KR20130060030A - 안테나에 적용되는 다층 금속 패턴, 이러한 다층 금속 패턴을 가지는 안테나 및 이에 적합한 안테나 제조 방법 - Google Patents

Abstract

안테나에 적용되는 다층 금속 패턴, 이러한 다층 금속 패턴을 가지는 안테나 및 이에 적합한 안테나 제조 방법이 개시된다.
안테나에 적용되는 금속 패턴은 전파 수신면에 접하는 제1의 전도도를 가지는 제1금속층; 및 상기 제1금속층의 하부에 위치하며 상기 제1의 전도도보다 낮은 제2의 전도도를 가지는 제2금속층으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 금속패턴은 전파 수신면에 접하며 표피 효과에 의한 전류가 작은 전기 저항을 가지는 저조밀도 금속 패턴을 통하여 흐르게 함으로써 이를 이용하여 형성된 안테나에 있어서의 전류 손실을 최소화할 수 있는 잇점을 갖는다.

Description

안테나에 적용되는 다층 금속 패턴, 이러한 다층 금속 패턴을 가지는 안테나 및 이에 적합한 안테나 제조 방법 {Multi layed metal pattern for being applied to antenna, antenna having the same and method for manufacturing antenna }

본 발명은 스마트 카드, 이동단말기 등에 적용되는 안테나에 관한 것으로서, 특히 캐리어 주파수의 스킨 효과에 효과적으로 대응한 수 있는 다층 금속 패턴, 이러한 다층 금속 패턴을 가지는 안테나 및 이에 적합한 안테나 제조 방법에 관한 것이다.

최근 들어 이동단말기를 이용한 상거래를 위한 M-commerce(Mobile commerce)의 개발이 주목되면서 금속 패턴이 전사된 폴리머 필름을 가지는 전자결제용 NFC 안테나(Near Field Communication antenna, 이하 안테나)에 대한 개발이 역시 주목되고 있다.

전자결재용 NFC(Near Field Communication) 안테나는 13.56MHz 대역의 캐리어 주파수에 적합한 안테나로서 음성통화 혹은 DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 안테나와는 구별되는 것이다.

안테나는 다양한 사이즈와 모양으로 만들어질 수 있으며, 동선의 두께, 감는 횟수(number of turn), 안테나의 지름 등에 따라 저항 값과 인덕턴스 값이 결정된다.

이동단말기(mobile phone) 수용 공간의 제약으로 인하여 안테나 분야에서도 기본적인 요구인 안테나 감도의 향상과 함께 안테나 성능을 유지하면서도 안테나의 두께 및 외형적 치수를 줄이고자 하는 요구가 최근 중요한 이슈로 부각되고 있다.

전주도금기술은 이러한 요구에 부응할 수 있는 대단히 유효한 기술이다.

도 1은 종래의 NFC 안테나의 구조를 도시한다.

도 1을 참조하면, 종래의 NFC 안테나는 구리 재질의 금속 패턴을 구비한다. 금속 패턴은 전주 도금에 의해 형성된다. 또한, 도 1에 도시되지는 않았지만, 안테나(10)는 상부 및 하부의 보호 필름을 구비한다.

안테나(10)는 일반적으로 전파를 수신하기 위한 금속 패턴(12), 금속 패턴(12)의 일단으로부터 연장되는 제1인출부(14), 금속 패턴(12)의 타단으로부터 연장되는 제2인출부(16) 그리고 외부 회로와의 접촉을 제공하는 외부 접속 단자(18, 20)를 포함한다. 안테나(10)는 적어도 1회의 권(turn)수를 형성하여야 한다는 특성상, 제2인출부(16)는 금속 패턴(12)과 적어도 한차례 꼬이도록 층간 배선되어 있다.

전주도금기술을 이용한 안테나 제조에 있어서 핵심기술은 안테나의 특성을 좌우할 수 있는 금속 패턴의 형상제어 및 표면특성 확보이며, 또한 양산성에 영향을 미치는 응력제어가 또 다른 주요 과제이다.

안테나는 13.56MHz의 캐리어 주파수에 알맞는 공진 특성을 가져야 한다. 종래에 있어서 안테나의 공진 특성 안테나의 외형적 형상 즉, 동선의 두께, 감는 횟수(number of turn), 안테나의 지름 등에 따라 결정되는 저항 값과 인덕턴스 값에 의존하여 결정되었다.

그렇지만 안테나의 외형적 형상에 의해 공진 특성이 적절하게 결정된다고 할 지라도 안테나를 이루는 금속 패턴의 전기적 특성 특히, 캐리어 주파수에서의 표피 효과(skin effect)에 의해 전류의 손실이 발생하며, 이러한 손실은 안테나의 특성에 결정적 영향을 주게 된다.

다른 한편으로, 안테나를 이루는 금속 패턴의 전기적 특성의 개선이 없는 한 안테나의 외형적 치수 감소는 한계에 부딪칠 수 밖에 없다.

이러한 점에서 안테나를 이루는 금속 패턴의 전기적 특성을 개선하는 것 특히 표피 효과를 고려하여 전류의 손실을 줄일 수 있는 방안이 요구되고 있다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 고안된 것으로서, 안테나에 적용되며, 표피 효과에 의한 손실을 줄일 수 있는 개선된 구조의 다층 금속 패턴을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 상기의 다층 금속 패턴을 가지는 안테나를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기의 안테나에 적합한 안테나 제조 방법을 제공하는 것에 있다.

상기의 목적을 달성하는 본 발명에 따른 금속 패턴은

안테나에 적용되는 금속 패턴에 있어서,

전파수신면에 접하는 제1의 전도도를 가지는 제1금속층; 및

상기 제1금속층의 하부에 위치하며 상기 제1의 전도도보다 낮은 제2의 전도도를 가지는 제2금속층;

을 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 제1금속층 및 제2금속층은 서로 다른 조밀도를 가지는 금속들인 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 제2의 금속층 하부에 위치하여 상기 제1금속과 같은 재질의 제3금속층을 더 구비하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 제1금속층 및 제2금속층은 전주도금에 의해 형성된 것임을 특징으로 한다.

여기서, 상기 제1금속층은 피로 인산동에 의해 형성되고,

상기 제2금속층은 황산동에 의해 형성되는 것임을 특징으로 한다.

상기의 다른 목적을 달성하는 본 발명에 따른 안테나는

전파를 수신하기 위한 금속 패턴, 상기 금속 패턴을 커버하기 위한 상부 커버 필름 및 하부 커버 필름을 구비하는 안테나에 있어서,

상기 금속 패턴은

전파수신면에 접하는 제1의 전도도를 가지는 제1금속층; 및

상기 제1금속층의 하부에 위치하며 상기 제1의 전도도보다 낮은 제2의 전도도를 가지는 제2금속층;

을 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 제1금속층 및 제2금속층은 서로 다른 조밀도를 가지는 금속들인 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 제2의 금속층 하부에 위치하여 상기 제1금속과 같은 재질의 제3금속층을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 제1금속층 및 제2금속층은 전주도금에 의해 형성된 것임을 특징으로 한다.

여기서, 상기 제1금속층은 피로 인산동에 의해 형성되고,

상기 제2금속층은 황산동에 의해 형성되는 것임을 특징으로 한다.

여기서, 상기 제1금속층은 캐리어 주파수에 의해 결정되는 스킨 뎁스(skin depth)에 상응하는 두께를 가지는 것을 특징으로 한다.

상기의 또 다른 목적을 달성하는 본 발명에 따른 안테나 제조 방법은

.전파를 수신하기 위한 금속 패턴, 상기 금속 패턴을 커버하기 위한 커버 필름을 구비하는 안테나를 제조하는 방법에 있어서,

안테나를 이루는 금속 패턴의 형상에 상응하는 도금 패턴을 가지는 마스터를 준비하는 과정;

상기 마스터 상에 서로 다른 조밀도를 가지는 금속들을 순차적으로 다층 도금하는 다층 도금 과정;

상기 커버 필름을 이루며 접착제가 도포된 전사용 필름을 준비하는 과정;

상기 마스터 상에 상기 전사용 필름을 합지하는 과정; 및

합지된 상기 전사용 필름을 상기 마스터로부터 분리하여 상기 마스터 상에 형성된 다층 금속 패턴을 상기 전사용 필름으로 전사하는 과정;

을 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 다층 도금 과정은

상기 마스터 상에 제2의 조밀도를가지는 제2금속층을 도금하는 과정; 및

상기 제2금속층의 상부에 전파 수신면에 접하며 상기 제2조밀도보다 낮은 제조f밀도를 가지는 제1금속층을 도금하는 과정;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 다층 도금 과정은

상기 마스터 상에 제1의 조밀도를 가지는 제3금속층을 도금하는 과정;

상기 제3금속층의 상부에 상기 제1의 조밀도보다 낮은 제2의 조밀도를 가지는 제2금속층을 도금하는 과정; 및

상기 제2금속층의 상부에 전파 수신면에 접하며 제1의 조밀도를 가지는 제1금속층을 도금하는 과정;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 제1금속층은 피로인산동으로 형성되는 것이며,

상기 제2금속층은 황산동으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 제1금속층을 도금하는 과정에서 제1금속층의 표면 조도를 개선하기 위하여 광택제를 첨가하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 금속패턴은 전파 수신면에 접하는 저조밀도 금속 패턴을 구비하여 표피 효과에 의한 전류가 작은 전기 저항을 가지는 저조밀도 금속 패턴을 통하여 흐르게 함으로써 전류의 손실을 최소화할 수 있는 잇점을 갖는다.

한편, 본 발명에 따른 안테나는 표피 효과에 의한 전류가 흐르게 되는 저전도도의 금속 패턴을 구비함으로써 공진 주파수에서의 전기 저항을 낮추게 되므로 캐리어 주파수에 대한 선택도 Q를 높이는 효과를 발휘한다.

한편, 본 발명에 따른 안테나는 공진 주파수에서의 선택도 Q를 개선하게 되므로써 안테나의 외형적 크기를 개선할 수 있게 하는 효과를 갖는다.

도 1은 종래의 NFC 안테나의 구조를 도시한다.
도 2는 표피 효과에 의한 영향을 도식적으로 도시한다.
도 3은 본 발명에 따른 금속 패턴의 단면 구조를 도시하는 모식도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 금속 패턴의 단면을 도시한 것으로서, 3층 구조의 다층 금속 패턴의 단면을 광학 현미경으로 촬영하여 얻어진 것이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 금속 패턴의 단면을 도시한 것으로서, FE-SEM(Field Emission Scanning Electron Microscope; 전계방출 주사현미경)으로 촬영하여 얻어진 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 안테나에 있어서 도금 두께에 따른 전기 저항 R 및 선택도 Q의 측정 결과를 도시한다.
도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 안테나에 있어서의 인식거리를 측정한 결과를 도시한다.
도 8은 본 발명에 따른 안테나 제조 방법을 도시한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 동작에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 표피 효과에 의한 영향을 도식적으로 도시한다.

13.56MHz의 캐리어 주파수 영역에서 사용할 수 있는 안테나 개발에 있어서 저주파 영역에서 사용되는 안테나와 다른 점은 표피효과(skin effect)로 볼 수 있다.

표피효과는 도선에 흐르는 전류의 주파수가 높아지면 도선 중심에는 전류가 흐르지 않고 표면에만 전류가 흐르는 현상이다. 따라서 도선의 단면 중에서 실제 고주파 전도에 필요한 적절한 도선의 두께는 표피깊이(skin depth)의 계산을 통하여 알 수 있다.

표피깊이는 주파수와 도선의 재질에 따라 결정되며, 수학식 (1)과 같이 알려져 있다.

여기서,

수학식 (1)을 이용하여 사용 주파수가 13.56MHz인 NFC 안테나의 경우에 동(Cu) 재질을 적용하면, 표피 깊이는 18㎛로 계산된다. 이는 동 재질의 금속 패턴을 사용하는 안테나의 두께는 적어도 18㎛를 만족하여야 하는 것임을 말한다. 실제의 안테나는 금속 패턴 이외에도 접촉 단자, 보호 필름 등을 더 구비하므로 이보다 더 두껍게 된다.

도 3은 본 발명에 따른 금속 패턴의 단면 구조를 도시하는 모식도이다.

도 3을 참조하면, 종래에 있어서 단층 구조의 금속 패턴으로 안테나를 제작하던 것을 본 발명에 있어서는 다층 구조의 금속 패턴을 적용하는 것임을 알 수 있다.

도 3에 도시된 것에 있어서 상부 금속층이 전파 수신면에 접한 것이라 할 때 상부 금속층은 하부 금속층에 비해 캐리어 주파수에 대한 공진 특성이 개선될 수 있도록 전기 전도도가 낮은 금속이 선택된다.

본 발명의 실시예에 따른 금속 패턴에 있어서, 전파 수신면에 접하는 상부 금속층은 피로 인산동이고 하부 금속층은 인산동이 선택될 수 있다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 금속 패턴의 단면을 도시한 것으로서, 3층 구조의 다층 금속 패턴의 단면을 광학 현미경으로 촬영하여 얻어진 것이다.

도 4를 참조하면, 최상위의 니켈, 피로인산동, 황산동, 피로인산동이 명확하게 층구조를 이루고 있는 것을 볼 수 있다. 이들 중에서 니켈층은 보호층으로서 형성된 것이다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 금속 패턴의 단면을 도시한 것으로서, FE-SEM(Field Emission Scanning Electron Microscope; 전계방출 주사현미경)으로 촬영하여 얻어진 것이다.

도 5를 참조하면, 최상위층의 피로인산동과 중간층의 황산동 사이에서 조밀도의 차이가 있는 것을 볼 수 있다.

피로인산동과 황산동 사이의 조밀도의 차이는 전기 전도도의 차이를 나타낸다.

1961년 A. F. Mayadas와 M. Shatzkes에 의하여 제시된 Mayadas- Shatzkes model(M-S. model)은 다결정질 박막재료에서의 결정립계가 전자의 산란과 밀접한 관계를 가지고 있음을 수식적으로 제시하였다.

M-S. model의 수식은 수학식 (2)와 같다.

여기서,

이 식은 근사적으로

로 간략히 표현될 수 있으며

다음의 수학식 3으로 정리될 수 있다.

위의 수학식(3)에 의하면, 결정립이 클수록 비저항은 낮아지고, 결정립이 미세할수록 비저항은 높아지는 것을 알 수 있다.

본 발명에 따른 다층 금속 패턴을 적용한 안테나의 성능을 평가함에 있어서, LCR 미터를 이용하여 Q값을 측정한 후, 모듈에 조립하여 실제 사용 환경에서의 최종 인식거리를 측정함으로써, 성능평가를 실시하였다.

일반적인 Q값의 경우, 수치가 높으면 인식거리도 길어지는 경향이 있으나 반드시 그런 것은 아니다. 따라서 Q값을 기본 데이터로 평가하되, 최종 평가는 인식거리 측정을 통하여 확인하는 것을 원칙으로 한다.

도 6은 본 발명에 따른 안테나에 있어서 도금 두께에 따른 전기 저항 R 및 선택도 Q의 측정 결과를 도시한다.

2층(double layer)의 경우에는 황산동, 피로인산동을 순차적으로 진행하여 제작하였으며, 3층(triple layer)의 경우에는 피로인산동, 황산동, 피로인산동으로 공정을 구성하여 제작하였다.

도 6에 도시되는 바와 같이, 2층이나, 3층의 경우 기존 단일 황산동 도금층과 비교할 때, Q값이 증가하는 경향을 확인하였다. 또한, 피로인산동, 황산동, 피로인산동 구조의 3층보다 황산동, 피로인산동 구조의 2층의 Q값이 더 높은 것을 확인하였다.

도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 안테나에 있어서의 인식거리를 측정한 결과를 도시한다.

도 6의 결과를 기준으로 가장 좋은 Q값을 갖는 샘플인, 황산동, 피로인산동 도금으로 순차적으로 제작한 3층 도금의 안테나 샘플과 피로인산동, 황산동 각각의 단층도금 안테나 샘플을 제작하여 인식거리 측정을 수행하였다.

도 7에서 TYPE A (PH01)은 황산동, 피로인산동을 순차적으로 2층으로 제작한 안테나 샘플이고, TYPE B (P03)은 피로인산동 단층도금 샘플이며, TYPE C (H03)은 황산동 단층도금 안테나 샘플이다.

인식거리 측정결과, 황산동, 피로인산동 2층도금 샘플의 인식거리가 가장 우수한 것으로 확인되었다. 또한, 피로인산동 단층도금의 인식거리 측정결과도 양호한 것으로 확인되었다.

그러나 공정상에서 초기에 피로인산동을 진행하기에는 현실적으로 문제가 있는데, 이는 전주도금을 실시하는 마스터가 절연층과 도전층의 이중의 재질로 형성되어 있어서, 피로인산동을 초기에 진행할 경우, 피로인산동이 갖고 있는 특성으로 인하여 절연층 사이로 침투하는 현상이 발생하며 이는 마스터 수명에 좋지 않은 영향을 주는 것으로 관찰되었다. 따라서 이러한 현상을 억제하기 위하여는 황산동을 초기 도금의 조건으로 선택하는 것이 바람직하다.

도 8은 본 발명에 따른 안테나 제조 방법을 도시한다.

먼저, 마스터가 준비된다. (s1202) 마스터 상에는 제조하고자 하는 안테나 형상에 상응하는 형상의 도금 패턴이 형성되어져 있다. 마스터에 있어서, 안테나 형상에 상응하는 도금 패턴은 도전성을 드러내도록 형성되고, 도금 패턴을 제외한 부분은 비도전성을 가지도록 형성된다. 구체적으로 평탄한 표면을 가지는 SUS 재질의 금속 표면에서 도금 패턴을 제외한 부분을 식각하여 부도체를 충진하고 그 표면을 평탄하게 처리하여 마스터를 형성한다.

준비된 마스터의 표면을 탈지 및 수세 처리한다.(s1204)

마스터 표면에 서로 다른 전도도를 가지는 금속들을 다층 도금하여 안테나를 이루는 다층 금속 패턴을 형성한다. (s1206)

전해액 중에서 음극과 양극을 대향시켜 통전시키면 양극쪽에서는 전해용출이 일어나지만 음극쪽에서는 금속 이온이 방전하여 전착현상을 일으킨다. 전주 도금(electroforming)은 이와 같은 전착 현상을 이용하여 원형과 반대되는 형상의 제품을 만드는 기술이다.

즉, 마스터(master, 모형) 상에 필요로 하는 형상 및 두께로 금속을 전착시킨 후, 이 전착층을 마스터로부터 분리시켜서 원하는 복제물을 얻게 된다. 전기 도금(electroplating)은 모형과 전착층의 밀착성이 요구되지만 전주도금은 밀착성이 중요하지 않게 된다.

전주 도금에 의해 얻어지는 금속 구조물은 화학적으로 안정되어 있기 때문에 우수한 외형과 전기적 특성을 보인다.

본 발명은 전파 수신면에 접하는 상부 금속층과 그 하부의 하부 금속층을 서로 다른 조밀도를 가지는 금속으로 형성한다. 여기서, 상부 금속층과 하부 금속층은 NFC의 캐리어 주파수(13.56MHz)에서 선택도 Q 및 저항 R이 최적이 되도록 선택될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면 상부 금속층으로서 피로 인산동이 사용되고 하부 금속층으로서 황산동이 사용되고 있지만 이에 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상부 금속층으로서 피로 인산동이 사용되고 가운데 금속층으로서 황산동이 사용되고 그리고 최하부 금속층으로서 피로 인산동이 사용되는 3층 구조가 사용되고 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.

한편, 전파수신면에 접하는 상부 금속층을 전주도금함에 있어서 표면 조도를 조절하기 위하여 광택제를 추가할 수 있다.

다층 금속 패턴 형성 과정(s1206)에서는 도금의 물성을 조정함에 의해 강도, 통전성, 박리의 용이성 등을 조절할 수 있다. 도금 강도는 도금액의 농도 및 첨가제를 이용하여 조절한다. 첨가제의 분량 및 농도는 제품의 면적, 통전성, 도금액의 농도, 첨가제의 종류 등에 따라 달라질 수 있다.

전사용 필름을 준비한다.(s1208) 전사용 필름은 필름 표면에 접착제를 도포하여 형성된다. 필름은 PI, PC, PET, PVC 재질을 사용한다. 접착제로서는 수성, 유성, 열가소성, 열경화성 등의 모든 종류의 접착제가 사용될 수 있으나 핫멜트(hot melt) 계열의 접착제가 전사시 좀 더 유리하다. 이러한 접착제는 사용된 폴리머 필름의 종류뿐만 아니라 다층 금속 패턴과의 접착 유지력을 고려하여 결정된다. 전사용 필름은 이후 안테나를 커버하기위한 커버 필름의 일부가 된다.

전사용 필름을 다층 금속 패턴이 형성된 마스터에 합지시킨다.(s1210) 합지는 평판 핫프레스, 롤 라미네이터 등을 이용하여 수행된다. 단순한 구조를 가지거나 기체를 제거하는 과정이 필요한 다층 금속 패턴에 대해서는 롤 라미네이팅(roll laminating)이 유리하고, 복잡한 형상의 다층 금속 패턴에 대해서는 핫 프레스 방식이 유리하다.

다층 금속 패턴을 필름에 전사한다.(s1212) 합지시킨 전사용 필름을 마스터로부터 떼어내어 다층 금속 패턴을 전사용 필름에 전사시킨다.

전사의 조건은 도금의 물성, 도금의 스트레스성, 접착제 및 수지의 종류, 접착제의 양, 전사시 온도와 압력 등이 있다.

전사시의 온도는 물성과 수지에 변형이 가지 않는 범위에서 가능하고, 전사시의 압력은 다층 금속 패턴의 구조에 영향을 주지 않는 범위에서 가능하다.

다층 금속 패턴이 전사된 전사용 필름에 커버 필름을 합지시켜 안테나를 형성한다.(s1214)

후처리 과정(s1214)에서는 전사용 필름상에 전사된 다층 금속 패턴의 외관 확보 및 색상 작업, 도전성 및 내구성 확보 등을 위한 작업이며, 필름상의 미세 금속 패턴에 대하여 무전해 도금 혹은 투명/불투명 코팅 등을 수행할 수 있다.

무전해 도금의 경우 합금, 니켈, 동, 주석, 금, 아연, 은, 합금, 크롬 등이 사용될 수 있다. 장식성(디자인), 기능성(내구성, 신뢰성 등) 등의 확보를 위해, 적절한 도금액을 선정하고, 용도에 따라 단일 도금 및 다층 도금을 선택적으로 수행할 수 있다.

한편, 다층 금속 패턴이 제거된 마스터에 정면(淨面) 처리를 시행하여 다음 생산 사이클을 준비하도록 한다.(s1216) 마스터 정면 처리 과정(s1216)에서는 다층 금속 패턴이 제거된 마스터에 대하여 기계적 연마 및 화학적 연마를 수행한다. 기계적 연마는 약 5,000회 정도의 사포질에 의해 수행되며 화학적 연마는 액상 연마제에 의해 수행된다.

전주도금기술을 이용한 안테나 제조에 있어서 핵심기술은 안테나의 특성을 좌우할 수 있는 안테나 형상제어 및 표면특성 확보이며, 양산성에 영향을 미치는 응력제어가 주요 과제이다. 이러한 문제의 해결은 많은 부분 도금공정의 정밀한 제어를 통하여 해결될 수 있는데, 단일 도금공정에서 안테나의 여러 가지 특성을 만족하여야 하기 때문에 대량 생산시 양산수율 확보가 쉽지 않을 것으로 예상된다.

이러한 문제점들을 해결하기 위하여 본 발명은 다층 도금 기술을 개시하였다. 다층 도금은 단층도금 개발에 비하여 공정이 추가된다는 단점에도 불구하고, 안테나 특성 확보를 위한 형상제어 및 표면특성 확보, 그리고 응력제어라는 여러 가지 중요한 문제들을 각각의 도금층들이 기능을 분담하여 해결할 수 있기 때문에 각 공정의 유효범위가 확대되어, 양산수율 향상 및 안테나 성능향상에 도움이 될 수 있다는 장점이 있다.

s1201...마스터 준비 과정 s1204...탈지/수세 과정
s1206...도금 과정 s1208...전사용 필름 준비 과정
s1210...합지 과정 s1212...전사 과정

Claims (16)

1. 안테나에 적용되는 금속 패턴에 있어서,
   전파 수신면에 접하는 제1의 전도도를 가지는 제1금속층; 및
   상기 제1금속층의 하부에 위치하며 상기 제1의 전도도보다 낮은 제2의 전도도를 가지는 제2금속층;
   을 포함하는 다층 금속 패턴.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1금속층 및 제2금속층은 서로 다른 조밀도를 가지는 금속들인 것을 특징으로 하는 다층 금속 패턴.
3. 제1항에 있어서,
   상기 제2의 금속층 하부에 위치하여 상기 제1금속과 같은 재질의 제3금속층을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 다층 금속 패턴.
4. 제1항에 있어서,
   상기 제1금속층 및 제2금속층은 전주도금에 의해 형성된 것임을 특징으로 하는 다층 금속 패턴.
5. 제1항에 있어서,
   상기 제1금속층은 피로 인산동에 의해 형성되고,
   상기 제2금속층은 황산동에 의해 형성되는 것임을 특징으로 하는 다층 금속 패턴.
6. 전파를 수신하기 위한 금속 패턴, 상기 금속 패턴을 커버하기 위한 상부 커버 필름 및 하부 커버 필름을 구비하는 안테나에 있어서,
   상기 금속 패턴은
   전파 수신면에 접하는 제1의 전도도를 가지는 제1금속층; 및
   상기 제1금속층의 하부에 위치하며 상기 제1의 전도도보다 낮은 제2의 전도도를 가지는 제2금속층;
   을 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나.
7. 제6항에 있어서,
   상기 제1금속층 및 제2금속층은 서로 다른 조밀도를 가지는 금속들인 것을 특징으로 하는 안테나.
8. 제6항에 있어서,
   상기 제2의 금속층 하부에 위치하여 상기 제1금속과 같은 재질의 제3금속층을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 안테나.
9. 제6항에 있어서,
   상기 제1금속층 및 제2금속층은 전주도금에 의해 형성된 것임을 특징으로 하는 안테나.
10. 제6항에 있어서,
    상기 제1금속층은 피로 인산동에 의해 형성되고,
    상기 제2금속층은 황산동에 의해 형성되는 것임을 특징으로 하는 안테나.
11. 제10항에 있어서,
    상기 제1금속층은 캐리어 주파수에 의해 결정되는 스킨 뎁스(skin depth)에 상응하는 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 안테나.
12. 전파를 수신하기 위한 금속 패턴, 상기 금속 패턴을 커버하기 위한 커버 필름을 구비하는 안테나를 제조하는 방법에 있어서,
    안테나를 이루는 금속 패턴의 형상에 상응하는 도금 패턴을 가지는 마스터를 준비하는 과정;
    상기 마스터 상에 서로 다른 조밀도를 가지는 금속들을 순차적으로 다층 도금하는 다층 도금 과정;
    상기 커버 필름을 이루며 접착제가 도포된 전사용 필름을 준비하는 과정;
    상기 마스터 상에 상기 전사용 필름을 합지하는 과정; 및
    합지된 상기 전사용 필름을 상기 마스터로부터 분리하여 상기 마스터 상에 형성된 다층 금속 패턴을 상기 전사용 필름으로 전사하는 과정;
    을 포함하는 안테나 제조 방법.
13. 제12항에 있어서, 상기 다층 도금 과정은
    상기 마스터 상에 제2의 조밀도를가지는 제2금속층을 도금하는 과정; 및
    상기 제2금속층의 상부에 전파 수신면에 접하며 상기 제2조밀도보다 낮은 제조f밀도를 가지는 제1금속층을 도금하는 과정; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나 제조 방법.
14. 제12항에 있어서,
    상기 다층 도금 과정은
    상기 마스터 상에 제1의 조밀도를 가지는 제3금속층을 도금하는 과정;
    상기 제3금속층의 상부에 상기 제1의 조밀도보다 낮은 제2의 조밀도를 가지는 제2금속층을 도금하는 과정; 및
    상기 제2금속층의 상부에 전파 수신면에 접하며 제1의 조밀도를 가지는 제1금속층을 도금하는 과정; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나 제조 방법.
15. 제13항에 있어서,
    상기 제1금속층은 피로인산동으로 형성되는 것이며,
    상기 제2금속층은 황산동으로 형성되는 것을 특징으로 하는 안테나 제조 방법.
16. 제12항에 있어서,
    제1금속층을 도금하는 과정에서 제1금속층의 표면 조도를 개선하기 위하여 광택제를 첨가하는 것을 특징으로 하는 안테나 제조 방법.

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