KR100395515B1 - 유연성을 갖는 전자기장 차폐소재와 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유연성을 갖는 전자기장 차폐소재와 그 제조방법에 관한 것으로서,

종래의 전자파 차단장치는 주로 전기에 의한 전기장 즉, 전계를 차단하는 것이 주를 이루고 있을 뿐만 아니라 대부분이 금속재질을 그대로 이용하고 있으므로 전자파 차단장치의 크기가 매우 커질뿐만 아니라 제품에 유연성을 줄 수 없게되므로 다양한 형태의 차단장치를 제작하지 못하는 문제점이 있었다.

또한, 전자파 차단장치를 제조할때 금속재질을 그대로 사용함에 따라 특정 형상의 전자파 차단장치를 제조하고자 할때 그 모양의 금형을 별도로 제작하여야만 하고, 전자파 차단을 위한 원재료가 필요이상으로 소요되어 제품의 생산단가가 상승할 뿐만 아니라 생산성이 하락하는 문제점이 있었다.

따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 투자율이 높은 Fe-Ni계열의 복합소재를 얇은 두께의 차폐박판으로 제조하고, 여러장의 차폐박판의 사이 사이에 높은 저항을 갖는 유전체를 접합하되, 상기 차폐박판이 높은 분자밀도를 가지도록 하기위해 소정의 1차 및 2차 처리과정을 수행하여 전자기장 차폐소재를 구성하므로서, 얇은 박막으로 형성되어 유연성을 가지는 차폐소재를 제공할 수 있게되어 여러분야에 광범위하게 적용할 수 있을 뿐만 아니라 고밀도, 극소형 첨단기기에도 적용할 수 있으며, 차폐박판을 박막형태로 생산함에 따라 재료의 투입량을 현저히 감소시키면서 생산단가 감소 및 생산성 향상의 효과를 기대할 수 있도록 한 유연성을갖는 전자기장 차폐소재와 그 제조방법에 관한 것이다.

Description

유연성을 갖는 전자기장 차폐소재와 그 제조방법{Flexible shelter to electromagnetic field and processing method thereof}

본 발명은 유연성을 갖는 전자기장 차폐소재와 그 제조방법에 관한 것으로서, 특히 얇은 박막으로 형성되어 유연성을 가지는 차폐소재를 제공할 수 있게되어 여러분야에 광범위하게 적용할 수 있을 뿐만 아니라 고밀도, 극소형 첨단기기에도 적용할 수 있으며, 차폐박판을 박막형태로 생산함에 따라 재료의 투입량을 현저히 감소시키면서 생산단가 감소 및 생산성 향상의 효과를 기대할 수 있도록 한 유연성을 갖는 전자기장 차폐소재와 그 제조방법에 관한 것이다.

현재, 전기, 전자, 통신, 의료기기 및 첨단디지탈 기술이 발전되고 그 기기들에 사용되는 소자의 고속화, 고집적화, 고감도화 그리고 사용주파수의 광대역화 추세로 인하여 전자파의 발생원이 급격히 확산되는 추세이고, 기기들의 정밀화가 이루어짐에 따라 미세한 방해파에도 각종 기기의 오동작 및 관련 유해현상이 발생하는 일이 빈번히 발생하고 있다.

또, 상기한 전자파의 경우 인체의 신진대사에 악영향을 준다는 실험결과가 속속 제시되고 있어 이러한 전자파를 차단하는 기술이 개발되고 있다.

일반적으로 전자파라함은 전기의 세기에 의한 전계와 자기의 세기에 의한 자계로 나누어질 수 있으며, 상기 전계는 도전율이 높은 재질의 금속으로서 차단이 가능하고, 자계는 자속밀도가 매우 높은 재질로서 차단 가능한 것으로 알려지고 있다.

현재 제공되는 있는 전자파 차단장치는 주로 전기에 의한 전기장 즉, 전계를 차단하는 것이 주를 이루고 있을 뿐만 아니라 대부분이 금속재질을 그대로 이용하고 있으므로 전자파 차단장치의 크기가 매우 커질뿐만 아니라 제품에 유연성을 줄 수 없게되므로 다양한 형태의 차단장치를 제작하지 못하는 문제점이 있었다.

또한, 전자파 차단장치를 제조할때 금속재질을 그대로 사용함에 따라 특정 형상의 전자파 차단장치를 제조하고자 할때 그 모양의 금형을 별도로 제작하여야만 하고, 전자파 차단을 위한 원재료가 필요이상으로 소요되어 제품의 생산단가가 상승할 뿐만 아니라 생산성이 하락하는 문제점이 있었다.

따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 투자율이 높은 Fe-Ni계열의 복합소재를 얇은 두께의 차폐박판으로 제조하고, 여러장의 차폐박판의 사이 사이에 높은 저항을 갖는 유전체를 접합하되, 상기 차폐박판이 높은 분자밀도를 가지도록 하기위해 소정의 1차 및 2차 처리과정을 수행하여 전자기장 차폐소재를 구성하므로서, 얇은 박막으로 형성되어 유연성을 가지는 차폐소재를 제공할 수 있게되어 여러분야에 광범위하게 적용할 수 있을 뿐만 아니라 고밀도, 극소형 첨단기기에도 적용할 수 있으며, 차폐박판을 박막형태로 생산함에 따라 재료의 투입량을 현저히 감소시키면서 생산단가 감소 및 생산성 향상의 효과를 기대할 수 있도록 한 유연성을 갖는 전자기장 차폐소재와 그 제조방법을 제공함을 목적으로 한다.

상기 목적달성을 위한 본 발명은,

투자율이 높은 Fe-Ni 계열의 복합 소재를 0.1mm 이하의 박막으로 제조하여 차폐박판(1)을 형성하고, 여러장의 차폐박판(1) 사이사이에 높은 저항을 갖는 유전체(2)를 접합하여 여러겹의 차폐박판(1)이 적층된 차폐소재를 형성한 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 차폐소재를 20℃~25℃, 습도 10%의 환경에서 24시간 이상 1차처리하여 차폐박판(1)의 분자구조가 조밀해지도록 한 후 약 200℃~400℃ 상태에서 2~4시간 열처리하여 조밀해진 차폐박판(1)의 분자구조가 정형화되도록하여 교류자계의 차단율이 향상되도록 한 것을 특징으로 하며,

상기 차폐박판(1)은 Co-Ni 계열의 복합소재인 것을 특징으로 한다.

상기 차폐소재의 제조방법으로서,

투자율이 높은 Fe-Ni 계열의 복합소재를 0.1mm 이하의 박판으로 제조하여 차폐박판(1)을 형성하는 제 1 과정과;

차폐박판(1)과 차폐박판(1) 사이에 높은 저항을 가지는 유전체(2)를 접합하여 차폐셀(10)을 형성하는 제 2 과정과;

차폐셀(10)들을 제 1 처리로(4)에 투입하고, 20℃~25℃, 습도 10%의 환경조거에서 24시간 이상 처리하여 차폐박판(1)의 분자구조가 조밀해지도록 하는 제 3 과정과;

상기 제 3 과정을 거친 복수의 차페셀(10)을 상호 접합하여 전자기장의 차폐효율이 극대화되도록 하되, 접합되는 차폐셀(10)과 차폐셀(10)의 사이에는 높은 저항을 가지는 유전체(2)를 개재시키는 제 4 과정과;

제 4 과정에서 생산된 구조물(11)을 제 2 처리로(5)에 투입하고, 200℃~400℃ 상태에서 2~4시간 열처리하여 차폐박판(1)의 분자구조가 그대로 정형화되도록 하는 제 5 과정과;

제 5 과정에서 열처리된 구조물(11)을 그 제 2 처리로(5) 내에서 48시간 이상 두어 구조물(11)이 급격한 온도변화에 노출되지 않도록 하는 제 6 과정; 으로 진행되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 제 1 내지 제 6 과정을 모두 거친 구조물(11)의 외부에 우레탄 또는 비닐류의 외피(3)를 접착시켜 내부 구조물(11)이 보호되도록 한 것을 특징으로 한다.

도 1 은 본 발명의 전자기장 차폐소재를 보인 단면도.

도 2 는 본 발명에서 차폐셀을 형성과정을 설명하기 위한 도면.

도 3 은 차폐셀을 1차 처리하는 과정을 설명하기 위한 도면.

도 4 는 차폐셀과 차폐셀을 접합하여 구조물을 형성하는 것을 보인 도면.

도 5 는 구조물을 열처리하는 과정을 설명하기 위한 도면.

도 6 은 생산된 자폐소재를 보인 도면.

도 7 은 생산된 차폐소재가 휘어지는 것을 보인 도면.

도 8 은 본 발명의 제조과정을 보인 블럭도.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1: 차폐박판, 2: 유전체,

3: 외피, 4: 제 1 처리로,

5: 제 2 처리로, 6: 버너,

10: 차폐셀, 11: 구조물,

이하, 첨부된 도면 도 1 내지 도 8 을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 가장 큰 특징은 고 투자율을 갖는 Fe-Ni계열의 복합소재를 0.1mm 이하의 차폐박판(1)을 형성하고, 이 차폐박판(1)을 이용하여 전자기장 차폐소재를 제조하므로서, 유연성을 가지는 차폐소재를 제조하여 다양한 모양의 차폐물을 생산할 수 있도록 하는 것이다.

상기 차폐박판(1)은 도 2 에 도시된 바와같이 0.1mm 이하의 두께를 갖도록 고투자율을 갖는 Fe-Ni계열의 복합소재를 가공하여 구성하고, 생산된 차폐박판(1)과 차폐박판(1)의 사이에 높은 저항을 가지는 유전체(2)를 접착하여 하나의 차폐셀(10)을 형성한다.

이때, 상기 유전체(2)는 약 10⁸Ω이상의 높은 저항을 가지는 것으로 사용하고, 이역시 0.1mm 이하의 두께를 갖도록 가공하여 사용한다.

차폐박판(1)의 재료로서 투자율이 높은 Fe-Ni계열 뿐만 아니라 Co-Ni계열의복합소재를 사용하여도 무방하다.

상기 생산된 차폐셀(10)은 도 3 과같이 제 1 처리로(4)의 받침대(4a)에 투입한 후 제 1 처리로(4) 내부의 온도가 약 20℃~25℃ 내에서 유지되도록 하면서 제 1 처리로(4)의 내부 습도가 10% 로 유지되도록 하여 약 24시간 이상 환경처리를 실시한다.

상기 설명과 같은 환경에서 차폐셀(10)을 처리하게되면, 차폐셀(10)의 차폐 박판(1)을 구성하는 분자구조가 조밀해지면서 차폐박판(1)의 전체적인 분자밀도가 높아지게되어 자계를 효과적으로 차단할 수 있게된다.

상기와같은 과정을 거친 후 자계의 차단율을 보다 높일 수 있도록 하기위해 복수의 차폐셀(10)을 서로 접합하여 사용한다.

이때, 차폐셀(10)과 차폐셀(10)을 접합할때에는 도 4 와같이 그 사이에 유전체(2)를 개재시킨다.

원하는 수의 차폐셀(10)을 서로 접합하여서 된 구조물(11)이 완성되면, 이 구조물(11)을 도 5 와같은 제 2 처리로(5)의 받침대(5a)에 투입한 후 버너(6)로서 가열하여 제 2 처리로(5) 내부의 온도가 약 200℃~400℃ 이내에서 유지되도록 하며, 이 상태에서 약 2~4시간 동안 열처리한다.

상기 열처리과정을 수행하면, 앞선 제 1 처리로(4)에서의 처리과정에 의해 분자구조가 조밀해진 상태의 차폐박판(1)의 분자구조가 그대로 정형화되어 굳어지게 되므로서 이후 온도가 낮아지더라도 차폐박판(1)의 조밀한 분자구조가 변형되지 않게된다.

그리고, 상기 설명과같이 열처리가 끝난 구조물(11)은 제 2 처리로(5) 내에서 약 48시간 이상 그대로 두어 제 2 처리로(5) 내부의 온도가 서서히 자연적으로 감소하는 환경에서 존재하도록 하여 구조물(11)을 구성하는 차폐박판(1)이 급격한 온도변화(온도하강)에 노출되지 않도록 하여 조밀한 분자구조의 변형이 전혀 발생하지 않도록 한다.

도 6 은 모든 처리과정을 거친 후의 구조물 외부에 우레탄 또는 비닐류의 외피(3)를 씌워서 상기 구조물(11)이 외부에 노출되는 것을 방지하고, 또 보호될 수 있도록 한 상태를 도시한 것으로서, 도 6 에는 3겹의 차폐박판(1)이 유전체(2)를 매개물로하여 적층되어 있고, 외피(3)와 차폐박판(1)의 사이에도 유전체(2)가 개재되어 있음을 알 수 있다.

도 7 은 생산된 차폐소재를 도시한 것으로서, 그 재료들인 얇은 박막 형태의 차폐박판(1), 유전체(2), 외피(3)로 이루어져 있음에 따라 도면에 도시된 바와같이 자유롭게 휘어짐이 가능하다.

이에따라 본 발명에 의해 생산된 차폐소재를 이용하면 앞치마 형태의 차폐물을 제작할 수도 있고, 또 패드형태로 제작하여 사용자가 휴대하도록 할 수도 있다.

한편, 본 발명에 의해 제작된 차폐소재는 전계 뿐만 아니라 자계 또한 탁월하게 차단하는 기능을 가지고 있다.

일반적으로 전계의 경우는 투자율이 높은 Fe-Ni 계열의 소재를 사용하는 것으로 충분히 차단할 수 있으나 이 소재는 분자밀도가 조밀하지 못하여 자계를 효과적으로 차단하지 못하는 문제점을 갖고 있었다.

하지만, 본 발명에서는 Fe-Ni계열의 소재를 박막형태로 제작한 후 그 소재들을 소정의 처리과정을 수행하여 분자구조가 조밀해지도록 함에 따라 소재의 자속밀도가 높아지게되어 자계 특히 교류자계를 효과적으로 차단할 수 있게되는 것이다.

상기 설명과같이 전계 뿐만 아니라 자계 또한 효과적으로 차단할 수 있게됨에 따라 예를들어 대규모 전산실이나 아아크 용접을 실시하는 작업자들이 본 발명에 의해 생산된 차폐소재로 만든 작업복이나 앞치마를 착용하게되면 주변에서 발생하는 자계 및 전계로부터 안전하게 보호될 수 있게된다.

또한, 본 발명의 차폐소재는 얇은 박막형태로 생산되는 것이기 때문에 초소형, 고집적 부품에 적용할 수 있게되어 그만큼 활용도가 넓어지는 효과를 기대할 수 있게되며, 기존 제품에 비해 차폐소재 생산시 투입되는 재료의 량이 현저히 감소함에 따라 생산단가 하락 및 생산성 향상의 효과 또한 기대할 수 있다.

이상에서 설명한 바와같이 본 발명은 투자율이 높은 Fe-Ni계열의 복합소재를 얇은 두께의 차폐박판으로 제조하고, 여러장의 차폐박판의 사이 사이에 높은 저항을 갖는 유전체를 접합하되, 상기 차폐박판이 높은 분자밀도를 가지도록 하기위해 소정의 1차 및 2차 처리과정을 수행하여 전자기장 차폐소재를 구성하므로서, 얇은 박막으로 형성되어 유연성을 가지는 차폐소재를 제공할 수 있게되어 여러분야에 광범위하게 적용할 수 있을 뿐만 아니라 고밀도, 극소형 첨단기기에도 적용할 수 있으며, 차폐박판을 박막형태로 생산함에 따라 재료의 투입량을 현저히 감소시키면서 생산단가 감소 및 생산성 향상의 효과를 기대할 수 있도록 한 유연성을 갖는 전자기장 차폐소재와 그 제조방법을 제공하는 효과를 기대할 수 있다.

Claims (5)

1. 투자율이 높은 Fe-Ni 계열의 복합 소재를 0.1mm 이하의 박막으로 제조하여 차폐박판(1)을 형성하고, 여러장의 차폐박판(1) 사이사이에 높은 저항을 갖는 유전체(2)를 접합하여 여러겹의 차폐박판(1)이 적층되어 형성되는 차폐소재에 있어서,

   상기 차폐소재를 20℃~25℃, 습도 10%의 환경에서 24시간 이상 1차처리하여 차폐박판(1)의 분자구조가 조밀해지도록 한 후 약 200℃~400℃ 상태에서 2~4시간 열처리하여 조밀해진 차폐박판(1)의 분자구조가 정형화되도록 하여 교류자계의 차단율이 향상되도록 한 것을 특징으로 하는 유연성을 갖는 전자기장 차폐소재.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 차폐박판(1)은 Co-Ni 계열의 복합소재인 것을 특징으로 하는 유연성을 갖는 전자기장 차폐소재.
4. 투자율이 높은 Fe-Ni 계열의 복합소재를 0.1mm 이하의 박판으로 제조하여 차폐박판(1)을 형성하는 제 1 과정과;

   차폐박판(1)과 차폐박판(1) 사이에 높은 저항을 가지는 유전체(2)를 접합하여 차폐셀(10)을 형성하는 제 2 과정과;

   차폐셀(10)들을 제 1 처리로(4)에 투입하고, 20℃~25℃, 습도 10%의 환경조거에서 24시간 이상 처리하여 차폐박판(1)의 분자구조가 조밀해지도록 하는 제 3 과정과;

   상기 제 3 과정을 거친 복수의 차페셀(10)을 상호 접합하여 전자기장의 차폐효율이 극대화되도록 하되, 접합되는 차폐셀(10)과 차폐셀(10)의 사이에는 높은 저항을 가지는 유전체(2)를 개재시키는 제 4 과정과;

   제 4 과정에서 생산된 구조물(11)을 제 2 처리로(5)에 투입하고, 200℃~400℃ 상태에서 2~4시간 열처리하여 차폐박판(1)의 분자구조가 그대로 정형화되도록 하는 제 5 과정과;

   제 5 과정에서 열처리된 구조물(11)을 그 제 2 처리로(5) 내에서 48시간 이상 두어 구조물(11)이 급격한 온도변화에 노출되지 않도록 하는 제 6 과정; 으로 진행되는 것을 특징으로 하는 유연성을 갖는 전자기장 차폐소재의 제조방법.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 제 1 내지 제 6 과정을 모두 거친 구조물(11)의 외부에 우레탄 또는 비닐류의 외피(3)를 접착시켜 내부 구조물(11)이 보호되도록 한 것을 특징으로 하는 유연성을 갖는 전자기장 차폐소재의 제조방법.