KR20110123872A

KR20110123872A - 균일한 도금층을 형성하는 내장형 안테나 제조방법

Info

Publication number: KR20110123872A
Application number: KR1020100043328A
Authority: KR
Inventors: 구본술; 조점제
Original assignee: 구본술
Priority date: 2010-05-10
Filing date: 2010-05-10
Publication date: 2011-11-16
Also published as: KR101091937B1

Abstract

본 발명은 내장형 안테나(intenna) 제조방법에 관한 것으로, 특히 공급되는 전류량과, 전류값을 실시간으로 감지하여 도금한 시간과의 적산을 통하여 원하는 도금두께의 도달시 전기공급의 중단 또는 경보가 울리도록 함으로써, 각 전기도금용 걸이대에 고정된 베이스패널의 방사패턴부과 안테나접점부에 형성되는 도금층의 두께를 편차 없이 균일하게 형성되도록 하는 내장형 안테나 제조방법에 관한 것이다. 구성은 전기도금을 이용한 내장형 안테나 제조방법에 있어서, 베이스패널에 무전해도금으로 전기전도를 위한 금속층을 형성하는 단계와; 상기 금속층의 표면에 레이저로 안테나 기능을 위한 방사패턴부와 안테나접점부를 외곽선만 식각하여 여타 제거되어야 할 금속층과 절연 분리 형성하는 단계와; 상기 방사패턴부와 안테나접점부를 전기도금용 걸이대의 접지핀과 접지되도록 고정하는 단계와; 상기 베이스패널의 방사패턴부와 안테나접점부를 고정한 다수의 전기도금용 걸이대에 공급 전류의 유동을 실시간으로 파악하고 각 전기도금용 걸이대 간에 필요로 하는 총공급 전류량을 정확하고 균일하게 조정할 수 있는 전류적산조정장치를 연결하여 전기도금장치가 설치된 전기도금조에 침지시키는 단계와; 상기 전기도금조에 침지된 각 전기도금용 걸이대에 전류를 공급하여 상기 베이스패널의 방사패턴부와 안테나접점부에 설정된 두께로 전도층을 형성시킴과 동시에 방사패턴부와 안테나접점부를 제외한 부위에 무전해도금으로 형성된 금속층을 화학적으로 에칭, 제거하는 단계와; 상기 전기도금에 의해 전도층이 형성된 방사패턴부와 안테나접점부를 갖는 베이스패널을 건조하는 단계; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

균일한 도금층을 형성하는 내장형 안테나 제조방법{A embedded antenna manufacturing method has the plating layer uniform}

본 발명은 내장형 안테나(intenna) 제조방법에 관한 것으로, 특히 공급되는 전류량과, 전류값을 실시간으로 감지하여 도금한 시간과의 적산을 통하여 원하는 도금두께의 도달시 전기공급의 중단 또는 경보가 울리도록 함으로써, 각 전기도금용 걸이대에 고정된 베이스패널의 방사패턴부와 안테나접점부에 형성되는 도금층(전도층)의 두께를 편차 없이 균일하게 형성되도록 하는 내장형 안테나 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 휴대폰과 같은 통신 기기에는 용이한 무선송수신을 위한 안테나가 구비되어 있다.

또, 휴대용 무선통신기기는 휴대의 편리 등을 위해 소형화를 이룸과 동시에외관상 부담이 되는 안테나를 단말기의 내부로 내장하는 추세에 따라 평판 구조를 갖고 있는 안테나를 주로 채용하고 있어 내장형 안테나의 수요가 급증하고 있다.

이러한 종래의 내장형 안테나 제조방법의 일예로써, 공개특허 제10-2007-0118328호에는 플라스틱과 같은 합성수지로 성형된 베이스패널에 프레스 성형 등으로 제조된 금속판의 안테나 패턴을 열융착으로 형성하는 것이 개시되어 있다.

그러나, 상기와 같이 열융착으로 제조되는 내장형 안테나는 베이스패널과 안테나 패턴의 열융착시, 융착불량이 발생하고 있고 이로 인하여 안테나의 성능이 저하되는 문제점이 있다.

뿐만 아니라, 최근 휴대용 단말기의 경박, 단소화의 경향으로 단말기 디자인의 변화가 불가피함에도 프레스(Press)금형의 특성상 구조적 한계가 있어 안테나의 설계 자유도가 떨어지는 문제점이 있고, 또 협소해진 공간에 폭넓게 적용하는데에는 한계가 있다. 그리고, 각 공정이 단발적으로 이루어지기 때문에 생산성과 수율이 취약하다는 문제점이 있다.

또, 종래의 다른 내장형 안테나 제조방법은, 도전성 잉크재료를 이용하여 플라스틱시트에 도전방사부를 인쇄하여 베이스패널과 동시에 사출병합하는 것으로서, 이는 곡면과 기하학적 형태를 이루는 베이스패널의 구조적 한계 및 도전방사부의 집적도를 높이지 못하는 등 회로패턴 구현의 자유도가 일부분 저하되는 문제점이 있고, 또 수작업으로 제조함에 따라 인건비가 상승하고 부착된 도전방사부 시트와 베이스패널 간의 고도의 밀착 신뢰성 확보가 어려운 문제점이 있다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 내장형 안테나의 도전방사부를 2중사출로 베이스패널에 형성한 후 무전해도금방법이나 전기도금방법으로 도전방사부에 금속전도층을 형성하는 방법이 개시되어 있으나, 2중사출시 사용되는 2가지 플라스틱 재료간의 접합강도의 저하로 인한 베이스패널과 도전방사부 간의 갈라짐과 그 갈라진 부위 주변의 미도금 및 도금넘침으로 인한 과도한 불량으로 양산에 많은 어려움을 겪고 있으며, 안테나의 설계에서부터 양산으로 이어지는 일련의 공정에 지나치게 많은 비용과 시간을 허비하게 되는 등 상업적으로 경쟁력이 크게 저하되고 있다.

이를 개선하기 위하여 도금용 잉크를 기 사출된 베이스패널에 패드(Pad) 인쇄방식으로 전도방사부에 인쇄하고 그 인쇄 패턴(Pattern) 상에 무전해도금방법으로 전도층의 두께를 증가시키는 방법을 사용하거나, 무전해 도금활성이 뛰어난 촉매제를 주입한 플라스틱 레진(Resin)으로 베이스패널을 성형하고 도전방사부를 레이저로 가열 활성화하여 활성화되는 부위만을 무전해도금하는 방식도 사용되고 있으나, 이들 방법 역시 베이스패널의 곡면과 기하학적 형상에 따른 구조적 한계로 균일한 도막 밀착력을 얻기 어려우며 도전방사의 부위가 넒고 굴곡면의 비율이 클 경우 극도로 생산량이 저하되며, 패턴(Pattern)의 부정합과 불균일한 패턴의 선폭과 선길이 문제점 및 안테나로서 요구되는 고도의 전기전도성을 만족시키기 위한 충분한 두께로 장시간 도금하는데에 필요한 도금액의 안정성을 유지하지 못하여 양산시 많은 불량으로 인한 수율저하와 고가의 도금액을 과량으로 사용함에 따른 비용상승 등의 문제점을 안고 있다.

그리고, 이와 같은 내장형 안테나 제조방법은 휴대용 통신기기의 특성상, 사용환경 및 신뢰성 검증을 위한 시험환경에서의 도금밀착력 저하로 인하여 사실상 충분한 신뢰성을 발휘하지 못하고 있는 실정이다.

또한, 종래의 또 다른 내장형 안테나 제조방법은, 생산성을 높이기 위하여 하나의 성형물 안에 플라스틱과 같은 베이스패널에 방사패턴부와 안테나접점부에 해당되는 부위를 도금성이 뛰어난 또다른 플라스틱 재료로 2중 사출한 베이스패널을 여러개 포함하고 이들 2중 사출한 베이스패널 간을 연결하는 런너부를 모두 포함한 성형물을 하나의 피도체로 하여 전기도금용 걸이대에 부착하여 상기 방사패턴부와 안테나접점부에 전기도금으로 전도층을 형성하는 방법도 부분적으로 적용되고 있으나, 불필요한 런너부가 방사패턴부와 안테나접점부에 비해 상대적으로 과대한 크기로 형성되므로, 적용되는 전류의 양과 전압 및 리플, 양극판의 설치간격, 기울기, 양극판의 밀집도, 도금액의 농도와 흐름에 따른 저항의 변화에 의한 도금조 부위별, 전기도금용 걸이대의 상하간 도금층 두께 편차가 커서 양산시 많은 불량 발생으로 수율저하 등의 문제점이 있다.

이에 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 부도체로 성형한 안테나 베이스패널에 통상의 무전해도금으로 니켈 또는 동 금속층을 형성하고 상기 금속층에 안테나 기능을 위한 방사패턴부와 이에 전기적으로 연결되는 안테나접점부에 해당되는 부위를 레이저로 외곽선만 식각하여 여타 부위의 금속층과 전기적으로 절연 분리한 후에, 전기도금을 통하여 전도층을 형성함에 있어서, 공급전류의 유동을 실시간으로 파악하고 각 전기도금용 걸이대 간에 필요로 하는 총공급전류량을 정확하게 제공되도록 함으로써, 공급전류의 리플, 양극판의 설치간격, 기울기, 양극판의 밀집도, 도금액의 농도와 흐름에 따른 저항의 변화에 영향을 받지 않고 방사패턴부와 안테나접점부에 목표 도금두께를 균일하게 형성할 수 있는 내장형 안테나 제조방법을 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 전기도금을 이용한 내장형 안테나 제조방법에 있어서, 베이스패널에 무전해도금으로 전기전도를 위한 금속층을 형성하는 단계와; 상기 금속층의 표면에 레이저로 안테나 기능을 위한 방사패턴부와 안테나접점부를 외곽선만 식각하여 여타 제거되어야 할 금속층과 절연 분리 형성하는 단계와; 상기 방사패턴부와 안테나접점부를 전기도금용 걸이대의 접지핀과 접지되도록 고정하는 단계와; 상기 베이스패널의 방사패턴부와 안테나접점부를 고정한 다수의 전기도금용 걸이대에 공급 전류의 유동을 실시간으로 파악하고 각 전기도금용 걸이대 간에 필요로 하는 총공급 전류량을 정확하고 균일하게 조정할 수 있는 전류적산조정장치를 연결하여 전기도금장치가 설치된 전기도금조에 침지시키는 단계와; 상기 전기도금조에 침지된 각 전기도금용 걸이대에 전류를 공급하여 상기 베이스패널의 방사패턴부와 안테나접점부에 설정된 두께로 전도층을 형성시킴과 동시에 방사패턴부와 안테나접점부를 제외한 부위에 무전해도금으로 형성된 금속층을 화학적으로 에칭, 제거하는 단계와; 상기 전기도금에 의해 전도층이 형성된 방사패턴부와 안테나접점부를 갖는 베이스패널을 건조하는 단계; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 전류적산조정장치는 상기 각 전기도금용 걸이대에 공급되는 전류량을 감지하는 전류센서와, 상기 전류값을 실시간으로 감지하여 도금한 시간과의 적산을 통하여 설정된 목표 도금두께와 현재 진행되는 도금두께의 상태를 알려주는 마이크로프로세서와 주변회로 및 이를 표시하는 부저와 표시창으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 전류적산조정장치는 베이스패널의 방사패턴부와 안테나접점부에 필요한 도금양을 전류적산값으로 환산한 양을 적산측정 및 설정 입력하고, 설정된 도금양 만큼의 도금이 완료되었을 때, 전기공급을 중단하거나, 부저에 의한 경보가 울리도록 하여 각 전기도금용 걸이대의 도금양을 균일하게 이루도록 하는 것을 특징으로 한다.

상기 전류적산조정장치는 도금조 내의 공급전류의 리플, 양극판의 설치간격, 기울기, 양극판의 밀집도, 도금액의 농도와 흐름에 따른 저항의 변화에 영향을 받지 않고 각 전기도금용 걸이대가 필요로 하는 총공급전류량을 정확하고 균일하게 조절할 수 있도록 하기 위해 전류×시간 값을 달성하게 하는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 공급되는 전류의 유동을 실시간으로 파악하고 각 전기도금용 걸이대 간에 필요로 하는 총공급전류량을 정확하고 균일하게 조정할 수 있는 전류적산조정장치를 통해, 도금조 내의 공급전류의 리플, 양극판의 설치간격, 기울기, 양극판의 밀집도, 도금액의 농도와 흐름에 따른 저항의 변화에 영향을 받지 않고 베이스패널의 방사패턴부와 안테나접점부에 형성되는 도금층인 전도층의 두께를 균일하게 형성하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 주로 많이 사용되는 베이스패널의 종류와, 공정구성, 소요금형 개발시의 대응력, 친환경, 설계 자유도, 공간활용도 기타 신뢰성 및 방사패턴부와 안테나접점부의 선폭과 선길이의 균일도와 선명도의 측면에서 모두 뛰어난 특성을 갖고 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 내장형 안테나 제조방법의 순서를 나타낸 플로우챠트이다.
도 2는 본 발명의 내장형 안테나 제조방법에 따른 전류적산조정장치와 연결된 전기도금장치의 전체 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 내장형 안테나인 베이스패널에 금속층과 방사패턴부 및 안테나접점부를 형성하는 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.

이하, 본 발명에 따른 균일한 도금층을 형성하는 내장형 안테나 제조방법의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의거하여 보다 구체적으로 설명한다.

여기서, 하기의 모든 도면에서 동일한 기능을 갖는 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 반복적인 설명은 생략하며, 아울러 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 것으로서, 이것은 고유의 통용되는 의미로 해석되어야 함을 명시한다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명은 베이스패널(110)에 금속층(111)을 형성하는 단계(S1)와, 금속층(111)의 표면에 방사패턴부(120)와 안테나접점부(130)를 형성하는 단계(S2)와, 방사패턴부(120)와 안테나접점부(130)를 전기도금용 걸이대(000)의 접지핀과 접지, 고정하는 단계(S3)와, 다수의 전기도금용 걸이대(000)에 전류적산조정장치의 연결 및 전기도금조에 침지시키는 단계(S4)와, 각 전기도금용 걸이대(000)에 전류를 공급하여 방사패턴부(120)와 안테나접점부(130)에 설정된 두께로 전도층(121),(131)을 형성시킴과 동시에 방사패턴부(120)와 안테나접점부(130)를 제외한 부위의 금속층(111)을 화학적으로 에칭, 제거하는 단계(S5)와, 베이스패널(110)을 건조하는 단계(S6)로 이루어진다.

상기 베이스패널(110)에 금속층(111)을 형성하는 단계(S1)는, 초기에 형성되며, 무전해도금(無電解鍍金, electroless plating : 외부로부터 전기에너지를 공급받지 않고 금속염 수용액 중의 금속이온을 환원제의 힘에 의해 자기 촉매적으로 환원시켜 피처리물의 표면 위에 금속을 석출시키는 방법.)을 통해, 전기도금시 산성의 도금액 또는 구성성분에 의해 용해가 용이한 구리(銅)나 니켈, 니켈합금과 같은 도금제를 이용하여 전기전도(電氣傳導, electric conduction : 도체 내에 전기장이 있을 때, 전하가 이동하며 전류를 발생하는 일로서, 전하로는 전자나 이온 등이 있는데, 전자가 가벼워 전자전도가 전기전도율에 큰 영향을 미친다.)를 위한 금속층(111)을 부도체인 베이스패널(110) 표면 전체에 피복 형성한다.

여기서, 미리 준비된 내장형 안테나인 상기 베이스패널(110)에 무전해도금을 거쳐 금속 전기전도층을 형성하는 단계는 통상의 플라스틱 장식도금에서와 같이 탈지 -> 에칭 -> 중화 -> 활성 1 -> 활성 2 -> 무전해 동 또는 무전해 니켈 등의 공정을 거치거나 또는, 이를 기본으로 하는 플라스틱 레진(Resin)의 종류별로 적합한 전처리 공정을 거쳐 무전해 동도금 또는 무전해 니켈 도금에 의한 금속층(111)을 형성한다. 이때, 이어지는 레이저 식각(에칭)에 적합한 상기 금속층(111)의 두께는 바람직하게는, 0.2 ~ 2.0㎛ 정도 형성한다.

또, 상기 베이스패널(110)은 PC(Polycabonate), 도금용 ABS(acrylonitrile butadiene styrene樹脂), 플라스틱레진과 같은 합성수지재나 유기체 같은 다양한 재질을 적용할 수 있는 장점이 있다.

상기 베이스패널(110)은, 도전(導電) 방사패턴부(120)와 안테나접점부(130)에 전기공급이 용이하도록 전기도금용 걸이대(210) 접점이 확보된 플라스틱 또는 절연 특성이 뛰어난 재질로 성형한 성형물로 형성된다.

여기서, 전기도금용 걸이대(210)의 전기접점을 고정할 수 있는 부위로는 도전 방사패턴부(120)의 한 지점과 안테나접점부(130)를 포함하는 하나 혹은 그 이상의 지점으로 하되, 바람직하게는 베이스패널(110)의 전면부에 위치하는 도전 방사패턴부(120)와 배면부에 위치하는 안테나접점부(130) 간을 전기적으로 통전할 수 있는 관통홀(112)을 0.5 ~ 2mm 정도 확보하여 이 관통전기통전로에 전기도금용 걸이대(210)의 전지 접점을 끼우는 것이 좋다.

상기 금속층(111)의 표면에 방사패턴부(120)와 안테나접점부(130)를 형성하는 단계(S2)는, 베이스패널(110)의 전면과 배면에 무전해도금을 통해 형성된 금속층(111)의 표면에 레이저로 안테나 기능을 위한 방사패턴부(120)와 안테나접점부(130)를 형성한다.

이때, 상기 방사패턴부(120)와 안테나접점부(130) 부위를 여타 부위로부터 분리 구분하여 도금시 요구되는 부분만 전기가 공급되도록 레이저빔(Laser Beam)으로 식각(에칭)하여 경계를 구분표시한다. 그리고, 두 부분간의 경계는 도금시 불필요한 부분에 전기가 흐르지 않도록 완전히 폐쇄하여 구분 분리시켜야 한다.

여기서, 상기 레이저 에칭(etching)은 화학약품의 부식작용을 응용한 소형(塑型)이나 표면가공의 방법으로, 플라스틱이나 혹은 기타 부도체로 이루어지는 베이스패널의 표면에 전착되는 금속층이 하지, 베이스패널의 표면으로부터 분리되지 않고 안정적으로 밀착력을 유지하는데 필요한 결속력을 얻기 위하여 미세한 정박홀(anchor hole)을 형성하는 과정으로서, 방사패턴부와 안테나접점부에 전기도금에 의한 전도층이 충분한 두께로 형성된 후, 안테나의 실사용환경에서 일어날 수 있는 여러가지 조악한 열적 기계적 외부 조건에서도 전도층이 박리되지 않고 안정적으로 안테나 기능을 유지하도록 한다. 이러한 레이저 에칭 작업은 안테나의 기능을 원활하고 양호하게 유지하도록 함에 있어서 대단히 중요하다.

상기 방사패턴부(120)와 안테나접점부(130)를 전기도금용 걸이대(210)의 접지핀과 접지되도록 고정하는 단계(S3)는, 레이저빔으로 식각하여 경계선이 분리표시된 방사패턴부(120)와 안테나접점부(130)에 전기도금용 걸이대(210)의 접점을 고정하기 위한 것으로서, 베이스패널(110)에 형성된 상기 방사패턴부(120) 및 안테나접점부(130)와 그외 도전성 금속층이 불필요한 부위가 전기도금용 걸이대(210)의 접점에 의해 서로 닿지 않는 부위에 전기도금용 걸이대(210)의 접점을 고정시킨다.

이때, 바람직하게는 상기 베이스패널(110)의 전면부에 위치한 방사패턴부(120)와 배면부에 위치하는 안테나접점부(130)를 전기적으로 통전하도록 확보된 관통홀(112)의 내면에 전기도금용 걸이대(210)의 접점을 끼워넣어 접촉하도록 하여 고정하는 것이 좋다.

상기 다수의 전기도금용 걸이대(210)에 전류적산조정장치(300)의 연결 및 전기도금장치(200)의 도금용액(230)이 충전된 전기도금조(240)에 침지시키는 단계(S4)는, 상기 베이스패널(110)의 방사패턴부(120)와 안테나접점부(130)를 고정한 다수의 전기도금용 걸이대(210)에 공급 전류의 유동을 실시간으로 파악하고 각 전기도금용 걸이대(210) 간에 필요로 하는 총공급 전류량을 정확하고 균일하게 조정할 수 있는 전류적산조정장치(300)를 연결하여 전기도금장치(200)가 설치된 전기도금조(240)에 침지시키는 것이다.

이때, 상기 전류적산조정장치(300)에 의해, 전기도금용 걸이대(210)의 접점이 고정된 금속도전 방사패턴부(120) 및 그와 전기적으로 통전되는 안테나접점부(130)를 전기도금하여 전도층(121),(131)의 두께를 증가시킬 때, 공급되는 전류의 공급시간은 별도로 고정된 값으로 정하지 않고 전류와 도금시간을 곱한 적산값을 전기도금용 걸이대(210) 별로 제품수에 비례하도록 설정하고 설정된 전류적산치에 도금두께가 도달했을 때 전기공급 정지 또는 경보하게 함으로써, 도금조(240) 내의 각 부위별로 흐르는 전류의 편차와 도금이 진행되는 동안에 가변적인 전기조건으로 발생하는 도금의 과다 또는 부족, 도금조 내의 공급전류의 리플, 양극막대의 설치간격, 기울기, 양극막대의 밀집도, 도금액의 농도와 흐름에 따른 저항의 변화 등의 영향을 받지 않고 전기도금용 걸이대(210) 간 도금두께의 편차는 최소화 될 수 있다.

여기서, 상기 전기도금장치(200)는 직류전류를 공급하는 정류기와, 직류전류를 배분하는 양극막대(미도시)와, 양극막대와 통상의 전기도금 양극재료로 이용되는 구리 또는 니켈과, 음극전류를 배분하는 음극막대와, 전기도금용 걸이대(210)를 정치하고 이에 개별적으로 전기를 공급할 수 있는 걸침대(220)를 포함하여 구성된다.

또, 상기 전류적산조정장치(300)는, 상기 각 전기도금용 걸이대(210)에 공급되는 전류량을 실시간으로 감지하는 전류감지센서와, 상기 전류감지센서에 의해 감지된 전류값을 도금한 시간과의 적산을 통하여 사용자가 원하는 목표 도금두께의 현재 진행 상태를 알려주는 마이크로프로세스와, 주변회로 및 이를 표시하는 부저를 갖는 LCD표시부를 포함하여 구성된다.

이와 같은 구성은 전류적산조정장치(300)는 상기 전기도금장치(200)의 각 걸침대(220)에 연결되어 각각 동작된다.

상기 전기도금조(240)의 도금용액(230)에 침지된 각 전기도금용 걸이대(210)에 전류를 공급하여 상기 베이스패널(110)의 방사패턴부(120)와 안테나접점부(130)에 설정된 두께로 전도층(121),(131)을 형성시킴과 동시에 방사패턴부(120)와 안테나접점부(130)를 제외한 부위에 무전해도금으로 형성된 금속층(111)을 화학적으로 에칭, 제거하는 단계(S5)는, 전기도금에 의하여 전도층(121),(131)의 두께를 증가시킴과 동시에 불필요한 부위의 무전해도금에 의한 금속층(111)이 제거되도록 하는 것이다.

상기 전기도금시 사용하는 도금액이 동 도금층이나 니켈 도금층을 용해할 수 있는 성분을 포함하고 있어서 전기가 공급되는 도전 방사패턴부(120) 및 안테나접점부(130)는 전기공급이 지속되는 동안에 도금층인 전도층(121),(131)의 두께가 증가하지만, 이로부터 분리된 여타의 베이스패널(110) 부위를 덮고 있는 무전해도금에 의해 형성된 금속층(111)은 모두 용해된다.

이때, 상기 방사패턴부(120)와 안테나접점부(130) 외의 부위인 금속층(111)은 도금공정 중 박리 제거함으로써, 방사패턴부(120)와 안테나접점부(130)의 선폭과 선길이의 편차가 생기지 않고 경계선이 선명하고 간결하게 형성된다.

또, 지속적으로 두께가 증가하는 도전 방사패턴부(120) 및 안테나접점부(130)와 여타 박리 제거되어야 할 무전해도금에 의해 형성된 금속층(111)이 레이저빔에 의한 식각에 의하여 충분히 분리가 되지 않았을 경우에는 비도전 방사패턴부 및 안테나접점부 외의 영역에도 전기가 공급되게 되어 박리가 되지 않고 두께가 증가하므로 작업자의 육안으로 용이하게 도전 방사패턴부(120)와 안테나접점부(130)의 경계선의 완전성을 확인할 수가 있다.

이때, 사용하는 전기도금액은 산도가 충분히 높은 황산동 전기동도금액이 바람직하다.

상기 전기도금에 의해 전도층(121),(131)이 형성된 방사패턴부(120)와 안테나접점부(130)를 갖는 베이스패널(110)을 건조하는 단계(S6)는, 가열에 의한 플라스틱 베이스패널(110)의 변형이나, 도금층의 들뜸을 방지하기 위하여 지나치게 높지 않은 온도로 건조하는 것이 좋고 바람직하게는 40 ~ 60℃ 정도의 온도범위에서 열풍건조 또는 탈수 건조로써 제품 표면의 수분을 제거 한다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 의한 내장형 안테나 제조방법을 좀 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

실시예 1

먼저, PC(PolyCarbonate), ABS, 플라스틱레진 등으로 성형된 내장형 안테나인 베이스패널(110)을 통상의 플라스틱 탈지제용액으로 5분간 50℃에서 탈지하여 표면의 이물질을 제거하고, 기 탈지된 베이스패널(110)을 무수크롬산 500g/ℓ와 황산 200㎖/ℓ로써 72℃에서 12분간 침지한 후, 2회 회수하고 4회 수세하여 에칭처리하였다.

상기 에칭처리된 베이스패널(110)을 하이드록실아민 설페이트(hydroxylamine sulfate) 18중량%를 증류수 82중량%와 혼합한 중화액 2.5wt%와, 35% 염산 10wt%, 물 8.7wt%을 혼합한 액에서 60℃ 정도의 온도로 5분간 처리한 후 수세하여 중화처리하고 중화처리된 내장형 안테나인 베이스패널(110)을 염화파라듐(PdCl2) 및 염화제일주석(SnCl2)을 각각 0.2g/ℓ, 520g/ℓ를 혼합한 촉매부여액 100cc/ℓ과 염산 100cc/ℓ로 10분간 활성처리 및 4회 수세하여 1차 활성처리하고, 이를 5% 황산으로 40℃에서 10 분간 2차 활성 처리하여 3회 수세하여 2차 활성처리하였다.

상기 활성처리된 내장형 안테나 베이스패널(110)을, 황산동을 포함하는 상용의 화학동 표준 도금용액에서 3분간 무전해도금하여 1㎛의 동도금 금속층(111)을 형성하였다.

상기 무전해도금된 내장형 안테나 베이스패널(110)을 내부온도 60℃가 유지되도록 열풍을 공급하면서 탈수 건조한다.

상기 무전해도금하고 탈수 건조한 내장형 안테나 베이스패널(110)의 표면에 레이저를 이용하여 폭 0.3mm의 경계선을 식각하여 방사패턴부(120)와 안테나접점부(130)를 형성하고 이의 통전을 위한 관통홀(112)은 레이저 식각에 의해 형성된 경계선 내측으로 위치하도록 한다.

상기 레이저에 의해 식각 형성(표시)된 도전부의 관통홀(112)에 직경 0.6mm의 전기도금용 걸이대(210)의 접점을 삽입하여 통전되도록 정치(stationary, 定置 : 이동하거나 하지 않고 구축된 기초상에 고정시키는 형태.)하였다.

이와 같이 하여, 전기도금용 걸이대(210) 상하간 12개씩 4줄로 하여 등간격으로 48개씩 내장형 안테나 베이스패널(110)을 다수(5개)의 전기도금용 걸이대(210)에 정치하였다.

상기 내장형 안테나 베이스패널(110)이 정치된 다수의 전기도금용 걸이대(210)를 모두 전기 도금조(240)의 걸침대(220)에 정치하였다. 이때, 상기 전기 도금조(240)에는 황산동 200g/L, 황산 60ml/L 의 농도로 용해되어 있으며, 이는 통상의 황산동 전기동도금액의 조성과 동등한 농도범위에 해당된다.

상기 걸침대(220)에 정치된 각각의 전기도금용 걸이대(210)에 전류적산조정장치(300)를 이용하여 60Amin로 다수의 전기도금용 걸이대(210) 각각에 설정하고 전기도금조(240) 내에 공급되는 총전류를 걸이대 당 평균 2A로 하여 총 10A로 전기도금을 하였다. 이때, 상기와 같이 설정된 적산전류량에 도달하여 경보가 울리는 전기도금용 걸이대(240)를 순차적으로 전기 도금조(240)에서 꺼내어 수세처리하였다.

상기 전기도금후 수세처리한 전기도금용 걸이대(210)를 전기동도금과 동일한 방법으로 도금용액(230)이 충전된 니켈 전기도금조(240)에 투입하고, 전기도금조(240)에 설치된 전류적산조정장치(300)를 이용하여 15Amin로 다수의 전기도금용 걸이대(210) 각각에 평균 2A로 전기를 공급하여 총 10A로 전기니켈 도금하였다.

이때, 상기와 같이 설정된 적산전류량에 도달하여 경보가 울리는 전기도금용 걸이대(210)를 순차적으로 전기도금조(240)에서 꺼내어 수세처리 하였다. 이때, 전기도금조(240)에는 황산니켈 260g/L, 영화니켈 50g/L, 붕산 50g/L, pH 4.0 ~ pH 5.0, 온도 52℃의 통상의 장식용 전기니켈도금액과 동일한 조성을 가진 액이다.

상기 실시예와 같이 제작된 내장형 안테나의 주요 신뢰성 결과치를 표 1에 나타내었다.

신뢰성 항목	시험방법 및 기준치	측정결과
도금두께(시료전체에 대해 X-Ray 두께 측정기로 측정한 값)	10 ~ 20㎛	12 ~ 18㎛
선폭 및 선길이의 편차	최대 0.15㎜	최대 0.10㎜
고온환경시험	spec 1. : 85도(30분)-->5분-->90도(30분)-->5분-->95도(30분)-->5분-->100도(30분) spec 2. : 상기 동일 시료에서 100도 3시간 지속 > 상기 시험 전후 RF( ) 값 이상이 없을 것 1. 시 ==> vswr) 것. ==> 상기 시험 전후 전기 저항 값(상면중 가장 먼거리 임의 선정) 편차가 0.1옴이내일 것	이상없슴
도금밀착력	-Spec : Tape : 3M 610 tape (or OPPA tape)/ 3회 박리 test / 1×1mm 시험에 이상없을 것	이상없슴
염수분무시험	5% NaCl 시험조온도(35℃)에서48시간 방치후 청녹등의 발생없을 것	이상없슴

상기 과정을 거쳐 제조된 휴대용 단말기의 내장형 안테나는 도금두께가 10% 이내의 편차를 보이고 있어서 기존의 무전해도금법에 의해 제조된 내장형 안테나와 동등수준의 두께 편차를 유지할 수 있고, 2중사출 및 인쇄방식으로 제조된 내장형 안테나에서 흔한 도전방사부의 경계선에 톱니모양이나 돌기, 돌출 및 부정합에 의한 성능이상의 문제가 전혀 없으며, 뛰어난 내식성 및 내구성과 열안정성을 갖는다.

뿐만 아니라, 기존의 플라스틱 장식도금에서 검증된 높은 신뢰성 및 빠른 도금속도에서 비롯되는 높은 생산성, 도금공정중에 도전 방사패턴부의 경계선 이상의 검출 용이성, 제품의 설계에서부터 양산에 이르기까지 일연의 과정에서 사용한 개발장비를 그대로 생산에 적용할 수 있는 장점 등 제품의 개발에 소요되는 비용 및 기간을 최소화할 수 있는 장점을 갖는다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 치환, 변형 및 균등한 타 실시 예로의 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.

110 : 베이스패널 111 : 금속층
112 : 관통홀 120 : 방사패턴부
121, 131 : 전도층 130 : 안테나접점부
200 : 전기도금장치 210 : 전기도금용 걸이대
220 : 걸침대 230 : 도금용액
240 : 도금조 300 : 전류적산조정장치

Claims

전기도금을 이용한 내장형 안테나 제조방법에 있어서,
베이스패널에 무전해도금으로 전기전도를 위한 금속층을 형성하는 단계와;
상기 금속층의 표면에 레이저로 안테나 기능을 위한 방사패턴부와 안테나접점부를 외곽선만 식각하여 여타 제거되어야 할 상기 금속층과 절연 분리 형성하는 단계와;
상기 방사패턴부과 안테나접점부를 전기도금용 걸이대의 접지핀과 접지되도록 고정하는 단계와;
상기 베이스패널의 방사패턴부와 안테나접점부를 고정한 다수의 전기도금용 걸이대에 공급 전류의 유동을 실시간으로 파악하고 각 전기도금용 걸이대 간에 필요로 하는 총공급 전류량을 정확하고 균일하게 조정할 수 있는 전류적산조정장치를 연결하여 전기도금장치가 설치된 전기도금조에 침지시키는 단계와;
상기 전기도금조에 침지된 각 전기도금용 걸이대에 전류를 공급하여 상기 베이스패널의 방사패턴부와 안테나접점부에 설정된 두께로 전도층을 형성시킴과 동시에 방사패턴부와 안테나접점부를 제외한 부위에 무전해도금으로 형성된 금속층을 화학적으로 에칭, 제거하는 단계와;
상기 전기도금에 의해 전도층이 형성된 방사패턴부와 안테나접점부를 갖는 베이스패널을 건조하는 단계; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 균일한 도금층을 형성하는 내장안테나 제조방법.
청구항 1에 있어서, 상기 전류적산조정장치는 상기 각 전기도금용 걸이대에 공급되는 전류량을 감지하는 전류센서와, 상기 전류값을 실시간으로 감지하여 도금한 시간과의 적산을 통하여 설정된 목표 도금두께와 현재 진행되는 도금두께의 상태를 알려주는 마이크로프로세서와 주변회로 및 이를 표시하는 부저와 LCD표시부로 형성되는 것을 특징으로 하는 균일한 도금층을 형성하는 내장안테나 제조방법.
청구항 1에 있어서, 상기 전류적산조정장치는 베이스패널의 방사패턴부와 안테나접점부에 필요한 도금양을 전류적산값으로 환산한 양을 적산측정 및 설정 입력하고, 설정된 도금양 만큼의 도금이 완료되었을 때, 전기공급을 중단하거나, 부저에 의한 경보가 울리도록 하여 각 전기도금용 걸이대의 도금양을 균일하게 이루도록 하는 것을 특징으로 하는 균일한 도금층을 형성하는 내장안테나 제조방법.
청구항 2에 있어서, 상기 전류적산조정장치는 도금조 내의 공급전류의 리플, 양극판의 설치간격, 기울기, 양극판의 밀집도, 도금액의 농도와 흐름에 따른 저항의 변화에 영향을 받지 않고 각 전기도금용 걸이대가 필요로 하는 총공급전류량을 정확하고 균일하게 조절할 수 있도록 하기 위해 전류×시간 값을 달성하게 하는 것을 특징으로 하는 균일한 도금층을 형성하는 내장안테나 제조방법.