KR101280590B1 - 저전압 차분신호용 연성 평판 케이블 - Google Patents

저전압 차분신호용 연성 평판 케이블 Download PDF

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Abstract

본 발명은 저전압 차분신호용 연성 평판 케이블에 관한 것으로, 그 목적은 다수의 도체를 개재시켜 열융착장치를 통하여 열융착되어 구정되는 상부 및 하부 절연필름의 일면 또는 양면에 유전체층과 전자파흡수층을 순차적으로 적층시켜 구성함으로써, 대량의 데이터를 전송시 신호 전달 과정에서 발생하는 전자파를 흡수하게 되므로 저전력 고속 신호를 무결성으로 전달할 수 있어 3Gbps가 넘는 고속성에서도 사용가능하도록 하는 것에 있으며, 이러한 목적은 상부 및 하부 절연필름과, 상기 상부 및 하부 절연필름 사이에 양단 일면이 외부로 노출되게 서로 일정한 간격으로 1개 이상의 그라운드선 및 신호선을 포함하여 다수개 배열시켜 열융착장치를 통하여 열융착되어 구비되는 도체와, 상기 상부 절연필름 또는 하부절연필름 또는 상부 및 하부절연필름의 양면에 유전체접착용접착부재를 매개로 접착되어 신호 전달시 저손실 특성임피던스를 이루도록 구비되는 유전체층과, 상기 유전체층 상면에 도포되어 신호 전달시 발생되는 전자파를 흡수가능하도록 구비되는 전자파흡수층과, 상기 전자파흡수층의 상면에 열융착되어 절연가능하도록 구비되는 절연부재와, 상기 절연부재의 상면에 구비되는 절연부재접착용접착부재를 매개로 접착되어 구비되는 금속도전부재를 포함하여 이루어진 것에 의해 달성된다.

Description

저전압 차분신호용 연성 평판 케이블{Flexible Flat Cable For Low Voltage Differential Signaling}
본 발명은 저전압 차분신호용 연성 평판 케이블에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 대량의 데이터를 전송시 신호 전달 과정에서 발생하는 전자파를 흡수하여 저전력 고속 신호를 무결성으로 전달가능하도록 한 저전압 차분신호용 연성 평판 케이블에 관한 것이다.
주지하는 바와 같이 디지털 가전 제품에 있어서 모든 데이터는 전기적 신호로 전송되며, 특히, 고성능의 디지털 가전 제품의 경우에는 각종 부품들 간 또는 각종 기기 간에 대량의 데이터를 정보 손실없이 효과적으로 전송할 수 있는 시스템이 요구된다.
이와 같이, 디지털 가전 제품에서는 신호 전달 성능이 그 제품의 성능으로 직결되기 때문에 데이터전송 시스템에 대한 성능 향상의 노력이 중점적으로 이루어지고 있으며, 이러한 디지털 가전 제품의 성능 향상을 위하여, 데이터 전송량의 증가에 따른 신호 전송 속도의 고속화를 구현할 수 있도록 사용 주파수의 고주파와 함께 새로운 인터페이스 기술이 요구되고 있다.
이와 관련하여, 낮은 전압을 사용함으로써 전력소모를 감소시킬 수 있으며, 고속 전송이 가능하며 전송거리가 긴 저전압 차분 신호(Low Voltage Differential Signaling: 이하, 'LVDS' 라고 한다.) 솔루션이 폭넓게 사용되고 있다.
상기한 저전압 차분 신호(LVDS)란 고속 데이터 전송을 위한 일반적인 인터페이스 표준을 의미하는 것으로서, 디지털 기기의 데이터 전송시스템을 포함한 다양한 분야에 적용되고 있는 기술이다.
특히, 디지털 기기의 시스템 내부적으로 대용량의 데이터를 고속 전송하기 위하여 이러한 저전압 차분 신호 솔루션이 주로 사용되고 있으며, 디스플레이 장치와 같은 디지털 기기에서는 데이터 전송을 위한 전송 매체로는 연성인쇄기판(Flexible Print Circuit ; FPC)과 동등한 연성과 전송 특성을 가지면서 제조 비용이 낮은 연성 평판 케이블(Flexible Flat Cable: FFC)이 많이 사용되어 저전압 차분 신호 솔루션이 구현된다.
종래의 일반적인 EMI 저감형 LVDS용 연성 평판 케이블은, 내부에 자성 분말이 도포된 복합 자성체 층을 포함하고, 도체 및 상기 도체의 상·하부에 협착된 상부 및 하부 절연체와 접지단자에 연결된 금속 실드재를 포함하도록 구성할 수 있으며, 상기 금속 실드재 내측으로 자성분말이 도포된 복합 자성체 층이 형성되도록 구성된다.
그러나, 상기한 종래의 일반적인 저전압 차분 신호용 연성 평판 케이블은, 신호 전송시 전자파를 흡수하지 못하고 반사하게 되므로 인해 삽입로스(Insertion Loss)와, 누화(Cross Talk) 그리고 반사 손실(Return Loss)의 열화로 인한 신호 전달이 제대로 되지 않아 3Gbps가 넘는 고속성에서는 사용할 수 없는 문제점이 있었다.
특허출원번호 제10-2009-0032505호, 출원일; 2009년04월14일 발명의 명칭: EMI 저감형 LVDS용 연성 평판 케이블, 도 2
이에, 본 발명은 상술한 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 다수의 도체를 개재시켜 열융착장치를 통하여 열융착되어 구정되는 상부 및 하부 절연필름의 일면 또는 양면에 유전체층과 전자파흡수층을 순차적으로 적층시켜 구성함으로써, 대량의 데이터를 전송시 신호 전달 과정에서 발생하는 전자파를 흡수하게 되므로 저전력 고속 신호를 무결성으로 전달할 수 있어 3Gbps가 넘는 고속성에서도 사용가능하도록 한 저전압 차분신호용 연성 평판 케이블을 제공함에 그 목적이 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 저전압 차분신호용 연성 평판 케이블에 있어서, 상부 및 하부 절연필름과, 상기 상부 및 하부 절연필름 사이에 양단 일면이 외부로 노출되게 서로 일정한 간격으로 1개 이상의 그라운드선 및 신호선을 포함하여 다수개 배열시켜 열융착장치를 통하여 열융착되어 구비되는 도체와, 상기 상부 절연필름 또는 하부절연필름 또는 상부 및 하부절연필름의 양면에 유전체접착용접착부재를 매개로 접착되어 신호 전달시 저손실 특성임피던스를 이루도록 구비되는 유전체층과, 상기 유전체층 상면에 도포되어 신호 전달시 발생되는 전자파를 흡수가능하도록 구비되는 전자파흡수층과, 상기 전자파흡수층의 상면에 열융착되어 절연가능하도록 구비되는 절연부재와, 상기 절연부재의 상면에 구비되는 절연부재접착용접착부재를 매개로 접착되어 구비되는 금속도전부재를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 상기한 금속도전부재의 양단에는 그라운드를 위해 알루미늄이 나 구리재질의 금속 그라운드용부재가 더 고정 구비된 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기한 금속도전부재의 상면에는 저전압 차분신호용 연성 평판 케이블 설치에 따른 다른 부품과의 쇼트를 방지가능하도록 쇼트방지용커버필름이 더 코팅되어 구비된 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같이 본 발명에 따른 저전압 차분신호용 연성 평판 케이블에 따르면, 다수의 도체를 개재시켜 열융착장치를 통하여 열융착되어 고정되는 상부 및 하부 절연필름의 일면 또는 양면에 유전체층과 전자파흡수층을 순차적으로 적층시켜 구성함으로써, 대량의 데이터를 전송시 신호 전달 과정에서 발생하는 전자파를 흡수하게 되므로 저전력 고속 신호를 무결성으로 전달할 수 있어 3Gbps가 넘는 고속성에서도 사용할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 저전압 차분신호용 연성 평판 케이블을 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 A-A'선에 따른 단면도이다.
이하에서는, 본 발명에 따른 저전압 차분신호용 연성 평판 케이블의 일실시예를 들어 상세하게 설명한다.
우선, 도면들 중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호를 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.
도면을 설명하기에 앞서, 본 발명의 기본적인 개념은 상부 및 하부 절연필름과, 상기 상부 및 하부 절연필름 사이에 양단 일면이 외부로 노출되게 서로 일정한 간격으로 1개 이상의 그라운드선 및 신호선을 포함하여 다수개 배열시켜 열융착장치를 통하여 열융착되어 구비되는 도체로 구성된 연성 평판 케이블의 일면 또는 양면에 신호 전송시 발생되는 전자파를 흡수가능한 전자파 흡수층을 구성함으로써, 양질의 신호를 전달시킬 수 있도록 한 것에 있음을 밝혀 둔다.
다음, 첨부된 도면을 참조하면서 위와 같은 기본적인 개념을 갖는 본 발명에 따른 저전압 차분신호용 연성 평판 케이블의 바람직한 실시양태를 설명한다.
첨부도면 도 1은 본 발명에 따른 저전압 차분신호용 연성 평판 케이블을 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 A-A'선에 따른 단면도이다.
도시된 바와 같이 본 발명에 따른 저전압 차분신호용 연성 평판 케이블은, 첨부된 도면 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 상부 및 하부 절연필름(110,120)과, 상기 상부 및 하부 절연필름(110,120) 사이에 양단 일면이 외부로 노출되게 서로 일정한 간격으로 1개 이상의 그라운드선 및 신호선을 포함하여 다수개 배열시켜 열융착장치를 통하여 열융착되어 구비되는 도체(130)와, 상기 상부 절연필름(110) 또는 하부절연필름(120) 또는 상부 및 하부절연필름(110,120)의 양면에 유전체접착용접착부재(140)를 매개로 접착되어 신호 전달시 저손실 특성임피던스를 이루도록 공극형 실리카 또는 탄산칼슘이나 유기폴리머로 코팅된 공극형 실리카 유기폴리머를 포함하여 구비되는 유전체층(150)과, 상기 유전체층(150) 상면에 도포되어 신호 전달시 발생되는 전자파를 흡수가능하도록 구비되는 전자파흡수층(160)과, 상기 전자파흡수층(160)의 상면에 열융착되어 절연가능하도록 구비되는 절연부재(170)와, 상기 절연부재(170)의 상면에 구비되는 절연부재접착용접착부재(180)를 매개로 접착되어 구비되는 금속도전부재(190)를 포함하여 이루어진다.
여기서, 상기한 금속도전부재(190)의 양단에는 그라운드를 위해 알루미늄이 나 구리재질의 금속 그라운드용부재(200)가 더 고정 구비된다.
또한, 상기 금속도전부재(190)의 상면에는 저전압 차분신호용 연성 평판 케이블 설치에 따른 다른 부품과의 쇼트를 방지가능하도록 쇼트방지용커버필름(210)이 더 코팅되어 구비된다.
그리고, 상기한 절연부재(170)는 상부 및 하부 절연필름(110,120)과 동일한 재질로 구비되는 것이 바람직하다.
이하에서 상기한 본 발명에 따른 저전압 차분신호용 연성 평판 케이블에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
상기한 본 발명에 따른 저전압 차분신호용 연성 평판 케이블의 유전체층(150)은, 신호 전달시 전자파를 차폐가능하도록 다공성 실리카 또는 불소첨가 실리카, 마그네슘 불소화합물, 유기고분자 불소수지, 폴리실록산계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리올레핀 수지, 폴리카보네이트 수지, 변성 폴리페닐렌에테르 수지, 폴리페닐렌설파이드 수지, 폴리이미드 수지, 폴리에테르이미드 수지, 폴리아릴레이트 수지 및 열가소성 엘라스토머로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상으로 될 수 있으며, 바람직하게는 공극형 실리카 또는 탄산칼슘이나 유기폴리머로 코팅된 공극형 실리카와 유기폴리머를 포함하여 조성될 수 있고, 더욱 바람직하게는 공극형 실리카 또는 탄산칼슘이나 유기폴리머로 코팅된 공극형 실리카가 80~95wt%, 유기폴리머는 5~20wt%의 범위로 혼합되어 구성된다.
이때, 상기 공극의 직경은 40~120㎛이다.
또한, 상기한 유전체층(150)은 용융합출법, 캘린더법, 캐스팅법 및 이축연신법 등의 해당분야에 공지된 제조장법으로 형성될 수 있다.
그리고, 상기한 유전체층(150)의 두께는 50~240㎛이며, 유전율은 1.4~2.8범위로 된다.
한편, 상기한 유전체층(150)의 구성물질인 공극형 실리카 또는 탄산칼슘이나 유기폴리머로 코팅된 공극형 실리카가 80~95wt%를 벗어나게 되면, 즉, 80wt%이하로 하여 유기폴리머와 혼합되면, 신호 전달시 전자파를 차폐기능이 떨어지게 되고, 또한 95wt% 이상으로 하여 유기폴리머와 혼합되면, 유기폴리머의 혼합량이 적어져 접착력이 떨어지므로, 상기한 바와 같이 공극형 실리카 또는 탄산칼슘이나 유기폴리머로 코팅된 공극형 실리카가 80~95wt%, 유기폴리머는 5~20wt%의 범위로 혼합되어 구성하는 것이 바람직하다.
또한, 상기한 유전체층(150)의 두께는 상기한 바와 같이 50㎛이하의 두께로 구성하게 되면, 신호 전달시 전자파를 차폐기능이 떨어지게 되고, 또한 240㎛ 이상의 두께로 구성하게 되면, 저전압 차분신호용 연성 평판 케이블의 전체 두께가 두꺼워지는 문제점이 있어 50~240㎛ 두께로 구성하는 것이 바람직하다.
상기한 전자파흡수층(160)은, 상기 유전체층(150)의 상면에 도포되어 신호 전달시 발생되는 전자파를 흡수가능하도록 구성된다.
즉, 상기한 전자파흡수층(160)은 카보닐철50~70wt%와, 우레탄폴리머30~50wt%로 혼합되어 구성된다.
이때, 상기한 카보닐철은 신호 전달시 발생되는 전자파를 흡수가능하도록 구비되고, 상기한 우레탄폴리머는 접착제 기능을 위해 구비된다.
따라서, 상기한 카보닐철이 50wt% 이하로 혼합되면, 전자파를 흡수할 수있는 기능일 떨어지게 되고, 카보닐철이 70wt% 이상으로 혼합되면, 전자파를 흡수하지 못하고 거울과 같이 반사시키게 되므로 전자파흡수층을 구성하고 있는 카보닌철은 상기한 바와 같이 50~70wt%로 혼합하는 것이 바람직하다.
또한, 상기한 전자파흡수층(160)의 두께는 20~70㎛로 구성된다.
이때, 전자파흡수층(160)의 두께 20㎛ 이하로 구성되면, 전자파 흡수효율이 떨어지게 되고, 70㎛ 이상으로 구성되면, 저전압 차분신호용 연성 평판 케이블로 제조됨에 따른, 전체 두께가 두꺼워져 저전압 차분신호용 연성 평판 케이블로서의 기능을 상실 즉, 협소한 공간에서의 꺾임이나 휨이 어렵게 되므로 20~70㎛ 두께로 구성하는 것이 바람직하다.
한편, 상기한 전자파흡수층(160)은, 상기한 바와 같이 카보닐철50~70wt%과, 우레탄폴리머30~50wt%로 혼합되어 구성되나, 이에 한정하는 것은 아니며, 영면에 접착제를 도포하여 사용할 수 있게 카보닐철50~70wt%과 비접착물질30~50wt%로 혼합되어 구성할 수도 있다.
여기서, 상기한 비접착물질은 유연성을 갖는 수지 예를 들면, 폴리에스테르 수지, 폴리페닐렌파이드 수지, 폴리이미드 수지 등으로 이루어지 군에서 선택할 수 있다.
이와 같이 이루어진 본 발명에 따른 저전압 차분신호용 연성 평판 케이블을 전자기기에 설치하여 신호를 인가하게 되면, 상부 및 하부 절연필름의 양면에 유전체층과 전자파흡수층을 순차적으로 적층되어 있으므로 대량의 데이터를 전송시 신호 전달 과정에서 발생하는 전자파를 흡수하게 되므로 저전력 고속 신호를 무결성으로 전달할 수 있어 3Gbps가 넘는 고속성에서도 사용가능하게 된다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.
100 ; 저전압 차분신호용 연성 평판 케이블 110 ; 상부 절연필름
120 ; 하부 절연필름 130 ; 도체
140 ; 유전체접착용접착부재 150 ; 유전체층
160 ; 전자파흡수층 170 ; 절연부재
180 ; 절연부재접착용접착부재 190 ; 금속도전부재
200 ; 그라운드용부재 210 ; 쇼트방지용커버필름

Claims (6)

  1. 저전압 차분신호용 연성 평판 케이블에 있어서,
    상부 및 하부 절연필름(110,120)과, 상기 상부 및 하부 절연필름(110,120) 사이에 양단 일면이 외부로 노출되게 서로 일정한 간격으로 1개 이상의 그라운드선 및 신호선을 포함하여 다수개 배열시켜 열융착장치를 통하여 열융착되어 구비되는 도체(130)와;
    상기 상부 절연필름(110) 또는 하부절연필름(120) 또는 상부 및 하부절연필름(110,120)의 양면에 유전체접착용접착부재(140)를 매개로 접착되어 신호 전달시 저손실 특성임피던스를 이루도록 구비되는 유전체층(150)과;
    상기 유전체층(150) 상면에 도포되어 신호 전달시 발생되는 전자파를 흡수가능하도록 구비되는 전자파흡수층(160)과;
    상기 전자파흡수층(160)의 상면에 열융착되어 절연가능하도록 구비되는 절연부재(170)와;
    상기 절연부재(170)의 상면에 구비되는 절연부재접착용접착부재(180)를 매개로 접착되어 구비되는 금속도전부재(190)를
    포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 저전압 차분신호용 연성 평판 케이블.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 금속도전부재(190)의 양단에는 그라운드를 위해 알루미늄이 나 구리재질의 금속 그라운드용부재(200)가 더 고정 구비된 것을 특징으로 하는 저전압 차분신호용 연성 평판 케이블.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 금속도전부재(190)의 상면에는 저전압 차분신호용 연성 평판 케이블 설치에 따른 다른 부품과의 쇼트를 방지가능하도록 쇼트방지용커버필름(210)이 더 코팅되어 구비된 것을 특징으로 하는 저전압 차분신호용 연성 평판 케이블.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 유전체층(150)은, 신호 전달시 전자파를 차폐가능하도록 다공성 실리카 또는 불소첨가 실리카, 마그네슘 불소화합물, 유기고분자 불소수지, 폴리실록산계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리올레핀 수지, 폴리카보네이트 수지, 변성 폴리페닐렌에테르 수지, 폴리페닐렌설파이드 수지, 폴리이미드 수지, 폴리에테르이미드 수지, 폴리아릴레이트 수지 및 열가소성 엘라스토머로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상으로 구성되거나 또는 공극형 실리카 또는 탄산칼슘이나 유기폴리머로 코팅된 공극형 실리카와 유기폴리머를 포함하여 조성된 것을 특징으로 하는 저전압 차분신호용 연성 평판 케이블.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 공극형 실리카 또는 탄산칼슘이나 유기폴리머로 코팅된 공극형 실리카가 80~95wt%, 유기폴리머는 5~20wt%로 혼합되어 구성되며, 상기 공극의 직경은 40~120㎛이고, 두께는 50~240㎛이며, 유전율은 1.4~2.8범위로 이루어진 것을 특징으로 하는 저전압 차분신호용 연성 평판 케이블.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 전자파흡수층(160)은, 상기 유전체층(150)의 상면에 도포되어 신호 전달시 발생되는 전자파를 흡수가능하도록 카보닐철50~70wt%와, 우레탄폴리머30~50wt%로 혼합되어 구성되고, 두께는 20~70㎛로 구성된 것을 특징으로 하는 저전압 차분신호용 연성 평판 케이블.
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