 무선 신호를 통신 모듈(14)로부터 외부로 전송하거나 외부로부터 통신 모듈(14)로 전송받을 수 있다.
이와 같은 안테나부(12)는 신호를 주고받기 위해 통신 모듈(14)과 전기적으로 연결되는 피딩 단자(300P1)와 안테나부(12)를 접지시키는 접지 단자(300P2)를 구비할 수 있다.
기판(13)은 케이스(11) 내부에 수용될 수 있고, 기판(13)에는 통신 모듈(14)과 안테나부(12)를 전기적으로 연결하는 전극이 패터닝된 도전성 패턴이 구비될 수 있다.
일례로, 기판(13)은 전원 장치 또는 통신 장치 등 다양한 전자 소자 및 부품 등이 함께 실장되어 있는 전자 장치의 메인 보드일 수 있고, 경우에 따라서 기판(13)은 안테나 금속층(300)과의 신호 입출력을 위한 별도의 보조 보드일 수도 있다.
기판(13)은 도전성 패턴이 구비된 인쇄 회로 기판(PCB) 또는 연성 인쇄 회로 기판(FPCB)으로 형성될 수 있다. 그러나, 이는 일례일 뿐, 본 발명에서 기판(13)의 재질이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
기판(13) 상에 구비된 도전성 패턴은 도 2에 도시된 바와 같이, 안테나부(12)의 피딩 단자(300P1)와 전기적으로 연결되는 입출력 전극과 안테나부(12)의 접지 단자(300P2)와 연결되는 접지 전극을 포함할 수 있다. 여기서, 입출력 전극은 기판(13) 상에 위치하는 통신 모듈(14)과 전기적으로 연결될 수 있다.
안테나부(12)와 기판(13)은 서로 대향되어 위치하고, 안테나부(12)의 피딩 단자(300P1)와 기판(13)의 입출력 전극 사이 및 접지 단자(300P2)와 접지 전극사이는 서로 전기적으로 연결될 수 있고, 피딩 단자(300P1)와 입출력 전극사이 및 접지 단자(300P2)와 접지 전극은 직접 연결되거나 별도의 커넥터 소자를 통하여 연결될 수 있다.
통신 모듈(14)은 기판(13) 상에 위치하고, 기판(13) 상에 구비된 도전성 패턴과 전기적으로 연결될 수 있으며, 무선 통신 장치(10)로부터 신호를 전송하거나 전송받을 수 있다.
이와 같은 본 발명의 일례에 따른 안테나를 구비한 무선 통신 장치(10)에서 안테나부(12)는 도 2에 도시된 바와 같이, 점착제층(200)과 안테나 금속층(300)을 포함할 수 있다. 일례로, 안테나로서의 역할을 수행하는 안테나 금속층(300)의 구동 주파수는 2.4GHz 대역을 포함할 수 있으며, 블루투스 안테나로서 이용될 수 있다.
점착제층(200)은 케이스(11)의 내측면에 안테나 금속층(300)을 점착시킬 수 있으며, 상온에서 압력에 의해 점착되는 감압성 접착제(Pressure sensitive adhesive, PSA)를 포함할 수 있다.
이와 같은 감압성 접착제(PSA)를 접착제층(200)으로 사용하면, 접착제층(200)의 접착력을 보다 더 향상시킬 수 있다.
보다 구체적으로, 감압성 접착제(PSA)는 재질 특성상 압력에 의해 점착 또는 부착될 수 있어, 감압성 접착제(PSA)가 접착제층(200)으로 형성된 안테나 금속층(300)을 곡면이 형성된 휴대폰 단말기의 케이스의 부분에 접착시켰을 때, 감압성 접착제(PSA)의 두께는 전체적으로 5% ~ 10% 정도 압착될 수 있다.
이와 같은 감압성 접착제(PSA)의 압착은 감압성 접착제의 접착력을 보다 더 향상시킬 수 있으며, 휴대폰 단말기의 케이스의 곡면 부분에 접착되었을 때, 탄성 복원력에 의해 안테나 금속층(300)이 휴대폰 단말기의 케이스로부터 분리되어 떨어지는 것을 억제할 수 있다.
감압성 접착제를 포함하는 점착제층(200)은 점착 베이스층(210)의 면에 대한 탄성 복원력 또는 필름 굽힘 탄성 계수가 일반적인 폴리 이미드(PI) 필름 또는 연성 인쇄 회로 기판(FPCB)보다 작을 수 있다.
이에 따라, 본 발명에 따른 안테나부(12)는 안테나 금속층(300)이 감압성 접착제를 포함하는 점착제층(200)에 의해 케이스(11)의 표면에 부착됨으로써, 안테나부(12)가 케이스(11)의 표면으로부터 탈락되는 것을 최소화할 수 있다.
보다 구체적으로, 본 발명에 따른 안테나부(12)는 탄성 복원력 또는 필름 굽힘 탄성 계수가 상대적으로 폴리 이미드(PI) 필름 또는 연성 인쇄 회로 기판(FPCB)과 같은 모재에 점착제층(200)이 형성된 상태에서, 폴리 이미드(PI) 필름 또는 연성 인쇄 회로 기판(FPCB)과 함께 케이스(11)에 부착되는 것이 아니라, 안테나 금속층(300)과 점착제층(200)만 케이스(11)에 부착되므로, 안테나부(12)가 케이스(11)의 표면으로부터 탈락되는 것을 최소화할 수 있다.
이하에서는 안테나 금속층(300)과 점착제층(200)을 포함하는 안테나부(12)의 구조에 대해 보다 구체적으로 설명한다.
도 4는 본 발명의 일례에 따른 안테나를 구비한 무선 통신 장치(10)에서 케이스(11)에 부착되는 안테나 금속부의 층 구조를 설명하기 위한 도이다.
도 4의 (a)는 곡면이 형성된 케이스(11)에 형성된 안테나부(12)를 도시한 것이고, 도 4의 (b)는 도 4의 (a)에서 원형 부분을 확대 도시한 것이다.
도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일례에 따른 안테나부(12)는 케이스(11) 상에 점착제층(200)과 안테나 금속층(300)이 순서대로 층을 이루어 구비될 수 있다.
안테나 금속층(300)은 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 점착제층(200) 위에 위치하고, 외부로부터 입사되는 전자기장에 의해 유도 전류를 발생시키는 안테나 전극 패턴을 구비할 수 있으며, 휴대폰 단말기와 같은 전자 장치에 적용되어, 안테나로서의 역할을 수행할 수 있다.
이와 같은 안테나 금속층(300)은 제1 산화 방지층(320A), 코어 금속층(310) 및 제2 산화 방지층(320B)을 구비할 수 있다.
제1 산화 방지층(320A)은 점착제층(200) 위에 위치하고 제1 재질의 금속을 포함할 수 있으며, 코어 금속층(310)은 제1 산화 방지층(320A) 위에 위치하고, 제1 재질과 다른 제2 재질의 금속을 포함할 수 있고, 제2 산화 방지층(320B)은 코어 금속층(310) 위에 위치하고, 제1 재질의 금속을 포함할 수 있다. 이와 같은 제1, 2 산화 방지층(320A, 320B)은 코어 금속층(310)의 표면에 도금 방식으로 형성될 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 안테나 금속층(300)은 코어 금속층(310)의 상부면 및 하부면에 제1, 2 산화 방지층(320A, 320B)을 구비하여, 코어 금속층(310)이 산화되는 것을 방지할 수 있어, 안테나가 외부의 공기나 습기에 의해 산화되어, 안테나의 수신 특성이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
이를 위해, 제1 산화 방지층(320A) 및 제2 산화 방지층(320B) 각각은 코어 금속층(310)보다 산화력이 낮을 수 있다.
이와 같은 코어 금속층(310)의 재질은 전도성이 상대적으로 좋은 구리(Cu)를 포함할 수 있으며, 제1 산화 방지층(320A) 및 제2 산화 방지층(320B)의 재질은 산화력이 상대적으로 낮은 니켈(Ni)을 포함할 수 있다.
그러나, 코어 금속층(310)의 재질과 제1, 2 산화 방지층(320A, 320B)의 재질이 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 코어 금속층(310)의 재질보다 산화력이 낮은 금속층이라면, 제1, 2 산화 방지층(320A, 320B)의 재질로 어떠한 것이라도 사용 가능하다.
여기서, 코어 금속층(310)의 두께는 제1, 2 산화 방지층(320A, 320B)의 두께보다 클 수 있다. 이와 같이 전도성이 상대적으로 좋은 코어 금속층(310)의 두께를 제1, 2 산화 방지층(320A, 320B)의 두께보다 크게 함으로써, 코어 금속층(310)에 의한 안테나의 수신 특성을 최상의 상태로 유지할 수 있다.
일례로, 제1, 2 산화 방지층(320A, 320B) 각 두께는 코어 금속층(310) 두께의 0.02배 내지 0.19배 사이일 수 있다.
여기서, 제1, 2 산화 방지층(320A, 320B) 각 두께를 코어 금속층(310) 두께의 0.02배 이상으로 하는 것은 코어 금속층(310)의 산화를 방지하기 위한 최소한의 값이고, 제1, 2 산화 방지층(320A, 320B) 각 두께를 코어 금속층(310) 두께의 0.19배 이하로 하는 것은 코어 금속층(310)의 산화를 방지하는 기능을 수행하면서, 제1, 2 산화 방지층(320A, 320B)을 형성하는 공정 시간과 공정 비용을 최소화하기 위함이다.
일례로, 코어 금속층(310)은 8㎛ ~ 24㎛ 사이로 형성될 수 있으며, 제1, 2 산화 방지층(320A, 320B)은 0.5㎛ ~ 1.5㎛ 사이로 형성될 수 있다.
또한, 제1, 2 산화 방지층(320A, 320B)이 코어 금속층(310)의 표면에 도금 방식으로 형성될 때, 제1, 2 산화 방지층(320A, 320B)과 코어 금속층(310) 사이의 금속간 결합력을 보다 향상시키기 위한 금속층이 더 구비될 수 있다.
보다 구체적으로, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 안테나 금속층(300)은 제1 산화 방지층(320A)과 코어 금속층(310) 사이에 제1 산화 방지층(320A)과 코어 금속층(310) 사이의 결합력을 높이는 제1 표면 결합층(330A)과 제2 산화 방지층(320B)과 코어 금속층(310) 사이에 제2 산화 방지층(320B)과 코어 금속층(310) 사이의 결합력을 높이는 제2 표면 결합층(330B)을 더 구비할 수 있다.
제1, 2 표면 결합층(330A, 330B)은 제1 재질 또는 제2 재질 중 적어도 하나의 금속을 포함하거나 다른 금속 재질을 포함할 수 있다. 일례로, 제1, 2 표면 결합층(330A, 330B)은 코어 금속층(310) 상부 또는 하부 상에 제1 산화 방지층(320A) 또는 제2 산화 방지층(320B)을 도금 방식으로 형성하기 위에, 코어 금속층(310)의 상부 또는 하부 상에 구리(Cu) 또는 다른 금속 재질을 포함하는 제1 표면 결합층(330A)과 제2 표면 결합층(330B)을 코팅한 상태에서, 제1 표면 결합층(330A)과 제2 표면 결합층(330B) 각각의 위에 제1 산화 방지층(320A) 또는 제2 산화 방지층(320B)을 도금 방식으로 형성할 수 있다.
이와 같은 제1, 2 표면 결합층(330A, 330B)은 코어 금속층(310)과 제1, 2 산화 방지층(320A, 320B) 사이에 구비되어, 코어 금속층(310)과 제1, 2 산화 방지층(320A, 320B) 사이의 계면 특성을 보다 향상시킬 수 있다.
제1, 2 표면 결합층(330A, 330B)은 코어 금속층(310)과 제1, 2 산화 방지층(320A, 320B) 사이의 계면 특성을 향상시키기 위한 용도로 사용되므로, 제1 표면 결합층(330A) 및 제2 표면 결합층(330B) 각각의 두께는 제1 산화 방지층(320A) 및 제2 산화 방지층(320B) 각각의 두께보다 작게 형성될 수 있다.
점착제층(200)은 케이스(11)의 표면에 안테나 금속층(300)을 부착시킬 수 있으며, 상온에서 압력에 의해 점착되는 감압성 접착제(Pressure sensitive adhesive, PSA)를 포함할 수 있다.
감압성 접착제는 상온에서 점성을 보유하고, 가벼운 압력으로 쉽게 접착될 수 있어, 안테나 금속층(300)을 케이스(11)에 접착시킬 때, 접착을 위한 별도의 열처리 공정을 요구하지 않고, 가벼운 압력으로 접착 공정을 쉽게 수행할 수 있다.
일례로, 점착제층(200)은 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 케이스(11)에 점착되는 제1 감압성 점착제층(220A), 제1 감압성 점착제층(220A) 위에 위치하는 점착 베이스층(210) 및 점착 베이스층(210) 위에 위치하여, 제1 산화 방지층(320A)에 점착되는 제2 감압성 점착제층(220B)을 포함할 수 있다.
제1 감압성 점착제층(220A) 및 제2 감압성 점착제층(220B)은 점탄성 성질을 가질 수 있으며, 감압성 접착제(Pressure sensitive adhesive, PSA)가 사용될 수 있다.
점착 베이스층(210)은 점착 베이스층(210)의 면방향과 수직한 방향으로의 탄성 복원력 또는 필름 굽힘 탄성 계수가 일반적인 폴리 이미드(PI) 필름 또는 연성 인쇄 회로 기판(FPCB)보다 작을 수 있다.
이에 따라 점착제층(200)이 케이스(11) 중 곡면이 형성된 부분에 부착되더라도, 점착 베이스층(210)의 탄성에 의해 점착제층(200)이 케이스(11)의 곡면이 형성된 부분으로부터 떨어지는 현상을 최소화하거나 방지할 수 있다.
점착 베이스층(210)은 열가소성 플라스틱 재질을 포함할 수 있으며, 일례로, 점착 베이스층(210)은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET) 또는 액정 폴리머(Liquid Crystal Polymer, LCP)를 포함할 수 있다.
여기서, 액정 폴리머(LCP)는 용융시에 결정성을 보이는 열가소성 플라스틱으로, 액정 폴리머(LCP)를 이용하여 점착 베이스층(210)을 형성할 경우, 접착 베이스층(210)의 선팽창율 최소화할 수 있으며, 낮은 성형 수축율을 가지며, 내열성을 향상시키고, 전기 절연성을 보다 향상시킬 수 있다.
점착 베이스층(210)의 두께는 탄성 복원력 또는 필름 굽힘 탄성 계수를 최소화하기 위하여 안테나 금속층(300)의 두께보다 작게 형성될 수 있다.
이하에서는 전술한 안테나부(12)를 케이스(11)에 형성하는 방법의 일례에 대해 설명한다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일례에 따른 안테나부(12)를 형성하기 위하여 이용되는 안테나 패키지의 일례를 설명하기 위한 도로서, 도 5는 본 발명의 일례에 따른 안테나 패키지의 단면 구조를 도시한 것이고, 도 6은 본 발명의 일례에 따른 안테나 패키지의 평면을 도시한 것이다.
전술한 바와 같이, 케이스(11)의 표면에 안테나부(12)를 형성하기 위해서는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같은 안테나 패키지가 이용될 수 있다. 이하에서는 이전에 설명한 내용과 중복되는 내용에 대해서는 생략한다.
이와 같은 안테나 패키지는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 베이스 필름층(100), 점착제층(200), 안테나 금속층(300) 및 바디 필름층(400)을 포함할 수 있다.
베이스 필름층(100) 은 점착제층(200)과 안테나 금속층(300)을 지지하여, 안테나 금속층(300)의 패턴이 훼손되는 것을 방지하고, 안테나 금속층(300)이 휴대폰 단말기와 같은 전자 장치에 적용되기 전까지 안테나 금속층(300) 및 점착제층(200)을 보호할 수 있다.
점착제층(200) 및 안테나 금속층(300)은 도 4에서 설명한 바와 동일하다.
점착제층(200)과 안테나 금속층(300) 사이의 점착력은 점착제층(200)과 베이스 필름층(100) 사이의 점착력보다 클 수 있다.
점착제층(200)과 안테나 금속층(300) 사이의 점착력이 점착제층(200)과 베이스 필름층(100) 사이의 점착력과 동일하거나 더 작은 경우, 안테나 금속층(300)을 케이스(11)에 부착하기 위해, 안테나 금속층(300)을 베이스 필름으로부터 분리할 때, 점착제층(200)이 안테나 금속층(300)으로부터 쉽게 분리되어, 공정이 지연되거나 공정에 방해가 될 수 있다.
그러나, 본 발명과 같이, 점착제층(200)과 안테나 금속층(300) 사이의 점착력을 점착제층(200)과 베이스 필름층(100) 사이의 점착력보다 크게 함으로써, 안테나 금속층(300)을 베이스 필름층(100)으로부터 분리할 때, 점착제층(200)이 제1 산화 방지층(320A)으로부터 분리되는 것을 최소화할 수 있고, 공정 효율을 보다 증가시킬 수 있다.
제1, 2 감압성 점착제층(220A, 220B)과 점착 베이스층(210) 사이의 점착력은 점착제층(200)과 베이스 필름층(100) 사이의 점착력보다 클 수 있다.
제2 감압성 점착제층(220B)과 안테나 금속층(300) 사이의 점착력은 제1 감압성 점착제층(220A)과 베이스 필름층(100) 사이의 점착력보다 클 수 있다.
이와 같이, 제1, 2 감압성 점착제층(220A, 220B)과 점착 베이스층(210) 사이의 점착력 및 제2 감압성 점착제층(220B)과 안테나 금속층(300) 사이의 점착력을 제1 감압성 점착제층(220A)과 베이스 필름층(100) 사이의 점착력보다 크게 함으로써, 안테나 금속층(300)을 케이스(11)에 부착하기 위하여, 베이스 필름층(100)을 점착제층(200)으로부터 분리할 때, 제1, 2 감압성 점착제층(220A, 220B)과 점착 베이스층(210) 사이가 분리되거나, 제2 감압성 점착제층(220B)과 제1 산화 방지층(320A) 사이가 분리되는 것을 방지할 수 있다.
바디(body) 필름층(400)은 제2 산화 방지층(320B) 위에 위치하고, 제2 산화 방지층(320B)에 점착될 수 있다. 이와 같은 바디 필름층(400)은 안테나 금속층(300)이 케이스(11)에 부착되기 전까지 안테나 금속층(300)을 보호할 수 있다.
안테나 금속층(300)과 바디 필름층(400) 사이의 점착력은 점착제층(200)과 베이스 필름층(100) 사이의 점착력보다 클 수 있다. 본 발명에 따른 안테나 패키지의 안테나 금속층(300)을 케이스(11)에 점착하기 위해, 점착제층(200)으로부터 베이스 필름층(100)을 먼저 제거한 후, 점착제층(200)을 케이스(11)에 부착한 후, 바디 필름층(400)을 제거하는 순서로 진행될 수 있다.
여기서, 베이스 필름층(100)을 제거할 때, 바디 필름층(400)이 함께 분리되는 것을 방지하기 위해, 본 발명은 안테나 금속층(300)과 바디 필름층(400) 사이의 점착력을 점착제층(200)과 베이스 필름층(100) 사이의 점착력보다 크게 할 수 있다.
이와 같은 안테나 패키지의 안테나 금속층(300)을 케이스(11)에 부착할 때, 점착제층(200), 안테나 금속층(300) 및 바디 필름층(400)으로부터 베이스 필름층(100)을 분리한 후, 안테나 금속층(300) 위에 바디 필름층(400)이 구비된 상태에서 점착제층(200)을 케이스(11)에 부착한 후, 안테나 금속층(300)에서 바디 필름층(400)을 제거하여 완성될 수 있다.
이때, 베이스 필름층(100)을 분리할 때, 베이스 필름층(100)의 분리를 쉽게 하기 위하여 베이스 필름층(100) 의 폭(W100)을 가장 크게 하고, 바디 필름층(400)을 분리할 때, 바디 필름층(400)의 분리를 쉽게 하기 위하여 바디 필름층(400)의 폭(W400)은 베이스 필름층(100)의 폭(W100)보다 작고, 점착제층(200)과 안테나 금속층(300) 각각의 폭(W300)보다 크게 할 수 있다.
더불어, 안테나 금속층(300)을 케이스(11)에 점착하되, 점착제층(200)이 안테나 금속층(300)의 외측으로 돌출되지 않고 깔끔하게 부착되도록 하기 위하여 점착제층(200)의 폭과 안테나 금속층(300)의 폭은 서로 동일하게 할 수 있다.
이에 따라, 점착제층(200)과 안테나 금속층(300)의 폭(W300)은 서로 동일하고, 점착제층(200)과 안테나 금속층(300) 각각의 폭(W300)은 베이스 필름층(100)의 폭(W100) 및 바디 필름층(400)의 폭(W400)보다 작고, 바디 필름층(400)의 폭(W400)은 베이스 필름층(100) 폭(W100)보다 작게 할 수 있다.
도 7 내지 도 9는 본 발명의 일례에 따른 안테나 패키지를 케이스(11)에 부착시키는 방법의 일례를 설명하기 위한 도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 바디 필름층(400), 안테나 금속층(300), 점착제층(200) 및 베이스 필름층(100)을 포함하는 안테나 패키지로부터 베이스 필름층(100)을 잡아당겨, 베이스 필름층(100)을 쉽게 제거할 수 있다.
여기서, 베이스 필름층(100)의 폭이 바디 필름층(400)이나 안테나 금속층(300) 및 점착제층(200)의 폭보다 크므로, 베이스 필름층(100)을 쉽게 제거할 수 있다.
또한, 안테나 금속층(300)과 베이스 필름층(100) 사이의 점착력보다 안테나 금속층(300)과 점착제층(200) 사이의 점착력이 더 강하여, 안테나 금속층(300)과 점착제층(200) 사이는 분리되지 않고, 안테나 금속층(300)과 베이스 필름층(100) 사이만 쉽게 분리될 수 있다.
이후, 도 8에 도시된 바와 같이, 바디 필름층(400), 안테나 금속층(300), 점착제층(200)을 곡면이 형성된 케이스(11)의 부분에 부착할 수 있다.
여기서, 점착제층(200)이 감압성 접착제(PSA)를 포함하므로, 상온에서 바디 필름층(400), 안테나 금속층(300), 점착제층(200)을 향하여 압력을 가하여 점착제층(200)이 케이스(11)에 쉽게 부착될 수 있다.
이후, 도 9에 도시된 바와 같이, 안테나 금속층(300)으로부터 바디 필름층(400)만 화살표 잡아당겨, 바디 필름층(400)만 제거할 수 있다.
여기서, 바디 필름층(400)과 안테나 금속층(300) 사이의 점착력은 안테나 금속층(300)과 점착제층(200) 사이의 점착력이나 점착제층(200)과 케이스(11) 사이의 점착력보다 작아, 바디 필름층(400)만 쉽게 제거될 수 있고, 바디 필름층(400)의 폭이 안테나 금속층(300)이나 점착제층(200)의 폭보다 크게 형성되어, 더욱 쉽게 바디 필름층(400)만 제거할 수 있다.
이와 같이, 바디 필름층(400)이 제거됨으로써, 케이스(11)의 표면에 쉽게 안테나부(12)를 형성시킬 수 있다.
본 발명은 상술한 실시예 및 첨부한 도면에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자의 관점에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명의 범위는 본 명세서의 청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
10: 무선 통신 장치 11: 케이스
12: 안테나부 13: 기판
14: 통신 모듈 100: 베이스 필름층
200: 점착제층 210: 점착 베이스층
320A: 제1 산화 방지층 220B: 제2 감압성 점착제층
300: 안테나 금속층 310: 코어 금속층
320A: 제1 산화 방지층 320B: 제2 산화 방지층

Claims (16)

  1. 전극이 형성된 기판;
    상기 기판 상에 위치하고, 상기 전극에 연결되는 통신 모듈;
    상기 기판 및 상기 통신 모듈을 외측에 위치하여, 외부로부터 상기 기판 및 상기 통신 모듈을 보호하는 케이스; 및
    상기 케이스의 내측면에 점착되는 점착제층과 상기 점착제층 상에 점착되고, 상기 전극에 연결되는 안테나 금속층을 구비한 안테나부;를 포함하고,
    상기 안테나 금속층은
    상기 점착제층 위에 위치하고 제1 재질의 금속을 포함하는 제1 산화 방지층;
    상기 제1 산화 방지층 위에 위치하고, 상기 제1 재질과 다른 제2 재질의 금속을 포함하는 코어 금속층; 및
    상기 코어 금속층 위에 위치하고, 상기 제1 재질의 금속을 포함하는 제2 산화 방지층;을 포함하고,
    상기 점착제층은
    상기 케이스 위에 점착되고, 압력에 의해 점착되는 감압성 접착제(Pressure sensitive adhesive, PSA)를 포함하는 제1 감압성 점착제층;
    상기 제1 감압성 점착제층 위에 위치하는 점착 베이스층; 및
    상기 점착 베이스층 위에 위치하고, 상기 제1 산화 방지층에 점착되는 제2 감압성 점착제층;을 포함하는 안테나를 구비한 무선 통신 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 코어 금속층의 두께는 상기 제1 산화 방지층 및 제2 산화 방지층의 두께보다 큰 무선 통신 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 제1, 2 산화 방지층 각 두께는 상기 코어 금속층 두께의 0.02배 내지 0.19배 사이인 무선 통신 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 산화 방지층 및 상기 제2 산화 방지층 각각은 상기 코어 금속층보다 산화력이 낮은 무선 통신 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 코어 금속층은 구리(Cu)를 포함하고, 제1 산화 방지층 및 제2 산화 방지층은 니켈(Ni)을 포함하는 무선 통신 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 점착제층은 상온에서 압력에 의해 점착되는 감압성 접착제(Pressure sensitive adhesive, PSA)를 포함하는 무선 통신 장치.
  7. 삭제
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 감압성 접착제층 및 상기 제2 감압성 접착제층은 점탄성 성질을 갖는 무선 통신 장치.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 감압성 접착제층과 상기 제1 산화 방지층 사이의 점착력은 상기 제1 감압성 접착제층과 상기 점착 베이스층 사이의 점착력보다 큰 무선 통신 장치.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 점착 베이스층의 두께는 상기 안테나 금속층의 두께보다 작은 무선 통신 장치.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 점착 베이스층은 열가소성 플라스틱 재질을 포함하는 무선 통신 장치.
  12. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 산화 방지층과 상기 코어 금속층 사이에 상기 제1 산화 방지층과 상기 코어 금속층 사이의 결합력을 높이는 제1 표면 결합층이 더 구비되고,
    상기 제2 산화 방지층과 상기 코어 금속층 사이에 상기 제2 산화 방지층과 상기 코어 금속층 사이의 결합력을 높이는 제2 표면 결합층이 더 구비되는 무선 통신 장치.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 제1, 2 표면 결합층은 상기 제1 재질 또는 상기 제2 재질 중 적어도 하나의 금속을 포함하는 무선 통신 장치.
  14. 제12 항에 있어서,
    상기 제1 표면 결합층 및 상기 제2 표면 결합층 각각의 두께는 상기 제1 산화 방지층 및 상기 제2 산화 방지층 각각의 두께보다 작은 무선 통신 장치.
  15. 제1 항에 있어서,
    상기 안테나 금속층은
    상기 통신 모듈과 연결된 상기 전극과 전기적으로 연결되는 피딩 단자; 및
    상기 기판에 구비된 접지 전극에 연결되는 접지 단자;를 포함하는 무선 통신 장치.
  16. 제1 항에 있어서,
    상기 케이스는 곡면이 형성된 부분을 포함하고,
    상기 점착제층과 상기 안테나 금속층은 상기 케이스의 상기 곡면이 형성된 부분 상에 위치하는 무선 통신 장치.
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