KR100794032B1 - 전자기기용 도전성 시트 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이형지의 일면에 회전드럼의 격자홈과 동일한 형상으로 격자수지를 형성하고 그 위에 도전성 물질을 도포함으로써, 격자수지에 의해 탄성 및 강도가 유지되고, 도전성 물질에 의해 회로 단락의 원인이 되는 버(burr)가 발생하지 않도록 하여 상하좌우 통전이 가능한 전자기기용 도전성 시트 및 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 전자기기용 도전성 시트의 제조방법은, 표면에 격자홈이 형성된 회전드럼에 수지를 바르는 제1단계; 상기 회전드럼의 격자홈에 형성된 수지를 제외하고 상기 회전드럼의 표면에 도포된 수지를 제거하는 제2단계; 상기 회전드럼에 이형지를 통과시켜 상기 회전드럼의 격자홈과 동일한 형상의 격자수지를 상기 이형지의 일면에 형성하는 제3단계; 및 상기 격자수지가 형성된 이형지에 도전성 물질을 도포하는 제4단계를 포함한다.
회전드럼, 평판금형, 격자홈, 격자수지, 도전성 물질, 도전성 점착제

Description

전자기기용 도전성 시트 및 그 제조방법{Conductive sheet for electronic machinery and process for manufacturing the same}
도 1은 본 발명에 따른 전자기기용 도전성 시트의 제조공정도.
도 2a는 이형지의 일면에 격자수지가 형성된 상태도.
도 2b는 이형지의 일면에 다른 형태의 격자수지가 형성된 상태도.
도 3a는 도전성 시트에서 이형지를 제거하고 도전성 점착제를 도포하고 다시 이형지를 부착한 도전성 테이프의 상태도.
도 3b는 도전성 시트에서 이형지를 제거하고 반대면에 도전성 점착제를 도포하고 이형지를 부착한 도전성 테이프의 상태도.
도 4는 본 발명에 따른 전자기기용 도전성 시트의 다른 제조공정도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10, 10´: 이형지 11: 회전드럼
12: 격자홈 13: 코터(coater)
14: 커터(cutter) 20: 격자수지
21: 수지 22: 격자
30: 도전성 물질 31: 압착롤러
32: 도전성 점착제 40: 금형판
41: 격자홀
본 발명은 전자기기용 도전성 시트 및 그 제조방법에 관한 것으로, 격자수지에 의해 탄성 및 강도가 유지되고, 광고효과를 위해 격자수지의 일부를 광고문자로 형성할 수 있으며, 도포되는 도전성 물질에 의해 회로 단락의 원인이 되는 버(burr)가 발생하지 않도록 하여 상하좌우 통전이 가능한 도전성 시트를 제조하기 위한 것이다.
각종 전자기기를 설계함에 있어서 회로상에서 발생하는 각종 유해 전자파는 주변의 전자기기의 기능을 혼란시키고 성능을 저하시키며, 잡음을 발생시키고 영상신호를 훼손시키며, 기기의 오작동을 발생시킬 뿐만 아니라 불량제품 생성의 가장 큰 원인이 된다.
따라서, 전자기기의 내부에는 차폐체, 흡수체, 접지체 등을 부착하여 유해전자파를 차폐, 흡수, 차단, 접지하여 소멸시키고 있으며, 이 중 차폐체, 접지체 등은 그 특성상 전파의 원활한 전달을 위해 높은 상하좌우 통전성을 요구하고 있고, 도전체와 도전체의 결합 등에 사용되는 도전성 테이프도 상하좌우 통전성을 요구하 고 있다.
상기와 같은 차폐체, 접지체, 도전성 테이프 등의 용도로 가장 널리 사용되는 것은 상하 통전이 가능한 도전성 시트 형태로 제작된 것으로서, 이러한 도전성 시트는 적용되는 장소에 따라 아주 얇은 것부터 아주 두꺼운 것까지 다양하게 요구되고 있다. 또한, 완충성이 필요하거나 그렇지 않은 부위가 있으며, 얇고 완충성이 필요없는 장소에는 도전성 시트를 그대로 적용하면 되고, 두껍고 완충성이 필요한 장소에는 2장의 도전성 시트 사이에 상하 통전이 가능한 완충부재 등을 개재하여 사용할 수 있다.
도전성 시트로서 가장 일반적인 것이 직물, 부직포, 니트 등에 도전성 물질을 도포하여 만든 것이며, 이러한 섬유재질의 도전성 시트는 0.1㎜정도까지 얇게 성형할 수 있어 최근에 그 사용량이 증가하고 있다.
그러나, 상기한 섬유재질의 도전성 시트는 직물구조로 되어 있어 얇게 만드는데에 한계가 있고, 공간이 협소하고 밀착을 요하는 정밀한 장소에는 사용이 어려운 사용상의 제한이 따르게 된다. 또한, 섬유 재질의 특성상 원단상태에서 개개의 제품으로 절단가공할 때나, 사용도중 접촉에 의해 표면 또는 측면으로부터 섬유사가 일어나는 버(Burr)가 발생되며, 이러한 버(burr)로 인해 전자제품의 회로에 불필요한 누전 또는 합선이 발생하여 기기의 오작동을 유발할 수 있으므로 섬유재질로 된 도전성 시트는 고정밀을 요하는 전자기기의 도전성 시트로서 사용하기에 부적합하다.
물론, 알루미늄, 니켈, 구리와 같은 금속물질의 경우 원활한 상하좌우 통전 성을 가지면서도 0.1㎜이하의 박판으로 성형할 수 있으나, 이러한 제품은 재질적인 특성상 취급시에 구겨짐이 발생하는 등 형상 변화가 심하고, 한번 사용된 제품은 재사용이 불가능한 단점이 있어 금속 박판 자체로는 완충성과 신축성이 없어서 도전성 시트로서 사용되지 않고 있으며, 다만 합성수지 필름의 일면에 코팅하거나 부착하여 부분적으로 적용되기는 하나, 이는 상하 통전성이 결여되어 있어 엄밀한 의미에서 도전성 시트라 할 수 없다.
또 다른 예로서, 고분자물질에 직접 금속성분을 배합할 경우 저항이 커질 수밖에 없다. 이를 극복하기 위해 금속성분을 착지하는 비중을 크게 하여 저항을 작게 하면 합성수지의 물성인 완충성과 신축성 등이 사라지게 되므로, 접지용이나 회로용으로 사용하는데 부적합하게 된다.
그리하여 본 출원인은 특허출원 제2004-19660호에서 합성수지 필름에 미세한 통공을 무수히 천공하고, 이러한 필름의 상하부에 각각 금속물질을 피복하여 표면 및 상하 통전이 원활해지는 필름형 도전성 시트, 그 제조방법 및 이를 이용한 도전성 테이프를 개시한 바 있다.
그러나, 특허출원 제2004-19660호에 따른 필름형 도전성 시트는, 합성수지 필름에 미세한 통공을 무수히 천공하는 과정에서 천공이 제대로 이루어지지 않으므로 일부만 절개된 필름으로 인해 버(burr)가 발생하여 상하좌우 통전성이 저하되고, 천공 공정이 복잡하여 생산성이 떨어지며, 탄성이 큰 합성수지의 경우에는 천공 공정에 더욱 어려움이 따르고, 천공을 위해 요구되는 합성수지의 재질에 제한이 따르므로 높은 탄성과 완충성이 요구되는 곳에서는 사용될 수 없는 문제점이 있었 다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 이형지의 일면에 격자홈 또는 격자홀과 동일한 형상으로 격자수지를 형성하고 그 위에 도전성 물질을 도포함으로써, 격자수지에 의해 탄성 및 강도가 유지되고, 도전성 물질에 의해 회로 단락의 원인이 되는 버(burr)가 발생하지 않도록 하여 상하좌우 통전이 가능한 전자기기용 도전성 시트 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 격자수지와 도전성 물질을 압착하여 밀착되게 하고, 격자수지와 도전성 물질을 반복 적층하여 두께를 조절할 수 있으며, 광고효과를 위해 격자수지의 일부를 광고문자로 형성하는데 다른 목적이 있다.
본 발명의 전자기기용 도전성 시트의 제조방법은, 표면에 격자홈이 형성된 회전드럼 또는 평판금형에 수지를 바르는 제1단계; 상기 회전드럼 또는 평판금형의 격자홈에 형성된 수지를 제외하고 상기 회전드럼 또는 평판금형의 표면에 도포된 수지를 제거하는 제2단계; 상기 회전드럼에 이형지를 통과시키거나 상기 평판금형을 이형지에 압착하여 상기 회전드럼 또는 평판금형의 격자홈과 동일한 형상의 격자수지를 상기 이형지의 일면에 형성하는 제3단계; 및 상기 격자수지가 형성된 이형지에 도전성 물질을 도포하는 제4단계를 포함한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전자기기용 도전성 시트의 제조방법의 제1단계는, 도 1에 도시한 바와 같이 표면에 격자홈(12)이 형성된 회전드럼(11) 또는 평판금형에 수지(21)를 바르는 공정으로, 격자홈(12)은 0.01mm 이하의 미세한 것에서부터 0.01mm 이상의 다양한 크기가 가능하며, 격자홈(12)의 깊이는 얕게 하고 폭은 넓게 할 수도 있다. 이때, 격자홈(12)의 크기와 격자홈(12) 사이의 간격에 따라 필요한 표면 저항과 상하 저항을 자유롭게 조절할 수 있다.
회전드럼(11) 또는 평판금형에 코터(13; coater)로 수지(21)를 도포할 수 있고, 수지(21)는 회전드럼(11) 또는 평판금형의 격자홈(12) 및 표면에 균일하게 도포되며, 코터(13) 외에도 스프레이 등의 다양한 도포방법이 사용될 수 있다.
또한, 수지(21)는 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리에틸렌, 폴리염화비닐, 폴리우레탄, EPDM(Ethylene Propylene Diene Monomer), 실리콘 등의 합성수지 또는 천연/합성고무로서, 탄성과 강도가 있는 고분자 복합재료라면 제한없이 사용될 수 있다.
제2단계는 회전드럼(11) 또는 평판금형의 격자홈(12)에 형성된 수지(21)를 제외하고 회전드럼(11) 또는 평판금형의 표면에 도포된 수지(21)를 제거하는 공정 으로, 커터(cutter)를 사용하여 회전드럼(11) 또는 평판금형의 표면에 도포된 수지(21)를 제거하고, 격자홈(12)에 형성된 수지(21)만을 그대로 남겨둔다.
수지(21)가 격자홈(12)에만 도포된 회전드럼(11)으로 이형지(10)를 통과시키거나 평판금형을 이형지(10)에 압착하면, 격자홈(12)과 동일한 형상의 격자수지(20)가 이형지(10)의 일면에 형성된다(제3단계). 이때, 격자수지(20)의 격자(22)는 원형, 타원형, 다각형, 직선 또는 빗살무늬 등의 다양한 형상이 가능하고, 도 2a 및 도 2b에 도시한 바와 같이 광고효과를 위하여 격자수지(20)의 일부를 광고문자로 형성할 수 있으며, 격자수지(20)는 나선형 등의 다양한 형상이 가능하다. 또한, 이형지(10)를 대신하여 도전성 직물 또는 도전성 필름이 사용될 수 있고, 도전성 직물은 폴리에스터 또는 나일론 등을 소재로 한 굴곡성이 좋은 평직 직물 또는 부직포의 표면에 알루미늄, 니켈, 구리, 은, 금 등을 증착시키거나 무전해도금하여 제조된 것을 말하며, 도전성 필름은 알루미늄, 니켈, 구리, 은, 금, 그라파이트(graphite) 필름을 말한다.
한편, 제3단계에서 이형지(10)를 대신하여 도전성 물질(30)이 도포된 이형지(10)를 회전드럼(11)에 통과시키거나 도전성 물질(30)이 도포된 이형지(10)에 평판금형을 압착할 수도 있다.
격자수지(20)가 형성된 이형지(10)에 도전성 물질(30)을 도포하는 제4단계에 의하여 격자수지(20)의 격자(22)로 도전성 물질(30)이 침투하여 격자(22)를 메우게 되고, 격자수지(20)를 완전히 도포하게 되므로, 도전성 시트는 표면 및 상하 통전이 모두 가능하게 된다. 이때, 격자(22)의 크기가 크다면, 도전성 물질(30)은 격 자(22)의 공간 전부를 채워야만 하는 것은 아니지만, 격자수지(20)의 외면 모두를 도포하는 것이 바람직하고 이것만으로도 충분한 상하좌우의 전기전도성을 얻을 수 있다.
도전성 물질(30)은 알루미늄, 니켈, 구리, 은, 금 등과 같이 도전성을 갖는 금속이면 무엇이든 적용 가능하고, 이들 금속은 단독 또는 복합적으로 적용하게 된다. 또한, 격자수지(20)가 형성된 이형지(10)에 도전성 물질(30)을 도포할 때에는 스프레이, 도포 침투(dipping and coating), 무전해도금(electroless plating), 증착 등의 다양한 방법이 사용될 수 있으며, 롤 코터(roll coater)로 도전성 물질(30)을 도포할 수도 있다.
제4단계까지 마친 후에는, 격자수지(20)와 도전성 물질(30)이 형성된 이형지(10)를 압착롤러(31)에 통과시켜 격자수지(20)와 도전성 물질(30)을 밀착시키는 제5단계를 더 포함할 수 있으며, 압착롤러(31)에 의해 격자수지(20)와 도전성 물질(30)이 압착 가압 되므로, 격자수지(20)와 도전성 물질(30)이 보다 견고하게 부착되고, 격자수지(20)의 격자(22)로 도전성 물질(30)이 완전히 침투하게 되어 표면 및 상하 통전이 보다 원활해지며, 도전성 시트의 표면이 보다 평평해지고 두께도 얇아지게 된다.
제1단계 내지 제4단계 또는 제1단계 내지 제5단계를 반복하여 이형지(10)에 격자수지(20)와 도전성 물질(30)을 반복 적층 형성하는 제6단계를 더 포함할 수 있다. 이로 인해 표면 및 상하 통전이 원활하면서 필요한 두께의 도전성 시트를 제조할 수 있게 된다.
또한, 이형지(10)에 격자수지(20)와 도전성 물질(30)을 반복 적층 형성할 때에 격자수지(20)의 격자(22)를 상하 서로 어긋하게 하여 도전성 시트의 탄성과 강도를 동시에 증가시킬 수 있으며, 특히 격자(22)가 직선일 경우에는 상하의 격자(22)를 서로 직각으로 어긋나게 하는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 전자기기용 도전성 시트의 제조방법은, 도 4에 도시한 바와 같이 이형지(10) 위에 격자홀(41)이 형성된 금형판(40)을 올려놓고 수지(21)를 스프레이하거나 바르는 제1단계; 금형판(40)을 이형지(10)에서 제거하는 제2단계; 격자홀(41)과 동일한 형상의 격자수지(20)가 형성된 이형지(10)에 도전성 물질(30)을 도포하는 제3단계를 포함한다.
제1단계에서 격자홀(41)이 형성된 금형판(40)을 이형지(10) 위에 올려놓고 수지(21)를 분사하거나 바르게 되면, 격자홀(41)이 형성된 부분으로만 수지(21)가 침투하게 된다. 격자홀(41)로 수지(21)가 충분히 침투한 후에 금형판(40)을 제거하게 되면(제2단계), 이형지(10)의 일면에는 격자홀(41)과 동일한 형상의 격자수지(20)가 형성되고, 격자수지(20)가 형성된 이형지에 앞서 언급한 바와 같이 도전성 물질(30)을 도포하면 된다(제3단계).
상기와 같은 방법에 의해 완성된 도전성 시트에서, 도 3a에 도시한 바와 같이 이형지(10)를 제거하고, 이형지(10)가 제거된 면에 도전성 점착제를 도포한 후에 다시 이형지(10′)를 부착하거나 도전성 점착제가 미리 도포된 이형지(10′)를 열전사방식에 의해 전사 부착하여 도전성 테이프를 만들 수 있다. 이때, 사용자는 이형지(10′)를 제거하고, 원하는 위치에 도전성 테이프를 부착할 수 있게 된다. 도전성 점착제는 내부에 전기전도성이 우수한 금속을 포함하고 있어 통전성이 우수하고, 어디에도 잘 부착되는 점착성을 지니고 있다. 만약 이형지(10)를 대신하여 도전성 직물이나 도전성 필름이 사용되었다면, 이를 제거할 필요는 없게 되고, 도전성 직물이나 도전성 필름에 도전성 점착제(32)를 도포한 후에 이형지(10′)를 부착하면 된다.
또한, 도 3b에 도시한 바와 같이 도전성 시트에서 이형지(10)를 제거하고, 이형지(10)를 제거한 반대쪽 면에 도전성 점착제를 도포한 후에 다시 이형지(10′)를 부착하여 도전성 테이프를 만들 수도 있다. 이때, 이형지(10)가 제거된 면에는 격자수지(20)의 일부에 의해 형성된 광고문자가 드러나게 되므로, 광고효과를 기대할 수 있게 된다.
한편, 상기와 같은 제조방법에 의해 제조된 본 발명의 전자기기용 도전성 시트는, 이형지(10); 이형지(10)의 일면에 격자홈(12) 또는 격자홀(41)과 동일한 형상으로 형성된 격자수지(20); 및 격자수지(20)가 형성된 이형지(10)에 도포되어 형성된 도전성 물질(30)을 포함한다.
또한, 격자수지(20)와 도전성 물질(30)이 형성된 이형지(10)에 격자수지(20)와 도전성 물질(30)을 반복 적층 형성되게 할 수 있고, 격자수지(20)의 격자(22)가 원형, 타원형, 다각형, 직선 또는 빗살무늬일 수 있으며, 적층된 격자수지(20)의 격자(22)가 상하 서로 간에 어긋나게 할 수도 있다.
상기와 같은 도전성 시트는, 탄성과 강도가 우수하고, 상하좌우 통전이 모두 가능하면서 버(burr)가 발생되지 않는 박막이므로 협소한 공간 또는 곡면 등에 원활히 적용될 수 있으며, 요구되는 두께로 적층하여 사용이 가능하고, 전자파 차폐기능을 지속적으로 유지할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 이형지의 일면에 격자홈 또는 격자홀과 동일한 형상으로 격자수지를 형성하고 그 위에 도전성 물질을 도포하므로 제조공정이 간단하여 생산성이 향상되고, 탄성과 강도를 유지시켜주는 격자수지의 격자를 자유롭게 형성할 수 있으며, 광고효과를 위해 격자수지의 일부를 광고문자 로 형성할 수 있고, 버(burr)가 발생하지 않아 상하좌우 통전이 원활해지는 효과가 있다.
또한, 격자수지와 도전성 물질을 압착하여 결합력을 향상시키고, 격자수지와 도전성 물질을 반복 적층하여 두께를 조절할 수 있는 효과도 있다.

Claims (10)

  1. 표면에 격자홈(12)이 형성된 회전드럼(11) 또는 평판금형에 수지(21)를 바르는 제1단계;
    상기 회전드럼(11) 또는 평판금형의 격자홈(12)에 형성된 수지(21)를 제외하고 상기 회전드럼(11) 또는 평판금형의 표면에 도포된 수지(21)를 제거하는 제2단계;
    상기 회전드럼(11)에 이형지(10)를 통과시키거나 상기 평판금형을 이형지(10)에 압착하여 상기 회전드럼(11) 또는 평판금형의 격자홈(12)과 동일한 형상의 격자수지(20)를 상기 이형지(10)의 일면에 형성하는 제3단계; 및
    상기 격자수지(20)가 형성된 이형지(10)에 도전성 물질(30)을 도포하는 제4단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기기용 도전성 시트의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 격자수지(20)와 도전성 물질(30)이 형성된 이형지(10)를 압착롤러(31)에 통과시켜 격자수지(20)와 도전성 물질(30)을 밀착시키는 제5단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기기용 도전성 시트의 제조방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 제1항 또는 제2항의 제조방법을 반복하여 상기 이형지(10)에 격자수지(20)와 도전성 물질(30)을 반복 적층 형성하는 제6단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기기용 도전성 시트의 제조방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 격자수지(20)의 격자(22)가 원형, 타원형, 다각형, 직선 또는 빗살무늬인 것을 특징으로 하는 전자기기용 도전성 시트의 제조방법.
  5. 제4항에 있어서, 적층된 상기 격자수지(20)의 격자(22)가 상하 서로 간에 어긋나는 것을 특징으로 하는 전자기기용 도전성 시트의 제조방법.
  6. 이형지(10) 위에 격자홀(41)이 형성된 금형판(40)을 올려놓고 수지(21)를 스프레이하거나 바르는 제1단계;
    상기 금형판(40)을 이형지(10)에서 제거하는 제2단계;
    상기 격자홀(41)과 동일한 형상의 격자수지(20)가 형성된 이형지(10)에 도전성 물질(30)을 도포하는 제3단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기기용 도전성 시트의 제조방법.
  7. 이형지(10);
    상기 이형지(10)의 일면에 격자홈(12) 또는 격자홀(41)과 동일한 형상으로 형성된 격자수지(20); 및
    상기 격자수지(20)가 형성된 이형지(10)에 도포되어 형성된 도전성 물질(30)을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기기용 도전성 시트.
  8. 제7항에 있어서, 상기 격자수지(20)와 도전성 물질(30)이 형성된 이형지(10)에 격자수지(20)와 도전성 물질(30)이 반복 적층 형성된 것을 특징으로 하는 전자기기용 도전성 시트.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 격자수지(20)의 격자(22)가 원형, 타원형, 다각형, 직선 또는 빗살무늬인 것을 특징으로 하는 전자기기용 도전성 시트
  10. 제9항에 있어서, 적층된 상기 격자수지(20)의 격자(22)가 상하 서로 간에 어긋나는 것을 특징으로 하는 전자기기용 도전성 시트.
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