KR20080111362A

KR20080111362A - 측면 방사체를 갖는 내장형 ｐｃｂ 안테나 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR20080111362A
Application number: KR1020070060841A
Authority: KR
Inventors: 양주웅; 한희숙
Original assignee: 양주웅; 한희숙
Priority date: 2007-06-18
Filing date: 2007-06-21
Publication date: 2008-12-23

Abstract

본 발명은 측면 방사체를 갖는 내장형 PCB 안테나 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 방사체를 베이스에 부착시키지 않고 PCB의 전후면 및 측면에 일체로 부착시켜 제조원가를 절감하고, 안테나를 보다 슬림화한 내장형 PCB 안테나 및 그 제조방법에 관한 것이다.

본 발명의 내장형 PCB 안테나는 PCB; 상기 PCB의 전면 및 후면에 일정패턴으로 부착되어 있는 전후면 방사체; 상기 PCB의 측면 일부분 전체에 부착되고 상기 전후면 방사체와 전기적으로 연결되어 있는 측면 방사체;를 포함하여 이루어진다.

그리고 본 발명의 내장형 PCB 안테나 제조방법은 (S10) 전면 및 후면 표면에 전도성물질이 일체로 부착되어 있는 PCB를 제1수용액에 넣어 무전해 도금하여 상기 PCB 표면 전체에 금속막을 형성하는 단계; (S20) 상기 PCB의 전면 및 후면에 드라이필름을 라미네이팅, 노광 및 현상하여 상기 PCB의 전면 및 후면에 일정패턴의 금속막이 노출되도록 하는 단계; (S30) 상기 PCB를 제2수용액에 넣은 후에 전기 도금하여 노출되어 있는 금속막 표면에 방사체를 일체로 결합시키는 단계; (S40) 상기 PCB의 전면 및 후면에 남아 있는 상기 드라이필름을 제거하고, 상기 드라이필름이 제거된 부위의 상기 전도성물질 및 금속막을 제거하여 상기 PCB의 전면 및 후면에 일정패턴의 전후면 방사체를 형성하는 단계; (S50) 상기 PCB의 외형을 가공하여 상기 PCB의 측면 일부분에 측면 방사체를 형성하는 단계;를 포함하여 이루어진 다.

PCB, 안테나, 방사체, 무전해도금, 전기도금

Description

측면 방사체를 갖는 내장형 ＰＣＢ 안테나 및 그 제조방법{INSIDE ANTENNA AND MANUFACTURING METHODS THEREOF}

도 1 은 본 발명에 의해 제조된 PCB 안테나의 일례도.

도 2 는 본 발명에 따른 제조공정도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : PCB 12 : 굴곡

20 : 전후면 방사체 30 : 측면 방사체

휴대폰과 같은 통신기기의 케이스 내측에 장착되는 내장형 PCB 안테나는 무선송수신을 위해 방사체가 구비되고, 상기 방사체는 무선송수신을 위한 주파수대역에 맞는 충분한 길이와 폭을 가져야 하는데,

일반적으로 PCB의 전면 및 후면에 방사체를 직접 부착시키게 되면 무선송수신을 위한 주파수대역에 적합한 방사체의 길이를 충분히 확보하기 어려워 종래의 내장형 PCB 안테나는 등록특허 제565272호 "휴대 단말기의 내장형 안테나 장치 및 그 제조 방법"에서 보와 같이 캐리어('베이스'라고도 함)를 별도로 준비하고, 상기 캐리어에 일정패턴의 방사체를 융착방식으로 결합시킨다. 그리고 상기 캐리어는 PCB에 조립되어 결합되고, 상기 PCB와 상기 방사체는 납땜에 의해 전기적으로 연결된다.

이와 같이 종래의 내장형 PCB 안테나는 캐리어를 별도로 구비하여 자재비가 증가하고, PCB와 캐리어 그리고 방사체를 결합시키기 위해 조립, 융착, 납땜의 공정이 필요하여 인건비가 증가되어 내장형 PCB 안테나의 제조원가를 상승시키며,

캐리어를 구비함으로 최근 통신기기의 소형화, 슬림화 경향에 적합하지 못한 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 방사체를 PCB의 전면과 후면 뿐만 아니라 측면에도 도금방식으로 일체로 결합시켜 무선송수 신을 위한 주파수대역에 필요한 충분한 길이를 확보하고, 제조원가를 절감하고, 그 두께도 최소화되는 측면 방사체를 갖는 내장형 PCB 안테나 및 그 제조방법을 제공함을 목적으로 한다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 내장형 PCB 안테나는

PCB; 상기 PCB의 전면 및 후면에 일정패턴으로 부착되어 있는 전후면 방사체; 상기 PCB의 측면 일부분 전체에 부착되고 상기 전후면 방사체와 전기적으로 연결되어 있는 측면 방사체;를 포함하여 이루어진다.

그리고 상기 측면 방사체가 부착되어 있는 부분의 PCB 측면은 굴곡져 있는 것을 특징으로 하고,

상기 전후면 방사체 및 측면 방사체는 전기도금 방식에 의해 상기 PCB 표면에 일체로 부착되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 내장형 PCB 안테나 제조방법은

(S10) 전면 및 후면 표면에 전도성물질이 일체로 부착되어 있는 PCB를 제1수용액에 넣어 무전해 도금하여 상기 PCB 표면 전체에 금속막을 형성하는 단계;

(S20) 상기 PCB의 전면 및 후면에 드라이필름을 라미네이팅, 노광 및 현상하여 상기 PCB의 전면 및 후면에 일정패턴의 금속막이 노출되도록 하는 단계;

(S30) 상기 PCB를 제2수용액에 넣은 후에 전기 도금하여 노출되어 있는 금속 막 표면에 방사체를 일체로 결합시키는 단계;

(S40) 상기 PCB의 전면 및 후면에 남아 있는 상기 드라이필름을 제거하고, 상기 드라이필름이 제거된 부위의 상기 전도성물질 및 금속막을 제거하여 상기 PCB의 전면 및 후면에 일정패턴의 전후면 방사체를 형성하는 단계;

(S50) 상기 PCB의 외형을 가공하여 상기 PCB의 측면 일부분에 측면 방사체를 형성하는 단계;를 포함하여 이루어진다.

그리고 (S5) 상기 (S10)단계 전에 상기 PCB의 전후면을 관통하는 다수의 관통홀을 형성하고, 상기 측면 방사체가 배치되는 부위의 상기 PCB 측면에 굴곡이 포함되도록 가공하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하고,

(S60) 상기 (S50)단계 이후에 상기 PCB를 제3수용액에 넣어 무전해 도금하여 상기 전후면 방사체 및 상기 측면 방사체 표면에 산화방지용 골드(gold)막을 형성하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.

도1은 본 발명에 따른 측면 방사체를 갖는 내장형 PCB 안테나를 측면, 전면, 후면에서 각각 바라본 도면이고, 도2는 본 발명에 따른 측면 방사체를 갖는 내장형 PCB 안테나의 공정을 도시한 도면이다.

도1에서 보는 바와 같이 본 발명의 내장형 PCB 안테나는 PCB(10)의 전면과 후면에 일정패턴의 전면 방사체와 후면 방사체(즉, 전후면 방사체(20))가 부착되어 있고, PCB(10)의 측면 일부분 전체에는 상기 전후면 방사체(20)와 전기적으로 연결되어 있는 측면 방사체(30)가 부착되어 있다.

그리고 측면 방사체(30)가 부착되는 PCB(10)의 측면은 굴곡(12)이 져, 무선송수신을 위한 주파수대역에 적합하도록 방사체(전후면 및 측면 방사체)가 충분한 길이를 갖는다. 물론, 굴곡 없이도 주파수대역에 적합할 수 있다.

그리고 전후면 방사체(20)와 측면 방사체(30)는 PCB(10) 표면에서 직접 전기적으로 연결되기도 하지만, PCB(10)의 전후면을 관통하는 다수의 관통홀(11)을 통해서도 전기적으로 연결된다. 상기 방사체(20,30)는 구리 또는 SUS 재질로 이루어진다.

상기 전후면 방사체(20)와 측면 방사체(30)는 전기 도금과 무전해 도금 방식에 의해 PCB(10)에 일체로 결합되어, PCB(10)와 방사체(20,30)는 쉽게 분리되지 않는다.

그리고 상기 PCB(10)에는 저항(R)과 통신기기의 메인PCB와 연결되어 전기적 신호를 송수신하기 위한 컨넥터(C)가 실장되어 있다.

이하, 도2를 참조하여 본 발명에 따른 내장형 PCB 안테나의 제조방법의 공정을 설명한다.

우선, 전면과 후면에 전도성물질이 일체로 부착되어 있는 PCB를 준비한다. 여기서, 상기 전도성물질은 회로를 구성하기 위한 것이고, 방사체 역시 회로의 일부라고 할 수 있다.

그리고 상기 PCB의 전면과 후면을 관통하는 관통홀을 형성하고, 측면 방사체가 부착될 PCB의 측면 일부분을 가공하여 굴곡을 형성한다(S5).

여기서, 상기 관통홀은 전면 방사체와 후면 방사체를 전기적으로 연결하고, 전자부품의 실장을 위한 것이며, 상기 굴곡은 무선송수신을 위한 주파수 대역에 적합하도록 방사체가 충분한 길이를 갖도록 하기 위한 것으로서 PCB의 측면 두께와 전후면 방사체의 길이를 고려하여 굴곡의 수와 깊이 등을 결정된다.

다음으로, 상기 PCB를 구리가 용해되어 있는 제1수용액에 넣어 무전해 도금 방식으로 PCB 표면 전체에 금속막을 입힌다(S10).

다음으로, 상기 일정패턴의 암영부를 갖는 드라이필름을 상기 PCB의 전면과 후면에 각각 라미네이팅한 후에 자외선에 노광시키고 현상하여, PCB 전후면에 일정패턴의 금속막만을 노출시킨다(S20).

다음으로, 상기 PCB를 구리(또는 SUS)가 용해되어 있는 제2수용액에 넣은 후에 전기 도금하여 PCB의 측면과 전후면에 일정패턴으로 노출되어 있는 상기 금속막 표면에 방사체를 일체로 결합시킨다(S30).

다음으로, PCB를 납이 용해되어 있는 제4수용액에 넣은 후에 전기 도금하여 방사체 표면에 납막을 형성시킨다(S35).

다음으로, PCB의 전후면에 남아 있는 드라이필름을 제거한 후에 PCB를 제6수용액에 넣어 제거된 드라이필름 밑에 있던 금속막과 전도성물질을 제거한다(S40).

그리고 상기 PCB를 다시 제5수용액에 넣어 방사체 표면을 덮는 납막을 제거한다(S45).

여기서, 상기 제5수용액은 납막을 용해(부식)시켜 제거하고, 상기 제6수용액은 금속막과 전도성물질을 용해시켜 제거한다. 그리고 금속말과 전도성물질, 그리고 납막이 제거됨으로서 PCB의 전후면에는 전기가 흐르는 부분(즉, 회로를 구성하는 부분)은 일정패턴의 방사체만 남게 되며, 이 일정패턴의 방사체가 전후면 방사체이다.

다음으로, 상기 PCB의 외형을 가공한다(S50). 즉, 측면방사체가 될 부분 이외의 PCB 측면을 가공하여 그곳에 부착되어 있는 금속막, 방사체, 납막을 제거하는 것이다.

상기 (S50)단계는 상기 (S30)단계 이후에 어느 때나 행해져도 무방하다. 따라서 설명의 편의를 위해 (S45)단계 이후에 행해지는 것으로 설명하였다고 하여, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것은 아니다.

다음으로, PCB 표면에 절연물질을 인쇄(도포하고 건조)한 다음에, 방사체 위 에 절연물질은 노광하여 제거한다(S55). 절연물질을 인쇄하는 것은 전후면 방사체의 일정패턴을 보다 분명하게 하고, 전자부품이 실장되는 부위에서 회로를 구성하는 전도성물질과 전자제품간 정상적인 전기적연결을 제외한 부분을 절연시키기 위한 것이다.

다음으로, 상기 PCB를 금이 용해되어 있는 제3수용액에 넣은 후 무전해 도금방식으로 방사체 표면에 골드(gold)막을 형성한다(S60). 여기서, 방사체가 구리재질이라면 골드막을 형성하기 전에 니켈막을 형성하고, 니켈막 위해 골드막을 형성하는 것이 바람직하다.

다음으로, BBT 검사를 수행하여 PCB에 회로구성이 제대로 이루어졌는지 검사(S70)한 후에, PCB에 저항이나 컨넥터와 같은 전자제품을 실장함으로서(S80), 내장형 PCB 안테나의 제조공정은 마무리된다.

상기한 바와 같이 본 발명은 방사체를 PCB의 전후면과 측면에 직접 결합시킴으로서, 주파수대역에 적합한 충분한 길이를 확보하고, 캐리어(베이스)가 별도로 필요하지 않아 경제성이 높고, 안테나의 두께를 최소화할 수 있어 최근 통신기기의 소형화, 슬림화 경향에 적합하다.

또한, 도금에 의해 방사체를 PCB에 일체로 결합시킴으로서 방사체가 PCB 분 리될 위험이 적고, 조립과 융착과 납땜의 공정이 없어 인건비가 적고 생산성이 높다.

이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 측면 방사체를 갖는 내장형 PCB 안테나 및 그 제조방법에 대해 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

Claims

PCB;

상기 PCB의 전면 및 후면에 일정패턴으로 부착되어 있는 전후면 방사체;

상기 PCB의 측면 일부분 전체에 부착되고 상기 전후면 방사체와 전기적으로 연결되어 있는 측면 방사체;를 포함하여 이루어진 측면 방사체를 갖는 내장형 PCB 안테나.
제 1 항에 있어서,

상기 측면 방사체가 부착되어 있는 부분의 PCB 측면은 굴곡져 있는 것을 특징으로 하는 측면 방사체를 갖는 내장형 PCB 안테나.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 전후면 방사체 및 측면 방사체는 전기도금 방식에 의해 상기 PCB 표면에 일체로 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 측면 방사체를 갖는 내장형 PCB 안테나.
(S10) 전면 및 후면 표면에 전도성물질이 일체로 부착되어 있는 PCB를 제1수용액에 넣어 무전해 도금하여 상기 PCB 표면 전체에 금속막을 형성하는 단계;

(S20) 상기 PCB의 전면 및 후면에 드라이필름을 라미네이팅, 노광 및 현상하여 상기 PCB의 전면 및 후면에 일정패턴의 금속막이 노출되도록 하는 단계;

(S30) 상기 PCB를 제2수용액에 넣은 후에 전기 도금하여 노출되어 있는 금속막 표면에 방사체를 일체로 결합시키는 단계;

(S40) 상기 PCB의 전면 및 후면에 남아 있는 상기 드라이필름을 제거하고, 상기 드라이필름이 제거된 부위의 상기 전도성물질 및 금속막을 제거하여 상기 PCB의 전면 및 후면에 일정패턴의 전후면 방사체를 형성하는 단계;

(S50) 상기 PCB의 외형을 가공하여 상기 PCB의 측면 일부분에 측면 방사체를 형성하는 단계;를 포함하여 이루어진 측면 방사체를 갖는 내장형 PCB 안테나의 제조방법.
제 4 항에 있어서,

(S5) 상기 (S10)단계 전에 상기 PCB의 전후면을 관통하는 다수의 관통홀을 형성하고, 상기 측면 방사체가 배치되는 부위의 상기 PCB 측면에 굴곡이 포함되도록 가공하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 측면 방사체를 갖는 내장형 PCB 안테나의 제조방법.
제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,

(S60) 상기 (S50)단계 이후에 상기 PCB를 제3수용액에 넣어 무전해 도금하여 상기 전후면 방사체 및 상기 측면 방사체 표면에 산화방지용 골드(gold)막을 형성 하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 측면 방사체를 갖는 내장형 PCB 안테나의 제조방법.
제 6 항에 있어서,

(S35) 상기 (S30)단계 이후에 상기 PCB를 제4수용액에 넣은 후에 전기 도금하여 상기 방사체 표면에 납막을 형성하는 단계;와

(S45) 상기 (S40)단계에서 상기 전도성물질 및 금속막을 제거한 후에 상기 PCB를 제5수용액에 넣어 상기 납막을 부식시켜 제거하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 측면 방사체를 갖는 내장형 PCB 안테나의 제조방법.
제 7 항에 있어서,

(S55) 상기 (S60)단계 전에 상기 PCB의 전면 및 후면에 절연물질을 인쇄한 후에 노광현상을 이용하여 상기 전후면 방사체 위에 인쇄되어 있는 절연물질을 제거하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 측면 방사체를 갖는 내장형 PCB 안테나의 제조방법.
제 8 항에 있어서,

상기 방사체는 구리 또는 SUS 재질인 것을 특징으로 하는 측면 방사체를 갖는 내장형 PCB 안테나의 제조방법.