KR102399350B1

KR102399350B1 - 전자파 차폐 테이프 및 이를 구비하는 통신 케이블

Info

Publication number: KR102399350B1
Application number: KR1020190112157A
Authority: KR
Inventors: 김태우; 김태성; 하경호; 강동완
Original assignee: 엘에스전선 주식회사
Priority date: 2018-09-19
Filing date: 2019-09-10
Publication date: 2022-05-18
Also published as: KR20190106982A

Abstract

본 발명은 두께와 무게 및 부피가 줄어들고 제품 단가도 낮아지며, 사용자의 통신 케이블의 사용환경에서 요구되는 전기적 통신 규격을 만족시키는 통신 케이블에 관한 것이다.

Description

전자파 차폐 테이프 및 이를 구비하는 통신 케이블{Electromagnetic Wave Shield Tape and Communication Cable Having The Same}

본 발명은 전자파 차폐 테이프 및 이를 구비하는 통신 케이블에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 제조효율을 증가키셔 제조비용을 낮추며 전기적 특성 저하를 완화할 수 있는 전자파 차폐 테이프 및 이를 구비하여 두께와 무게 및 부피가 줄어들고, 표준 규격에서 요구하는 전기적 통신 규격을 만족시키는 통신 케이블에 관한 것이다.

일반적으로 유선 통신에 사용되는 케이블인 UTP 통신 케이블(또는 LAN 케이블)은 언실드 트위스티드 페어(unshieled twisted pair) 케이블을 의미한다. 즉, 일반적으로 사용되는 UTP 통신 케이블은 비차폐(非遮蔽) 페어케이블, 비차폐연선이라고도 한다.

일반적인 UTP 통신 케이블은 랜카드에 사용되는 표준 신호선이다. 이러한 UTP 통신 케이블은 그 내부의 선은 복수 페어의 도체선을 포함하여 구성되는 코어와 그 코어의 외부를 보호하도록 감싸는 외피(외부 피복재)를 포함할 수 있다.

이와 같은 통신 케이블은 그 자체의 통신 성능이 보장됨과 동시에 인접한 각각의 도체선, 페어 또는 다른 통신 케이블 간의 전기적 상호 영향이 최소화되도록 전기적 특성이 정교하게 제어되어야 하며, 구체적으로는 표준 규격에 의하여 등급에 따른 조건별 다양한 전기적 특성의 만족을 요구한다.

일반적으로 통신 케이블은 통신 신호의 전송속도(Mbps)와 전송대역(MHz)의 수준에 따라 카테고리(Category; 약자로 Cat.으로 표현) 등급으로 구분될 수 있다.

컴퓨팅 환경이 개선됨에 통신 속도의 개선이 수반되고, 점진적으로 고등급의 통신 케이블에 관한 수요가 증가되고 있다.

구체적으로는 통신 케이블에 의하여 전송되는 전송속도(Mbps)와 전송대역(MHz)이 높아 질수록 더 높은 등급(Category)에 해당되며, 최근 많이 사용되는 Cat.5 등급의 케이블은 100Mbps의 전송속도와 100MHz의 전송대역을 가지며, Cat.6 등급의 통신 케이블은 1Gbps의 전송속도와 250MHz의 전송대역을 가지며, Cat.6A 등급의 통신 케이블은 10Gbps의 전송속도와 500MHz의 전송대역을 갖는다.

특히, 최근 보급이 증가되는 추세의 Cat.6A 등급의 통신 케이블은 전송속도는 10Gbps에 달하고, 전송신호의 주파수 역시 500Mhz에 이른다.

이러한 10Gbps의 전송속도와 500Mhz의 주파수 대역을 갖는 Cat.6A 등급의 통신 케이블의 경우, 통신 케이블을 구성하는 각각의 페어간의 크로스 토크 이외에도 인접한 통신 케이블 간의 크로스 토크(Alien Cross Talk) 등이 통신 케이블의 특성을 결정하는 중요한 변수가 된다.

즉, 인접한 통신 케이블 간의 크로스 토크(Alien Cross Talk) 등을 적절히 차단하지 못하면 표준 규격에서 요구되는 전기적 특성들을 만족하지 못하고 그 등급에서 요구되는 안정적인 통신 품질을 확보할 수 없다.

이를 해결하기 위하여 종래의 동일 등급의 통신 케이블의 경우, 통신 케이블의 외부 피복재 등의 구조를 변경하여 인접한 케이블의 도체선 사이의 간격을 증가시키는 방법을 사용하였다.

그러나, 인접한 통신 케이블 간의 전기적 상호작용에 의한 전기적 특성저하를 최소화하기 위하여 외부 피복재 등의 구조를 변경하거나 외부 피복재의 두께를 증가시키는 방법은 통신 케이블 전체 두께를 증가시키는 문제를 유발할 수 있다.

통신 케이블은 일반적으로 복수 개의 통신 케이블이 다발로 설치되므로 통신 케이블의 직경의 증가는 제한된 설치공간에 설치될 수 있는 통신 케이블의 수를 줄이고, 케이블 제조에 더 많은 자재가 소비된다.

또한, 인접한 통신 케이블 간의 크로스 토크를 방지하기 위하여 전자파 차폐 테이프로 코어를 밀봉하여 전자파 차폐를 시도하는 방법이 사용될 수 있지만, 케이블을 통한 신호의 주파수 또는 전송속도로 인하여 전자파 차폐 테이프를 구성하는 금속 시트 또는 금속 층 상에서 발생되는 전기적 유도 현상에 의한 전기적 특성 저하가 발생될 수 있다. 이를 해결하기 위하여 전자파 차폐 테이프를 구성하는 금속 시트의 연속성을 제거하는 방법이 있느나 제품의 수율이 현저히 낮고 비용이 크다는 문제가 있다.

따라서, 전자파 차폐 테이프를 구성하는 금속시트 또는 금속층에서 발생될 수 있는 전기적 유도 현상 등에 의한 전기적 특성저하를 방지하고, 전자파 차폐 테이프의 생산성과 비용을 낮추는 방법이 절실히 요구된다.

본 발명은 제조효율을 증가키셔 제조비용을 낮추며 전기적 특성 저하를 완화할 수 있는 전자파 차폐 테이프 및 이를 구비하여 두께와 무게 및 부피가 줄어들고, 표준 규격에서 요구하는 전기적 통신 규격을 만족시키는 통신 케이블을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 알루미늄 시트에 제1 합성수지 시트를 부착하는 단계; 상기 알루미늄 시트에 상기 제1 합성수지 시트가 부착된 상태에서 복수 개의 불연속부를 형성하는 단계; 불연속부가 형성된 알루미늄 시트에 제2 합성수지 시트를 부착하는 단계; 상기 제2 합성수지 시트를 부착한 상기 알루미늄 시트를 미리 결정된 간격으로 커팅하여, 복수 개의 전자파 차폐 테이프를 형성하는 알루미늄 시트 커팅 단계;를 포함하고, 상기 불연속부를 형성하는 단계는 각각의 불연속부의 단부 영역에 위치한 알루미늄 시트의 테두리가 불연속부 형성 과정에서 절단되지 않도록 수행되며, 상기 알루미늄 시트 커팅 단계는 복수 개의 불연속부가 형성된 후 제2 합성수지 시트가 부착된 알루미늄 시트를 복수 개의 커팅라인을 따라 커팅하여, 불연속부가 길이방향으로 복수 개가 이격되어 형성된 복수 개의 전자파 차폐 테이프로 분할되도록 수행되는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 테이프 제조방법을 제공할 수 있다.
여기서, 상기 불연속부를 형성하는 단계는 알루미늄 시트에 복수 개의 긴 슬릿 형태의 불연속부를 미리 결정된 간격으로 평행하게 형성할 수 있다.
그리고, 상기 불연속부를 형성하는 단계는 상기 제1 합성수지 시트가 부착된 알루미늄 시트를 1.5 미터 내지 2.5 미터 간격으로 커팅 또는 펀칭하는 방법으로 수행될 수 있다.
이 경우, 상기 불연속부를 형성하는 단계는 상기 제1 합성수지 시트가 부착된 알루미늄 시트를 상기 불연속부의 폭이 수 밀리미터가 되도록 커팅 또는 펀칭하는 방법으로 수행될 수 있다.
또한, 상기 알루미늄 시트 커팅 단계에서 알루미늄 시트의 커팅 방향과 불연속부의 방향은 직교하지 않을 수 있다.
여기서, 상기 제2 합성수지 시트를 부착하는 단계는 상기 제1 합성수지 시트를 배면에 상기 제2 합성수지 시트를 부착하는 방법으로 수행될 수 있다.
그리고, 상기 제1 합성수지 시트를 부착하는 단계 및 상기 제2 합성수지 시트를 부착하는 단계는 아크릴계 접착제를 사용하여 부착할 수 있다.
또한, 상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 절연재로 피복된 복수 페어의 도체선을 포함하는 코어; 상기 페어를 각각 이격시키기 위한 이격부재; 상기 코어를 불연속적으로 감싸는 알루미늄 시트 및 상기 알루미늄 시트에 순차적으로 부착된 제1 합성수지 시트 및 제2 합성수지 시트를 포함하고, 전술한 전자파 차폐 테이프 제조방법으로 제조된 전자파 차폐 테이프; 및, 상기 전자파 차폐 테이프 외부를 감싸는 외부 피복재;를 포함하는 통신 케이블을 제공할 수 있다.

삭제

본 발명에 따른 통신 케이블에 의하면, 인접한 통신 케이블 간의 크로스 토크를 완화하기 위하여 불연속부가 형성된 전자파 차폐 테이프를 채용하여 Cat.6A 등급의 통신 케이블의 직경, 부피 및 무게를 크게 줄일 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 통신 케이블에 의하면, 통신 케이블을 구성하는 전자파 차폐 테이프에 불연속부를 형성하여, 전자파 차폐 테이프 자체에서 발생될 수 있는 전기적 특성 저하를 최소화할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 통신 케이블에 의하면, 통신 케이블을 설치하는 경우 에도, 통신 케이블의 직경 및 단면적이 줄어들 수 있으므로, 복수 개의 통신 케이블이 함께 설치되는 경우에도 설치공간을 최소화할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 통신 케이블에 의하면, 통신 케이블의 직경, 부피 및 무게 등이 종래의 동급 케이블에 비하여 줄어들 수 있으므로, 권선된 제품이 박스 형태로 포장되는 경우 포장용 릴(Reel) 또는 드럼(Drum) 크기를 줄임과 동시에 제품의 운반비용까지 줄일 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 통신 케이블에 의하면, 통신 케이블의 직경이 줄어들어도 표준 규격에서 요구하는 전기적 특성을 만족시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 전자파 차폐 테이프에 의하면, 알루미늄 시트에 불연속부를 형성하는 방법을 개선하여, 전자파 차폐 테이프의 제조공정의 효율을 증가시킬 수 있으며, 제조비용을 크게 낮출 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 Cat.6A 등급의 통신 케이블의 절개된 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 본 발명에 따른 Cat.6A 등급의 통신 케이블의 단면도이다.
도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 발명에 따른 Cat.6A 등급의 통신 케이블의 코어를 구성하는 페어 중 어느 하나의 페어의 단면도를 도시한다.
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 전자파 차폐 테이프의 제조공정을 도시한다.
도 6은 본 발명에 따른 전자파 차폐 테이프의 제조과정의 단면도를 도시한다.
도 7은 본 발명에 따른 통신 케이블의 제조 과정을 도시한다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명된 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록, 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

특히, 본 발명에 따른 통신 케이블은 그 수요가 확대되는 추세의 Cat.6A 등급의 통신 케이블을 그 대상으로 한다.

이하 도면을 참조하여 본 발명에 따른 통신 케이블의 기본 구조에 대하여 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 Cat.6A 등급의 통신 케이블(1000)의 절개된 사시도이며, 도 2는 도 1에 도시된 본 발명에 따른 Cat.6A 등급의 통신 케이블(1000)의 단면도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 본 발명에 따른 Cat.6A 등급의 통신 케이블(1000) 절연재로 피복된 복수 페어의 도체선을 포함하는 코어(100) 및 상기 페어를 각각 이격시키기 위한 이격부재(200), 불연속하게 상기 코어(100)를 감싸는 알루미늄 시트(31)와 상기 알루미늄 시트에 부착된 합성수지 시트을 포함하는 전자파 차폐 테이프(300) 및 상기 전자파 차폐 테이프(300) 외부를 감싸는 외부 피복재(500)를 포함한다.

상기 전자파 차폐 테이프(300)는 전자파 차폐 테이프(300)를 구성하는 알루미늄 시트가 코어를 차폐하는 차폐부(310)와 전자파 차폐 테이프(300)를 구성하는 알루미늄 시트가 코어를 차폐하지 않는 비차폐부(330)로 구획될 수 있다.

상기 코어(100)는 복수 페어의 절연재로 피복된 도체선을 포함하여 구성된다. 도 1 및 도 2에 도시된 본 발명에 따른 통신 케이블은 4 페어의 절연재로 피복된 도체선을 포함하여 구성되는 것으로 도시되었으나, 통신 규격 등의 요구조건에 따라 페어의 개수는 더 증가(예를 들면, 25 페어 등)될 수 있다.

각각의 페어(10a, 10b, 10c, 10d)를 구성하는 각각의 도체선(10a1, 10a2, 10b1, 10b2, 10c1, 10c2, 10d1, 10d2)은 각각 절연재(10a3, 10a4, 10b3, 10b4, 10c3, 10c4, 10d3, 10d4)로 피복되고, 각각의 페어(10a, 10b, 10c, 10d)를 구성하는 도체선(10a1, 10a2, 10b1, 10b2, 10c1, 10c2, 10d1, 10d2)은 서로 꼬인 상태를 유지한다. 각각의 페어(10a, 10b, 10c, 10d)를 구성하는 도체선의 꼬인 상태의 피치는 서로 다르게 구성될 수 있다.

각각의 페어(10a, 10b, 10c, 10d)를 구성하는 도체선 중 어느 하나의 도체를 감싸는 절연재(10a3, 10a4, 10b3, 10b4, 10c3, 10c4, 10d3, 10d4)의 색상은 각기 다른 색상을 갖을 수 있으며, 서로 다른 색깔로 피복된 도체선(10a1, 10a2, 10b1, 10b2, 10c1, 10c2, 10d1, 10d2)은 각각의 핀 번호가 규격으로 정해져 있다.

본 발명에 따른 통신 케이블을 구성하는 코어(100)는 제1 페어 내지 제4 페어(10a, 10b, 10c, 10d)를 포함하는 경우를 예로 들어 설명한다.

상기 도체선은 구리(copper) 재질로 구성될 수 있으며, 상기 도체선을 피복한 절연재는 저밀도 폴리에틸렌(LDPE, Low Density Polyethylene), 중밀도(MDPE, Medium Density Polyethylene) 또는 고밀도 폴리에틸렌(HDPE, High Density Polyethylene)이 사용될 수 있다. 폴리에틸렌은 에틸렌을 중합하여 제조하는 합성수지로서 성상은 반투명일 수 있다.

그리고, 상기 코어(100)의 둘레에는 상기 코어(100)를 불연속하게 감싸는 알루미늄 시트와 상기 알루미늄 시트에 부착된 합성수지 시트을 포함하는 전자파 차폐 테이프(300)가 구비될 수 있다. 상기 전자파 차폐 테이프(300)에 관한 자세한 제조방법은 후술한다.

상기 전자파 차폐 테이프(300) 둘레에 코어(100)를 보호하는 완충재 또는 보호재 기능을 제공할 수 있는 외부 피복재(500)가 감싸고 있다.

상기 외부 피복재(500)는 폴리염화비닐(polyvinyl chloride) 또는 무할로겐 저연재(LSZH, Low smoke zero halogen or low smoke free of halogen) 재질로 구성될 수 있다.

폴리염화비닐은 염화비닐의 단독중합체 및 염화비닐을 50% 이상 함유한 혼성중합체(混成重合體)를 일컬으며, 파이프 등의 소재로 사용된다.

무할로겐 저연재는 발화시 발생되는 연기가 적다는 특징을 갖으며, 이와 같은 무할로겐 저연재를 통신 케이블의 시스부재로 채용함에 의하여 일반적으로 요구되는 연기밀도 규격, 할로겐 농도규격, 독성 및 저연성 관련규격을 만족시킬 수 있다.

상기 외부 피복재(500)의 두께는 0.40 밀리미터(mm) 이상일 수 있다. 도 1 및 도 2에 도시된 외부 피복재는 0.45 밀리미터(mm)의 두께를 갖는다.

도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 통신 케이블(1000)의 코어(100)를 구성하는 페어중 어느 하나의 페어(10n, n=a,b,c,d)의 단면도를 도시한다.

도 1 및 도 2에 도시된 통신 케이블은 전술한 바와 같이, 제1 내지 4 페어(10a, 10b, 10c, 10d)의 절연된 도체선으로 구성된다.

각각의 페어(10n)를 구성하는 도체선(10n1, 10n2)은 각각 피복재(10n3, 10n4)로 피복되며, 도체선(10n1, 10n2)의 도체직경(d)은 동일하다. 상기 도체선의 도체직경은 23 AWG 일 수 있다.

다만, 각각의 절연된 도체선(10n1, 10n2)은 도체선을 피복하는 각각의 피보복재(10n3, 10n4)의 두께(Wn)에 따라서 각각의 도체선(10n1, 10n2)의 중심 간의 거리인 절연외경(Dn)의 크기가 달라질 수 있다.

그리고, 각각 절연된 도체선(10n1, 10n2) 각각의 직경이 0.9 밀리미터(mm) 이하인 경우 감쇄량 등의 전기적 특성이 저하될 수 있으며, 1.15 밀리미터(mm) 이상인 경우에는 전송속도(Propagation delay) 등이 문제될 수 있는 것으로 확인되었다.

따라서, 각각 절연된 도체선(10n1, 10n2) 각각의 직경(d + 2Wn)은 약 0.9 밀리미터(mm) 내지 1.15 밀리미터(mm)의 범위를 갖는 것이 바람직하다.

또한, 도 1 및 도 2에 도시된 본 발명에 따른 통신 케이블은 외측 직경이 8.0 밀리미터(mm) 이하일 수 있다. 도 1 내지 도 3에 도시된 통신 케이블은 전체 직경이 약 7.0 밀리미터(mm)인 실시예이다.

본 발명에 따른 통신 케이블은 본 발명에 따른 전자파 차폐 테이프를 통해 타 통신 케이블과의 크로스 토크 등을 완화시킬 수 있으므로, 외부 피복재의 구조를 단순하게 하여 결과적으로 통신 케이블의 외측 직경을 크게 감소시킬 수 있다.

공개된 Cat.6A 등급의 통신 케이블 중 외부 피복재(500)의 구조 또는 형상을 차별화하는 경우 통신 케이블의 직경이 9 밀리미터(mm) 정도까지 증가되어, 제한된 공간에 설치할 수 있는 통신 케이블의 숫자가 제한될 수 있다.

도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 전자파 차폐 테이프(300)의 제조공정을 도시한다.

구체적으로 도 4(a)는 본 발명에 따른 전자파 차폐 테이프(300)를 구성하는 알루미늄 시트(31)와 제1 합성수지 시트(32)가 이격된 상태의 사시도를 도시하며, 도 4(b)는 전자파 차폐 테이프(300)를 구성하는 알루미늄 시트(31)와 제1 합성수지 시트(32)가 부착된 상태를 도시한다.

그리고, 도 5(a)는 본 발명에 따른 전자파 차폐 테이프(300)를 구성하는 알루미늄 시트(31)와 제1 합성수지 시트(32)가 부착된 상태에서 알루미늄 시트(31) 상에 미리 결정된 간격으로 개구부를 형성하기 위하여 펀칭공정 또는 커팅공정이 수행된 상태를 도시하며, 도 5(b)는 펀칭공정이 수행된 제1 합성수지 시트(32)가 부착된 알루미늄 시트(31) 후방에 제2 합성수지 시트(33)가 이격된 상태의 사시도를 도시하며, 도 5(c)는 제1 합성수지 시트 배면에 제2 합성수지 시트(33)가 부착된 상태를 도시한다.

본 발명에 따른 전자파 차폐 테이프(300)는 알루미늄 시트(31)와 합성수지 시트를 포함하여 구성되며, 상기 알루미늄 시트(31)는 인접한 통신 케이블간의 크로스 토크 등에 의한 전기적 특성저하를 방지하기 위하여 전자파를 차폐하기 위하여 상기 코어(100)를 차폐하는 부분과 알루미늄 시트(31) 자체에서 발생될 수 있는 전기적 유도현상 등에 의한 전기적 특성저하를 방지하기 위하여 인위적으로 알루미늄 시트(31)의 연속성을 차단하는 불연속부(P)로 구성될 수 있다.

상기 불연속부(P)를 미리 결정된 간격으로 형성될 수 있으며, 알루미늄 시트(31) 외측에는 합성수지 시트가 구비될 수 있다.

즉, 불연속적인 상기 알루미늄 시트(31)을 포함하는 전자파 차폐 테이프를 구성하기 위해서는 분리된 알루미늄 시트 또는 알루미늄 테이프로 코어를 감싸는 방법은 제조공정의 효율이 떨어지므로, 합성수지 시트에 불연속부가 형성된 알루미늄 시트(31)이 부착된 형태의 전자파 차폐 테이프로 코어를 감싸는 방법이 사용될 수 있다.

상기 알루미늄 시트(31)에 개구부를 형성하기 전에 제1 합성수지 시트(32)를 알루미늄 시트(31) 배면에 부착한다. 따라서, 도 5(a)에 도시된 펀칭공정에 의하여 상기 제1 합성수지 시트(32)에도 상기 알루미늄 시트(31)에 불연속부에 대응되는 개구부(도면부호 미도시)가 형성될 수 있다.

이 경우, 상기 개구부가 각각 형성된 상기 알루미늄 시트(31) 및 제1 합성수지 시트 후방에 제2 합성수지 시트(33)를 부착하여 후술하는 커팅공정 후에도 각각의 전자파 차폐 테이프(300)의 알루미늄 시트(31)가 분리되지 않도록 할 수 있다.

도 5(c)에 도시된 바와 같이, 각각의 커팅된 전자파 차폐 테이프(300)의 알루미늄 시트의 불연속부(P)는 각각의 전자파 차폐 테이프(300)의 커팅방향과 크로싱된다.

전술한 바와 같이, 각각의 통신 케이블에 구비되는 전자파 차폐 테이프(300)를 구성하는 알루미늄 시트(31)의 케이블 길이방향으로의 전기적 유도현상 등에 의한 전기적 특성 저하를 최소화하기 위하여 통신 케이블의 길이방향을 따라 각각의 전자파 차폐 테이프(300)를 구성하는 알루미늄 시트(31)를 미리 결정된 간격(d)으로 차폐층인 알루미늄 시트의 불연속 구간의 형성을 위한 불연속부(P)가 형성된다.

따라서, 상기 제2 합성수지 시트(33)는 전자파 차폐 테이프의 커팅방향과 크로싱되는 불연속부(P)에 의한 알루미늄 시트(31)의 분리현상을 막을 수 있다.

만일, 불연속부를 구비하는 전자파 차폐 테이프를 제조하는 과정에서 합성수지층을 단계적으로 복층으로 구성하지 않는 경우에는 전자파 차폐 테이프(300)의 커팅과정에서 전자파 차폐 테이프 또는 통신 케이블의 길이방향으로 알류미늄 시트가 분리되지 않도록 하기 위하여 알루미늄 시트(31)에 부착된 합성수지 시트에서 정교하게 알루미늄 시트의 일부분을 커팅하는 방법이 사용될 수 있으나 그러한 방법은 효율이 현저하게 낮다.

즉, 각각의 전자파 차폐 테이프(300)를 분리하는 커팅과정에서 합성수지 시트를 제외한 알루미늄 시트(31)에만 개구부 또는 불연속부를 위한 펀칭 또는 커팅과정이 수행되어야 한다. 합성수지 시트 자체는 손상되면 각각의 전자파 차폐 테이프(300) 커팅과정에서 불연속부를 경계로 전자파 차폐 테이프(300)가 각각 분리되므로 합성수지 시트는 펀칭 또는 커팅되어서는 안되기 때문에 수작업 등에 의존하는 작업효율이 상당히 저하될 수 있다.

그리고, 알루미늄 시트(31)에 먼저 펀칭한 뒤 합성수지 시트를 부착하는 방법을 고려할 수 있으나, 알루미늄 시트(31) 자체의 두께가 수십 마이크로 미터에 불과하여 인장력 등이 인가되는 경우 쉽게 찢어질 수 있으므로 알루미늄 시트 자체로만 펀칭 공정이 수행될 수 없으며, 알루미늄 시트 제조단계에서 인장력에 대한 강성을 보강하기 위한 강도 보강용 합성수지 시트가 부착되어야 한다.

결국, 본 발명에 따른 통신 케이블을 구성하는 전자파 차폐 테이프(300)는 알루미늄 시트의 강성을 보강하기 위하여, 알루미늄 시트(31) 상태에서 그 배면에 제1 합성수지 시트가 부착되고, 개구부를 형성을 위한 펀칭공정 등이 수행되며, 펀칭공정이 완료되면 개별 전자파 차폐 테이프를 구성하기 위한 커팅과정에서 알루미늄 시트(31)의 분리를 막기 위하여 제2 알루미늄 시트(31)를 부착하는 방법을 사용한다.

상기 알루미늄 시트(31)는 30 마이크로 미터(㎛) 내지 70 마이크로 미터(㎛)의 두께를 갖을 수 있으며, 도 4 및 도 5에 도시된 실시예에서, 약 50 마이크로 미터(㎛)의 두께를 갖는 알루미늄 시트(31)가 사용되었다.

상기 합성수지 시트는 상기 알루미늄 시트(31) 배면에 부착되는 도 4에 도시된 제1 합성수지 시트(32)와 상기 제1 합성수지 시트 배면에 부착되는 도 5에 도시된 제2 합성수지 시트(33)을 포함할 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 전자파 차폐 테이프(300)를 구성하기 위하여 먼저 알루미늄 시트(31) 배면에 제1 합성수지 시트(32)를 부착한다.

상기 알루미늄 시트(31) 배면에 제1 합성수지 시트를 부착하는 경우, 접착재가 사용될 수 있으며, 상기 접착재는 아크릴계 접착물질일 수 있다.

상기 제1 합성수지 시트는(32) 9 내지 15 마이크로 미터(㎛)의 두께를 갖을 수 있으며, 상기 제2 합성수지 시트는 13 내지 19 마이크로 미터(㎛)의 두께를 갖을 수 있다. 도 4 및 도 5에 도시된 실시예에서, 상기 제1 합성수지 시트(32)는 12 마이크로 미터(㎛)의 두께 및 상기 제2 합성수지 시트(32)는 16 마이크로 미터(㎛)의 두께를 갖는 시트가 사용되었다.

상기 알루미늄 시트(31)와 상기 제1 합성수지 시트(32)가 접착된 뒤 알루미늄 시트(31) 상에 개구부를 형성하기 위하여 제1 합성수지 시트(32)가 부착된 알루미늄 시트(31)를 미리 결정된 간격으로 개구부가 형성되도록 펀칭공정이 수행될 수 있다.

이 경우, 미리 결정된 간격(d)은 각각의 전자파 차폐 테이프(300)로 커팅되는 커팅공정 후 각각의 불연속부 간의 간격이 1.5 미터(m) 내지 2.5 미터(m)가 되도록 구성할 수 있다. 도 5에 도시된 실시예에서, 상기 불연속부(P)의 간격은 전자파 차폐 테이프의 커팅 후의 길이방향을 따라 약 2 미터(m) 간격으로 형성된다.

일반적으로 통신 케이블의 경우 100 이하의 거리에서 사용되는 것을 목적으로 하며, 국제 표준 규격에서 요구하는 전기적 특성들도 그 이하의 거리에서 미리 결정된 전기적 특성을 만족할 것을 요구한다.

따라서, 전자파 차폐 테이프를 구성하는 알루미늄 시트가 1.5 내지 2.5 미터 간격으로 분리되는 경우, 전술한 100 미터에 대하여 상대적으로 짧은 간격이므로, 알루미늄 시트 자체에서 발생되는 전기적 유도 현상 등에 의한 전기적 특성 저하가 크게 문제되지 않을 수 있다. 상기 불연속부(P)의 폭은 수 밀리미터(mm)일 수 있다.

본 발명에 따른 전자파 차폐 테이프(300)는 알루미늄 시트(31)에 개구부를 구비하기 위하여 펀칭공정이 수행되고, 펀칭공정된 알루미늄 시트(31)를 각각의 개별 전자파 차폐 테이프(300(1), 300(2), 300(3), …300(n))를 생성하기 위하여 커팅공정을 거치게 된다.

도 6은 본 발명에 따른 통신 케이블(1000)을 구성하는 전자파 차폐 테이프(300)의 제조과정의 단면도를 단계적으로 도시한다.

도 6(a)는 알루미늄 시트(31)와 제1 합성수지 시트를 부착하는 부착된 상태의 단면도를 도시하며, 도 6(b)는 부착된 알루미늄 시트(31)와 제1 알루미늄 시트(31)를 펀칭하여 개구부를 형성한 상태를 도시하며, 도 6(c)는 불연속부가 형성된 알루미늄 시트(31)와 제1 알루미늄 시트(31)의 배면에 제2 합성수지 시트가 부착된 상태를 도시한다.

도 6(b)에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 전자파 차폐 테이프(300)의 제조과정에서 알루미늄 테이프에 펀칭을 수행하는 펀칭공정시 상기 개구부의 알루미늄 시트(31) 등의 측면은 경사(θ<90도)지도록 펀칭되도록 할 수 있다.

그 이유는 펀칭시 인가되는 인장력 등이 인가되는 면적을 증가시켜 단위 면적당 인장력 또는 스트레스를 최소화하며, 차폐층이 개방되는 영역을 최소화하여 전기적 특성 저하를 최소화하기 위함이다.

그리고, 상기 알루미늄 시트(31)의 두께(t1)는 상기 제1 합성수지 시트(32) 및 상기 제2 합성수지 시트(33)의 두께의 합(t2+t3)보다 큰 것이 바람직하며, 예를 들면 상기 알루미늄 시트(31)의 두께(t1)는 상기 제1 합성수지 시트(32) 및 상기 제2 합성수지 시트(33)의 두께의 합(t2+t3)의 1.8 내지 2.2 배 정도의 두께를 갖을 수 있다.

도 5 및 도 6에 도시된 실시예에서, 상기 전자파 차폐 테이프를 구성하는 알루미늄 시트(31)의 두께(t1)는 제1 알루미늄 시트(32) 및 제2 알루미늄 시트(33)의 두께(t2, t3)의 합(t2+t3)의 대략 2배 정도의 크기를 갖는다.

도 7은 본 발명에 따른 통신 케이블을 구성하는 전자파 차폐 테이프(300)의 차폐 과정을 도시한다. 구체적으로, 도 7(a)는 각각 커팅된 전자파 차폐 테이프(300)를 도시하며, 도 7(b)는 전자파 차폐 테이프(300)로 차폐될 통신 케이블의 코어(100)를 도시하며, 도 7(c)는 상기 코어(100)를 상기 전자파 차폐 테이프(300)가 감싼 상태를 도시하며, 도 7(d)는 완성된 본 발명에 따른 Cat.6A 등급의 통신 케이블을 도시한다.

도 5(c)에 도시된 커팅과정에 의하여 각각 커팅된 전자파 차폐 테이프(300)는 그 길이방향으로 알루미늄 시트(31)가 펀칭된 불연속부(P)가 구비된다. 그리고, 도 7(c)에 도시된 바와 같이, 상기 알루미늄 시트(31)가 상기 코어(100)를 감싸도록 할 수 있다.

상기 전자파 차폐 테이프(300)는 상기 코어(100)가 외부로 노출되지 않도록 단부가 각각 중첩되도록 상기 코어(100)를 감쌀 수 있다. 그리고 도 7(d)에 도시된 바와 같이, 외부 피복재(500)에 의하여 피복되어 통신 케이블이 완성될 수 있다.

도 7(c)에 도시된 전자파 차폐 테이프(300)에 의하여 차폐된 코어(100)는 외부 피복재(500)로 피복되어 통신 케이블로 완성될 수 있다.

일반적으로 통신 케이블은 전기적 특성의 관점에서, 특성 임피던스(Characteristics Impedance), 감쇄량(Attenuation), 반사손실(Return Loss), 근단누화 (NEXT, Pair-to pair Near-End Crosstalk) 손실, 원단누화(ELFEXT, Equal Level Far End Cross Talk) 등의 전기적 특성이 사용자의 사용환경에서 통신 품질을 결정하는 변수가 될 수 있다.

그리고, 그 외에도 파워섬 근단누화(PSNEXT, Power Sum Pair-to pair Near-End Crosstalk), 파워섬 원단누화(PSELFEXT, Power Sum　Equal-level Far-End Crosstalk), 전달지연(Propagation delay), 지연왜곡(Delay skew) 등도 통신 품질을 반영하는 전기적 특성으로 사용되기도 하지만, 이와 같은 특성들은 특성 임피던스(Characteristics Impedance), 감쇄량(Attenuation), 반사손실(Return Loss), 근단누화 (NEXT, Pair-to pair Near-End Crosstalk) 손실, 원단누화(ELFEXT, Equal Level Far End Cross Talk) 등에 종속적 성향을 갖는다.

이중 상기 감쇄량(Attenuation)이란 접속장치가 링크상에 삽입되었을 때 발생하는 신호전력 손실량을 의미한다. 일반적으로 감쇄는 단위 길이당 dB로 나타내며 케이블을 따라 흐르는 신호의 크기가 원하는 위치에 전달되었을 때 얼만큼 약해졌는지를 측정한다. 케이블이 낮은 감쇄 특성을 갖고 있다면, 높은 감쇄 특성을 갖고 있는 케이블 보다 전송할 수 있는 능력(Performance)이 뛰어난 것이다.

그리고, 반사손실(Return Loss)이란 케이블과 컨넥터간에 임피던스가 매칭되는 정도를 의미한다.　케이블의 길이에 따라 발생하게 되는 미세한 진동에 의한 손실인 구조적 반사손실과 입력신호가 케이블의 접속부위(컨넥터, 패치코드 등)에서 발생하는 신호의 반사손실을 합쳐 일반적으로 반사손실(Return Loss)이라 부른다.

그리고, 근단누화(NEXT)란 임의의 한 컨넥터내에서 한 회로가 다른 회로와 결합하였을 때 발생하는 신호전력손실량을 의미한다. 인접한 통신 케이블의 페어 간에 발생하는 불필요한 신호의 결합을 알아보는 척도로서 신호의 결합이 적을수록 좋은 성능을 나타내며, dB값으로 표현되는데, dB값이 커질수록 신호의 간섭이 적게 일어난다는 것을 의미한다.

그리고, 원단누화(ELFEXT, Equal Level Far End Cross Talk)는 출력 신호를 전송하는 페어가 반대방향의 입력측에 신호를 전송하는 다른 페어에 간섭을 일으켜 입력측의 신호를 감쇄시키는 정도를 의미하는 FEXT와 동일하나, 단지 반대편의 입력단에서 발생하는 출력신호에 대한 감쇄(Attenuation)와 간섭이 발생하게 될 때 그 값의 차이를 원단누화(ELFEXT)라 하고 dB로 값을 표현한다.

본 발명에 따른 통신 케이블은 Cat.6A 등급의 통신 케이블을 대상으로 한다. 표준 규격 중 100미터(m)의 케이블 양단에서 측정한 케이블 규격 상의 전기적 특성을 만족하는지 여부를 실측하였다. Cat.6A 등급의 통신 케이블의 전기적 특성 만족여부는 입력신호의 주파수를 500 메가헤르쯔(Mhz)까지 상승시켜 각각의 전기적 특성의 상한값 또는 하한값을 초과하는지 여부를 확인하여 만족여부를 판단한다.

구체적으로, 도 1 내지 도 6에 도시된 본 발명에 따른 Cat.6A 등급의 통신 케이블은 케이블 규격 만족을 확인하기 위하여, 통신 케이블 100 미터(m) 양단에서 500 메가헤르쯔(Mhz) 입력신호에 대하여 측정된 반사손실(Return Loss)은 약 15.2 데시벨(dB), 감쇄량(Attenuation)은 약 45.3 데시벨(dB), 근단누화 (NEXT, Pair-to pair Near-End Crosstalk)는 약 33.8 데시벨(dB), 원단누화(ELFEXT, Equal Level Far End Cross Talk)는 약 13.8 데시벨(dB) 및 85 내지 115 옴(Ω)의 특성 임피던스(Characteristics Impedance)를 갖는 것으로 측정되고, 더 나아가 상기 통신 케이블은 100 미터(m) 양단에서 500 메가헤르쯔(Mhz) 입력신호에 대하여 측정된 파워섬 근단누화는 약 31.8 데시벨(dB) 및 파워섬 원단누화는 약 10.8 데시벨(dB)인 것으로 측정되었다.

따라서, TIA 및 IEC 등의 국제규격에서 요구하는 Cat.6A 등급의 전기적 특성을 만족하는 것으로 확인되었다.

이러한 측정결과에서도 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 Cat.6A 등급의 통신 케이블의 경우, 통신 케이블의 전체직경 등을 줄여 제품의 직경 및 단면적을 줄임에도 표준 규격에서 요구되는 전기적 특성이 모두 만족됨을 확인할 수 있다.

본 명세서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 당업자는 이하에서 서술하는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경 실시할 수 있을 것이다. 그러므로 변형된 실시가 기본적으로 본 발명의 특허청구범위의 구성요소를 포함한다면 모두 본 발명의 기술적 범주에 포함된다고 보아야 한다.

1000 : 통신 케이블
100 : 코어
10 : 페어
300 : 전자파 차폐 테이프
500 : 외부 피복재

Claims

알루미늄 시트에 제1 합성수지 시트를 부착하는 단계;
상기 알루미늄 시트에 상기 제1 합성수지 시트가 부착된 상태에서 복수 개의 가늘고 긴 형태의 평행한 개구부를 형성하는 단계;
개구부가 형성된 알루미늄 시트에 제2 합성수지 시트를 부착하는 단계;
상기 제2 합성수지 시트를 부착한 상기 알루미늄 시트를 미리 결정된 간격으로 알루미늄 시트의 길이방향을 따라 커팅하여, 복수 개의 전자파 차폐 테이프를 형성하는 알루미늄 시트 커팅 단계;를 포함하고,
상기 알루미늄 시트 커팅 단계는 복수 개의 개구부가 형성된 후 제2 합성수지 시트가 부착된 알루미늄 시트를 복수 개의 평행한 상기 개구부와 교차하는 일정한 간격의 복수 개의 커팅라인을 따라 커팅하여, 불연속부가 길이방향으로 복수 개가 이격되어 형성된 복수 개의 전자파 차폐 테이프로 분할되도록 수행되는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 테이프 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 개구부를 형성하는 단계는 알루미늄 시트에 복수 개의 긴 슬릿 형태의 개구부를 미리 결정된 간격으로 평행하게 형성하는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 테이프 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 개구부를 형성하는 단계는 상기 제1 합성수지 시트가 부착된 알루미늄 시트를 1.5 미터 내지 2.5 미터 간격으로 커팅 또는 펀칭하는 방법으로 수행되는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 테이프 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 개구부를 형성하는 단계는 상기 제1 합성수지 시트가 부착된 알루미늄 시트를 상기 개구부의 폭이 수 밀리미터가 되도록 커팅 또는 펀칭하는 방법으로 수행되는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 테이프 제조방법.
제2항에 있어서,
상기 알루미늄 시트 커팅 단계에서 알루미늄 시트의 커팅 방향과 개구부의 방향은 직교하지 않는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 테이프 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 제2 합성수지 시트를 부착하는 단계는 상기 제1 합성수지 시트를 배면에 상기 제2 합성수지 시트를 부착하는 방법으로 수행되는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 테이프 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 제1 합성수지 시트를 부착하는 단계 및 상기 제2 합성수지 시트를 부착하는 단계는 아크릴계 접착제를 사용하여 부착하는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 테이프 제조방법.
절연재로 피복된 복수 페어를 이격부재를 사이에 두고 코어를 구성하는 코어 구성단계;
제1항 내지 제7항 중 어느 하나의 항의 전자파 차폐 테이프 제조방법에 의하여 전자파 차폐 테이프로 상기 코어를 감싸는 단계;
상기 코어를 감싼 전자파 차폐 테이프 외부를 피복재로 피복하는 피복재 피복단계;를 포함하는 통신 케이블 제조방법.
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