KR101413224B1 - In-mold antenna using printed protection layer and manufacturing method therefor - Google Patents
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Abstract
본 발명의 바람직한 일실시예의 인쇄된 보호층이 인몰드 안테나 및 그 제작 방법에 따르면, 안테나 패턴의 원자재 자체에 특수 잉크를 인쇄하여 보호층을 형성 후, 안테나 패턴 프레임을 1차적으로 사출 성형하는 것에 의해, 간단한 작업 공정 및 저비용으로 은폐된 안테나 패턴의 형태로 제작할 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 안테나 패턴이 케이스의 준외관면까지 돌출되어 위치할 수 있어. 우수한 안테나 성능을 확보할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 인몰드 안테나 제작 방법은, (a) 안테나 패턴의 원자재 상에 접착제를 도포하는 단계; (b) 상기 접착제 위에 잉크를 도포하는 단계; (c) 상기 (b) 단계 후의 안테나 패턴을 타발하는 단계; 및 (d) 상기 (c) 단계 후의 안테나 패턴을 3차원 성형하는 단계;를 포함한다.According to the printed protective layer of the present invention, an in-mold antenna and a method of fabricating the antenna pattern of the present invention are characterized in that a special ink is printed on the raw material of the antenna pattern itself to form a protective layer, Can be fabricated in the form of concealed antenna patterns in a simple working process and at low cost. Further, according to the present invention, the antenna pattern may protrude from the outer surface of the case. Excellent antenna performance can be ensured.
A method of manufacturing an in-mold antenna according to a preferred embodiment of the present invention includes the steps of: (a) applying an adhesive on a raw material of an antenna pattern; (b) applying ink onto the adhesive; (c) addressing the antenna pattern after the step (b); And (d) three-dimensionally shaping the antenna pattern after the step (c).
Description
인쇄된 보호층이 적용된 인몰드 안테나 및 그 제작 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 방사체 형상의 안테나 패턴의 상부를 특수 잉크를 인쇄하여 형성된 보호층에 의해 감싼 인몰드 안테나 및 그 제작 방법에 관한 것이다.More particularly, to an in-mold antenna in which an upper portion of a radiator antenna pattern is surrounded by a protective layer formed by printing a special ink, and a manufacturing method thereof .
무선 통신을 지원하는 스마트폰을 포함한 휴대폰, 태블릿 피씨, 노트북 컴퓨터 등과 같은 단말기에 있어서, 안테나는 GPS, 3G, 2G, LTE, GSM, DMB 등 다양한 통신을 위해 필수적 부품이다.Antenna is an essential part for various communication such as GPS, 3G, 2G, LTE, GSM, DMB and the like in a mobile phone including a smart phone supporting wireless communication, a tablet PC, a notebook computer and the like.
최근 단말기의 케이스에 내장되는 형태의 다양한 인몰드 안테나(In-Mold Antenna, IMA), 즉 내장형 안테나 및 이를 포함한 전자 장치의 케이스에 대한 연구들이 활발히 진행되고 있다.2. Description of the Related Art Recently, various in-mold antennas (IMAs), ie, built-in antennas, and electronic devices including the same have been actively studied.
참고로, 일반적으로 안테나 내장형 전자 장치의 케이스의 경우, 일정 패턴의 안테나 방사체를 탑재하는 안테나 패턴 프레임을 1차적으로 사출 성형하고, 1차 사출물을 감싸는 형태로 케이스를 형성하기 위한 2차 사출을 인서트 사출 방법에 의해 진행하게 된다.In general, in the case of an antenna-embedded electronic device, an antenna pattern frame for mounting an antenna radiator of a predetermined pattern is primarily injection-molded, and a secondary injection for forming a case in a form of wrapping the primary- And then proceeded by an injection method.
안테나의 우수한 성능 확보를 위해 현재 내장형 안테나의 준외관면까지 외부로 돌출되는 형태로 적용되고 있으며, 1차 및/또는 2차 사출 후, 이렇게 돌출된 안테나 패턴을 은폐하기 위하여 내장형 안테나 외관에 후가공(우레탄, SF코팅, UV 코팅 등)을 적용하게 된다. 다만, 후가공 공정 후 불량으로 판단된 케이스의 경우 케이스 자체뿐만 아니라, 안테나 패턴 프레임까지 폐기 처리하여야만 하는 까닭에 비용면에서 많은 부담을 안고 있다.In order to secure the excellent performance of the antenna, it is applied to a shape that protrudes outwardly to the quasi-external surface of the built-in antenna. After the primary and / or secondary injection, after the protruding antenna pattern is concealed, Urethane, SF coating, UV coating, etc.). However, in case of the case that it is judged as bad after the post-processing process, not only the case itself but also the antenna pattern frame should be disposed of.
본 발명은 전술한 바와 같은 기술적 과제를 해결하는 데 목적이 있는 발명으로서, 안테나 패턴의 원자재 자체에 특수 잉크를 인쇄하여 보호층을 형성 후, 안테나 패턴 프레임을 1차적으로 사출 성형하는 것에 의해, 간단한 작업 공정 및 저비용으로 은폐된 안테나 패턴의 형태로 제작할 수 있는, 인쇄된 보호층이 적용된 인몰드 안테나 및 그 제작 방법을 제공하는 것에 그 목적이 있다.An object of the present invention is to solve the technical problems as described above, and an object of the present invention is to provide a method of manufacturing an antenna pattern, in which a special ink is printed on a raw material of an antenna pattern itself to form a protective layer, It is an object of the present invention to provide an in-mold antenna to which a printed protective layer is applied, which can be manufactured in the form of a concealed antenna pattern at a low cost, and a manufacturing method thereof.
또한, 본 발명의 다른 목적은 안테나 패턴이 케이스의 준외관면까지 돌출되어 위치할 수 있어, 우수한 안테나 성능을 확보할 수 있는 인쇄된 보호층이 적용된 인몰드 안테나 및 그 제작 방법을 제공하는 것에도 있다.It is another object of the present invention to provide an in-mold antenna to which a printed protective layer can be applied, in which an antenna pattern can be protruded to a quasi outer surface of a case, have.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 인몰드 안테나 제작 방법은, (a) 안테나 패턴의 원자재 상에 접착제를 도포하는 단계; (b) 상기 접착제 위에 잉크를 도포하는 단계; (c) 상기 (b) 단계 후의 안테나 패턴을 타발하는 단계; 및 (d) 상기 (c) 단계 후의 안테나 패턴을 3차원 성형하는 단계;를 포함한다. A method of manufacturing an in-mold antenna according to a preferred embodiment of the present invention includes the steps of: (a) applying an adhesive on a raw material of an antenna pattern; (b) applying ink onto the adhesive; (c) addressing the antenna pattern after the step (b); And (d) three-dimensionally shaping the antenna pattern after the step (c).
구체적으로, 상기 (a) 단계에서 사용하는 접착제의 접착성은 1.0㎏/㎠ 내지 1.5㎏/㎠이고, 상기 접착제는 투명한 것을 특징으로 한다. 아울러, 상기 잉크는, 열경화성 잉크인 것이 바람직하다.Specifically, the adhesiveness of the adhesive used in the step (a) is 1.0 kg / cm 2 to 1.5 kg / cm 2, and the adhesive is transparent. In addition, the ink is preferably a thermosetting ink.
또한, 본 발명의 인몰드 안테나 제작 방법은, 상기 (a) 단계 이후 100 내지 120도(℃)에서 건조하는 단계;를 더 포함하고, 상기 (b) 단계 이후, 140 내지 160도(℃)에서 건조하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. 아울러, 본 발명의 인몰드 안테나 제작 방법은, 상기 (b) 단계 및 상기 (b) 단계 이후의 건조 단계는, 적어도 2회 반복적으로 실시되는 것이 바람직하다.The method of manufacturing an in-mold antenna according to the present invention may further include a step of drying at 100 to 120 degrees Celsius after the step (a), and after the step (b) And drying the mixture. In the method for manufacturing an in-mold antenna of the present invention, it is preferable that the step (b) and the step (b) are repeated at least twice.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 인몰드 안테나는, 방사체 형상의 안테나 패턴; 및 상기 안테나 패턴을 탑재하는 안테나 패턴 프레임;을 포함하되, 상기 안테나 패턴의 상부에 잉크층이 위치하는 것을 특징으로 한다.An in-mold antenna according to a preferred embodiment of the present invention includes: a radiator-shaped antenna pattern; And an antenna pattern frame on which the antenna pattern is mounted, wherein an ink layer is disposed on the antenna pattern.
본 발명의 바람직한 일실시예의 인쇄된 보호층이 인몰드 안테나 및 그 제작 방법에 따르면, 안테나 패턴의 원자재 자체에 특수 잉크를 인쇄하여 보호층을 형성 후, 안테나 패턴 프레임을 1차적으로 사출 성형하는 것에 의해, 간단한 작업 공정 및 저비용으로 은폐된 안테나 패턴의 형태로 제작할 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 안테나 패턴이 케이스의 준외관면까지 돌출되어 위치할 수 있어. 우수한 안테나 성능을 확보할 수 있다.According to the printed protective layer of the present invention, an in-mold antenna and a method of fabricating the antenna pattern of the present invention are characterized in that a special ink is printed on the raw material of the antenna pattern itself to form a protective layer, Can be fabricated in the form of concealed antenna patterns in a simple working process and at low cost. Further, according to the present invention, the antenna pattern may protrude from the outer surface of the case. Excellent antenna performance can be ensured.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 인몰드 안테나 제작 방법의 흐름도.
도 2는 도 1의 흐름도의 보충 설명도.
도 3의 (a) 및 (b)는 각각 일반적인 인몰드 안테나를 포함한 이동 단말기의 사시도 및 단면 사시도.
도 4는 안테나 패턴을 탑재한 안테나 패턴 프레임의 일실시예.
도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 인쇄된 보호층이 적용된 인몰드 안테나의 외관도.
도 6은 도 5의 본 발명의 인쇄된 보호층이 적용된 인몰드 안테나의 단면도.1 is a flow chart of a method of manufacturing an in-mold antenna according to a preferred embodiment of the present invention.
Fig. 2 is a supplementary explanatory diagram of the flowchart of Fig. 1; Fig.
3 (a) and 3 (b) are a perspective view and a cross-sectional perspective view of a mobile terminal including a common in-mold antenna, respectively.
4 is an embodiment of an antenna pattern frame on which an antenna pattern is mounted.
5 is an external view of an in-mold antenna to which a printed protective layer is applied according to a preferred embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view of an in-mold antenna to which the printed protective layer of FIG. 5 is applied.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 일실시예에 따른 인쇄된 보호층이 적용된 인몰드 안테나 및 그 제작 방법에 대해 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, an in-mold antenna to which a printed protective layer is applied according to an embodiment of the present invention and a method of manufacturing the same will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 하기의 실시예는 본 발명을 구체화하기 위한 것일 뿐 본 발명의 권리 범위를 제한하거나 한정하는 것이 아님은 물론이다. 본 발명의 상세한 설명 및 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 전문가가 용이하게 유추할 수 있는 것은 본 발명의 권리 범위에 속하는 것으로 해석된다.
It should be understood that the following embodiments of the present invention are only for embodying the present invention and do not limit or limit the scope of the present invention. It will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 인몰드 안테나 제작 방법의 흐름도를 나타낸다. 또한, 도 2는 도 1의 흐름도의 보충 설명도이다.1 shows a flow chart of a method for manufacturing an in-mold antenna according to a preferred embodiment of the present invention. 2 is a supplementary explanatory diagram of the flowchart of Fig.
도 1 및 도 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 인몰드 안테나 제작 방법에서는, 먼저 안테나 패턴(31)의 니켈이 도금된 프레스(Press) 재질의 원자재(Raw Material, RM) 상에 접착제(Adhesive, AD)를 인쇄에 의해 도포한다(S10). 본 발명에서 사용되는 접착제(AD)의 접착성은 1.0㎏/㎠ 내지 1.5㎏/㎠인 것을 특징으로 한다. 본 발명에서 사용되는 접착제(AD)의 접착성은 1.2㎏/㎠인 것이 좀 더 바람직하다. 또한, 본 발명에서 사용되는 접착제(AD)는 투명한 것을 특징으로 한다. S10 단계 이후, 본 발명의 인몰드 안테나 제작 방법은, 접착제(AD)를 100 내지 120도(℃)에서 1 내지 2 시간 동안 건조하는 단계(S20)를 더 포함한다.
1 and 2, in the method of manufacturing an in-mold antenna according to the present invention, the
다음으로, 본 발명의 인몰드 안테나 제작 방법은, 접착제(AD) 위에 잉크(INK)를 인쇄에 의해 도포하고(S30), 140 내지 160도(℃)에서 1 내지 2 시간 동안 건조한다(S40). 본 발명에서 잉크(INK)는 열경화성 잉크인 것을 특징으로 한다. 또한, S30 단계 및 S40 단계는 적어도 2회 반복적으로 실시되는 것이 바람직하다.
Next, in the in-mold antenna manufacturing method of the present invention, the ink (INK) is applied onto the adhesive (AD) by printing (S30) and dried at 140 to 160 degrees Celsius for 1 to 2 hours (S40) . In the present invention, the ink (INK) is a thermosetting ink. It is also preferable that steps S30 and S40 are repeated at least twice.
본 발명에 사용되는 잉크(INK)는, 안테나 패턴 프레임(30)과 동일한 색상으로, 외관상 잉크(INK)가 도포되었다는 것을 인지할 수 없고, 그 내부에 방사체 형상의 안테나 패턴(31)이 내장되어 있는 것 또한 외관적으로 인지할 수 없다. 즉, 외관상으로는 안테나 패턴(31)이 탑재되지 않은 안테나 패턴 프레임(30)과 실질적으로 동일하다. 본 발명의 잉크(INK)의 두께는 약 0.02mm 정도로, 일반적인 안테나 패턴 프레임(30)의 두께의 수치인 6mm 정도와 비교하여 극히 얇은 것을 알 수 있다.
The ink (INK) used in the present invention can not recognize that the ink (INK) is apparently coated with the same color as the antenna pattern frame (30), and the radiator antenna pattern (31) It is also not visually recognizable. That is, it is substantially the same as the
S40 단계 이후에, 잉크(INK)가 도포된 안테나 패턴(31)을 방사체 형상으로 절단하여 성형(Forming)하고 타발한다(S50). 다음으로, 2차원의 잉크(INK)가 도포된 안테나 패턴(31)을 벤딩(Bending) 등을 통해 3차원의 입체적 형상으로 성형한다(S60). 다만, S50 단계 및 S60 단계는 하나의 프레스 기계에서 이루어질 수 있다.
After step S40, the
그리고, S60 단계가 완료되면, 잉크(INK)가 도포된 안테나 패턴(31)을 탑재하기 위한 안테나 패턴 프레임(30)을 사출 성형한다(S70). S70 단계 완료 후의 안테나 패턴(31)이 탑재된 안테나 패턴 프레임(30)에 전자 장치의 케이스(10)를 2차 사출 성형한다(미도시).
When the step S60 is completed, the
도 3의 (a) 및 (b)는 각각 일반적인 인몰드 안테나를 포함한 이동 단말기의 사시도 및 단면 사시도를 나타낸다. 3 (a) and 3 (b) are a perspective view and a cross-sectional perspective view of a mobile terminal including a common in-mold antenna, respectively.
도 3의 (a) 및 (b)로부터 알 수 있는 바와 같이, 이동 단말기는 배터리를 보호하기 위한 케이스인 제 2 케이스(20) 및, 내부 부품을 보호하기 위한 케이스인 제 1 케이스(10)를 포함한다. 일반적으로 안테나 패턴(31)을 탑재한 안테나 패턴 프레임(30)의 형태로 인몰드 안테나는 제 1 케이스(10)에 포함되게 된다. 또한, 제 1 케이스(10)의 일부분은 제 2 케이스(20)에 의해 다시 한번 보호되는 구조를 갖는다. 아울러, 제 2 케이스(20)는 이동 단말기의 외부로 전부 노출되는 형태를 갖게 된다.
3 (a) and 3 (b), the mobile terminal includes a
도 4는 일반적인 인몰드 안테나의 일실시예를 나타낸다.Fig. 4 shows an embodiment of a general in-mold antenna.
도 4로부터 알 수 있는 바와 같이 일반적인 인몰드 안테나의 경우, 안테나 패턴 프레임(30)은 사출에 의해 형성되고, 안테나 패턴(31)을 탑재하고 있다. 즉, 안테나 패턴 프레임(30)은 안테나 패턴(31)의 하부에 사출에 의해 안테나 패턴(31)을 고정하기 위한 프레임이 형성되어 있는 것을 이른다. 또한, 안테나 패턴(31)은 외부로부터의 신호의 수신하여 이동 단말기를 비롯한 전자 장치 본체로 송출하는 역할을 한다.
As can be seen from Fig. 4, in the case of a general in-mold antenna, the
도 3 및 도 4를 참고하면서, 일반적인 안테나 패턴 프레임(30)과 제 1 케이스(10)의 제조에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.The manufacturing of the general
먼저, 안테나 패턴(31)이 탑재되는 안테나 패턴 프레임(30)을 1차 사출에 의해 성형한다. 성형 완성된 안테나 패턴 프레임(30)에 안테나 패턴(31)을 탑재한다. 안테나 패턴 프레임(30)의 안테나 패턴(31)이 탑재된 방향으로 2차 사출에 의해 제 1 케이스(10)를 형성한다. 이러한 방법에 의해 안테나 패턴(31)의 하부는 안테나 패턴 프레임(30)에 의해 보호되고, 안테나 패턴(31)의 상부는 제 1 케이스(10)에 의해 보호되는, 인몰드 안테나의 구현이 가능해진다.
First, the
다만, 종래의 경우, 1차 사출 공정 후, 장차 제 1 케이스(10)의 준외관으로 노출될 안테나 패턴(31)을 은폐하기 위하여, 스프레이 등의 후가공 공정을 진행하게 된다.
However, in the conventional case, after the first injection process, a post-process such as spraying is performed in order to conceal the
도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 인쇄된 보호층인 잉크층(INK)이 적용된 인몰드 안테나 및 그 제작 방법의 외관도를 나타낸다. 도 5로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 잉크층(INK)이 적용된 인몰드 안테나는 도 4의 일반적인 종래의 인몰드 안테나의 상부에 잉크층(INK)이 위치하여, 안테나 패턴(31)이 외부로 노출되지 않는 것은 특징으로 한다.
FIG. 5 shows an outline view of an in-mold antenna to which an ink layer (INK) which is a printed protective layer according to a preferred embodiment of the present invention is applied and a manufacturing method thereof. 5, the in-mold antenna to which the ink layer INK of the present invention is applied has the ink layer INK on the top of the general in-mold antenna of FIG. 4, and the
도 6은 도 5의 본 발명의 잉크층(INK)이 적용된 인몰드 안테나의 단면도를 나타낸다.
6 is a cross-sectional view of an in-mold antenna to which the ink layer (INK) of the present invention shown in Fig. 5 is applied.
정리하자면, 도 4 내지 도 6으로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 잉크층(INK)이 적용된 인몰드 안테나는, 방사체 형상의 안테나 패턴(31) 및 안테나 패턴(31)을 탑재하는 안테나 패턴 프레임(30)을 포함하되, 안테나 패턴의 상부에 잉크층(INK)이 위치하는 것을 특징으로 한다. 또한, 본 발명의 인몰드 안테나는, 안테나 패턴(31)과 잉크층(INK)과의 사이에 접착제층(AD)이 위치하게 된다.
4 to 6, the in-mold antenna to which the ink layer INK according to the preferred embodiment of the present invention is applied includes the
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 일실시예의 잉크층(INK)이 적용된 인몰드 안테나의 경우, 안테나 패턴 원자재(RM) 자체에 잉크층(INK)을 적용하여 제 1 케이스(10)의 외관으로 노출되는 안테나 패턴(31)의 은폐를 위해 진행하는 별도의 후가공 공법 적용이 필요가 없고, 가격 경쟁력이 매우 우수한 것을 알 수 있다. 또한, 1차 성형 사출 후 안테나 패턴(31)을 은폐하기 위한 후가공 작업 시 발생하였던 후가공 손실(Loss)를 줄일 수 있으며, 안테나 패턴(31)이 제 1 케이스(10) 준외관면까지 돌출됨으로써 우수한 성능 확보가 가능함을 알 수 있다.As described above, in the case of the in-mold antenna to which the ink layer INK of the preferred embodiment of the present invention is applied, the ink layer INK is applied to the antenna pattern material RM itself, It can be seen that there is no need to apply a separate post-processing method for concealing the exposed
RM : 안테나 패턴의 원자재 AD : 접착제
INK : 잉크
10 : 제 1 케이스 20 : 제 2 케이스
30 : 안테나 패턴 프레임
31 : 안테나 패턴RM: Raw material of antenna pattern AD: Adhesive
INK: Ink
10: first case 20: second case
30: antenna pattern frame
31: Antenna pattern
Claims (13)
(b) 상기 접착제 위에 잉크를 도포하는 단계;
(c) 상기 (b) 단계 후의 안테나 패턴을 타발하는 단계; 및
(d) 상기 (c) 단계 후의 안테나 패턴을 3차원 성형하는 단계;를 포함하는 인몰드 안테나 제작 방법.(a) applying an adhesive on the raw material of the antenna pattern;
(b) applying ink onto the adhesive;
(c) addressing the antenna pattern after the step (b); And
(d) three-dimensionally shaping the antenna pattern after the step (c).
상기 (a) 단계에서 사용하는 접착제의 접착성은 1.0㎏/㎠ 내지 1.5㎏/㎠인 것을 특징으로 하는 인몰드 안테나 제작 방법.The method according to claim 1,
Wherein an adhesive property of the adhesive used in the step (a) is 1.0 kg / cm 2 to 1.5 kg / cm 2.
상기 접착제는,
투명한 것을 특징으로 하는 인몰드 안테나 제작 방법.3. The method according to any one of claims 1 to 3,
Preferably,
Wherein the transparent substrate is transparent.
상기 인몰드 안테나 제작 방법은,
상기 (a) 단계 이후, 100 내지 120도(℃)에서 건조하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인몰드 안테나 제작 방법.The method according to claim 1,
The in-mold antenna manufacturing method includes:
The method of claim 1, further comprising, after step (a), drying at 100 to 120 degrees Celsius.
상기 잉크는,
열경화성 잉크인 것을 특징으로 하는 인몰드 안테나 제작 방법.The method according to claim 1,
In the ink,
Wherein the thermosetting ink is a thermosetting ink.
상기 인몰드 안테나 제작 방법은,
상기 (b) 단계 이후, 140 내지 160도(℃)에서 건조하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인몰드 안테나 제작 방법.6. The method according to any one of claims 1 to 5,
The in-mold antenna manufacturing method includes:
Further comprising: after step (b), drying at 140 to 160 degrees Celsius.
상기 (b) 단계 및 상기 (b) 단계 이후의 건조 단계는, 적어도 2회 반복적으로 실시되는 것을 특징으로 하는 인몰드 안테나 제작 방법.The method according to claim 6,
Wherein the step of (b) and the step of drying after step (b) are repeated at least twice.
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