KR100636826B1 - Noise-suppression flexible films, electromagnetic shielded circuit boards and including the same - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 실리콘 회로기판 혹은 폴리이미드 회로기판 혹은 고분자 필름 상에 그라뉼라 자성층/폴리이미드 층으로 구성된 다층 박막 노이즈 감쇄층을 형성한 회로기판 혹은 필름의 모식적 단면도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a schematic cross-sectional view of a circuit board or film in which a multilayer thin film noise attenuation layer composed of a granular magnetic layer / polyimide layer is formed on a silicon circuit board or a polyimide circuit board or a polymer film.
도 2는 실리콘 회로기판 혹은 폴리이미드 회로기판 혹은 고분자필름위에 폴리이미드/그라뉼라 자성층으로 구성된 다층 박막 노이즈 감쇄층을 형성한 회로기판 혹은 필름의 모식적 단면도.FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a circuit board or film in which a multilayer thin film noise attenuation layer composed of a polyimide / granula magnetic layer is formed on a silicon circuit board or a polyimide circuit board or a polymer film. FIG.
도 3은 실리콘 회로기판 혹은 폴리이미드 회로기판 혹은 고분자필름위에 폴리이미드/그라뉼라 자성층/폴리이미드 층으로 구성된 다층 박막 노이즈 감쇄층을 형성한 회로기판 혹은 필름의 모식적 단면도.3 is a schematic cross-sectional view of a circuit board or film in which a multilayer thin film noise attenuation layer composed of a polyimide / granular magnetic layer / polyimide layer is formed on a silicon circuit board or a polyimide circuit board or a polymer film.
도 4는 실리콘 기판 혹은 폴리이미드 필름위에 그라뉼라 자성층, 전송선, 그리고 폴리이미드 층으로 구성된 노이즈 감쇄층을 임베디드한 다층 연성회로기판 혹은 필름의 모식적 단면도.4 is a schematic cross-sectional view of a multilayer flexible circuit board or film incorporating a noise attenuation layer composed of a granular magnetic layer, a transmission line, and a polyimide layer on a silicon substrate or a polyimide film.
도 5는 실리콘 기판 혹은 폴리이미드 필름위에 폴리이미드층, 그라뉼라 자성층, 전송선, 그리고 폴리이미드 층으로 구성된 임베디드형의 다층 연성회로기판 혹 은 필름의 모식적 단면도.5 is a schematic cross-sectional view of an embedded multilayer flexible circuit board or film composed of a polyimide layer, a granular magnetic layer, a transmission line, and a polyimide layer on a silicon substrate or polyimide film.
도 6은 실리콘 웨이퍼 혹은 폴리이미드 필름위에 그라뉼라 자성층, 폴리이미드층, 전송선, 그라뉼라 자성층, 그리고 폴리이미드 층으로 구성된 노이즈 감쇄층을 임베디드한 다층 연성회로기판 혹은 필름의 모식적 단면도.6 is a schematic cross-sectional view of a multilayer flexible circuit board or film embedded with a noise attenuation layer composed of a granular magnetic layer, a polyimide layer, a transmission line, a granular magnetic layer, and a polyimide layer on a silicon wafer or polyimide film.
도 7은 폴리이미드/Co-Fe 자성층/폴리이미드 층으로 구성된 다층 박막 노이즈 감쇄재의 손실전력/입력전력 비를 보인 그래프.FIG. 7 is a graph showing a loss power / input power ratio of a multilayer thin film noise attenuator composed of a polyimide / Co—Fe magnetic layer / polyimide layer.
도 8은 폴리이미드/(Co-Fe/Ni-Fe 자성층)/폴리이미드 층으로 구성된 다층 박막 노이즈 감쇄재의 손실전력/입력전력 비를 보인 그래프.8 is a graph showing a loss power / input power ratio of a multilayer thin film noise attenuator composed of polyimide / (Co-Fe / Ni-Fe magnetic layer) / polyimide layer.
*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ****** Explanation of symbols for main parts of drawing ***
1:실리콘 회로 기판 2:자성층1: silicon circuit board 2: magnetic layer
3:고분자층 4:연성회로기판3: polymer layer 4: flexible circuit board
5:전송선 6:전송선5: transmission line 6: transmission line
본 발명은 외부의 전자기기로부터 방출된 전자기파를 차폐하거나 전자기기 내부에서 발생된 전자기파를 외부에로 방출하는 것을 방지할 목적 뿐 만 아니라 기기 내부의 전송회로 간에서의 간섭, 또는 외부 전파에 의한 오작동 등의 영향을 줄이기 위하여 고안된 노이즈 대책용 실리콘 회로기판, 연성회로기판 및 필름과 그의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention not only shields electromagnetic waves emitted from an external electronic device or prevents the electromagnetic waves generated from the inside of the electronic device from being discharged to the outside, as well as interference between transmission circuits inside the device or malfunctions caused by external radio waves. The present invention relates to a silicon circuit board, a flexible circuit board and a film for noise countermeasure, and a method for manufacturing the same, which are designed to reduce the effects of the noise.
본 발명은 노이즈 감쇄 회로기판 내지 필름은 실리콘 회로기판 내부 혹은 상부에 나노 그라뉼라 자성층/유전성 고분자층, 혹은 유전성 고분자층/나노 그라뉼라층/유전성 고분자층의 다층 구조로 이루어진 노이즈 감쇄층을 형성한 것을 특징으로 하며, 또한 유연한 고분자 필름 혹은 연성회로기판의 내부에 그라뉼라 자성층/유전성 고분자층의 노이즈 감쇄층을 임베디드하거나 상부에 노이즈 감쇄층을 형성하는 것을 특징으로 한다.According to the present invention, a noise attenuating circuit board or a film is formed on or inside a silicon circuit board. In addition, the noise reduction layer of the granular magnetic layer / dielectric polymer layer is embedded in the flexible polymer film or the flexible circuit board, or characterized in that the noise reduction layer is formed on the top.
최근 디지털(digital) 전자기기는 전자 장치의 회로 신호 처리 속도의 고속화, 고주파화, 고기능화, 소형화 그리고 제품형태의 초박형화에 대한 요구가 증가되고 있으며 특히, 플렉서블 전자소자에서는 이와 더불어 유연성에 대한 요구가 증대되고 있다. 이들 요구에 부응하기 위하여 회로가 반도체 소자 등으로 고밀도화 되어 감에 따라 유전성 노이즈를 방사하는 능동소자와 수동소자를 혼재화하는 경향 등이 있다. 그 결과로서 용량성 결합, 유도성 결합에 의한 선간 결합의 증대, 방사노이즈에 의한 간섭 등이 발생하여 기기가 정상적으로 동작하지 않고 오작동하는 일이 종종 일어나고 있다. 경우에 따라서는 이들 노이즈가 외부의 기기에 영향을 미치기도 한다. In recent years, digital electronic devices have increased the demand for high speed, high frequency, high functionality, miniaturization, and ultra-thin product type of circuit signal processing speed of electronic devices. In particular, flexible electronic devices have high demands for flexibility. It is increasing. In order to meet these demands, there is a tendency to mix active elements and passive elements that emit dielectric noise as circuits become denser with semiconductor elements or the like. As a result, capacitive coupling, increase of line coupling by inductive coupling, interference by radiation noise, etc. occur, and the equipment often does not operate normally and malfunctions. In some cases, these noises may affect external devices.
고속화, 고기능화, 고밀도화되는 전자장치에 있어서 노이즈 대책, 전자파 장애 대책, 특별히 100 MHz - 20 GHz 대역에 있어서 노이즈 대책으로는 저역필터(low pass filter)의 설치, 차폐(shielding) 등의 방법이 있다. 부품에 의한 노이즈 대책은 실장 공간이 필요할 뿐만 아니라 소형화, 박형화를 위해 설계 단계에서부터의 고려가 필요하기 때문에 제품수명이 짧은 제품에 대한 시급한 노이즈 대책으로는 적합하지 않다. 인덕턴스(inductance) 부품은 실수부투자율의 저주파수 특성으로 인하여 아직 RF(radio-frequency) 대역에서 사용하기에는 특성이 미흡하다. In electronic devices of high speed, high performance, and high density, noise countermeasures, electromagnetic interference countermeasures, and particularly, low frequency filters in the 100 MHz to 20 GHz band include a low pass filter and a shielding method. The countermeasures against noise by components require not only the mounting space but also considerations from the design stage for miniaturization and thinning, so it is not suitable as an urgent countermeasure against the short product life. Inductance components are still inadequate for use in the radio-frequency (RF) band due to the low frequency characteristics of real permeability.
디지털 전자기기의 소형화가 추세에 따라 전술한 RF 대역에 사용하는 노이즈 대책용 필름에 대한 초박형화가 요구되고 더욱 증대되고 있다. 종래의 페라이트, 동, 퍼멀로이 및 샌다스트 합금 등을 이용한 시트상 전자기파 차폐재는 자성손실에 의한 노이즈 감소효과를 이용하고 있고, 시트 혹은 fabric 형태로서 두께는 100 마이크론 이상, 주로 1 mm 이상이며 주파수가 높아짐에 따라 투자율이 불충분하여 박형화에 한계가 있을 뿐만 아니라, 허수부 투자율의 주파수특성도 낮아 노이즈 감소효과가 적다. 따라서, 수 10 내지 수 100 MHz 보다 낮은 주파수대역과 보다 높은 주파수 대역에서는 코일, 필터 등의 부품을 사용할 수 있지만 전술한 RF 대역에서는 사용하기 편리한 노이즈 대책용 부품이 없는 상황이다. 이에 대응하는 수동부품이 있다하여도 기판 등의 설계변경에 막대한 비용이 요구된다. With the trend toward miniaturization of digital electronic devices, ultra-thinning for noise countermeasure films used in the above-described RF band is required and further increased. Sheet-shaped electromagnetic shielding materials using conventional ferrite, copper, permalloy, and sandast alloys use the noise reduction effect due to magnetic loss, and are sheets or fabrics of thickness of 100 microns or more, mainly 1 mm or more, and high frequency. In addition, the permeability is insufficient to limit the thinning, and the spectral permeability of the imaginary part is also low, resulting in low noise reduction effect. Therefore, although components such as coils and filters can be used in the frequency bands lower than several 10 to several 100 MHz and higher frequency bands, there are no noise countermeasure parts that are convenient to use in the aforementioned RF band. Even if there are passive components corresponding to this, enormous cost is required to change the design of the substrate or the like.
이러한 문제를 해결하기 위하여 자성체 시트 보다 광범위한 주파수에 적용할 수 있고 박막화 형태에서도 노이즈 감소효과를 가진 노이즈 대책용 회로기판 내지 필름의 발명이 요구된다. 특히 플렉서블 디스플레이 소자 (Flexible display), 전자 소자 혹은 연성기판 (FPC; flexible printed circuits)에서는 다량의 수동부품에 의한 노이즈 감쇄 방법은 수동부품을 실장하는 데 어려움과 수동부품의 사이즈 한계 때문에 박형화에 어려움이 있을 뿐 아니라 반복적인 휨 (bending)에 대한 안정성이 낮다. 따라서 휨에 대한 안정성, 박형화 등에 유리한 임베디드형 노이즈 감쇄재의 개발이 절실히 필요하다. In order to solve such a problem, the invention of the noise countermeasure circuit board or film that can be applied to a wider frequency than the magnetic sheet and has a noise reduction effect even in a thin film form is required. Especially in flexible display, electronic devices or flexible printed circuits (FPC), the noise reduction method by a large amount of passive components is difficult to mount the passive components and due to the size limitation of the passive components, Not only that, but also low stability against repeated bending. Therefore, there is an urgent need for the development of an embedded noise attenuator which is advantageous for stability against bending and thinning.
따라서, 본 발명의 목적은 RF 대역에서는 사용 가능한 박형의 노이즈 감쇄재 및 이를 포함하는 노이즈 감쇄 회로기판 혹은 필름을 제공하는 것이다. Accordingly, an object of the present invention is to provide a thin noise attenuator that can be used in the RF band and a noise attenuating circuit board or film including the same.
또한, 본 발명은 반복적인 휨에 대하여 안정한 유연성 노이즈 감쇄 연성기판 혹은 필름을 제공하는 것이다. In addition, the present invention provides a flexible noise reduction flexible substrate or film that is stable against repetitive warpage.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 자성층 및 폴리이미드층을 포함하는 다층 하이브리드 필름으로 된 노이즈 감쇄 시트를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a noise reduction sheet made of a multilayer hybrid film including a magnetic layer and a polyimide layer.
상기 다층 하이브리드 필름은 폴리이미드층, 자성층 및 고분자층으로 구성될 수도 있으며, 상기 자성층에는 Co-Fe계 또는 Co-Fe 자성층과 Ni-Fe 자성층을 포함하는 복합층이 사용될 수 있다. 상기 자성층의 Co/Fe 몰비 또는 Ni/Fe 몰비는 10 - 90%의 범위가 바람직하다. The multilayer hybrid film may be composed of a polyimide layer, a magnetic layer, and a polymer layer, and a composite layer including a Co-Fe-based or Co-Fe magnetic layer and a Ni-Fe magnetic layer may be used as the magnetic layer. The Co / Fe molar ratio or Ni / Fe molar ratio of the magnetic layer is preferably in the range of 10-90%.
또한, 상기 자성층의 미세구조는 나노 그라뉼라층이 될 수 있는데, 그 이유는 자성층의 두께가 나노미터 수준이며, 폴리이미드를 형성하기 위해 사용된 고분자 물질과 자성층의 금속 박막층이 일부 반응을 하여 그라뉼라층(입자층)을 형성하기 때문이다. 초기 자성층이 나노미터 수준의 두께, 예를 들면 약 10 nm 정도이기 때문에 생성된 그라뉼라층의 두께도 대략 10 nm 정도이다. 그라뉼라층이 형성되면 전기저항이 높아지는데 이 때문에 반사손실특성을 향상시킬 수 있다. In addition, the microstructure of the magnetic layer may be a nano granular layer, because the thickness of the magnetic layer is nanometer level, and the polymer material used to form the polyimide and the metal thin film layer of the magnetic layer react with each other. This is because the nucleus layer (particle layer) is formed. Since the initial magnetic layer is on the order of nanometers, for example about 10 nm, the resulting granular layer is also about 10 nm thick. When the granular layer is formed, the electrical resistance is increased, thereby improving the reflection loss characteristic.
상기 노이즈 감쇄 시트는 실리콘과 같은 경성 회로기판, 연성 회로기판, 기타 고분자 필름 상의 표면에 형성되거나 그 내부에 내장되어(embedded) 박형의 적 층체로서 노이즈 감소에 효과적이며, 유연성을 발휘할 수 있다. The noise reduction sheet is a thin laminate formed on or embedded in a surface of a rigid circuit board, a flexible circuit board, and other polymer films such as silicon, and is effective in reducing noise and exhibiting flexibility.
보다 구체적으로 본 발명에 따른 노이즈 감쇄 회로기판 또는 필름은 휴대전화, 무선전화기, 디지털 카메라, 사무자동화 기기 등 전자기기 내부에 실장하여 전자파 노이즈에 의한 내부간섭, 누화에 의한 불요신호방해, 오작동을 방지할 수 있다. More specifically, the noise attenuating circuit board or film according to the present invention is mounted inside an electronic device such as a mobile phone, a wireless telephone, a digital camera, an office automation device, and prevents an interference caused by electromagnetic noise, an unwanted signal interference due to crosstalk, and a malfunction. can do.
본 발명에 따른 노이즈 감쇄 시트가 적용된 회로기판 내지 필름의 다양한 구조가 도 1 내지 도 6에 예시적으로 도시되어 있다.Various structures of the circuit board to the film to which the noise reduction sheet according to the present invention is applied are exemplarily illustrated in FIGS. 1 to 6.
도 1은 실리콘 웨이퍼 혹은 실리콘 회로 기판(1) 위에, 또는 폴리머 기지 필름이나 회로가 형성되어 있는 연성회로기판(4) 위에 나노 그라뉼라 자성층(2)을 형성하고, 그 위에 절연성 고분자층(3)을 형성한 다층구조의 유기, 무기 혼성 박막으로 된 노이즈 감쇄층을 가진 회로기판 혹은 필름을 도시한다. 1 shows a nano granular
도 2는 실리콘 웨이퍼나 실리콘 회로 기판(1) 위에, 또는 폴리머 기지 필름이나 회로가 형성되어 있는 연성회로기판(4) 위에 절연성 고분자층(3)과 나노 그라뉼라 자성층(2)이 차례로 형성된 다층구조의 유기, 무기 혼성 박막 노이즈 감쇄층을 가진 회로기판 혹은 필름을 도시한다. 2 shows a multilayer structure in which an
도 1 및 2에서 식별번호 6은 금속 배선 등의 전송선을 나타낸다.1 and 2,
도 3은 실리콘 웨이퍼나 실리콘 회로 기판(1) 위에, 또는 폴리머 기지 필름이나 연성회로기판(4) 위에 절연성 고분자층(3), 나노 그라뉼라 자성층(2), 절연성 고분자층(3)을 차례로 형성한 다층 구조의 유기, 무기 혼성 박막 노이즈 감쇄층을 가진 회로기판 혹은 필름을 도시한다. 3 shows an
도 4는 실리콘 웨이퍼(1) 혹은 폴리이미드 필름(4) 위에 그라뉼라 자성층(2), 전송선(5), 그리고 폴리이미드층(3)을 적층하여 자성층이 내재된(embedded) 구조의 다층 박막 노이즈 감쇄층을 가진 회로기판 내지 필름을 도시한다. 4 is a multilayer thin film noise having a structure in which a magnetic layer is embedded by stacking a granular
도 5는 실리콘 웨이퍼(1) 혹은 폴리이미드 필름(4) 위에 폴리이미드층(3), 그라뉼라 자성층(2), 전송선(5), 그리고 폴리이미드층(3)으로 구성된 다층 박막 노이즈 감쇄층을 가진 회로기판 내지 필름을 도시한다. FIG. 5 illustrates a multilayer thin film noise attenuation layer composed of a
도 6은 실리콘 웨이퍼(1) 혹은 폴리이미드 필름(4) 위에 그라뉼라 자성층(2), 폴리이미드층(3), 전송선(5), 그라뉼라 자성층(2), 그리고 폴리이미드층(3)으로 구성된 다층 박막 노이즈 감쇄층을 가진 회로기판 내지 필름을 도시한다. 6 shows a granular
이와 같이 본 발명에 따른 노이즈 감쇄 회로기판 내지 필름은 유기, 무기 혼성 박막 노이즈 감쇄층을 노이즈가 방사되는 회로 상에, 혹은 배선 하부나 배선 상부에 배치함으로써 두께가 초박형화할 수 있을 뿐만 아니라, 연성회로기판에 적용할 때 폴리이미드 고분자 기지와의 밀착성이 뛰어나 굽힘 특성이 향상된다. As described above, the noise attenuating circuit board or the film according to the present invention can not only make the thickness thinner by arranging the organic and inorganic hybrid thin film noise attenuation layer on the circuit where the noise is radiated or under the wiring or the upper wiring, but also the flexible circuit. When applied to a substrate, the adhesion to the polyimide polymer matrix is excellent, and the bending property is improved.
본 발명에 따른 박막형 노이즈 감쇄 회로기판 내지 필름의 제조 방법의 일례를 설명하면 다음과 같다. An example of the manufacturing method of the thin film noise reduction circuit board to the film according to the present invention will be described.
본 발명에 따른 RF 대역 노이즈 감쇄 회로기판 내지 필름은 실리콘 회로기판 혹은 연성회로기판 위에 DC 마크네트론 방식의 스파터 장치를 사용하여 자성박막을 형성하고, 그 위에 폴리이미드 등의 고분자 유전층을 형성하여 제조된다. RF band noise attenuation circuit board or film according to the present invention to form a magnetic thin film on a silicon circuit board or a flexible circuit board using a DC macronetron type spatter device, and to form a polymer dielectric layer such as polyimide thereon Are manufactured.
자성박막을 제조하기 위한 장치로 주 챔버에 자성합금 타겟과 이온밀링장치가 장착된 고진공 스파터링 장치를 이용하였다. 박막 제조시의 조건으로는, 스파터 링 가스로 99.999% Ar 가스를 사용하고 잔류가스의 영향을 최소화하기 위하여 챔버(chamber) 내의 진공을 main chamber는 1.0× 10-8 torr 이하, 로드락 챔버(load-lock chamber)는 5× 10-7 torr 이하로 유지하였다. 자성층으로 Co-Fe 합금을 사용하였으며, 이 자성박막 형성은 증착속도가 1.5~2.5 Å/sec가 되도록 가스의 유량과 증착압력과 증착파워 등의 증착조건을 조절하였으며, 제조되는 박막에 유도자기이방성 및 교환바이어스 고정 방향을 유도하기 위해 시편 내에 100± 5 Oe의 균일한 자기장이 생성될 수 있는 시편 홀더를 제작하여 사용하였다. 또 다른 자성층으로 사용된 Ni-Fe 자성박막은 가스의 유량, 증착압력 및 증착파워 등의 증착조건을 증착속도가 1~2 Å/sec가 되도록 조절하여 제조하였다. 실리콘 웨이퍼 위에 Co-Fe 혹은 Co-Fe/Ni-Fe 자성박막을 형성하고, 그 위에 polyamic acid 용액을 스핀코팅기를 이용하여 2500 rpm에서 30초간 코팅한 후 건조하였다. 건조한 시료는 섭씨 100도에서 450까지 산화분위기, 수소분위기, 진공분위기 중에서 각각 열처리하여 그라뉼라 자성박막을 얻었다. As a device for manufacturing a magnetic thin film, a high vacuum spattering device equipped with a magnetic alloy target and an ion milling device in a main chamber was used. As a thin film manufacturing condition, 99.999% Ar gas is used as the spattering gas, and the vacuum in the chamber is reduced to 1.0 × 10 -8 torr or less in the main chamber to minimize the influence of residual gas. load-lock chamber) was maintained at 5 × 10 −7 torr or less. Co-Fe alloy was used as the magnetic layer, and the formation of the magnetic thin film was controlled by the deposition conditions such as gas flow rate, deposition pressure, and deposition power so that the deposition rate was 1.5 to 2.5 Å / sec. And a specimen holder capable of generating a uniform magnetic field of 100 ± 5 Oe in the specimen to induce the exchange bias fixation direction. Ni-Fe magnetic thin film used as another magnetic layer was prepared by adjusting the deposition conditions such as gas flow rate, deposition pressure and deposition power so that the deposition rate is 1 ~ 2 Å / sec. Co-Fe or Co-Fe / Ni-Fe magnetic thin films were formed on the silicon wafer, and the polyamic acid solution was coated on the silicon wafer at 2500 rpm for 30 seconds using a spin coater, followed by drying. The dried samples were heat-treated in an oxidizing atmosphere, a hydrogen atmosphere, and a vacuum atmosphere from 100 degrees Celsius to 450 degrees to obtain a granular magnetic thin film.
본 발명의 고분자 기지상은 절연성이 우수한 폴리이미드 필름으로 pyromellitic dianhydride (PMDA) 와 oxydianiline (ODA) 용매로 N-methyl pyrrolidine (NMP)를 사용하여 반응시킨 polyamic acid 용액을 코팅하여 섭씨 250도에서 450도로 열경화하여 폴리이미드 필름을 제조하였다. 낮은 온도에서 반응이 필요한 용도에서는 감광성 모노머를 첨가하여 반응시킨 감광성 polyamic acid 용액을 사용하여 폴리이미드 필름을 제조하여도 무방하다. 폴리이미드 필름의 두께는 polyamic acid의 농도를 조절하여 1 nm부터 1000 nm의 두께로 조절하였으며 필요에 따라서는 그 이상의 두께까지 변화가 가능하였다. The polymer matrix of the present invention is a polyimide film having excellent insulation properties and is coated with a polyamic acid solution reacted using N-methyl pyrrolidine (NMP) as a pyromellitic dianhydride (PMDA) and an oxydianiline (ODA) solvent to heat at 250 to 450 degrees Celsius. Curing to prepare a polyimide film. In applications requiring a reaction at a low temperature, a polyimide film may be prepared using a photosensitive polyamic acid solution reacted by adding a photosensitive monomer. The thickness of the polyimide film was adjusted from 1 nm to 1000 nm by controlling the concentration of polyamic acid, and could be changed to more than that as needed.
자성층은 Co-Fe 혹은 Ni-Fe 조성비가 10-90까지 변화가 가능하고 한 층의 두께는 1 nm부터 200 nm 까지 혹은 그 이상의 두께로도 조정이 가능하였다. 자성 층 두께에 따라 만들어지는 그라뉼라 형상 및 크기에 차이가 있고 이에 따라 다양한 특성의 자성 필름 제조가 가능하다. The magnetic layer was able to change the Co-Fe or Ni-Fe composition ratio from 10-90, and the thickness of one layer could be adjusted from 1 nm to 200 nm or more. There is a difference in the shape and size of the granules made according to the thickness of the magnetic layer, and thus it is possible to produce magnetic films of various characteristics.
상기 방법으로 제조된 박막 필름은 네트워크 에널라이저(network analyzer, HP 8720)를 이용하여 유전체 기판 상에 형성한 마이크로 스트립 라인(microstrip line) 위에 20 x 10 mm의 노이즈 감쇄층을 형성하여 전송선로간의 투과계수(S21)와 반사계수(S11)를 측정하였다. 전자기파의 감소효과는 아래 식의 손실전력과 입력전력 비(Ploss/Pin)로 평가하였다. The thin film manufactured by the above method forms a noise reduction layer of 20 × 10 mm on a microstrip line formed on a dielectric substrate using a network analyzer (HP 8720) to transmit between transmission lines. The coefficient S 21 and the reflection coefficient S 11 were measured. The reduction effect of electromagnetic wave was evaluated by the loss power and input power ratio (P loss / P in )
노이즈 감쇄층의 손실/입력 전력비와 노이즈 감쇄층이 없을 때의 마이크로 스트립 라인 자체의 손실/입력 전력비 차이, △P loss /P in 는 아래와 같이 산출하였다.Loss of the microstrip line itself / input power ratio difference in the absence of loss / input power ratio and the noise reduction of the noise attenuation layer layer, loss △ P / P in is calculated as follows.
△P loss /P in = [P loss /P in ]Magnetic layer - [P loss /P in ]Without magnetic layer △ P loss / P in = [ P loss / P in ] Magnetic layer- [ P loss / P in ] Without magnetic layer
하기 실시예로 본 발명에 대한 구체적인 실시예를 서술하겠지만, 본 발명은 하기의 실시예에만 국한되지 않는다. The following examples will describe specific examples of the present invention, but the present invention is not limited to the following examples.
실시예 1Example 1
실리콘 회로기판, 경?연성회로기판, 플렉서블 필름 위에 DC 마그네트론 방식의 스파터 장치를 사용하여 Co-Fe 자성박막을 100 Å 두께로 형성하고 그 위에 N-methyl pyrrolidine에 희석된 폴리아미드 산을 스핀코팅한 후 건조하고 공기 중에서 섭씨 300도에서 1시간동안 열처리하여 그라뉼라 자성층과 폴리이미드층이 형성된 노이즈 감쇄 회로기판 내지 필름을 얻었다.Co-Fe magnetic thin films are formed on the silicon circuit board, the flexible circuit board, and the flexible film using a DC magnetron-type spatter device to a thickness of 100 Å and spin-coated polyamide acid diluted with N-methyl pyrrolidine is formed thereon. After drying, the resultant was heat-treated at 300 ° C. for 1 hour in air to obtain a noise attenuating circuit board or film having a granular magnetic layer and a polyimide layer.
실시예 2Example 2
실시예 1과 동일한 방법으로 Co-Fe 자성박막을 100 Å 두께로 형성하고 그 위에 N-methyl pyrrolidine에 희석된 폴리아미드 산을 스핀코팅한 후 건조하고 공기 중에서 섭씨 400 도에서 1시간동안 열처리하여 그라뉼라 자성층과 폴리이미드층이 형성된 노이즈 감쇄 회로기판 내지 필름을 얻었다.In the same manner as in Example 1, a Co-Fe magnetic thin film was formed to a thickness of 100 mm, spin-coated polyamide acid diluted in N-methyl pyrrolidine, dried and heat-treated at 400 degrees Celsius for 1 hour in air. A noise attenuating circuit board or a film having a cannula magnetic layer and a polyimide layer was obtained.
실시예 3Example 3
실시예 1과 동일한 방법으로 Co-Fe 자성박막을 100 Å 두께로 형성하고 그 위에 N-methyl pyrrolidine에 희석된 폴리아미드 산을 스핀코팅한 후 건조하고 진공 중에서 섭씨 300도에서 1시간동안 열처리하여 그라뉼라 자성층과 폴리이미드층이 형성된 노이즈 감쇄 회로기판 내지 필름을 얻었다.In the same manner as in Example 1, a Co-Fe magnetic thin film was formed to a thickness of 100 mm, spin-coated polyamide acid diluted in N-methyl pyrrolidine, dried and heat-treated in vacuum at 300 ° C. for 1 hour. A noise attenuating circuit board or a film having a cannula magnetic layer and a polyimide layer was obtained.
실시예 4Example 4
실시예 1과 동일한 방법으로 Co-Fe 자성박막을 100 Å 두께로 형성하고 그 위에 N-methyl pyrrolidine에 희석된 폴리아미드 산을 스핀코팅한 후 건조하고 진공 중에서 섭씨 400 도에서 1시간동안 열처리하여 그라뉼라 자성층과 폴리이미드층이 형성된 노이즈 감쇄 회로기판 내지 필름을 얻었다.In the same manner as in Example 1, a Co-Fe magnetic thin film was formed to a thickness of 100 mm, spin-coated polyamide acid diluted in N-methyl pyrrolidine, dried and heat-treated in vacuum at 400 ° C. for 1 hour. A noise attenuating circuit board or a film having a cannula magnetic layer and a polyimide layer was obtained.
실시예 5Example 5
실리콘 회로기판, 경?연성회로기판, 플렉서블 필름 위에 N-methyl pyrrolidine에 희석된 폴리아미드 산을 스핀코팅한 후 건조하고 진공 중에 섭씨 300 도에서 1시간동안 열경화하여 폴리이미드 박막 필름을 형성하였다. 그 위에 DC 마그네트론 방식의 스파터 장치를 사용하여 Co-Fe 및 Ni-Fe 자성박막을 각각 50 Å 두께로 형성하고 그 위에 N-methyl pyrrolidine에 희석된 폴리아미드 산을 스핀코팅한 후 건조하고 공기 중에서 섭씨 300 도에서 1시간동안 열처리하여 그라뉼라 자성층과 폴리이미드층이 형성된 노이즈 감쇄 회로기판 내지 필름을 얻었다.Polyamide acid diluted in N-methyl pyrrolidine was spin-coated on a silicon circuit board, a flexible flexible circuit board, and a flexible film, dried, and thermally cured at 300 degrees Celsius for 1 hour to form a polyimide thin film. Co-Fe and Ni-Fe magnetic thin films were formed to each 50 Å thickness by using a DC magnetron-type spatter apparatus, spin-coated polyamide acid diluted in N-methyl pyrrolidine, dried and air-dried thereon. Heat treatment was performed at 300 degrees Celsius for 1 hour to obtain a noise attenuating circuit board or film having a granular magnetic layer and a polyimide layer.
실시예 6Example 6
실시예 5와 동일한 방법으로 Co-Fe 및 Ni-Fe 자성박막을 각각 50 Å 두께로 형성하고 그 위에 N-methyl pyrrolidine에 희석된 폴리아미드 산을 스핀코팅한 후 건조하고 공기 중에서 섭씨 400 도에서 1시간동안 열처리하여 그라뉼라 자성층과 폴리이미드층이 형성된 노이즈 감쇄 회로기판 내지 필름을 얻었다.In the same manner as in Example 5, Co-Fe and Ni-Fe magnetic thin films were formed to a thickness of 50 각각, respectively, and spin-coated polyamic acid diluted in N-methyl pyrrolidine thereon, dried, and then dried in air at 400 degrees Celsius. Heat treatment was performed for a period of time to obtain a noise attenuating circuit board or film having a granular magnetic layer and a polyimide layer.
실시예 7Example 7
실시예 5와 동일한 방법으로 Co-Fe 및 Ni-Fe 자성박막을 각각 50 Å 두께로 형성하고 그 위에 N-methyl pyrrolidine에 희석된 폴리아미드 산을 스핀코팅한 후 건조하고 진공 중에서 섭씨 300도에서 1시간동안 열처리하여 그라뉼라 자성층과 폴리이미드층이 형성된 노이즈 감쇄 회로기판 내지 필름을 얻었다.In the same manner as in Example 5, Co-Fe and Ni-Fe magnetic thin films were formed to have a thickness of 50 각각, respectively, and spin-coated polyamide acid diluted in N-methyl pyrrolidine thereon, dried, and dried at 1,300 degrees Celsius in vacuum. Heat treatment was performed for a period of time to obtain a noise attenuating circuit board or film having a granular magnetic layer and a polyimide layer.
실시예 8Example 8
실시예 5와 동일한 방법으로 Co-Fe 및 Ni-Fe 자성박막을 각각 50 Å 두께로 형성하고 그 위에 N-methyl pyrrolidine에 희석된 폴리아미드 산을 스핀코팅한 후 건조하고 진공 중에서 섭씨 400도에서 1시간동안 열처리하여 그라뉼라 자성층과 폴리이미드층이 형성된 노이즈 감쇄 회로기판 내지 필름을 얻었다.In the same manner as in Example 5, Co-Fe and Ni-Fe magnetic thin films were formed to a thickness of 50 Å, respectively, and spin-coated polyamide acid diluted in N-methyl pyrrolidine thereon, dried, and dried at 400 degrees Celsius in vacuum. Heat treatment was performed for a period of time to obtain a noise attenuating circuit board or film having a granular magnetic layer and a polyimide layer.
도 7은 실시예 1 내지 4에 따라 Co-Fe 자성층과 폴리이미드 층으로 구성된 다층 박막 노이즈 감쇄재의 손실전력/입력전력 비를 보인 그래프이며, 도 8은 실시예 5 내지 8에 따라 Co-Fe/Ni-Fe 자성층과 폴리이미드 층으로 구성된 다층 박막 노이즈 감쇄재의 손실전력/입력전력 비를 보인 그래프이다. 공기 중에서 열처리한 경우 보다 진공 중에서 열처리했을 때 상대적으로 낮은 45 MHz에서 3 GHz의 주파수 대역에서 전력손실 특성이 높은 반면 공기 중에서 열처리한 시편은 3 GHz 이상의 주파수에서 높은 특성을 보였다. 공기 중 및 높은 온도에서 열처리함에 의해 주파수 특성이 고주파화되어가는 경향을 보였다. 본 발명의 박막 노이즈 감쇄재는 종래 의 시트보다 자성층 두께가 10 nm로 극히 얇음에도 불구하고 감쇄효과를 나타내었다. FIG. 7 is a graph showing a loss power / input power ratio of a multilayer thin film noise attenuator composed of a Co-Fe magnetic layer and a polyimide layer according to Examples 1 to 4, and FIG. 8 shows Co-Fe / according to Examples 5 to 8. It is a graph showing the loss power / input power ratio of a multilayer thin film noise attenuator composed of a Ni-Fe magnetic layer and a polyimide layer. The heat dissipation in air showed higher power loss in the frequency band of 45 GHz to 3 GHz than in heat treatment in air, whereas the specimens heat-treated in air showed higher characteristics at frequencies above 3 GHz. By heat treatment in air and at high temperature, the frequency characteristics tended to be high frequency. The thin film noise attenuator of the present invention exhibited an attenuation effect despite the extremely thin magnetic layer thickness of 10 nm than the conventional sheet.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 노이즈 감쇄 회로기판 내지 필름은 노이즈가 방사되는 인쇄회로기판, 실리콘 집적 회로기판, 고분자 필름, 혹은 연성기판 내부 혹은 상부에 폴리이미드층과 나노 그라뉼라 자성층이 혼성된 유기, 무기 복합 노이즈 감쇄층을 박막형태로 삽입하거나 필름형태로 배치함으로써 라디오 주파수(RF) 대역에서 효과적인 노이즈 감쇄특성을 가진다. 또한, 본 발명에 따르면 수동소자를 부품형태로 실장하지 않고 박막 및 내장형으로 적용할 수 있어 고집적 회로소자와 같은 초소형 소자에 대하여 전자기파 간섭을 줄이는 데 효과가 있다. 이러한 효과에 의해 신속한 노이즈 대책이 가능하게 되었고 회로의 소형화, 고밀도화에로의 장애를 피할 수 있게 되었다. 또한 유기, 무기 복합화에 의하여 접착성이 나쁜 금속과 폴리머의 접착특성이 향상되어 굽힘 특성이 향상되는 효과도 가진다. As described above, the noise attenuating circuit board or the film according to the present invention has a polyimide layer and a nano granular magnetic layer mixed inside or on a printed circuit board, a silicon integrated circuit board, a polymer film, or a flexible board to which noise is radiated. By inserting the organic or inorganic composite noise reduction layer in the form of a thin film or in the form of a film, it has an effective noise reduction characteristic in the radio frequency (RF) band. In addition, according to the present invention can be applied to the thin film and built-in type without mounting the passive element in the form of a component it is effective in reducing the electromagnetic wave interference for ultra-small elements such as highly integrated circuit element. This effect enabled rapid noise countermeasures and avoided the downsizing and miniaturization of circuits. In addition, due to organic and inorganic complexation, the adhesive property of the metal and the polymer having poor adhesion is improved, and the bending property is also improved.
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