KR20160000303A - 코일형 안테나 조립체 및 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

코일형 안테나 조립체 및 그 제조 방법이 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따른 코일형 안테나 조립체는 기재, 코일 형상이고 알루미늄(Al)을 포함하는 재질로 이루어져 기재 상에 적층되는 안테나층 및 안테나층의 부식을 방지하도록 안테나층의 표면에 형성되는 절연막층을 포함한다.

Description

코일형 안테나 조립체 및 그 제조 방법{COIL TYPE ANTENNA ASSEMBLY AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은 코일형 안테나 조립체 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

일반적으로 각종 전기, 전자기기의 경량화와 소형화 설계를 위하여 수지소재(플라스틱)가 널리 이용되고 있고, 한 예로 NFC 안테나와 같은 휴대폰의 내장형 안테나의 경우에도 내충격성과 내구성이 양호한 PC(폴리카보네이트) 소재로 성형된 몸체의 일면에 무선 송수신을 위한 코일 패턴을 형성한 구조가 널리 이용되고 있다.

이와 같은 코일형 안테나의 경우, 소정의 패턴으로 성형된 금속편을 이용하는 방식이 보편적이었으나 코일 패턴의 불균일한 밀착력에 의하여 금속편과 수지 몸체가 일부 분리되는 등의 불량 소지가 많았고, 또 무선송신이나 전자파 차폐 등의 중요한 물성이 장기간 유지되지 못하는 결점이 있었다.

이러한 이유에서 부도체 상에 도전성 패턴을 형성하는 방식으로, 물성변화가 적은 무전해 도금(electroless plating) 방식이 활용될 수 있으며, 이러한 방식을 통해 제조되는 안테나는 합성수지재의 몸체와 금속막의 회로패턴을 구성하고, 수용액을 이용한 도금과 화학약품을 이용한 부식 공정을 이용해 몸체에 회로패턴이 형성되도록 하여 안테나를 제조할 수 있다.

하지만, 이러한 도금을 이용한 방식은 금속막이 몸체에서 쉽게 박리되지 않는 장점을 가지고 있지만, PC(Polycarbonate)와 같이 특정 금속성 도금이 잘 이루어지지 않는 재질의 몸체는 미리 몸체의 표면에 도금성 물질을 회로패턴대로 도포한 후 이 도금성 물질 위에 금속막을 도금하여 부착시키게 되는 등, 여러 가지 공정을 거쳐야 한다는 문제점이 있을 수 있다.

한국공개특허 제10-2013-0016819호 (2013. 02. 19. 공개)

본 발명의 실시예는, 보다 효과적으로 안테나층의 부식을 방지할 수 있는 코일형 안테나 조립체 및 그 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 기재, 코일 형상이고 알루미늄(Al)을 포함하는 재질로 이루어져 기재 상에 적층되는 안테나층 및 안테나층의 부식을 방지하도록 안테나층의 표면에 형성되는 절연막층을 포함하는 코일형 안테나 조립체가 제공된다.

여기서, 절연막층은 안테나층의 표면을 산화시켜 형성될 수 있다.

안테나층은 기재 상에 적층된 알루미늄 박판을 금형으로 전단 가공하여 형성될 수 있다.

그리고, 안테나층은 표면에 절연막층이 형성된 후 기재 상에 적층될 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 알루미늄 박판의 표면에 절연막층을 형성하는 단계 및 절연막층이 형성된 알루미늄 박판을 코일 형상으로 가공하여 안테나층을 형성하는 단계를 포함하는 코일형 안테나 조립체의 제조 방법이 제공된다.

여기서, 절연막층을 형성하는 단계는, 알루미늄 박판의 표면을 산화시키는 단계를 포함할 수 있다.

안테나층을 형성하는 단계는, 알루미늄 박판을 금형으로 전단 가공하는 단계를 포함할 수 있다.

그리고, 코일형 안테나 조립체의 제조 방법은 절연막층을 형성하는 단계와 안테나층을 형성하는 단계 사이에, 절연막층이 형성된 알루미늄 박판을 기재 상에 적층하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 알루미늄을 포함하는 재질로 이루어진 안테나층의 표면에 절연막층을 형성하므로, 보다 효과적으로 안테나층의 부식을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 코일형 안테나 조립체를 개략적으로 나타내는 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 코일형 안테나 조립체의 제조 방법을 나타내는 순서도.
도 3 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 코일형 안테나 조립체의 제조 방법에서 주요 단계를 나타내는 도면.

본 발명에 따른 코일형 안테나 조립체 및 그 제조 방법의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

또한, 이하 사용되는 제1, 제2 등과 같은 용어는 동일 또는 상응하는 구성 요소들을 구별하기 위한 식별 기호에 불과하며, 동일 또는 상응하는 구성 요소들이 제1, 제2 등의 용어에 의하여 한정되는 것은 아니다.

또한, 결합이라 함은, 각 구성 요소 간의 접촉 관계에 있어, 각 구성 요소 간에 물리적으로 직접 접촉되는 경우만을 뜻하는 것이 아니라, 다른 구성이 각 구성 요소 사이에 개재되어, 그 다른 구성에 구성 요소가 각각 접촉되어 있는 경우까지 포괄하는 개념으로 사용하도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 코일형 안테나 조립체를 개략적으로 나타내는 도면이다. 이 경우, 설명의 편의를 위하여 도 3 내지 도 6에 도시된 구성을 참조하여 설명하도록 한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 코일형 안테나 조립체(1000)는 기재(100), 안테나층(200) 및 절연막층(300)을 포함한다.

기재(100)는 후술할 안테나층(200)이 적층되는 부분으로, 수지 또는 폴리머 재질 등으로 이루어지고, NFC 안테나 등과 같은 코일형 안테나가 장착되는 제품의 일부분일 수 있다. 이 경우, 기재(100)는 본 실시예에 따른 코일형 안테나 조립체(1000)의 제조 시, 적층된 안테나층(200)을 지지할 수 있도록 소정의 강성을 갖는 재질로 이루어질 수 있다.

안테나층(200)은 코일 형상이고 알루미늄(Al)을 포함하는 재질로 이루어져 기재(100) 상에 적층되는 부분으로, NFC 안테나 등과 같이 특정 신호를 송수신하는 부분일 수 있다.

이러한 안테나층(200)은 도 1에 도시된 바와 같이, 코일 형상으로 형성되기 때문에 제조 시에 변형이 쉽게 발생하는 등 가공 및 형상 유지가 곤란할 수 있다. 따라서, 상술한 바와 같이 코일 형상의 안테나층(200)이 기재(100)에 지지된 상태로 본 실시예에 따른 코일형 안테나 조립체(1000)를 제조할 수 있다.

절연막층(300)은 안테나층(200)의 부식을 방지하도록 안테나층(200)의 표면에 형성되는 부분으로, 도 1에 도시된 바와 같이 안테나층(200)의 표면에 피막을 형성하여 안테나층(200)이 산소 등과 직접적으로 접촉되는 것을 차단할 수 있다.

일반적으로, 안테나층(200)을 상대적으로 전도도가 높은 구리 등으로 형성하는 경우, 안테나 고유의 기능 면에서 우수할 수 있으나, 산화 및 부식에 취약할 우려가 있다.

따라서, 본 실시예에 따른 코일형 안테나 조립체(1000)는 안테나층(200)이 알루미늄을 포함하는 재질로 이루어지도록 하여, 안테나 고유의 기능 면에서 구리 등과 유사한 성능을 발휘하면서도 상대적으로 내식성이 우수한 안테나층(200)을 구현할 수 있다.

또한, 상술한 바와 같이, 안테나층(200)의 표면에 피막을 형성하여 안테나층(200)이 산소 등과 직접적으로 접촉되는 것을 차단함으로써, 안테나층(200)의 부식을 방지할 수 있다.

이상과 같이, 본 실시예에 따른 코일형 안테나 조립체(1000)는 알루미늄을 포함하는 재질로 이루어진 안테나층(200)의 표면에 절연막층(300)을 형성하므로, 보다 효과적으로 안테나층(200)의 부식을 방지할 수 있다.

여기서, 절연막층(300)은 안테나층(200)의 표면을 산화시켜 형성될 수 있다. 즉, 알루미늄을 포함하는 재질로 이루어지는 안테나층(200)의 표면에 전해액 도금 방식 등과 같은 양극산화법을 적용하여 산화알루미늄(Al₂O₃)층을 형성할 수 있다.

이 경우, 양극산화법은 금속의 표면 처리법의 하나로, 알루미늄 또는 알루미늄 합금을 황산, 수산, 크롬산 등의 용액 속에 담궈서 양극으로 삼고 전해하면 양극 산화가 되어 알루미늄 표면에 산화 피막이 형성되는 방식을 일컫는다.

알루미늄 재질의 특성 상 특정 조건 하에서 산소와 쉽게 반응하지만 산화 피막(산화 알루미늄)을 형성 후, 이와 같은 산화 피막이 오히려 산소 접촉 차단제 역할을 한다는 점에서, 부식을 효과적으로 방지할 수 있다.

특히, 전도체인 알루미늄의 표면에 절연체인 산화알루미늄층을 형성하여 내식성을 강화함은 물론, 추가적인 절연 공정 없이도 용이하게 절연막층(300)을 형성할 수 있다.

따라서, 본 실시예에 따른 코일형 안테나 조립체(1000)는 알루미늄을 포함하는 재질로 이루어진 안테나층(200)의 표면을 산화시켜, 우수한 절연 성능을 확보하면서도 공정을 보다 단순화할 수 있다.

본 실시예에 따른 코일형 안테나 조립체(1000)에서, 안테나층(200)은 기재(100) 상에 적층된 알루미늄 박판(210)을 금형(10)으로 전단 가공하여 형성될 수 있다. 즉, 안테나층(200)의 코일 형상에 대응되게 형성된 금형(10)으로 금속박판(210)을 절단 또는 펀칭(punching) 등과 같이 전단 가공하여 안테나층(200)을 형성할 수 있다.

이 경우, 알루미늄 박판(210)은 알루미늄 호일(foil) 등과 같이 알루미늄 재질로 이루어진 얇은 두께의 판상 부재로서, 안테나층(200)의 용도 및 기능에 따라 다양하게 구성될 수 있다.

또한, 금형(10)은 안테나층(200)의 코일 형상과 반대되는 요철을 갖도록 형성된 부재로서, 일체로 형성된 단일 부재로 구성되거나 서로 분리된 복수의 부재로 구성될 수 있는 등 전단 가공 공정의 편의를 위해 다양하게 구성될 수 있다.

이와 같이, 본 실시예에 따른 코일형 안테나 조립체(1000)는, 안테나층(200)이 전단 가공 공정을 통해 형성될 수 있으므로, 상대적으로 공정이 단순화되고 소요 비용 및 시간이 절감되는 등 높은 생산성을 확보할 수 있다.

본 실시예에 따른 코일형 안테나 조립체(1000)에서, 안테나층(200)은 표면에 절연막층(300)이 형성된 후 기재(100) 상에 적층될 수 있다. 즉, 상술한 바와 같은 절연막층(300)의 형성 공정을 선수행한 후, 절연막층(300)이 형성된 안테나층(200)을 기재(100) 상에 적층할 수 있다.

이로 인해, 안테나층(200)이 기재(100)와 접촉되는 부분까지도 절연막층(300)을 형성할 수 있으므로, 산소 침투 경로를 보다 면밀하게 차단하는 등 안테나층(200)의 부식 방지 효과를 극대화할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 코일형 안테나 조립체의 제조 방법을 나타내는 순서도이다. 도 3 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 코일형 안테나 조립체의 제조 방법에서 주요 단계를 나타내는 도면이다.

도 2 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 코일형 안테나 조립체의 제조 방법은 알루미늄 박판(210)의 표면에 절연막층(300)을 형성하는 단계(S100, 도 3)로부터 시작된다.

이 경우, 알루미늄 박판(210)은 알루미늄 호일(foil) 등과 같이 알루미늄 재질로 이루어진 얇은 두께의 판상 부재이고, 절연막층(300)은 안테나층(200)이 산소 등과 직접적으로 접촉되는 것을 차단하도록 안테나층(200)의 표면에 형성되는 피막일 수 있다.

다음으로, 절연막층(300)이 형성된 알루미늄 박판(210)을 코일 형상으로 가공하여 안테나층(200)을 형성할 수 있다(S300, 도 6).

이상과 같이, 본 실시예에 따른 코일형 안테나 조립체의 제조 방법은 알루미늄 박판(210)을 가공하여 형성되는 안테나층(200)의 표면에 절연막층(300)을 형성하므로, 보다 효과적으로 안테나층(200)의 부식을 방지할 수 있다.

본 실시예에 따른 코일형 안테나 조립체의 제조 방법에서, S100 단계는, 알루미늄 박판(210)의 표면을 산화시키는 단계(S110)를 포함할 수 있다. 즉, 알루미늄 박판(210)의 표면에 전해액 도금 방식 등과 같은 양극산화법을 적용하여 산화알루미늄(Al₂O₃)층을 형성할 수 있다.

이 경우, 전도체인 알루미늄 박판(210)의 표면에 절연체인 산화알루미늄층을 형성하여 내식성을 강화함은 물론, 추가적인 절연 공정 없이도 용이하게 절연막층(300)을 형성할 수 있다.

따라서, 본 실시예에 따른 코일형 안테나 조립체의 제조 방법은 알루미늄 박판(210)의 표면을 산화시켜 절연막층(300)을 형성하고, 이러한 절연막층(300)이 형성된 알루미늄 박판(210)을 가공하여 안테나층(200)을 형성할 수 있으므로, 우수한 절연 성능을 확보하면서도 공정을 보다 단순화할 수 있다.

본 실시예에 따른 코일형 안테나 조립체의 제조 방법에서, S300 단계는, 알루미늄 박판(210)을 금형(10)으로 전단 가공하는 단계(S310, 도 5)를 포함할 수 있다.

즉, 안테나층(200)의 코일 형상에 대응되게 형성된 금형(10)으로 절연막층(300)이 형성된 알루미늄 박판(210)을 절단 또는 펀칭(punching) 등과 같이 전단 가공하여 안테나층(200)을 형성할 수 있다.

이 경우, 금형(10)은 안테나층(200)의 코일 형상과 반대되는 요철을 갖도록 형성된 부재로서, 일체로 형성된 단일 부재로 구성되거나 서로 분리된 복수의 부재로 구성될 수 있는 등 전단 가공 공정의 편의를 위해 다양하게 구성될 수 있다.

이와 같이, 본 실시예에 따른 코일형 안테나 조립체의 제조 방법은, 안테나층(200)이 전단 가공 공정을 통해 형성될 수 있으므로, 상대적으로 공정이 단순화되고 소요 비용 및 시간이 절감되는 등 높은 생산성을 확보할 수 있다.

본 실시예에 따른 코일형 안테나 조립체의 제조 방법은, S100 단계와 S300 단계 사이에, 절연막층(300)이 형성된 알루미늄 박판(210)을 기재(100) 상에 적층하는 단계(S200, 도 4)를 더 포함할 수 있다.

즉, 절연막층(300)이 형성된 알루미늄 박판(210)을 코일 형상으로 가공하기 전에 알루미늄 박판(210)이 기재(100)에 지지되도록 할 수 있다. 이 경우, 기재(100)는 코일형 안테나 조립체(1000)의 제조 시, 적층된 안테나층(200)을 지지할 수 있도록 소정의 강성을 갖는 재질로 이루어질 수 있다.

안테나층(200)은 도 6에 도시된 바와 같이, 코일 형상으로 형성되기 때문에 제조 시에 변형이 쉽게 발생하는 등 가공 및 형상 유지가 곤란할 수 있다.

따라서, 본 실시예에 따른 코일형 안테나 조립체의 제조 방법은 절연막층(300)이 형성된 알루미늄 박판(210)을 기재(100) 상에 적층한 상태로 알루미늄 박판(210)을 가공함으로써, 코일 형상의 안테나층(200)이 가공 중 변형되는 것을 방지할 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 코일형 안테나 조립체의 제조 방법과 관련된 각 구성에 대하여는, 본 발명의 일 실시예에 따른 코일형 안테나 조립체(1000)에서 상세히 설명하였으므로, 중복되는 내용에 대하여는 생략하도록 한다.

이상, 본 발명의 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.

10: 금형
100: 기재
200: 안테나층
210: 알루미늄 박판
300: 절연막층
1000: 코일형 안테나 조립체

Claims (8)

1. 기재;
   코일 형상이고 알루미늄(Al)을 포함하는 재질로 이루어져 상기 기재 상에 적층되는 안테나층; 및
   상기 안테나층의 부식을 방지하도록 상기 안테나층의 표면에 형성되는 절연막층;
   을 포함하는 코일형 안테나 조립체.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 절연막층은 상기 안테나층의 표면을 산화시켜 형성되는 것을 특징으로 하는 코일형 안테나 조립체.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 안테나층은 상기 기재 상에 적층된 알루미늄 박판을 금형으로 전단 가공하여 형성되는 것을 특징으로 하는 코일형 안테나 조립체.
   
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 안테나층은 표면에 상기 절연막층이 형성된 후 상기 기재 상에 적층되는 것을 특징으로 하는 코일형 안테나 조립체.
   
5. 알루미늄 박판의 표면에 절연막층을 형성하는 단계; 및
   상기 절연막층이 형성된 상기 알루미늄 박판을 코일 형상으로 가공하여 안테나층을 형성하는 단계;
   를 포함하는 코일형 안테나 조립체의 제조 방법.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 절연막층을 형성하는 단계는,
   상기 알루미늄 박판의 표면을 산화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 코일형 안테나 조립체의 제조 방법.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 안테나층을 형성하는 단계는,
   상기 알루미늄 박판을 금형으로 전단 가공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 코일형 안테나 조립체의 제조 방법.
   
8. 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 절연막층을 형성하는 단계와 상기 안테나층을 형성하는 단계 사이에,
   상기 절연막층이 형성된 상기 알루미늄 박판을 기재 상에 적층하는 단계;
   를 더 포함하는 코일형 안테나 조립체의 제조 방법.

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