KR20170011775A - 안테나 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 안테나 제조 방법으로서, 니켈을 포함하는 파티클(Particle)을 블라스팅(Blasting) 방식으로 분사하여 베이스 부재의 표면에 3차원 구조의 불규칙적인 미세홀로 이루어지는 방사체 형상을 형성하는 표면 처리 공정을 수행하면서 동시에 상기 미세홀에 침투된 상기 니켈을 융해 및 경화시켜 상기 방사체 형상을 따라 도금 시드층을 형성하는 전처리 공정을 수행함으로써, 베이스 부재의 표면 처리 공정과 도금 시드층 형성 등의 전처리 공정을 하나의 공정으로 통합한 안테나 제조 방법을 제시한다.

Description

안테나 제조 방법 {Method of manufacturing antenna}

본 발명은 안테나 제조 방법에 대한 것으로서, 보다 상세하게는 니켈을 포함하는 파티클(Particle)을 블라스팅(Blasting) 방식으로 분사하여 베이스 부재의 표면에 3차원 구조의 불규칙적인 미세홀로 이루어지는 방사체 형상을 형성하는 표면 처리 공정을 수행하면서 동시에 상기 미세홀에 침투된 상기 니켈을 융해 및 경화시켜 상기 방사체 형상을 따라 도금 시드층을 형성하는 전처리 공정을 수행함으로써, 베이스 부재의 표면 처리 공정과 도금 시드층 형성 등의 전처리 공정을 하나의 공정으로 통합한 안테나 제조 방법에 관한 것이다.

ICT 기술 발달에 따라 휴대용 통신 기기들은 다양한 기능들이 부여되고 있으며, 휴대용 통신 기기의 소형화, 휴대 용이성, 사용 편리성 등 다양한 요소를 고려하여 통신 기기에 설치되는 안테나는 내장형 안테나(intenna)가 적용되고 있다.

내장형 안테나를 제조하는 방법이 다양하게 제시되고 있는데, 기본적인 종래기술에 따른 내장형 안테나 제조 방법 중 하나는, 휴대폰의 디자인에 따라 정해진 하우징과 안테나 회로 설계에 따른 내장형 안테나를 장착할 내장공간의 형태에 따라 디자인된 프라스틱 사출금형으로 베이스 부재를 제작하고, 상기 베이스 부재에 안테나 회로패턴에 따라 제작된 금속 박판 등을 타발하고 절곡하여 이를 베이스 부재에 장착하고 열융착으로 고정시켜 안테나의 기능을 부가하는 방식이다. 그러나 이와 같은 방식의 경우 통신 장치의 소형화와 다양한 기능 부여에 대응되어 더욱 미세하고 복잡한 안테나 패턴을 형성하는 것이 불가능한 문제점이 있다.

내장형 안테나의 제조 방법 중 다른 하나로서 도 1은 종래기술에 따른 안테나 제조 방법의 흐름도를 도시한다.

상기 도 1의 종래기술에 따른 안테나 제조 방법을 개략적으로 살펴보면, 베이스 부재를 사출성형하고 모난 표면을 가공하는 베이스 부재 가공 공정(S10)을 거친 후 베이스 부재 상에 안테나 패턴이 형성될 영역에 대응되는 표면을 레이저 조사 등으로 표면 처리하는 공정(S20)을 수행한다.

그리고 안테나 패턴의 도금 공정에 앞서 무전해 니켈 도금으로 도금 시드층을 형성하는 전처리 공정(S30)을 수행하며, 도금 시드층의 위에 동 도금으로 안테나 패턴을 형성시키는 안테나 패턴 형성 공정(S40)을 수행한다. 베이스 부재 상에 안테나 패턴이 형성되면, 후처리 공정(S50)을 거쳐 안테나 제조가 완료된다.

상기의 종래기술의 경우, 베이스 부재의 표면 처리 공정(S20)에서 레이저의 조사로 베이스 부재의 표면 처리시 베이스 부재 상의 꺽인 부분이나 각진 모서리 부분 등은 적절하게 표면처리가 이루어지지 않으며, 이후 표면처리가 불완전한 상태에서 안테나 패턴을 형성시킴으로써 안테나 패턴 자체가 적절하게 형성되지 않거나 약한 충격 등에도 안테나 패턴이 끊기는 문제점이 발생된다.

또한 일반적인 범용 레진으로 베이스 부재를 제작한 후 무전해도금 방식을 사용하여 안테나 패턴에만 전도성 금속 도금을 형성시키기 위해 전처리 공정(S30)으로서 주석 도금(S33)과 파라듐 증착(S35) 과정을 필수적으로 수행한 후 안테나 패턴이 적절히 도금될 수 있도록 무전해 니켈 도금으로 도금 시드층을 형성(S37)있다.

이와 같은 베이스 부재의 표면 처리 공정(S20)과 전처리 공정(S20)으로 인해 안테나 제조시 수행할 과정이 늘어나면서 공정이 복잡해지고 그에 따라 안테나 제조 시간이 늘어나는 문제점이 있으며, 특히 환경 오염 물질을 사용하는 문제점이 있다.

특허출원번호 : 제10-2013-0026952호

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하고자 하는 것으로서, 안테나 제조시 표면 처리 공정과 전처리 공정을 통합한 하나의 통합 공정을 통해 표면 처리 공정 및 전처리 공정이 야기하는 여러 문제점을 해결하면서 안테나 제조 공정을 보다 간소화시켜 빠른 시간에 양질의 안테나를 제조하여 수율을 향상시킬 수 있는 방안을 제시하고자 한다.

특히, 베이스 부재 가공 공정에서 레이저로 베이스 부재의 표면 처리시 베이스 부재 상의 꺽인 부분이나 각진 모서리 부분 등은 적절하게 표면처리가 이루어지지 않음에 따라 이후 표면처리가 불완전한 상태에서 안테나 패턴을 형성시킴으로써 안테나 패턴 자체가 적절하게 형성되지 않거나 약한 충격 등에도 안테나 패턴이 끊기는 문제점을 해결하고자 한다.

또한 주석 도금과 파라듐 증착을 수행하는 전처리 공정으로 인해 전체적으로 수행해야 할 공정수가 늘어나면서 공정이 복잡해지는 문제점을 해결하고, 환경 오염 물질의 사용을 억제할 수 있는 방안을 제시하고자 한다.

상기 기술적 과제를 달성하고자 본 발명에 따른 안테나 제조 방법은, 베이스 부재 상의 안테나 패턴을 형성시킬 표면에 니켈을 포함하는 파티클(Particle)을 블라스팅(Blasting) 방식으로 분사시켜 상기 베이스 부재의 표면 내부로 상기 파티클의 침투에 따라 3차원 구조의 불규칙적인 미세홀로 이루어진 방사체 형상을 형성시키는 파티클 분사 단계; 상기 미세홀 내부에 존재하는 상기 파티클을 융해 및 경화시켜 상기 베이스 부재의 표면에 상기 방사체 형상을 따라 도금 시드층을 형성하는 도금 시드층 형성 단계; 및 상기 도금 시드층을 따라 전도성 물질을 도금하여 안테나 패턴을 형성시키는 안테나 패턴 형성 단계를 포함할 수 있다.

여기서 상기 파티클의 하나의 예는, 니켈을 포함하는 껍질로 내부에 공간이 형성되고, 상기 내부 공간은 에천트(Etchant)로 채워진 것을 특징으로 한다.

또한 상기 파티클의 다른 하나의 예는, 니켈을 포함하는 미세 입자들이 엉킨 구조로 내부 공극이 형성되고, 상기 내부 공극은 에천트(Etchant)로 채워진 것을 특징으로 한다.

또한 상기 파티클의 또다른 하나의 예는, 니켈을 포함하는 입자 표면이 요철 형태로 함몰되고, 함몰된 영역은 에천트(Etchant)로 채워진 것을 특징으로 한다.

바람직하게는 상기 파티클은, 표면을 둘러싸는 코팅층이 형성될 수 있다.

나아가서 상기 파티클은, 티타늄과 텅스텐 중 어느 하나 이상을 더 포함할 수도 있다.

또한 상기 파티클은, 니켈 합금으로 형성될 수도 있다.

바람직하게는 상기 도금 시드층 형성 단계는, 상기 파티클을 융해시켜 상기 에천트의 유출에 따른 에칭으로 상기 미세홀을 확장시키면서, 상기 파티클에 포함된 니켈의 융해로 상기 방사체 형상의 내부를 채우는 융해 단계; 및 상기 방사체 형상의 내부를 채운 상기 니켈을 경화시켜 도금 시드층을 형성하는 경화 단계를 포함할 수 있다.

여기서 상기 융해 단계는, 상기 방사체 형상을 따라 레이저를 조사하여 상기 파티클을 가열할 수 있다.

또는 상기 융해 단계는, 고주파 음파 신호를 가하여 상기 파티클의 진동으로 상기 파티클을 가열할 수도 있다.

나아가서 상기 파티클 분사 단계는, 상기 베이스 부재를 형성한 물질의 분말을 포함하는 첨가제를 상기 파티클과 함께 분사하여 상기 파티클과 상기 첨가제가 혼합되어 상기 미세홀 내부가 채워지며, 상기 도금 시드층 형성 단계는, 상기 파티클과 함께 상기 첨가제를 융해시키고 경화시킬 수 있다.

또한 상기 첨가제는, 그릿(Grit) 형태의 금속 물질을 더 포함할 수도 있다.

한걸음 더 나아가서 상기 베이스 부재 상의 안테나 패턴을 형성시킬 표면을 예열하는 예열 단계를 더 포함할 수도 있다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 표면 처리 공정과 전처리 공정을 통합하여 한번에 표면 처리와 도금 시드층을 형성할 수 있으므로 공정을 단순화시키고 제조 수율을 향상시키는 동시에 제조 단가를 낮출 수 있게 된다.

특히, 본 발명은, 니켈을 포함하는 파티클을 분사시키고 이를 융해 및 경화시켜 안테나 패턴을 형성시키기 위한 베이스 부재의 표면 처리와 도금 시드층형성을 동시에 수행함으로써, 종래 안테나 제조시 레이저 조사 등을 통한 표면 처리와 무전해 니켈 도금의 전처리로써 주석도금과 파라듐 증착 공정을 제거하여 안테나 제조 공정을 보다 간소화시키면서 빠른 시간에 양질의 안테나를 제조할 수 있게 된다.

나아가서 레이저로 베이스 부재의 표면 처리시 베이스 부재 상의 각진 모서리 등은 적절하게 표면처리가 이루어지지 않음에 따라 이후 표면처리가 불완전한 상태에서 안테나 패턴을 형성시킴으로써 안테나 패턴 자체가 적절하게 형성되지 않거나 약한 충격 등에도 안테나 패턴이 끊기는 문제점을 해결할 수 있게 된다.

또한 주석 도금과 파라듐 증착을 수행하는 전처리 공정을 제거함으로써 전체적으로 수행해야 할 공정수를 줄이는 동시에 전처리 공정에서 유발되는 환경 오염 물질의 사용을 억제할 수 있게 된다.

도 1은 종래기술에 따른 안테나 제조 방법의 공정도를 도시하며,
도 2는 본 발명에 따른 안테나 제조 방법의 개략적인 흐름도를 도시하며,
도 3은 본 발명에서 적용되는 파티클에 대한 다양한 실시예를 나타내며,
도 4는 본 발명에 따른 안테나 제조 방법의 일실시예에 대한 공정도를 도시하며,
도 5는 본 발명에 따른 안테나 제조 방법에서 통합 공정에 대한 구현예를 도시하며,
도 6은 상기 도 3의 (a)에 도시된 파티클을 적용하는 본 발명에 따른 통합 공정의 개념도를 도시하며,
도 7은 상기 도 3의 (b)에 도시된 파티클을 적용하는 본 발명에 따른 통합 공정의 개념도를 도시한다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 설명하기 위하여 이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하고 이를 참조하여 살펴본다.

먼저, 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니며, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 또한 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

본 발명은 니켈을 포함하는 파티클을 블라스팅(Blasting) 방식으로 베이스 부재의 표면에 분사하여 베이스 부재의 표면에 3차원 구조의 불규칙적인 미세홀로 이루어지는 방사체 형상을 형성하는 표면 처리 공정을 수행하면서 동시에 상기 미세홀에 침투된 상기 니켈을 융해 및 경화시켜서 상기 방사체 형상을 따라 도금 시드층을 형성하는 전처리 공정을 수행함으로써, 베이스 부재의 표면 처리 공정과 도금 시드층 형성 등의 전처리 공정을 하나의 공정으로 통합한 안테나 제조 방법을 제시한다.

도 2는 본 발명에 따른 안테나 제조 방법의 개략적인 흐름도를 도시하는데, 상기 도 2를 참조하여 본 발명에 따른 안테나 제조 방법에 대하여 살펴보기로 한다.

안테나를 형성할 베이스 부재를 사출성형으로 제작하고 상기 베이스 부재의 모난 표면 등을 가공하는 베이스 부재 가공 공정(S100)을 통해 베이스 부재를 준비한다.

베이스 부재가 준비되면, 베이스 부재의 표면 처리 공정과 도금 시드층 형성 등의 전처리 공정을 통합한 통합 공정(S200)을 수행하는데, 통합 공정을 살펴보면, 니켈을 포함하는 파티클(Particle)을 블라스팅(Blasting) 방식으로 베이스 부재의 안테나 패턴을 형성할 표면에 분사(S210)하여 파티클이 베이스 부재 상의 안테나 패턴이 형성될 부위를 따라 그 표면 내부로 침투하여 3차원 구조의 불규칙적인 미세홀로 이루어진 방사체 형상을 형성(S230)함으로써 표면 처리 공정을 대체하게 된다.

그리고 베이스 부재 상에서 방사체 형상을 이루는 미세홀의 내부에 존재하는 파티클을 융해시켜 상기 파티클에 포함된 니켈이 융해됨으로써 융해된 니켈을 미세홀의 내부로 침투시킨 후 이를 경화(S250)시킨다. 이를 통해 상기 방사체 형상을 따라 니켈을 함유한 도금 시드층을 형성(S270)함으로써 전처리 공정을 대체하게 된다.

즉, 베이스 부재 상의 안테나 패턴이 형성될 표면 부위에 니켈을 포함하는 파티클을 분사하여 상기 파티클을 베이스 부재의 표면 내부로 침투시키고 이를 융해 및 경화시켜 곧바로 도금 시드층을 형성시킴으로써 표면 처리 공정과 전처리 공정을 하나의 통합 공정으로 대체할 수 있게 된다.

이와 같은 통합 공정(S200)을 통해 형성된 상기 도금 시드층을 따라 전도성 물질을 도금하여 안테나 패턴을 형성시키는 안테나 패턴 형성 단계(S300)를 수행하여 내장형 안테나를 제조하게 된다.

이와 같이 본 발명에서는 니켈을 포함하는 파티클을 이용하여 베이스 부재의 표면 처리 공정과 전처리 공정을 하나의 통합 공정으로 수행할 수 있는데, 본 발명에 적용되는 파티클과 관련하여, 도 3은 파티클에 대한 다양한 실시예를 나타낸다.

상기 도 3의 (a)에 도시된 파티클(310)은 니켈을 포함하는 입자로서, 니켈만으로 구성된 파티클을 적용할 수도 있으나 바람직하게는 니켈 이외의 다른 종류의 금속을 포함하는 니켈 합금을 파티클로 적용할 수 있다. 이때 파티클(310)은 보다 효과적으로 베이스 부재의 표면 내부로 침투될 수 있도록 상기 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이 불규칙하게 모난 표면을 갖는 그릿(Grit) 형태의 입자를 적용할 수도 있으나, 이에 국한되지 않고 상황에 따라서는 구형이나 다각형의 입자를 적용할 수도 있다.

상기 도 3의 (b) 내지 (d)에 도시된 파티클(320, 330, 340)은 에천트(Etchant)를 함유한 파티클에 대한 일례를 나타내는데, 상기 도 3의 (b)에 도시된 파티클(320)의 경우, 외부 껍질(321)은 니켈로 형성되거나 니켈을 포함하는 니켈 합금 등으로 형성되고 그 내부에 빈 공간이 형성되어 내부 공간 상에 에천트(323)가 채워질 수 있다.

상기 도 3의 (c)에 도시된 파티클(330)의 경우, 니켈을 포함하는 입자(331)의 표면이 요철 형태로 함몰되어 형성되고, 입자(331)의 함몰된 영역에 에천트(Etchant)가 채워질 수 있으며, 에천트(333)의 유출과 증발을 방지하기 위해서 표면을 둘러싸는 코팅층(335)이 형성될 수 있다. 여기서 니켈을 포함하는 입자는 니켈만으로 형성될 수도 있으나 바람직하게는 니켈 외의 티타늄, 텅스텐 등의 다른 금속 물질을 함유한 니켈 합금으로 형성될 수 있다. 또한 입자(331)는 그 표면이 규칙적인 요철 형태로 형성될 수도 있고 또는 불규칙하게 모난 표면을 갖는 그릿(Grit) 형태로 형성될 수도 있다.

상기 도 3의 (d)에 도시된 파티클(340)의 경우, 니켈을 포함하는 미세 나노 입자들(341)과 입자(341) 간 사이의 내부 공극을 에천트(343)로 채운 예이며, 미세 나노 입자들(341)은 니켈 외에 티타늄이나 텅스텐 등의 다른 금속 입자들을 섞어 형성할 수도 있다. 그리고 에천트(343)의 유출과 증발을 방지하기 위해서 표면을 둘러싸는 코팅층(345)이 형성될 수 있다.

본 발명에서는 이와 같이 다양한 파티클을 이용하여 베이스 부재의 표면 처리 공정과 전처리 공정을 통합한 통합 공정을 적용하여 안테나 제조 방법을 제시하는데, 이하에서는 본 발명을 적용한 구현예를 통해 본 발명에 대하여 좀더 자세히 살펴보기로 한다.

도 4는 본 발명에 따른 안테나 제조 방법의 일실시예에 대한 공정도를 도시한다.

상기 도 4의 실시예는 앞서 상기 도 3의 (b) 내지 (d)에 도시된 에천트를 함유한 파티클(320, 330, 340)을 적용하는 경우이며, 본 발명에 따른 안테나 제조 방법을 베이스 부재 가공 공정(S100), 통합 공정(S200), 안테나 패턴 형성 공정(S300) 및 후처리 공정(S400)으로 구분하였는데, 이는 하나의 실시예를 설명하고자 각 공정으로 적절하게 구분한 것이며, 필요에 따라 공정의 수와 해당 공정의 명칭은 변경될 수 있다.

먼저 베이스 부재 가공 공정(S100)을 살펴보면, 베이스 부재를 사출성형(S110)하여 제조하는데, 이때 베이스 부재를 절삭가공 방식으로 제조할 수도 있을 것이다. 베이스 부재는 통신 기기의 내부에 장착되거나 통신 기기의 케이스 일부를 이루는 구성으로서 그 모양은 다양한 형태로 형성될 수 있다.

사출 성형으로 베이스 부재의 제조시 예를 들어, 그 재질로는 PC(Polycarbonate) 수지, 폴리에스테르수지, ABS(Acrylonitrile-Butadiene-Styrene) 수지 등의 열가소성 수지, PC/ABS 수지 혼합물, 폴리아미드 수지, 변성 폴리페닐렌에테르수지, 액정폴리머, 엔지니어링플라스틱 등이 사용될 수 있다.

그리고 상기 베이스 부재의 모난 표면 등을 가공(S150)하여 베이스 부재를 준비한다.

베이스 부재가 준비되면, 본 발명의 특징적인 공정으로서 표면 처리 공정과 전처리 공정을 통합한 통합 공정(S200)을 수행하는데, 통합 공정(S200)을 살펴보면, 베이스 부재 상의 안테나 패턴이 형성될 표면에 니켈을 포함하는 파티클(Particle)을 블라스팅(Blasting) 방식으로 분사(S210)시켜 상기 파티클이 상기 베이스 부재의 표면을 뚫고 침투하여 미세홀들을 형성하게 되며, 이때 형성된 미세홀들의 내부에는 상기 파티클이 존재하게 된다.

상기 도 4에 도시되지 않았으나, 보다 용이하게 파티클을 베이스 부재의 표면으로 침투시키기 위해서 베이스 부재 상의 안테나 패턴을 형성시킬 표면을 예열하는 과정이 추가될 수도 있다. 이때 베이스 부재의 표면 예열은 레이저 조사 등을 통해 수행될 수 있다.

그리고 파티클에 함유된 에천트를 유출(S220)시켜 에천트로 미세홀의 벽면을 에칭함으로써 미세홀을 확장시킬 수 있는데, 여기서 상기 도 3의 (b)와 같은 파티클(320)의 경우, 파티클(320)에 적절한 열 에너지를 가하여 파티클(320) 내부를 채운 에천트(323)를 기화시킴으로써 에천트(323)의 기화에 따른 내부 압력의 증가로 파티클(320)의 껍질(321) 파괴를 유도하여 에천트(323)가 미세홀로 유출될 수 있다. 또한 파티클(320)의 껍질(321)을 이루는 성분 조절로 열에 대한 내구성을 조절함으로써 에천트(323)의 기화열까지 이르지 않더라도 파티클(320)의 껍질(321)이 깨지거나 틈새가 발생될 수 있을 정도의 적절한 열 에너지를 파티클에 가하여 에천트(323)가 유출될 수 있다. 상기 도 3의 (c)나 (d)와 같은 파티클(330, 340)의 경우, 코팅층을 녹일 수 있을 정도의 열 에너지를 가함으로써 코팅층이 녹아 내부의 에천트가 유출될 수 있다. 에천트의 유출로 인해 미세홀이 확장되면서 미세홀 간이 상호 엉키거나 연결되면서 방사체 형상이 형성(S230)된다.

방사체 형상의 형성 후 파티클을 융해시킴으로써 파티클에 포함된 니켈을 융해(S240)시키는데, 이때 상기 방사체 형상을 따라 레이저를 조사하여 파티클을 융해시키거나 고주파 음파 신호를 가하여 파티클 간의 상호 진동으로 인한 열 에너지의 발생으로 파티클을 융해시킬 수 있다.

파티클의 융해에 따라 융해된 니켈이 미세홀의 내부에 채워지며, 미세홀을 채운 니켈을 경화(S250)시켜 니켈을 함유한 도금 시드층을 형성(S260)시킬 수 있다.

파티클에 함유된 니켈의 양에 따라 미세홀의 내부로부터 표면까지 니켈을 채울 수도 있으나, 이후 도금 시드층의 상부에 형성할 안테나 패턴이 보다 안정적으로 안착될 수 있도록 미세홀의 내부 일정 높이까지만 니켈을 채우는 것이 바람직하다. 이는 설명의 편의를 위해 하나의 미세홀로 설명하였으나, 실질적으로는 미세홀로 이루어진 방사체 형상의 내부로부터 일정 높이까지 니켈을 채워 방사체 형상의 내부 상에 도금 시드층을 형성시키면서 상기 방사체 형상의 내부 상단을 빈 공간으로 유지시킨다.

도금 시드층이 형성되면, 도금 시드층의 상부에 안테나 패턴을 형성하는 공정(S300)을 수행하는데, 도금 시드층의 표면을 수세(S310)하고 도금 시드층 위로 안테나 패턴을 형성하는 동 도금 과정(S330)을 수행한 후 수세 과정(S350)과 무전해 니켈 도금 과정(S370)을 거쳐서 안테나 패턴 형성 공정(S300)이 완료된다.

이때, 앞서 설명한 바와 같이 미세홀로 이루어진 방사체 형상의 내부로부터 일정 높이까지만 니켈을 채워 방사체 형상의 내부 하단에 도금 시드층을 형성시키면, 형성되는 안테나 패턴 중 일부가 방사체 형상의 내부 상단에 안착되어 앵커(anchor) 역할을 함으로써, 안테나 패턴이 베이스 부재로부터 박리되지 않도록 할 수 있다.

다음으로 후처리 공정(S400)으로서 수세 과정(S410), 안테나 패턴의 변색 방지 처리 과정(S430), 수세 과정(S450) 및 건조 과정(S470)을 거쳐서 베이스 부재 상에 안테나를 형성시키는 일련의 프로세스가 완료된다.

상기에서 살펴본 본 발명의 주된 특징인 통합 공정(S200)이외의 베이스 부재 가공 공정(S100), 안테나 패턴 형성 공정(S300) 및 후처리 공정(S400)에 대해서는 간략하게 설명략하였는데, 본 발명의 주된 요지가 아닌 공정이나 과정은 상기 도 4의 실시예에 국한되지 않고 공지된 다양한 방식에 의해 필요에 따라 과정이 추가되거나 또는 생략될 수 있기에 그에 대한 자세한 설명은 생략한다.

이와 같이 본 발명에서는 안테나 제조시 표면 처리 공정과 전처리 공정을 통합한 하나의 통합 공정을 통해 표면 처리 공정 및 전처리 공정이 야기하는 여러 문제점을 해결하면서 안테나 제조 공정을 보다 간소화시켜 빠른 시간에 양질의 안테나를 제조하여 수율을 향상시킬 수 있는 방안을 제시한다.

도 5는 본 발명에 따른 안테나 제조 방법에서 통합 공정에 대한 구현예를 도시하며, 도 6과 도 7은 각각 본 발명에 따른 통합 공정의 개념도를 도시하는데, 상기 도 5를 중심으로 상기 도 6와 도 7을 같이 참조하여 본 발명에 대하여 살펴보기로 한다.

베이스 부재 가공 공정을 통해 베이스 부재(100)가 준비되면, 블라스팅 장치(200)를 이용하여 상기 도 3의 실시예와 같은 파티클(300)을 베이스 부재(100)의 안테나 패턴이 형성될 표면(110)에 블라스팅(Blasting) 방식으로 분사하여, 베이스 부재(100)의 표면을 뚫고 그 내부로 파티클(300)을 침투시킨다.

여기서 블라스팅(Blasting)이란, 제품이나 재료의 표면에 모래, 쇼트, 그릿 등의 입자와 연마재를 첨가한 물 등을 압축 공기 또는 기타의 방법으로 강력하게 분사하는 방식을 말하며, 블라스팅 장치(200)란 이러한 블라스팅 방식을 구현하는 장치로서 상기 도 5에 도시된 바와 같이 미세 입자인 파티클(300)과 압축 공기나 솔루션을 혼합하여 강하게 분사시키는 장치를 말한다.

블라스팅 방식으로 파티클(300)을 분사함으로써 베이스 부재(100)의 표면에 침투한 파티클(300)로 인해 미세홀들이 형성되고 미세홀들로 이루어진 방사체 형상이 형성되며, 미세홀 내부에 파티클(300)이 존재하게 된다.

나아가서 보다 용이하게 파티클(300)을 베이스 부재(100)의 표면으로 침투시키기 위해서 사전에 레이저 조사 등을 통해 베이스 부재(100) 상의 안테나 패턴이 형성될 표면을 예열시킬 수 있다. 즉, 베이스 부재(100)는 레진 등으로 형성되기에 적절한 열을 받으면 그 표면이 연해지게 되므로 보다 쉽게 파티클(300)이 베이스 부재(100)의 표면 내부로 침투할 수 있게 된다.

가령, 상기 도 3의 (a)와 같은 파티클(310)을 적용하는 경우, 상기 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이 베이스 부재(100a)의 표면에 파티클(310)을 블라스팅 방식으로 분사시키면, 상기 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이 파티클(310)이 베이스 부재(100a)의 표면 내부로 침투하여 파티클(310)의 형태에 대응되는 미세홀이 형성되며, 이들 미세홀들이 엉켜 방사체 패턴(130a)을 형성하게 된다.

보다 바람직하게는 파티클(310)을 일정 온도 이상의 열 에너지를 갖도록 예열함으로써, 파티클(310)이 보유한 열 에너지로 인해 파티클(310)이 보다 용이하게 베이스 부재(100a)의 표면 내부로 침투할 수 있고 또한 침투한 파티클(310)에 접한 베이스 부재(100a)의 내부가 녹으면서 파티클(310)의 형태에 대응되는 미세홀이 보다 효과적으로 형성될 수 있다.

또한 상기 도 3의 (b)와 같은 파티클(320)을 적용하는 경우, 상기 도 7의 (a)와 같이 베이스 부재(100b)의 표면에 파티클(320)을 블라스팅 방식으로 분사시키면, 상기 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이 파티클(320)이 베이스 부재(100b)의 표면 내부로 침투하여 파티클(320)의 형태에 대응되는 미세홀이 형성되며, 미세홀에 존재하는 파티클(320)에 적절한 열을 가하면 상기 도 7의 (c)와 같이 파티클(320)이 터지거나 깨지면서 파티클(320)의 내부 공간에 채워진 에천트(323)가 미세홀로 유출되고, 상기 도 7의 (d)와 같이 유출된 에천트(323)가 미세홀의 내벽을 에칭하여 미세홀이 보다 확장된다. 그러면 이러한 미세홀들이 서로 엉키거나 연결되어 방사체 패턴(130b)을 형성하게 된다.

상기 도 6과 도 7은 하나의 파티클(310, 320)을 통한 미세홀을 형성한 예를 도시하였으나, 이는 설명의 편의를 위해서 단순화시킨 개념도로서, 실질적으로는 많은 수의 파티클이 동시에 분사됨으로써 서로 엉킨 3차원의 입체 구조로 미세홀들이 형성될 수 있다.

이와 같이 본 발명에서는 베이스 부재(100)의 표면 내부로 침투한 파티클(300)로 통해 3차원 구조의 불규칙하게 형성된 미세홀이 엉키거나 연결되는 구조를 따라서 방사체 형상(130)을 형성시킴으로써, 기존 표면 처리 공정을 대체할 수 있게 된다.

종래 표면 처리 공정의 경우, 레이저 조사, 플라즈마 가공, 에칭 가공 등이 적용되고 있는데, 레이저 가공이 3차원 구조의 불규칙적인 미세홀이 엉킨 구조를 상대적으로 잘 형성시킴으로써 안테나 패턴의 도금이 보다 안정적으로 흡착될 수 있게 되므로, 플라즈마 가공이나 에칭 가공보다는 레이저 가공이 보다 효과적일 수 있다.

그러나 베이스 부재 상의 꺽인 부분이나 각진 모서리 부분 등으로 안테나 패턴이 연장될 경우, 레이저 가공을 통한 레이저 조사가 꺽인 부분이나 각진 모서리 부분에 적절하게 침투하지 못함으로써 이러한 부분에서는 표면처리가 적절하게 이루어지지 않게 된다. 이에 따라 꺽인 부분이나 각진 모서리 부분에 안테나 패턴을 형성시키면 적절히 도금이 이루어지지 않고 이로 인해 약한 충격 등의 외력이 발생될 경우 쉽게 안테나 패턴이 끊기는 문제가 발생될 수 있다.

그러나 본 발명에서는 베이스 부재(100) 상의 안테나 패턴이 형성될 표면에 베이스 부재(100) 보다 강도가 높은 파티클(300)을 블라스팅(Blasting) 방식으로 분사하여 파티클(300)을 베이스 부재(100)의 표면에 침투시킴으로써 파티클(300)의 형태에 대응되는 3차원 구조의 불규칙적인 미세홀들을 형성시키고 이러한 미세홀들로 안테나 패턴에 대응되는 방사체 형상(130)을 형성시킴으로써 종래 표면 처리 공정을 대체하는데, 이와 같은 본 발명을 통해 베이스 부재 상의 꺽인 부분이나 각진 모서리 등에도 효과적으로 파티클(300)을 침투시킬 수 있어 보다 신뢰도 높은 표면 처리가 이루어질 수 있다.

나아가서 파티클(300)의 분사시 베이스 부재(100)를 형성한 물질의 분말을 포함하는 첨가제를 파티클(300)과 함께 분사하여 파티클(300)과 상기 첨가제가 혼합되어 미세홀 내부가 채워질 수도 있고, 또한 첨가제는, 그릿(Glit) 형태의 금속 물질을 포함할 수도 있다. 그릿 형태의 금속 물질을 첨가제로 함께 분사하는 경우, 이로 인해 보다 불규칙적이며 다양한 형태의 미세홀이 형성될 수 있게 된다. 그릿 형태의 금속 입자로는 산화 알루미늄(Aluminum Oxide) 입자 등이 적용될 수 있는데, 산화 알루미늄은 그 입자 표면이 날카롭고 단단하므로 블라스팅 방식으로 분사하면 효과적으로 베이스 부재의 표면 내부로 침투되어 베이스 부재 상에 불규칙한 미세홀을 형성시킬 수 있다.

다음으로 방사체 형상(130)을 이루는 미세홀 내부에 존재하는 파티클(300)을 융해시켜 융해된 니켈을 미세홀 내부로 퍼뜨리는데, 이때 상기 도 5에 도시된 바와 같이 레이저 장치(250)로 방사체 형상(130)을 따라 레이저를 조사하여 파티클(300)을 융해시킬 수도 있고 또는 파티클(300)에 고주파 음파 신호를 가하여 파티클(300) 간의 상호 진동을 통해 발생되는 열에너지로 파티클(300)을 융해시킬 수도 있다.

파티클(300)이 융해됨으로써 파티클(300)에 포함된 니켈이 융해되어 미세홀의 내부를 채우게 되며, 이를 경화시키면 안테나 패턴이 형성될 표면을 따라서 니켈을 함유한 도금 시드층(150)이 형성된다. 이때 미세홀 내부로부터 표면까지를 니켈로 채울 수도 있으나, 파티클(300)에 함유된 니켈의 양을 조절하여 미세홀의 내부 일정 높이까지만 니켈로 채우는 것이 바람직하다.

가령, 상기 도 6은 파티클(310) 자체가 니켈이나 니켈 합금 등으로 이루어진 경우로서, 파티클(310)을 융해시킴으로써, 상기 도 6의 (c)에 도시된 바와 같이 융해된 니켈이나 니켈 합금이 미세홀 내부 전체로 퍼져나가 상기 도 6의 (d)와 같이 미세홀 내부를 채우게 되며, 이를 경화시키면 도금 시드층(150a)이 형성된다.

이때, 미세홀 내부의 일정 높이까지 니켈로 채움으로써 상기 도 6의 (d)에 도시된 바와 같이 도금 시드층(150a)이 미세홀의 내부의 일부분만을 차지하도록 형성하고 미세홀의 내부 상단을 빈 공간(170a)으로 유지시킨다. 이와 같이 미세홀 내부 상단에 빈 공간(170a)을 유지시켜, 도금을 통해 형성되는 안테나 패턴의 일부가 빈 공간(170a)에 안착되어 앵커(anchor) 역할을 함으로써, 안테나 패턴이 베이스 부재로부터 쉽게 박리되지 않도록 한다.

또한 상기 도 7은 파티클(320)의 껍질(321)이 니켈이나 니켈 합금 등으로 형성된 경우로서, 에천트(323)를 유출시켜 미세홀을 확장시킨 후 더 높은 열을 가하여 파티클(320)의 껍질(321)까지 융해시키면 껍질(321)을 이루던 니켈이나 니켈 합금이 융해되어 미세홀 내부 전체로 퍼져나가 상기 도 7의 (e)와 같이 미세홀 내부를 채우게 되며, 이를 경화시켜 도금 시드층(150b)이 형성된다.

이때, 상기 도 7의 (e)에 도시된 바와 같이 미세홀 내부의 일정 높이까지 니켈로 채움으로써 도금 시드층(150b)이 미세홀의 내부 하단에 형성되고 미세홀의 내부 상단을 빈 공간(170b)으로 유지하여 도금을 통해 형성되는 안테나 패턴의 일부가 빈 공간(170b)에 안착되어 앵커(anchor) 역할을 함으로써, 안테나 패턴이 베이스 부재로부터 박리되지 않도록 한다.

상기 도 6 및 상기 도 7은 설명의 편의를 위해 하나의 파티클이 베이스 부재의 표면에 침투하여 하나의 미세홀을 형성한 후 도금 시드층을 형성하는 과정으로 설명하였으나, 실질적으로는 많은 수의 파티클이 동시에 베이스 부재의 표면에 침투함으로써 다수의 미세홀들로 이루어진 방사체 형성이 형성되고 방사체 형상의 내부에 도금 시드층이 형성된다.

나아가서 앞서 파티클의 분사시 첨가제를 함께 분사하는 경우, 파티클와 함께 첨가제도 융해되는데, 첨가제로서 베이스 부재를 형성한 물질의 분말이 포함된 경우에는 니켈과 베이스 부재를 형성한 물질의 분말이 함께 융해 및 경화됨으로써 니켈이 보다 강하게 베이스 부재의 표면 내부에 융착될 수 있게 된다. 또한 첨가제에 금속 물질이 포함된 경우, 도금 시드층 자체에 안테나 패턴 형성시 사용되는 금속 물질이 함유됨으로써 안테나 패턴의 도금시 보다 효과적으로 도금이 수행될 수 있게 된다.

종래 안테나 제조 공정에서는 안테나 패턴의 형성을 위한 전도성 물질의 도금 처리를 위해 도금 시드층을 무전해 니켈 도금 방식으로 수행함에 따라 전처리 공정으로서 파라듐을 증착하는 과정이 필수적으로 요구되었다.

그러나 본 발명에서는 베이스 부재(100) 상의 안테나 패턴이 형성될 표면을 따라 침투시킨 파티클(300)을 융해시킴으로서 파티클(300)에 포함된 니켈이 융해되며 이를 경화시켜서 곧바로 도금 시드층(150)을 형성시킴으로써 파라듐 증착 등의 복잡한 전처리 공정을 대체할 수 있게 된다.

이와 같은 본 발명은, 니켈을 포함하는 파티클을 분사시키고 이를 융해 및 경화시켜 안테나 패턴을 형성시키기 위한 베이스 부재의 표면 처리와 도금 시드층형성을 동시에 수행함으로써, 종래 안테나 제조시 레이저 조사 등을 통한 표면 처리와 무전해 니켈 도금의 전처리로써 주석도금과 파라듐 증착 공정을 제거하여 안테나 제조 공정을 보다 간소화시키면서 빠른 시간에 양질의 안테나를 제조할 수 있게 된다.

나아가서 레이저로 베이스 부재의 표면 처리시 베이스 부재 상의 각진 모서리 등은 적절하게 표면처리가 이루어지지 않음에 따라 이후 표면처리가 불완전한 상태에서 안테나 패턴을 형성시킴으로써 안테나 패턴 자체가 적절하게 형성되지 않거나 약한 충격 등에도 안테나 패턴이 끊기는 문제점을 해결할 수 있게 된다.

또한 주석 도금과 파라듐 증착을 수행하는 전처리 공정을 제거함으로써 전체적으로 수행해야 할 공정수를 줄이는 동시에 전처리 공정에서 유발되는 환경 오염 물질의 사용을 억제할 수 있게 된다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 기재된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상이 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의해서 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100 : 베이스 부재,
130 : 방사체 형상,
150 : 도금 시드층,
200 : 블라스팅 장치,
250 : 레이저 장치,
300, 310, 320, 330, 340 : 파티클.

Claims (13)

1. 안테나 제조 방법에 있어서,
   베이스 부재 상의 안테나 패턴을 형성시킬 표면에 니켈을 포함하는 파티클(Particle)을 블라스팅(Blasting) 방식으로 분사시켜 상기 베이스 부재의 표면 내부로 상기 파티클의 침투에 따라 3차원 구조의 불규칙적인 미세홀로 이루어진 방사체 형상을 형성시키는 파티클 분사 단계;
   상기 미세홀 내부에 존재하는 상기 파티클을 융해 및 경화시켜 상기 베이스 부재의 표면에 상기 방사체 형상을 따라 도금 시드층을 형성하는 도금 시드층 형성 단계; 및
   상기 도금 시드층을 따라 전도성 물질을 도금하여 안테나 패턴을 형성시키는 안테나 패턴 형성 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나 제조 방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 파티클은,
   니켈을 포함하는 껍질로 내부에 공간이 형성되고, 상기 내부 공간은 에천트(Etchant)로 채워진 것을 특징으로 하는 안테나 제조 방법.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 파티클은,
   니켈을 포함하는 미세 입자들이 엉킨 구조로 내부 공극이 형성되고, 상기 내부 공극은 에천트(Etchant)로 채워진 것을 특징으로 하는 안테나 제조 방법.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 파티클은,
   니켈을 포함하는 입자 표면이 요철 형태로 함몰되고, 함몰된 영역은 에천트(Etchant)로 채워진 것을 특징으로 하는 안테나 제조 방법.
5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
   상기 파티클은,
   표면을 둘러싸는 코팅층이 형성된 것을 특징으로 하는 안테나 제조 방법.
6. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
   상기 파티클은,
   티타늄과 텅스텐 중 어느 하나 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나 제조 방법.
7. 제 4 항에 있어서,
   상기 파티클은,
   니켈 합금으로 형성된 것을 특징으로 하는 안테나 제조 방법.
8. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 도금 시드층 형성 단계는,
   상기 파티클을 융해시켜 상기 에천트의 유출에 따른 에칭으로 상기 미세홀을 확장시키면서, 상기 파티클에 포함된 니켈의 융해로 상기 방사체 형상의 내부를 채우는 융해 단계; 및
   상기 방사체 형상의 내부를 채운 상기 니켈을 경화시켜 도금 시드층을 형성하는 경화 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나 제조 방법.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 융해 단계는,
   상기 방사체 형상을 따라 레이저를 조사하여 상기 파티클을 가열하는 것을 특징으로 하는 안테나 제조 방법.
10. 제 8 항에 있어서,
    상기 융해 단계는,
    고주파 음파 신호를 가하여 상기 파티클의 진동으로 상기 파티클을 가열하는 것을 특징으로 하는 안테나 제조 방법.
11. 제 1 항에 있어서,
    상기 파티클 분사 단계는,
    상기 베이스 부재를 형성한 물질의 분말을 포함하는 첨가제를 상기 파티클과 함께 분사하여 상기 파티클과 상기 첨가제가 혼합되어 상기 미세홀 내부가 채워지며,
    상기 도금 시드층 형성 단계는,
    상기 파티클과 함께 상기 첨가제를 융해시키고 경화시키는 것을 특징으로 하는 안테나 제조 방법.
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 첨가제는, 그릿(Grit) 형태의 금속 물질을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나 제조 방법
13. 제 1 항에 있어서,
    상기 베이스 부재 상의 안테나 패턴을 형성시킬 표면을 예열하는 예열 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나 제조 방법.

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