KR100593869B1 - 전자파 차폐용 디스펜싱 가스켓 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 금속(Ag coated Cu 또는 Ag coated Ni 등 가능) 함량 65 ~ 85%와 상온습기경화형 수지 15 ~ 35%로 물리적으로 분산되어 구성된 전자파 차폐용 도료를 사용하여 생성되는 전자파 차단용 디스펜싱 가스켓(Dispensing Gasket)을 제공하는 것이다. 상기 디스펜싱 가스켓을 성형하는 방법은 전자파 차폐용 도료를 디스펜싱 유닛에 고정하여 복잡한 형상의 접합 이음새 부위를 단절됨이 없이 일체형으로 분사하고 자연경화 방식으로 경화시킨 후 도료 자체의 탄성을 이용하여 접합 시 도료 내 전도성 입자들의 접촉이 개선되어 더욱 효과적인 차폐효과를 얻을 수 있는 방법이다. 이와 같이 전자파 차폐용 도료를 이용한 디스펜싱 가스켓을 사용하면 압착에 의해 부피가 보존되어 접합부위의 빈공간을 모두 채워줄 수 있으며 상기 전자파 차폐용 도료 자체의 도전성을 압착에 의해 보다 향상시킬 수 있다는 장점과 함께 자동화된 도포기를 이용한 작업의 편의성 및 생산성의 향상을 얻을 수 있다.

전자파 차폐, 전자파 차단 도료, 디스펜싱 가스켓

Description

전자파 차폐용 디스펜싱 가스켓 및 그 제조방법{Dispensing gasket and manufacturing method for EMI shielding}

도 1은 본 발명에 의한 전자파 차폐용 디스펜싱 가스켓의 제조방법을 나타낸 블럭도.

본 발명은 전자파 차폐용 디스펜싱 가스켓에 관한 것으로, 상세하게는 전자파 차폐용 도료를 이용하여 전자기기의 전면과 후면의 접합 연결부분의 전자파 누설이나 침입을 막고, 작업의 편의성을 제공함과 동시에 비용면에서도 이점을 얻을 수 있는 전자파 차폐율을 향상시킨 디스펜싱 가스켓의 구성에 관한 것이다.

전자파 차폐용 디스펜싱 가스켓은 핸드폰, LCD 모니터, 컴퓨터 등 전자기기의 패널, 단자, 케이스의 틈새 등에 부착하여 각종 전자기기에서 발생하는 전자파의 외부 방사를 차단함으로써 전자파가 인체 등에 영향을 주지 않도록 하고, 인접 하는 전자기기에 간섭이나 오작동을 일으키지 않도록 하는 것이다.

전자기기의 내부에서 발생하는 전자파는 하우징 내에서의 다중반사를 통한 공명현상으로 인한 내부간섭을 유발하여 기기 성능 저하의 원인이 될 뿐만 아니라 누출된 전자파는 여타 정밀 전자기기의 오작동의 직접적인 원인을 제공하고 더욱이 최근 인체 유해성에 대한 논란마저 불러일으키면서 그 차폐대책이 절실히 요청되어 왔다. 또한 정보통신기기는 크기에 있어 더욱 소형화, 경량화 되고 회로 자체의 고집적화를 통하여 좁은 공간에 회로가 구비됨으로써, 전자파 발생의 가능성은 더욱 증가하고 있고, 이로 인한 기기 자체의 전자파 누출에 의한 외부 기기에의 영향과 외부 전파 잡음에 의한 해당 기기의 영향 등으로 전자파 차폐 문제가 나타나게 되었다.

전자파가 누설 및 침투되는 기기의 주요 부위는 크게 인쇄회로기판부, 기기 조립에 따른 접속부 이음새 등을 들 수 있으며, 이들 부위에 대한 효과적인 전자파 차폐 대책이 요구되고 있었다. 상기 인쇄회로기판부의 전자파 차폐대책은 다양한 방법으로 효과적으로 대응되고 있었으나 접속부 이음새는 복잡한 형상의 외관으로 전자파 차폐대책이 용이하지 못했다. 종래의 전자파 차폐대책은 각종 금속판, 금속 도금의 직물, 도전성 도료, 도전성 테이프를 사용하고 있었고, 인체나 외부 전자기기에 대한 영향을 최소화시키기 위하여, 전자기기의 회로 등에서 발생하는 전자파가 외부로 방사되는 것을 방지할 목적으로 전자파 차폐용 디스펜싱 가스켓 (Dispensing Gasket)의 등장이 요구되었다.

본 발명의 목적은 전자파의 높은 차폐율을 보장하는 매우 낮은 체적비저항을 갖는 전자파 차폐용 도료를 이용한 디스펜싱 가스켓(Dispensing Gasket)을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 전자파 차폐용 도료의 알맞은 점도조건과 고정밀 전자기기에도 적용할 수 있는 차폐효율이 높은 상기 전자파 차폐용 도료를 사용하여 전자기기의 전자파 차폐 공정을 수행하는 방법을 제공하는 것이다.

이러한 디스펜싱 가스켓(Dispensing Gasket)을 형성하기 위해서는 전자파 차폐용 도료를 도포하기 전에는 입자의 침전을 억제하고 도포 시에는 상업적으로 유용한 부피유량으로 원활한 분사가 이루어져야 하며, 복잡한 형상의 구조에 맞추어 시작과 끝 부분이 정확하게 분사될 수 있는 점도제어 기술이 갖추어져야 한다. 또한 전자기기의 외벽 차폐에 적용된 여타의 차폐방식으로 처리된 재료와 접착이 용이하도록 접착력을 유지해야 하며, 경화 시간에 따라 보존기간과 작업시간의 영향을 미치지 않을 상기 전자파 차폐용 도료의 경화시간을 단축할 수 있는 기술이 필요한 것이다. 마지막으로 경화 후에는 가스켓의 압축에 따른 접촉불량이 발생하지 않도록 경화된 전자파 차폐용 도료의 적당한 경도 제어가 필요하다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 금속(Ag coated Cu 또는 Ag coated Ni 등 가능) 함량 65 ~ 85%와 상온습기경화형 수지 15 ~ 35%로 물리적으로 분산되어 구성된 전자파 차폐용 도료를 사용하여 생성되는 전자파 차단용 디스펜싱 가스켓(Dispensing Gasket)을 제공한다.

상기와 같은 디스펜싱 가스켓(Dispensing Gasket)의 제조방법을 도 1을 통해 상세히 살펴보면,

실리콘 수지, 유기용제, 기타 첨가제를 칭량하여 넣고 진공도 700mmHg 이상의 상태에서 프리믹싱(Pre-mixing) 하는 제1단계와;

상기 제1단계에서 배합물질에 구리가 코팅된 은(Ag coated Cu) 파우더를 칭량하여 50 ~ 500g/min의 속도로 투입하여 진공도 700mmHg 이상의 상태에서 그라인드 피트니스(Fineness of Grind)에 의한 분산도가 파우더 입자크기의 150% 이하가 되도록 믹싱하는 제2단계와;

상기 제2단계에서 진공도 760mmHg 이상, 믹싱 속도의 1/2 속도로 기포가 없어질 때까지 탈포하는 제3단계와;

상기 제3단계에서 배합탱크를 램 프레스(RAM Press)로 이동하여 배합탱크의 진공도 700mmHg 이상의 상태에서 프레스하여 주사기로 밀봉 주입하는 제4단계; 로 디스펜싱 가스켓(Dispensing Gasket)에 사용되는 전자파 차폐용 도료의 제조방법이 이루어진다.

상기 제3단계의 탈포가 끝나면 샘플을 채취하여 점도를 측정하고 상기 제4단계의 밀봉 주입 단계가 끝나면 임의의 주사기를 골라 건조속도, 건조 후 저항, 표면 상태 및 부착력을 검사하는 것을 특징으로 한다.

상기 전자파 차폐용 도료를 이용한 디스펜싱 가스켓(Dispensing Gasket)은 핸드폰, LCD모니터, 컴퓨터 등 전자기기의 패널, 단자, 케이스의 틈새에 주사기를 통해 부착하여 각종 전자기기에서 발생하는 전자파의 외부 방사를 차단함으로써 전자파가 인체에 영향을 주지 않도록 하고, 인접한 전자기기에 간섭이나 오작동을 일으키지 않도록 하는 것이다.

상기 디스펜싱 가스켓(Dispensing Gasket)을 성형하는 방법은 전자파 차폐용 도료를 디스펜싱 유닛에 고정하여 복잡한 형상의 접합 이음새 부위를 단절됨이 없이 일체형으로 분사하고 자연경화 방식으로 경화시킨 후 도료 자체의 탄성을 이용하여 접합 시 도료 내 전도성 입자들의 접촉이 개선되어 더욱 효과적인 차폐효과를 얻을 수 있는 방법이다. 이와 같이 전자파 차폐용 도료를 이용한 디스펜싱 가스켓(Dispensing Gasket)을 사용하면 압착에 의해 부피가 보존되어 접합부위의 빈공간을 모두 채워줄 수 있으며 상기 전자파 차폐용 도료 자체의 도전성을 압착에 의해 보다 향상시킬 수 있다는 장점과 함께 자동화된 도포기를 이용한 작업의 편의성 및 생산성의 향상을 얻을 수 있다.

상기와 같은 과정을 통해 제조된 전자파 차폐용 도료는 구리로 코팅된 은의 금속입자(Ag coated Cu) 형상에 따른 체적비저항 측정치를 통해 상세히 설명한다. 이 때 금속입자크기 D50 = 25 ~ 30㎛인 것이다.

	수지상(Dendrite)	과립상(Granular)	박편(Flake)
체적비저항 (Ωcm)	4.3 × 10-3	3.0 × 10-2	2.5 × 10-1

수지상(Dendrite)는 표면적이 가장 넓고 입체적 효과가 가장 크기 때문에 입자간 접촉 면적이 넓어 체적저항이 낮아지며, 반면 박편(Flake)은 편평상으로 두께 효과가 없어 접촉 면적이 좁아져 체적저항이 높게 나타난다. 이러한 특성을 고려하여 구리로 코팅된 은(Ag coated Cu) 파우더는 수지상(Dendrite) 형상을 사용하게 되는 특징을 가지게 된다.

상기 전자파 차폐용 도료의 입자 크기에 따른 체적비저항 측정치를 통해 설명하면 D50을 수평균분산도 50%일 때 크기를 기준으로 한다.

D50 (㎛)	10	15	26	35
체적비저항(Ωcm)	1.2 × 10-3	2.1 × 10-3	4.3 × 10-3	> 100

체적비저항 측정치에 따른 입자 크기를 통해 비교하면 입자가 크면 파우더의 비중이 높아져서 같은 무게일 경우 부피의 함량이 줄어듦으로 인해 같은 무게 함량 투입 시 입자들 간의 접촉 면적이 적어져 저항이 높아지게 된다. 그러므로 평균입자크기 30㎛ 이하인 구리로 코팅된 은(Ag coated Cu)을 사용하게 된다.

상기 전자파 차폐용 도료의 평균분자량에 따른 실리콘 수지의 인장강도측정치에 의해 전자파 차폐가 가장 효과적으로 이루어지는 인장강도를 측정하여 상세히 설명하고자 한다.

무게평균분자량(Mw)	40,000	80,000	120,000
인장강도 (MPa)	0.67	1.2	2.0

디스펜싱 가스켓(Dispensing Gasket)은 무기물 필러가 65~85% 이상 함유되므로 혼합 제조 시 인장강도가 매우 떨어지기 때문에 제조 후에도 인장강도 1MPa 이상으로 하는 무게평균분자량(Mw) 80,000 이상의 실리콘 수지를 선택한다.

이하 실시예는 디스펜싱 가스켓(Dispensing Gasket)의 중요성능인 압축탄성복원율 측정치를 기준으로 압축탄성복원율은 디스펜싱 가스켓(Dispensing Gasket)의 중요한 물성으로 핸드폰케이스에 주사, 경화 후 상측과 맞물려 압축된 상태에서 시간이 경과한 후, 상기 핸드폰케이스를 열었을 때 디스펜싱 가스켓(Dispensing Gasket)이 탄성에 의해 압축높이가 복원이 되는 정도를 예측하여 압축탄성복원율이 20% 이하가 되는 것을 목표로 하는 것이다. 즉 무게평균분자량(Mw) 80,000의 조건에서 실리콘 보강제 함량 5%, 오일 함량 10%인 실리콘 수지로 제조한 디스펜싱 가스켓(Dispensing Gasket)의 압축탄성복원율이 20%가 되는 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 설명하였지만, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구의 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

이상에서와 같이 본 발명은 전자파 차폐용 디스펜싱 가스켓에 관한 것으로, 전자파 차폐용 도료를 이용하여 전자기기의 전면과 후면의 접합 연결부분의 전자파 누설이나 침입을 막고, 작업의 편의성을 제공함과 동시에 비용면에서도 이점을 얻을 수 있는 전자파 차폐율을 향상시킨 디스펜싱 가스켓을 제공하는 것이다.

상기 전자파 차폐용 디스펜싱 가스켓은 핸드폰, LCD 모니터, 컴퓨터 등 전자기기의 패널, 단자, 케이스의 틈새 등에 부착하여 각종 전자기기에서 발생하는 전자파의 외부 방사를 차단함으로써 상기 전자파가 외부로 방사되는 것을 방지하여 전자파가 인체 등에 영향을 주지 않도록 하고, 인접하는 전자기기에 간섭이나 오작동을 일으키지 않도록 하는 것이다.

Claims (3)

1. 구리로 코팅된 은(Ag coated Cu) 함량 65 ~ 85%와 상온습기경화형 수지 15 ~ 35%로 구성된 전자파 차폐용 도료를 이용하여 전자기기의 전자파를 차단하는 가스켓에 있어서,

   상기 구리로 코팅된 은(Ag coated Cu)은 입자간 접촉 면적이 넓어 저항을 낮추기 위해 수지상(Dendrite) 형태의 평균입자크기 30㎛ 이하인 파우더와;

   상기 전자파 차폐용 도료는 핸드폰케이스에 주사, 경화 후 상측과 맞물려 압축된 상태에서 일정 시간이 경과한 후, 상기 핸드폰케이스를 열었을 때 탄성에 의해 압축높이가 복원이 되는 정도를 예측하여 압축탄성복원율이 20% 이하, 인장강도 1MPa 이상으로 하는 무게평균분자량(Mw) 80,000의 조건에서 실리콘 보강제 함량 5%, 오일 함량 10%인 실리콘 수지; 로 제조하는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐용 디스펜싱 가스켓.
2. 전자기기의 전자파를 차단하는데 사용되는 가스켓 제조방법에 있어서,

   실리콘 수지, 유기용제, 기타 첨가제를 칭량하여 넣고 진공도 700mmHg 이상의 상태에서 프리믹싱(Pre-mixing) 하는 제1단계와;

   상기 제1단계에서 배합물질에 구리 코팅된 은(Ag coated Cu) 파우더를 칭량하여 50 ~ 500g/min의 속도로 투입하여 진공도 700mmHg 이상의 상태에서 그라인드 피트니스(Fineness of Grind)에 의한 분산도가 파우더 입자크기의 150% 이하가 되 도록 믹싱하는 제2단계와;

   상기 제2단계에서 진공도 760mmHg 이상, 믹싱 속도의 1/2 속도로 기포가 없어질 때까지 탈포하는 제3단계와;

   상기 제3단계에서 배합탱크를 램 프레스(RAM Press)로 이동하여 배합탱크의 진공도 700mmHg 이상의 상태에서 프레스하여 주사기로 밀봉 주입하는 제4단계; 로 이루어진 전자파 차폐용 디스펜싱 가스켓(Dispensing Gasket) 제조방법.
3. 제2항에 있어서,

   상기 제3단계의 탈포가 끝나면 샘플을 채취하여 점도를 측정하고 상기 제4단계의 밀봉 주입 단계가 끝나면 임의의 주사기를 골라 건조속도, 건조 후 체적저항, 표면 상태 및 부착력을 검사하는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐용 디스펜싱 가스켓 제조방법.

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