KR102281024B1 - 복합 메탈 페라이트 시트 및 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 복합 메탈 페라이트 시트는, 소정 두께 범위를 갖는 페라이트층과, 상기 페라이트층 상에 형성된 소정 두께 범위의 활성층과, 상기 활성층 상에 형성된 소정 두께 범위의 메탈층을 포함할 수 있다.

Description

복합 메탈 페라이트 시트 및 그 제조 방법{COMPOSITE METAL FERRITE SHEET AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은 페라이트 시트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 사용 영역대가 광역대인 투자율(μ0)과 포화자속밀도(T)를 구현할 수 있는 복합 메탈 페라이트 시트 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

알려진 바와 같이, 전자, 통신, 자동차 분야 등에는 인체에 유해한 전자파를 차단하는 전자파 차폐(흡수) 필름 등이 사용되고 있다.

예컨대, 종래에는 NFC(Near Field Communication), WPC(wireless Power Charging), MST(Magnetic Secure Transmission) 분야에서 전자파의 제어 필름은 주로 Ni-Zn계, 또는 Ni-Mn계의 세라믹계의 페라이트의 시트나 필름 형태로 사용되고 있다. 여기에서, 주로 13.56MHz의 주파수 영역에서 구동되는 Ni-Zn계의 페라이트 필름(예컨대, 두께 60~100㎛)은 보편적으로 80~150의 투자율을 구현할 수 있다.

그리고, Ni-Zn계 보다 상대적으로 높은 투자율 구현을 위해서 Ni-Mn계가 사용되고 있는데, 이것은 전자파의 제어기능이 안테나 모듈의 특성값과 호환성을 가져야 하는 기능이 각각 다르기 때문에, 은(Ag), 구리(Cu), 망간(Mn) 등 비철금속의 산화물 형태로 첨가된 페라이트를 제조한다.

페라이트의 결정이 전자파 흡수 특성을 가지기 위해서는, 예컨대 800 - 950℃의 고온에서 소성하여 스피넬 격자구조를 형성시켜야 한다.

주로 원재료는 Fe2O3, NiO, ZnO, CuO, Co3O4, V2O5, MnO (MnO2)의 분말을 혼합한 후, 750 - 850℃로 1차로 소성하여 페라이트 분말화하는 공정, 이 분말을 바인더와 용제로 용액화하여 캐스팅 필름을 만드는 공정, 이를 900℃ 근처로 2차 소성하여 페라이트 필름을 제조하는 공정을 통해 제조할 수 있다. 적용필드에 맞추어 필름의 두께와 투자율과 손실율의 값을 조정하여 사용할 수 있다.

페라이트의 적용 분야가 모바일 분야, 전자통신 분야, 자동차 분야에서 통신용 RFID 태그(Tag), NFC, WPC의 안테나에 사용 되었으나, 5G시대가 열리면서 의료, 헬스-케어, 스마트-홈, IOT, AI 분야 등에서 광범위하게 전자파 흡수와 제어 기능, 정보 송수신 기능이 광역의 주파수대에서 응용이 이루어지고 있다.

또한, 장치나 부품이 융/복합화되면서 전자파 발생과 인체의 유해성 문제도 함께 내재되고 있다.

그러나, 기존의 Ni-Zn계와 Ni-Zn-Cu계의 단일 스피넬 구조의 페라이트는 단일 영역대(예컨대, 13.56MHz 또는 100KHz, 200KHz)에서만 투자율(μ0/ μ'/μ")이 특화되어 있어 타 영역대에서는 주파수나 전류 임피던스의 값이 조금만 벗어나도 그 적용세트의 효율이 저하되는 문제가 있다.

따라서, 향후 새로운 응용분야가 개발될 때마다 매번 그 제품의 전용 페라이트 필름의 성능 개발이 이루어져야만 하는 문제가 있다.

현재 적용되고 있는 제품별 투자율을 단편적으로 예시해 보면, NFC 분야에서는 130 ~ 150 범위의 투자율, 무선충전 WPC는 500 ~ 800 범위의 투자율, 스마트워치 SW는 80 ~ 130 범위의 투자율, 의료용 감압 프레스는 300 ~ 400 범위의 투자율, 레이더 스테이션 분야에서는 1,000 ~ 2,000 범위의 투자율이 요구되고 있다.

한국등록특허 제10-1936648호(공고일: 2019. 01. 10.)

본 발명은, 사용 영역대가 광역대인 투자율(μ0)과 포화자속밀도(T)를 구현할 수 있는 복합 메탈 페라이트 시트 및 그 제조 방법을 제공하고자 한다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상기에서 언급한 것으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 해결하고자 하는 과제는 아래의 기재들로부터 본 발명이 속하는 통상의 지식을 가진 자에 의해 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명은, 일 관점에 따라, 소정 두께 범위를 갖는 페라이트층과, 상기 페라이트층 상에 형성된 소정 두께 범위의 활성층과, 상기 활성층 상에 형성된 소정 두께 범위의 메탈층을 포함하는 복합 메탈 페라이트 시트를 제공할 수 있다.

본 발명의 상기 페라이트층은, 스피넬(Spinel) 격자구조를 갖는 Ni-Zn계 페라이트일 수 있다.

본 발명의 상기 페라이트층은, 40~150㎛의 두께 범위를 가질 수 있다.

본 발명의 상기 활성층은, Co3O4의 활성층으로 구성될 수 있다.

본 발명의 상기 활성층은, 2~10㎛의 두께 범위를 가질 수 있다.

본 발명의 상기 메탈층은, 비정질 합금의 박막층으로 구성되는

본 발명의 상기 비정질 합금의 박막층은, 철(Fe), 규소(Si), 붕소(B)를 포함하는 비정질 합금일 수 있다.

본 발명의 상기 메탈층은, 10~30㎛의 두께 범위를 가질 수 있다.

본 발명은, 상기 페라이트층의 하부에 형성된 소정 두께 범위의 라이너 필름과, 상기 메탈층의 상부에 형성된 소정 두께 범위의 보호 필름을 더 포함하고, 상기 라이너 필름과 상기 보호 필름은, 시트의 제품 적용시에 제거될 수 있다.

본 발명은, 다른 관점에 따라, 소정 두께 범위를 갖는 페라이트층을 형성하는 단계와, 상기 페라이트층 상에 소정 두께 범위의 활성층을 형성하는 단계와, 상기 활성층 상에 소정 두께 범위의 메탈층을 형성하는 단계를 포함하는 복합 메탈 페라이트 시트의 제조 방법을 제공할 수 있다.

본 발명의 상기 페라이트층은, 그린시트의 소성 방법을 통해 형성될 수 있다.

본 발명의 상기 활성층은, 스프레이 코팅 방법 또는 침적(Dip) 코팅 방법 중 어느 한 방법을 통해 형성될 수 있다.

본 발명의 상기 메탈층은, 스프레이 코팅 방법 또는 롤-콤마 코팅 방법 중 어느 한 방법을 통해 형성될 수 있다.

본 발명은, 롤 압착 방법을 통해 상기 페라이트층의 하부와 상기 메탈층의 상부에 라이너 필름과 보호 필름을 동시 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, Ni-Zn계 페라이트를 박막으로 성형하고 비정질의 연자성의 합금 메탈을 어닐링(annealing)한 미세입자를 적층하여, 광역대의 투자율(μ0)과 포화자속밀도(T)를 구현함으로써, 페라이트 시트의 적용 분야를 광범위하게 확장할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 복합 메탈 페라이트 시트의 단면도이다.
도 2a 내지 2d는 본 발명의 실시예에 따라 복합 메탈 페라이트 시트를 제조하는 주요 과정을 도시한 공정 순서도이다.
도 3은 본 발명에 따라 제조된 Ni-Zn계 페라이트의 투자율이 141~150으로 구현된 실시예1의 예시를 보여준다.
도 4는 본 발명에 따라 제조된 Ni-Zn계 페라이트의 투자율이 820~880으로 구현된 실시예2의 예시를 보여준다.
도 5는 기존 페라이트 및 본 발명의 페라이트 투자율에 대한 비교 그래프이다.

먼저, 본 발명의 장점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어지는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 여기에서, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명의 범주를 명확하게 이해할 수 있도록 하기 위해 예시적으로 제공되는 것이므로, 본 발명의 기술적 범위는 청구항들에 의해 정의되어야 할 것이다.

아울러, 아래의 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성 등에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들인 것으로, 이는 사용자, 운용자 등의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있음은 물론이다. 그러므로, 그 정의는 본 발명의 설명 전반에 걸쳐 기술되는 기술사상을 토대로 이루어져야 할 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 복합 메탈 페라이트 시트의 단면도이다.

도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 복합 메탈 페라이트 시트는 라이너 필름(102), 이 라이너 필름(102) 상에 형성된 페라이트층(104), 이 페라이트층(104) 상에 형성된 활성층(106), 이 활성층(106) 상에 형성된 메탈층(108) 및 이 메탈층(108) 상에 형성된 보호 필름(110) 등을 포함할 수 있다.

라이너 필름(102)은, 예컨대 PET 소재의 라이너(Liner) 필름 등으로 구성될 수 있는 것으로, 예컨대 롤(Roll) 압착 등의 방법을 통해 20~100㎛의 두께 범위로 형성(후술하는 보호 필름(110)과 동시 합지)될 수 있다. 라이너 필름(102)은 복합층, 예컨대 페라이트층(104), 활성층(106) 및 메탈층(108)이 순차 적층되는 구조는 갖는 복합층이 최종 고객측에서 사용될 때 제품표면을 보호하기 위한 것으로, 제품이 사용되는 시점(안테나 조립 시점)에 제거될 수 있다.

페라이트층(104)은, 예컨대 스피넬(Spinel) 격자구조를 갖는 Ni-Zn계 페라이트 등으로 구성될 수 있는 것으로, 예컨대 그린시트의 소성 방법 등을 통해 40~150㎛의 두께 범위로 라이너 필름(102)의 상부(도 1의 단면구조에서 볼 때 상부)에 형성될 수 있다. 이러한 페라이트층(104)은 200KHz ~ 13.56MHz 주파수에서 저투자율(예컨대, 100~150)을 구현하기 위한 것이다.

여기에서, Ni-Zn계 페라이트 분말의 제조 공정은 다음과 같이 수행될 수 있다.

각각 원료들의 산화물을 예비 건조기에 넣고 원료에 함유되어 있는 습기와 가스들을 제거하는데, 일례로서 예비 건조기의 80℃로 4시간동안 실시할 수 있으며, 예비 건조하는 과정에 1~2차례 저어 주면서 원료를 뒤집어 준다.

이 분말 원료를 칭량(계량)하여 물과 에칠알콜(예컨대, 5~10wt%)에 혼합하여 로테이트 밀 또는 바스켓 비드 밀에서 교반시키는데, 이때 φ1.0 ~ 2.0 크기의 구형 지르코니아 충진 필러의 좌우 회전에 의해 원료 산화물들은 분쇄되어 평균 20 ~ 100nm로 입도균일화가 이루어진다.

다음 단계로 탈수과정을 거쳐 세라믹 사각용기에 균일하게 담아 1차 소성로에 투입함으로써, 혼합된 분말을 페라이트 입자로 변환시키는데, 1차 소성로에서는, 예컨대 720 ~ 850℃에서 3~4시간 동안 소성시킬 수 있다.

원료 분말의 조성은 Fe2O3가 46 내지 52몰%, ZnO가 28 내지 35몰%, NiO가 8 내지 15몰%, 구리 산화물이 5 내지 7몰%로 혼합하여 제조할 수 있다.

소성이 끝난 페라이트 분말은 덩어리 상태로 엉겨 있기 때문에, 이를 다시 조분쇄-미분쇄를 거쳐 분말화시킨다.

본 페라이트 분말 단계의 작업에서는 각 메탈 산화물을 몰% 조성에 따라 균일하게 혼합하여 고온에서 소성을 시키고, 이 과정에서 각 화합물의 산소를 열 분해시켜서, M-O-M'또는 M-O-M'-O-M"(이때, M은 메탈, O는 산소의 의미) 페라이트 씨-드(seed)입자로 전환하고, 미 분쇄 과정에서 평균입경이 0.2 ~ 1.5㎛의 페라이트 입자가 제조된다.

1.0㎛ 이내의 입경을 가지는 균일한 페라이트 입자를 제조해야 하는 필요성은 2차 소성으로 스피넬 격자구조를 만들 때 분자 용융 및 씨-드 성장을 시키는 과정에서 보다 낮은 온도에서 격자구조의 성형이 유리하기 때문이다.

그리고, 캐스팅(Casting) 박막 필름의 제조는 다음과 같이 수행될 수 있다.

1) 페라이트 용액의 제조

우선 캐스팅(필름 코팅)을 하기 위하여 상기의 페라이트 분말과 용제, 바인더, 분산제 가소제 등과 액상 혼합한다.

페라이트 분말의 입자를 보다 더 균질하게 만들기 위해, 지르코니아 볼(메디아 Ball)이 바스켓 쳄버 내부에 충진시킨 바스켓 밀(Mill) 또는 로테이트 밀을 사용할 수 있다.

즉, 종래의 기술들은 볼밀(SUS 강구)을 사용하여 혼합과 분말입자의 분쇄를 하였으나 작업시간이 12~24시간의 장(長)시간이 요구되었으나, 본 발명의 실시예에 따라 로테이트-밀을 사용할 경우 작업시간이 2~4시간으로 단축되며 입자의 균일도가 상대적으로 높아진다.

분말입자의 혼합 및 분쇄 효율을 높이기 위해 사용되는 로테이트-밀의 탱크는, 예컨대 100~200리터의 크기이며, 혼합량은 본 용기의 60-70% 혼합용액을 충진할 수 있는데, 충진되는 지르코니아 볼은 입경이 1.0, 1.2, 1.5, 2.0㎛인 메디아가 사용될 수 있다.

혼합용액의 조성은, 예컨대 페라이트 분말 56.1 중량%, 알콜과 용제류 각 37.0 중량%, 바인더 PVA 3.6 중량%, 분산제 1.0 중량%, 프탈레이트 가소제 2.3 중량%로 제조할 수 있다.

2) 캐스팅(Casting) 및 그린 시트 제조

박막 코팅을 위해 자동 캐스팅(Casting)기를 사용하고, PET 필름이나 종이를 바탕재질로 사용하여 그 위에 롤투롤 방식으로 코팅막을 올리는데, 여기에서 코팅막의 두께는 제품의 종류에 따라 70~120㎛로 할 수 있으며, 코팅막의 폭은 160mm, 롤투롤 구동속도는 2~3m/분, 코팅도막의 건조온도는 75±5℃의 조건으로 제조될 수 있다.

코팅도막의 두께는 최종 스피넬 결정질의 두께를 감안하여 소성시에 바인더와 유기물이 분해되어 줄어드는 부분(예컨대, 20~22% 수축)을 감안하고 생산할 표준 두께(예컨대, 40㎛, 60㎛, 80㎛, 100㎛)에 따라 그린시트의 도막두께를 설계할 수 있다.

캐스팅으로 도막 형성을 할 때, 롤투롤 속도와 건조온도는 도막의 유기용제가 휘발하고 도막이 손에 묻어나지 않을 정도의 완전건조 상태인 조건으로 설정하는 것이 바람직하다.

페라이트 결정화의 제조는 다음과 같이 수행될 수 있다.

건조된 그린시트는 롤러에 의해 압착하여 그린시트 상태에서 페라이트 입자들의 밀도를 올려주며, 이를, 예컨대 160mm 내외의 길이로 절단하고 알루미나 판위에 적층한다.

1개의 판 위에 5~8매씩 그린시트(바탕재인 필름이나 종이를 제거한 후)를 적층하고, 이러한 그린시트 적층판을, 예컨대 20~25단으로 지그를 사용하여 다시 적재한 후 연속 소성로에 투입할 준비를 마친다. 예컨대, 400~900℃의 온도조건이 설정된 연속 소성로에 투입하여 페라이트 결정화 박판 필름을 얻을 수 있다.

결정화의 과정은 온도와 소성시간에 대한 열량 메커니즘을 가지며, 1단계로 유기물과 바인더가 분해하는 400℃ 부근, 2단계에서 페라이트 메탈분자가 용융 및 페라이트 씨-드(Seed)가 성장하는 700~900℃, 3단계에서 스피넬 격자구조가 완성되는 자연냉각 구간이 되는 단계로, 이러한 열량 메커니즘으로 페라이트 결정화 박막을 제조할 수 있다. 이때, 페라이트 박막의 두께는, 예컨대 40㎛, 60㎛, 80㎛, 100㎛까지 구분하여 생산할 수 있다.

도 1을 참조하면, 활성층(106)은, 예컨대 Co3O4의 활성층 등으로 구성될 수 있는 것으로, 예컨대 스프레이 코팅, 침적(Dip) 코팅 등의 방법을 통해 2~10㎛의 두께 범위로 페라이트층(104)의 상부에 형성될 수 있다. 이러한 활성층(106)은 200KHz ~ 13.56MHz 주파수에서 중간 영역 투자율(예컨대, 200~400)을 구현함과 더불어 와류 전자파를 흡수하기 위한 것이다.

여기에서, Co3O4의 활성층의 제조는 다음과 같은 공정으로 수행될 수 있다.

상기의 페라이트 필름은 산화코발트를 이용하여 단면 또는 양면의 코팅막을 적층한다.

먼저, Co3O4의 분말을, 예컨대 80℃로 2시간 건조시켜 수분을 제거한 후 미세 분쇄기를 통해 0.5~0.9㎛의 분말입자로 제조한다.

예컨대, 40KHz의 초음파 분산기에 의해 산화코발트의 분말과 에틸알코올(C2H5OH)의 혼합코팅액을 제조하는데, 이때의 조성은 알콜 용매에 대한 산화코발트가 중량비로 2~5%로 하며, 분산조건은 상온에서 10~20분간 초음파 교반 및 분산을 시킨다.

상기의 페라이트 박판의 한쪽면 또는 양쪽면에 스프레이(Spray) 장치를 이용하여 적층하는데, 코팅 도막의 두께는 단면인 경우 3~5㎛, 양면인 경우에는 2~3㎛로 적용하며 코팅작업이 완료되면 코팅막의 건조를 70~80℃하에서 진행한다.

본 코팅막의 기능은 20MHz~800MHz대의 중간영역 투자율의 활성화와 Fe-Si-B 메탈층과 함께 제품 사용시에 와류 전자파의 흡수에 조력하는 역할을 수행할 수 있다.

도 1을 참조하면, 메탈층(108)은, 예컨대 철(Fe), 규소(Si), 붕소(B)의 비정질 메탈층으로 구성될 수 있는 것으로, 예컨대 스프레이 코팅, 롤-콤마 코팅 등의 방법을 통해 10~30㎛의 두께 범위로 활성층(106)의 상부에 형성될 수 있다. 이러한 메탈층(108)은 200KHz ~ 13.56MHz 주파수에서 고투자율(예컨대, 500~1000)을 구현하기 위한 것이다.

여기에서, 메탈층의 제조는 다음과 같은 공정으로 수행될 수 있다.

원재료로는 1K101의 Fe, Si, B로 이루어진 비정질 합금리본을 사용하며, 이를 어닐링(Annealing), 분쇄, 분산용액, 코팅막 형성 단계의 공정으로 적층하는 방법을 통해 제조될 수 있다.

1)어닐링 단계

비정질 합금리본은 롤(Roll) 상태로 스테인리스 304 재질의 지-그에 적재하고 베치(Batch)식 소성로에 투입한다. 이때 소성로는 일반적 전기 소성로와 질소 분위기 소성로가 사용될 수 있는데, 소성조건은, 예컨대 350~400℃로 1~3시간이 될 수 있다.

어닐링에 투입하기 전의 원재료의 특성은 포화자속밀도가 1.56Bs(T)이고, 큐리온도가 410℃이기 때문에 어닐링 조건은 400℃ 근처로 설정하는 것이 바람직하다.

2) 분쇄 단계

어닐링이 완료된 재료는 조분새-미분쇄 작업을 거쳐 비정질 합금의 입자를 미립화시키는데, 이때 비정질 입자의 크기는 미분쇄 후 0.5~2.0㎛로 만들어서 사용할 수 있다.

3) 분산용액 단계

상기의 비정질 입자를 알코올 용매에 바인더 분산제와 함께 분산시키고 초음파 및 임펠러 교반기로 혼합하여 제조한다.

이 혼합액의 조성은 에틸알코올 용매가 중량비로 94-96%, 상기의 비정질 메탈입자는 중량비로 3~5%, 실리콘계 바인더(예,BINTEX S200L) 0,5~1.0%, 분산제(예,알킬벤젠술폰산)는 중량비로 0.6%이다.

4) 코팅막 형성 단계

막 형성은 스프레이 코팅시스템에 의해 적층하는데, 적층 절차는 1회 또는 다수의 회수로 코팅을 실시할 수 있으며, 이 단계에서 스프레이 양에 따라 코팅 적층 회수를 결정할 수 있다.

코팅막의 두께는 20㎛±10%로 설정하였으며, 코팅막이 형성되면, 예컨대 80~90℃로 열풍 건조를 통해 박막을 완성시킨다.

도 1을 참조하면, 보호 필름(110)은, 예컨대 PET 소재의 보호 필름(예컨대, 접착층을 가지는 양면 필름) 등으로 구성될 수 있는 것으로, 일례로서 롤(Roll) 압착 등의 방법을 통해 20~100㎛의 두께 범위로 형성(전술한 라이너 필름(102)과 동시 합지)될 수 있다. 보호 필름(110)은 복합층, 예컨대 페라이트층(104), 활성층(106) 및 메탈층(108)이 순차 적층되는 구조는 갖는 복합층이 최종 고객측에서 사용되는 시점(안테나 조립 시점)에 라이너 필름(102)과 함께 제거될 수 있다.

도 2a 내지 2d는 본 발명의 실시예에 따라 복합 메탈 페라이트 시트를 제조하는 주요 과정을 도시한 공정 순서도이다.

도 2a를 참조하면, 예컨대 스피넬(Spinel) 격자구조를 갖는 Ni-Zn계 페라이트 등으로 구성될 수 있는 페라이트층(104)을 준비하는데, 이러한 페라이트층(104)은, 예컨대 그린시트의 소성 방법 등을 통해 40~150㎛의 두께 범위로 형성될 수 있다. 여기에서, 페라이트층(104)은 200KHz ~ 13.56MHz 주파수에서 저투자율(예컨대, 100~150)을 구현하기 위한 것이다.

도 2b를 참조하면, 예컨대 Co3O4의 활성층 등으로 구성될 수 있는 활성층(106)을, 예컨대 스프레이 코팅, 침적(Dip) 코팅 등의 방법을 통해 2~10㎛의 두께 범위로 페라이트층(104)의 상부에 형성한다. 여기에서, 활성층(106)은 200KHz ~ 13.56MHz 주파수에서 중간 영역 투자율(예컨대, 200~400)을 구현함과 더불어 와류 전자파를 흡수하기 위한 것이다.

도 2c를 참조하면, 예컨대 철(Fe), 규소(Si), 붕소(B)의 비정질 메탈층으로 구성될 수 있는 메탈층(108)을, 예컨대 스프레이 코팅, 롤-콤마 코팅 등의 방법을 통해 10-30㎛의 두께 범위로 활성층(106)의 상부에 형성한다. 여기에서, 메탈층(108)은 200KHz ~ 13.56MHz 주파수에서 고투자율(예컨대, 500~1000)을 구현하기 위한 것이다.

도 2d를 참조하면, 복합층(복합 메탈 페라이트)은 라미네이션(Lamination)으로 상하의 필름 합지(라이너 필름과 보호 필름의 합지)를 자동으로 작업하기 위해 카세트 지-그에 적재한다.

복합 메탈 페라이트의 양면에, 예컨대 PET 필름과 보호 필름을 붙이고, 상-하 롤러를 통해 합착하면서 상기의 결정화 박판을 필름 사이에서 파쇄하여 유연화(Flexible화) 필름을 제조(라이너 필름(102)과 보호 필름(110)의 동시 형성)한다. 이때 사용되는 파쇄 압착 롤(Roll)은 롤 표면에 일정한 요철(凹凸) 무늬가 있는 롤러(Roller) 상태에서 작업을 진행할 수 있다.

도 3은 본 발명에 따라 제조된 Ni-Zn계 페라이트의 투자율이 141~150으로 구현된 실시예1의 예시를 보여주고, 도 4는 본 발명에 따라 제조된 Ni-Zn계 페라이트의 투자율이 820~880으로 구현된 실시예2의 예시를 보여주며, 도 5는 기존 페라이트 및 본 발명의 페라이트 투자율에 대한 비교 그래프이다.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 200KHz 주파수에서 Ni-Zn계 페라이트의 투자율의 경우 200KHz~13.56MHz에서 μ'이 141~150 이었으나 본 실시예의 복합 페라이트의 경우, 광역대의 투자율이 820~880로 나타났으며, 이때의 포화자속밀도Bs(T)는 0.3~1.5임을 알 수 있다.

결국, 본 발명에 의해 Ni-Zn계 페라이트를 이용하여 복합 메탈 페라이트를 제조하게 되면, 투자율100 영역대부터 900 영역대까지의 투자율 영역대 조절을 쉽게 할 수 있음을 분명하게 알 수 있다. 그리고, Co3O4층과 복합 메탈층의 두께와 조성을 조절함으로써, 다양한 투자율의 제품을 구현할 수 있음을 알 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경 등이 가능함을 쉽게 알수 있을 것이다. 즉, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것으로서, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.

따라서, 본 발명의 보호 범위는 후술되는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

102 : 라이너 필름
104 : 페라이트층
106 : 활성층
108 : 메탈층
110 : 보호 필름

Claims (7)

1. 소정 두께 범위를 갖는 페라이트층;
   상기 페라이트층 상에 형성된 소정 두께 범위의 활성층;
   상기 활성층 상에 형성된 소정 두께 범위의 메탈층;을 포함하고,
   상기 페라이트층은 스피넬(Spinel) 격자구조를 갖는 Ni-Zn계 페라이트를 포함하며,
   상기 Ni-Zn계 페라이트는 Fe₂O₃가 46 내지 52몰%, ZnO가 28 내지 35몰%, NiO가 8 내지 15몰%, 구리 산화물이 5 내지 7몰%로 혼합하여 제조되고,
   상기 활성층은 Co₃O₄의 활성층으로 구성되며,
   상기 페라이트층은 40~150㎛의 두께 범위를 갖고,
   상기 활성층은 2~10㎛의 두께 범위를 가지며,
   상기 메탈층은 비정질 합금의 박막층으로 구성되고,
   상기 비정질 합금의 박막층은 철(Fe), 규소(Si), 붕소(B)를 포함하는 비정질 합금인 복합 메탈 페라이트 시트.
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