KR102180427B1 - 나노 크리스탈 시트의 브레이킹 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 나노 크리스탈 시트의 제조방법에 관한 것이다. 그러한 나노 크리스탈 시트(1)의 제조방법은, 자성시트(1)를 열처리하는 제 1단계(S100)와; 열처리 후 자성시트(1)에 이형필름(3)을 부착하는 제 2단계(S110)와; 제 2단계(S110)에서 이형필름(3)이 부착된 자성시트(1)를 브레이킹하는 제 3단계(S120)와; 제 3단계(S120)에서 브레이킹된 자성시트(1)의 상부에 양면 접착제를 부착하는 제 4단계(S130)와; 양면 접착제가 부착된 자성시트(1)의 상부에 다른 자성시트(1)를 부착하는 제 5단계(S140)와; 그리고 다른 자성시트(1)를 브레이킹하는 제 6단계(S150)를 포함한다.

Description

나노 크리스탈 시트의 브레이킹 방법{Method for breaking nano crystal sheet}

본 발명은 나노 크리스탈 시트의 브레이킹 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하세는 나노 크리스탈 시트의 열처리가 완료된 후 나노리본을 먼저 1차로 브레이킹한 후 나머지 단을 합지하여. 각각 브레이킹을 실시함으로써 전기적 특성의 편차가 감소될 수 있는 기술에 관한 것이다.

근래 스마트폰 등의 이동통신기가 널리 보급됨에 따라 스마트폰에는 사용자에게 편의를 제공할 수 있는 다양한 기능들이 탑재되고 있으며, 그 중 대표적인 것으로써 손쉬운 결제를 위한 NFC(Near Frequency Communication) 및 MST(Magnetic secure Transmission)기능과 이동통신 단말기 유선 충전의 한계를 극복한 무선충전(WPC, Wireless Power Charge)기능을 들 수 있다.

NFC 및 MST 기능이 이동통신 단말기에 탑재됨으로써 단말기에 실장되는 안테나의 기능도 중요해졌다.

그리고, 이러한 안테나는 나노 크리스탈 시트(NanoCrystalline Sheet)에 의하여 제조된다. 나노 크리스탈 시트는 모바일용 안테나 모듈에 부착하는 제품으로 원활한 통신을 위해서 와전류에 의한 자기 손실을 방지하고 저주파에서 고주파에 이르는 NFC, MST, WPC 기능을 도와준다.

이러한 나노 크리스탈 시트는 전자기장 차폐기능을 수행하는 바,

전자기파는 공기 중에서 전파되다가 다른 매질을 만나면 그 매질의 전기적 특성에 따라 입사면에서 일부는 반사되고 매질 내에서 소실되며 또한 매질 밖으로 투과되게 나간다.

전자기장 차폐재로서 사용되는 자성시트는, 외부 교류 전자기장의 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 자기 장을 소재 내부로 대부분 끌여들여 누설 자기장을 최소화시킨다.

이러한 자성시트는 자성 합금, 페라이트 소결체와 같이 단일 소재로 사용하거나, 자성 금속분말 및 페라이트 분말을 절연성 수지, 고무계 성분, 세라믹 혹은 비자성 금속 등과 혼합하여 압출, 프레스, 필름 캐스팅 등의 방법으로 성형한 복합 소재(composite) 형태로 사용되고 있다.

외부로부터 자기장이 인가될 때 자성시트의 평면을 따라 통과하여 자기장이 입력된 시트의 반대 측으로 발산이 이루어지게 된다. 그 결과, 지자기 센서는 X, Y, Z 방향의 감도 세기 차이가 발생하여 각도 오차가 발생하는 문제가 있다.

이러한 문제를 해결하고자 자성시트를 플레이크(flake) 처리하여 다수의 미세조각으로 분리 및/또는 크랙이 형성되도록 하여 자성시트의 일 측면을 따라 외부로부터 자기장이 인가되는 경우에도 다수의 미세조각을 통과하면서 감쇄가 발생하여 자기장이 입력된 자성시트의 반대 측으로 거의 발산이 이루어지지 않도록 한다.

이러한 나노 크리스탈 시트는 도 1에 도시된 바와 같이, 열처리가 완료된 나노 리본(NC)을 이형필름 및 양면접착제를 이용하여 복수단으로 적층한 후, 예를 들면 4-5단으로 적층 후 브레이킹을 실시하게 된다.

그러나, 종래의 나노 크리스탈 시트는 복수개의 단을 적층 완료한 후 최종 단계에서 브레이킹을 실시하므로 전기적인 특성의 편차가 약 ±15% 정도 발생하는 문제점이 있다.

또한, 시트를 브레이킹하는 방식에 한계가 있어서 시트가 충분히 브레이킹되지 못하여 차폐에 어려움이 있다.

특허출원 제10-2015-56938호(명칭:전자파 차폐 및 열방출용 다기능성 복합시트 및 이의 제조방법)

따라서, 본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명의 과제는 나노 크리스탈 시트의 열처리가 완료된 후 나노리본을 먼저 1차로 브레이킹한 후 나머지 단을 합지할때 각각 브레이킹을 실시함으로써 브레이킹 효과를 높혀서 전기적 특성의 편차가 감소될 수 있는 나노 크리스탈 시트의 브레이킹 방법 및 장치를 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 과제는 나노 크리스탈 시트를 브레이킹하는 상하부의 가압롤러 표면을 개선함으로써 보다 효과적으로 브레이킹을 실시할 수 있는 나노 크리스탈 시트의 브레이킹 방법 및 장치를 제공하는데 있다.

본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 제안된 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 자성시트(1)의 제조방법은,

자성시트(1)를 열처리하는 제 1단계(S100)와; 열처리 후 자성시트(1)에 이형필름(3)을 부착하는 제 2단계(S110)와; 제 2단계(S110)에서 이형필름(3)이 부착된 자성시트(1)를 브레이킹하는 제 3단계(S120)와; 제 3단계(S120)에서 브레이킹된 자성시트(1)의 상부에 양면 접착제를 부착하는 제 4단계(S130)와; 양면 접착제가 부착된 자성시트(1)의 상부에 다른 자성시트(1)를 부착하는 제 5단계(S140)와; 그리고 다른 자성시트(1)를 브레이킹하는 제 6단계(S150)를 포함한다.

본 발명의 다른 실시예는 자성시트(1)의 브레이킹 장치를 제공하는 바,

상부에 배치되는 상부 가압롤러(R3)와;

상부 가압롤러(R3)의 하부에 배치되는 적어도 하나 이상의 하부 가압롤러(R4,R5)를 포함하며,

상부 및 하부 가압롤러(R3,R4,R5)의 사이로 자성시트(1)가 통과함으로써 브레이킹이 실시되며,

상부 가압롤러(R3) 및 하부 가압롤러(R4,R5)의 원주면에는 다수개의 돌기(5,6)가 각각 돌출됨으로써 요철형상을 갖는 바, 상부 가압롤러(R3)의 표면에 돌출된 다수개의 상부돌기(5)는 원주방향에 대하여 수직방향으로 배치되고,

하부 가압롤러(R4,R5)의 표면에 돌출된 다수개의 하부돌기(6)는 원주방향과 동일한 방향으로 배치됨으로써 상부 가압롤러(R3)의 상부돌기(5)와 하부 가압롤러(R4,R5)의 하부돌기(6)는 서로 수직방향으로 배치된다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 나노 크리스탈 시트는 열처리가 완료된 후 나노리본을 1차로 브레이킹한 후 나머지 단을 합지할 때 각각 브레이킹을 실시함으로써 전기적 특성의 편차가 감소될 수 있다.

그리고, 나노 크리스탈 시트를 브레이킹하는 상하부의 가압롤러의 표면에 각각 다수개의 상부 및 하부돌기를 돌출 형성하고, 상부 및 하부 돌기의 배치방향이 서로 직교되도록 개선함으로써 보다 효과적으로 브레이킹을 실시할 수 있다.

도 1은 종래의 나노 크리스탈 시트의 브레이킹 과정을 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 크리스탈 시트의 브레이킹 과정을 보여주는 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 열처리 과정을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 4는 도 2에 도시된 브레이킹 과정을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 5a는 도 4에 도시된 상부 가압롤러(R3)의 요철형상 원주면을 보여주는 도면이고, 도 5b는 하부 가압롤러(R4,R5)의 요철형상 원주면을 보여주는 도면이다.
도 6은 도 5(a) 및 (b)의 돌기(5,6)를 보여주는 측면도이다.
도 7은 도 2에 도시된 자성시트의 브레이킹 과정을 순서대로 보여주는 순서도이다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 크리스탈 시트의 브레이킹 방법 및 장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

본 발명에 적용되는 자성 시트는 수지(열경화성 또는 열가소성)와 자성 성분을 포함하며, 예를 들어 수지로서 에폭시와, 자성 성분으로 구성되며, 페라이트, 퍼말로이, 샌더스트 등 또는 이들의 혼합 성분 등으로부터 만들어질 수 있다.

또한, 나노 크리스탈 시트는 다양한 성분으로 구성될 수 있으며, 예를 들면 Fe, Si, Cu의 성분으로 구성된다. 그리고, 이러한 성분들은 다양한 함량으로 구성될 수 있으며, 예를 들면, Fe 80 내지 95중량%, Si 1 내지 10중량%, Cu 1 내지 10중량%로 구성된다.

이러한 나노 크리스탈 시트의 브레이킹 방법은,

도 2 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 자성시트(1)를 열처리하는 제 1단계(S100); 열처리 후 자성시트(1)에 이형필름(3)을 부착하는 제 2단계(S110); 제 2단계(S110)에서 이형필름(3)이 부착된 자성시트(1)를 브레이킹하는 제 3단계(S120)와; 제 3단계(S120)에서 브레이킹된 자성시트(1)의 상부에 양면 접착제를 부착하는 제 4단계(S130)와; 양면 접착제가 부착된 자성시트(1)의 상부에 다른 자성시트(1)를 부착하는 제 5단계(S140)와; 다른 자성시트(1)를 브레이킹하는 제 6단계(S150)를 포함한다.

이러한 나노 크리스탈 시트의 브레이킹 방법을 보다 상세하게 설명하면,

제 1단계(S100)에서는 자성 시트를 열처리하는 바, 상하 한 쌍으로 구성된 열 압착롤러(R1,R2)의 사이로 자성시트(1)를 통과시킴으로써 열처리를 진행한다.

따라서, 롤러로 부터 전달된 열에 의하여 메쉬가 내부에 적층된 자성시트(1)를 열압착시킴으로써 메쉬와 자성시트(1)가 일체로 되어 합지를 이룬다.

이때, 열처리는 롤러방식에 한정되는 것은 아니고, 다른 방식에 의하여도 가능한 바, 예를 들면 소성로 방식, 열압착 프레스 혹은 몰드방식에 의하여도 열처리가 가능하다.

소성로 방식의 경우, 나노 크리스탈 시트를 소성로에 투입하고, 여러 온도구간을 구간을 순차적으로 통과시킴으로써 열처리를 하는 방식이다.

예를 들면, 최초 1분 내지 2분 구간은 승온구간으로서 온도 0℃에서 500℃로 상승하고, 2분 내지 3분 구간에서는 온도를 500℃로 일정하게 유지하며, 3분 내지 4분 구간은 냉각구간으로서 온도 500℃에서 0℃로 하강하는 방식이다.

자성시트(1)에 대한 열처리가 완료된 후, 이형필름(3)을 접착하는 제 2단계(S110)가 진행된다.

자성시트(1)의 저면에 이형필름(3)을 접착하는 바, 이형필름(3)을 자성시트(1)에 위치를 맞춘 후 가압함으로써 접착한다.

이형필름(3)은 통상적으로 사용되는 점착 테이프일 수 있으며, 예를 들어, 에폭시계 점착제, 실리콘계 점착제, 아크릴계 점착제 및 이들의 혼합 성분이 함유될 수 있다.

이와 같이 이형필름(3)을 접착한 후, 자성시트(1)를 브레이킹하는 제 3단계(S120)가 진행된다.

제 3단계(S120)에서는 브레이킹 장치(10)에 의하여 자성시트(1)를 브레이킹을 실시하는 바, 이러한 브레이킹 장치(10)는 자성시트(1)의 상부에 배치되는 상부 가압롤러(R3) 및 하부에 적어도 하나 이상 배치되는 하부 가압롤러(R4,R5)를 포함한다.

따라서, 자성시트(1)가 이들 가압롤러(R3,R4,R5)의 사이를 통과함으로써 브레이킹된다.

이때, 상부 가압롤러(R3) 및 하부 가압롤러(R4,R5)의 원주면에는 다수개의 돌기(5,6)가 돌출됨으로써 요철형상을 갖는다. 즉, 상부 가압롤러(R3)의 표면에는 다수개의 상부돌기(5)가 원주방향에 대하여 수직방향으로 배치된다.

그리고, 하부 가압롤러(R4,R5)의 표면에도 다수개의 하부돌기(6)가 돌출되는 바, 원주방향과 동일한 방향으로 배치된다.

결국, 상부 가압롤러(R3)의 상부돌기(5)와 하부 가압롤러(R4,R5)의 하부돌기(6)는 서로 수직방향으로 배치된다.

따라서, 자성시트(1)가 이러한 상부 가압롤러(R3)와 하부 가압롤러(R4,R5)의 사이를 통과하는 경우, 수직으로 배치된 상부 및 하부 가압롤러(R4,R5)에 의하여 균일하게 브레이킹될 수 있다.

물론, 상부 및 하부 가압롤러(R4,R5)의 돌기(5,6) 방향을 상기한 방향과 반대로 배치하는 것도 가능하다.

즉, 상부 가압롤러(R3)의 상부돌기(5)가 원주방향과 동일 방향으로 배치되고, 하부 가압롤러(R4,R5)의 하부돌기(6)가 수직방향으로 배치된다.

아울러, 브레이킹 공정후에는 자성시트(1)에 대한 평탄화 공정을 더 진행함으로써 브레이킹 된 자성시트(1)의 표면을 편평하게 하는 것이 바람직하다.

이와 같이, 자성시트(1)를 브레이킹한 후, 자성시트(1)의 상부에 양면 접착제를 부착하는 제 4단계(S130)가 진행된다.

이러한 양면 접착제는 통상적으로 사용되는 점착 테이프일 수 있으며, 예를 들어, 에폭시계 점착제, 실리콘계 점착제, 아크릴계 점착제 및 이들의 혼합 성분이 함유될 수 있다.

양면 접착제는 자성시트(1)의 상부에 복수의 자성시트(1)를 적층할 때 마다 부착함으로써 자성시트(1)를 다단으로 적층할 수 있도록 한다.

그리고, 양면 접착제를 부착한 후, 자성시트(1)의 상부에 다른 자성시트(1)를 추가로 부착하는 제 5단계(S140)가 진행된다.

이때, 다른 자성시트(1)는 최초의 자성시트(1)와 동일한 재질을 가지며, 양면 접착제의 상면에 추가로 부착하게 된다.

그리고, 다른 자성시트(1)를 브레이킹하는 제 6단계(S150)가 진행된다.

이때, 브레이킹 방법은 상기한 제 3단계(S120)의 브레이킹 방법과 동일한 바, 자성시트(1)를 가압롤러(R3,R4,R5)의 사이로 통과시킴으로써 브레이킹하게 된다.

이러한 방식으로 목표하는 층에 맞추어 자성시트(1)를 배치하고 양면접착제를 부착하며, 브레이킹하는 과정을 반복하게 된다.

그리고, 최종적으로는 가장 상층의 자성시트(1)를 배치한 후 이형필름(3)을 부착하게 된다.

Claims (5)

1. 자성시트(1)를 열처리하는 제 1단계(S100)와;
   열처리 후 자성시트(1)에 이형필름(3)을 부착하는 제 2단계(S110)와;
   제 2단계(S110)에서 이형필름(3)이 부착된 자성시트(1)를 브레이킹하는 제 3단계(S120)와;
   제 3단계(S120)에서 브레이킹된 자성시트(1)의 상부에 양면 접착제를 부착하는 제 4단계(S130)와;
   양면 접착제가 부착된 자성시트(1)의 상부에 다른 자성시트(1)를 부착하는 제 5단계(S140)와; 그리고
   다른 자성시트(1)를 브레이킹하는 제 6단계(S150)를 포함하는 자성시트의 제조방법.
2. 제 1항에 있어서,
   제 1단계(S100)에서는, 상하 한 쌍으로 구성된 열 압착롤러(R1,R2)의 사이로 자성시트(1)를 통과시킴으로써 열처리를 진행하는 자성시트의 제조방법.
3. 제 1항에 있어서,
   제 3단계(S120)에서는, 자성시트(1)를 상부 및 하부에 적어도 하나 이상 배치된 상부 및 하부 가압롤러(R3,R4,R5)의 사이로 통과시킴으로써 브레이킹하는 바,
   가압롤러(R3,R4,R5)는 자성시트(1)의 상부에 배치되는 상부 가압롤러(R3) 및 하부에 적어도 하나 이상 배치되는 하부 가압롤러(R4,R5)를 포함하며,
   상부 가압롤러(R3) 및 하부 가압롤러(R4,R5)의 원주면에는 다수개의 돌기(5,6)가 각각 돌출됨으로써 요철형상을 갖는 바,
   상부 가압롤러(R3)의 표면에 돌출된 다수개의 상부돌기(5)는 원주방향에 대하여 수직방향으로 배치되고, 하부 가압롤러(R4,R5)의 표면에 돌출된 다수개의 하부돌기(6)는 원주방향과 동일한 방향으로 배치됨으로써 상부 가압롤러(R3)의 상부돌기(5)와 하부 가압롤러(R4,R5)의 하부돌기(6)는 서로 수직방향으로 배치되는 자성시트의 제조방법.
4. 제 1항에 있어서,
   제 1단계(S100)에서는, 자성시트(1)를 소성로를 통과시켜서 열처리를 실시하는 바,
   최초 1분 내지 2분 구간의 승온구간에서는 온도 0℃에서 500℃로 처리하고, 2분 내지 3분 구간에서는 온도가 500℃로 일정하게 유지하며, 3분 내지 4분 구간은 냉각구간으로서 온도 500℃에서 0℃로 하강하는 자성시트의 제조방법.
5. 삭제

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