WO2014142475A1 - 내장형 안테나 제조방법 - Google Patents

내장형 안테나 제조방법 Download PDF

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WO2014142475A1
WO2014142475A1 PCT/KR2014/001888 KR2014001888W WO2014142475A1 WO 2014142475 A1 WO2014142475 A1 WO 2014142475A1 KR 2014001888 W KR2014001888 W KR 2014001888W WO 2014142475 A1 WO2014142475 A1 WO 2014142475A1
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WO
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frame
forming
plating layer
antenna pattern
copper plating
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PCT/KR2014/001888
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English (en)
French (fr)
Inventor
박인성
장승준
이성형
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주식회사 유텍솔루션
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/24—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
    • H01Q1/241—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM
    • H01Q1/242—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use
    • H01Q1/243—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use with built-in antennas

Definitions

  • the present invention relates to a built-in antenna manufacturing method for forming an antenna pattern on the frame surface provided in the portable wireless communication terminal.
  • Portable wireless communication terminals such as mobile phones, smart phones, PDAs and walkie-talkies are provided with antennas for communication of radio signals. These antennas include an external antenna installed inside and an internal antenna installed inside. Recently, as wireless communication terminals become smaller and more diverse in design, the adoption of built-in antennas installed inside the terminals is increasing.
  • the method of manufacturing a built-in antenna according to the prior art 1 forms an antenna region directly on the surface of a base by activating a resin included in the base by irradiating a laser on a base made of a laser reaction resin, wherein the laser reaction resin is used.
  • the price of the base is very expensive, there is a problem that takes a lot of manufacturing costs, laser equipment for activating the resin contained in the base is also very expensive, there is a problem that takes a lot of initial equipment costs.
  • a metal thin film is formed on the entire surface of an injection molded frame, and the pattern boundary line corresponding to the antenna pattern and the non-pattern area corresponding to the antenna pattern are processed by a general laser to remove the metal thin film. Thereafter, electroplating is performed on the pattern region to form a pattern region.
  • the internal antenna manufacturing method according to the prior art 2 has the following problems.
  • the electrode for the electroplating in order to electroplate the pattern region, the electrode for the electroplating must be connected to the pattern region, so that a separate configuration for the electrode connection must be provided in the pattern region.
  • the plating lead wire support part for electroplating since the plating lead wire support part for electroplating is provided in the frame separately, the process of removing the separate plating lead wire support part is performed after the antenna pattern is formed on the frame. There is a problem that becomes more necessary.
  • the method according to the prior art 2 has to connect the electrode for electroplating to the pattern region located inside the frame, a separate jig for supporting the frame is required for stable electrode connection, and also in the prior art 2
  • the non-pattern region is removed from the electroplating by patterning the pattern region. In this process, the non-pattern region is not in contact with the electroplating solution.
  • the portion of the metal thin film is left, and the jig marks are generated, and the jig marks generate noise, causing a problem of deteriorating the wireless communication quality of the wireless communication terminal.
  • the method according to the prior art 2 is to form a metal thin film on the entire surface of the frame first to form a pattern region on the frame, and then remove the metal thin film formed on the non-patterned region except the pattern region by electroplating. There is a problem that causes waste of materials.
  • the present invention is to solve the above problems, and provides a built-in antenna manufacturing method that can reduce the manufacturing cost and initial equipment cost by not using a special frame and laser equipment as in the prior art 1.
  • the present invention does not need to provide a separate configuration for the electrode connection in the pattern region as in the prior art 2, not only does not leave jig marks on the final product, and also without forming a metal thin film on the entire surface of the antenna pattern It provides a built-in antenna manufacturing method that can form.
  • a method of manufacturing an embedded antenna comprising: preparing a frame having a predetermined shape; Irradiating a laser to the antenna pattern region to form a palladium adsorption space on a surface of the antenna pattern region of the frame; A first seed forming step of immersing the frame irradiated with the laser on the antenna pattern region in an aqueous palladium solution to adsorb palladium on the antenna pattern region; Forming a patterned copper plating layer on the antenna pattern region by immersing a frame in which the paradium is adsorbed on the antenna pattern region in an electroless copper plating solution; A secondary seed forming step of adsorbing palladium on the patterned copper plating layer by immersing the frame on which the patterning copper plating layer is formed in an aqueous paradium solution; And a pattern protective layer forming step of forming a pattern protective nickel plating layer on the pattern forming copper plating layer by immersing the
  • a method of manufacturing an embedded antenna comprising: preparing a frame having a predetermined shape; Forming a hydrophobic film on the entire surface of the frame by immersing the frame in an aqueous hydrophobic material solution; Irradiating a laser to the antenna pattern region of the frame after the hydrophobic film forming step to remove the hydrophobic film on the surface of the antenna pattern region and to roughen the surface roughness of the antenna pattern region; And an antenna pattern forming step of forming a pattern forming plating layer on the antenna pattern region by electroless plating after the laser irradiation step.
  • the antenna pattern is formed on the surface of the frame made of a general material using general laser equipment without using a special frame and laser equipment as in the prior art 1, manufacturing cost and initial equipment cost There is an effect to reduce the.
  • the plating is performed only by the electroless plating method, rather than plating the pattern area on the frame by the electroplating method as in the prior art 2.
  • the antenna pattern can be formed only on the antenna pattern region of the frame surface as in the prior art 2 without forming a metal thin film on the entire surface of the frame, waste of material can be prevented. It can be effective.
  • FIG. 1 is a view schematically showing a built-in antenna manufacturing method according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a method of manufacturing a built-in antenna according to another exemplary embodiment of the present disclosure.
  • the present invention can reduce the manufacturing cost and the initial equipment cost by not using a special frame and laser equipment as in the prior art 1, but it is necessary to provide a separate configuration for electrode connection in the pattern region as in the prior art 2
  • the present invention relates to a built-in antenna manufacturing method capable of forming an antenna pattern area without forming a metal film on the entire surface of the frame as well as no jig marks on the final product. Only an electroless plating method is used without using an electroplating method.
  • the antenna pattern can be formed only in the antenna pattern region of the frame without forming a metal thin film on the entire surface of the frame.
  • FIG. 1 is a view schematically showing a built-in antenna manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
  • a method of manufacturing an embedded antenna includes a frame preparation step (S10) of preparing a frame having a predetermined shape, and a laser irradiation step (S20) of irradiating a laser onto a surface of an antenna pattern region of the frame.
  • Pattern the protective layer forming step of forming a protective pattern on the nickel plated layer sex copper plating layer may comprise a (S60).
  • the frame preparation step (S10) is a step of preparing a frame that is a base substrate for forming an antenna pattern on the surface, the frame may be manufactured by a variety of methods such as injection molding or cutting, but the frame is inside the wireless communication terminal Since the shape may be a part of the terminal as a configuration mounted on the terminal, the shape may have a complicated shape, and thus, the frame may be manufactured by injection molding, which enables mass production of a frame having a complicated shape.
  • the material of the frame is thermoplastic resin such as PC (Polycarbonate) resin, polyester resin, ABS (Acrylonitrile-Butadiene-Styrene) resin, PC / ABS resin mixture, polyamide resin, modified polyphenylene ether resin, liquid crystal polymer, engineering Plastic, PC / GF (Poly-carbonate + Glassfiber) and the like can be used.
  • PC Polycarbonate
  • polyester resin polyester resin
  • ABS Acrylonitrile-Butadiene-Styrene
  • PC / ABS resin mixture polyamide resin
  • modified polyphenylene ether resin polyphenylene ether resin
  • liquid crystal polymer liquid crystal polymer
  • engineering Plastic PC / GF (Poly-carbonate + Glassfiber) and the like
  • the laser irradiation step (S20) is a step of forming a space for adsorbing palladium on the surface of the antenna pattern region of the frame. It is possible to form the antenna pattern on the surface of the frame only by electroless plating without the electroplating as described above, and to form the antenna pattern only on the antenna pattern region of the frame surface without forming a metal thin film on the entire surface of the frame.
  • the frame is mounted inside the wireless communication terminal, and is preferably manufactured by injection molding with a material such as plastic.
  • the surface of the frame made of a non-conductive material such as plastic has a space for adsorption of palladium. Since it is difficult to adsorb palladium by itself, as in the manufacturing method according to the present invention, if a laser is irradiated to the antenna pattern region to form a palladium adsorption space only on the surface of the antenna pattern region, and then the palladium adsorption is performed. Palladium can be adsorbed only to the antenna pattern region, and thus, unlike the prior art 2, it is possible to form conductive metal plating only on the antenna pattern without using the electroplating method and only the electroless plating method. There is no need to form a metal thin film.
  • the method of manufacturing the built-in antenna according to the present invention does not use the electroplating method as in the prior art 2, so it is not necessary to provide a separate configuration for the electrode connection in the pattern region, and a separate jig to support the electrode connection is provided. Not only does not require jig marks on the final product, it is possible to prevent the waste of materials because the antenna pattern can be formed without forming a metal thin film on the entire surface of the frame.
  • the first seed forming step (S30) is a step of adsorbing palladium to the antenna pattern region where the palladium adsorption space is formed by laser irradiation to facilitate the formation of the pattern forming copper plating layer in the antenna pattern region, the antenna pattern region
  • the laser irradiated frame can be made by immersing it in an aqueous palladium solution, for example, an aqueous palladium sulfate solution or an aqueous palladium chloride solution.
  • the paradium is adsorbed only in the antenna pattern region where the space for adsorbing the paradium is formed, and the non-pattern other than the antenna pattern region where the laser is not irradiated. No palladium is adsorbed in the region.
  • the first pattern forming step (S40) is a step for forming a pattern forming copper plating layer in the antenna pattern region where palladium is adsorbed, and may be achieved by immersing the frame on which the antenna pattern region is adsorbed in the electroless copper plating solution. have.
  • the paradium is adsorbed only to the antenna pattern region, and thus, when the substrate is immersed in the electroless copper plating solution, the pattern forming copper plating layer may be formed only on the antenna pattern region.
  • the second seed forming step (S50) is a step of adsorbing palladium in the antenna pattern region where the pattern forming copper plating layer is formed by immersing the frame in which the pattern forming copper plating layer is formed in the antenna pattern region in a palladium aqueous solution.
  • Forming step (S60) is a step of forming a pattern protection nickel plating layer in the antenna pattern region by immersing the frame in which the palladium is adsorbed on the pattern forming copper plating layer in an electroless nickel plating solution.
  • the pattern hobo layer forming step (S60) is to form a pattern protection nickel plated layer further on the antenna pattern region where the pattern forming copper plating layer is formed to improve the conductivity and corrosion resistance of the antenna pattern region so that the function as an antenna can be smoothly performed.
  • the second seed forming step (S50) is to adsorb palladium so that the pattern hobo nickel plated layer is formed on the antenna pattern region where the patterned copper plated layer is formed.
  • the method of manufacturing the embedded antenna according to the present exemplary embodiment may further include a frame etching step S70 of etching a frame irradiated with a laser so that palladium may be adsorbed on the surface of the antenna pattern region more smoothly.
  • the frame etching step (S70) is an etching solution for etching a frame irradiated with a laser on the antenna pattern region to facilitate the absorption of palladium in the antenna pattern region irradiated with a laser, for example, chromic acid etching solution, sodium hydroxide aqueous solution, concentrated sulfuric acid It can be made by immersion in an aqueous solution.
  • the frame etching step (S70) may be made so as not to form a space for adsorption of palladium on the surface of the non-pattern region except for the antenna pattern region by adjusting the concentration and time of the etching solution.
  • a frame irradiated with a laser on the antenna pattern region may be placed on an etching solution having a chromic acid etchant concentration of 40% chromic anhydride, 40% sulfuric acid, and 20% water, and a temperature of approximately 70 to 80 ° C.
  • the method of manufacturing an embedded antenna according to the present embodiment includes an etching step (S80) of etching a frame on which a patterned copper plating layer is formed in the antenna pattern region to remove copper and palladium formed in the non-pattern region;
  • the second pattern forming step (S90) of immersing the etched frame in the electroless copper plating solution to form a second pattern forming copper plating layer may be further included.
  • the manufacturing method according to the present invention relates to a manufacturing method capable of selectively forming a pattern forming plating layer only in the antenna pattern region without the need to form a metal thin film on the entire surface of the frame as in the prior art 2.
  • the etching step (S80) is for removing copper and palladium formed in the non-patterned area.
  • the secondary pattern forming step S90 may be performed to finely form the antenna pattern on the surface of the frame.
  • the etching step S80 may be performed until the copper and the palladium formed in the non-pattern region are completely peeled off.
  • the palladium and the electroless copper plating layer remaining in the non-pattern region by the etching step S80 may be used. Even if this is completely removed, the palladium formed in the antenna pattern region and the pattern forming copper plating layer remain due to the strong plating adhesion.
  • the etching step (S80) may be made by considering the thickness of the metal thin film in the non-patterned region to be removed, the kind and concentration of the etching solution, and the etching time.
  • the etching step (S80) is a first etching step 82 of immersing the frame formed with a patterned copper plating layer in the antenna pattern region in the etching solution for copper removal, and the first etched frame, the wave It may include a secondary etching step (S84) of the secondary etching by immersing in the etchant for removing the radium.
  • the etching solution suitable for copper removal may be any one of sulfuric acid and hydrogen peroxide mixed solution, sodium persulfate aqueous solution, sodium persulfate and sulfuric acid mixed solution, triple salt (KHSO 5 , KHSO 4 , K2SO 4 ) and sulfuric acid mixed solution, and nitric acid aqueous solution.
  • suitable etchant for removing the palladium may be sodium cyanide (NaCN) aqueous solution, potassium cyanide (KCN) aqueous solution, sodium hydroxide (NaOH) aqueous solution, potassium hydroxide (KOH) aqueous solution, sodium salt (ex. Nitrobenzene). Sodium sulfonic acid and the like) aqueous solution, potassium salt aqueous solution can be used.
  • the etching step (S80) is a step of completely removing the palladium and the electroless copper plating layer formed in the non-pattern region by immersing the frame in which the pattern-forming copper plating layer is formed in the antenna pattern region in the etching solution, the pattern formed in the antenna pattern region in this process Since the formed copper plating layer may be removed to some extent, it is preferable that the etching step (S80) completely removes the palladium and the electroless copper plating layer formed in the non-pattern region while minimizing the influence on the pattern forming copper plating layer formed in the antenna pattern region. .
  • the etching step (S80) may be removed at the same time by removing the palladium and copper plating layer formed in the non-pattern region by immersing in one of the etchant, the copper is primarily immersed in the copper removal etching solution optimized for copper removal.
  • the etching step (S50) is made of the first etching step (S52) and the second etching step (S54) as described above, the time for which the frame is immersed in the etchant is immersed in any one etchant to form copper and palladium. It can be reduced rather than simultaneously removed, thereby minimizing the effect on the patterned copper plating layer formed in the antenna pattern region.
  • the pattern forming copper plating layer is once again formed before the pattern hobo nickel plating layer is formed on the pattern forming copper plating layer in order to improve the conductivity and corrosion resistance of the antenna pattern so that the function as an antenna can be made smoothly.
  • the pattern forming copper plating layer is once again formed before the pattern hobo nickel plating layer is formed on the pattern forming copper plating layer in order to improve the conductivity and corrosion resistance of the antenna pattern so that the function as an antenna can be made smoothly.
  • FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a method of manufacturing a built-in antenna according to another exemplary embodiment of the present disclosure.
  • the method of manufacturing an embedded antenna includes a frame preparation step S110, a hydrophobic film forming step S120, a laser irradiation step S130, and an antenna pattern forming step S140.
  • Frame preparation step (S110) is to prepare a frame that is a base substrate for forming an antenna pattern on the surface as in the above embodiment
  • hydrophobic film forming step (S120) is the entire surface of the frame by immersing the frame in an aqueous hydrophobic material And forming a hydrophobic film in the laser irradiation step (S130), after the hydrophobic film formation step (S120), irradiates a laser to the antenna pattern region of the frame to remove the hydrophobic film on the surface of the antenna pattern region and at the same time, the antenna pattern region.
  • Roughening the surface roughness of the antenna pattern forming step (S140) is a step of forming a pattern forming plating layer on the antenna pattern region by electroless plating (electroless plating) after the laser irradiation step (S130).
  • the hydrophobic film forming step (S120) and the laser irradiation step (S130) are performed before the antenna pattern forming step (S140) in order to form the antenna pattern only in the antenna pattern region of the frame. To do.
  • the antenna pattern forming step S140 when the antenna pattern forming step S140 is performed after the hydrophobic film forming step S120 and the laser irradiation step S130, the antenna pattern may be directly formed only on the antenna pattern region of the frame surface using only electroless plating. Can be.
  • the electroless plating aqueous solution penetrates only to the antenna pattern region irradiated with the laser to form a pattern forming plating layer only on the surface thereof, whereas the laser is not irradiated on the surface of the frame so that it is covered with a hydrophobic film. This is because the thick surface does not penetrate the electroless plating solution and thus no plating layer is formed.
  • the hydrophobic film on the surface of the antenna pattern region is removed in the laser irradiation step (S130) and roughly to the roughness of the surface, even if the frame is injection molded from a plastic material that is difficult to electroless plating, the surface of the antenna pattern region It is possible to form a patterned plating layer on the substrate.
  • the aqueous solution of hydrophobic substances may be a thioacetal compound aqueous solution, a polyfluorocarbon aqueous solution, an oxyethylated sorbitan monolaurate aqueous solution, or the like.
  • the method of manufacturing the embedded antenna according to the present embodiment performs the antenna pattern forming step S140 after the hydrophobic film forming step S120 and the laser irradiation step S130, so that only the antenna pattern region of the surface of the frame is electroless plated only. Since the antenna pattern can be directly formed, a separate process for removing the metal thin film formed in the non-pattern region other than the antenna pattern region is unnecessary.
  • the antenna pattern forming step (S140) may include a first seed forming step (S142), a pattern forming step (S143), a second seed forming step (S145), and a pattern protective layer forming step (S147).
  • the first seed formation step (S142) is a step of forming a palladium (Pd) seed (seed) in the antenna pattern region of the frame
  • the pattern formation step (S143) after the first seed formation step (S142) the palladium A pattern forming copper plating layer is formed in the antenna pattern region where the seed is formed
  • the second seed forming step (S145) is a step of forming a palladium seed on the copper plating layer after the pattern forming step (S143).
  • a pattern protection nickel plating layer is formed on the pattern forming copper plating layer on which the paradium seed is formed.
  • the first seed formation step (S142) is a step for facilitating the formation of an electroless copper plating layer for forming an antenna pattern in the antenna pattern region, and a frame irradiated with a laser only to the antenna pattern region, for example, a sulfate wave It can be made by immersion in an aqueous solution of radium or an aqueous solution of palladium chloride. As such, when the frame irradiated with the laser only in the antenna pattern region is immersed in the palladium aqueous solution, palladium seed may be formed only in the antenna pattern region.
  • the secondary seed forming step (S145) is a step for easily forming a pattern protection nickel plated layer on the patterned copper plating layer, it may be made by immersing the frame in which the palladium seed is formed in the copper plating layer in an electroless nickel plating solution. .
  • an electroless nickel plating layer is further formed on the antenna pattern region in which the electroless copper plating layer is formed so as to improve the conductivity and corrosion resistance of the copper plating layer forming the antenna pattern so that the function as an antenna can be smoothly performed. It's a step. This may be enabled by performing the second seed forming step S145 between the pattern forming step S143 and the pattern protective layer forming step S147.
  • the primary seed forming step (S142) is a step of physically forming a paradium seed on the surface roughened by laser irradiation, the palladium concentration of the aqueous solution of palladium in the primary seed forming step (S142) is It is preferably made of 60 ⁇ 200ppm, the secondary seed forming step (S145) is a step of forming a chemically paradium seed in the copper plating layer, the paradium of the aqueous paradium solution in the secondary seed forming step (S145) Concentration is preferably made of 20 to 40ppm.
  • the pattern forming step (S143) is a step of forming a copper plating layer for forming an antenna pattern, it may be made including a metal thin film forming step, soft etching step and copper plating layer forming step.
  • the metal thin film forming step is a step of forming a metal thin film plating layer in the antenna pattern region on which the palladium seed is formed, and the soft etching step is to fine-tune the edge of the metal thin film plating layer after the metal thin film forming step,
  • the copper plating layer forming step is a step of forming a patterned copper plating layer on the metal thin plate plating layer having a fine edge after the soft etching step.
  • the metal thin film forming step and the soft etching step may be further performed to form a fine antenna pattern. That is, when the soft etching is performed after the formation of the metal thin film, the metal thin film formed weakly around the edge of the antenna pattern region may be removed so that the edge of the antenna pattern region may be very fine.
  • the pattern forming copper plating layer may be formed only on the antenna pattern region where the edge is fine, and thus, the fine antenna pattern may be formed.
  • the metal thin film forming step may be performed by immersing the frame in which the paradium seed is formed only in the antenna pattern region in the copper sulfate aqueous solution for 10 to 20 minutes, the soft etching step is 20 to 40 seconds in the frame on which the metal thin film copper plating layer is formed
  • the copper plating layer forming step may be performed by immersing the frame of which the edge of the metal thin film copper plating layer is fine in a copper sulfate aqueous solution for 180 to 240 minutes.
  • the metal thin film forming step may be immersed in an electroless nickel aqueous solution to form a metal thin nickel plated layer.
  • the built-in antenna manufacturing method according to the invention further comprises an ultrasonic degreasing step of removing the dust generated in the laser irradiation step (S130) between the laser irradiation step (S130) and the antenna pattern forming step (S140). Can be.
  • the method of manufacturing an embedded antenna according to the present invention forms an antenna pattern only in an antenna pattern region of a frame without using an electroless plating method, only an electroless plating method, and without forming a metal thin film on the entire surface of the frame.
  • the present invention relates to a manufacturing method which can be made, and the embodiment can be modified in various forms. Therefore, the present invention is not limited to the embodiments disclosed in the present specification, and all forms changeable by those skilled in the art to which the present invention pertains will belong to the scope of the present invention.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Chemically Coating (AREA)

Abstract

본 발명은 내장형 안테나 제조방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 휴대용 무선통신단말기 내부에 구비되는 프레임에 안테나패턴을 형성하는 내장형 안테나 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 일실시 예에 따른 내장형 안테나 제조방법은 소정형상의 프레임을 준비하는 프레임준비 단계; 상기 프레임의 안테나패턴영역 표면에 파라듐(Pd) 흡착 공간을 형성하기 위하여 상기 안테나패턴영역에 레이저를 조사하는 레이저조사 단계; 상기 안테나패턴영역에 레이저가 조사된 프레임을 파라듐 수용액에 침지시켜 상기 안테나패턴영역에 파라듐을 흡착시키는 1차 시드형성 단계; 상기 안테나패턴영역에 파라듐이 흡착된 프레임을 무전해동도금액에 침지시켜 상기 안테나패턴영역에 패턴형성 동도금층을 형성하는 1차 패턴형성 단계; 상기 패턴형성 동도금층이 형성된 프레임을 파라듐 수용액에 침지시켜 상기 패턴형성 동도금층에 파라듐을 흡착시키는 2차 시드형성 단계; 및 상기 패턴형성 동도금층에 파라듐이 흡착된 프레임을 무전해니켈도금액에 침지시켜 상기 패턴형성 동도금층에 패턴보호 니켈도금층을 형성하는 패턴보호층 형성 단계;를 포함한다.

Description

내장형 안테나 제조방법
본 발명은 휴대용 무선통신단말기 내부에 구비되는 프레임 표면에 안테나패턴을 형성하는 내장형 안테나 제조방법에 관한 것이다.
휴대폰, 스마트폰, PDA, 무전기 등의 휴대용 무선통신단말기는 무선신호의 통신을 위한 안테나가 구비되는데, 이러한 안테나는 외부에 설치되는 외장형 안테나와 내부에 설치되는 내장형 안테나(intenna)가 있다. 최근에는 무선통신단말기가 소형화되고 디자인이 다양해짐에 따라 단말기 내부에 설치되는 내장형 안테나의 채용이 증가하고 있다.
종래 내장형 안테나는 전도성 물질을 이용하여 안테나패턴을 형성하고 이러한 전도성 물질로 형성된 안테나패턴을 소정형태의 프레임에 부착하는 방법으로 제조되어 왔으나, 최근에는 한국등록특허 제10-1137988호에 제시된 바와 같이, 레이저 반응 레진(resin)으로 이루어진 베이스의 외측 표면에 직접 안테나 패턴을 형성하는 방법(종래기술 1)이 널리 사용되고 있다.
그러나, 종래기술 1에 따른 내장형 안테나 제조방법은 레이저 반응 레진으로 이루어진 베이스에 레이저를 조사하여 베이스에 포함된 레진을 활성화시켜 베이스 표면에 직접 안테나영역을 형성하게 되는데, 이때 사용되는 레이저 반응 레진으로 이루어진 베이스의 가격은 매우 고가이어서 제조비용이 많이 소요되는 문제가 있으며, 베이스에 포함된 레진을 활성화시키기 위한 레이저장비 또한 매우 고가이어서 초기 설비비용이 많이 소요되는 문제가 있다.
따라서, 최근에는 종래기술 1에 따른 내장형 안테나 제조방법에서와 같은 특수한 베이스와 레이저 장비를 이용하지 않고, 일반적인 플라스틱 재질로 이루어진 베이스에 일반적인 레이저 장비를 이용하여 직접 안테나패턴을 형성함으로써, 초기 설비비용과 제조비용을 절감할 수 있는 방법에 대한 연구가 활발히 진행중이다.
이러한 방법 중 대표적인 방법으로는 한국등록특허 제10-1106040호에 제시된 바와 같이, 사출성형된 프레임 표면에 전기도금을 이용하여 안테나패턴을 형성하는 방법(종래기술 2)이 있다.
종래기술 2에 따른 내장형 안테나 제조방법은 먼저 사출성형된 프레임 전체 표면에 금속박막을 형성한 후, 안테나패턴에 대응하는 패턴영역부와 비패턴영역부의 패턴경계선을 일반 레이저로 가공하여 금속박막을 제거한 후, 패턴영역부에 전기도금을 실시하여 패턴영역부를 형성하는 방법으로 이루어진다.
그러나, 종래기술 2에 따른 내장형 안테나 제조방법은 다음과 같은 문제점이 있다.
첫째, 패턴영역부에 전기도금을 하기 위해서는 전기도금을 위한 전극을 패턴영역부에 접속시켜야 한다는 점에서, 패턴영역부에는 전극 접속을 위한 별도의 구성이 마련되어야 한다는 문제가 있다. 예를들어, 한국등록특허 제10-1106040호에는 이러한 구성으로 전기도금을 위한 도금리드선 지지부가 별도로 프레임에 마련되기 때문에 프레임에 안테나패턴을 형성한 이후에는 상기 별도의 도금리드선 지지부를 제거하는 공정이 더 필요하게 되는 문제가 있다.
그렇다고, 패턴영역부에 도금리드선 지지부와 같은 전극접속을 위한 별도의 구성을 마련하지 않으면, 프레임의 안쪽에 위치하는 패턴영역부에 전기도금을 위한 전극을 접속시키기가 어렵게 되며, 이는 자동화가 불가능해져 대량생산이 어렵게 되며, 따라서 제조 수율이 낮아지는 문제를 발생시키게 된다.
둘째, 종래기술 2에 따른 방법에 의하면, 전기도금시 프레임을 지지하기 위한 별도의 지그가 필요하고, 그에 따라 최종품인 내장형 안테나에 지그와 접촉되는 프레임 영역의 금속박막이 남는 지그자국이 발생하는 문제가 있다.
종래기술 2에 따른 방법은 프레임의 안쪽에 위치하는 패턴영역부에 전기도금을 위한 전극을 접속시켜야 하기 때문에, 안정한 전극접속을 위하여 프레임을 지지하기 위한 별도의 지그가 필요하며, 또한 종래기술 2에 따른 방법은 패턴영역부에 전기도금을 하는 과정에서 전기도금액에 의한 산화작용에 의하여 비패턴영역부가 제거되도록 하는 방법인데, 이 과정에서 지그와 접촉하는 비패턴영역부가 전기도금액과 접촉되지 않아 그 부분의 금속박막이 남게 되어 지그자국이 발생하게 되는 것이며, 이러한 지그자국은 노이즈를 발생시켜 무선통신단말기의 무선통신 품질을 저하시키는 문제를 발생시킨다.
셋째, 종래기술 2에 따른 방법은 프레임 상에 패턴영역부를 형성하기 위해 먼저 프레임 전체 표면에 금속박막을 형성한 후 전기도금에 의해 패턴영역부를 제외한 비패턴영역부에 형성된 금속박막을 제거한다는 점에서, 재료의 낭비를 초래하는 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 종래기술 1과 같은 특수한 프레임과 레이저 장비를 이용하지 않아 제조비용 및 초기 설비비용을 절감시킬 수 있는 내장형 안테나 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 종래기술 2와 같이 패턴영역부에 전극접속을 위한 별도의 구성을 마련할 필요가 없으며 최종제품에 지그자국이 남지 않을 뿐만 아니라, 프레임 전체 표면에 금속박막을 형성하지 않고도 안테나패턴을 형성할 수 있는 내장형 안테나 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일실시 예에 따른 내장형 안테나 제조방법은 소정형상의 프레임을 준비하는 프레임준비 단계; 상기 프레임의 안테나패턴영역 표면에 파라듐 흡착 공간을 형성하기 위하여 상기 안테나패턴영역에 레이저를 조사하는 레이저조사 단계; 상기 안테나패턴영역에 레이저가 조사된 프레임을 파라듐 수용액에 침지시켜 상기 안테나패턴영역에 파라듐을 흡착시키는 1차 시드형성 단계; 상기 안테나패턴영역에 파라듐이 흡착된 프레임을 무전해동도금액에 침지시켜 상기 안테나패턴영역에 패턴형성 동도금층을 형성하는 1차 패턴형성 단계; 상기 패턴형성 동도금층이 형성된 프레임을 파라듐 수용액에 침지시켜 상기 패턴형성 동도금층에 파라듐을 흡착시키는 2차 시드형성 단계; 및 상기 패턴형성 동도금층에 파라듐이 흡착된 프레임을 무전해니켈도금액에 침지시켜 상기 패턴형성 동도금층에 패턴보호 니켈도금층을 형성하는 패턴보호층 형성 단계;를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 내장형 안테나 제조방법은 소정형상의 프레임을 준비하는 프레임준비 단계; 상기 프레임를 소수성물질 수용액에 침지시켜 상기 프레임의 전체표면에 소수성막을 형성하는 소수성막형성 단계; 상기 소수성막형성 단계 이후, 상기 프레임의 안테나패턴영역에 레이저를 조사하여 상기 안테나패턴영역 표면의 소수성막을 제거함과 동시에 상기 안테나패턴영역의 표면조도를 거칠게 하는 레이저조사 단계; 및 상기 레이저조사 단계 이후, 무전해도금으로 상기 안테나패턴영역에 패턴형성 도금층을 형성하는 안테나패턴형성 단계;를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 내장형 안테나 제조방법에 의하면, 종래기술 1과 같은 특수한 프레임과 레이저 장비를 이용하지 않고 일반적인 재질로 이루어지는 프레임 표면에 일반적인 레이저 장비를 이용하여 안테나패턴을 형성하기 때문에 제조비용 및 초기 설비비용을 절감시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 내장형 안테나 제조방법에 의하면, 종래기술 2와 같이 프레임상의 패턴영역을 전기도금 방식으로 도금하는 것이 아니라 무전해도금 방식만으로 도금이 행해지므로, 종래기술 2에서와 같이 패턴영역상에 전극접속을 위한 별도의 구성을 마련할 필요가 없으며, 전극접속을 지지하기 위한 별도의 지그가 필요 없어서 지그자국이 남지 않는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 내장형 안테나 제조방법에 의하면, 종래기술 2와 같이 프레임 전체 표면에 금속박막을 형성하지 않고 프레임 표면의 안테나패턴영역에만 안테나패턴을 형성할 수 있기 때문에, 재료의 낭비를 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 내장형 안테나 제조방법에 의하면, 프레임 전체 표면에 금속박막을 형성하지 않기 때문에 안테나패턴영역외의 비패턴영역에 형성된 금속박막을 제거하기 위한 별도의 공정이 불필요하며, 따라서 전체적인 제조공정을 간단히 할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 따른 효과들은 이상에서 언급된 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위와 상세한 설명의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 내장형 안테나 제조방법을 개략적으로 나타내는 도면이고,
도 2는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 내장형 안테나 제조방법을 개략적으로 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명에 따른 내장형 안테나 제조방법의 실시 예들에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명은 종래기술 1과 같은 특수한 프레임과 레이저 장비를 이용하지 않아 제조비용 및 초기 설비비용을 절감시킬 수 있으면서도, 종래기술 2에서와 같이 패턴영역부에 전극접속을 위한 별도의 구성을 마련할 필요가 없으며 최종제품에 지그자국이 남지 않을 뿐만 아니라 프레임 전체 표면에 금속박막을 형성하지 않고도 안테나패턴영역을 형성할 수 있는 내장형 안테나 제조방법에 관한 것으로서, 전해도금 방식을 사용하지 않고 무전해도금 방식만을 사용하고 또한 프레임 전체 표면에 금속박막을 형성하지 않고도 프레임의 안테나패턴영역에만 안테나패턴을 형성할 수 있는 것을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 내장형 안테나 제조방법을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명이 일실시 예에 따른 내장형 안테나 제조방법은 소정형상의 프레임을 준비하는 프레임준비 단계(S10), 상기 프레임의 안테나패턴영역 표면에 레이저를 조사하는 레이저조사단계(S20), 상기 안테나패턴영역에 레이저가 조사된 프레임을 파라듐(Pd) 수용액에 침지시켜 안테나패턴영역에 파라듐을 흡착시키는 1차 시드형성 단계(S30), 상기 안테나패턴영역에 파라듐이 흡착된 프레임을 무전해동도금액에 침지시켜 상기 안테나패턴영역에 패턴형성 동도금층을 형성하는 1차 패턴형성 단계(S40), 상기 패턴형성 동도금층이 형성된 프레임을 파라듐 수용액에 침지시켜 상기 패턴형성 동도금층에 파라듐을 흡착시키는 2차 시드형성 단계(S50) 및 상기 패턴형성 동도금층에 파라듐이 흡착된 프레임을 무전해니켈도금액에 침지시켜 상기 패턴형성 동도금층에 패턴보호 니켈도금층을 형성하는 패턴보호층 형성 단계(S60)를 포함할 수 있다.
상기 프레임준비 단계(S10)는 표면에 안테나패턴을 형성하기 위한 베이스기재인 프레임을 준비하는 단계로서, 프레임은 사출성형 또는 절삭가공 등 다양한 방법에 의해 제조될 수 있으나, 프레임은 무선통신단말기의 내부에 장착되는 구성으로서 단말기의 일부를 이루므로 그 형상은 복잡한 형상을 가질 수 있으며, 따라서 프레임은 복잡한 형상을 가지는 프레임을 쉽게 대량생산이 가능한 사출성형에 의해 제조됨이 바람직하다. 프레임의 재질로는 PC(Polycarbonate)수지, 폴리에스테르수지, ABS(Acrylonitrile-Butadiene-Styrene)수지 등의 열가소성 수지, PC/ABS 수지 혼합물, 폴리아미드 수지, 변성 폴리페닐렌에테르수지, 액정폴리머, 엔지니어링플라스틱, PC/GF(Poly-carbonate+Glassfiber) 등이 사용될 수 있다.
상기 레이저조사 단계(S20)는 프레임의 안테나패턴영역 표면에 파라듐을 흡착시키기 위한 공간을 형성하는 단계로서, 이와 같이 안테나패턴영역에만 레이저를 조사하여 파라듐 흡착공간을 형성하게 되면, 종래기술 2에서와 같은 전기도금 없이 무전해도금만으로 프레임 표면에 안테나패턴을 형성할 수 있으며, 또한 프레임 전체 표면에 금속박막을 형성하지 않고도 프레임 표면의 안테나패턴영역에만 안테나패턴을 형성할 수 있다.
상술한 바와 같이 프레임은 무선통신단말기의 내부에 장착되는 구성으로서 플라스틱 등과 같은 재질로 사출성형에 의해 제조됨이 바람직한데, 이와 같은 플라스틱 등의 부도체 재질로 이루어지는 프레임 표면에는 파라듐이 흡착될 공간이 없어서 그 자체로는 파라듐 흡착이 어렵기 때문에, 본 발명에 따른 제조방법과 같이 안테나패턴영역에 레이저를 조사하여 안테나패턴영역의 표면에만 파라듐 흡착 공간을 형성하고 그 후 파라듐 흡착을 하게 되면 안테나패턴영역에만 파라듐이 흡착될 수 있으며, 따라서 종래기술 2와 달리 전기도금 방식을 사용하지 않고 무전해도금 방식만을 사용하고도 안테나패턴에만 전도성 금속도금을 형성시킬 수 있으며, 또한 프레임 전체 표면에 금속박막을 형성할 필요가 없게 된다.
따라서, 본 발명에 따른 내장형 안테나 제조방법은 종래기술 2에서와 같이 전기도금 방식을 사용하지 않으므로 패턴영역부에 전극접속을 위한 별도의 구성을 마련할 필요가 없으며 전극접속을 지지할 별도의 지그가 필요하지 않아 최종제품에 지그자국이 남지 않을 뿐만 아니라, 프레임 전체 표면에 금속박막을 형성하지 않고도 안테나패턴을 형성할 수 있기 때문에 재료의 낭비를 방지할 수 있는 효과가 있다.
상기 1차 시드형성 단계(S30)는 안테나패턴영역에 패턴형성 동도금층의 형성을 용이하게 하기 위하여 레이저 조사에 의해 파라듐 흡착공간이 형성된 안테나패턴영역에 파라듐을 흡착시키는 단계로서, 안테나패턴영역에 레이저가 조사된 프레임을 파라듐 수용액 예를들어, 황산파라듐 수용액 또는 염화파라듐 수용액에 침지시킴으로써 이루어질 수 있다. 상술한 바와 같이, 안테나패턴영역에만 레이저가 조사된 프레임을 파라듐 수용액에 침지시키면 파라듐이 흡착될 공간이 형성된 안테나패턴영역에만 파라듐이 흡착되며, 레이저가 조사되지 않은 안테나패턴영역 외의 비패턴영역에는 파라듐이 흡착되지 않게 된다.
상기 1차 패턴형성 단계(S40)는 파라듐이 흡착된 안테나패턴영역에 패턴 형성 동도금층을 형성하기 위한 단계로서, 안테나패턴영역에 파라듐이 흡착된 프레임을 무전해동도금액에 침지시킴으로써 이루어질 수 있다. 1차 시드형성 단계(S30) 이후에는 안테나패턴영역에만 파라듐이 흡착된 상태이며, 따라서 이러한 상태에서 무전해동도금액에 침지시키면 안테나패턴영역에만 패턴형성 동도금층이 형성될 수 있다.
상기 2차 시드형성 단계(S50)는 안테나패턴영역에 패턴형성 동도금층이 형성된 프레임을 파라듐 수용액에 침지시켜 패턴형성 동도금층이 형성된 안테나패턴영역에 파라듐을 흡착시키는 단계이며, 상기 패턴보호층형성 단계(S60)는 패턴형성 동도금층에 파라듐이 흡착된 프레임을 무전해니켈도금액에 침지시켜 안테나패턴영역에 패턴보호 니켈도금층을 형성하는 단계이다. 상기 패턴호보층형성 단계(S60)는 안테나패턴영역의 전도성 및 내식성을 향상시켜 안테나로서의 기능이 원활하게 이루어지도록 하기 위하여 패턴형성 동도금층이 형성된 안테나패턴영역에 패턴보호 니켈도금층을 더 형성하는 것이며, 상기 2차 시드형성 단계(S50)는 패턴형성 동도금층이 형성된 안테나패턴영역 위에 패턴호보 니켈도금층이 형성될 수 있도록 파라듐을 흡착시키는 것이다.
한편, 본 실시 예에 따른 내장형 안테나 제조방법은 안테나패턴영역 표면에 보다 원활하게 파라듐이 흡착될 수 있도록 레이저가 조사된 프레임을 식각하는 프레임식각 단계(S70)를 더 포함할 수 있다.
상기 프레임식각 단계(S70)는 레이저가 조사된 안테나패턴영역에 파라듐 흡착이 용이하게 이루어지도록 상기 안테나패턴영역에 레이저가 조사된 프레임을 식각용 에칭액 예를들어, 크롬산 에칭액, 수산화나트륨 수용액, 농황산 수용액에 침지시켜 이루어질 수 있다.
바람직하게, 상기 프레임식각 단계(S70)는 식각용 에칭액의 농도와 시간을 조절하여 안테나패턴영역을 제외한 비패턴영역 표면에 파라듐이 흡착될 공간이 형성되지 않도록 이루어질 수 있다. 예를들어, 크롬산 에칭액의 농도를 무수크롬산 40%, 황산 40%, 물 20%로 하고, 온도를 대략 70 ~ 80℃로 한 상태의 식각용 에칭액에 상기 안테나패턴영역에 레이저가 조사된 프레임을 대략 30초 ~ 1분 동안 침지시키면, 레이저가 조사된 안테나패턴영역 표면에는 파라듐 흡착이 용이하게 이루어지면서도 비패턴영역 표면에는 파라듐이 흡착될 공간이 형성되지 않도록 할 수 있다.
또한, 본 실시 예에 따른 내장형 안테나 제조방법은 비패턴영역에 형성된 동과 파라듐을 제거하기 위하여 상기 안테나패턴영역에 패턴형성 동도금층이 형성된 프레임을 에칭(etching)하는 에칭단계(S80)와, 상기 에칭된 프레임을 무전해동도금액에 침지시켜 2차로 패턴형성 동도금층을 형성하는 2차 패턴형성 단계(S90)를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 제조방법은 종래기술 2에서와 같이 프레임 전체 표면에 금속박막을 형성할 필요없이 안테나패턴영역에만 선택적으로 패턴형성 도금층을 형성할 수 있는 제조방법에 관한 것인데, 이와 같이 안테나패턴영역에만 파라듐과 패턴형성 동도금층을 형성하는 과정에서 비패턴영역에도 파라듐과 동도금층이 어느정도 형성될 수도 있으며, 상기 에칭단계(S80)는 이러한 비패턴영역에 형성된 동과 파라듐을 제거하기 위한 것이며, 이와 같이 비패턴영역에 형성된 동과 파라듐을 완전 제거한 후 상기 2차 패턴형성 단계(S90)가 이루어지면 프레임 표면에 안테나패턴을 미세하게 형성시킬 수 있게 된다.
바람직하게, 상기 에칭단계(S80)는 비패턴영역에 형성된 파라듐과 동을 완전 박리할 때까지 이루어질 수 있으며, 이와 같이 상기 에칭단계(S80)에 의해 비패턴영역에 남은 파라듐과 무전해동도금층이 완전 제거되더라도, 안테나패턴영역에 형성된 파라듐과 패턴형성 동도금층은 강한 도금 밀착력에 의해 남게 된다. 그리고 이러한 에칭단계(S80)는 제거하고자 하는 비패턴영역의 금속박막의 두께, 에칭액의 종류와 농도, 에칭시간 등을 고려하여 이루어짐으로써 가능해질 수 있다.
또한, 상기 에칭단계(S80)는 안테나패턴영역에 패턴형성 동도금층이 형성된 프레임을 동 제거를 위한 에칭액에 침지시켜 1차 에칭하는 1차에칭단계(82)와, 상기 1차 에칭된 프레임을 파라듐 제거를 위한 에칭액에 침지시켜 2차 에칭하는 2차에칭단계(S84)를 포함하여 이루어질 수 있다. 여기서, 상기 동 제거에 적합한 에칭액으로는 황산과 과산화수소수 혼합용액, 과황산나트륨 수용액, 과황산나트륨과 황산 혼합용액, 삼중염(KHSO5,KHSO4,K2SO4)과 황산 혼합용액, 질산 수용액 중 어느 하나가 사용될 수 있으며, 또한 상기 파라듐 제거에 적합한 에칭액으로는 시안화나트륨(NaCN) 수용액, 시안화칼륨(KCN) 수용액, 수산화나트륨(NaOH) 수용액, 수산화칼륨(KOH) 수용액, 나트륨염(ex.니트로벤젠술폰산나트륨 등) 수용액, 칼륨염 수용액 중 어느 하나가 사용될 수 있다.
상기 에칭단계(S80)는 안테나패턴영역에 패턴형성 동도금층이 형성된 프레임을 에칭액에 침지시켜 비패턴영역에 형성된 파라듐과 무전해동도금층을 완전 제거하는 단계인데, 이 과정에서 안테나패턴영역에 형성된 패턴형성 동도금층도 어느정도 제거될 수도 있으므로, 상기 에칭단계(S80)는 안테나패턴영역에 형성된 패턴형성 동도금층에 주는 영향을 최소화시키면서 비패턴영역에 형성된 파라듐과 무전해동도금층을 완전 제거하는 것이 바람직하다.
따라서, 상기 에칭단계(S80)는 어느 하나의 에칭액에 침지시켜 비패턴영역에 형성된 파라듐과 동도금층을 동시에 제거할 수도 있지만, 동 제거에 최적화된 동 제거용 에칭액에 침지시켜 1차적으로 동을 제거하는 1차에칭단계(S82)와, 이후 파라듐 제거에 최적화된 파라듐 제거용 에칭액에 침지시켜 2차적으로 파라듐을 제거하는 2차에칭단계(S84)로 따로 각각 이루어지도록 하는 것이 바람직하며, 이와 같이 상기 에칭단계(S50)가 1차에칭단계(S52)와 2차에칭단계(S54)로 별도로 이루어지도록 하면 프레임이 에칭액에 침지되는 시간은 어느 하나의 에칭액에 침지시켜 동과 파라듐을 동시에 제거하는 것보다도 줄일 수 있으며, 따라서 안테나패턴영역에 형성된 패턴형성 동도금층에 미치는 영향을 최소화시킬 수 있게 된다.
상기 2차 패턴형성 단계(S90)는 안테나패턴의 전도성 및 내식성을 향상시켜 안테나로서의 기능이 원활하게 이루어지도록 하기 위하여, 패턴형성 동도금층에 패턴호보 니켈도금층을 형성하기 전에 한번 더 패턴형성 동도금층을 형성함으로써, 에칭단계(S80)에 의해 손상된 패턴형성 동도금층을 보완하기 위한 것이다.
이하, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 내장형 안테나 제조방법에 대하여 상세히 설명한다.
도 2은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 내장형 안테나 제조방법을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 실시 예에 따른 내장형 안테나 제조방법은 프레임준비 단계(S110), 소수성막형성 단계(S120), 레이저조사 단계(S130), 안테나패턴형성 단계(S140)를 포함한다.
프레임준비 단계(S110)는 상기 실시 예와 마찬가지로 표면에 안테나패턴을 형성하기 위한 베이스기재인 프레임을 준비하는 단계이고, 소수성막형성 단계(S120)는 프레임을 소수성 물질 수용액에 침지시켜 프레임의 전체표면에 소수성막을 형성하는 단계이고, 레이저조사 단계(S130)는 상기 소수성막형성 단계(S120) 이후, 프레임의 안테나패턴영역에 레이저를 조사하여 상기 안테나패턴영역 표면의 소수성막을 제거함과 동시에 상기 안테나패턴영역의 표면조도를 거칠게 하는 단계이고, 안테나패턴형성 단계(S140)는 상기 레이저조사 단계(S130) 이후, 무전해도금(electroless plating)으로 상기 안테나패턴영역에 패턴형성 도금층을 형성하는 단계이다.
본 실시 예에 따른 내장형 안테나 제조방법은 프레임의 안테나패턴영역에만 안테나패턴을 형성시키기 위하여, 상기 안테나패턴형성 단계(S140) 이전에 상기 소수성막형성 단계(S120)와 상기 레이저조사 단계(S130)를 행하는 것이다.
이와 같이, 상기 소수성막형성 단계(S120)와 상기 레이저조사 단계(S130) 이후에 상기 안테나패턴형성 단계(S140)를 행하게 되면, 무전해도금만으로 프레임 표면의 안테나패턴영역에만 안테나패턴을 직접 형성시킬 수 있다.
이는 프레임 전체 표면에 소수성막을 형성하고(소수성막 형성 단계(S120)), 상기 전체표면에 소수성막이 형성된 프레임 표면 중 안테나패턴영역에만 레이저를 조사한 후(레이저조사 단계(S130)) 무전해도금하게 되면(안테나패턴형성 단계(40)), 무전해도금 수용액이 상기 레이저가 조사된 안테나패턴영역에만 침투되어 그 표면에만 패턴형성도금층이 형성되는 반면, 프레임 표면 중 레이저가 조사되지 않아 소수성막으로 덮여진 표면은 무전해도금 수용액이 침투되지 않아 도금층이 형성되지 않기 때문이다.
또한, 상기 레이저조사 단계(S130)에서 상기 안테나패턴영역 표면의 소수성막을 제거함과 동시에 상기 표면의 조도(稠度)까지 거칠게 하면, 프레임이 무전해도금이 어려운 플라스틱 소재로 사출성형되더라도 상기 안테나패턴영역 표면에 패턴형성 도금층을 형성시킬 수 있게 된다.
상기 소수성(hydrophobic) 물질 수용액으로는 Thioacetal계 화합물 수용액, Polyfluorocarbon 수용액, Oxyethylated sorbitan monolaurate 수용액 등이 사용될 수 있다.
이와같이, 본 실시 예에 따른 내장형 안테나 제조방법은 소수성막형성 단계(S120)와 레이저조사 단계(S130) 이후에 안테나패턴형성 단계(S140)를 행하기 때문에 무전해도금만으로 프레임 표면의 안테나패턴영역에만 안테나패턴을 직접 형성시킬 수 있으며, 따라서 안테나패턴영역외의 비패턴영역에 형성된 금속박막을 제거하기 위한 별도의 공정이 불필요하게 된다.
상기 안테나패턴형성 단계(S140)는 1차 시드형성 단계(S142), 패턴형성 단계(S143), 2차 시드형성 단계(S145) 및 패턴보호층 형성 단계(S147)를 포함할 수 있다.
1차 시드형성 단계(S142)는 프레임의 안테나패턴영역에 파라듐(Pd) 시드(seed)를 형성하는 단계이고, 패턴형성 단계(S143)는 1차 시드형성 단계(S142) 이후, 상기 파라듐 시드가 형성된 안테나패턴영역에 패턴형성 동도금층을 형성하는 단계이고, 2차 시드형성 단계(S145)는 패턴형성 단계(S143) 이후, 상기 동도금층에 파라듐 시드를 형성하는 단계이고, 패턴보호층 형성 단계(S147)는 2차 시드형성 단계(S145) 이후, 상기 파라듐 시드가 형성된 패턴형성 동도금층에 패턴보호 니켈도금층을 형성하는 단계이다.
상기 1차 시드형성 단계(S142)는 안테나패턴영역에 안테나패턴을 형성할 무전해동도금층의 형성을 용이하게 하기 위한 단계로서, 안테나패턴영역에만 레이저가 조사된 프레임를 파라듐수용액 예를들어, 황산파라듐 수용액 또는 염화파라듐 수용액에 침지시킴으로써 이루어질 수 있다. 이와 같이 안테나패턴영역에만 레이저가 조사된 프레임를 파라듐수용액에 침지시키면 상기 안테나패턴영역에만 파라듐 시드가 형성될 수 있다.
상기 2차 시드형성 단계(S145)는 패턴형성 동도금층에 패턴보호 니켈도금층이 용이하게 형성되도록 하기 위한 단계로서, 상기 동도금층에 파라듐 시드가 형성된 프레임를 무전해니켈도금액에 침지시킴으로써 이루어질 수 있다.
상기 패턴보호층 형성 단계(S147)는 안테나패턴을 형성하는 동도금층의 전도성 및 내식성을 향상시켜 안테나로서의 기능이 원활하게 이루어지도록 하기 위하여 무전해동도금층이 형성된 안테나패턴영역에 무전해니켈도금층을 더 형성하는 단계이다. 이는 패턴형성 단계(S143)와 패턴보호층 형성 단계(S147) 사이에 2차 시드형성 단계(S145)가 행해짐으로써 가능해질 수 있다.
또한, 상기 1차 시드형성 단계(S142)는 레이저 조사에 의해 거칠어진 표면에 물리적으로 파라듐 시드를 형성시키는 단계로서, 상기 1차 시드형성 단계(S142)에서의 파라듐수용액의 파라듐 농도는 60 ~ 200ppm으로 이루어짐이 바람직하며, 상기 2차 시드형성 단계(S145)는 동도금층에 화학적으로 파라듐 시드를 형성시키는 단계로서, 상기 2차 시드형성 단계(S145)에서의 파라듐수용액의 파라듐 농도는 20 ~ 40ppm으로 이루어짐이 바람직하다.
한편, 상기 패턴형성 단계(S143)는 안테나패턴을 형성하는 동도금층을 형성하는 단계로서, 금속박막형성 단계, 소프트에칭 단계 및 동도금층형성 단계를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 금속박막형성 단계는 상기 파라듐 시드가 형성된 안테나패턴영역에 금속박막 도금층을 형성하는 단계이고, 상기 소프트에칭 단계는 상기 금속박막형성 단계 이후, 상기 금속박막 도금층의 테두리를 미세하게 하는 단계이고, 상기 동도금층형성 단계는 상기 소프트에칭 단계 이후, 상기 테두리가 미세해진 금속박막 도금층에 패턴형성 동도금층을 형성하는 단계이다.
상기 패턴형성 단계는 상기 동도금층형성 단계 이전에, 상기 금속박막 형성 단계와 상기 소프트에칭 단계를 더 행함으로써, 미세한 안테나패턴 형성이 가능해질 수 있다. 즉, 금속박막형성 이후에 소프트에칭을 행하게 되면, 안테나패턴영역의 테두리 주위에 약하게 형성된 금속박막은 제거되어 상기 안테나패턴영역의 테두리가 매우 미세해질 수 있으며, 이와 같이 테두리가 미세해진 상태에서 상기 동도금층형성 단계를 수행하게 되면, 상기 테두리가 미세해진 안테나패턴영역에만 패턴형성 동도금층이 형성될 수 있게 되며, 따라서 미세한 안테나패턴 형성이 가능해질 수 있다.
상기 금속박막형성 단계는 상기 안테나패턴영역에만 파라듐시드가 형성된 프레임를 황산구리수용액에 10 ~ 20분간 침지시킴으로써 이루어질 수 있으며, 상기 소프트에칭 단계는 상기 금속박막 동도금층이 형성된 프레임를 소프트에칭액에 20 ~ 40초간 침지시킴으로써 이루어질 수 있으며, 상기 동도금층형성 단계는 상기 금속박막 동도금층의 테두리가 미세해진 프레임를 황산구리수용액에 180 ~ 240분간 침지시킴으로써 이루어질 수 있다. 다른 실시 예로, 상기 금속박막형성 단계는 무전해니켈수용액에 침지시켜 금속박막 니켈도금층이 형성되도록 할 수도 있다.
한편, 본 발명에 따른 내장형 안테나 제조방법은 상기 레이저조사 단계(S130)와 상기 안테나패턴형성 단계(S140) 사이에, 상기 레이저조사 단계(S130)에서 발생한 분진을 제거하는 초음파탈지 단계를 더 포함할 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 내장형 안테나 제조방법은 전해도금 방식을 사용하지 않고 무전해도금 방식만을 사용하고 또한 프레임 전체 표면에 금속박막을 형성하지 않고도 프레임의 안테나패턴영역에만 안테나패턴을 형성할 수 있는 제조방법에 관한 것으로서, 그 실시 형태는 다양한 형태로 변경가능하다 할 것이다. 따라서 본 발명은 본 명세서에서 개시된 실시 예에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 변경 가능한 모든 형태도 본 발명의 권리범위에 속한다 할 것이다.

Claims (10)

  1. 프레임 표면에 안테나패턴을 형성하는 내장형 안테나 제조방법에 있어서,
    소정형상의 프레임을 준비하는 프레임준비 단계;
    상기 프레임의 안테나패턴영역 표면에 파라듐 흡착 공간을 형성하기 위하여 상기 안테나패턴영역에 레이저를 조사하는 레이저조사 단계;
    상기 안테나패턴영역에 레이저가 조사된 프레임을 파라듐 수용액에 침지시켜 상기 안테나패턴영역에 파라듐을 흡착시키는 1차 시드형성 단계;
    상기 안테나패턴영역에 파라듐이 흡착된 프레임을 무전해동도금액에 침지시켜 상기 안테나패턴영역에 패턴형성 동도금층을 형성하는 1차 패턴형성 단계;
    상기 패턴형성 동도금층이 형성된 프레임을 파라듐 수용액에 침지시켜 상기 패턴형성 동도금층에 파라듐을 흡착시키는 2차 시드형성 단계; 및
    상기 패턴형성 동도금층에 파라듐이 흡착된 프레임을 무전해니켈도금액에 침지시켜 상기 패턴형성 동도금층에 패턴보호 니켈도금층을 형성하는 패턴보호층 형성 단계;를 포함하는 내장형 안테나 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 내장형 안테나 제조방법은, 상기 레이저가 조사된 안테나패턴영역에 파라듐 흡착이 용이하게 이루어지도록 상기 안테나패턴영역에 레이저가 조사된 프레임을 식각용 에칭액에 침지시켜 식각하는 프레임식각 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 내장형 안테나 제조방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 내장형 안테나 제조방법은,
    상기 안테나패턴영역을 제외한 비패턴영역에 형성된 동과 파라듐이 제거되도록 상기 안테나패턴영역에 패턴형성 동도금층이 형성된 프레임을 에칭하는 에칭 단계와,
    상기 에칭된 프레임을 무전해동도금액에 침지시켜 상기 안테나패턴영역에 패턴형성 동도금층을 형성하는 2차 패턴형성 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 내장형 안테나 제조방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 에칭단계는, 상기 안테나패턴영역에 패턴형성 동도금층이 형성된 프레임을 동 제거를 위한 에칭액에 침지시켜 1차 에칭하는 단계와, 상기 1차 에칭된 프레임을 파라듐 제거를 위한 에칭액에 침지시켜 2차 에칭하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 내장형 안테나 제조방법.
  5. 프레임 표면에 안테나패턴을 형성하는 내장형 안테나 제조방법에 있어서,
    소정형상의 프레임을 준비하는 프레임준비 단계;
    상기 프레임를 소수성물질 수용액에 침지시켜 상기 프레임의 전체표면에 소수성막을 형성하는 소수성막형성 단계;
    상기 소수성막형성 단계 이후, 상기 프레임의 안테나패턴영역에 레이저를 조사하여 상기 안테나패턴영역 표면의 소수성막을 제거함과 동시에 상기 안테나패턴영역의 표면조도를 거칠게 하는 레이저조사 단계; 및
    상기 레이저조사 단계 이후, 무전해도금으로 상기 안테나패턴영역에 패턴형성 도금층을 형성하는 안테나패턴형성 단계;를 포함하는 내장형 안테나 제조방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 안테나패턴형성 단계는,
    상기 안테나패턴영역에 파라듐시드를 형성하는 1차 시드형성 단계;
    상기 1차 시드형성 단계 이후, 상기 안테나패턴영역에 패턴형성 동도금층을 형성하는 패턴형성 단계;
    상기 패턴형성 단계 이후, 상기 패턴형성 동도금층에 파라듐시드를 형성하는 2차 시드형성 단계; 및
    상기 2차 시드형성 단계 이후, 상기 파라듐시드가 형성된 패턴형성 동도금층에 패턴보호 니켈도금층을 형성하는 패턴보호층 형성 단계;를 포함하는 내장형 안테나 제조방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 1차 시드형성 단계는 상기 프레임를 파라듐 농도가 60 ~ 200ppm으로 이루어지는 파라듐수용액에 침지시켜 상기 안테나패턴영역에 파라듐시드를 형성하고,
    상기 2차 시드형성 단계는 상기 프레임를 파라듐 농도가 20 ~ 40ppm으로 이루어지는 파라듐수용액에 침지시켜 상기 패턴형성 동도금층에 파라듐시드를 형성하는 것을 특징으로 하는 내장형 안테나 제조방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 패턴형성 단계는,
    상기 안테나패턴영역에 금속박막 도금층을 형성하는 금속박막형성 단계;
    상기 금속박막형성 단계 이후, 상기 금속박막 도금층의 테두리를 미세하게 하는 소프트에칭 단계; 및
    상기 소프트에칭 단계 이후, 상기 금속박막 도금층에 상기 패턴형성 동도금층을 형성하는 동도금층형성 단계;를 포함하는 내장형 안테나 제조방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 금속박막형성 단계는 상기 프레임를 황산구리수용액에 10 ~ 20분간 침지시켜 상기 안테나패턴영역에 금속박막 동도금층을 형성하고,
    상기 소프트에칭 단계는 상기 프레임를 소프트에칭액에 20 ~ 40초간 침지시켜 상기 금속박막 동도금층의 테두리를 미세하게 형성하고,
    상기 동도금층형성 단계는 상기 프레임를 황산구리수용액에 180 ~ 240분간 침지시켜 상기 금속박막 동도금층에 상기 패턴형성 동도금층을 형성하는 것을 특징으로 하는 내장형 안테나 제조방법.
  10. 제 5 항에 있어서,
    상기 레이저조사 단계와 상기 안테나패턴형성 단계 사이에, 상기 레이저조사 단계에서 발생한 분진을 제거하는 초음파탈지 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 내장형 안테나 제조방법.
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