KR101969016B1 - 플렉서블 전자파차폐재, 이를 포함하는 전자파차폐형 회로모듈 및 이를 구비하는 전자기기 - Google Patents

Abstract

플렉서블 전자파차폐재가 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 의한 전자파차폐재는 섬유부 및 상기 섬유부에 분산된 전도성 필러를 구비한 섬유부와, 상기 섬유부의 외부에 피복된 금속쉘부를 포함한 전도성 복합섬유를 구비하여 형성된 전도성 섬유웹;을 포함하여 구현된다. 이에 의하면, 유연성, 신축성 및 구김/복원성이 뛰어나서 형상을 원하는 대로 자유자재로 변형 가능하며, 전자파차폐재가 배치되는 곳의 표면이 요철이나 단차 등의 굴곡진 형상이어도 완전히 밀착되도록 부착이 가능하여 우수한 전자파차폐성능을 발현할 수 있다. 또한, 다양한 형상변화에도 전자파 차폐성능의 저하가 방지될 수 있다. 나아가 좁은 면적 내 높은 밀도로 부품이 구비된 경우에도 부품간 조밀한 이격 간격 및 단차를 극복하여 실장된 부품들에 완전히 밀착하여 구비될 수 있어서 경박단 소형화되거나 플렉서블한 전자기기에 용이하게 채용될 수 있다.

Description

플렉서블 전자파차폐재, 이를 포함하는 전자파차폐형 회로모듈 및 이를 구비하는 전자기기{Flexible EMI shielding materials for electronic device, EMI shielding type circuit module comprising the same and Electronic device comprising the same}

본 발명은 전자파차폐재에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유연성, 신축성, 및 구김/복원성이 뛰어난 플렉서블 전자파차폐재, 이를 포함하는 전자파차폐형 회로모듈 및 이를 구비하는 전자기기에 관한 것이다.

전자파란 전계와 자계가 상호 연동하면서 정현파 모양으로 에너지가 이동하는 현상으로서, 무선통신이나 레이더와 같은 전자기기에 유용하게 이용된다. 상기 전계는 전압에 의해 생성되고 거리가 멀어지거나 나무 등의 장애물에 의해 쉽게 차폐되는 반면에, 상기 자계는 전류에 의해 생성되고 거리에 반비례하지만 쉽게 차폐되지 않는 특성이 있다.

한편, 최근의 전자기기는 전자기기 내부 간섭원 또는 외부 간섭원에 의해 발생되는 전자파 장애(electromagnetic interference: EMI)에 민감하여, 전자파에 의해 전자기기의 오동작이 유발될 우려가 있다. 또한, 전자기기를 사용하는 사용자 역시 전자기기에서 발생되는 전자파에 의해 유해한 영향을 받을 수 있다.

이에 따라 최근에는 전자파 발생원 또는 외부에서 방사되는 전자파로부터 전자기기의 부품이나 인체를 보호하기 위한 전자파차폐재에 대한 관심이 급증하고 있다.

상기 전자파차폐재는 통상적으로 도전성 재료로 제조되며, 전자파차폐재를 향해 방사된 전자파는 전자파차폐재에서 다시 반사되거나 그라운드로 흐르게 됨으로써 전자파를 차폐하게 된다. 한편, 상기 전자파차폐재의 일예는 금속케이스나 금속플레이트일 수 있는데, 이와 같은 전자파차폐재는 유연성, 신축성이 발현되기 어렵고, 한 번 제조된 후에는 다양한 형상으로 변형/복원이 쉽지 않음에 따라서 다양한 적용처에 쉽게 채용되기 어려운 문제가 있다. 특히, 금속플레이트나 금속박막과 같은 전차파차폐재는 전자파 발생원인 부품 또는 발생원으로부터 보호가 필요한 부품에 이격 없이 밀착되기 어렵고, 단차나 요철이 있는 부분에서 꺽임으로 인하여 크랙이 발생할 수 있어서 전자파차폐성능을 온전히 발현하기 어려울 수 있다.

이러한 문제를 해결하기 위하여 최근에는 고분자 필름과 같은 경량화된 지지부재 상에 도전성 코팅층을 형성시킨 전자파차폐재가 소개되고 있으나 지지부재 상에 코팅할 수 있는 면적의 제한에 따라서 전자파차폐성능에 한계가 있으며, 일정두께 이상의 필름은 유연성이 부족하여 단차, 요철이 있는 부품상에 완전히 밀착하여 구비되기 어렵고, 특정 형상으로 제조된 후에는 형상을 자유자재로 변형하기에 어려울 수 있으며, 형상의 변형이 가능한 경우에도 형상변형 시 피복된 전도성 코팅층에 크랙, 박리 등이 빈번하게 발생하는 문제가 있다.

이에 따라서 유연성, 신축성, 압축성 및 구김/복원성이 뛰어나면서도 형상 변형 시에도 전자파차폐성능의 저하가 방지되는 플렉서블한 전자파차폐재에 대한 개발이 시급한 실정이다.

대한민국 공개특허공보 제2015-0077238호

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 유연성, 신축성 및 구김/복원성이 뛰어나서 형상을 원하는 대로 자유자재로 변형 가능함에 따라서 전자파차폐재가 채용되는 적용처 부착면의 요철이나 단차 등의 다양한 형상/구조에도 완전히 밀착되도록 구비될 수 있는 플렉서블 전자파차폐재를 제공하는데 목적이 있다.

또한, 본 발명은 다양한 형상변화에도 전자파 차폐성능의 저하가 방지되는 플렉서블 전자파차폐재를 제공하는데 다른 목적이 있다.

나아가, 본 발명은 좁은 면적내 높은 밀도로 부품이 구비된 경박단 소형화된전자기기나 플렉서블한 전자기기에 용이하게 채용될 수 있는 전자파차폐형 회로모듈 및 이를 구비한 전자기기를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

상술한 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 전도성 필러를 포함하는 섬유부와, 상기 섬유부의 외부에 피복된 금속쉘부를 포함한 전도성 복합섬유를 구비하여 형성된 전도성 섬유웹을 포함하는 플렉서블 전자파차폐재를 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 전도성 복합섬유는 직경이 0.2 ~ 10㎛일 수 있다.

또한, 상기 전도성 섬유웹의 두께는 5 ~ 200㎛이며, 평량이 5 ~ 100g/㎡일 수 있다.

또한, 상기 전도성 필러는 알루미늄, 니켈, 구리, 은, 금, 크롬, 백금, 티타늄 합금 및 스테인리스 스틸로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 금속 및 전도성 고분자 화합물 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 이때, 상기 전도성 고분자화합물은 폴리티오펜(polythiophene), 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)(poly(3,4-ethylenedioxythiophene)), 폴리아닐린(polyaniline), 폴리아세틸렌(polyacetylene), 폴리디아세틸렌(polydiacetylene), 폴리티오펜비닐렌(poly(thiophenevinylene)), 폴리플러렌(polyfluorene) 및 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)(PEDOT):폴리스티렌설포네이트(PSS)으로 이루어진 군에서 선택된 1 종 이상을 포함할 수 있다.

또한, 상기 전도성 필러는 금속이고, 섬유부 전체 부피의 10 ~ 50%를 차지하도록 구비될 수 있다.

또한, 상기 전도성 복합섬유의 길이방향으로 상기 섬유부는 금속인 전도성 필러가 구비된 제1부분과 전도성 필러가 구비되지 않은 제2부분을 포함하고, 상기 제2부분의 직경과 상기 전도성 필러의 직경은 1: 1 ~ 5의 직경비일 수 있다.

또한, 상기 전도성 필러는 소정의 종횡비를 갖는 로드(rod)형일 수 있고, 바람직하게는 종횡비가 1.1 ~ 20일 수 있다.

또한, 상기 전도성 필러는 종방향으로 연속된 중공을 구비할 수 있다.

또한, 상기 전도성 필러가 전도성 고분자화합물인 경우 상기 섬유부는 섬유형성성분 100 중량부에 대하여 전도성 필러를 25 ~ 400 중량부로 포함할 수 있다.

또한, 상기 섬유부는 섬유형성성분으로 폴리우레탄(polyurethane), 폴리스티렌(polystylene), 폴리비닐알코올(polyvinylalchol), 폴리메틸메타크릴레이트(polymethyl methacrylate), 폴리락트산(polylactic acid), 폴리에틸렌옥사이드(polyethyleneoxide), 폴리비닐아세테이트(polyvinyl acetate), 폴리아크릴산(polyacrylic acid), 폴리카프로락톤(polycaprolactone), 폴리아크릴로니트릴(polyacrylonitrile), 폴리비닐피롤리돈 (polyvinylpyrrolidone), 폴리염화비닐(polyvinylchloride), 폴리카보네이트, PC(polycarbonate), 폴리이더이미드(polyetherimide), 폴리이더술폰(polyesthersulphone), 폴리벤지미다졸(polybenzimidazol), 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 및 불소계화합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. 이때, 바람직하게는 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF) 및 폴리우레탄(polyurethane)을 포함할 수 있고, 보다 바람직하게는 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF) 및 폴리우레탄(polyurethane)이 1: 0.2 ~ 2 중량비로 포함될 수 있고, 보다 바람직하게는 1: 0.4 ~ 1.5중량비로 포함할 수 있다.

또한, 상기 금속쉘부는 알루미늄, 니켈, 구리, 은, 금, 크롬, 백금, 티타늄 합금 및 스테인리스 스틸로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 재질일 수 있다.

또한, 상기 금속쉘부는 두께가 0.1 ~ 2㎛일 수 있다.

또한, 상기 전도성 필러 중 적어도 일부는 섬유부의 외부면에 노출되어 상기 금속쉘부와 전기적으로 연통될 수 있다.

또한, 상기 전도성 섬유웹은 기공도가 30 ~ 80%일 수 있다.

또한, 상기 전도성 섬유웹의 적어도 일면에는 전도성 점착제가 구비될 수 있다.

또한, 본 발명은 전도성 필러가 분산된 섬유부와, 상기 섬유부의 외부에 피복된 금속쉘부를 포함한 플렉서블 전자파차폐재용 전도성 복합섬유를 제공한다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 의하면, 상기 전도성 필러의 일부분이 상기 섬유부 외부면에 노출되어 상기 금속쉘부와 전기적으로 연통될 수 있다.

또한, 본 발명은 소자가 실장된 회로기판, 및 적어도 상기 소자의 상부 및 측부를 덮도록 회로기판 상에 구비되는 본 발명에 따른 전자파차폐재를 포함하는 전자파차폐형 회로모듈을 제공한다.

또한, 본 발명은 본 발명에 따른 전자파차폐형 회로모듈을 포함하는 전자기기를 제공한다.

본 발명에 따른 전자파차폐재는 유연성, 신축성 및 구김/복원성이 뛰어나서 형상을 원하는 대로 자유자재로 변형 가능하며, 전자파차폐재가 배치되는 곳의 표면이 요철이나 단차 등의 굴곡진 형상이어도 완전히 밀착되도록 부착이 가능하여 우수한 전자파차폐성능을 발현할 수 있다. 또한, 다양한 형상변화에도 전자파 차폐성능의 저하가 방지될 수 있다. 나아가 좁은 면적 내 높은 밀도로 부품이 구비된 경우에도 부품간 조밀한 이격 간격 및 단차를 극복하여 실장된 부품들에 완전히 밀착하여 구비될 수 있어서 경박단 소형화되거나 플렉서블한 전자기기에 용이하게 채용될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 전자파차폐재의 단면도,
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 포함되는 전도성 복합섬유의 구조 및 작용을 설명하기 위한 단면도,
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 일 실시예에 포함되는 전도성 필러의 여러 예를 나타낸 사시도,
도 5a는 본 발명의 일 실시예에 포함되는 전도성 복합섬유의 부분단면도이고, 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 전도성 섬유웹의 SEM사진이다.
도 6a 및 6b는 본 발명의 일 실시예에 포함되는 전도성 복합섬유에 대한 도면으로써, 도 6a는 일 실시예에 따른 전도성 복합섬유의 사시도 및 단면도, 도 6b는 다른 실시예의 사시도, 그리고,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자파차폐형 회로모듈의 단면도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 부가한다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 플렉서블 전자파차폐재(1000)는 전도성 복합섬유(10)를 포함하여 형성된 전도성 섬유웹(100)을 포함하고, 상기 전도성 섬유웹(100)의 일면 또는 양면에 구비되는 전도성 점착층(200)을 더 구비할 수 있다.

상기 전도성 섬유웹(100)은 전도성 복합섬유(10)를 포함하여 형성된 3차원 네트워크구조이며, 이를 통해 상기 전도성 섬유웹(100)은 다수의 기공을 구비할 수 있고, 기공율은 30 ~ 80%일 수 있고, 이를 통해 신축성이 좋고 유연한 전자파차폐재로 구현되기 용이할 수 있다. 또한, 전도성 섬유웹(100)은 공기투과도가 0.01 ~ 2cfm일 수 있는데, 만일 공기투과도가 0.01cfm 미만일 경우 전도성 섬유웹의 어느 일면에 전도성 점착층을 형성시킬 때, 섬유웹의 기공으로 전도성 점착층 형성조성물의 함침이 어려울 수 있고, 2cfm을 초과할 경우 전도성 섬유웹의 기계적 물성 및 전자파 차폐 성능이 저하될 수 있다.

또한, 상기 전도성 섬유웹(100)의 두께는 5 ~ 200㎛이며, 평량은 5 ~ 100g/㎡일 수 있다. 만일 전도성 섬유웹의 두께가 200㎛를 초과하는 경우 금속쉘부를 섬유웹의 외부 및 내부 전 영역에 포함된 나노섬유에 형성시키기 용이하지 않을 수 있고, 신축특성이 저하될 우려가 있다. 또한, 두께가 5㎛ 미만일 경우 전도성 섬유웹의 기계적 강도가 저하되며, 핸들링이 어려워지고, 제조가 용이하지 않을 수 있다.

한편, 적정한 두께를 만족하기 위하여 상기 전도성 섬유웹은 단일의 전도성 섬유웹 또는 단일의 전도성 섬유웹이 복수로 적층되어 형성될 수 있다. 상기 전도성 섬유웹이 복수로 적층되는 경우 각각의 전도성 섬유웹을 접착시키기 위한 전도성 점착제가 이들 사이에 더 개재될 수 있다. 상기 전도성 점착제는 후술하는 전도성 점착층(200)의 설명으로 갈음한다.

또한, 상기 전도성 섬유웹(100)의 평량이 만일 5g/㎡ 미만인 경우 전도성 섬유웹의 기계적 강도가 저하되며, 핸들링이 어려워지고, 제조가 용이하지 않을 수 있고, 100g/㎡를 초과할 경우 금속쉘부를 섬유웹의 외부 및 내부 전 영역에 포함된 나노섬유에 형성시키기 용이하지 않을 수 있고, 신축특성이 저하될 우려가 있다.

상술한 전도성 섬유웹(100)을 형성하는 전도성 복합섬유(10)는 도 2에 도시된 것과 같이 섬유형성성분(1b) 내에 분산된 전도성 필러(1b)를 구비한 섬유부(1), 및 상기 섬유부(1)의 외부에 피복된 금속쉘부(2)를 포함한다.

상기 전도성 복합섬유(10)는 직경이 0.2 ~ 10㎛일 수 있으며, 직경이 0.2㎛ 미만일 경우 취급성이 저하되며, 제조가 용이하지 않을 수 있고, 직경이 10㎛를 초과하는 경우 신축성/가요성 저하, 단차나 요철이 있는 피착면에 부착시 및/또는 사용 중 형상 변형이 발생할 때 전자파차폐성능 저하의 우려가 있다.

상기 섬유부(1)는 섬유형성성분(1a)과 상기 섬유형성성분(1a)내 분산된 전도성 필러(1b)를 구비한다. 상기 섬유부(1)는 직경이 0.15 ~ 5㎛일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니며, 전도성 복합섬유(10)의 기계적 강도, 금속쉘부(2)의 두께, 내부에 구비되는 전도성 필러(1b)의 함량을 고려하여 적절히 변경될 수 있다.

상기 섬유형성성분(1a)은 전도성 복합섬유 또는 전도성 섬유웹에서 섬유 또는 섬유웹을 형성하는 주제로써, 섬유웹의 신축성, 압축성, 유연성 및 구김/복원성을 발현하도록 하며, 통상적으로 섬유상으로 형성될 수 있는 공지된 고분자화합물의 경우 제한 없이 사용될 수 있다. 일예로, 상기 섬유형성성분(1a) 폴리우레탄(polyurethane), 폴리스티렌(polystylene), 폴리비닐알코올(polyvinylalchol), 폴리메틸메타크릴레이트(polymethyl methacrylate), 폴리락트산(polylactic acid), 폴리에틸렌옥사이드(polyethyleneoxide), 폴리비닐아세테이트(polyvinyl acetate), 폴리아크릴산(polyacrylic acid), 폴리카프로락톤(polycaprolactone), 폴리아크릴로니트릴(polyacrylonitrile), 폴리비닐피롤리돈 (polyvinylpyrrolidone), 폴리염화비닐(polyvinylchloride), 폴리카보네이트, PC(polycarbonate), 폴리이더이미드(polyetherimide), 폴리이더술폰(polyesthersulphone), 폴리벤지미다졸(polybenzimidazol), 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 및 불소계화합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. 또한, 상기 불소계화합물은 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)계, 테트라플루오로에틸렌-퍼플루오로알킬 비닐 에테르 공중합체(PFA)계, 테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌 공중합체(FEP)계, 테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌-퍼플루오로알킬 비닐 에테르 공중합체(EPE)계, 테트라플루오로에틸렌-에틸렌 공중합체(ETFE)계, 폴리클로로트리플루오로에틸렌(PCTFE)계, 클로로트리플루오로에틸렌-에틸렌 공중합체(ECTFE)계 및 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF)계로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 화합물을 포함할 수 있다. 바람직하게는 상기 섬유부(1) 및 이로 구현된 전도성 섬유웹(100)이 보다 향상된 신축성, 유연성, 내열성, 내화학성 및 기계적 강도의 발현을 위하여 불소계 화합물인 PVDF와 폴리우레탄이 방사용액 상에서 블렌드 되어 방사된 것일 수 있다. 이때 PVDF와 폴리우레탄은 1: 0.2 ~ 2 중량비로 포함될 수 있고, 보다 바람직하게는 1: 0.4 ~ 1.5 중량비로 포함될 수 있다. 만일 PVDF의 중량을 기준으로 폴리우레탄 중량이 0.2배 미만으로 포함될 경우 가요성, 신축성 등이 저하될 수 있고, 이로 인해 사용 중의 변형 또는 단차가 있는 기재상에 구비 시에 찢어짐이 발생하거나, 단차가 있는 부분에 밀착하기 어려울 수 있고, 전도성 섬유웹의 손상으로 인해 초기 설계된 전자파차폐 성능보다 저하의 폭이 클 수 있다. 또한, 만일 PVDF 중량을 기준으로 폴리우레탄 중량이 2배를 초과하여 포함될 경우 신축에 의한 복원력이 저하되어 신축 시 신축 전 상태로 복원되지 못함에 따른 형상의 영구변형이 유발될 수 있고, 이로 인해 발생된 크랙 간의 이격간격을 줄이지 못해 전자파차폐성능의 저하를 유발할 수도 있다. 또한, 내화학성이 현저히 저하되어 금속쉘부의 형성과정에서 섬유부의 손상이 발생할 수 있고, 이에 따라서 전도성 섬유웹의 신축, 구김 등의 형상변형에 의해 섬유부가 사절되거나 섬유웹이 찢어지는 등 기계적 물성이 저하될 수 있다.

상기 전도성 필러(1b)는 전도성 섬유웹의 전자파차폐성능을 후술하는 금속쉘부(2)와 함께 발현하는 동시에 전도성 섬유웹의 신축, 압축 및 구김 시 발생할 수 있는 금속쉘부(2)의 크랙에도 전도성 섬유웹의 저항 증가를 방지하여 목적하는 수준으로 전자파차폐성능을 발현하도록 할 수 있다. 이를 도 3을 참조하여 설명하면, 전도성 복합섬유(20)는 신축, 구김 등의 형상변형으로 금속쉘부(22)에 크랙(C)이 발생할 수 있는데, 이 경우 금속쉘부(22)의 저항이 크게 증가할 우려가 있다. 그러나 섬유부(21)에 구비된 전도성필러(21b)가 상호간에 접촉하여 전도성 복합섬유(20)의 길이방향 저항 및 수직저항을 감소시킬 수 있다. 또한, 동시에 어느 전도성 필러(21b)는 크랙(C)이 발생한 금속쉘부(22)에 접촉함에 따라서 전도성 섬유웹(20)의 저항 증가를 더욱 방지하고, 전자파차폐성능을 유지시킬 수 있는 이점이 있다.

상기 전도성 필러(1b,21b)는 전기전도성이 있는 공지의 재질인 경우 제한없이 사용될 수 있으며, 이에 대한 일예로써, 알루미늄, 니켈, 구리, 은, 금, 크롬, 백금, 티타늄 합금 및 스테인리스 스틸로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 금속 및 전도성 고분자 화합물 중 어느 하나 이상의 재질일 수 있다.

이때, 상기 전도성 필러(1b,21b)가 금속인 경우 섬유부 전체 부피의 10 ~ 50%를 차지하도록 구비될 수 있다. 만일 섬유부 전체 부피의 10%미만으로 구비되는 경우 전도성 필러간 연결에 따른 저항감소나 크랙이 발생한 금속쉘부의 저항증가를 방지하기 어려울 수 있다 .또한, 만일 섬유부 전체 부피의 50%를 초과하여 구비되는 경우 섬유부의 방사시 사절이 현저히 증가하며, 섬유웹으로 구현된 경우에도 기계적 강도가 현저히 저하될 우려가 있다.

또한, 상기 전도성 필러(1b,21b)는 형상에 있어서 제한은 없고, 곡면을 갖는 구형, 침상형, 비정형 등 공지된 전도성 필러의 형상인 경우 제한 없이 채용할 수 있다. 다만, 전도성 섬유웹의 형상변형에 따라서 발생할 수 있는 금속쉘부(2,22)의 크랙에 따른 저항증가를 방지하기 위하여 소정의 종횡비를 갖는 로드(rod)형일 수 있다. 이때, 종횡비는 1.1 ~ 20일 수 있으며, 만일 종횡비가 1.1미만일 경우 전도성 필러간 상호 접촉 및 크랙이 발생한 금속쉘부에 직접 접촉하기 어려워질 수 있고, 직접접촉을 유도하기 위해서는 섬유부 내 필러의 함량을 증가시켜야 하나 이 경우 전도성 복합섬유의 기계적 강도가 현저히 저하될 수 있는 우려가 있다. 또한, 종횡비가 20을 초과할 경우 복합섬유가 구부러질 때 전도성 필러가 섬유부를 뚫고 나와 금속쉘부를 손상시킴에 따라서 오히려 전자파차폐성능의 저하를 초래할 수 있다. 일예로 상기 로드형의 전도성 필러는 직경이 0.8 ~ 1.1㎛이며, 길이가 1 ~ 5㎛일 수 있다.

또한, 상기 전도성 필러(1b,21b)가 금속일 경우, 단면형상에 있어서 도 4a 및 도 4b에 도시된 것과 같이, 전도성 필러(1b,1b')는 단면의 외주가 원, 타원과 같은 곡형이거나 사각형, 오각형과 같은 다각형을 포함하는 정형적인 형상일 수 있고, 또는 비정형일 수 있다. 또는 도 4c에 도시된 것과 같이 전도성 필러(1b")는 종횡비를 갖고, 길이방향에 수직한 단면의 외주가 정형적 형상 또는 비정형인 동시에 내부에 길이방향으로 연속된 중공을 구비한 것일 수 있다. 이때, 중공을 구비한 전도성 필러(1b")는 전도성 섬유웹의 경량화, 더욱 우수한 신축특성을 발현하도록 하는 이점이 있다.

한편, 전도성 필러가 섬유부 내부쪽에 밀집되게 배치되고 외부면에 노출되도록 구비되지 않을 경우 금속쉘부의 크랙에 따른 저항증가를 방지하기 어려울 수 있다. 이에 전도성 필러는 최대한 섬유부의 외부면쪽으로 배치되는 것이 바람직한데, 전도성 필러가 포함된 방사용액을 방사할 때 전도성 필러의 위치를 조절하는 것은 용이하지 않다. 이에 본 발명의 일 실시예에 따르면 전도성 필러가 섬유부의 외부면에 최대한 위치할 수 있도록 방사되는 섬유의 직경보다 전도성 필러의 직경이 더 클 수 있다.

구체적으로 도 5를 참조하여 설명하면, 상기 전도성 필러(31b)가 금속인 경우 상기 전도성 복합섬유(30)의 길이방향으로 상기 섬유부(31)는 금속인 전도성 필러(31b)가 구비된 제1부분(B)과 전도성 필러(31b)가 구비되지 않은 제2부분(A)을 포함하고, 상기 제2부분(A)의 직경(h)과 상기 전도성 필러(31b)의 직경은 1: 1 ~ 5배, 보다 더 바람직하게는 1: 2.5 ~ 5를 만족함을 통하여, 전도성 필러(31b)가 섬유부(31) 외부표면으로 노출될 가능성을 높임으로써 금속쉘부(32)와의 접촉 가능성을 높임과 동시에, 금속쉘부(32)에 발생하는 크랙에도 불구하고 상기 전도성 필러(31b)를 통해 저항의 증가를 방지할 수 있는 이점이 있다. 만일 상기 전도성 필러의 직경이 제2부분의 직경보다 1배 미만일 경우 전도성 필러가 섬유부의 외부로 노출될 가능성이 적어짐에 따라서 금속쉘부에 발생하는 크랙 등으로 인한 저항의 증가를 최소화할 수 없을 수 있다. 또한, 만일 전도성 필러의 직경이 제2부분의 직경보다 5배를 초과하여 포함될 경우 방사시 사절, 구현된 복합섬유나 섬유웹의 기계적 강도 저하 우려가 있으며, 전도성 섬유웹의 형상이 변형될 때 전도성 필러간의 접촉에 따른 형상 변형 폭이 감소할 수 있다.

또한, 상기 전도성 필러(31b)의 직경에 있어서, 만일 전도성 필러가 종횡비를 갖는 형상인 경우에 제2부분(A)과 대비되는 전도성 필러(31b)의 직경은 단축의 길이일 수 있다. 또한, 비정형일 경우 단면의 내접원 직경일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 전도성 필러는 직경이 1 ~ 5㎛일 수 있고, 이를 통해 섬유부의 외부로 노출될 가능성이 커져서 전자파차폐 효율의 감소를 방지할 수 있는 이점이 있다. 만일 직경이 1㎛ 미만일 경우 전자파차폐 효율 감소를 최소화하지 못할 우려가 있고, 5㎛를 초과할 경우 방사 시 섬유부의 사절 우려, 섬유웹의 기계적 강도 저하가 있을 수 있다.

한편, 섬유부에 포함되는 전도성 필러는 도 6a 및 도 6b에 도시된 것과 같이 전도성 고분자화합물(41b,41b')일 수 있는데, 상기 전도성 고분자화합물(41b)은 섬유형성성분(41a)을 둘러싸는 형태로 섬유부(41)에 구비되거나(도 6a참조) 또는, 전도성 고분자화합물(41b')과 섬유형성성분(41a')의 비정형적으로 혼재되어 섬유부(41')에 구비될 수 있다(도 6b참조). 이 경우 상기 전도성 고분자화합물(41b,41b')은 도 6a와 같이 섬유부(41)의 외부면에 노출되거나 도 6b과 같이 적어도 일부가 섬유부(41')의 외부면에 노출됨에 따라서 금속쉘부(42)가 노출된 상기 전도성 고분자화합물(41b,41b')과 전기적으로 연통됨에 따라서 더욱 우수한 전자파차폐성능을 발현할 수 있다. 또한, 전도성 복합섬유(40,40') 또는 이로 구현된 전도성 섬유웹의 신축, 구김 등에 따라서 금속쉘부(42)에 크랙이 발생하는 경우에도 금속쉘부(42) 크랙 간의 이격된 틈이 섬유부(41,41') 외부면에 노출된 전도성 고분자화합물(41b,41b')을 통해 전기적으로 연결될 수 있음에 따라서 전자파차폐성능의 저하를 더욱 더 방지할 수 있다.

상기 전도성 고분자화합물(41b,41b')은 전기 전도성이 있는 공지의 고분자화합물의 경우 제한 없이 사용될 수 있으며, 이에 대한 일예로써, 전자흡인기를 포함하는 고분자 수지가 사용될 수 있다. 상기 전자흡인기(electron withdrawing group)란, 전자 수용성기(electron attracting group)라고도 하며, 공명효과나 유발효과에 의해서 주변의 원자단으로부터 전자를 잡아 끄는 원자단을 의미한다. 상기 전자흡인기는 옥사디아졸기, 아졸기, 벤조티아디아졸기, 시아노기, 퀴놀린기, 보르닐기, 실롤기, 퍼플루오린기, 할로겐기, 니트로기, 카르보닐기, 카르복실기, 니트릴기, 할로겐화알킬기, 아미노기 및 설포닐기 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 이러한 전자흡인기를 구비한 일예로써, 전도성 고분자화합물은 폴리티오펜(polythiophene), 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)(poly(3,4-ethylenedioxythiophene)), 폴리아닐린(polyaniline), 폴리아세틸렌(polyacetylene), 폴리디아세틸렌(polydiacetylene), 폴리티오펜비닐렌(poly(thiophenevinylene)), 폴리플러렌(polyfluorene) 및 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)(PEDOT):폴리스티렌설포네이트(PSS)으로 이루어진 군에서 선택된 1 종 이상을 포함할 수 있다.

또한, 상기 전도성 필러(41b,41b')가 전도성 고분자화합물인 경우 상기 전도성필러(41b,41b')는 섬유부의 섬유형성성분 100 중량부에 대하여 25 ~ 400 중량부, 보다 바람직하게는 90 ~ 400 중량부로 구비될 수 있다. 만일 전도성 필러가 섬유형성성분에 대해 25 중량부 미만으로 구비되는 경우 목적하는 수준의 전자파차폐 성능을 발현하기 어렵거나 금속쉘부의 크랙발생 시 크랙이 발생한 부분들을 모두 전기적으로 연통시키기 어려울 수 있어서 전자파차폐 성능을 유지하기 어려울 수 있다. 또한, 만일 상기 전도성 필러가 400 중량부를 초과하여 구비되는 경우 복합섬유의 기계적 강도가 낮아지고, 섬유부의 제조 시 방사성이 현저히 저하될 수 있는 우려가 있다.

상술한 섬유부의 외부를 피복하는 금속쉘부(2,22,32,42)는 상술한 전도성 필러(1b,1b',1b",21b,31b,41b,41b')와 함께 전도성 섬유웹의 저항을 낮춰 전자파차폐성능을 발현하도록 기능한다. 상기 금속쉘부(2,22,32,42)는 통상적인 전기 전도성 금속재질인 경우 제한없이 사용될 수 있다. 일예로써, 상기 금속쉘부는 알루미늄, 니켈, 구리, 은, 금, 크롬, 백금, 티타늄 합금 및 스테인리스 스틸로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 재질일 수 있다. 또한, 일예로 상기 금속쉘부는 니켈층/구리층/니켈층인 3개 층으로 형성된 것일 수 있으며, 이때, 상기 구리층은 전도성 섬유웹이 낮은 전기저항을 가질 수 있도록 함에 따라서 우수한 전자파차폐성능을 발현하도록 하며, 전도성 섬유웹의 구김, 신축 등의 변형에도 금속쉘부의 크랙을 최소화하고, 신축특성을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 구리층 상에 형성되는 니켈층은 구리층의 산화를 방지함으로써 전자파차폐성능의 저하를 방지시킬 수 있다.

또한, 상기 금속쉘부는 두께가 0.1 ~ 2.0㎛일 수 있으며, 만일 금속쉘부의 두께가 2㎛를 초과하는 경우 전도성 복합섬유(10,20,30,40,40')의 굽힘 등 형상이 변화할 때 크랙, 박리가 발생하기 쉬우며, 만일 0.1㎛ 미만일 경우 목적하는 수준으로 전자파차폐성능을 발현하기 어려울 수 있고, 사용 중 외력에 따른 신장으로 금속쉘부 박리가 유발되어 전도성 필러 구비에도 불구하고 저항이 증가할 수 있다.

상술한 전도성 섬유웹(100)은 후술하는 제조방법을 통해 제조될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.

상기 전도성 섬유웹(100)은 제조된 전도성 복합섬유(10,20,30,40,40')를 통해 3차원네크워크 구조의 섬유웹으로 제조될 수 있다. 또는 (1) 전도성 필러 및 섬유형성성분을 포함하는 방사용액을 방사시켜 전도성필러가 분산된 섬유부로 형성된 섬유웹을 제조하는 단계 및 (2) 상기 섬유부의 외부를 피복하도록 금속쉘부를 형성시켜 전도성섬유웹을 제조하는 단계를 통해 제조될 수 있다.

전자의 방법에 대해 먼저 설명하면, 전도성 복합섬유는 2중방사노즐의 내측 노즐을 통해 전도성 필러 및 섬유형성성분을 포함하는 방사용액을 방사시키고, 외측 노즐을 통해 금속쉘부를 형성시킬 수 있는 금속페이스트를 압출한 후 상기 금속페이스트를 소성시켜 제조할 수 있다.

또는, 전도성 복합섬유는 전도성 필러 및 섬유형성성분을 포함하는 방사용액을 통해 제조된 섬유 외부면에 금속쉘부를 형성시켜 제조될 수 있다. 이때, 상기 방사용액은 방사방법, 구비되는 섬유형성성분의 종류 등에 따라 적절히 선택된 용매를 더 포함하여 섬유형성성분이 용해된 용해액이거나 또는 섬유형성성분이 용융된 용융액일 수 있다. 방사용액을 방사시키는 방법은 목적하는 전도성 복합섬유의 직경, 섬유형성성분의 종류를 고려하여 적절히 선택될 수 있으며, 일예로, 전기방사이거나 압력을 이용해 방사구를 통해 방사용액이 압출되는 방식일 수 있다. 또한, 섬유형성성분의 종류, 방사용액에 구비된 용매의 종류 등을 고려하여 건식방사 또는 습식방사를 적절히 선택할 수 있으며, 본 발명은 이에 대해 특별히 한정하지 않는다.

제조된 섬유 외부면에 금속쉘부를 형성시키는 방법은 공지된 금속의 코팅방법, 도금방법을 통해 수행할 수 있고, 일예로, 섬유를 금속 페이스트에 침지한 후 건조 및/또는 소결공정을 거칠 수 있다. 또는, 공지된 도금방법으로써 무전해 도금을 통해 수행할 수 있다.

제조된 전도성 복합섬유는 공지된 섬유웹의 제조방법, 일예로 케미컬 본딩 부직포, 써멀본딩 부직포, 에어레이 부직포 등의 건식부직포나 습식부직포, 스판레스 부직포, 니들펀칭 부직포 또는 멜트블로운 등의 방법을 이용하여 전도성 섬유웹으로 제조될 수 있다.

다음으로, 전도성 섬유웹(100)을 제조하는 후자의 방법에 대해 설명한다.

상기 전도성 섬유웹은 다른 제조방법으로써, (1) 전도성 필러 및 섬유형성성분을 포함하는 방사용액을 방사시켜 전도성필러가 분산된 섬유부로 형성된 섬유웹을 제조하는 단계 및 (2) 상기 섬유부의 외부를 피복하도록 금속쉘부를 형성시켜 전도성섬유웹을 제조하는 단계를 포함하여 제조될 수 있다.

상기 (1) 단계는 상술한 전자의 방법에서 전도성 필러를 구비한 섬유를 제조한 뒤 금속쉘부를 형성하지 않은 상태로 섬유웹을 제조하여 수행될 수 있다. 또는, 상기 섬유웹은 전도성 필러 및 섬유형성성분을 방사하여 콜렉터에서 수집, 축적시킨 섬유매트에 대해 캘링더링 공정을 거치는 방식으로 구현될 수 있다.

(1) 단계에서 제조된 섬유웹은 (2) 단계로써, 섬유웹의 섬유부를 피복하도록 금속쉘부를 형성시키는 단계를 수행한다.

상기 (2) 단계는 금속쉘부를 피복시키는 공지된 방법을 채용할 수 있고, 일예로, 금속쉘부의 증착, 도금, 전도성 페이스트를 통한 코팅 방법 등이 있을 수 있다. 다만, 금속쉘부의 증착은 섬유웹의 표면부에 위치하는 섬유부의 외부에만 금속쉘부가 증착될 수 있고, 섬유웹의 중앙부에 위치하는 섬유부에는 금속쉘부가 구비되기 어려울 수 있어서 목적하는 수준으로 전자파차폐효과를 발현하기 어려울 수 있다. 또한, 금속쉘부가 증착된 섬유웹의 표면부는 기공이 폐쇄될 수 있음에 따라서 섬유웹의 신축특성이 저하되고, 신축 시 증착된 부분이 쉽게 부스러지거나 박리될 수 있는 우려가 있다. 또한, 전도성 페이스트로 섬유웹을 코팅하는 경우 섬유웹의 표면부/중앙부에 위치하는 섬유부에 고르게 코팅이 될 수는 있으나 기공폐쇄에 따른 신축특성의 저하가 현저할 수 있어서 신축 시 금속쉘부의 부서짐, 박리가 심각할 수 있다. 이에 바람직하게는 상기 금속쉘부는 섬유웹에 도금을 통해 형성될 수 있으며, 보다 바람직하게는 상기 도금은 무전해도금일 수 있다.

상술한 전도성 복합섬유(10,20,30,40,40')를 포함하여 형성된 전도성 섬유웹(100)의 적어도 일면에는 도 1에 도시된 것과 같이 전도성 점착층(200)이 더 구비될 수 있다.

상기 전도성 점착층(200)은 공지된 전도성 점착층일 수 있으며, 일예로, 점착성 매트릭스(210)에 전도성 필러(220)가 분산된 것일 수 있다. 상기 점착성 매트릭스는 일예로, 아크릴수지, 우레탄수지 중 선택된 1종 이상의 수지로 형성된 것일 수 있으며, 상기 전도성 필러는 니켈, 니켈-그라파이트, 카본블랙, 그라파이트, 알루미나, 동, 은으로 구성된 군에서 선택된 1 종 이상일 수 있다. 상기 전도성 점착층(200)은 전도성 필러(220)를 전도성 점착층(200) 전체 중량에 대하여 5 ~ 95중량% 로 구비한 것일 수 있다.

또한, 상기 전도성 점착층(200)은 두께가 10 ~ 30㎛일 수 있다. 전도성 점착층(200)의 두께가 과도할 경우 전자파차폐재(1000)의 수직저항을 증가시킴에 따라 목적하는 수준으로 전자파차폐성능을 발현하지 못할 수 있다.

상기 전도성 점착층(200)은 형성시키고자 하는 전도성 섬유웹(100)의 일면에 전도성 점착층 형성조성물을 처리하여 함침시키는 방법으로 형성시킬 수 있고, 이로 인해 전도성 점착층(200)의 일부분은 전도성 섬유웹(100) 상에 형성되고, 나머지 부분은 전도성 섬유웹(100)의 기공에 채워져 전도성 섬유웹(100)의 내부에 위치하도록 구비될 수 있다. 또는 도 1과 다르게, 전도성 섬유웹(100) 내부에 모든 부분이 배치되도록 구비될 수도 있다.

상술한 전도성 섬유웹(100)을 구비한 전자파차폐재는 도 7과 같이 전자파차폐형 회로모듈(2000)로 구현되며, 구체적으로 소자(1310,1320)가 실장된 회로기판(1200) 상부에 적어도 상기 소자(1310,1320)의 상부 및 측부를 덮도록 전자파차폐재(1100)가 회로기판 (1200) 상에 구비될 수 있다.

상기 회로기판(1200)은 전자기기에 구비되는 공지된 회로기판일 수 있으며, 일예로 PCB, FPCB일 수 있다. 상기 회로기판(1200)의 크기, 두께는 구현하고자 하는 전자기기의 내부설계에 따라 변경이 가능함에 따라서 본 발명은 이에 대해 특별히 한정하지 않는다.

또한, 상기 소자(1310,1320)는 구동칩과 같은 전자기기내 회로기판에 실장되는 공지된 소자일 수 있으며, 전자파 및/또는 열을 발생하거나 전자파에 민감하여 쉽게 오작동 되는 소자일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 전자파차폐재(1100)는 도 7과 같이 인접한 소자(1310,1320) 간의 이격거리가 좁거나 소자(1310,1320)의 두께로 인한 단차가 발생한 경우에도 소자의 측부에 밀착되도록 부착될 수 있음에 따라서 보다 향상된 전자파차폐성능을 발현하기에 유리하다.

하기의 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하기로 하지만, 하기 실시예가 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니며, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것으로 해석되어야 할 것이다.

<실시예 1>

폴리비닐리덴플루오라이드 12g을 디메틸아세트아마이드와 아세톤의 중량비를 70:30으로 하여 88g에 80℃의 온도로 6시간 마그네틱바를 사용하여 용해시켜 방사용액을 제조했다. 상기 방사용액에 전도성 필러로 평균입경이 1.3㎛인 구형 은 입자를 폴리비닐리덴플루오라이드과 은입자 부피비를 1: 0.2로 하여, 최종 섬유부 전체부피에 대해 16.7%를 차지하도록 혼합한 뒤 초음파 분산기를 이용하여 12시간 동안 분산시켰다. 상기 방사용액을 전기방사장치의 용액탱크에 투입하고 임펠라를 통해 용액을 교반하며, 20㎕/min/hole의 속도로 토출하였다. 이때 방사 구간의 온도는 30℃, 습도는 50%를 유지하고, 콜렉터와 방사노즐팁 간 거리를 20㎝하고, 고전압 발생기를 사용하여 방사 노즐 팩(Spin Nozzle Pack)에 40kV의 전압을 부여함과 동시에 방사 팩 노즐당 0.05MPa의 에어압력을 부여하여 은 입자가 구비되지 않은 제2부분의 평균직경이 300㎚인 Ag/PVDF 복합섬유로 형성된 섬유웹을 제조하였다. 다음으로 상기 섬유웹에 잔존하는 용매, 수분을 건조시키기 위해 140℃의 온도 및 1kgf/㎠로 열과 압력을 가해 캘린더링 공정을 실시하였다.

다음으로, 제조된 섬유웹에 니켈인 금속쉘부를 형성시켰다. 구체적으로 섬유웹에 니켈 무전해도금을 실시하였고, 이를 위해 섬유웹을 60℃의 탈지용액에 30초간 침지 뒤 순수로 세정하고, 다시 60℃의 에칭용액(5M NaOH, 순수)에 1분간 침지 뒤 순수로 세정하였다. 이후 섬유웹을 상온의 촉매용액(Pd 0.9%, HCl 20%, 순수)에 3분간 침지한 뒤 순수로 세정했다. 이후 섬유웹을 촉매활성을 위한 50℃의 황산용액(H₂SO₄ 85ml/L, 순수)에 30초간 침지 뒤 순수로 세정하고 난 뒤 섬유웹을 60℃의 니켈이온용액에 1분간 침지 뒤 순수로 세정하여, 두께가 0.12㎛인 니켈의 금속쉘부를 섬유웹의 섬유부상에 피복시켜, 두께는 10㎛이고, 평량은 12g/㎡, 기공도 40%의 하기 표 1과 같은 전도성 섬유웹을 제조하였다.

<실시예 2 ~ 11>

실시예 1과 동일하게 실시하여 제조하되, 전도성 필러의 함량, 입경을 하기 표 1 또는 표 2와 같이 변경하여 하기 표 1과 같은 전도성 섬유웹을 제조하였다.

<비교예 1>

실시예 1과 동일하게 실시하여 제조하되, 전도성 필러를 포함시키지 않고, 하기 표 2와 같은 전도성 섬유웹을 제조하였다.

<실험예 1>

실시예 1 내지 11 및 비교예 1에 따른 전도성 섬유웹에 대하여 하기의 물성을 측정하여 하기 표 1 및 표 2에 나타내었다.

1. 초기 전자파차폐성능

저항측정기(HIOKI 3540 mΩ HITESTER, HIOKI)를 통해 전도성 섬유웹 표면의 저항을 측정하였다. 측정된 비교예1의 측정값을 100으로 기준하여 실시예에 따른 측정 저항값을 상대적인 백분율로 나타내었다.

2. 전자파차폐성능 변동율

지그를 사용하여 시편을 가로방향으로 1.2배 신장시킨 뒤, 다시 세로방향으로 1.2배 신장시키는 것을 1세트로 하여 3세트를 반복하였다.

이후, 초기 전자파차폐성능 측정방법을 이용하여 신장 후 각 시편의 저항값(B)을 구한 뒤, 각 시편의 초기 저항값(A)에 대비한 신장에 따른 시편 별 변동율을 하기의 수학식1에 따라 계산하였다.

이때, 변동율이 클수록 전자파차폐성능이 저하됨을 의미한다.

[수학식 1]

변동율(%) = (B - A) ×100 ÷ A

3. 형상유지력

전자파차폐성능 변동율의 측정과정에서 3세트 신장 후 시편의 표면을 육안으로 확인하여 찢어짐의 손상이 발생했는지 여부를 평가했고, 발생한 경우 ○, 발생하지 않은 경우 ×로 평가했다.

		실시예1	실시예2	실시예3	실시예4	실시예5	실시예6
전도성필러	입경(㎛)	1.3	1.45	1.6	0.25	0.35	0.75
	함량(부피%)	16.7	16.7	16.7	16.7	16.7	16.7
제2부분 직경(㎚)		300	300	300	300	300	300
제2부분 직경: 전도성필러 직경		1:4.33	1:4.83	1:5.33	1:0.83	1:1.17	1:2.5
초기 전자파차폐성능(%)		89.6	87.4	86.7	99.1	94.2	92.1
전자파차폐성능 변동율(%)		10.7	11.1	23.8	26.6	18.5	14.9
형상유지력		×	×	○	×	×	×

		실시예7	실시예8	실시예9	실시예10	실시예11	비교예1
전도성필러	입경(㎛)	1	1.3	1.3	1.3	1.3	-
	함량(부피%)	16.7	8.5	10.5	49	52	0
제2부분 직경(㎚)		300	300	300	300	300	300
제2부분 직경: 전도성필러 직경		1:3.33	1:4.33	1:4.33	1:4.33	1:4.33	-
초기 전자파차폐성능(%)		90.5	98.5	93.2	79.4	78.1	100
전자파차폐성능 변동율(%)		12.0	14.4	11.6	16.6	26.9	41.1
형상유지력		×	×	×	×	○	×

표 1 및 표 2를 통해 확인할 수 있듯이, 전도성 필러를 구비하지 않은 비교예 1의 경우 실시예들보다 전자파차폐재의 신장 후 저항이 급격히 증가하는 것을 확인할 수 있다.

다만, 실시예에서도 전도성 필러의 입경이 본 발명의 바람직한 범위를 벗어난 실시예3이나, 함량이 본 발명의 바람직한 범위를 벗어난 실시예11은 기계적 강도 저하로 신장에 따른 찢어짐이 발생했고, 이에 따라서 변동율 또한 컸음을 확인할 수 있다.

<실시예 12>

실시예 1과 동일하게 실시하여 제조하되, 방사용액의 섬유형성성분과 용매를 변경하였다. 구체적으로 폴리비닐리덴플루오라이드와 폴리우레탄의 중량비를 7:3으로 혼합한 섬유형성성분 16g을 디메틸아세트아마이드와 아세톤의 중량비를 7:3으로 혼합한 용매 84g에 60℃의 온도로 6시간 마그네틱바를 사용하여 용해시켜 방사용액을 제조하였고, 이를 통해 두께는 10㎛이고, 평량은 11.6g/㎡, 기공도 38%의 하기 표 3과 같은 전도성 섬유웹을 제조하였다.

<실시예 13 ~ 18>

실시예 12와 동일하게 실시하여 제조하되, 섬유형성성분인 PVDF와 폴리우레탄의 함량비를 하기 표 3과 같이 변경하여 하기 표 3과 같은 전도성 섬유웹을 제조하였다.

<실험예2>

실시예1, 실시예 12 내지 실시예 18에 대하여 하기의 물성을 평가하여 하기 표 2에 나타내었다.

1. 전자파차폐성능 변동율

지그를 사용하여 시편을 가로방향으로 1.4배 신장시킨 뒤, 응력을 제거한 상태에서 다시 세로방향으로 1.4배 신장시키는 것을 1세트로 하여 3세트를 반복하였다.

이후, 실험예1에서의 평가방법과 동일하게 하여 수학식 1을 통해 변동율을 계산하였다. 이때, 변동율이 클수록 전자파차폐성능이 저하됨을 의미한다.

2. 형상 유지력

전자파차폐성능의 유지성 평가에서 3세트 가로세로 신축, 회복과정을 거친 이후 시편의 면적(C)을 계산하였다. 이를 상기 신축과정을 거치기 전 초기 시편의 면적(D)을 기준으로 하기 수학식 2에 따라서 면적변동율을 계산했다. 또한, 3세트의 신축, 회복과정 후 찢어짐 등의 손상이 발생한 경우 ○, 손상이 발생하지 않은 경우 ×로 표시했다. 이때, 찢어짐 등 손상이 발생한 시편에 대해서는 면적변동율을 계산하지 않았다.

[수학식2]

면적 변동율(%) = (C - D) ×100 ÷ D

또한, 면적 변동율이 클수록 신장 후 복원력이 좋지 않음을 의미한다.

		실시예1	실시예12	실시예13	실시예14	실시예15	실시예16	실시예17	실시예18
섬유형성성분	PVDF: 폴리우레탄 중량비	1:0.0	1:0.43	1:1.45	1:1.6	1:1.9	1.2.2	1:0.14	1:0.22
전자파차폐성능 변동율(%)		26.9	6.9	8.2	11.6	12.8	16.7	15.1	10.3
형상유지력	손상유무	○	×	×	×	×	○	○	×
	면적변동율(%)	미측정	3.2	6.4	6.8	7.5	미측정	미측정	2.1

표 3에서 확인할 수 있듯이,

섬유부의 섬유형성성분으로 폴리우레탄을 불포함한 실시예1의 경우 실험예1에서 보다 신장 비율을 증가함에 따라서 찢어짐이 발생한 것을 확인할 수 있고, 전자파차폐성능 변동율도 현저히 증가한 것을 확인할 수 있다.

또한, 폴리우레탄을 포함한 경우에도 과소하게 포함된 실시예 17이나, 과도하게 포함된 실시예 16의 경우 찢어짐이 발생했고, 이에 따라서 전자파차폐성능의 변동율도 현저히 증가한 것을 확인할 수 있다.

한편, 실시예 16의 경우 폴리우레탄이 증가에도 찢어짐이 발생한 것은 도금 과정에서 가해지는 각종 용액에 따라서 섬유부의 손상이 발생한 결과로 예상할 수 있었다.

<제조예>

전도성점착층 제조를 위하여 평균입경이 3㎛인 니켈입자를 아크릴계 점착형성성분을 포함한 전도성 점착조성물 100 중량부에 대하여 7 중량부 혼합믹서를 사용하여 혼합액을 제조했다. 제조한 혼합액은 바코터를 사용하여 이형 PET 필름에 코팅한 뒤 코팅 면에 실시예1에 따라서 제조된 전도성 섬유웹을 합지하고 다시 그 위에 혼합액을 코팅한 뒤 이형 PET 필름으로 합지하고 캘린더링 공정을 실시하였다. 합지된 전도성차폐재는 아그릴점착층의 경화를 위하여 120℃ 온도에서 24시간 동안 열경화 공정을 진행하였고, 이를 통해 전도성 섬유웹의 양면에 전도성 점착층이 소정의 두께로 형성되고, 전도성 점착층 나머지 부분은 전도성 섬유웹 내부에 배치된 전자파차폐재를 제조하였다.

이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.

1a,21a,31a,41a,41a': 섬유부
1b,1b',1b",21b,31b,41b,41b': 전도성 필러
2,22,32,42: 금속쉘부 10,20,30,40,40': 전도성 복합섬유
100: 전도성 섬유웹 200: 전도성 점착층
1000, 1100: 전자파차폐재 1200: 회로기판
1310,1320: 소자 2000: 전자파차폐형 회로모듈

Claims (17)

1. 전도성 필러를 포함하는 섬유부와, 상기 섬유부의 외부에 피복된 금속쉘부를 포함한 전도성 복합섬유를 구비하여 형성된 전도성 섬유웹;을 포함하며,
   상기 전도성 복합섬유의 길이방향으로 상기 섬유부는 금속인 전도성 필러가 구비된 제1부분과 전도성 필러가 구비되지 않은 제2부분을 포함하고, 상기 제2부분의 직경과 상기 전도성 필러의 직경은 1: 1 ~ 5의 직경비를 갖는 플렉서블 전자파차폐재.
2. 제1항에 있어서,
   상기 전도성 복합섬유는 직경이 0.2 ~ 10㎛ 인 플렉서블 전자파차폐재.
3. 제1항에 있어서,
   상기 전도성 섬유웹의 두께는 5 ~ 200㎛이며, 평량이 5 ~ 100g/㎡인 플렉서블 전자파차폐재.
4. 제1항에 있어서,
   상기 전도성 필러는 알루미늄, 니켈, 구리, 은, 금, 크롬, 백금, 티타늄 합금 및 스테인리스 스틸로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 금속을 포함하는 플렉서블 전자파차폐재.
5. 제1항에 있어서,
   상기 전도성 필러는 섬유부 전체 부피의 10 ~ 50%를 차지하도록 구비되는 플렉서블 전자파차폐재.
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   상기 전도성 필러는 종횡비가 1.1 ~ 20인 로드(rod)형인 플렉서블 전자파차폐재.
8. 제7항에 있어서,
   상기 전도성 필러는 종방향으로 연속된 중공을 구비한 플렉서블 전자파차폐재.
9. 제1항에 있어서,
   상기 섬유부는 섬유형성성분으로 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF) 및 폴리우레탄(polyurethane)을 1: 0.2 ~ 2 중량비로 포함하는 플렉서블 전자파차폐재.
10. 제1항에 있어서,
    상기 금속쉘부는 알루미늄, 니켈, 구리, 은, 금, 크롬, 백금, 티타늄 합금 및 스테인리스 스틸로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 재질인 플렉서블 전자파차폐재.
11. 제1항에 있어서,
    상기 금속쉘부는 두께가 0.1 ~ 2㎛인 플렉서블 전자파차폐재.
12. 제1항에 있어서,
    상기 전도성 필러 중 적어도 일부는 섬유부의 외부면에 노출되어 상기 금속쉘부와 전기적으로 연통된 플렉서블 전자파차폐재.
13. 제1항에 있어서,
    상기 전도성 섬유웹은 기공도가 30 ~ 80%인 플렉서블 전자파차폐재.
14. 제1항에 있어서,
    상기 전도성 섬유웹의 적어도 일면에는 전도성 점착제가 구비된 플렉서블 전자파차폐재.
15. 전도성 필러가 분산된 섬유부; 및
    상기 섬유부의 외부에 피복된 금속쉘부;를 포함하며,
    길이방향으로 상기 섬유부는 금속인 전도성 필러가 구비된 제1부분과 전도성 필러가 구비되지 않은 제2부분을 포함하고, 상기 제2부분의 직경과 상기 전도성 필러의 직경은 1: 1 ~ 5의 직경비를 갖는 플렉서블 전자파차폐재용 전도성 복합섬유.
16. 소자가 실장된 회로기판;
    적어도 상기 소자의 상부 및 측부를 덮도록 회로기판 상에 구비되는 제1항 내지 제5항 및 제7항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 전자파차폐재;를 포함하는 전자파차폐형 회로모듈.
17. 제16항에 따른 전자파차폐형 회로모듈을 포함하는 전자기기.

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