KR102148572B1 - 무선 충전기용 자기장 차폐시트 및 그의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

휴대용 단말기 등을 무선으로 충전할 때 발생되는 자기장에 의해 휴대용 단말기에 미치는 영향을 최소화 하는 무선 충전기용 자기장 차폐시트 및 그의 제조 방법이 개시된다. 마그네틱 성분이 있는 플레이트 상에 릴리즈 필름을 배치하는 단계, 상기 릴리즈 필름 상에 비정질 리본시트를 배치하는 단계, 상기 플레이트 상에 고정된 상기 비정질 리본시트를 다수의 미세 조각으로 분할하는 플레이크 처리를 통해 플레이크 처리된 비정질 리본시트를 형성하는 단계, 상기 플레이크 처리된 비정질 리본시트를 형성하는 단계를 다수회 반복 수행하여, 복수개의 플레이크 처리된 비정질 리본시트를 형성하는 단계, 각각의 상기 복수개의 플레이크 처리된 비정질 리본시트 양면에 접착층을 형성하고 상기 복수개의 플레이크 처리된 비정질 리본시트를 적층하여 박막 자성시트를 형성하는 단계 및 상기 박막 자성시트 양면에 보호필름을 부착하는 단계를 포함한다. 이로써, 상기 무선 충전기용 자기장 차폐시트의 제품 불량 손실을 현격히 줄일 수 있으며, 최대 투자율을 기대할 수 있다.

Description

무선 충전기용 자기장 차폐시트 및 그의 제조방법{MANUFACTURING METHOD OF MAGNETIC SHIELDING SHEET FOR WIRELESS POWER CHARGER AND USING THE SAME}
본 발명은 무선 충전기용 자기장 차폐시트에 관한 것으로, 특히 휴대용 단말기 등을 무선으로 충전할 때 발생되는 자기장에 의해 휴대용 단말기에 미치는 영향을 최소화 하는 무선 충전기용 자기장 차폐시트 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.
교류 전자기장 즉, 전자기파는 자유공간에 방사될 경우, 공기 중에서 전파되며, 만나게 되는 매질의 전기적 특성에 따라, 일부는 반사되고 매질 내에서 소실되거나 또는 매질 밖으로 투과되게 나간다.
전자기장 차폐재로서 사용되는 연자성 재료는, 외부 교류 자기장의 위상변화에 따라 재료 내부의 자화 방향이 용이하게 반응하는 자성 재료로서, 현상적으로는 공간에 분포한 자기장을 재료 내부로 끌어들여 높은 밀도의 자력선속을 갖는 자기회로를 형성하는 역할을 한다. 이때 자성소재의 투자율은 자력선속을 높이는 정도를 나타내는 지표로서, 높은 투자율의 연자성 재료를 사용하면 소재 주변에 분포한 자기장을 소재내부로 대부분 끌어들여 누설 자기장을 최소화 시킨다. 연자성 재료는 연자성 합금, 연자성 페라이트 소결체와 같이 단일 소재로 사용하거나, 연자성 금속분말 및 연자성 페라이트 분말을 절연성 수지나 세라믹 혹은 비자성 금속 등과 혼합하여 압출, 프레스, 필름 캐스팅 등의 방법으로 성형한 복합 소재 형태로 사용되고 있다. 이러한 복합 소재의 예로 메탈리본이 대표적이며, 메탈리본은 투자율이 높은 금속의 합금층으로 이루어진 층과 상기 합금층의 적어도 일면에는 점착층을 일체화하여 제조된다.
메탈리본이 평판 형태일 경우 메탈리본의 측면을 따라 외부로부터 자기장이 인가될 때 메탈리본의 평면에 인가된 자기장에 의해 맴돌이 전류가 형성되고 그에 의해 반대방향으로 자기장이 형성되어, 전송되는 신호가 약해지는 문제가 발생되며, 이러한 문제를 해결하기 위해, 롤러와 볼을 이용하여 메탈리본을 작은 조각으로 파쇄하는 플레이크(Flake)장치를 개발하고 있다.
하지만, 나노 리본 상태에서의 투자율은 1000이상으로 상당히 높은 고투자율을 가지고 있어, 무선충전용 안테나에 사용되는 600~1000사이의 투자율에 맞출 수 없으며, 플레이크 처리를 통해 와전류를 개선시킨 선행특허가 있으나, 플레이크 처리를 통해 상대적으로 고투자율을 유지하기는 어려운 문제가 있다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은, 무선 충전기용 자기장 차단시트 제품의 불량손실을 줄일 수 있는 제조방법을 제공하는데 있다.
또한, 무선 충전기용 안테나 사용범위 내의 최대 투자율에 적합한 무선 충전기용 자기장 차단시트를 제공하는 데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 비정질 합금으로 이루어지고 다수의 미세 조각으로 분리된 박판 자성시트, 상기 박판 자성시트의 일면에 구비된 접착층을 통하여 접착되는 제1 보호필름 및 상기 박판 자성시트의 타면에 구비된 접착층을 통하여 접착되는 제2 보호필름을 포함하는 무선 충전기용 자기장 차폐시트를 제공한다.
또한, 상기 다수의 미세조각은 상기 박판 자성시트를 이루는 비정질 리본시트의 타면에 마그네틱 성분이 있는 플레이트 상에 올려 플레이크 처리하여 형성될 수 있다.
또한, 상기 박판 자성시트는, 적어도 두 층 이상의 비정질 리본시트를 적층하여 사용하고, 상기 적층된 비정질 리본시트들 사이에는 접착층이 삽입되어, 상기 비정질 리본시트들이 접착되어 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 본 발명은, 마그네틱 성분이 있는 플레이트 상에 릴리즈 필름을 배치하는 단계, 상기 릴리즈 필름 상에 비정질 리본시트를 배치하는 단계, 상기 플레이트 상에 고정된 상기 비정질 리본시트를 다수의 미세 조각으로 분할하는 플레이크 처리를 통해 플레이크 처리된 비정질 리본시트를 형성하는 단계, 상기 플레이크 처리된 비정질 리본시트를 형성하는 단계를 다수회 반복 수행하여, 복수개의 플레이크 처리된 비정질 리본시트를 형성하는 단계, 각각의 상기 복수개의 플레이크 처리된 비정질 리본시트 양면에 접착층을 형성하고 상기 복수개의 플레이크 처리된 비정질 리본시트를 적층하여 박막 자성시트를 형성하는 단계 및 상기 박막 자성시트 양면에 보호필름을 부착하는 단계를 포함하는 무선 충전기용 자기장 차폐시트의 제조방법을 제공한다.
이와 같이 본 발명에 의한 무선 충전기용 자기장 차폐시트 및 그 제조 방법에 따르면, 무선충전기용 자기장 차폐시트의 불량손실을 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 무선 충전기용 자기장 차폐시트를 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 충전기용 자기장 차폐시트를 제조하는 공정을 설명하기 위한 순서도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 충전기용 자기장 차폐시트를 제조하는 공정을 설명하기 위한 공정도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 다른 무선 충전기용 자기장 차폐시트를 나타내는 단면도이다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 무선 충전기용 자기장 차폐시트(100)는 비정질 합금의 리본시트(112)(이하, 비정질 리본시트(112))를 열처리한 후 플레이크 처리하여 다수의 미세조각으로 분리 및 또는 크랙을 형성하고, 상기 비정질 리본시트(112)를 복수개, 바람직하게, 2 내지 5층으로 적층한 박판 자성시트(110), 상기 박판 자성시트(110)의 양면에 접착층(114)들을 통하여 부착되는 보호필름(120)들을 포함하고 있다. 상기 접착층은, 바람직하게, 양면 테이프일 수 있다.
상기 박판 자성시트(110)는, 비정질 합금으로 이루어진 박판의 리본을 사용할 수 있다.
상기 비정질 합금은 자성 합금을 사용할 수 있다. 바람직하게 Fe계 또는 Co계 합금일 수 있다.
상기 박판 자성시트(110)의 상기 비정질 리본시트(112)는 플레이크 처리에 의해 다수의 미세 조각으로 분리되며, 다수의 미세 조각은 수십 um의 크기를 갖는 것이 바람직하다.
또한 플레이크 처리된 상기 비정질 리본시트(112)를 적층하여 형성된 박판 자성시트(110)는, 무선 충전기에 사용될 수 있으며, 와전류에 의한 손실을 줄여줄 수 있어 배터리의 발열 문제를 차단할 수 있으며, 전력전송 효율이 증가하게 한다.
상기 보호필름(120)은, 예를 들어, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름, 폴리이미드 필름, 폴리에스테르 필름, 폴리페닐린설페이드 필름, 폴리프로필렌 필름, 폴리테레프탈레이트와 같은 불소수지계 필름 등의 수지 필름을 사용할 수 있으며, 상기 박판 자성시트(110) 양면에 구비되는 접착층(114)을 통하여 박판 자성시트(110)의 양면에 부착될 수 있다.
상기 접착층(114)은, 아크릴계 접착제를 사용할 수 있으며, 이에 한정하지 않고 다른 종류의 접착제를 사용할 수 있다.
이하에서 본 발명에 따른 자기장 차폐시트의 제조방법을 도 2 내지 도4를 참고하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 충전기용 자기장 차폐시트를 제조하는 공정을 설명하기 위한 순서도이고, 도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 충전기용 자기장 차폐시트를 제조하는 공정을 설명하기 위한 공정도이다.
먼저, 비정질 합금으로 이루어진 비정질 리본을 제조(S11)한 후, 이를 일정한 길이로 컷팅하여 시트 형태로 형성(S12)한다.
비정질 리본이 비정질 합금인 경우, 시트 형태로 컷팅하여 형성된 비정질 리본시트(112)를 무자장 열처리(S13)한다. 상기 열처리는, 높은 투자율을 적절한 수준의 투자율로 낮추기 위하여 행하는 공정이다. 또한, 상기 비정질 리본은 열처리가 이루어지면 후속 공정에서 플레이크 처리를 실시할 때 쉽게 플레이크가 이루어질 수 있게 된다.
이어서, 열처리된 비정질 리본시트(112)를 마그네틱 성분이 포함되어 있는 마그네틱 플레이트(20) 상에 배치한다(S14). 이때, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 마그네틱 플레이트(20) 상에는 상기 비정질 리본시트(112) 플레이크 처리 시 완충 역할 및 조각난 상기 비정질 리본시트(112)의 입자가 흩어지는 것을 방지하기 위하여 릴리즈 필름(30)이 구비될 수 있다. 또는, 상기 마그네틱 플레이트(20) 상에 대향하게 되는 상기 비정질 리본시트(112)의 일면에 릴리즈 필름(30)이 구비된 후, 상기 비정질 리본시트(112)가 상기 마그네틱 플레이트(20) 상에 배치될 수 있다.
상기 비정질 리본시트(112)가 상기 마그네틱 플레이트(20) 상에 배치되면, 플레이크 처리를 실시한다(S15).
플레이크 처리는 예를 들어, 상기 마그네틱 플레이트(20) 상에 배치되어 있는 상기 비정질 리본시트(112) 상에 플레이크 처리 기구(10)를 이동시켜 비정질 리본을 다수의 미세 조각으로 분리시킨다. 이 경우, 분리된 다수의 미세 조각은 마그네틱 플레이트(20) 의해 분리된 상태를 유지하게 된다.
상기 플레이크 처리 기구(10)는 예를 들어, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 롤러 형태로 구성될 수 있으며, 상기 플레이크 처리 기구(10) 외면에 복수의 요철이 형성되어 있을 수 있다. 상기 롤러는 금속으로 형성된 금속롤러 일 수도 있으며, 또는, 비금속으로 형성된 비금속롤러 일 수 있다.
또한, 상기 비정질 리본시트(112) 상에는 또 다른 릴리즈 필름이 배치될 수 있다. 상기 비정질 리본시트(112) 상에 배치되는 릴리즈 필름은, 상기 플레이크 처리 기구(10)를 이동시켜 플레이킹 할 때, 미세 조각 입자가 상기 비정질 리본시트에서 분리되어, 상기 플레이크 처리 기구(10)의 외면에 부착될 수 있으므로, 상기 비정질 리본시트에서 분리되는 것을 방지하는 역할을 할 수 있다.
비정질 리본의 다수의 미세조각은 반자장을 증가시켜서 히스테리시스 로스를 제거함에 따라 시트에 대한 투자율의 균일성을 높이게 된다. 또한 플레이크 처리에 의해 미세 조각의 표면적을 줄여줌에 따라 교류 자기장에 의해 생성되는 와전류에 기인한 발열 문제를 차단 할 수 있다.
상기 플레이크 처리된 비정질 리본시트(112)는, 도 3을 참조하여, 릴리즈 필름(30)이 배치된 면의 반대면, 즉, 타면에 접착층(114)과 상기 접착층(114)을 통해 보호필름(120)이 부착될 수 있다.
상기 플레이크 처리된 비정질 리본시트(112)의 타면에 접착층(114)과 상기 보호필름(120)이 부착되면, 상기 플레이크 처리된 비정질 리본시트(112)는 상기 마그네틱 플레이트(20) 상에서 탈착되고, 이 때, 상기 릴리즈 필름(30)도 상기 플레이크 처리된 비정질 리본시트(112)에서 제거된다.
이후, 위에서 설명한 비정질 리본시트(112)를 플레이크 처리하는 공정을 다수회 반복하여, 복수개의 플레이크 처리된 비정질 리본시트(112)가 준비될 수 있다. 이때, 구비되는 복수개의 플레이크 처리된 비정질 리본시트(112)들은, 상기 보호필름(120)이 한 면에 구비된 상기 플레이크 처리된 비정질 리본시트(112)의 타면에 적층될 수 있으며, 가장 하부에 배치되는 플레이크 처리된 비정질 리본시트(112)의 일면, 즉 릴리즈 필름(30)이 제거되는 면에는 접착층(114)과 상기 접착층(114)을 통해 보호필름(120)이 부착되고, 무선 충전기용 자기장 차폐시트(100)의 제조가 완료된다.
또는, 바람직하게, 도 4를 참조하여, 릴리즈 필름(30)이 배치된 면의 반대면, 즉 타면에 접착층(114)이 형성되면, 상기 플레이크 처리된 비정질 리본시트(112)는 상기 마그네틱 플레이트(20) 상에서 탈착되며, 상기 릴리즈 필름(30)도 제거된다.
이후, 상기 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 릴리즈 필름(30)이 제거된 면에 접착층(114)을 형성할 수 있다.
또는, 이후, 위에서 설명한 비정질 리본시트(112)를 플레이크 처리하는 공정을 다수회 반복하여 구비되는 복수개의 플레이크 처리된 비정질 리본시트(112)들 사이에 접착층(114)을 형성하여 적층하고, 상기 박막 자성시트(110)를 형성하고, 상기 박막 자성시트(110) 양면에 보호필름(120)을 부착하여 무선 충전기용 자기장 차폐시트(100)의 제조를 완료한다.
이와 같이, 각각의 비정질 리본시트를 마그네틱 플레이트 상에 배치하여 플레이크 처리를 한 후, 다수의 플레이크 처리된 비정질 리본시트들을 접착층들을 통하여 적층하여 박막 자성시트를 형성하는 방법을 제시하여, 무선 충전기용 자기장 차폐시트의 제조시, 비정질 리본시트 사이의 접착층의 손상을 방지할 수 있다.
따라서, 상기 무선 충전기용 자기장 차폐시트를 원하는 모양으로 형성하기 위한 외형 타발 시, 손상을 입지 않은 접착층이, 자기장 차폐시트에서 형성되는 파편 입자를 고정시켜주어 측면에 이물이 형성되는 것을 줄이는 효과를 가져올 수 있다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10: 플레이크 처리 기구
20: 마그네틱 플레이트
30: 릴리즈 필름
100: 자기장 차폐시트
110: 박막 자성시트
112: 비정질 리본시트
114: 접착층
120: 보호필름

Claims (5)

  1. 삭제
  2. 마그네틱 성분이 있는 플레이트 상에 제1 릴리즈 필름을 배치하는 단계;
    상기 릴리즈 필름 상에 비정질 리본시트를 배치하는 단계;
    상기 플레이트 상에 고정된 상기 비정질 리본시트를 다수의 미세 조각으로 분할하는 플레이크 처리를 통해 플레이크 처리된 비정질 리본시트를 형성하는 단계;
    상기 플레이크 처리된 비정질 리본시트 상에 접착층을 형성하는 단계;
    상기 플레이크 처리된 비정질 리본시트를 상기 제1 릴리즈 필름 및 상기 플레이트로부터 제거하는 단계;
    상기 플레이크 처리된 비정질 리본시트를 형성하는 단계를 다수회 반복 수행하여, 복수개의 플레이크 처리된 비정질 리본시트를 형성하는 단계; 및
    상기 복수개의 플레이크 처리된 비정질 리본시트들의 접착층이 구비되지 않은 면에 접착층을 구비하여 상기 복수개의 플레이크 처리된 비정질 리본시트들을 적층하여 박막 자성시트를 형성하는 단계를 포함하는 무선 충전기용 자기장 차폐시트 제조 방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 비정질 리본시트는 열처리 후 상기 릴리즈 필름 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 무선 충전기용 자기장 차폐시트의 제조방법.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 박막 자성시트 양면에 보호필름을 부착하는 단계를 더 포함하는 무선 충전기용 자기장 차폐시트 제조 방법.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 플레이크 처리된 비정질 리본시트를 형성하는 단계는, 상기 플레이트 상에 고정된 상기 비정질 리본시트 상에 제2 릴리즈 필름을 배치하는 단계;
    상기 제2 릴리즈 필름 상으로 플레이크 처리 기구를 작동시켜 상기 비정질 리본시트를 플레이크 처리하는 단계; 및
    상기 제2 릴리즈 필름을 제거하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 충전기용 자기장 차폐시트 제조 방법.

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