KR19990064191A - 인쇄회로 안테나 대량생산 방법 - Google Patents

Abstract

제1면 및 제2면을 갖는 유전체 기판을 공급하는 단계와, 해당 기판 일부분을 삭제함으로써 희망크기의 상호연결된 절편열을 형성하는 단계와, 각 기판 절편의 제1면상에 주방사소자를 조성하는 단계와, 각각의 기판 절편을 유전체 보호물질로 도포처리하는 단계와, 상기 유전체 기판으로부터 각 기판 절편을 분리하여 다수의 별개 인쇄회로 안테나를 형성하는 단계를 포함하는 인쇄회로 안테나 대량생산 방법을 공개한다. 상기 각 단계들은 각 기판 절편들에 대해 실질적으로 동시 실시함이 바람직하다. 본 발명에 따른 방법은 또한, 각 기판 절편의 일단을 각피하는 단계와, 각각의 기판 절편에 전기적 커넥터를 부착하는 단계와, 분리단계에 앞서 각 기판 절편에 대해 도포처리하는 단계를 또한 포함할 수도 있다. 제1면 또는 제2면상에 부대방사소자를 조성하든가, 또는 그 대신 제2면상에 반응 또는 무급전소자를 조성함으로써 해당 인쇄회로 안테나가 다중대역에서 작동할 수 있게 된다.

Description

인쇄회로 안테나 대량생산 방법

전도면에 대해 수직으로 설치된 모노폴 안테나는 우수한 방사특성, 바람직한 구동점 임피던스 및 비교적 단순구조를 지닌 안테나로 알려져 왔다. 그 결과, 모노폴 안테나는 휴대용 라디오, 셀룰러 전화기 및 기타 개인용 통신장비에 이용되고 있다. 그러나, 지금까지 상기 모노폴 안테나는 배선설계(예를들면, 에버하츠(Eberhardz)등에게 허여된 미국특허 5,231,412호의 나선형 구성)에 국한되었던 바, 이들은 하나의 복수 대역폭 범위내의 단일 주파수에서 작동한다.

마이크로스트립 및 라미나 안테나가 갖는 결점들을 극복하는 한편 부피를 최소화하고, 다중 대역 작동성을 확보하기 위하여, 본 발명의 양수인은 최근 "인쇄된 모노폴 안테나"라는 명칭의 출원번호 08/459,237호, "다중대역의 인쇄된 모노폴 안테나"라는 명칭의 출원번호 08/459,235호 및 08/459,553호를 비롯하여 인쇄회로 안테나에 관한 다수의 특허출원을 했다. 그러한 인쇄회로 안테나를 비용절감 및 성능향상의 조건하에서 대량생산한다는 것은 매우 바람직한 일이다. 상기 인쇄회로 안테나 대량생산 방법이 고도의 균일성 및 품질을 확보하는 것 또한 바람직스럽다.

상기 사항에 착안하여, 본 발명의 주목적은 인쇄회로 안테나 대량생산 공정을 제공하는 것이다.

본 발명의 또하나의 목적은 해당 인쇄회로 안테나 생산에 소요되는 시간을 최소화할 수 있는 대량생산 공정을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 하나의 작업단계가 모든 인쇄회로 안테나에 대해 실질적으로 동시 실시되는 인쇄회로 안테나 대량생산 공정을 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 하나 이상의 작업단계가 모든 인쇄회로 안테나에 대해 실질적으로 동시 실시되는 인쇄회로 안테나 대량생산 공정을 제공하는 것이다.

본 발명의 나머지 하나의 목적은 하나 이상의 주파수 대역에서 작동할 수 있는 인쇄회로 안테나 대량생산 공정을 제공하는 것이다.

본 발명의 이러한 목적 및 특징들은 첨부도면을 참조로 한 이하의 설명을 통해 명백해질 것이다.

[발명의 개요]

본 발명에 따르면, 제1면 및 제2면을 지닌 유전체 기판을 공급하는 단계와, 해당 기판 일부분을 제거함으로써 적정크기의 상호연결된 절편 배열을 형성하는 단계와, 각각의 기판 절편 제1면상에 주방사소자를 조성하는 단계와, 각 기판 절편상에 유전체 보호물질을 도포하는 단계와, 각각의 기판 절편을 상기 유전체 기판으로부터 분리함으로써 다수의 별개 인쇄회로 안테나를 얻는 단계를 포함하여 구성된 인쇄회로 안테나 대량생산 방법이 공개된다. 상기 단계들은 각각의 기판 절편에 대해 실질적으로 동시 실시하는 것이 바람직하다.

본 발명의 두 번째 형태에 따르면, 상기 기판 절편의 일단을 각피(벗겨냄)하는 단계와, 각각의 기판 절편에 전기적 커넥터를 부착하는 단계와, 분리단계에 앞서 상기 전기적 커넥터에 보호물질을 도포하는 단계가 추가된다.

본 발명의 세 번째 형태에 따르면, 상기 인쇄회로 안테나에 의한 다중 대역 작동성을 확보하기 위하여, 기판 절편에 대한 부대소자(additional element) 조성을 실시한다. 이는 제1면 또는 제2면에 대한 적어도 하나의 기타 방사소자(radiating element), 또는 그 대신, 상기 도포단계에 앞서 각각의 기판 절편 제2면상에 조성되는 반응소자(reactive element) 또는 무급전소자(parasitic element)의 추가를 포함한다.

본 발명의 네 번째 형태에 따르면, 본 발명의 생산방법을 구성하는 각 단계별 순서를 조정함으로써, 상기 유전체 기판의 제1면상에 다수의 주방사소자를 조성한 다음 기판 일부분을 제거하여 각각 상기 주방사소자를 포함하는 상호연결된 기판 절편 배열을 얻게 되어 있다.

본 발명은 전자기신호 송수신용 인쇄회로 안테나에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 해당 인쇄회로 안테나를 대량생산하는 방법에 관한 것이다.

본 발명내용을 구체적으로 적시하고 그 권리범위를 분명히 하는 특허청구범위가 함께 포함되어 있기는 하나, 첨부도면을 참조로 한 이하의 설명을 통해 본 발명을 충분히 이해할 것으로 믿는다.

도 1A는 다수의 상호연결된 기판 절편들을 나타내고자 기판 일부분을 삭제한 상태의 유전체 기판 평면도.

도 1B는 적정형상의 다수 방사소자들이 조성된 유전체 기판을 나타낸 평면도.

도 2는 주방사소자가 각각의 기판 절편상에 조성된 상기 도 1A의 유전체 기판을 나타낸 평면도, 또는 기판 일부분을 제거함으로써 상기 유전체 기판상의 각 주방사소자를 포함하는 다수의 상호연결된 기판 절편이 형성된 상기 도 1B의 유전체 기판을 각각 나타낸 평면도.

도 3은 그 상측이 도포처리된 기판 절편을 갖는 상기 도 2의 유전체 기판을 나타낸 평면도.

도 4는 전기적 커넥터가 각각의 기판 절편에 부착된 상기 도 3의 유전체 기판을 나타낸 평면도.

도 5는 상기 전기적 커넥터에 대해 도포처리한 상기 도 4의 유전체 기판을 나타낸 평면도.

도 6은 상기 도 5의 유전체 기판으로부터 분리된 별개의 인쇄회로 안테나를 나타낸 평면도.

도 7은 상기 도 2에 나타낸 바의 유전체 기판 평면도로서, 여기서는 각각의 기판 절편상에 부대방사소자가 조성되며,

도 8은 상기 도 2에 나타낸 바의 유전체 기판 저면도로서, 여기서는 각각의 기판 절편상에 반응소자가 조성되며,

도 9는 상기 도 2에 나타낸 바의 유전체 기판 저면도로서, 여기서는 각각의 기판 절편상에 무급전소자가 조성되며,

도 10은 상기 도 2에 나타낸 바의 유전체 기판 저면도로서, 여기서는 각각의 기판 절편상에 2차 방사소자가 조성되어 있다.

우선, 같은 참조번호는 첨부도면 전체에 걸쳐 해당 부재가 동일요소임을 나타낸다.

도 1A는, 그 일부분이 제거됨에 따라 다수의 개구부 즉, 절취부(12) 및 역시 다수의 상호연결된 기판 절편(14)으로 형성되며 일괄 참조번호‘10’이 붙은 유전체 기판을 나타낸다. 도면에서와 같이, 비록 기타의 바람직한 배열방식이 있을 수도 있으나, 기판 절편(14)들은 한쌍의 인접열(16, 18)을 형성한다. 상기 기판 절편(14)들이 본 발명의 전 공정에 걸쳐 상호연결된 상태를 유지할 수 있도록, 상단부(24), 중간부(26) 및 바닥부(28)가 그렇듯이, 유전체 기판(10)의 측부(20, 22)를 잔류시킨다.

도 1A의 개별적 기판 절편(14)들은 먼저 성형하는 대신, 본 인쇄회로 안테나 대량생산 방법에 따르면, 도 1B에 나타낸 바와 같이 기판 절편(10)상 일정범위의 전도성 물질내에 다수의 주방사소자(30)를 일정형상으로 조성하는 작업을 우선 실시할 수 있다.

어떤 경우든, 도 2에서와 같이, 각각의 기판 절편(14)들은 그 상단부(32)상에 조성된 주방사소자(30)를 갖는다. 이는 도 1A의 유전체 기판으로 시작함에 있어, 기판 절편(14)상에 주방사소자(30)들을 조성하거나, 또는 도 1B에 나타낸 바의 유전체 기판으로 시작함에 있어 해당 유전체 기판(10) 일부분을 제거하여 주방사소자(30)가 포함된 기판 절편(14)을 형성함으로써 이루어진다. 각각의 기판 절편(14)이 처음부터 대략 주방사소자(30) 크기이면 좋지만, 필요시 기판 절편(14)에 대한 선택적 절단작업을 실시해도 무방하다.

그런 다음, 도 3에서와 같이, 각각의 기판 절편(14)에 유전체 보호물질(참조번호 33)을 도포하는 바, 이때 각 부분이 실질적으로 동시 도포되도록함이 바람직하다. 이를 위해, 상기 유전체 기판(10)을 적정 사출성형기에 넣은 다음 원하는 대로의 도포작업을 실시할 수도 있다.

상기 기판 절편(14)에 대한 도포작업이 일단 완료되면, 해당 유전체 기판(10)으로부터(즉, 상단부 및 중간부(24 및 26)로부터 각각) 기판 절편(14)들을 분리함으로써 도 6상의 각 인쇄회로 안테나(34)를 얻게 된다.

상기 각각의 공정들(즉, 다수의 기판 절편(14)을 형성하는 단계, 해당 기판 절편(14)상에 주방사소자(30)를 조성하는 단계, 각 기판 절편(14)을 도포처리 하는 단계 및 유전체 기판(10)으로부터 기판 절편(14)을 분리하는 단계)은 각각의 기판 절편(14)에 대해 실질적으로 동시 실시하는 것이 바람직함을 알게 될 것이다. 이 처럼 본 발명의 방법에 따르면, 시간이 절약되고 또한 그로인해 효율이 향상된다. 마찬가지로, 각각의 기판 절편(14)을 형성하는 작업 및 그 위에 주방사소자(30)를 조성하는 작업역시, 도면 1A 및 1B상 별개의 단계로 나타나 있지만, 실질적으로 동시 실시함이 바람직하다.

선택 여하에 따라서, 본 발명의 방법은, 유전체 기판(10)으로부터의 분리에 앞서 기판 절편(14)의 일단부를 각피하는 단계 및 각피된 해당 자유단(38)에 전기적 커넥터(36, 예로서, 동일축 커넥터)를 부착하는 단계를 포함할 수도 있다. 예를들면, 납땜 또는 접착공정을 통해 각각의 기판 절편(14)상에 전기적 커넥터(36)를 부착할 수 있다. 이어서, 각 기판 절편(14)상의 상기 전기적 커넥터(36)에 대해 도포층(37)을 입히게 되는 바, 이때의 도포작업 역시 실질적으로 동시 실시하는 것이 바람직하다.

앞서 언급한 바의 관련 특허출원에서 알 수 있겠거니와, 상기 유전체 기판(10)은 폴리아미드, 폴리에스테르 또는 그 동일류등 최소한의 유연성을 갖는 유전물질로 만드는 것이 좋다. 이는, 인쇄회로 안테나(34)용 최종 환경조건에 적합할 뿐 아니라, 사용 기계환경하에서 어느 정도 공차를 허용함으로써 생산에 도움을 줄 수 있기 때문이다.

또한, 상기 주방사소자(30)는 구리 또는 전도성 잉크같은 전도성 물질로 된 인쇄 형적임이 바람직하다는 점도 이해하게 될 것이다. 역시 본 발명의 양수인이 권리를 가지며 여기서 참고문헌으로 인용되는 "물리적 길이보다 긴 전기적길이를 갖는 안테나"라는 명칭의 출원번호 08/459,959호 특허출원서에 더욱 상세히 설명된 바와 같이, 주방사소자(30)는 크기를 최소화하고자 그 전기적 길이가 물리적 길이보다 긴 비선형 모양을 주로 취하게 된다.

본 발명의 양수인이 역시 권리를 가지며 여기서 참고문헌으로 인용되는 "다중 대역 인쇄 모노폴 안테나"라는 명칭의 출원번호 08/459,553호 특허출원서에 보다 상세히 설명된 바와 같이, 적어도 하나의 부대방사소자(40)를 각 기판 절편(14)의 상단부(32)상에 배치할 수도 있다. 방사소자(40)가 선형으로 도시되어 있기는 하나, 기타의 원하는 형상으로 해도 무방하다. 부대방사소자(40)는 기판 절편(14)을 도포처리하기에 앞서 주방사소자(30)에 인접 조성함이 바람직하다. 이로써, 도 7에 나타낸 바의 별개 인쇄회로 안테나(34)가 다중 대역폭내에서 실용화될 수 있다. 물론, 어떤 부대방사소자(40)든 각각의 기판 절편(14)상에 실질적으로 동시 조성하는 것이 좋다. 가장 바람직하기로는, 주방사소자(30) 및 부대방사소자(40)를 실질적으로 동시에 각 기판 절편(14)상에 조성하는 것이다.

인쇄회로 안테나(34)가 다중 대역폭내에서 작동하도록 하기 위한 또다른 대안으로서는 각 기판 절편(14)의 바닥부(44)상에 반응소자(42)를 조성하는 단계와, 각 기판 절편(14)의 바닥부(44)(바람직하게는 자유단(38)에 인접한 부위)상에 무급전소자(46)를 형성하는 단계(바람직하게는 도 9의 자유단(38) 반대쪽), 또는 각 기판 절편(14)의 바닥부(44)상에 2차 방사소자(48)를 조성하는 단계(도 10 참조)를 포함할 수 있다. 상기 각 경우에 있어서, 모든 반응소자(40), 무급전 소자(44) 또는 2차 방사소자(46)는 각 기판 절편(14)상에 실질적으로 동시 조성 또는 형성하는 것이 바람직함을 이해할 것이다. 물론 그러한 소자들은 기판 절편(14)을 제거하기 전에 추가해야 한다. 이러한 방법으로, 상기 인쇄회로 안테나(34)는, 본 발명의 양수인이 권리를 가지며 여기서 참고문헌으로 인용되는 "다중 대역 모노폴 안테나"라는 명칭의 출원번호 08/459,235호 및 08/459,553호 특허출원서에서 설명된 안테나중 한 형태를 취하게 된다.

본 발명의 바람직한 실시예를 이상 설명했으나, 본 발명의 기본 취지를 벗어나지 않고서도, 당업자라면 본 명세서상에 공개된 바의 인쇄회로 안테나 대량생산 방법을 적절히 변형시킬 수 있다. 좀더 구체적으로 언급하자면, 본 명세서상에서는 주방사소자(30)를 모노폴로 설명했으나, 그 전도성 형적의 형상을 적절히 조정하여 쉽게 다이폴화할 수도 있다. 또한, 앞서 언급한 바와 같이, 분리에 앞선 상기 유전체 기판(10)내 기판 절편(14)들의 배열 및 형상 역시 기타의 어떤 형태라도 가능하므로 상기 한쌍의 열로 한정하지 않는다.

Claims (35)

1. (a) 제1 및 제2면을 갖는 유전체 기판을 공급하는 단계와,

   (b) 상기 유전체 기판의 일부분을 제거하여 적정크기의 상호연결된 절편 배열을 형성하는 단계와,

   (c) 각 기판 절편의 상기 제1면상에 주방사소자를 조성하는 단계와,

   (d) 각각의 기판 절편에 유전체 보호물질을 도포하는 단계와,

   (e) 각 기판 절편을 상기 유전체 기판으로부터 분리하여 다수의 별개 인쇄회로 안테나를 얻는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로 안테나 대량생산 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 각 절편상의 주방사소자 조성을 실질적으로 동시 실시하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로 안테나 대량생산 방법.
3. 제1항에 있어서, 상호연결된 절편 형성을 위한 상기 기판 일부 제거작업을 실질적으로 동시 실시하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로 안테나 대량생산 방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 제거단계 및 조성단계를 실질적으로 동시 실시하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로 안테나 대량생산 방법.
5. 제1항에 있어서, 상기 각각의 기판 절편에 대한 도포작업을 실질적으로 동시 실시하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로 안테나 대량생산 방법.
6. 제1항에 있어서, 상기 유전체 기판으로부터의 각 기판 절편 분리작업을 실질적으로 동시 실시하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로 안테나 대량생산 방법.
7. 제1항에 있어서, 상기 기판이 최소한의 유연성을 갖는 유전체 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 인쇄회로 안테나 대량생산 방법.
8. 제1항에 있어서, 상기 분리단계에 앞서 상기 각 기판 절편의 일단을 각피하는 단계 및 해당 자유단에 전기적 커넥터를 부착하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로 안테나 대량생산 방법.
9. 제8항에 있어서, 상기 분리단계에 앞서 상기 각 기판 절편상 전기적 커넥터에 대해 도포처리하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로 안테나 대량생산 방법.
10. 제9항에 있어서, 상기 각 기판 절편상 전기적 커넥터에 대한 도포처리 작업을 실질적으로 동시 실시하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로 안테나 대량생산 방법.
11. 제1항에 있어서, 상기 도포처리 단계를 사출성형에 의해 실시하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로 안테나 대량생산 방법.
12. 제1항에 있어서, 대략 상기 주방사소자 크기의 기판 절편을 도포처리하기에 앞서 여분의 기판물질을 제거하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로 안테나 대량생산 방법.
13. 제1항에 있어서, 상기의 배열이 다수의 상호연결된 기판 절편으로 구성된 적어도 일렬을 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로 안테나 대량생산 방법.
14. 제1항에 있어서, 상기 주방사소자가 유전체 물질로 된 인쇄 형적인 것을 특징으로 하는 인쇄회로 안테나 대량생산 방법.
15. 제1항에 있어서, 상기 주방사소자가 모노폴인 것을 특징으로 하는 인쇄회로 안테나 대량생산 방법.
16. 제1항에 있어서, 상기 주방사소자가 다이폴인 것을 특징으로 하는 인쇄회로 안테나 대량생산 방법.
17. 제1항에 있어서, 상기 조성단계를 상기 기판제거 단계에 앞서 실시하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로 안테나 대량생산 방법.
18. 제17항에 있어서, 상기 각각의 기판 절편상에 하나의 주방사소자가 포함된 것을 특징으로 하는 인쇄회로 안테나 대량생산 방법.
19. 제1항에 있어서, 각 기판 절편의 상기 제1면상에 적어도 하나의 부대방사소자를 조성하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로 안테나 대량생산 방법.
20. 제19항에 있어서, 각 기판 절편에 대한 상기 주방사소자 조성작업을 실질적으로 동시 실시하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로 안테나 대량생산 방법.
21. 제19항에 있어서, 각 기판 절편에 대한 상기 주방사소자 조성단계 및 부대방사소자 조성단계를 실질적으로 동시 실시하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로 안테나 대량생산 방법.
22. 제1항에 있어서, 상기 각 기판 절편의 제2면상에 반응소자를 조성하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로 안테나 대량생산 방법.
23. 제22항에 있어서, 각 기판 절편에 대한 상기 반응소자 조성작업을 실질적으로 동시 실시하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로 안테나 대량생산 방법.
24. 제1항에 있어서, 각 기판 절편의 상기 제2면상에 무급전소자를 형성하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로 안테나 대량생산 방법.
25. 제24항에 있어서, 각 기판 절편에 대한 상기 무급전소자 형성작업을 실질적으로 동시 실시하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로 안테나 대량생산 방법.
26. 제1항에 있어서, 각 기판 절편의 상기 제2면상에 2차 방사소자를 조성하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로 안테나 대량생산 방법.
27. 제26항에 있어서, 각 기판 절편에 대한 상기 2차 방사소자 조성작업을 실질적으로 동시 실시하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로 안테나 대량생산 방법.
28. (a) 제1면 및 제2면을 갖는 유전체 기판을 공급하는 단계와,

    (b) 상기 유전체 기판의 제1면상에 특정크기를 갖는 다수의 주방사소자를 적정 형상으로 동시 조성하는 단계와,

    (c) 상기 유전체 기판 일부분을 동시 제거함으로써 상기 하나의 주방사소자를 갖는 희망 크기의 상호연결된 절편열을 형성하는 단계와,

    (d) 각각의 기판 절편에 유전체 보호물질을 도포하는 단계와,

    (e) 상기 각 기판 절편들을 상기 유전체 기판으로부터 동시 분리하여 다수의 별개 인쇄회로 안테나를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로 안테나 대량생산 방법.
29. 제28항에 있어서, 상기 기판이 최소한의 유연성을 갖는 유전체 물질로 구성된 것을 특징으로 하는 인쇄회로 안테나 대량생산 방법.
30. 제28항에 있어서, 상기 분리단계에 앞서 각 기판 절편의 일단을 각피하는 단계 및 해당 기판 절편 자유단에 전기적 커넥터를 부착하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로 안테나 대량생산 방법.
31. 제30항에 있어서, 상기 분리단계에 앞서 각 기판 절편상의 전기적 커넥터에 대해 도포처리하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로 안테나 대량생산 방법.
32. 제28항에 있어서, 상기 각 기판 절편의 제1면상에 적어도 하나의 부대방사소자를 동시 조성하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로 안테나 대량생산 방법.
33. 제28항에 있어서, 상기 각 기판 절편의 제2면상에 반응소자를 동시 조성하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로 안테나 대량생산 방법.
34. 제28항에 있어서, 상기 각 기판 절편의 제2면상에 무급전소자를 동시 조성하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로 안테나 대량생산 방법.
35. 제28항에 있어서, 상기 각 기판 절편의 제2면상에 2차 방사소자를 동시 조성하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로 안테나 대량생산 방법.