KR20150004145A - 전도성 잉크를 이용한 전도성 패턴 제조 방법 - Google Patents

Abstract

전도성 잉크를 이용한 전도성 패턴 제조 방법이 개시된다. 전도성 잉크를 이용한 전도성 패턴 제조 방법은 상기 전도성 잉크를 인쇄할 패턴 형태로 유전체 일면에 전이하는 제1 공정; 및 상기 유전체를 유도가열 코일 사이로 통과시켜 가열하는 제2 공정을 포함한다.

Description

전도성 잉크를 이용한 전도성 패턴 제조 방법{Method for making conductive pattern using conductive ink}

본 발명은 안테나 등에 이용될 수 있는 전도성 잉크를 이용한 전도성 패턴 제조 방법에 관한 것이다.

일반적으로 각종 전기, 전자기기의 경량화와 소형화 설계를 위하여 수지소재(플라스틱)가 널리 이용되고 있는바, 일례로 휴대폰의 내장형 안테나인 인테나의 경우에도 내충격성과 내후성이 양호한 PC(폴리카보네이트) 소재로 성형된 몸체의 일면에 무선 송수신을 위한 패턴(루프)을 형성한 구조를 지닌다.

종래에는 단말기 내부에 실장되는 부품의 캐리어 또는 단말기의 케이스에 패드프린팅 방식을 사용하여 전도성 패턴을 형성하였다. 그러나 종래의 방식은 전도성 패턴을 형성하기 위해 열풍 건조 방식을 이용하여 캐리어 또는 케이스가 손상되는 문제점이 있었다.

본 발명은 절연체 손상 없이 전도성 잉크가 부착된 부분만 국부 가열하여 전도성 패턴을 제조할 수 있는 전도성 패턴 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면 절연체 손상 없이 전도성 잉크가 부착된 부분만 국부 가열하여 전도성 패턴을 제조할 수 있는 전도성 잉크를 이용한 전도성 패턴 제조 방법이 제공된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 전도성 잉크를 이용한 전도성 패턴 제조 방법에 있어서, 상기 전도성 잉크를 인쇄할 패턴 형태로 유전체 일면에 전이하는 제1 공정; 및 상기 유전체를 유도가열 코일 사이로 통과시켜 가열하는 제2 공정을 포함하는 전도성 패턴 제조 방법이 제공될 수 있다.

상기 유도가열 코일은 고주파 전류가 유입된다.

상기 전도성 잉크는 전도성 금속 분말을 포함할 수 있다.

상기 유전체 일면은 상기 패턴에 따른 홈이 형성되되,

상기 전도성 잉크는 상기 홈에 전이될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 전도성 잉크를 이용한 전도성 패턴 제조 방법을 제공함으로써, 절연체 손상 없이 전도성 잉크가 부착된 부분만 국부 가열하여 전도성 패턴을 제조할 수 있다.

또한, 본 발명은 종래 전도성 패턴 제조 방식에 비해 제조 비용이 상대적으로 저렴한 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전도성 잉크를 이용한 전도성 패턴의 제조 공정을 나타낸 공정도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전도성 잉크가 유전체에 부착된 형태를 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전도성 패턴을 제조하기 위한 인쇄용 패턴의 단면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유도가열 공정을 설명하기 위해 도시한 도면.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전도성 잉크를 이용한 전도성 패턴의 제조 공정을 나타낸 공정도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전도성 잉크가 유전체에 부착된 형태를 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전도성 패턴을 제조하기 위한 인쇄용 패턴의 단면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유도 가열 공정을 설명하기 위해 도시한 도면이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 제1 공정(110)은 전도성 잉크(20)를 인쇄하고자 하는 패턴 형태로 유전체(10)의 일면에 부착한다. 도 2에 전도성 잉크(20)가 유전체(10)의 일면에 부착된 형태가 도시되어 있다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전도성 패턴을 제조하는 공정은 전도성 잉크를 전이하는 제1 공정(110) 및 제1 공정을 거친 유전체(10)를 가열하는 제2 공정(120)을 포함한다.

우선 이해와 설명의 편의를 도모하기 위해 전도성 잉크에 대해 간략하게 설명하기로 하자.

전도성 잉크는 전도성 금속 분말을 포함하여 제조된다. 즉, 전도성 잉크는 은(Ag) 분말(powder), 니켈(Ni) 분말, 동(Cu) 분말, 금(Au) 분말과 같은 전도성 금속 분말 중 어느 하나와 액상의 아크릴로니트릴(Acrylonitrile), 액상의 폴리스티렌(poly styrene), 액상의 부타디엔(butadiene) 및 희석제로서 메틸에틸케톤(MEK, methyl ethyl ketone)이 혼합되어 형성될 수 있다.

전도성 잉크에 포함되는 전도성 금속 분말(예를 들어, 은 분말, 니케 분말, 동 분말, 금 분말)은 RF 신호의 방사가 가능한 전도성 목적으로 포함된다. 따라서, 전도성 잉크에 포함되는 전도성 금속 분말은 전기적 전도성이 양호한 금속 분말 중 어느 하나를 택하여 제조될 수 있다.

전도성 금속 분말과 액상의 아크릴로니트릴(Acrylonitrile)과, 액상의 폴리스티렌(poly styrene)과, 액상의 부타디엔(butadiene)을 각각 10wt% 내지 20wt% 범위에서 혼합하여 전도성 페이스트를 형성한 후 희석제(예를 들어, 메틸에틸케톤(MEK, methyl ethyl ketone)를 혼합하여 유전체에 패턴 형태에 따라 인쇄하기 적절한 점도를 가진 잉크를 생성할 수 있다.

또한, 전도성 잉크 제조시 전도성 잉크에 포함되는 전도성 금속 분말은 60wt% 내지 70wt% 이내로 포함되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 전도성 분말 성분이 60wt% 미만으로 포함된 경우에는 인쇄된 안테나 패턴의 전기적인 특성이 나빠져 안테나 특성이 떨어질 수 있으며, 이는 상대적으로 아크릴로니트릴(Acrylonitrile), 폴리스티렌(poly styrene) 및 부타디엔(butadiene)과 같은 열경화성 수지계열이 늘어나 저항이 높아지기 때문이다. 또한, 금속 분말 성분이 70wt%를 초과하는 경우에는 안테나 패턴 형성시 잉크가 합성수지 부품에 잘 부착되지 않는 문제점이 있는데, 이는 열경화성 수지 계열이 상대적으로 적어져서 부착력이 줄어들기 때문이다.

제1 공정(110)은 상술한 바와 같은 전도성 잉크(20)를 이용하여 인쇄하고자 하는 패턴 형태에 따라 유전체(10)의 일면에 전이한다. 여기서, 전도성 잉크는 인쇄할 패턴 형태에 따른 금형에 수용될 수 있으며, 이에 따라 금형을 유전체(10) 일면에 가압 접촉하여 유전체(10) 일면에 전도성 잉크를 인쇄할 패턴 형태로 전이시킬 수 있다.

다른 예를 들어, 전도성 잉크가 스폰지 형태의 롤에 수용되어 있는 경우, 유전체(10)에 인쇄할 패턴 형태에 따른 돌출부가 형성될 수도 있다. 이러한 경우, 유전체(10)를 해당 롤에 가압 접촉하여 전도성 잉크를 인쇄할 패턴 형태로 유전체(10)에 전이시킬 수도 있다.

또 다른 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 유전체(10)는 인쇄하고자 하는 패턴 형태에 따른 홈(30)이 형성될 수도 있다.

이러한 경우 전도성 잉크는 전도성 잉크를 방출할 수 있는 방출장치에 수용될 수 있으며, 전도성 잉크는 유전체(10)의 일면에 형성된 홈으로 방출되어 유전체(10)에 전이될 수도 있다.

제1 공에 따라 인쇄하고자 하는 패턴 형태에 따라 전도성 잉크를 유전체(10)의 일면에 전이시킨 후 제2 공정은 유전체(10)를 고주파 유도 코일 사이로 통과시켜 고주파 유도 가열한다.

본 발명의 일 실시예에서는 유전체(10)를 고주파 유도 가열을 위해 고주파 유도 코일 사이로 통과시키는 것으로 도시되어 있으나, 제조 공정의 편의를 위해 유전체(10)는 별도의 캐리어(미도시) 일면에 위치될 수 있다. 캐리어의 이동에 따라 유전체(10)가 유도 가열을 위해 고주파 유도 코일 사이를 통과할 수 있다.

도 4에는 유전체(10)가 고주파 유도 코일 내부에 위치되는 일 예가 도시되어 있다. 도 4와 같이 유전체(10) 전체가 고주파 유도 코일 내부에 위치되나, 고주파 유도 가열의 원리에 의해 전도성 잉크만을 국소적으로 가열할 수 있는 이점이 있다. 이하, 고주파 유도 가열의 원리에 의해 간략하게 설명하기로 하자.

고주파 유도 가열은 교류의 고주파 전류가 흐르는 코일 내부에 전도성 잉크가 부착된 유전체(10)를 위치시킬 때 발생하는 열로 가열하는 것이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 유전체(10)를 고주파 전류가 흐르는 코일 내부에 위치시키면 주변의 교류전류에 의한 교번자속이 발생하고, 그 자계속에 놓은 도전체(전도성 잉크)에 유도전류가 발생하게 된다. 이 유도 전류에 의해 유전체(10)에 부착된 전도성 잉크에 와전류가 발생하게 되며, 와전류의 손실에 의해 발생하는 열로 유전체(10)를 가열하게 된다.

이와 같은 유도 전류에 의해 유전체(10)를 가열하는 것은 수 Hz에서 수백 Khz의 교류 고주파를 사용하여 열을 발생시키므로 주파수를 조절하여 유전체(10)에 부착된 전도성 잉크(도전체)에만 열을 가열하게 된다. 이로 인해, 주파수 조절을 통해 절열체인 유전체(10)의 손상 없이 전도성 잉크만 국부 가열할 수 있는 이점이 있다.

이와 같이 제조된 전도성 패턴은 유전체 또는 전자부품의 합성수지 표면에 가압 접촉하여 인쇄하고 건조하는 공정을 통해 원하는 전자 부품에 원하는 패턴 형태로 제작된 전도성 패턴을 인쇄할 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

10: 유전체
20: 전도성 잉크

Claims (4)

1. 전도성 잉크를 이용한 전도성 패턴 제조 방법에 있어서,
   상기 전도성 잉크를 인쇄할 패턴 형태로 유전체 일면에 전이하는 제1 공정; 및
   상기 유전체를 유도가열 코일 사이로 통과시켜 가열하는 제2 공정을 포함하는 전도성 패턴 제조 방법.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 유도가열 코일은 고주파 전류가 유입되는 것을 특징으로 하는 전도성 패턴 제조 방법.
3. 제1 항에 있어서,
   상기 전도성 잉크는 전도성 금속 분말을 포함하는 것을 특징으로 하는 전도성 패턴 제조 방법.
4. 제1 항에 있어서,
   상기 유전체 일면은 상기 패턴에 따른 홈이 형성되되,
   상기 전도성 잉크는 상기 홈에 전이되는 것을 특징으로 하는 전도성 패턴 제조 방법.

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