KR20090063939A - 내장형 안테나 제조 방법 - Google Patents

Abstract

캐리어와 방사체의 결합력을 강화시키고 용이하게 결합시키는 내장형 안테나 제조 방법이 개시된다. 내장형 안테나는 방사체를 형성하기 위한 도전성 베이스 플레이트를 제공하고, 상기 베이스 플레이트에 복수의 홀을 형성한다. 그리고, 상기 베이스 플레이트를 형상 변형하여 방사체를 형성한다. 다음으로, 상기 방사체가 안착되는 캐리어를 상기 방사체와 일체로 인서트 사출한다. 따라서, 상기 인서트 사출 과정에서 상기 캐리어의 일부가 상기 방사체의 홀을 충진시킴으로써 상기 방사체와 상기 캐리어를 결합시킨다. 그리고, 상기 방사체와 상기 캐리어의 결합력을 향상시키고, 결합 과정을 단순하게 한다.

내장형 안테나, 방사체, 인서트 사출

Description

내장형 안테나 제조 방법{METHOD OF MANUFACTURING INTERNAL ANTENNA}

본 발명은 이동통신 단말기용 내장형 안테나에 관한 것으로, 방사체와 캐리어의 결합을 강화하기 위한 내장형 안테나의 제조 방법에 관한 것이다.

일반적으로 이동통신 단말기(이하 '단말기'라 함)라 함은 휴대폰이나 팜PC, PDA(personal Digital Assistants; 개인용 디지털 보조기) 또는 HPC(Hand Held PC: 휴대용 PC) 등을 총칭하는 것으로서, 장소에 구애 받지 않고 무선통신은 물론 네트워크 접속을 통한 각종 업무를 수행할 수 있는 통신기기를 말한다.

최근 무선 통신의 급격한 발전에 의하여 이동통신 단말기의 보급이 증가하고 있으며, 그에 따라 단말기의 소형화가 급속히 진행되고 있다. 따라서 이동통신 단말기에 구비되는 안테나도 소형화되고 있으며, 특히 근래에는 단말기에 내장되는 형태의 내장형 안테나(internal antenna)가 널리 사용되고 있다.

일반적으로, 내장형 안테나는 소정의 도전성 패턴이 형성된 방사체와 방사체를 지지하는 절연성 캐리어를 포함한다. 그리고, 이와 같은 종래의 내장형 안테나는 도전성 패턴이 형성된 방사체를 별도로 제작한 후 캐리어와 결합시킴으로써 형성된다.

종래에는 캐리어와 방사체를 결합시키는 방법으로서, 캐리어에 보스(bpss)를 형성하고, 방사체에는 상기 보스에 대응되는 홀을 형성한 후, 상기 캐리어와 상기 방사체에 열을 가함으로써 상기 보스를 상기 홀에 융착시키는 방법이 이용되었다.

그러나, 종래의 내장형 안테나에서 방사체는 굴곡면이 많고 복잡한 형태를 가지므로, 방사체와 캐리어를 결합시키기 위해서는 조립 공정이 번거롭고 제조비용이 증가한다는 문제가 있다. 또한, 캐리어와 방사체를 결합시키는 과정에서 상기 캐리어와 상기 방사체 사이의 위치가 틀어지는 오차가 발생하여 안테나 특성이 저하될 우려가 있다. 뿐만 아니라, 방사체의 형상을 변경하는 경우 캐리어의 제조를 위한 금형 역시 변경하여야 하므로 설계 변경에 따른 추가 비용이 소모된다는 문제점도 있다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 캐리어와 방사체를 용이하게 결합시킬 수 있는 내장형 안테나 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명은 안테나의 형상이 변경되는 경우에도 새로운 금형을 제작할 필요가 없는 내장형 안테나 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명은 안테나의 크기를 줄일 수 있는 내장형 안테나 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예들에 따르면, 내장형 안테나는 베이스 플레이트를 제공하고, 상기 베이스 플레이트에 복수의 홀을 형성한다. 그리고, 상기 베이스 플레이트를 형상 변형하여 방사체를 형성한 후, 상기 방사체가 안착되는 캐리어를 상기 방사체와 일체로 인서트 사출하여 형성한다.

실시예에서, 상기 홀은 에칭(etching)을 이용하여 형성할 수 있다. 여기서, 상기 홀은 일정한 간격으로 배치된다. 상세하게는, 상기 베이스 플레이트에는 0.05 내지 0.5mm의 직경을 갖는 원형 홀이 형성된다. 또한, 상기 베이스 플레이트에는 1㎠ 당 20,000 내지 40,000 개의 홀이 형성된다.

실시예에서, 상기 방사체는 도전성 금속 재질로 형성되고, 상기 캐리어는 플라스틱 수지류로 형성된다.

한편, 상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예들에 따르면, 내장형 안테나는 복수의 홀이 형성된 방사체 및 플라스틱 재질로 형성되고, 상기 방사체와 일체로 사출 성형하여 상기 복수의 홀에 상기 플라스틱 일부가 충진되면서 상기 방사체를 지지하는 캐리어를 포함한다.

실시예에서, 상기 방사체는 상기 홀이 형성된 도전성 금속을 프레스 가공하여 형성된다.

실시예에서, 상기 홀은 에칭(etching)을 이용하여 형성한다. 상세하게는, 상기 방사체에는 직경이 0.05 내지 0.5mm 인 원형 홀이 형성된다. 또한, 상기 방사체 1㎠ 당 20,000 내지 40,000개의 홀이 형성된다.

본 발명에 따르면, 첫째, 방사체에 미세한 홀을 형성함으로써 인서트 사출 시 상기 캐리어의 일부가 용융되어 상기 홀로 유입되면서 상기 방사체와 상기 캐리어를 결합시킨다. 따라서, 상기 방사체와 상기 캐리어 사이의 결합력을 향상시킬 수 있고, 상기 방사체와 상기 캐리어를 결합시키는 과정에서 위치가 틀어지는 것을 방지할 수 있다.

둘째, 상기 캐리어를 인서트 사출하는 단계에서 상기 캐리어와 상기 방사체가 결합되므로, 상기 캐리어와 상기 방사체를 결합시키기 위한 별도의 과정을 생략할 수 있으며, 조립과정을 단순화할 수 있다.

셋째, 인서트 사출시 상기 캐리어와 상기 방사체가 결합되므로, 상기 캐리어에 상기 방사체를 고정시키기 위한 별도의 고정부재를 형성할 필요가 없으며, 상기 캐리어의 구조를 단순화시킬 수 있다.

또한, 상기 방사체의 패턴이 변경되더라도 상기 캐리어를 제작하기 위한 금형을 변경시킬 필요가 없다.

넷째, 안테나의 전체 크기를 줄일 수 있어서, 단말기 내측면과의 이격거리를 최소화하고, 단말기의 크기를 축소시킬 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 내장형 안테나를 제조하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 도 2 내지 도 5는 도 1의 안테나 제조 방법에서 각 단계에 따른 방사체 및 캐리어의 단면도들이다.

먼저, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제조 방법에 의해 형성된 내장형 안테나의 단면도이다.

도 5를 참조하면, 내장형 안테나는 소정 패턴의 방사체(100)와 상기 방사체(100)를 지지하는 캐리어(200)를 포함한다.

상기 캐리어(200)는 절연체 재질로 이루어지며, 상세하게는, 열가소성 수 지(thermoplastics resin) 또는 열경화성 수지(Thermosetting resin)와 같은 플라스틱 수지류가 사용될 수 있다. 그러나, 상기 캐리어(200)의 재질이 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 캐리어(200)는 플라스틱 사출 성형이 가능한 실질적으로 다양한 여러 수지류가 사용될 수 있다.

또한, 상기 캐리어(200)는 내장형 안테나가 구비될 단말기의 형태, 단말기 내 RF 회로의 형태에 따라 적절한 형상 및 크기를 가질 수 있다.

상기 방사체(100)는 도전체로 형성되어, 전자파에 의한 유도 전류를 발생시키거나 전류에 의하여 전자파를 발생시켜 신호의 물리적인 입출력을 수행하는 안테나의 역할을 한다.

상기 방사체(100)는 안테나에서 사용할 주파수에 따라 다양한 전기적 길이를 가지도록 형성될 수 있다. 일반적으로, 안테나를 사용하고자 하는 주파수가 λ인 경우, 상기 방사체(100)는 λ/4 의 전기적 길이를 가진다.

상기 방사체(100)는 절곡부(미도시)와 슬릿(미도시)을 포함하는 소정의 패턴으로 이루어진다.

상기 방사체(100)는 상기 캐리어(200)의 형상에 따라 절곡된 절곡부가 형성된다. 상기 절곡부가 형성됨으로써 상기 방사체(100)와 상기 캐리어(200)의 물리적 결합을 강화시키고, 상기 방사체(100)의 표면을 3차원적인 다면을 갖도록 형성하여 공간 사용의 효율성을 증대시킬 수 있다.

상기 방사체(100)는 그 일부가 절개되어 슬릿이 형성되는데, 이와 같이 슬릿이 형성됨으로써 상기 방사체(100)의 전기적 길이를 변화시키고, 상기 방사체(100) 내에 전기적 커플링을 발생시켜 안테나의 대역폭을 확장하거나 추가적인 공진 주파수를 도입하여 광대역 또는 다중 대역의 안테나를 구현할 수 있도록 한다.

한편, 상기 방사체(100)는 상기 캐리어(200)와 일체로 인서트 사출되어, 상기 방사체(100)와 상기 캐리어(200)가 결합된다.

이하, 도 1 내지 도 5를 참조하여 상기 내장형 안테나의 제조 방법에 대해 설명한다.

먼저, 상기 방사체(100)를 형성하기 위한 베이스 플레이트(110)를 마련한다(S10).

상기 베이스 플레이트(110)는 도전체 금속 재질로 형성된다. 예를 들어, 상기 베이스 플레이트(110)는 금이나 은 또는 구리로 형성된다.

다음으로, 상기 베이스 플레이트(110)에 복수의 홀(111)을 형성한다(S20).

여기서, 상기 홀(111)은 에칭(etching)을 이용하여 형성할 수 있다.

상세하게는, 상기 베이스 플레이트(110) 상에 형성하고자 하는 홀(111)의 크기와 배치에 대응되는 패턴을 갖는 에칭 마스크를 형성한다. 여기서, 상기 에칭 마스크는 에칭 용액과 화학적 반응이 일어나지 않는 물질로 형성로서, 상기 에칭 마스크가 형성된 베이스 플레이트(110) 상에 에칭 용액을 도포하면, 상기 에칭 용액에 의해 상기 베이스 플레이트(110)가 식각되어, 상기 에칭 마스크의 패턴에 대응되는 홀(111)이 형성된다.

예를 들어, 상기 홀(111)은 0.05 내지 0.5㎜ 크기의 직경을 갖는 원형 홀일 수 있다. 바람직하게는, 상기 홀(111)은 0.1 내지 0.2㎜의 직경을 가질 수 있다.

또한, 상기 홀(111)은 상기 베이스 플레이트(110) 상에서 균일한 간격으로 조밀하게 형성된다. 예를 들어, 상기 홀(111)은 상기 베이스 플레이트(110) 1㎠ 당 10000 내지 40000개가 형성될 수 있으며, 바람직하게는 1㎠ 30000개의 홀(111)이 형성된다.

한편, 상기 베이스 플레이트(110) 전체에 상기 홀(111)을 형성할 수도 있으나, 상기 베이스 플레이트(110)에서 일부분에만 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 베이스 플레이트(110) 상에서 방사체 패턴으로 기능하게 될 부분에만 상기 홀(111)이 형성되는 것도 가능할 것이다.

다음으로, 상기 홀(111)이 형성된 베이스 플레이트(110)를 프레스 가공하여 방사체(100)를 형성한다(S20).

여기서, 상기 방사체(100)는 그 표면이 평편하지 않고 3차원적으로 절곡되도록 프레스 가공된다.

다음으로, 상기 방사체(100)를 이용하여 캐리어(200)를 일체로 사출 성형한다(S30).

상기 캐리어(200)는 사출 성형이 가능한 플라스틱 수지류이다. 예를 들어, 상기 캐리어(200)는 열가소성 수지로 이루어진다.

상기 캐리어(200)를 사출 성형하기 위한 금형 내에 상기 방사체(100)를 삽입한 후 상기 금형 내로 상기 캐리어(200)를 형성하기 위한 플라스틱 수지를 삽입하여 사출한다.

도 5를 참조하면, 상기와 같이 상기 캐리어(200)와 상기 방사체(100)를 인서 트 사출하는 과정에서 상기 캐리어(200)를 구성하는 재질이 일부 용융되어 상기 방사체(100)의 홀(111)로 유입되면서 상기 홀(111)을 충진시키게 된다. 그리고, 인서트 사출이 완료되면 상기 홀(111)에 유입되어 충진된 플라스틱 수지인 충진재(211)가 경화됨에 따라 상기 방사체(100)와 상기 캐리어(200)가 결합된다.

본 발명에 의하면, 개별적으로 형성된 상기 캐리어(200)와 상기 방사체(100)을 결합시키는 과정을 생략할 수 있어서, 내장형 안테나의 생산 공정을 단순화시키고 생산성을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 캐리어(200)에 상기 방사체(100)를 결합시키기 위한 고정부재를 형성하지 않더라도 상기 캐리어(200) 자체가 상기 방사체(100)와 결합되므로 정확한 위치에서 상기 캐리어(200)와 상기 방사체(100)가 결합된다. 또한, 상기 방사체(100)의 형태가 복잡해지고 변형되더라도 상기 캐리어(200)를 제작하기 위한 금형을 변경시키지 않고 내장형 안테나를 제조할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 내장형 안테나를 제조하는 방법을 설명하기 위한 순서도;

도 2 내지 도 5는 도 1의 내장형 안테나의 제조 방법에서 진행 단계를 설명하기 위한 단면도들이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100: 방사체 110: 베이스 플레이트

111: 홀 200: 캐리어

211: 결합부

Claims (11)

1. 베이스 플레이트를 제공하는 단계;

   상기 베이스 플레이트에 복수의 홀을 형성하는 단계;

   상기 베이스 플레이트를 형상 변형하여 방사체를 형성하는 단계; 및

   상기 방사체가 안착되는 캐리어를 일체로 인서트 사출하는 단계;

   를 구비하는 내장형 안테나의 제조 방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 홀은 에칭(etching)하여 형성하는 것을 특징으로 하는 내장형 안테나의 제조 방법.
3. 제1항에 있어서,

   상기 홀은 일정한 간격으로 배치되는 것을 특징으로 하는 내장형 안테나의 제조 방법.
4. 제1항에 있어서,

   상기 홀은 원형으로서, 그 직경은 0.05 내지 0.5mm 인 것을 특징으로 하는 내장형 안테나의 제조 방법.
5. 제1항에 있어서,

   상기 홀은 상기 베이스 플레이트 1㎠ 당 20,000 내지 40,000 개가 형성된 것을 특징으로 하는 내장형 안테나의 제조 방법.
6. 제1항에 있어서,

   상기 방사체는 금속이며, 상기 캐리어는 플라스틱인 것을 특징으로 하는 내장형 안테나의 제조 방법.
7. 복수의 홀이 형성된 방사체; 및

   플라스틱 재질로 형성되고, 상기 방사체와 일체로 사출 성형하여 상기 복수의 홀에 상기 플라스틱 일부가 충진되면서 상기 방사체를 지지하는 캐리어;

   를 포함하는 내장형 안테나.
8. 제7항에 있어서,

   상기 방사체는 상기 홀이 구비된 도전체 금속 재질의 플레이트를 형상 가공하여 형성하는 것을 특징으로 하는 내장형 안테나.
9. 제7항에 있어서,

   상기 홀은 에칭(etching)하여 형성하는 것을 특징으로 하는 내장형 안테나.
10. 제7항에 있어서,

    상기 방사체는 직경이 0.05 내지 0.5mm 인 원형 홀이 형성된 것을 특징으로 하는 내장형 안테나.
11. 제7항에 있어서,

    상기 방사체 1㎠ 당 20,000 내지 40,000개의 홀이 형성된 것을 특징으로 하는 내장형 안테나.

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