KR100563263B1 - 전자파 차폐특성이 우수한 퍼멀로이 코팅 강판 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자파 차폐특성이 우수한 퍼멀로이를 진공증착 방법으로 강판상에 증착시킨 전자파 차폐용 강판의 제조 방법에 관한 것으로, 코팅층의 밀착력이 크고 전자파 차폐특성이 우수한 전자파 차폐용 강판을 경제적이면서도 효율적으로 제조할 수 있는 방법을 제공한다.

본 발명은 강판에 Fe를 10nm 이상의 두께로 증착시킨 후 그 위에 전자파 차폐특성이 우수한 80~50wt.% Ni - 20~50wt.% Fe로 조성된 퍼멀로이를 진공증착하여 전자파 차폐층을 형성하는 공정을 포함하는 전자파 차폐특성이 우수한 퍼멀로이 코팅 강판의 제조 방법을 제공한다.

Description

전자파 차폐특성이 우수한 퍼멀로이 코팅 강판 제조방법{METHOD OF PREPARING PERMALLOY COATED STEEL FOR ELECTRO-MAGNETIC WAVE SHIELDING}

본 발명은 전자파 차폐특성이 우수한 퍼멀로이를 진공증착 방법으로 강판상에 증착시켜 전자파 차폐용 강판을 제조하는 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 퍼멀로이를 증착시키되 강판에 전자빔 가열 방식을 사용하여 Fe를 증착시키고 그 위에 퍼멀로이를 증착시켜 밀착성과 전자파 차폐특성이 우수한 퍼멀로이 코팅 강판을 제조하는 방법에 관한 것이다.

최근 정보 통신 기술의 발달과 더불어 전자 기기의 사용이 빈번해지면서 전자기파의 유해 논란이 새로운 환경 문제로 대두되고 있다. 특히 전자장비와 통신장비가 소형화, 경량화, 고기능화됨에 따라 전자파 간섭(EMI, electromagnetic interference)으로 인한 악영향이 늘어나고 있다. 예를 들어 일상 생활 환경에서 사용되는 전자레인지, TV, 컴퓨터 등에서도 전자파가 방사되고 있으며 이것들의 문제점이 신문지상에서 자주 보고되고 있다. 또한 가정 및 사업장의 통신기기에서도 전자파의 상호교란으로 통신불량이나 장비의 오동작을 초래할 수도 있는 전파공해의 문제가 나오고 있다. 이와 같이 현대사회에서 전자파 속에서 사는 것은 불가피 하므로 전자파를 차단하기 위한 많은 연구가 이루어지고 있다.

이에 대한 공지의 기술중 하나로 일본 특개소 61-163231에서는 알루미늄에 구리, 망간, 니켈, 철등의 원소를 일정량 혼합함으로써 전자파 차폐능을 향상시키려 하였으나, 이는 차폐성능이 떨어지며 특히 저주파 영역에서는 그 효과가 미미하다. 또 다른 공지 기술중에는 제진강판을 만들어서 차폐능력을 향상시키는 기술이 제안된 바 있지만, 이는 제조방법이 복잡하고 비용이 많이 드는 단점이 있다. 또 일본 특개평 7-86788은 강판표면에 레이저 빔을 조사하여 강판표면을 개질하여 전자파 차폐성능을 향상시키는 것에 관해 기술하고 있으나, 이는 레이저 빔의 조절이 어려워 활용상 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 강판에 전자파 차폐특성이 우수한 퍼멀로이를 진공증착시키되 밀착성을 개선하기 위하여 퍼멀로이의 증착전에 전자빔 가열원에 의하여 Fe를 10nm 이상 증착시키고 그 위에 퍼멀로이를 증착시켜 밀착성과 전자파 차폐특성이 우수한 퍼멀로이 코팅 강판의 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 강판에 전자파 차폐특성을 갖는 퍼멀로이를 진공증착하여 전자파 차폐 코팅층을 형성하는 공정을 포함하는 전자파 차폐용 강판의 제조 방법을 제공한다.

이하에서 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.

본 발명은 전자파 차폐특성이 우수한 퍼멀로이를 강판 표면에 진공증착시키되 밀착성을 개선하기 위하여 퍼멀로이의 증착전에 전자빔 가열원에 의하여 Fe를 10nm이상 강판 표면상에 증착시키고 그 위에 퍼멀로이를 증착시켜 밀착성과 전자파 차폐특성이 우수한 퍼멀로이 코팅 강판의 제조 방법을 제공한다.

상기 퍼멀로이는 Fe-Ni 합금으로 그 조성에 따라 자기특성이 좌우되고 투자율이 크게 수십만을 넘는 우수한 재료로, 그 조성은 우수한 차폐특성을 보일 수 있는 조성범위인 Fe 20~80wt.%, Ni 80~20wt.%인 것이 바람직하다.

상기 강판의 표면에는 두께 약 5nm정도의 산화층이 자연적으로 생성되는데 이러한 산화층은 퍼멀로이 증착시 강판과의 밀착성을 떨어뜨리는 요인이 된다. 그러나, 이러한 강판의 경우 표면 산화층과 Fe와는 결합성이 우수하며, 또한 철과 퍼멀로이와의 결합성도 우수하다. 이러한 Fe의 부착에 의한 퍼멀로이 코팅피막의 밀착성 향상은 Fe의 부착량이 10nm 이상일 경우에 나타나므로 Fe의 부착량을 10nm 이상으로 한정함이 바람직하다.

상기 강판에 Fe를 증착시킨 후에는 진공증착방법으로 퍼멀로이를 증착시키게 되는데, 이때 진공도는 10^-4 Torr 이하가 됨이 바람직하다. 그 이유는 진공도가 이 이상이 되면 진공 용기내의 산소가 Fe를 산화시켜 밀착력을 저하시킬 우려가 있기 때문이다.

상기 퍼멀로이 코팅층의 두께는 10내지 400㎛가 바람직하다. 코팅층의 두께가 10㎛ 미만이면 차폐효과가 떨어져 차폐특성이 감소하고, 400㎛보다 두꺼우면 코 팅의 두께가 너무 두꺼워 크랙이 발생하여 코팅층이 벗겨질 위험이 있으며 시간이 너무 오래 걸려 경제적으로도 바람직하지 못하다.

상기 퍼멀로이 코팅층이 형성된 강판은 그 자체로도 전자파 차폐특성이 우수하나 보다 우수한 차폐특성을 갖도록 하기 위하여 열처리를 행한다. 열처리는 700~1100℃의 온도에서 30~180분 유지한다. 열처리 온도가 700℃ 미만이거나 시간이 30분 미만이면 그 효과가 미약하고 열처리 온도가 1100℃ 이상이거나 시간이 180분 이상이면 경제적으로 바람직하지 못하다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 상세히 설명한다.

(실시예)

냉연강판의 표면에 먼저 Fe를 1~50nm 두께 범위로 증착한 후 20wt.% Fe-80wt.% Ni 조성의 퍼멀로이 합금을 진공증착하여 두께 10~100㎛의 전자파 차폐층을 형성하였다. 상기와 같이 본 발명에 따라 Ni-Fe 합금층이 형성된 냉연강판과 Ni-Fe 합금층이 없는 일반 냉연강판에 대하여 1000℃에서 60분간 열처리한 후 냉각하였다. 상기와 같이 제조된 본 발명의 시편인 발명재와 통상의 냉연강판 시편인 비교재에 대하여 각각의 주파수에 해당하는 전자파에 적용하여 전자파 차폐특성(dB)을 측정하였으며, 제조된 강판의 차폐층의 밀착성을 테스트하기 위하여 테이프를 붙여 떼어낸 후 테이프에 합금층이 얼마나 부착되어 나오는지의 여부로 밀착성을 평가하여 그 결과를 하기 표1에 나타내었다.

<표1>

구분	Fe코팅두께 (nm)	퍼멀로이 코팅두께 (㎛)	전자파 차폐도(dB)				밀착성
			10Hz	20Hz	50Hz	100Hz
비교재1	-	-	18	19	20	20	-
비교재2	1	10	26	27	26	25	불량
비교재3	5	10	26	27	26	25	불량
발명재1	10	10	26	27	26	25	양호
발명재2	10	20	27	28	28	29	양호
발명재3	20	50	29	29	30	31	양호
발명재4	50	100	31	31	32	33	양호

상기 표1에 나타난 바와 같이 발명재의 전자파 차폐특성(dB)은 일반 냉연강판인 비교재1과 비교하여 모두 우수하였고, 비교재2와 3과 비교하여 우수한 밀착성을 보였다.

상기한 바와 같이, 본 발명은 강판에 전자파 차폐특성이 우수한 퍼멀로이를 진공증착에 의해 증착시켜 전자파 차폐용 강판을 제조하는 방법에 의해 코팅층의 밀착력이 크고 전자파 차폐특성이 우수하여 유해한 전자파를 쉽게 막을 수 있는 전자파 차폐용 강판을 경제적으로 제조할 수 있는 효과를 제공한다.

Claims (2)

1. 삭제
2. 강판에 Fe를 10nm 이상의 두께로 증착시킨 후 그 위에 전자파 차폐특성이 우수한 80~50wt.% Ni - 20~50wt.% Fe로 조성된 퍼멀로이를 진공도는 10^-4 Torr 이하에서 진공증착하고 전자파 차폐층의 두께는 10 내지 400㎛이내로 상기 전자파 차폐층을 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 특성이 우수한 퍼멀로이 코팅 강판의 제조 방법.