KR20070008753A - 고경도 코팅층을 가진 무선단말기용 외장부품 및 그제조방법 - Google Patents

고경도 코팅층을 가진 무선단말기용 외장부품 및 그제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 고경도 코팅층을 가진 무선단말기용 외장부품의 제조방법은 합성수지재의 외장부품(100a)의 형상을 제조하는 외장부품형상 제조단계(S10), 외장부품형상 제조단계(S10)에서 제조된 외장부품(100a)을 세척하는 세척단계(S20), 외장부품(100a) 표면에 전도성 이온을 이온주입하여 결합층(110)을 형성하는 이온주입단계(S30) 및 이온주입단계(S30)에서 표면에 결합층(110)이 형성된 외장부품(100a)을 챔버 내의 기판(260)에 장착하고, 챔버 내의 캐소드(210)에 금속(220)을 안착시키고, 캐소드(210)에 전압(Vbias1)을 인가하여 캐소드에 안착된 금속(220)에 의한 금속이온(240)과 챔버 내에 주입된 반응가스(250)와 결합하여 결합층(110) 표면에 금속화합물의 코팅층(120)을 형성하는 금속화합물 증착단계(S40)로 구성된다.
본 발명의 고경도 코팅층을 가진 무선단말기용 외장부품 및 그 제조방법은 무선단말기용 외장부품들 중 합성수지재로 형성된 외장부품의 경우 외장부품 표면에 전도성 이온을 이온주입하여 결합층을 형성하고, 결합층이 형성된 합성수지재 외장부품 또는 금속재의 외장부품에 대해서 그 표면에 고경도의 금속화합물 코팅층을 형성하여 장기간 손 또는 외부환경과의 접촉이 있더라도 금속화합물 코팅층이 박리되는 것을 방지하여 오랫동안 신뢰할 수 있는 무선단말기를 제조할 수 있으며, 금속화합물 증착시 반응가스에 따라 다양한 색상을 가진 금속화합물 코팅층을 형성하여 외장부품의 세련미를 달성할 수 있으며, 코팅층 형성시 유해물질이 발생되지 않는다.
금속화합물 증착, 전도성 이온주입, 외장부품, 무선단말기

Description

고경도 코팅층을 가진 무선단말기용 외장부품 및 그 제조방법{external accessories having high hardness coating layer for mobile phone and the method}
도 1a 내지 도 1d는 일반적인 무선단말기인 폴더형의 휴대폰의 정면도 및 측면도,
도 2a 및 도 2b는 합성수지재의 외장부품인 경우 본 발명의 고경도 코팅층을 가진 무선단말기용 외장부품의 공정단면도,
도 3은 금속재의 외장부품에 대한 본 발명의 고경도 코팅층을 가진 무선단말기용 외장부품의 공정단면도,
도 4는 본 발명의 고경도 코팅층을 가진 무선단말기용 외장부품의 공정순서도,
도 5는 본 발명에 따른 물리기상증착을 설명하기 위한 개략도,
도 6은 본 발명의 고경도 코팅층을 가진 무선단말기용 외장부품의 기계적특성을 나타낸 그래프이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
100a,100b...외장부품 110...결합층
120...금속화합물 코팅층
본 발명은 고경도 코팅층을 가진 무선단말기용 외장부품 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 특히 무선단말기용 외장부품들 중 합성수지재의 외장부품들은 전도성 이온주입 후 금속화합물 증착을 하여 고경도 코팅층을 형성하고, 금속재의 외장부품들은 금속화합물 증착을 하여 고경도 코팅층을 형성함으로써 외장부품들의 내마모, 내화학성을 향상시켜 코팅층이 박리되는 것을 방지하고 외장부품들에 다양한 색상을 구현시킬 수 있는 고경도 코팅층을 가진 무선단말기용 외장부품 및 그 제조방법에 관한 것이다.
도 1a 내지 도 1d는 일반적인 무선단말기인 폴더형의 휴대폰의 정면도 및 측면도이다.
도 1a 내지 도 1d에 도시된 바와 같이 휴대폰의 외장부품들은 정면케이스(1), 중앙케이스(3) 및 배면케이스(5)들로 이루어진 휴대폰 외장 케이스, 휴대폰의 특정기능의 동작을 행하기 위한 볼륨키(7), 측면키(9), 네비게이션키(11), 키버튼(13)들과 힌지부(15)와 홀로그램이나 회사로고 등의 외장 장식을 위해 사용되는 서스(Sus)(17), 니켈전주(Nickel Electroforming)(19), 카메라부(21) 및 안테나(23)들로 구성되어 있다.
상기 외장부품들 중 힌지부(15), 서스(17), 니켈전주(19) 및 카메라부(21)들은 통상 금속재로 이루어지고, 그 이외의 외장부품들은 통상 합성수지재로 이루어 져 있다.
상기와 같은 무선단말기용 외장부품들은 물성이 낮아 내식성이 좋지 못하고, 경도가 낮아 표면마찰에 의한 부품의 마모와 파손이 발생될 우려가 높기 때문에 이를 방지하기 위해 외장부품들 표면에 도료나 도금법에 의해 코팅층을 형성한다.
표면에 도료나 도금법에 의해 코팅층을 형성하는 종래의 무선단말기용 외장부품들은 손이나 외부환경의 직,간접적인 접촉에 의해 장시간 사용할 경우 코팅층이 박리되는 문제점을 가지고 있으며, 도료나 도금법에 의한 코팅층 형성을 위해 에폭시, 황산 또는 질산 등과 같은 유해한 부산물이 석출되어 이러한 유해물질을 처리하여야 하는 문제점을 가지고 있다.
본 발명의 목적은 무선단말기용 외장부품들 중 합성수지재로 형성된 외장부품들 표면에 전도성 이온을 이온주입하여 결합층을 형성하고, 이온주입된 외장부품에 대해서 금속화합물 증착을 하여 결합층 표면에 고경도의 금속화합물 코팅층을 형성하여 장기간 손 또는 외부환경과의 접촉이 있더라도 코팅층이 박리되는 것을 방지할 수 있고, 금속화합물 증착시 반응가스에 따라 다양한 색상을 형성할 수 있으며, 코팅층 형성시 유해물질이 발생되지 않는 고경도 코팅층을 가진 무선단말기용 외장부품 및 그 제조방법을 제공하는 데 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 무선단말기용 외장부품 제조방법은 합성수지재로 형성된 무선단말기용 외장부품들을 제조하는 무선단말기용 외장부 품 제조방법에 있어서, 상기 외장부품의 형상을 제조하는 외장부품형상 제조단계; 상기 외장부품형상 제조단계에서 제조된 외장부품을 세척하는 세척단계; 상기 외장부품 표면에 전도성 이온을 이온주입하여 결합층을 형성하는 이온주입단계; 및 상기 이온주입단계에서 표면에 결합층이 형성된 외장부품을 챔버 내의 기판에 장착하고, 챔버 내의 캐소드에 금속을 안착시키고, 상기 캐소드에 전압을 인가하여 상기 캐소드에 안착된 금속에 의한 금속이온과 챔버 내에 주입된 반응가스와 결합하여 상기 결합층 표면에 금속화합물의 코팅층을 형성하는 금속화합물 증착단계를 구비한 것을 특징으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 무선단말기용 외장부품 제조방법은 무선단말기의 케이스, 무선단말기용 안테나, 장식을 위한 부품 및 무선단말기의 동작을 제어하기 위한 다수의 키들로 구성된 합성수지재 또는 금속재로 형성된 무선단말기용 외장부품들을 제조하는 무선단말기용 외장부품 제조방법에 있어서, 상기 외장부품의 형상을 제조하는 외장부품형상 제조단계; 상기 외장부품형상 제조단계에서 제조된 외장부품을 세척하는 세척단계; 상기 외장부품들 중 합성수지재의 외장부품 표면에 전도성 이온을 이온주입하여 결합층을 형성하는 이온주입단계; 및 표면에 결합층이 형성된 상기 외장부품 또는 상기 외장부품들 중 금속재의 외장부품을 챔버 내의 기판에 장착하고, 챔버 내의 캐소드에 금속을 안착시키고, 상기 캐소드에 전압을 인가하여 상기 캐소드에 안착된 금속에 의한 금속이온과 챔버 내에 주입된 반응가스와 결합하여 상기 결합층 표면 또는 상기 금속재의 외장부품 표면에 금속화합물의 코팅층을 형성하는 금속화합물 증착단계를 구비한 것을 특징으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 무선단말기용 외장부품은 합성수지재로 형성된 무선단말기용 외장부품에 있어서, 상기 외장부품 표면에 전도성 이온을 이온주입하여 상기 외장부품 표면에 형성된 결합층; 및 표면에 결합층이 형성된 상기 외장부품을 챔버 내의 기판에 장착하고, 챔버 내의 캐소드에 금속을 안착시키고, 상기 캐소드에 전압을 인가하여 상기 캐소드에 안착된 금속에 의한 금속이온과 챔버 내에 주입된 반응가스와 결합하여 상기 결합층 표면에 금속화합물 증착에 의해 형성된 금속화합물의 코팅층을 구비한 것을 특징으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 무선단말기용 외장부품은 무선단말기의 케이스, 장식을 위한 부품 및 무선단말기의 동작을 제어하기 위한 다수의 키들로 구성된 합성수지재 또는 금속재로 형성된 무선단말기용 외장부품들에 있어서, 상기 외장부품들 중 합성수지재의 외장부품 표면에 전도성 이온을 이온주입하여 상기 합성수지재의 외장부품 표면에 형성된 결합층; 및 상기 표면에 결합층이 형성된 외장부품 또는 상기 금속재의 외장부품을 챔버 내의 기판에 장착하고, 챔버 내의 캐소드에 금속을 안착시키고, 상기 캐소드에 전압을 인가하여 상기 캐소드에 안착된 금속에 의한 금속이온과 챔버 내에 주입된 반응가스와 결합하여 상기 결합층 표면 또는 금속재의 외장부품 표면에 금속화합물 증착에 의해 형성되는 금속화합물의 코팅층을 구비한 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 무선단말기용 외장부품 및 그 제조 방법을 상세히 설명하고자 한다.
도 2a 및 도 2b는 합성수지재의 외장부품인 경우 본 발명의 고경도 코팅층을 가진 무선단말기용 외장부품의 공정단면도이고, 도 3은 금속재의 외장부품인 경우 본 발명의 고경도 코팅층을 가진 무선단말기용 외장부품의 공정단면도이고, 도 4는 본 발명의 고경도 코팅층을 가진 무선단말기용 외장부품의 공정순서도이다.
도 2a 내지 도 4에 도시된 바와 같이 합성수지재로 형성된 무선단말기용 외장부품을 제조하기 위한 본 발명의 고경도 코팅층을 가진 무선단말기용 외장부품의 제조방법은 합성수지재의 외장부품(100a)의 형상을 제조하는 외장부품형상 제조단계(S10), 외장부품형상 제조단계(S10)에서 제조된 외장부품(100a)을 세척하는 세척단계(S20), 외장부품(100a) 표면에 전도성 이온을 이온주입하여 결합층(110)을 형성하는 이온주입단계(S30) 및 이온주입단계(S30)에서 표면에 결합층(110)이 형성된 외장부품(100a)을 챔버 내의 기판(260)에 장착하고, 챔버 내의 캐소드(210)에 금속(220)을 안착시키고, 캐소드(210)에 전압(Vbias1)을 인가하여 캐소드에 안착된 금속(220)에 의한 금속이온(240)과 챔버 내에 주입된 반응가스(250)와 결합하여 결합층(110) 표면에 금속화합물의 코팅층(120)을 형성하는 금속화합물 증착단계(S40)로 구성된다.
합성수지재로 형성된 본 발명의 고경도 코팅층을 가진 무선단말기용 외장부품은 외장부품(100a) 표면에 전도성 이온을 이온주입하여 외장부품(100a) 표면에 형성된 결합층(110) 및 표면에 결합층(110)이 형성된 외장부품(100a)을 챔버 내의 기판(260)에 장착하고, 챔버 내의 캐소드(210)에 금속(220)을 안착시키고, 캐소드 (210)에 전압(Vbias1)을 인가하여 캐소드(210)에 안착된 금속(220)에 의한 금속이온(240)과 챔버 내에 주입된 반응가스(250)와 결합하여 결합층(110) 표면에 금속화합물 증착에 의해 형성된 금속화합물의 코팅층(120)으로 구성된다.
합성수지재 및 금속재로 형성된 무선단말기용 외장부품을 제조하기 위한 본 발명의 고경도 코팅층을 가진 무선단말기용 외장부품의 제조방법은 외장부품(100a,100b)의 형상을 제조하는 외장부품형상 제조단계(S10), 외장부품형상 제조단계(S10)에서 제조된 외장부품(100a,100b)을 세척하는 세척단계(S20), 외장부품들(110a,110b) 중 합성수지재의 외장부품(100a) 표면에 전도성 이온을 이온주입하여 결합층(110)을 형성하는 이온주입단계(S30) 및 표면에 결합층(110)이 형성된 외장부품(100a) 또는 상기 외장부품들 중 금속재의 외장부품(100b)을 챔버 내의 기판(260)에 장착하고, 챔버 내의 캐소드(210)에 금속(220)을 안착시키고, 캐소드(210)에 전압(Vbias1)을 인가하여 캐소드(210)에 안착된 금속(220)에 의한 금속이온(240)과 챔버 내에 주입된 반응가스(250)와 결합하여 결합층(110) 표면 또는 금속재의 외장부품(100b) 표면에 금속화합물의 코팅층(120)을 형성하는 금속화합물 증착단계(S40)로 구성된다.
합성수지재 및 금속재로 형성된 본 발명의 고경도 코팅층을 가진 무선단말기용 외장부품은 외장부품들 중 합성수지재의 외장부품(100a) 표면에 전도성 이온을 이온주입하여 상기 합성수지재의 외장부품(100a) 표면에 형성된 결합층(110) 및 표면에 결합층(110)이 형성된 외장부품(100a) 또는 금속재의 외장부품(100b)을 챔버 내의 기판(260)에 장착하고, 챔버 내의 캐소드(210)에 금속(220)을 안착시키고, 캐 소드(210)에 전압(Vbias1)을 인가하여 캐소드(210)에 안착된 금속(220)에 의한 금속이온과 챔버 내에 주입된 반응가스(250)와 결합하여 결합층(110) 표면 또는 금속재의 외장부품(100b) 표면에 금속화합물 증착에 의해 형성되는 금속화합물의 코팅층(120)으로 구성된다.
상기 금속화합물 증착단계(S40)는 물리기상증착에 의해 코팅층을 형성하고, 상기 금속화합물 증착단계(S40)에서 챔버 내에 주입되는 반응가스는 탄화수소가스(C2H2), 질소가스(N2), 탄화수소(C2H2)와 질소(N2)의 혼합가스 또는 산소가스(O2)와 질소가스(N2)의 혼합가스들 중 어느 하나의 가스를 사용할 수 있다.
상기 금속화합물 증착단계(S40)에서 캐소드(210)에 안착되는 금속(220)은 티타늄(Ti), 지르코늄(Zr) 또는 크롬(Cr)들 중 어느 한 금속을 사용할 수 있으며, 상기 이온주입단계(S30)에서 결합층(110)을 형성하기 위하여 구리(Cu), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 지르코늄(Zr) 또는 탄소(C)들 중 어느 하나의 물질을 사용할 수 있다.
상기 이온주입단계(S30)와 금속화합물 증착단계(S40)는 동일한 챔버 내에서 진행함으로써 공정시간을 단축할 수 있다.
상기의 구성에 따른 본 발명인 무선단말기용 외장부품 제조방법의 동작은 다음과 같다.
도 1a 내지 도 1d에 도시된 바와 같이 무선단말기의 외장부품들 중 정면케이스(1), 중앙케이스(3) 및 배면케이스(5)들로 이루어진 휴대폰 외장 케이스, 휴대폰 의 특정기능의 동작을 행하기 위한 볼륨키(7), 측면키(9), 네비게이션키(11), 키버튼(13), 안테나(23)들은 통상 합성수지재를 사용하여 사출성형에 의해 이를 제작하며, 힌지부(15)와 홀로그램이나 회사로고 등의 외장 장식을 위해 사용되는 서스(Sus)(17), 니켈전주(Nickel Electroforming)(19) 및 카메라부(21)들은 금속재로 이루어져 있으며, 다이캐스팅 등에 의해 제작된다.
상기 외장부품들 중 사출성형에 의해 제작된 합성수지재의 외장부품들의 경우 본 발명의 고경도 코팅층을 가진 무선단말기용 외장부품 제조방법의 동작은 다음과 같다.
도 2a 내지 도 4에 도시된 바와 같이 외장부품형상 제조단계(S10)는 합성수지재로 이루어진 휴대폰 외장 케이스, 다수의 키버튼들을 사출성형에 의해 각 외장부품들(100a)의 형상을 제조한다. 세척단계(S20)는 사출성형에 의해 제작된 각 외장부품들(100a)의 이물질을 제거하기 위해 세척한다. 이온주입단계(S30)는 합성수지재의 외장부품(100a) 표면에 전도성 이온을 이온주입하여 결합층(110)을 형성한다. 합성수지재는 금속과의 결합력이 좋지 못하므로 후공정인 금속화합물 증착단계(S40)에서 금속화합물의 코팅층(120)과의 결합력을 좋게 하기 위해서 합성수지재의 외장부품(100a)에 결합층(110)을 형성하며, 동시에 결합층(110)에 전압(Vbias2)을 인가하여 후공정인 금속화합물 증착시 금속이온(240)을 가속화시켜 금속화합물의 코팅층(120) 형성을 가속화시킬 수 있다. 이온주입단계(S30)에서 결합층(110)을 형성하기 위하여 구리(Cu), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 지르코늄(Zr) 또는 탄소(C)들 중 어느 한 물질을 사용할 수 있다. 구리(Cu), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 알루미늄(Al), 크롬(Cr) 및 지르코늄(Zr)은 모두 금속이므로 이러한 금속들로 형성된 결합층(110)은 후공정에 의한 금속화합물 코팅층(120)과 결합력이 좋고, 탄소(C)로 형성된 결합층(110)의 경우 금속화합물 코팅층(120)은 탄소 또는 질소 등의 성분을 가지고 있으므로 탄소(C)로 형성된 결합층(110)과 후공정시 형성되는 금속화합물의 코팅층(120)과는 잘 결합된다.
이온주입단계(S30)를 하기 전에 아르곤가스나 산소가스 또는 이들 두 가스의 혼합가스를 챔버 내에 주입하고, 캐소드(210)에 전압을 인가하여 주면 아르곤가스나 산소가스는 플라즈마 형태로 변환되고, 변환된 아르곤플라즈마는 합성수지재의 외장부품(100a)의 표면을 기계적으로 세척해줌과 동시에 표면의 거칠기를 높여주어 전도성 이온주입시 합성수지재의 외장부품(100a)의 표면에 결합층(110)의 형성을 용이하게 만들어 주고, 산소플라즈마는 합성수지재의 외장부품(100a)의 표면을 화학적으로 활성화시켜 주어 합성수지재의 외장부품(100a)의 표면에 결합층(110)을 용이하게 형성할 수 있다.
금속화합물 증착단계(S40)는 도 5에 도시된 바와 같이 물리기상증착(Physical Vapor Deposition)공정에 의하여 진행한다. 금속화합물 증착단계(S40)는 이온주입단계(S30)에서 표면에 결합층(110)이 형성된 합성수지재의 외장부품(100a)을 챔버 내의 기판(260)에 장착하고, 챔버 내의 캐소드(210)에 티타늄(Ti), 지르코늄(Zr) 또는 크롬(Cr)들 중 어느 한 금속(220)을 안착시키고, 캐소드(210)에 전압(Vbias1)을 인가하여 아크 스팟(230)에서 금속이온(240)과 전자(e)가 발생되고, 챔버 내의 금속이온(240)과 반응가스(250)는 전체적으로 플라즈마 형태를 띄게되며, 전자(e)는 챔버 벽에 인가된 양전압(Vbias3)에 의해 챔버 벽으로 이동되고, 양의 금속이온(240)은 음전압(Vbias2)이 인가된 기판(260) 쪽으로 이동된다. 양의 금속이온(240)은 기판(260) 쪽으로 이동되면서 챔버 내에 주입되는 반응가스(250)와 결합하여 결합층(110) 표면에 금속화합물의 코팅층(120)이 형성된다.
상기와 같이 합성수지재의 외장부품(110a)의 경우 합성수지 외장부품(110a) 표면에는 금속 코팅층을 형성할 수 없으므로 이온주입단계(S30)에서 합성수지 외장부품(110a) 표면에 결합층(110)을 먼저 형성하여 결합층(110) 표면에 금속화합물의 코팅층(120)이 잘 결합될 수 있다. 또한 결합층(110)에 음전압(Vbias2)을 인가하여 줌으로써 금속화합물 증착단계(S40)에서 양의 금속이온(240)을 기판(260) 쪽으로 더욱 더 가속시킬 수 있다.
또한 삼차원의 형상을 갖는 외장부품의 경우 기판(260)을 회전시켜 균일한 금속화합물의 코팅층(120)을 형성할 수 있다.
금속화합물의 코팅층(120)을 형성하기 위해 금속화합물 증착에 사용되는 금속은 경도가 높은 금속인 티타늄(Ti), 지르코늄(Zr) 또는 크롬(Cr)들 중 어느 한 금속을 사용하거나 또는 이들 금속들 중 둘 이상의 금속을 동시에 사용하여 금속화합물의 코팅층(120)을 형성할 수 있으며, 코팅층(120)에 다양한 색상을 주기 위해 챔버 내에 주입되는 반응가스는 탄화수소가스(C2H2), 질소가스(N2), 탄화수소(C2H2)와 질소(N2)의 혼합가스 또는 산소가스(O2)와 질소가스(N2)의 혼합가스들 중 어느 하나의 가스를 사용한다.
아래의 표 1은 금속화합물 증착에 사용되는 금속과 반응가스에 따라 구현되는 대표적인 색상을 표시하고 있다.
표 1을 살펴보면 금속들과 탄화수소(C2H2)와 질소(N2)의 혼합가스에 의한 금속탄소질화물(TiCN, ZrCN, CrCN)의 코팅층(120)인 경우 다양한 색상을 구현할 수 있음을 알 수 있다.
금속이온/반응가스 탄화수소(C2H2) 질소(N2) 탄화수소(C2H2)와 질소(N2)의 혼합가스 산소가스(O2)와 질소가스(N2)의 혼합가스
Ti 블랙 골드 황동, 청동, 청회색 은회색
Zr 블랙 노랑 회색, 황동, 청동 은회색
Cr 블랙 은회색 크롬색, 회색, 블랙 회색
도 6은 본 발명의 고경도 코팅층을 가진 무선단말기용 외장부품의 기계적특성을 나타낸 그래프이다.
도 6의 그래프에 나타난 바와 같이 본 발명에 의한 금속화합물 코팅층(120)은 2000Hv 에서 2400Hv의 고경도 특성을 가지고 있다.
따라서 본 발명의 무선단말기용 외장부품 및 그 제조방법은 장기간 손 또는 외부환경의 접촉되더라도 금속화합물 코팅층(120)은 표면경도가 우수하고 내화학성을 가지게 되어 쉽게 박리되지 않으며, 금속화합물 증착시 반응가스에 따라 금속화합물 코팅층(120)은 다양한 색상을 구현할 수 있으며, 코팅층 형성시 유해물질이 발생되지 않는다.
합성수지재 및 금속재의 외장부품 및 그 제조방법의 동작은 합성수지재의 외장부품은 상기와 동일한 방법에 의해 제조되며, 금속재의 외장부품(100b)의 경우 외장부품 자체가 금속재로 형성되어 있으므로, 도 3에 도시된 바와 같이 이온주입단계(S30)는 필요가 없으며, 그 이외의 외장부품형상 제조단계(S10), 세척단계(S20) 및 금속화합물 증착단계(S30)에 대한 동작은 동일하다. 즉 금속화합물 증착단계(S30)는 표면에 결합층(110)이 형성된 외장부품(100a) 또는 상기 외장부품들 중 금속재의 외장부품(100b)을 챔버 내의 기판(260)에 장착하고, 챔버 내의 캐소드(210)에 금속(220)을 안착시키고, 캐소드(210)에 전압(Vbias1)을 인가하여 캐소드(210)에 안착된 금속(220)에 의한 금속이온(240)과 챔버 내에 주입된 반응가스(250)와 결합하여 결합층(110) 표면 또는 금속재의 외장부품(100b) 표면에 금속화합물의 코팅층(120)을 형성한다.
본 발명의 고경도 코팅층을 가진 무선단말기용 외장부품 및 그 제조방법은 무선단말기용 외장부품들 중 합성수지재로 형성된 외장부품의 경우 외장부품 표면에 전도성 이온을 이온주입하여 결합층을 형성하고, 결합층이 형성된 합성수지재 외장부품 또는 금속재의 외장부품에 대해서 그 표면에 고경도의 금속화합물 코팅층을 형성하여 장기간 손 또는 외부환경과의 접촉이 있더라도 금속화합물 코팅층이 박리되는 것을 방지하여 오랫동안 신뢰할 수 있는 무선단말기를 제조할 수 있으며, 금속화합물 증착시 반응가스에 따라 다양한 색상을 가진 금속화합물 코팅층을 형성하여 외장부품의 세련미를 달성할 수 있으며, 코팅층 형성시 유해물질이 발생되지 않는다.

Claims (24)

  1. 합성수지재로 형성된 무선단말기용 외장부품들을 제조하는 무선단말기용 외장부품 제조방법에 있어서,
    상기 외장부품의 형상을 제조하는 외장부품형상 제조단계;
    상기 외장부품형상 제조단계에서 제조된 외장부품을 세척하는 세척단계;
    상기 외장부품 표면에 전도성 이온을 이온주입하여 결합층을 형성하는 이온주입단계; 및
    상기 이온주입단계에서 표면에 결합층이 형성된 외장부품을 챔버 내의 기판에 장착하고, 챔버 내의 캐소드에 금속을 안착시키고, 상기 캐소드에 전압을 인가하여 상기 캐소드에 안착된 금속에 의한 금속이온과 챔버 내에 주입된 반응가스와 결합하여 상기 결합층 표면에 금속화합물의 코팅층을 형성하는 금속화합물 증착단계를 구비한 것을 특징으로 하는 고경도 코팅층을 가진 무선단말기용 외장부품 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 금속화합물 증착단계는 물리기상증착에 의해 코팅층을 형성하는 것을 특징으로 하는 고경도 코팅층을 가진 무선단말기용 외장부품 제조방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 반응가스는 탄화수소가스, 질소가스, 탄화수소와 질소의 혼합가스 또는 산소가스와 질소가스의 혼합가스들 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 고경도 코팅층을 가진 무선단말기용 외장부품 제조방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 금속화합물 증착단계에서 상기 캐소드에 안착되는 금속은 티타늄, 지르코늄 또는 크롬들 중 어느 한 금속인 것을 특징으로 하는 고경도 코팅층을 가진 무선단말기용 외장부품 제조방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 이온주입단계에서 상기 결합층을 형성하기 위한 전도성 이온은 구리, 티타늄, 니켈, 알루미늄, 크롬, 지르코늄 또는 탄소들 중 어느 한 물질인 것을 특징으로 하는 고경도 코팅층을 가진 무선단말기용 외장부품 제조방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 이온주입단계와 금속화합물 증착단계는 동일한 챔버 내에서 하는 것을 특징으로 하는 고경도 코팅층을 가진 무선단말기용 외장부품 제조방법.
  7. 무선단말기의 케이스, 장식을 위한 부품 및 무선단말기의 동작을 제어하기 위한 다수의 키들로 구성된 합성수지재 또는 금속재로 형성된 무선단말기용 외장부품들을 제조하는 무선단말기용 외장부품 제조방법에 있어서,
    상기 외장부품의 형상을 제조하는 외장부품형상 제조단계;
    상기 외장부품형상 제조단계에서 제조된 외장부품을 세척하는 세척단계;
    상기 외장부품들 중 합성수지재의 외장부품 표면에 전도성 이온을 이온주입하여 결합층을 형성하는 이온주입단계; 및
    표면에 결합층이 형성된 상기 외장부품 또는 상기 외장부품들 중 상기 금속재로 형성된 외장부품을 챔버 내의 기판에 장착하고, 챔버 내의 캐소드에 금속을 안착시키고, 상기 캐소드에 전압을 인가하여 상기 캐소드에 안착된 금속에 의한 금속이온과 챔버 내에 주입된 반응가스와 결합하여 상기 결합층 표면 또는 상기 금속재의 외장부품 표면에 금속화합물의 코팅층을 형성하는 금속화합물 증착단계를 구비한 것을 특징으로 하는 고경도 코팅층을 가진 무선단말기용 외장부품 제조방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 금속화합물 증착단계는 물리기상증착에 의해 코팅층을 형성하는 것을 특징으로 하는 고경도 코팅층을 가진 무선단말기용 외장부품 제조방법.
  9. 제 7 항에 있어서, 상기 반응가스는 탄화수소가스, 질소가스, 탄화수소와 질소의 혼합가스 또는 산소가스와 질소가스의 혼합가스들 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 고경도 코팅층을 가진 무선단말기용 외장부품 제조방법.
  10. 제 7 항에 있어서, 상기 금속화합물 증착단계에서 상기 캐소드에 안착되는 금속은 티타늄, 지르코늄 또는 크롬들 중 어느 한 금속인 것을 특징으로 하는 고경도 코팅층을 가진 무선단말기용 외장부품 제조방법.
  11. 제 7 항에 있어서, 상기 이온주입단계에서 상기 결합층을 형성하기 위한 전도성 이온은 구리, 티타늄, 니켈, 알루미늄, 크롬, 지르코늄 또는 탄소들 중 어느 한 물질인 것을 특징으로 하는 고경도 코팅층을 가진 무선단말기용 외장부품 제조방법.
  12. 제 7 항에 있어서, 상기 이온주입단계와 금속화합물 증착단계는 동일한 챔버 내에서 하는 것을 특징으로 하는 고경도 코팅층을 가진 무선단말기용 외장부품 제 조방법.
  13. 합성수지재로 형성된 무선단말기용 외장부품에 있어서,
    상기 외장부품 표면에 전도성 이온을 이온주입하여 상기 외장부품 표면에 형성된 결합층; 및
    표면에 결합층이 형성된 상기 외장부품을 챔버 내의 기판에 장착하고, 챔버 내의 캐소드에 금속을 안착시키고, 상기 캐소드에 전압을 인가하여 상기 캐소드에 안착된 금속에 의한 금속이온과 챔버 내에 주입된 반응가스와 결합하여 상기 결합층 표면에 금속화합물 증착에 의해 형성된 금속화합물의 코팅층을 구비한 것을 특징으로 하는 고경도 코팅층을 가진 무선단말기용 외장부품.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 금속화합물의 코팅층은 물리기상증착에 의해 코팅층을 형성하는 것을 특징으로 하는 고경도 코팅층을 가진 무선단말기용 외장부품.
  15. 제 13 항에 있어서, 상기 반응가스는 탄화수소가스, 질소가스, 탄화수소와 질소의 혼합가스 또는 산소가스와 질소가스의 혼합가스들 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 고경도 코팅층을 가진 무선단말기용 외장부품.
  16. 제 13 항에 있어서, 상기 캐소드에 안착되는 금속은 티타늄, 지르코늄 또는 크롬들 중 어느 한 금속인 것을 특징으로 하는 고경도 코팅층을 가진 무선단말기용 외장부품.
  17. 제 13 항에 있어서, 상기 결합층을 형성하기 위한 전도성 이온은 구리, 티타늄, 니켈, 알루미늄, 크롬, 지르코늄 또는 탄소들 중 어느 한 물질인 것을 특징으로 하는 고경도 코팅층을 가진 무선단말기용 외장부품.
  18. 제 13 항에 있어서, 상기 결합층을 형성하기 위한 전도성 이온주입과 금속화합물 증착은 동일한 챔버 내에서 하는 것을 특징으로 하는 고경도 코팅층을 가진 무선단말기용 외장부품.
  19. 무선단말기의 케이스, 장식을 위한 부품 및 무선단말기의 동작을 제어하기 위한 다수의 키들로 구성된 합성수지재 또는 금속재로 형성된 무선단말기용 외장부품들에 있어서,
    상기 외장부품들 중 합성수지재의 외장부품 표면에 전도성 이온을 이온주입하여 상기 합성수지재의 외장부품 표면에 형성된 결합층; 및
    상기 표면에 결합층이 형성된 외장부품 또는 상기 금속재의 외장부품을 챔버 내의 기판에 장착하고, 챔버 내의 캐소드에 금속을 안착시키고, 상기 캐소드에 전압을 인가하여 상기 캐소드에 안착된 금속에 의한 금속이온과 챔버 내에 주입된 반응가스와 결합하여 상기 결합층 표면 또는 금속재의 외장부품 표면에 금속화합물 증착에 의해 형성되는 금속화합물의 코팅층을 구비한 것을 특징으로 하는 고경도 코팅층을 가진 무선단말기용 외장부품.
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 금속화합물의 코팅층은 물리기상증착에 의해 코팅층을 형성하는 것을 특징으로 하는 고경도 코팅층을 가진 무선단말기용 외장부품.
  21. 제 19 항에 있어서, 상기 반응가스는 탄화수소가스, 질소가스, 탄화수소와 질소의 혼합가스 또는 산소가스와 질소가스의 혼합가스들 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 고경도 코팅층을 가진 무선단말기용 외장부품.
  22. 제 19 항에 있어서, 상기 캐소드에 안착되는 금속은 티타늄, 지르코늄 또는 크롬들 중 어느 한 금속인 것을 특징으로 하는 고경도 코팅층을 가진 무선단말기용 외장부품.
  23. 제 19 항에 있어서, 상기 결합층을 형성하기 위한 전도성 이온은 구리, 티타늄, 니켈, 알루미늄, 크롬, 지르코늄 또는 탄소들 중 어느 한 물질인 것을 특징으로 하는 고경도 코팅층을 가진 무선단말기용 외장부품.
  24. 제 19 항에 있어서, 상기 결합층을 형성하기 위한 전도성 이온주입과 금속화합물 증착은 동일한 챔버 내에서 하는 것을 특징으로 하는 고경도 코팅층을 가진 무선단말기용 외장부품.
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