KR20140112325A - 전자 장치 및 이의 제작 방법 - Google Patents

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KR20140112325A
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황창연
김학주
문희철
최종철
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 개시는 전자 장치에 있어서, 외부 하우징을 포함하며, 외부 하우징의 일부는, 비전도성 물질(material)을 포함하는 베이스 및 베이스 상 또는 그 위에 (on or above) 형성된 복수의 아일랜드들(islands)을 포함하며, 복수의 아일랜드들(island)들은 금속 물질(metallic material)을 포함하며, 서로 떨어져 있으며, 2차원 패턴(two dimensional pattern)을 형성할 수 있다.
또한, 본 개시는 전자 장치의 외부 하우징 제작 방법에 있어서, 베이스를 사출 성형하는 단계 및 베이스 상 또는 그 위에(on or above)로 복수개 형성되고, 서로 떨어져 있으며, 2차원 패턴을 형성하고, 금속 물질을 포함하는 아일랜드들을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

전자 장치 및 이의 제작 방법{ELECTRONIC DEVICE AND METHOD FOR FORMING THEREOF}
본 개시는 전자 장치 및 이의 제작 방법에 관한 것이다.
일반적으로 전자 장치는 전자 장치, MP3 플레이어, 피엠피(Portable Multimedia Player: PMP), 전자책과 같이, 사용자가 휴대하면서 다양한 콘텐츠를 접할 수 있는 기기들을 일컬으며, 최근에는 하나의 단말기만으로도 다양한 콘텐츠 등을 사용할 수 있는 기능들이 탑재되고 있다. 이러한 휴대용 전자 기기는 용도나, 시대적 흐름 또는 소비자의 요구, 성향 등에 따라 폼팩터(form factor)가 다양화되며, 최근에는 스마트 폰이나 태블릿 PC와 같은 단말기들은 개인용 컴퓨터에 근접한 성능으로 상용화되어 있다.
따라서, 앞서 언급한 바와 같이, 하나의 단말기를 통해서도 음성 통화를 위한 송, 수신 외에도 데이터 송, 수신 및 수첩이나 멀티미디어 기능들, 나아가서는, 금융업무, 게임 등의 엔터테인먼트 서비스 및 무선 인터넷 서비스 등의 다양한 콘텐츠를 즐길 수 있게 되었다.
이러한 바 형 전자 장치를 예로 들면, 그 전면 측으로 대형 디스플레이가 배치되고, 내부로 다양한 기능을 위해 탑재는 내부 모듈들이 실장되며 이들을 커버하며 지지하는 케이스로 제공된다. 특히 전자 장치의 케이스의 경우, 디스플레이 및 내부 모듈들을 감싸는 단말기 케이스와 후면 측으로 제공되어 단말기 케이스에 결합되고 배터리를 커버하는 배터리 커버가 배치된다. 전자 장치의 케이스는 다양한 재질, 예를 들어 플라스틱, 마그네슘 합금, 또는 알루미늄 합금 등으로 제조하고 있으나, 휴대 단말기의 특성상 가벼워야 하며, 내마모성, 내충격성, 항복강도 등이 좋아야 함은 물론 다양한 송, 수신을 위한 적어도 하나 이상의 안테나가 구비되므로, 비전도성 소재를 사용하여 방사 성능에 영향을 미치지 않도록 함이 바람직하다. 즉, 금속 재질을 이용하여 전자 장치의 케이스를 구현하는 경우에는, 케이스 내부에 제공되는 안테나 방사 성능이 확보되지 못하는 문제점이 발생한다.
이러한 전자 장치의 케이스를 선택함에 있어, 비슷한 기능을 탑재하고 가격에 큰 차이가 없다면, 사용자는 디자인이 수려하며 고급스러워 보이는 전자 장치를 선택하는 것은 당연한 일일 것이다. 이러한 디자인이 수려하며 고급적으로 보이기 위해서는 비전도성 물질보다 금속 물질이나 금속질감을 갖는 물질을 사용하게 된다. 그러나, 금속 물질은 외관 디자인을 고급스럽고 수려하게 할 수 있으나, 안테나 방사 성능이 확보하는데 장애가 될 수 있다. 또한, 아무리 비전도성 물질을 통해, 예를 들어 주석(Sn)과 같은 재질을 사용하거나 실버 컬러의 도장 등을 하여 금속질감을 표현하여 고급스러움을 추구한다고 하여도 실제 금속 물질을 사용하는 것에 비해 그 고급스러움이나 수려함이 저감되는 것은 당연할 수 밖에 없다.
따라서, 본 개시의 다양한 실시예들은 금속물질을 이용하여 전자 장치와 같은 전자 장치의 외부 하우징을 제작할 수 있도록 하는 전자 장치 및 이의 제작 방법을 제공하고자 한다.
또한, 외부 하우징에 금속물질을 구비하여도 안테나 성능을 확보할 수 있으며 소재의 다양화를 구현할 수 있고, 외장 하우징의 고급화를 확보할 수 있도록 하는 전자 장치 및 이의 제작 방법을 제공하고자 하고자 한다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치에 있어서, 외부 하우징을 포함하며, 상기 외부 하우징의 일부는, 비전도성 물질(material)을 포함하는 베이스; 및 상기 베이스 상 또는 그 위에 (on or above) 형성된 복수의 아일랜드들(islands)을 포함하며, 상기 복수의 아일랜드들(island)들은 금속 물질(metallic material)을 포함하며, 서로 떨어져 있으며, 2차원 패턴(two dimensional pattern)을 형성할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 외부 하우징에 있어서, 비전도 재질의 베이스에 증착되는 전도성 재질의 아일랜드들을 포함하며, 상기 아일랜드들은 상기 베이스에 서로 불연속적으로 형성되어 전도성 재질과 비 전도성 재질이 서로 번갈아가며 위치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 외부 하우징에 있어서, 상기 외부 하우징의 표면은 비전도성 재질과 전도성 재질이 규칙 또는 불규칙한 패턴의 형상을 형성하며, 불연속적으로 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치에 있어서, 상기 전면 케이스, 후면 케이스 또는 베이스 커버 중 어느 하나의 형상을 가지며 사출 성형되는 비 전도성 재질의 베이스; 및 상기 베이스의 표면으로 전도성의 금속물질로 증착되며, 에칭 또는 레이저 가공에 의해 서로가 서로에게 이격되어 독립적으로 배치되는 조각들을 포함하는 아일랜드들을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치의 외부 하우징 제작 방법에 있어서, 베이스를 사출 성형하는 단계; 및 상기 베이스 상 또는 그 위에(on or above)로 복수개 형성되고, 서로 떨어져 있으며, 2차원 패턴을 형성하고, 금속 물질을 포함하는 아일랜드들을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
상술한 다양한 실시예에 따르면, 고휘도의 전도성 금속물질을 외부 하우징의 표면에 제공하여 금속질감을 표현할 수 있어 외부 하우징, 나아가서는 외부 하우징이 장착된 전자 장치의 전체 외관의 수려함을 증진시킬 수 있게 이점이 있다.
또한, 금속물질이 외부 하우징의 표면에 제공되어도 서로가 독립적으로 분리 구획됨으로 외부 하우징이 전자 장치에 제공되는 경우, 전자 장치의 내측에 제공되는 안테나 모듈의 방사 성능에 영향을 미치지 않는 이점이 있다.
또한, 아일랜드들을 안테나 형상으로 패터닝하여 내부회로물과 연결시킴으로써, 아일랜드들이 안테나로 작동할 수 있으며, 안테나가 일체형으로 구비되는 외부 하우징을 제공하여 전자 장치의 내측에 제공되는 안테나 모듈의 방사성능을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
또한, 외부 하우징의 외측면에 제공되는 금속물질의 아일랜드들에 다양한 디자인이나 로고 등을 제공할 수 있어 외부 하우징의 디자인을 수려하게 할 수 있음은 물론 소정길이를 가지는 로고나 캐릭터 등을 내부회로물과 전기적으로 연결하여 안테나로 형성할 수 도 있어 안테나로서의 기능은 물론 디자인적으로도 다양함을 제공할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 개시의 한 실시예에 따라 전자 장치의 외부 하우징을 개략적으로 나타낸 도면.
도 2는 도 1의 한 실시예에 따른 베이스에 아일랜드들이 형성된 상태를 나타내는 도면.
도 3은 도 2의 한 실시예에 따른 아일랜드들의 다양한 형상을 개략적으로 나타낸 도면.
도 4는 도 3의 한 실시예에 따른 아일랜드들의 형상들 중 하나를 확대 도시한 도면.
도 5는 도 2의 한 실시예에 따른 외부 하우징의 구성을 나타내는 구성 단면도.
도 6은 도 2의 한 실시예에 따른 외부 하우징에 형성된 아일랜드들이 외부 하우징에서 안테나로 구비되는 것을 도시한 도면.
도 7은 도 6의 한 실시예에 따른 외부 하우징의 일면으로 형성된 아일랜드들이 안테나로서 내부 회로기판과 연결되는 상태를 나타내는 도면.
도 8은 도 6의 한 실시예에 따른 외부 하우징의 일면으로 아일랜드들을 제작하는 과정을 개략적으로 나타내는 도면.
도 9는 도 4의 한 실시예에 따른 외부 하우징이 전자 장치에 제공된 것을 나타내는 도면.
도 10은 도 4의 한 실시예에 따른 외부 하우징의 제작방법을 나타내는 흐름도.
도 11은 본 실시예에 따른 굴곡진 외장 하우징의 일부분을 아일랜드들로 후 가공하는 것을 나타내는 도면이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 개시의 다양한 실시예를 설명하기로 한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 개시의 다양한 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 또한, 본 개시의 실시예들을 설명함에 있어 1이나, 2 등과 같은 서수를 사용하고 있으나, 이는 단지 동일한 명칭의 대상들을 서로 구분하기 위한 것이고, 그 순서는 임의로 정할 수 있으며, 후순위의 대상에 대해 선행하는 설명을 준용할 수 있다.
도 1은 본 개시의 한 실시예에 따라 전자 장치의 외부 하우징을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1의 한 실시예에 따른 베이스에 아일랜드들이 형성된 상태를 나타내는 도면이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 휴대용 단말기와 같은 전자 장치(10, 도 9 참조)에 제공되는 외부 하우징(100)은 베이스(110)와, 아일랜드들(130)을 포함한다. 외부 하우징(100)은 베이스(110) 상 또는 그 위(on or above)에 전도성 재질의 증착부(120), 구체적으로 증착부(120)를 가공하여 형성된 복수개의 아일랜드들(130)을 포함하는 구성이다. 특히 아일랜드들(130)은 베이스 상 또는 그 위에 불연속적으로 형성되도록 서로 떨어져 있으며, 2차원 패턴을 형성하고, 규칙 또는 불규칙한 패턴을 가지는 전도성 물질이다.
베이스(110)는, 외부 하우징(100)의 외형을 이루는 것으로서, 예를 들어 휴대용 단말기와 같은 전자 장치(10)에 제공되는 경우, 베이스(110)는 전자 장치(10)의 전면에 위치되는 디스플레이 장치의 주변둘레를 따라 제공되는 전면 케이스와, 전면 케이스에 결합되는 후면 케이스 및 배터리 등을 보호하는 기능을 가진 배터리 커버의 형상을 가지도록 형성되는 구성물이다. 이러한 베이스(110)는 비전도성 재질, 구체적으로 폴리카보네이트(Polycarbonate,PC)나, 폴리에틸렌테레프탈레이트(Polyethyleneterephthalate,PET)등의 플라스틱 재질로 이루어진다. 또한, 후술하나, 아일랜드들(130)이 안테나의 패턴으로 형성되어 안테나로서 동작하는 경우도 있다. 이런 경우, 증착층(120)에 LDS(Laser Direct Structuring) 공법을 사용하여 안테나의 패턴을 형성하기 위해, 베이스(130)의 재질은 LDS용 수지로 사출 성형할 수도 있다. 또는 상술한 폴리카보네이트나, 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 재질로 성형된 베이스(110)의 표면으로 LDS용 수지를 도포하여 증착층(120)을 형성 후 안테나의 패턴을 형성하는 것도 가능하다. LDS 용 수지의 경우, ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene) 또는 PC+ABS 등의 레진으로 이루어지거나, 금형증착층(120)이 형성되는 위치의 베이스(110)의 표면으로 레진을 도포하여 제작하는 것도 가능하다.
아일랜드들(130)은 금속물질(metallic material)을 포함하는 구성으로, 베이스(100) 상 또는 그 위에 복수개 형성된다. 아일랜드들(130)은 서로 떨어져 있으며, 2차원 패턴(two dimensional pattern)을 형성한다. 이러한, 아일랜드들(130)은 베이스(110)의 표면에 전도성 금속 물질을 증착한 증착층(120)을 레이저 가공, 포토마스킹 또는 에칭과 같은 후가공을 통해 증착층(120)을 부분적으로 제거함으로써 형성된다. 따라서, 구체적인 내용은 증착층(120)을 먼저 설명한 후 후술한다.
증착층(120)은 베이스(110) 상 또는 그 위, 구체적으로 표면으로 금속물질의 전도성 부재를 증착한 박막층이다. 증착층(120)는 베이스(110)의 전체 또는 필요에 따라 금속물질의 느낌을 표현하고자 하는 부분에 제공된다. 이러한 증착층(120)은 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 서스(SUS), 니켈(Ni), 금(Gold), 백금(Platinium) 또는 이들의 합금들로 이루어진다. 후술하는 아일랜드들(130)은 증착층(120)을 후 가공한 구성이므로, 아일랜드들(130)의 재질은 증착층(120)의 재질과 동일하다. 그러나, 증착층(120)이나 아일랜드들(130)의 재질은 상기의 재질에 한정되는 것은 아니며, 전도성을 가지면서 베이스(110)의 표면에 제공되어 다양한 금속질감을 제공할 수 있는 재질이라면 그 소재는 얼마든지 변경 가능함은 물론이다.
앞서 언급한 것과 같은 금속물질의 전도성 부재를 베이스(110)의 일면, 구체적으로 베이스(110)의 표면에 물리적 증기 증착법(Physical Vapor Deposition, PVD) 또는 화학적 증기 증착법(Chemical Vapor Deposition) 중 적어도 하나의 방법을 사용하여 베이스(110)에 증착한다. 예를 들어 진공증착이나, 스퍼터링 또는 이온 플레이팅과 같은 물리적 증기 증착을 통해, 진공 중에 금속재를 기화시켜 베이스(110)의 표면에 증착층(120)을 형성할 수 있다. 또는 베이스(110)의 표면으로 금속물질의 가스를 제공한 후 열이나 플라즈마 또는 광을 이용하여 베이스(110) 표면에 증착층(120)을 증착할 수 있다.
외부 하우징(100)의 표면의 단면 구성을 보면, 베이스(110)와 아일랜드들(130) 사이에는 투명 또는 반투명의 폴리머 물질을 포함하는 층(140, 이하 '폴리머층'이라 함.)을 포함한다. 폴리머층(140)은 베이스(110)의 일면으로 도포되어, 증착층(120)이 증착되기 전에 베이스(110)의 표면을 보호함은 물론 평탄하게 하여, 금속 증착력을 상승시킨다. 이에, 외부 하우징(100)의 표면은 베이스(110), 폴리머층(140) 및 아일랜드들(130)의 순서로 적층된 부분과, 베이스(110), 폴리머층(140)으로 적층된 부분이 서로 번갈아서 형성된다. 후술하나, 베이스(110)의 표면으로 아일랜드들(130)이 패터닝된 후, 그 표면으로 제1층(150) 및 제2층(160)이 더 도포되면 본 실시예에 따른 외부 하우징(100)이 완성된다.
앞서서 살펴본 바와 같이, 아일랜드들(130)은 증착층(120)을 후 가공한 구성물로서, 베이스(110) 상 또는 그 위로 서로가 서로에게서 떨어져 불연속적으로 형성되고, 2차원 패턴을 형성한다. 이에, 외부 하우징(100)의 표면을 보면, 베이스(110)의 비전도성 재질과 아일랜드들(120)의 전도성 재질이 규칙 또는 불규칙적으로 서로 번갈아가며 형성되는 구성이다. 다시 말해서, 베이스(110)의 표면과 상기 아일랜드들(130)이 서로 번갈아가며 위치하게 되는 것이다. 아일랜드들(130)은 베이스(110) 상에 증착된 증착층(120)을 레이저 가공, 포토마스킹 또는 에칭 등과 같은 후 가공에 의해 형성된다. 즉, 증착층(120)의 후 가공에 의해, 2차원 패턴을 가지며 서로가 서로에게서 떨어져 분리 이격되게 배치되는 복수개의 조각들(131)로 패터닝되는 아일랜드들(130)을 형성한다. 즉, 조각(131)과, 조각(131)에 이웃한 조각(131)들은 베이스(110) 표면에서 서로 이격되어 서로 불연속되게 독립적으로 배치된다.
도 3은 도 2의 한 실시예에 따른 아일랜드들의 다양한 형상을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 4는 도 3의 한 실시예에 따른 아일랜드들의 형상들 중 하나를 확대 도시한 도면이다. 도 3 및 도 4를 참조하면, 아일랜드들(130)은 복수개의 2차원 패턴을 가지는 조각(131)들로 형성된다. 예를 들어 조각(131)은 도 3의 (a)와 같이 도트 형상의 2차원 패턴이 반복적으로 또는 랜덤하게 형성되거나, (b)와 같이 다이아몬드 형상의 동일한 형상의 2차원 패턴이 반복적 또는 랜덤하게 형성되거나, (c)와 같이 벌집과 같은 형태의 다각형 형상의 2차원 패턴이 반복적 또는 랜덤하게 형성된다. 본 실시예에서는 동일한 형상의 패턴을 가지는 조각(131)들이 반복적으로, 다른 말로 규칙적으로 형성되는 것을 예를 들어 설명하였으나, 이에 한정된 것은 아니다. 예를 들어, 각 조각(131)들이 불연속적이게 형성되어 독립적으로 배치됨으로써, 전도성 재질 사이로 비전도성 재질이 위치되는 구성이라면 아일랜드들(130)의 형상은 얼마든지 변경 가능함은 물론이다.
특히나, 아일랜드들(130)이 안테나 모듈(200)과 근접하게 위치되는 경우, 조각(131)들의 크기(a X b, 도 4참조)는 작을수록, 조각(131)과 이웃한 조각(131)들 사이의 이격거리(d, 도 4참조)는 넓으면 넓을수록 좋다. 그러나, 조각(131)들의 크기는 이에 한정되는 것은 아니다. 조각(131)들이 형성된 위치가 안테나 모듈(200)에 근접하는지 여부, 외부 하우징(100)의 크기나 아일랜드들(130)의 전체적인 패턴 등의 다양한 조건에 따라 얼마든지 변경 가능함은 물론이다.
앞서 살펴본 바와 같이, 아일랜드들(130)의 형상은 도트형상(도 3의 (a)참조)이나 다이아몬드 형상(도 3의 (b)참조) 또는 벌집형상(도 3의 (c)참조) 등의 여러 가지 형태로 형성된다. 여기서, 아일랜드들(130)에 형성된 조각(131)이 다이아몬드 형상을 가지며, 특히 안테나 모듈(200)에 근접하게 위치되는 경우, 아일랜드들(130)의 크기, 구체적으로 조각(131)의 크기(a X b)는 0.4 X 0.4mm 또는 0.3 X 0.3mm 또는 0.2 X 0.4mm 중 적어도 하나의 크기를 가진다. 또한, 서로 이웃하는 조각(131) 사이의 이격거리(d)는 0.2mm이거나 그 이상인 것이 바람직하다. 그러나 아일랜드들(130)에 형성된 조각(131)의 크기(a X b)나 이격거리(d)는 이에 한정되는 것은 아니며, 아일랜드들(130) 형상이나 조각(131)들의 배열되는 형태, 예를 들어 랜덤하게 형성되는지, 반복적으로 형성되는지에 따라 얼마든지 변경할 수 있다. 또한, 아일랜드들(130)가 형성되는 베이스(110)의 크기에 따라서도 얼마든지 변경 가능하다. 본 실시예에서, 아일랜드들(130)은 다이아몬드 형상을 갖는 것을 예를 들어 설명하나, 아일랜드들(130)의 형상이나 형태, 구성이나 구조 등은 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어 아일랜드들(130)의 조각(131)은 도트형상, 삼각형상 또는 사각형상 등의 다양한 형상으로 이루어질 수도 있으며, 또한, 이들의 형상이 섞여 형성될 수도 있고, 이들의 조각(131)들이 랜덤 또는 반복적으로, 다시 말해 규칙적으로 이격되거나 또는 서로 비규칙적으로 이격될 수도 있는 등 얼마든지 변경이 가능함은 물론이다.
이러한 아일랜드들(130)은 상술한 바와 같이, 레이저 가공, 포토마스킹 또는 에칭 중 적어도 하나의 방법을 이용하여 증착층(120)을 후 가공한 구성이다. 예를 들어 레이저 가공으로 증착층(120)을 가공하여 아일랜드들(130)을 형성하는 경우, 증착층(120)이 제공된 베이스(110)로 레이저 등에 의해 다이아몬드 형상의 조각(131)들을 식각하게 되고, 이에 각각의 조각(131)들은 서로가 서로에게서 이격되어 독립적으로 배치되도록 형성되는 것이다.
도 5는 도 2의 한 실시예에 따른 외부 하우징의 구성을 나타내는 구성 단면도이다. 도 5를 참조하면, 베이스(110)의 표면으로 증착된 증착층(120)을 아일랜드들(130)로 후 가공한 후, 외부 하우징(100)의 상면에는 다양한 색감을 나타낼 수 있도록 투명, 또는 반투명한 물질의 제1층(150)을 형성한다. 또한, 제1층(150)의 상면으로 표면을 보호하고 광택을 구현할 수 있도록 투명한 물질의 제2층(160)을 형성한다. 이에, 외부 하우징(100) 표면은 금속물질을 통해 금속질감을 가지면서, 다양한 컬러를 구현할 수 있고, 외부 하우징(100)의 외관을 고급스러움을 구현할 수 있다. 또한, 아일랜드들(130)의 패턴 문양에 따라 다양한 디자인을 가질 수 있도록 한다. 상술한 바와 같이, 금속물질의 조각(131)들은 서로가 서로에게서 분리 구획되어, 외관으로 볼 때 전도성 재질의 아일랜드들(130)들이 비전도성 재질을 사이에 두고 독립적으로 배치된다. 이에, 외부 하우징(100)이 안테나 모듈(200)을 실장한 전자 장치(10)에 제공되는 경우, 전도성 금속물질인 아일랜드들(130)이 안테나 모듈(200)의 방사성능에 영향을 미치지 않게 되는 것이다.
도 6은 도 2의 한 실시예에 따른 외부 하우징에 형성된 아일랜드들이 외부 하우징에서 안테나로 구비되는 것을 도시한 도면이다. 도 6을 참조하면, 외부 하우징(100)이 전자 장치(10)와 같은 장치에 제공되는 경우에, 아일랜드들(130)은 안테나 패턴으로 형성되는 것도 가능하다. 즉, 안테나의 패턴으로 형성된 아일랜드들(130)은 전자 장치(10)의 내부회로물(170)과 연결되어 전자 장치(10)에서 안테나로서 작동하게 되는 것이다. 구체적으로, 외부 하우징(100)은 전자 장치(10) 중 배터리 커버에 제공되는 것을 예를 들어 설명한다. 배터리 커버 형상으로 사출 성형된 베이스(110)의 내측면 또는 외측면에 증착된 증착층(120)을 안테나의 형상, 즉 소정 길이를 가지는 아일랜드들(130)로 형성한다. 안테나 패턴으로 작동하도록 아일랜드들(130)을 형성하기 위해서, 증착층(120)은 LDS(Laser Direct Structuring)공법으로 형성된다. LDS공법을 사용하기 위해 베이스(110)는 LDS 공법이 가능한 레진, 즉 LDS용 수지로 사출 성형되거나, 또는 아일랜드들(130)이 위치되는 베이스(110)의 위치로 LDS용 수지를 도포한다. 안테나의 패턴을 가지는 아일랜드들(130)이 배터리 커버의 내측면에 형성되는 경우, 배터리 커버가 전자 장치(10)를 커버하면, 아일랜드들(130)는 전자 장치(10)의 내부에 제공되는 내부회로물(170)과 전기적으로 접속되어 안테나로서 기능할 수 있게 되는 것이다. 이에, 안테나가 외부 하우징(100), 더 구체적으로 배터리 커버에 일체형으로 형성된 전자 장치(10)를 구현할 수 있다.
도 7은 도 6의 한 실시예에 따른 외부 하우징의 일면으로 형성된 아일랜드들이 안테나로서 내부 회로기판과 연결되는 상태를 나타내는 도면이다. 도 7을 참조하면, 안테나의 패턴을 가지는 아일랜드들(130)은 베터리 커버의 외측면에 해당되는 베이스(110)에 형성된다. 배터리 커버가 전자 장치(10)를 커버하면, 배터리 커버의 외측면에 배치된 아일랜드들(130)은 전자 장치(10)의 내부에 제공되는 내부회로물(170)과 전기적으로 접속할 수 있도록 홀(111)이 형성된다. 홀(111)은 베이스(110)의 내, 외측면을 관통하게 형성되며, 홀(111)의 일단은 아일랜드들(130)에, 홀(111)의 타단은 내부회로물(170)과 각각 전기적으로 연결되는 것이다.
아일랜드들(130)이 외부 하우징(100)의 외측면에 형성되는 경우, 아일랜드들(130)은 다양한 캐릭터 모양이나, 글자, 또는 제조사의 로고 등의 형태를 가질 수 있다. 이에, 아일랜드들(130)은 외부 하우징의 외측으로 패턴 형상뿐만 아니라 디자인 적으로 이미지를 형성할 수도 있는 것이다. 예를 들어, 증착층(120)을 가공 할 때, 'SAMSUNG'이라는 형태를 가지도록 아일랜드들(130)을 형성할 수도 있는 것과 같이 디자인적으로 다양한 이미지를 형성할 수 있는 것이다. 상기의 예시의 로고가 전자 장치(10)의 안테나 모듈(200) 상에 위치된다면 복수개의 조각(131)들로 서로 분리 이격되어 독립적으로 배치되도록 함으로써, 안테나 모듈(200)의 방사 성능에 영향을 억제하는 것이 바람직하다. 또한, 상기에서 예를 든 로고들을 모두 연결하여 하나의 패턴을 형성하고, 상기의 로고를 홀(111)을 통해 내부회로물(170)과 전기적으로 연결하는 경우, 상기 로고들은 외부 하우징(100)에 일체형으로 형성된 안테나로서 작동할 수 있게 되는 것이다.
도 8은 도 6의 한 실시예에 따른 외부 하우징의 일면으로 아일랜드들을 제작하는 과정을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 8을 참조하면, 증착층(120)은 LDS(Laser Direct Structuring) 공법으로 안테나의 형상을 가지는 아일랜드들(130)을 형성하다. 앞에서 언급한 바와 같이, LDS 공법으로 증착층(120)을 안테나의 형상으로 패터닝하는 경우, 베이스(110)는 LDS 공법이 가능한 레진, 예를 들어PC(Polycabonate)+ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene)와 같은 재질을 사용하여 사출 성형하거나, 안테나를 형성하는 위치의 베이스(110) 표면에 LDS 공법이 가능한 재질을 도포함으로써, 베이스(110)의 표면으로 증착층(120)을 형성하는 것이다.
도 9는 도 4의 한 실시예에 따른 외부 하우징이 전자 장치에 제공된 것을 나타내는 도면이다. 도 9를 참조하면, 본 실시예의 외부 하우징(100), 구체적으로 배터리 커버의 경우, 전자 장치(10)의 안테나 모듈(200)에 근접하는 위치에서는 아일랜드들(130)을 배치하여 방사성능에 영향을 미치지 않도록하고, 다른 위치, 다시 말해서, 안테나 모듈(200)과 근접하지 않는 배터리 커버의 나머지 부분에서는 증착층(120)으로 구비되는 것도 가능하다. 구체적으로 베이스(110)의 전체적으로 증착층(120)을 증착시킨 후, 안테나 모듈(200)이 위치되는 위치 상의 증착층(120)은 레이저 가공 등을 통해 후가공 하여, 서로가 독립적으로 이격된 아일랜드들(130)을 형성하는 것이다.
본 실시예의 전자 장치(10)의 경우, 배터리 장착부의 상면으로 안테나 모듈(200)이 실장된다. 이에, 이를 커버하는 외부 하우징(100), 즉 배터리 커버의 표면을 보면, 안테나 모듈(200) 상에 위치되는 배터리 커버 외측면의 상부는 아일랜드들(130)로 패터닝하고, 나머지 배터리 커버 부분은 전체적으로 증착층(120)으로 표면을 형성하도록 한다. 따라서, 금속질감의 배터리 커버를 제공하면서도, 안테나 모듈(200)의 방사 성능에 영향을 미치지 않는 배터리 커버를 제공할 수 있게 되는 것이다.
앞서 언급한 바와 같이, 전자 장치(10)에서 안테나 모듈(200)이 형성되는 위치에는 아일랜드들(130)을 형성하여 안테나 방사성능에 영향을 미치지 않으며, 안테나 모듈(200)이 형성되지 않는 부분으로는 증착층(120)을 배치시킬 수 있는 것이다. 본 실시예에서 안테나 모듈(200)이 전자 장치(10)의 상부에 위치됨으로써 외부 하우징(100) 외측면의 상부는 아일랜드들(130)을 형성하고 하부에는 금속증착층(130)으로 형성되는 것을 예를 나타내고 있다. 본 실시예에서는 아일랜드들(130)이 외장 하우징(100)의 일부면에 형성된 것을 예를 들어 설명하고 있으나, 아일랜드들(130)이 외장 하우징(100)의 전체면에 형성될 수도 있다. 즉, 아일랜드들(130)의 구획위치나 비율, 형상은 안테나 모듈의 위치나, 전자 장치의 디자인 등에 의해 얼마든지 변경 가능함은 물론이다.
도 10은 도 4의 한 실시예에 따른 외부 하우징의 제작방법을 나타내는 흐름도이다. 도 10을 참조하면, 외부 하우징(100)는 상술하였던 플라스틱 재질 등을 이용하여 베이스(110)를 사출 성형한다(S100). 이러한 베이스(110)의 사출성형 후 베이스(110)의 표면 결함을 보완하고, 금속물질의 부착을 용이하게 하도록 폴리머층(140)을 도포한다(S200). 폴리머층(140)이 도포된 베이스(110)를 증착챔버에 안착시켜, 베이스(110)의 표면으로 스퍼터링 등의 PVD나 CVD를 이용하여 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 철(SUS), 크롬(Cr), 금이나 백금(Gold, Platinium)등의 금속물질의 전도성 물질을 증착하여 증착층(120)을 형성한다(S300).
베이스(110)의 표면에 형성된 증착층(120)을 레이저 가공, 포토마스킹 또는 에칭 등의 후가공을 통해 식각하여 불연속적으로 형성되게 서로 떨어져 있으며, 2차원 패턴의 아일랜드들(130)을 형성한다(S400). 앞서 언급하였듯이 아일랜드들(130)은 반복 또는 랜덤하게, 다시 말해 규칙 또는 불규칙적으로 2차원 패턴을 가지며, 전도성 재질이 비전도성 재질에 의해 불연속적으로 분리된 조각(131)들로 형성된다. 즉, 각각의 조각(131)들은 서로가 서로에게서 이격되어 독립적으로 배치되어, 서로가 전기적으로 연결되지 않는다. 이에 따라 금속물질이 전자 장치(10)의 내측에 제공되는 안테나 모듈(200)의 위치에 제공된다고 하여도 안테나 모듈(200)의 방사 성능에는 영향을 미치지 않게 되는 것이다. 이러한 아일랜드들(130)은 상술하였듯이 다양한 형상의 패턴으로 형성될 수 있다. 또한, 아일랜드들(130)의 조각(131)들은 규칙 또는 비규칙적으로 배열될 수 있다.
도 11은 본 실시예에 따른 굴곡진 외장 하우징의 일부분을 아일랜드들로 후 가공하는 것을 나타내는 도면이다. 도 11을 참조하면, 외부 하우징(100), 예를 들어 배터리 커버인 경우, 디자인 등을 위해 배터리 커버의 테두리(112)는 소정의 굴곡진 면을 형성한다. 이러한 굴곡진 테두리(112)의 일부분은 후 가공 시 아일랜드들(130)로 형성되지 못하고, 서로가 연속된 상태를 유지한 채로 남아있을 수 있다. 특히 아일랜드들(130)이 형성되는 부분이 안테나 모듈(200)과 근접하게 위치되는 부분이라면, 아일랜드들(130)을 형성하지 못한 일부분에 의해 안테나 모듈(200)의 방사 성능에 영향을 미치게 된다. 따라서, 아일랜드들(130)과 같이 불연속적으로 서로 떨어질 수 있도록 테두리 부분의 증착층(130)을 한번 더 후 가공하게 된다. 이에, 외장 하우징(100)의 테두리(121) 부분까지 아일랜드들(130)로 모두 형성할 수 있게 된다(S410, 도 10참조).
이러한 아일랜드들(130)이 형성된 상태의 베이스(110)의 상면으로, 외부 하우징(100)의 특정 컬러의 색감을 제공하는 투명 또는 반투명한 재질을 포함하는 제1층(150)을 도료한다(S500). 제1층(150)의 상면으로 표면을 보호하고, 광택을 구현할 수 있도록 투명한 재질을 포함하는 제2층(160)을 도료한다(S600). 따라서, 금속물질을 베이스(110)에 증착시켜도 안테나 모듈(200)의 방사성능에 영향을 미치지 않으며, 금속물질을 통해 금속질감을 표현하여 고급스러운 외장을 가지며 다양한 디자인을 구현할 수 있는 전자 장치 외부 하우징(100)을 제공할 수 있게 되는 것이다.
10: 전자 장치 100: 외부 하우징
110: 베이스 111: 홀
112: 테두리 120: 증착층
130: 아일랜드들 131: 조각
140: 폴리머 150: 제1층
160: 제2층 200: 안테나 모듈

Claims (28)

  1. 전자 장치에 있어서,
    외부 하우징을 포함하며, 상기 외부 하우징의 일부는,
    비전도성 물질(material)을 포함하는 베이스; 및
    상기 베이스 상 또는 그 위에 (on or above) 형성된 복수의 아일랜드들(islands)을 포함하며,
    상기 복수의 아일랜드들(island)들은 금속 물질(metallic material)을 포함하며, 서로 떨어져 있으며, 2차원 패턴(two dimensional pattern)을 형성하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 외부 하우징의 일부는 배터리 커버를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 아일랜드들은 상기 배터리 커버의 전면 또는 일부면에 제공되는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 아일랜드들이 상기 배터리 커버의 일부면에 제공되는 경우, 상기 일부면은 안테나 모듈에 근접한 위치인 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 외부 하우징의 일부는,
    상기 베이스 및 상기 아일랜드들 사이에 투명 또는 반투명의 폴리머(polymeric) 물질을 포함하는 층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 외부 하우징의 일부는,
    상기 아일랜드들의 표면들 및 상기 아일랜드들 사이에 노출된 베이스의 표면 상에 형성된 제 1 층을 더 포함하며,
    상기 제 1 층은 투명 또는 반투명 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 외부 하우징의 일부는,
    상기 제 1 층을 위에 형성된 제 2 층을 더 포함하며, 상기 제 2 층은 투명 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 2차원 패턴은 반복하는 패턴인 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 2 차원 패턴은 랜덤 패턴인 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 아일랜드들은 다이아몬드 형상인 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 아일랜드들은 0.4 X 0.4mm 또는 0.3 X 0.3mm 또는 0.2 X 0.4mm 중 적어도 하나의 크기를 가지며,
    서로 이웃한 상기 아일랜드들 간의 이격거리는 0.2mm 이상을 형성함을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 아일랜드들은 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 서스(SUS), 니켈(Ni), 금(Gold), 백금(Platinium) 중 적어도 하나의 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 외부 하우징은 휴대용 단말기의 전면 케이스, 후면 케이스 또는 배터리 커버 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 아일랜드들은 안테나 패턴 형상으로 형성되고,
    상기 전자 장치의 내부회로물과 연결되어 안테나로 작동되는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 안테나는 상기 베이스의 외측면에 제공되고,
    상기 안테나는 상기 베이스에 형성된 홀을 통해 상기 내부회로물과 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 안테나는 상기 베이스의 내측면에 제공되고,
    상기 안테나는 내부회로물과 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 베이스는 LDS용 수지로 사출 성형되거나, 또는 상기 금속증착부의 위치로 LDS용 수지를 도포하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 아일랜드들은 상기 외부 하우징의 전체면에 제공되거나, 상기 외부 하우징의 일부면에 제공되는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 아일랜드들이 상기 외부 하우징의 일부면에 제공되는 경우, 상기 일부면은 안테나 모듈에 근접한 위치인 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  20. 외부 하우징에 있어서,
    비전도 재질의 베이스에 증착되는 전도성 재질의 아일랜드들을 포함하며,
    상기 아일랜드들은 상기 베이스에 서로 불연속적으로 형성되어 전도성 재질과 비 전도성 재질이 서로 번갈아가며 위치되는 것을 특징으로 하는 외부 하우징.
  21. 외부 하우징에 있어서,
    상기 외부 하우징의 표면은 비전도성 재질과 전도성 재질이 규칙 또는 불규칙한 패턴의 형상을 형성하며, 불연속적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 외부 하우징.
  22. 전자 장치에 있어서,
    상기 전면 케이스, 후면 케이스 또는 베이스 커버 중 어느 하나의 형상을 가지며 사출 성형되는 비 전도성 재질의 베이스; 및
    상기 베이스의 표면으로 전도성의 금속재질로 증착되며, 에칭 또는 레이저 가공에 의해 서로가 서로에게 이격되어 독립적으로 배치되는 조각들을 포함하는 아일랜드들을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  23. 전자 장치의 외부 하우징 제작 방법에 있어서,
    베이스를 사출 성형하는 단계; 및
    상기 베이스 상 또는 그 위에(on or above)로 복수개 형성되고, 서로 떨어져 있으며, 2차원 패턴을 형성하고, 금속 물질을 포함하는 아일랜드들을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치의 외부 하우징 제작 방법.
  24. 제23항에 있어서, 상기 아일랜드들을 형성하는 단계는,
    상기 베이스 상 또는 그 위로 금속 물질을 증착하는 증착층 형성단계; 및
    상기 증착층을 후 가공하여 서로 떨어져 있으며, 2차원 패턴을 형성하도록 하는 후 가공단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치의 외부 하우징 제작 방법.
  25. 제24항에 있어서, 상기 아일랜드들의 형성 단계에서,
    상기 외부 하우징의 테두리가 굴곡진 경우, 상기 외부 하우징의 테두리를 한 번 더 후 가공하여 테두리 부분에 아일랜드들을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치의 외부 하우징 제작 방법.
  26. 제23항에 있어서,
    상기 베이스의 사출 성형 후, 투명 또는 반투명의 폴리머(polymeric)물질을 포함하는 층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치의 외부 하우징 제작 방법.
  27. 제23항에 있어서, 상기 아일랜드들을 형성한 후,
    상기 베이스의 표면들 및 상기 아일랜드들 사이에 노출된 베이스의 표면상에 투명 또는 반투명의 제1층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치의 외부 하우징의 제작 방법.
  28. 제27항에 있어서, 상기 제1층을 형성 한 후,
    상기 제1층의 위로 투명물질을 포함한 제2층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 외부 하우징의 제작 방법.

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