KR20160030594A - 안테나 패턴을 구비하는 방사체 프레임 및 그 제조방법 - Google Patents

안테나 패턴을 구비하는 방사체 프레임 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 안테나 패턴을 구비하는 방사체 프레임 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 도전성의 금속 원판을 안테나 패턴부와 회로기판을 전기적으로 연결하는 단자부가 형성되도록 타발하여 단자부를 제공하는 단계; 단자부를 상부 또는 하부 금형의 내부공간에서 지지부가 형성되는 부분인 배치부에 배치하는 단계; 상기 상부 및 하부 금형이 합형되어, 상기 상부 또는 하부 금형의 내부공간에 단자부가 일면 및 타면으로 노출되면서 내부에 매립되도록 하는 몰딩 프레임이 되도록 수지재를 충진하는 단계; 및 상기 몰딩 프레임의 일면에 노출되고 상기 단자부와 연결되도록 안테나 패턴부를 형성하는 단계;를 포함할 수 있다.

Description

안테나 패턴을 구비하는 방사체 프레임 및 그 제조방법 {Radiator frame having antenna pattern therein and manufacturing method of the same}
본 발명은 안테나 패턴을 구비하는 방사체 프레임 및 그 제조방법에 관한 것이다.
무선 통신을 지원하는 핸드폰, PDA, 네비게이션, 노트북 컴퓨터 등의 이동통신 단말기는 현대사회에서 없어서는 안 될 중요한 장치이다. 상기 이동통신 단말기는 CDMA, 무선랜, GSM, DMB 등의 기능이 부가되는 추세로 발전하고 있으며, 이들 기능을 가능하게 하는 가장 중요한 부품 중 하나가 안테나에 관한 것이다.
외장형 타입은 외부의 충격에 취약한 문제점이 있으며, 내장형 타입은 단말기 자체의 부피가 증가하는 문제점이 있었다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 이동통신 단말기와 일체화시키기 위한 연구가 활발하게 이루어지고 있다.
종래에는 방사체를 몰드 사출 성형하여 방사체 프레임을 형성하여 활용하는 방안이 이용되고 있다.
다만, 이렇게 방사체를 몰드 사출 성형하는 경우 안테나 패턴부와 단자부를 포함하는 방사체를 전체적으로 몰드 사출해야하므로 제조 수율이 저하된다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 제조 수율을 향상시킬 수 있는 안테나가 구비되는 방사체 프레임 및 그 제조방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 방사체 프레임, 도전성의 금속 원판을 안테나 패턴부와 회로기판을 전기적으로 연결하는 단자부가 형성되도록 타발하여 단자부를 제공하는 단계; 단자부를 상부 또는 하부 금형의 내부공간에서 지지부가 형성되는 부분인 배치부에 배치하는 단계; 상기 상부 및 하부 금형이 합형되어, 상기 상부 또는 하부 금형의 내부공간에 단자부가 일면 및 타면으로 노출되면서 내부에 매립되도록 하는 몰딩 프레임이 되도록 수지재를 충진하는 단계; 및 상기 몰딩 프레임의 일면에 노출되고 상기 단자부와 연결되도록 안테나 패턴부를 형성하는 단계;를 포함하여 제조될 수 있다.
본 발명을 이용하면, 제조 수율을 향상시킬 수 있는 안테나가 구비되는 방사체 프레임 및 그 제조방법의 제공이 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자장치인 이동통신 단말기의 케이스에 방사체 프레임이 결합되는 형상을 도시한 개략 사시도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 방사체 프레임을 이용하여 제조된 이동통신 단말기의 모습을 분해하여 개략적으로 도시한 개략 사시도이며,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 방사체 프레임에 제공되는 방사체를 도시한 분해 사시도이고,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 방사체 프레임을 도시한 개략 사시도이며,
도 5a는 도 4의 A-A' 부분을 절단한 개략 단면도로 안테나 패턴부가 구비되기 전의 모습이고,
도 5b는 도 4의 A-A' 부분을 절단한 개략 단면도로 안테나 패턴부가 구비된 후의 모습이며,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 방사체 프레임 제작방법에서 금형 사이에 단자부가 배치되고 수지재가 충진되는 모습을 도시한 개략 단면도이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다.
또한, 각 실시예의 도면에 나타나는 동일 또는 유사한 사상의 범위 내의 기능이 동일 또는 유사한 구성요소는 동일 또는 유사한 참조부호를 사용하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자장치인 이동통신 단말기의 케이스에 방사체 프레임이 결합하는 형상을 도시한 개략 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 방사체 프레임을 이용하여 제도된 이동통신 단말기의 모습을 분해하여 개략적으로 도시한 개략 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자장치인 이동통신 단말기(400)는 외형을 형성하는 케이스(410)와 배터리 장착부와 방사체 프레임(200)을 덮어주는 배터리 커버(420)를 포함할 수 있다. 상기 방사체 프레임(200)은 단자부(130)를 몰딩 프레임(210)에 매립한 후 상기 단자부(130)와 연결되고 상기 몰딩 프레임(210)의 일면으로 노출되도록 안테나 패턴부(110)를 형성하여 구비될 수 있다. 아울러, 상기 단자부(130)는 상기 몰딩 프레임(210)의 타면으로 노출되는 연결단자부(131)와 상기 몰딩 프레임(210)의 내부에 몰딩되고 상기 연결단자부(131)와 상기 안테나 패턴부(110)를 연결하는 연결부(132)를 구비할 수 있다.
여기서, 상술한 바와 같이, 상기 방사체(100)는 회로기판(500)의 단자(510)와 연결하기 위한 단자부(130)를 구비한다. 상기 단자부(130)가 상기 회로기판(500)의 단자(510)와 연결됨으로써 상기 이동통신 단말기(400)에 장착되는 방사체 프레임(200)이 이동통신 단말기(400)에서의 안테나 성능 구현이 가능할 수 있다.
이때, 상기 단자부(130)의 연결 단자부(131)는 상기 단자(510)와의 연결 신뢰성 확보를 위해 탄성 접촉되는 것이 바람직하다. 다만, 이에 한정하는 것은 아니며 상기 연결 단자부(131)는 상기 단자(510)와 접촉할 수 있는 구조라면 어느 구조이든 무방하다.
한편, 상기 안테나 패턴부(110)는 이동통신 단말기(400) 등의 전자장치에 장착될 수 있으며, 배터리 커버(420)를 덮지 않으면 외부로 노출될 수 있다. 이에, 상기 방사체 프레임(200)의 상기 안테나 패턴부(110)에는 코팅층(미도시)이 형성된다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 방사체 프레임에 제공되는 방사체를 도시한 분해 사시도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 방사체 프레임(200)에 제공되는 방사체(100)는 안테나 패턴부(110)와, 연결 단자부(131) 및 연결부(132)를 포함하는 단자부(130)를 구비할 수 있다. 그리고, 상기 안테나 패턴부(110)와 상기 단자부(130)는 별도의 부재로 이루어질 수 있다.
방사체 프레임(200)은 단자부(130)의 연결부(132)의 단부가 일면으로 노출되고 연결 단자부(131)가 타면으로 노출되도록 몰딩 프레임(210)을 몰드 사출 성형한 후, 상기 연결부(132)의 단부가 노출되는 일면에 다양한 방식으로 안테나 패턴부(110)를 형성하여 구비될 수 있다.
다시 말해, 단자부(130)는 안테나 패턴부(110)로 수신된 신호를 이동통신 단말기(400)로 전달하거나, 이동통신 단말기(400)에서 발신할 신호를 안테나 패턴부(110)로 전달할 수 있다. 단자부(130)는 알루미늄이나 구리 등의 도전체 재질의 플레이트를 타발하여 절곡하거나 조각을 상호 연결한 것일 수 있으며, 연결부(132)와 연결단자부(131)를 포함하는 'ㄴ' 형상일 수 있다. 또는, 상기 연결부(132)에서 상기 연결단자부(131)가 구비되는 방향 또는 그 반대 방향으로 연장되는 접촉확대부(132a)를 포함하는 'ㄷ' 형상 또는 '
Figure pat00001
' 형상일 수 있다.
또한, 안테나 패턴부(110)는 알루미늄이나 구리 등의 도전체 재질로 이루어져 외부신호를 수신하여 이동통신 단말기(400)와 같은 전자장치의 신호 처리장치로 전달할 수 있다. 안테나 패턴부(110)는 다양한 대역의 외부 신호를 수신하기 위해 미앤더 라인(Meander line)으로 구비될 수 있다. 안테나 패턴부(110)는 단자부(130)와 마찬가지로 플레이트를 타발하여 절곡하거나 조각을 상호 연결한 것일 수 있다. 또는, 몰딩 프레임(210)에 도전성 잉크를 인쇄 내지는 패터닝한 것일 수 있다.
그리고, 단자부(130)와 안테나 패턴부(110)가 비록 별도로 제조되기는 하나, 이들은 최종 생성물인 방사체 프레임(200)에서는 상호 전기적으로 연결된다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 방사체 프레임을 도시한 개략 사시도이며, 도 5a는 도 4의 A-A' 부분을 절단한 개략 단면도로 안테나 패턴부가 구비되기 전의 모습이고, 도 5b는 도 4의 A-A' 부분을 절단한 개략 단면도로 안테나 패턴부가 구비된 후의 모습이다.
도 4 내지 도 5b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 방사체 프레임(200)은 안테나 패턴부(110), 단자부(130) 및 몰딩 프레임(210)을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 안테나 패턴부(110)와 단자부(130)의 구성은 앞서 자세히 설명하였으므로 이하 생략하기로 한다.
상기 몰딩 프레임(210)은 상기 단자부(130)가 몰드 사출 성형되어 제조될 수 있다. 이 경우, 연결 단자부(131)는 상기 몰딩 프레임(210)의 타면(210b)으로 노출되고, 연결부(132)는 일 단부는 상기 연결 단자부(131)와 연결되고 타 단부는 상기 몰딩 프레임(210)의 일면(210a)으로 노출되도록 구비될 수 있다. 이 경우, 상기 연결 단자부(131)는 몰딩 프레임(210)의 지지부(220)에 의해 지지되는 형상을 갖는다.
더욱 상세하게는, 상기 연결부(132)의 타 단부는 상기 몰딩 프레임(210)의 일면(210a)에 구비되는 패턴홈(215)으로 노출될 수 있다. 또한, 상기 연결부(132)의 타 단부에 접촉확대부(132a)가 구비되는 경우에는 접촉확대부(132a)의 일면이 상기 패턴홈(215)으로 노출될 수 있다. 여기서, 패턴홈(215)은 안테나 패턴부(110)의 형상과 동일하게 구비될 수 있다.
또한, 상기 몰딩 프레임(210)은 사출 구조물로, 상기 안테나 패턴부(110)가 구비될 패턴홈(215)이 상기 몰딩 프레임(210)의 일면(210a)에 구비될 수 있다. 그리고, 안테나 패턴부(110)가 상기 패턴홈(215)에 구비되면 상기 안테나 패턴부(110)는 일면(210a)으로 노출될 수 있다.
그리고, 안테나 패턴부(110)는 연결부(132)의 타 단부와 연결되거나 또는 접촉확대부(132a)의 일면과 면접촉하도록 상기 패턴홈(215)에 구비될 수 있다.
안테나 패턴부(110)가 알루미늄 또는 구리 등의 도전성 플레이트를 타발하여 절곡하거나 조각을 상호 연결한 것인 경우에는 상기 패턴홈(215)에 압입되거나 접착제를 이용한 본딩 방식으로 부착될 수 있다. 접착제를 이용한 본딩의 경우, 안테나 패턴부(110)와 연결부(132)는 상호 도전성 접착제에 의해 부착될 수 있다.
또한, 안테나 패턴부(110)는 몰딩 프레임(210)의 패턴홈(215)에 도전성 잉크를 인쇄 내지 패터닝(전사)한 것일 수 있다. 이 경우, 인쇄 내지 패터닝은 1회 내지는 복수 회에 걸쳐 이루어질 수 있다.
한편, 몰딩 프레임(210)을 제작하는 과정에서 수지재를 LDS(Laser Direct Structuring)용 레진을 사용하여 단자부(130)를 인서트 사출한 후, 제작을 원하는 안테나 패턴(110)의 형상대로(3차원 형상) 몰딩 프레임(210)의 일면을 레이저 가공하여 안테나 패턴(110) 형상의 홈을 형성한 후, 그 홈의 내부를 도금하여 안테나 패턴(110)을 제작할 수 있다. 물론, 이 경우, 안테나 패턴(110)과 단자부(130)는 상호 전기적으로 연결된다.
또한, 금속과 도전성잉크 또는 도금 패턴과 단자부는 이종재질로 구비될 수도 있는데, 이 경우 이종재질 간의 연결부 신뢰성을 확보하기 위해, 몰딩 프레임(210)에서 안테나 패턴부(110)와 단자부(130)가 연결되는 부분은 내측으로 인입된 오목한 형상(사출형상이 아래쪽으로 꺼지도록)으로 설계하고, 안테나 패턴부(110)도 단자부(130)와 연결되는 부분은 몰딩 프레임(210)에서 인입된 오목한 형상으로 구비되도록 하여 외부 충격에 둔감하게 하는 기법이 있을 수 있다. 그리고, 안테나 패턴부(110)의 오목한 형상 부분은 별도의 실리콘 등과 같은 보호용 소재가 채워지도록 할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 방사체 프레임 제작방법에서 금형 사이에 단자부가 배치되고 수지재가 충진되는 모습을 도시한 개략 단면도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 몰딩 프레임(210)의 제작방법은, 도전성의 금속 원판을 안테나 패턴부와 회로기판을 전기적으로 연결하는 단자부(130)가 형성되도록 타발하여 단자부(130)를 제공하는 단계; 단자부(130)를 상부 또는 하부 금형(320, 340)의 내부공간(350)에서 지지부(220)가 형성되는 부분인 배치부(324)에 배치하는 단계; 및 상기 상부 및 하부 금형(320, 340)이 합형되어, 상기 상부 또는 하부 금형(320, 340)의 내부공간(350)에 단자부(130)가 일면(210a) 및 타면(210b)으로 노출되면서 내부에 매립되도록 하는 몰딩 프레임(210)이 되도록 수지재를 충진하는 단계;를 포함할 수 있다.
이 경우, 상부 금형(320)는 안테나 패턴부(110)의 형상과 동일한 형상의 돌출부(325)가 내부공간(350)으로 돌출되는 형상으로 구비될 수 있다. 돌출부(325)에 의해 몰딩 프레임(210)에는 안테나 패턴부(110)가 구비되는 패턴홈(215)이 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 몰딩 프레임(210)의 제조 과정에서 금형(320, 340)이 형성하는 내부공간(350)에는 배치부(324)가 구비된다. 그리고, 플레이트를 절곡하거나 상호 연결한 형상으로 구비되는 단자부(130)가 배치부(324)에 구비된 상태로 인몰드 사출되어 연결 단자부(131)를 지지하는 지지부(220)가 형성되도록 인몰드 사출한다. 이에 의해, 인몰드 사출이 매우 용이하며 신뢰성이 향상될 수 있다.
100: 방사체 110: 안테나 패턴부
130: 단자부 131: 연결단자부
132: 연결부
200: 방사체 프레임 210: 몰딩 프레임
320: 상부 금형 340: 하부 금형

Claims (11)

  1. 연결 단자부가 관통 구비되어 일면과 타면으로 노출되도록 상기 연결 단자부를 몰드 사출 성형하여 형성되는 몰딩 프레임; 및
    상기 몰딩 프레임의 일면에 상기 연결 단자부와 연결되도록 인쇄 방식으로 패터닝되는 안테나 패턴부;를 포함하고,
    상기 연결 단자부는 상기 몰딩 프레임의 일면을 따라 연장되는 접촉 확대부와, 상기 접촉 확대부의 일단에서 상기 몰딩 프레임을 관통하여 상기 몰딩 프레임의 타면으로 연장되는 연결부 및 상기 연결부의 일단에서 상기 몰딩 프레임의 타면을 따라 연장되는 연결단자부를 포함하는 방사체 프레임.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 몰딩 프레임에는 상기 안테나 패턴부가 구비되도록 패턴홈이 구비되는 방사체 프레임.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 패턴홈에 형성된 상기 안테나 패턴부의 상면은 상기 몰딩 프레임의 일면과 동일 평면을 이루도록 형성되는 방사체 프레임.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 패턴홈의 바닥에는 상기 접촉 확대부의 적어도 일부가 노출되는 방사체 프레임.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 안테나 패턴부는 상기 접촉 확대부의 적어도 일부와 연결되도록 구비되는 방사체 프레임.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 안테나 패턴부는, 두께 방향으로 상기 연결부와 겹치는 부분 이외에서 상기 접촉 확대부와 겹치는 방사체 프레임.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 연결 단자부는 'ㄷ' 형상으로 구비되는 방사체 프레임.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 연결 단자부는 '
    Figure pat00009
    ' 형상으로 구비되는 방사체 프레임.
  9. 전자장치 케이스;
    상기 전자장치 케이스의 내부에 장착되는 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항의 방사체 프레임; 및
    상기 연결 단자부와 전기적으로 연결되어 상기 방사체의 신호를 수신하거나 상기 방사체로 신호를 송신하는 회로기판;을 포함하는 전자장치.
  10. 도전성의 금속 원판을 안테나 패턴부와 회로기판을 전기적으로 연결하는 단자부가 형성되도록 타발하여 단자부를 제공하는 단계;
    단자부를 상부 또는 하부 금형의 내부공간에서 지지부가 형성되는 부분인 배치부에 배치하는 단계;
    상기 상부 및 하부 금형이 합형되어, 상기 상부 또는 하부 금형의 내부공간에 단자부가 일면 및 타면으로 노출되면서 내부에 매립되도록 하는 몰딩 프레임이 되도록 수지재를 충진하고 상기 상부 및 하부 금형에서 방사체 프레임을 탈형하는 단계; 및
    상기 몰딩 프레임의 일면에 노출되고 상기 단자부와 연결되도록 안테나 패턴부를 형성하는 단계;를 포함하는 방사체 프레임 제조방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 연결 단자부는, 상기 몰딩 프레임의 일면을 따라 연장되는 접촉 확대부와, 상기 접촉 확대부의 일단에서 상기 몰딩 프레임을 관통하여 상기 몰딩 프레임의 타면으로 연장되는 연결부 및 상기 연결부의 일단에서 상기 몰딩 프레임의 타면을 따라 연장되는 연결단자부를 포함하는 방사체 프레임 제조방법.



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