KR102483727B1 - Method for forming conductive pattern on dielectric fabric material and electromagnetic wave absorber including conductive pattern coupled to dielectric fabric material - Google Patents

Method for forming conductive pattern on dielectric fabric material and electromagnetic wave absorber including conductive pattern coupled to dielectric fabric material Download PDF

Info

Publication number
KR102483727B1
KR102483727B1 KR1020210088899A KR20210088899A KR102483727B1 KR 102483727 B1 KR102483727 B1 KR 102483727B1 KR 1020210088899 A KR1020210088899 A KR 1020210088899A KR 20210088899 A KR20210088899 A KR 20210088899A KR 102483727 B1 KR102483727 B1 KR 102483727B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electromagnetic wave
photoresist film
fabric
dielectric
dielectric fabric
Prior art date
Application number
KR1020210088899A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
김천곤
장민수
장우혁
진도현
Original Assignee
한국과학기술원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국과학기술원 filed Critical 한국과학기술원
Priority to KR1020210088899A priority Critical patent/KR102483727B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102483727B1 publication Critical patent/KR102483727B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q17/00Devices for absorbing waves radiated from an antenna; Combinations of such devices with active antenna elements or systems
    • H01Q17/005Devices for absorbing waves radiated from an antenna; Combinations of such devices with active antenna elements or systems using woven or wound filaments; impregnated nets or clothes
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K9/00Screening of apparatus or components against electric or magnetic fields
    • H05K9/0073Shielding materials
    • H05K9/0081Electromagnetic shielding materials, e.g. EMI, RFI shielding
    • H05K9/009Electromagnetic shielding materials, e.g. EMI, RFI shielding comprising electro-conductive fibres, e.g. metal fibres, carbon fibres, metallised textile fibres, electro-conductive mesh, woven, non-woven mat, fleece, cross-linked

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)

Abstract

A method for forming a conductive pattern on a dielectric fabric comprises the steps of: forming a metal coating layer on a dielectric fabric; arranging a dry photoresist film on at least one surface of the dielectric fabric; providing vacuum to the dry photoresist film arranged on the dielectric fabric to bring the dielectric fabric into close contact with the dry photoresist film; arranging an elastic body on the dry photoresist film, and heating and pressing the dry photoresist film; exposing and developing the dry photoresist film to form a photoresist pattern; and removing the metal coating layer from the exposed area by using the photoresist pattern as a mask. Accordingly, precision in patterns of a dielectric fabric on which conductive patterns are formed can be improved.

Description

유전체 직물 재료에 전도성 패턴을 형성하는 방법 및 유전체 직물 재료와 결합된 전도성 패턴을 포함하는 전자파 흡수체{METHOD FOR FORMING CONDUCTIVE PATTERN ON DIELECTRIC FABRIC MATERIAL AND ELECTROMAGNETIC WAVE ABSORBER INCLUDING CONDUCTIVE PATTERN COUPLED TO DIELECTRIC FABRIC MATERIAL}A method of forming a conductive pattern on a dielectric fabric material and an electromagnetic wave absorber including a conductive pattern combined with a dielectric fabric material

본 발명은 전자파 흡수체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유전체 직물 재료에 전도성 패턴을 형성하는 방법 및 유전체 직물 재료와 결합된 전도성 패턴을 포함하는 전자파 흡수에 관한 것이다.The present invention relates to an electromagnetic wave absorber, and more particularly, to a method for forming a conductive pattern on a dielectric fabric material and to electromagnetic wave absorption including a conductive pattern combined with a dielectric fabric material.

전자파(전자기파) 흡수 기술은 입사되는 전자파 에너지를 열에너지로 변환시켜 흡수하는 기술이다. 이러한 전자파 흡수 기술은 주로 군사용 레이더에 탐지되지 않는 전자파 스텔스 기술에 사용되어 왔다. 또한 최근 IoT 제품의 개발과 5G 기술 개발 등으로 인해 다양한 주파수의 전자파 사용이 증가하여 전자파의 다중 반사에 의한 전자파 간섭 문제가 이슈가 되고 있으며, 이러한 전자파의 다중 반사를 저감시키기 위해서는 전자파 차폐 뿐만 아니라 전자파 흡수 기술이 필요하다. Electromagnetic wave (electromagnetic wave) absorption technology is a technology that converts incident electromagnetic wave energy into thermal energy and absorbs it. This electromagnetic wave absorption technology has been mainly used for electromagnetic wave stealth technology that is not detected by military radar. In addition, due to the recent development of IoT products and 5G technology, the use of electromagnetic waves of various frequencies has increased, and the problem of electromagnetic interference due to multiple reflections of electromagnetic waves has become an issue. Absorption technology is required.

기존의 전자파 흡수 기술로는 페라이트와 같은 자성 재료를 포함하는 페인트 또는 시트 재료를 이용하는 방법이 존재한다. 하지만 이러한 재료는 높은 분율의 자성 입자가 포함되기 때문에 무게 및 부피의 증가가 크다. 또한 자성 재료의 바인더로 사용되는 페인트 또는 고무와 같은 재료는 기계적 하중 지지 능력이 부족하다. 이러한 단점을 극복하고자 최근에는 복합재료를 이용하여 구조적 하중을 지지하며 전자파를 흡수하는 전자파 흡수 구조(RAS, Radar Absorbing Structures)에 대한 연구가 수행되고 있다. As a conventional electromagnetic wave absorption technology, there is a method using a paint or sheet material including a magnetic material such as ferrite. However, since these materials contain a high percentage of magnetic particles, their weight and volume increase significantly. In addition, materials such as paint or rubber used as binders for magnetic materials lack mechanical load bearing capability. In order to overcome these disadvantages, research on Radar Absorbing Structures (RAS), which absorbs electromagnetic waves while supporting structural loads using composite materials, has been recently conducted.

복합재료는 서로 다른 재료가 함께 사용되어 높은 비강도와 비강성을 가질 수 있다. 대표적인 복합재료는 유리섬유, 탄소섬유와 같은 섬유가 강화 재료로 사용되고 에폭시와 같은 폴리머 재료가 기지재료로 사용되는 섬유강화 복합재료가 있으며, 사용되는 재료의 특성에 따라 다양한 기능을 갖는 다기능 구조로 사용이 가능하다. Composite materials can have high specific strength and specific stiffness because different materials are used together. Representative composite materials include fiber-reinforced composites in which fibers such as glass fiber and carbon fiber are used as reinforcing materials and polymer materials such as epoxy are used as base materials. this is possible

전자파 흡수 구조는 재료의 특성 임피던스를 공기의 특성 임피던스와 매칭시켜, 입사되는 전자파가 반사되지 않도록 하는 것이 원리이다. 초기의 섬유 강화 복합재료를 이용한 전자파 흡수 구조의 연구는 자성 재료의 무게에 의한 단점을 극복하고자 Carbon Black (CB), Carbon Nano-Tube (CNT) 등과 같은 유전성 손실 재료를 기지재료에 분산시키는 연구가 수행되었다. 하지만 기지재료 내에 CNT와 같은 재료를 분산시키는 방법은 재료의 응집으로 인해 기지재료의 점도를 크게 증가시켜 제작 시 어려움을 야기한다. 또한, 점도의 증가는 전자파 흡수 구조의 기계적, 전자기적 물성의 불안정성을 초래하며, 곡률을 갖는 구조물의 제작을 어렵게 만든다. The principle of the electromagnetic wave absorbing structure is to prevent incident electromagnetic waves from being reflected by matching the characteristic impedance of the material with the characteristic impedance of air. Research on electromagnetic wave absorbing structures using fiber-reinforced composite materials in the early days involved dispersing dielectric loss materials such as Carbon Black (CB) and Carbon Nano-Tube (CNT) in matrix materials to overcome the disadvantages caused by the weight of magnetic materials. has been carried out However, the method of dispersing a material such as CNT in a matrix material greatly increases the viscosity of the matrix material due to aggregation of the material, causing difficulties in manufacturing. In addition, the increase in viscosity causes instability of mechanical and electromagnetic properties of the electromagnetic wave absorbing structure, and makes it difficult to manufacture a structure having a curvature.

따라서 최근에는 강화 섬유 재료에 전기적 물성을 부여하는 방법이 이용되고 있다. 탄소섬유는 자체의 전기전도도가 높기 때문에 전자파 흡수 구조로의 사용이 어렵다. 따라서 유리섬유, 아라미드 섬유와 같은 유전성 섬유가 전자파 흡수 구조의 재료로 사용될 수 있다. 유전성 섬유에 전자기 물성을 부여하기 위해 사용되는 방법으로는 증착, 도금 등이 있는데, 유전성 재료는 절연체에 가깝기 때문에 전해 도금에는 어려움이 있다. 따라서 무전해 도금을 이용한 전자파 흡수 구조에 대한 연구도 수행되어 오고 있다. 그러나, 전자파 흡수 구조를 구현하기 위해서는 반도체 수준에 가까운 전기전도도를 가지기 위하여 나노 단위 수준의 도금 두께가 요구되며, 무전해 도금 기술로는 이러한 나노 단위 수준의 도금이 어렵거나, 전자기 물성의 조절이 어렵다.Therefore, recently, a method of imparting electrical properties to reinforcing fiber materials has been used. Since carbon fiber has high electrical conductivity, it is difficult to use it as an electromagnetic wave absorbing structure. Accordingly, dielectric fibers such as glass fibers and aramid fibers may be used as materials for the electromagnetic wave absorbing structure. Methods used to impart electromagnetic properties to dielectric fibers include deposition, plating, and the like, but electrolytic plating is difficult because dielectric materials are close to insulators. Therefore, studies on electromagnetic wave absorbing structures using electroless plating have been conducted. However, in order to realize an electromagnetic wave absorbing structure, a nano-level plating thickness is required to have electrical conductivity close to that of a semiconductor. .

또 다른 전자파 흡수 구조의 구현 방법으로는 Salisbury screen(솔즈베리 스크린)으로 지칭되는 전자파 흡수체가 있다. Salisbury screen은 표면의 저항층, 스페이서(Spacer), 완전도체로 구성된 재료로 전자파의 공진을 이용하여 표면 저항층에서 전자파를 흡수하는 방식이다. Salisbury screen의 표면 저항층에서 반사되는 전자파의 위상과 내부의 Spacer를 거쳐 배면의 완전도체에서 반사되어 표면으로 돌아온 2차 반사파의 위상 차이는 180도로, 이를 통한 상쇄 간섭을 이용하여 전자파를 흡수하는 것이 Salisbury screen의 원리이다. 이때 표면 저항층의 임피던스는 공기의 임피던스인 377 ohm/sq와 일치하며, 스페이서의 두께는 파장 길이의 1/4가 되어야 공진 조건을 만족한다. 표면 저항층의 임피던스를 377 ohm/sq으로 맞추기 위해 저항성 재료를 코팅할 경우, 두께 조절만으로 임피던스를 377 ohm/sq으로 정확히 일치시키기 어려우며, 많은 코팅 재료들이 높은 전도성을 가져 미세한 조절이 어렵다. Another method of implementing an electromagnetic wave absorbing structure is an electromagnetic wave absorber called a Salisbury screen. Salisbury screen is a material composed of a surface resistive layer, a spacer, and a perfect conductor, and uses the resonance of electromagnetic waves to absorb electromagnetic waves in the surface resistive layer. The phase difference between the phase of the electromagnetic wave reflected from the surface resistive layer of the Salisbury screen and the secondary reflected wave that is reflected from the perfect conductor on the back side and returned to the surface through the internal spacer is 180 degrees. This is the principle of the Salisbury screen. At this time, the impedance of the surface resistive layer coincides with the impedance of air, 377 ohm/sq, and the thickness of the spacer must be 1/4 of the wavelength to satisfy the resonance condition. When a resistive material is coated to match the impedance of the surface resistive layer to 377 ohm/sq, it is difficult to accurately match the impedance to 377 ohm/sq only by adjusting the thickness, and many coating materials have high conductivity, making fine adjustment difficult.

이처럼 재료의 전도성이 높은 경우에는 재료를 특정한 패턴을 반복하는 표면으로 만드는 방법이 있으며, 이러한 구성은 Circuit analog (CA) 흡수체로 정의될 수 있다. 이러한 CA 흡수체의 경우에는 전자기 물성 조절이 용이한 장점이 있으나, 반복되는 전도성 패턴을 형성하기 위해서는 패턴을 인쇄 또는 코팅하기 위한 기판이 필요하며, 일반적으로 이러한 기판은 주로 polyimide와 같은 폴리머 소재의 필름이 이용되어 왔다. If the material has high conductivity, there is a way to make the material into a surface that repeats a specific pattern, and this configuration can be defined as a circuit analog (CA) absorber. In the case of such a CA absorber, it has the advantage of easy control of electromagnetic properties, but in order to form a repeating conductive pattern, a substrate for printing or coating a pattern is required. In general, such a substrate is mainly composed of a polymer film such as polyimide. has been used

하지만 이러한 필름을 이용할 경우 복합재료의 기계적 물성 저하의 원인이 된다. 복합재료의 기계적 물성은 재료 내에서 강화재료의 비율이 높을수록 증가하는 경향을 갖는다. 이를 위해 복합재료를 제작할 때, 폴리머 기지재료에 열을 가해 유동성을 높인 후 진공을 이용하여 과도한 폴리머 레진을 제거한다. 하지만 폴리머 소재의 필름이 복합재료에 삽입될 경우, 필름이 레진의 유동성을 방해하여 제거가 어려우며, 필름 재료는 복합재료와의 접착 특성이 좋지 않기 때문에 복합재료의 층간전단강도(interlaminar shear strength)를 감소시키는 원인이 된다. However, when such a film is used, it causes deterioration of the mechanical properties of the composite material. The mechanical properties of composite materials tend to increase as the ratio of reinforcing materials in the material increases. To this end, when manufacturing a composite material, heat is applied to the polymer base material to increase fluidity, and then excess polymer resin is removed using a vacuum. However, when a film of polymer material is inserted into a composite material, it is difficult to remove the film because it interferes with the fluidity of the resin, and the film material has poor adhesion to the composite material, so the interlaminar shear strength of the composite material is reduced. cause to decrease

본 발명의 일 과제는 유전체 직물에 전도성 패턴을 형성하는 방법을 제공하는 것이다.One object of the present invention is to provide a method for forming a conductive pattern in a dielectric fabric.

본 발명의 다른 과제는, 유전체 직물 상에 형성된 전도성 패턴을 포함하며, 물성이 우수한 전자파 흡수체를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an electromagnetic wave absorber including a conductive pattern formed on a dielectric fabric and having excellent physical properties.

다만, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상기 언급된 과제에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.However, the problem to be solved by the present invention is not limited to the above-mentioned problem, and may be expanded in various ways without departing from the spirit and scope of the present invention.

상술한 본 발명의 일 과제를 달성하기 위한 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 유전체 직물 상에 전도성 패턴을 형성하는 방법은, 유전체 직물에 금속 코팅층을 형성하는 단계, 상기 유전체 직물의 적어도 일면 상에 드라이 포토레지스트 필름을 배치하는 단계, 상기 유전체 직물 상에 배치된 드라이 포토레지스트 필름에 진공을 제공하여 상기 유전체 직물과 상기 드라이 포토레지스트 필름을 밀착시키는 단계, 상기 드라이 포토레지스트 필름 상에 탄성체를 배치하고, 상기 드라이 포토레지스트 필름을 가열 가압하는 단계, 상기 드라이 포토레지스트 필름을 노광 및 현상하여 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계 및 상기 포토레지스트 패턴을 마스크로 이용하여 노출된 영역의 금속 코팅층을 제거하는 단계를 포함한다.A method for forming a conductive pattern on a dielectric fabric according to an exemplary embodiment of the present invention for achieving the above-described object of the present invention includes forming a metal coating layer on the dielectric fabric, on at least one surface of the dielectric fabric Disposing a dry photoresist film, supplying a vacuum to the dry photoresist film disposed on the dielectric fabric to bring the dielectric fabric and the dry photoresist film into close contact, disposing an elastic body on the dry photoresist film, Heating and pressing the dry photoresist film, exposing and developing the dry photoresist film to form a photoresist pattern, and using the photoresist pattern as a mask to remove the metal coating layer in the exposed area. include

일 실시예에 따르면, 상기 탄성체는 실리콘 고무를 포함한다.According to one embodiment, the elastic body includes silicone rubber.

일 실시예에 따르면, 상기 드라이 포토레지스트 필름은 가열된 공기에 의해 가열 가압된다.According to one embodiment, the dry photoresist film is heated and pressed by heated air.

본 발명의 예시적인 실시예에 따른 유전체 직물 상에 전도성 패턴을 형성하는 방법은, 유전체 직물의 적어도 일면 상에 드라이 포토레지스트 필름을 배치하는 단계, 상기 유전체 직물 상에 배치된 드라이 포토레지스트 필름에 진공을 제공하여 상기 유전체 직물과 상기 드라이 포토레지스트 필름을 밀착시키는 단계, 상기 드라이 포토레지스트 필름 상에 탄성체를 배치하고, 상기 드라이 포토레지스트 필름을 가열 가압하는 단계, 상기 드라이 포토레지스트 필름을 노광 및 현상하여 개구부를 갖는 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계, 및 상기 포토레지스트 패턴의 개구부를 통해 상기 유전체 직물의 일부 영역에 금속을 증착하는 단계를 포함한다.A method of forming a conductive pattern on a dielectric fabric according to an exemplary embodiment of the present invention includes disposing a dry photoresist film on at least one side of a dielectric fabric, vacuuming the dry photoresist film disposed on the dielectric fabric. providing an adhesive to bring the dielectric fabric and the dry photoresist film into close contact, disposing an elastic body on the dry photoresist film, heating and pressing the dry photoresist film, exposing and developing the dry photoresist film to Forming a photoresist pattern having an opening, and depositing a metal on a portion of the dielectric fabric through the opening of the photoresist pattern.

본 발명의 예시적인 실시예에 따른 전자파 흡수체는, 상기 방법에 의해 형성되며, 공기와 동일한 임피던스를 갖는, 전도성 패턴이 형성된 유전체 직물을 포함한다.An electromagnetic wave absorber according to an exemplary embodiment of the present invention is formed by the above method and includes a conductive patterned dielectric fabric having the same impedance as air.

일 실시예에 따르면, 상기 전도성 패턴은 니켈(Ni), 코발트(Co) 및 철(Fe)로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나를 포함한다.According to one embodiment, the conductive pattern includes at least one selected from the group consisting of nickel (Ni), cobalt (Co), and iron (Fe).

일 실시예에 따르면, 상기 전자파 흡수체는, 상기 전도성 패턴이 형성된 유전체 직물과 이격된 완전 도체층; 및 상기 전도성 패턴이 형성된 유전체 직물과 상기 완전 도체층 사이에 배치되는 스페이서를 더 포함한다.According to one embodiment, the electromagnetic wave absorber may include a perfect conductor layer spaced apart from the dielectric fabric on which the conductive pattern is formed; and a spacer disposed between the dielectric fabric on which the conductive pattern is formed and the perfect conductor layer.

일 실시예에 따르면, 상기 스페이서는 수지에 함침된 섬유 직물을 포함하며, 상기 스페이서의 수지에 의해 상기 스페이서와 상기 전자파 흡수체가 결합된다.According to one embodiment, the spacer includes a fiber fabric impregnated with resin, and the spacer and the electromagnetic wave absorber are coupled by the resin of the spacer.

일 실시예에 따르면, 상기 전자파 흡수체는 달랑바흐(Dallenbach) 흡수체의 구성을 갖는다.According to one embodiment, the electromagnetic wave absorber has a structure of a Dallenbach absorber.

일 실시예에 따르면, 상기 전자파 흡수체는 3차원 구조를 갖는다.According to one embodiment, the electromagnetic wave absorber has a three-dimensional structure.

일 실시예에 따르면, 상기 유전체 직물은 유리 섬유 또는 아라미드 섬유를 포함한다.According to one embodiment, the dielectric fabric includes glass fibers or aramid fibers.

상술한 바와 같이 본 발명의 예시적인 실시예들에 따르면, 전도성 패턴이 형성된 유전체 직물의 패턴 정밀도를 향상시킬 수 있으며, 상기 유전체 직물은, 전자파 흡수체의 표면 저항층 또는 메타 재료로 이용될 수 있다. As described above, according to exemplary embodiments of the present invention, it is possible to improve the pattern accuracy of a dielectric fabric having a conductive pattern formed thereon, and the dielectric fabric can be used as a surface resistance layer or a meta-material of an electromagnetic wave absorber.

상기 유전체 직물은 다른 프리프레그와 용이하게 결합이 가능하며, 이를 이용하여 얻어진 전자파 흡수체는 층간 결합력이 우수하다. 또한, 다양한 구조의 전자파 흡수체의 제조에 이용이 가능하다.The dielectric fabric can be easily combined with other prepregs, and the electromagnetic wave absorber obtained using the same has excellent interlayer bonding strength. In addition, it can be used for manufacturing electromagnetic wave absorbers having various structures.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자파 흡수체의 제조 방법에 이용되는 유전체 직물을 도시한 평면도이다.
도 2는 도 1의 I-I'선에 따른 단면도이다.
도 3 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 전도성 패턴을 갖는 유전체 직물을 형성하는 방법을 도시한 단면도들이다.
도 11은 도 10의 전도성 패턴을 갖는 유전체 직물을 도시한 평면도이다.
도 12 및 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자파 흡수체의 제조 방법을 도시한 단면도들이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자파 흡수체를 도시한 평면도이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자파 흡수체를 도시한 단면도이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자파 흡수체를 도시한 사시도이다.
도 17 및 도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자파 흡수체의 제조 방법을 도시한 단면도들이다.
도 19는 실시예 1의 전자파 흡수체의 전자파 흡수 성능을 도시한 그래프이다.
도 20은 실시예 1의 전자파 흡수체와 비교예들의 층간전단강도(ILSS)를 보여주는 그래프이다.
1 is a plan view illustrating a dielectric fabric used in a method of manufacturing an electromagnetic wave absorber according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II′ of FIG. 1 .
3 to 10 are cross-sectional views illustrating a method of forming a dielectric fabric having a conductive pattern according to an embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a plan view of a dielectric fabric having the conductive pattern of FIG. 10;
12 and 13 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing an electromagnetic wave absorber according to an embodiment of the present invention.
14 is a plan view illustrating an electromagnetic wave absorber according to an embodiment of the present invention.
15 is a cross-sectional view of an electromagnetic wave absorber according to an embodiment of the present invention.
16 is a perspective view illustrating an electromagnetic wave absorber according to an embodiment of the present invention.
17 and 18 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing an electromagnetic wave absorber according to an embodiment of the present invention.
19 is a graph showing electromagnetic wave absorption performance of the electromagnetic wave absorber of Example 1.
20 is a graph showing interlaminar shear strength (ILSS) of the electromagnetic wave absorber of Example 1 and Comparative Examples.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 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. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Since the present invention can have various changes and various forms, specific embodiments are exemplified and described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to a specific form disclosed, and should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In the accompanying drawings, the dimensions of the structures are shown enlarged than actual for clarity of the present invention.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 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 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Terms used in this application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this application, the terms "include" or "have" are intended to designate that there is a feature, number, step, operation, component, or combination thereof described in the specification, but one or more other features or numbers However, it should be understood that it does not preclude the presence or addition of steps, operations, components, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and unless explicitly defined in the present application, they should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning. don't

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자파 흡수체의 제조 방법에 이용되는 유전체 직물을 도시한 평면도이다. 도 2는 도 1의 I-I'선에 따른 단면도이다. 1 is a plan view illustrating a dielectric fabric used in a method of manufacturing an electromagnetic wave absorber according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II′ of FIG. 1 .

도 1을 참조하면, 유전체 직물(100)은 제1 방향(D1)으로 배열되는 제1 섬유(100a) 및 상기 제1 방향(D1)과 수직하는 제2 방향으로 배열되는 제2 섬유(100b)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 제1 섬유(100a) 및 상기 제2 섬유(100b)는 복수의 다발로 배열될 수 있으며, 각 다발은 경사와 위사로 직조되어 유전체 직물(100)을 형성할 수 있다.Referring to FIG. 1, the dielectric fabric 100 includes first fibers 100a arranged in a first direction D1 and second fibers 100b arranged in a second direction perpendicular to the first direction D1. can include According to one embodiment, the first fibers 100a and the second fibers 100b may be arranged in a plurality of bundles, and each bundle may be woven with warp and weft yarns to form the dielectric fabric 100. .

예를 들어, 상기 제1 섬유(100a) 및 상기 제2 섬유(100b)는 유리 섬유, 아라미드(케블라) 섬유 등을 포함할 수 있다. 상기 제1 섬유(100a) 및 상기 제2 섬유(100b)는 동일한 섬유 또는 서로 다른 섬유를 포함할 수 있으며, 필요에 따라 다발 내에서 서로 다른 물질로 구성될 수도 있다.For example, the first fiber 100a and the second fiber 100b may include glass fiber, aramid (Kevlar) fiber, or the like. The first fiber 100a and the second fiber 100b may include the same fiber or different fibers, and may be composed of different materials within a bundle if necessary.

도 3 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 전도성 패턴을 갖는 유전체 직물을 형성하는 방법을 도시한 단면도들이다. 도 4는 도 3에 도시된 금속이 코팅된 섬유의 확대 단면도이다.3 to 10 are cross-sectional views illustrating a method of forming a dielectric fabric having a conductive pattern according to an embodiment of the present invention. 4 is an enlarged cross-sectional view of the metal-coated fiber shown in FIG. 3;

도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 유전체 직물에 금속을 코팅하여 금속 코팅 직물(110)을 형성한다. 상기 금속 코팅 직물(110)은, 상기 제1 섬유(100a) 또는 상기 제2 섬유(100b)에 대응되는 베이스 섬유(FB)에 금속층(ML)이 코팅되어 형성될 수 있다.Referring to FIGS. 3 and 4 , a metal coated fabric 110 is formed by coating the dielectric fabric with a metal. The metal coated fabric 110 may be formed by coating a metal layer ML on a base fiber FB corresponding to the first fiber 100a or the second fiber 100b.

일 실시예에서, 상기 금속 코팅층(ML)은, 철(Fe), 코발트(Co), 니켈(Ni) 등과 같은 강자성체 물질을 포함할 수 있으며, 무전해 도금, 스푸터링, 화학기상증착, 진공증착, 열증착 등과 같은 방법으로 코팅될 수 있다.In one embodiment, the metal coating layer (ML) may include a ferromagnetic material such as iron (Fe), cobalt (Co), nickel (Ni), etc., electroless plating, sputtering, chemical vapor deposition, vacuum It may be coated by a method such as vapor deposition or thermal evaporation.

도 5 및 도 6을 참조하면, 포토리소그라피 공정을 수행하기 위하여 금속 코팅 직물(110)에 드라이 포토레지스트 필름(120)을 부착한다. Referring to FIGS. 5 and 6 , a dry photoresist film 120 is attached to the metal coated fabric 110 to perform a photolithography process.

상기 금속 코팅 직물(110)은 섬유들 사이 및 다발들 사이의 간극을 가지기 때문에, 통상의 포토레지스트 조성물을 코팅할 수 없다. 따라서, 포토레지스트층을 형성하기 위하여 드라이 포토레지스트 필름(120)을 이용한다. 일 실시예에 따르면, 상기 드라이 포토레지스트 필름(120)은 상기 금속 코팅 직물(110)의 양면(상면 및 하면)에 부착될 수 있으나, 본 발명의 실시예들은 이에 한정되지 않으며, 필요에 따라, 상기 드라이 포토레지스트 필름(120)은 상기 금속 코팅 직물(110)의 일면에 부착될 수도 있다.Since the metal coated fabric 110 has gaps between fibers and between bundles, it cannot be coated with a conventional photoresist composition. Therefore, a dry photoresist film 120 is used to form the photoresist layer. According to one embodiment, the dry photoresist film 120 may be attached to both sides (upper and lower surfaces) of the metal coated fabric 110, but embodiments of the present invention are not limited thereto, and if necessary, The dry photoresist film 120 may be attached to one surface of the metal coated fabric 110 .

또한, 상기 금속 코팅 직물(110)은 구조적으로 평탄하지 않은 표면을 갖는다. 이러한 평탄하지 않은 표면에 드라이 포토레지스트 필름(120)을 부착할 경우, 드라이 포토레지스트 필름(120)과 금속 코팅 직물(110) 사이에 간극이 형성됨에 따라, 포토리소그라피 공정의 신뢰성이 저하되어 원하는 정확한 형상의 패턴을 얻기 어렵다. 따라서, 본 발명에서는 드라이 포토레지스트 필름(120)과 금속 코팅 직물(110)이 밀착을 개선하기 위한 공정을 수행한다.Additionally, the metal coated fabric 110 has a structurally uneven surface. When the dry photoresist film 120 is attached to such an uneven surface, a gap is formed between the dry photoresist film 120 and the metal-coated fabric 110, thereby reducing the reliability of the photolithography process, thereby reducing the accuracy of the desired accuracy. It is difficult to obtain a pattern of shapes. Therefore, in the present invention, a process for improving adhesion between the dry photoresist film 120 and the metal coated fabric 110 is performed.

예를 들어, 상기 드라이 포토레지스트 필름(120)은 에폭시-아크릴레이트 수지를 포함할 수 있다. 그러나, 본 발명의 실시예들은 이에 한정되지 않으며, 상기 드라이 포토레지스트 필름(120)은 아크릴계 수지, 스티렌계 수지, 에폭시계 수지, 알키드계 수지, 페놀계 수지 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 드라이 포토레지스트 필름(120)은 타입에 따라 가교 모노머, 광중합 개시제, 광산 발생제 등을 더 포함할 수 있다. 상기 드라이 포토레지스트 필름(120)은 파지티브 타입 또는 네가티브 타입일 수 있다. 파지티브 타입의 경우, 노광 영역의 용해도가 감소하여 현상 후 비노광 영역이 잔류하며, 네가티브 타입의 경우 노광 영역에서 가교 반응이 진행되어 현상 후 노광 영역이 잔류할 수 있다. 이하에서는 네가티브 타입의 드라이 포토레지스트 필름(120)의 사용을 설명하나, 본 발명의 실시예들은 이에 한정되지 않으며, 파지티브 타입의 드라이 포토레지스트 필름이 사용될 수도 있다.For example, the dry photoresist film 120 may include an epoxy-acrylate resin. However, embodiments of the present invention are not limited thereto, and the dry photoresist film 120 may include an acrylic resin, a styrenic resin, an epoxy resin, an alkyd resin, a phenolic resin, and the like. In addition, the dry photoresist film 120 may further include a crosslinking monomer, a photopolymerization initiator, a photoacid generator, and the like, depending on the type. The dry photoresist film 120 may be of a positive type or a negative type. In the case of the positive type, the solubility of the exposed area is reduced so that the unexposed area remains after development, and in the case of the negative type, a crosslinking reaction proceeds in the exposed area so that the exposed area may remain after development. Hereinafter, the use of the negative type dry photoresist film 120 will be described, but embodiments of the present invention are not limited thereto, and a positive type dry photoresist film may be used.

일 실시예에 따르면, 실리콘 고무 등과 같은 유연한 탄성체(130)와 상기 금속 코팅 직물(110) 사이에 드라이 포토레지스트 필름(120)을 배치한다. 예를 들어, 도 5에 도시된 것과 같이, 기판(140) 위에, 탄성체(130)/드라이 포토레지스트 필름(120)/금속 코팅 직물(110)/드라이 포토레지스트 필름(120)/탄성체(130)의 순서로 적층될 수 있다.According to one embodiment, a dry photoresist film 120 is disposed between a flexible elastic body 130 such as silicone rubber and the metal coated fabric 110 . For example, as shown in FIG. 5 , on a substrate 140, an elastomer 130/dry photoresist film 120/metal coated fabric 110/dry photoresist film 120/elastomer 130 can be stacked in the order of

일 실시예에 따르면, 상기 적층체에 진공 환경을 제공한다. 이를 위하여, 상기 적층체는 진공 백(150) 내에 배치될 수 있다. 상기 진공 백(150)에 음압이 제공되면, 상기 진공 백(150) 내에서 공기가 외부로 배출된다. 이에 따라, 상기 금속 코팅 직물(110) 내부의 공기가 외부로 빠져나감에 따라, 상기 드라이 포토레지스트 필름(120)과 상기 금속 코팅 직물(110)이 콘포멀하게 밀착할 수 있다.According to one embodiment, a vacuum environment is provided to the laminate. To this end, the stack may be placed in a vacuum bag 150 . When a negative pressure is applied to the vacuum bag 150, the air inside the vacuum bag 150 is discharged to the outside. Accordingly, as the air inside the metal coated fabric 110 escapes to the outside, the dry photoresist film 120 and the metal coated fabric 110 may conformally adhere to each other.

상기 탄성체(130)는 상기 진공 압착 과정에서 상기 드라이 포토레지스트 필름(120)에 압력을 가하고, 상기 금속 코팅 직물(110)의 표면 형상에 따라 변형함으로써, 상기 드라이 포토레지스트 필름(120)과 상기 금속 코팅 직물(110)이 밀착하는 것을 보조할 수 있다.The elastic body 130 applies pressure to the dry photoresist film 120 in the vacuum compression process and deforms it according to the surface shape of the metal-coated fabric 110, so that the dry photoresist film 120 and the metal The coating fabric 110 may assist in adhering.

상기 드라이 포토레지스트 필름(120)과 상기 금속 코팅 직물(110)이 밀착함에 따라, 도 6에 도시된 것과 같이, 상기 금속 코팅 직물(110)의 평탄하지 않은 표면을 따라, 상기 드라이 포토레지스트 필름(120) 역시 평탄하지 않은 표면을 형성할 수 있다.As the dry photoresist film 120 and the metal coated fabric 110 come into close contact, as shown in FIG. 6, along the uneven surface of the metal coated fabric 110, the dry photoresist film ( 120) can also form uneven surfaces.

추가적으로, 상기 드라이 포토레지스트 필름(120)과 상기 금속 코팅 직물(110)의 밀착성을 증가시키기 위하여, 상기 진공 압착 공정 이후에, 상기 드라이 포토레지스트 필름(120)이 부착된 상기 금속 코팅 직물(110)을 오토클레이브 장치 등을 이용하여 공기로 가열 가압할 수 있다. 공기와 같은 유체에 의한 가압은 상기 드라이 포토레지스트 필름(120)을 평탄하지 않은 표면에 밀착하는 것에 유리할 수 있다.Additionally, in order to increase the adhesion between the dry photoresist film 120 and the metal coated fabric 110, after the vacuum pressing process, the metal coated fabric 110 to which the dry photoresist film 120 is attached It can be heated and pressurized with air using an autoclave device or the like. Pressurization by a fluid such as air may be advantageous in adhering the dry photoresist film 120 to an uneven surface.

도 7 및 도 8을 참조하면, 상기 드라이 포토레지스트 필름(120)을 부분적으로 노광하고 현상하여 포토레지스트 패턴(122)을 형성한다. 상기 드라이 포토레지스트 필름(120)을 노광하기 위하여 광원(LE) 및 마스크(MK)가 사용될 수 있다. 상기 마스크(MK)는 상기 드라이 포토레지스트 필름(120)의 노광 영역에 대응하는 형상의 투과 영역(예를 들어, 개구부)을 가질 수 있다.Referring to FIGS. 7 and 8 , a photoresist pattern 122 is formed by partially exposing and developing the dry photoresist film 120 . A light source LE and a mask MK may be used to expose the dry photoresist film 120 . The mask MK may have a transmissive area (eg, an opening) having a shape corresponding to the exposed area of the dry photoresist film 120 .

예를 들어, 현상 공정에 의해 상기 드라이 포토레지스트 필름(120)의 노광 영역이 잔류하고, 비노광 영역이 제거됨에 따라 상기 포토레지스트 패턴(122)이 형성될 수 있다. For example, as the exposed area of the dry photoresist film 120 remains and the unexposed area is removed by a developing process, the photoresist pattern 122 may be formed.

예를 들어, 상기 현상 공정의 현상액으로는 테트라메틸암모늄하이드록사이드(TMAH) 등과 같은 알칼리 용액이 이용될 수 있다.For example, an alkaline solution such as tetramethylammonium hydroxide (TMAH) may be used as a developing solution in the developing process.

도 9, 도 10 및 도 11을 참조하면, 상기 포토레지스트 패턴(122)이 형성된 금속 코팅 직물(110)에 식각액을 제공하여, 상기 금속 코팅 직물(100)의 금속 코팅을 부분적으로 제거한다. 상기 금속 코팅이 제거된 영역은 비전도성 영역(NCA)을 형성하고, 상기 금속 코팅이 잔류하는 영역은 전도성 영역(CA)을 형성할 수 있다. 이에 따라, 원하는 전도성 패턴이 형성된 유전체 직물(111)을 얻을 수 있다.Referring to FIGS. 9, 10 and 11 , the metal coating of the metal coated fabric 100 is partially removed by providing an etchant to the metal coated fabric 110 on which the photoresist pattern 122 is formed. An area where the metal coating is removed may form a non-conductive area NCA, and an area where the metal coating remains may form a conductive area CA. Accordingly, it is possible to obtain a dielectric fabric 111 having a desired conductive pattern formed thereon.

상기 식각액은 상기 금속 코팅 직물(110)의 금속 소재에 따라 다양한 식각액이 사용될 수 있다.As the etchant, various etchants may be used depending on the metal material of the metal coated fabric 110 .

도 11은 도 10의 전도성 패턴을 갖는 유전체 직물을 도시한 평면도이다. 도시된 것과 같이, 상기 전도성 패턴(CP)은 직사각형의 프레임 형상을 가질 수 있다. 그러나, 본 발명의 실시예들은 이에 한정되지 않으며, 상기 전도성 패턴(CP)은 다각형 형상, 원형 형상, 루프 패턴, 코딩 패턴, 부분적으로 분리된 고리 패턴 등 다양한 형상을 가질 수 있다.FIG. 11 is a plan view of a dielectric fabric having the conductive pattern of FIG. 10; As shown, the conductive pattern CP may have a rectangular frame shape. However, embodiments of the present invention are not limited thereto, and the conductive pattern CP may have various shapes such as a polygonal shape, a circular shape, a loop pattern, a coding pattern, and a partially separated ring pattern.

도 12 및 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자파 흡수체의 제조 방법을 도시한 단면도들이다. 본 발명의 일 실시예에 따라 얻어진 전도성 패턴을 갖는 유전체 직물은 다른 구성과 결합되어 전자파 흡수체를 형성할 수 있다.12 and 13 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing an electromagnetic wave absorber according to an embodiment of the present invention. The dielectric fabric having a conductive pattern obtained according to an embodiment of the present invention may be combined with other components to form an electromagnetic wave absorber.

도 12를 참조하면, 전도성 패턴이 형성된 유전체 직물(111)과 섬유-수지 프리프레그(200)를 결합한다. 상기 섬유-수지 프리프레그(200)는 직물 등과 같은 섬유 소재(202)가 수지(204)에 함침된 구성을 가질 수 있다. Referring to FIG. 12 , a dielectric fabric 111 having a conductive pattern formed thereon and a fiber-resin prepreg 200 are combined. The fiber-resin prepreg 200 may have a configuration in which a fiber material 202 such as fabric is impregnated with a resin 204.

예를 들어, 상기 섬유 소재(202)는 유리 섬유, 아라미드 섬유 등으로 이루어진 유전체 직물을 포함할 수 있으며, 상기 수지(204)는 에폭시 수지, 페놀 수지, 폴리이미드 수지, 아크릴 수지, 폴리에스터 수지 등을 포함할 수 있다.For example, the fiber material 202 may include a dielectric fabric made of glass fiber, aramid fiber, etc., and the resin 204 may include epoxy resin, phenol resin, polyimide resin, acrylic resin, polyester resin, etc. can include

예를 들어, 상기 전도성 패턴이 형성된 유전체 직물(111)과 섬유-수지 프리프레그(200)를 적층한 후, 오토클레이브 장치 등을 이용하여 가열 가압함으로써, 복합체가 형성될 수 있다.For example, a composite may be formed by laminating the dielectric fabric 111 on which the conductive pattern is formed and the fiber-resin prepreg 200, and then heating and pressing using an autoclave or the like.

상기 섬유-수지 프리프레그(200)의 수지(204)는 유동성을 가지며, 상기 유전체 직물(111)은 직물 구조에 의한 공극을 가지므로, 상기 섬유-수지 프리프레그(200)의 수지(204)가 상기 유전체 직물(111)의 공극으로 침입함으로써, 별도의 접착제 없이 상기 전도성 패턴이 형성된 유전체 직물(111)과 섬유-수지 프리프레그(200)가 결합될 수 있다.Since the resin 204 of the fiber-resin prepreg 200 has fluidity and the dielectric fabric 111 has pores due to the fabric structure, the resin 204 of the fiber-resin prepreg 200 has By penetrating into the pores of the dielectric fabric 111, the dielectric fabric 111 on which the conductive pattern is formed and the fiber-resin prepreg 200 may be combined without a separate adhesive.

도 13을 참조하면, 상기 전도성 패턴이 형성된 유전체 직물(111)은 회로 아날로그(circuit analog) 흡수체의 표면 저항층을 구성할 수 있으며, 상기 섬유-수지 프리프레그에 의해 형성된 섬유-수지 복합체는 스페이서(210)를 구성할 수 있다. 상기 스페이서(210)가 적정 두께를 갖도록 복수의 섬유-수지 프리프레그를 적층하여 상기 스페이서를 형성할 수 있다. 예를 들어, 상기 스페이서(210)의 두께 또는 상기 스페이서와 상기 유전체 직물(111)의 두께의 합은 흡수하고자 하는 전자파의 파장의 1/4이 되도록 설계될 수 있다.Referring to FIG. 13, the dielectric fabric 111 on which the conductive pattern is formed may constitute a surface resistance layer of a circuit analog absorber, and the fiber-resin composite formed by the fiber-resin prepreg is a spacer ( 210) can be configured. The spacer may be formed by stacking a plurality of fiber-resin prepregs so that the spacer 210 has an appropriate thickness. For example, the thickness of the spacer 210 or the sum of the thicknesses of the spacer and the dielectric fabric 111 may be designed to be 1/4 of the wavelength of electromagnetic waves to be absorbed.

상기 스페이서(210)의 하면에는 완전 도전층(300)이 결합된다. 상기 완전 도전층(300)은, 구리, 은, 알루미늄, 니켈, 크롬, 몰리브덴, 티타늄 등 다양한 금속 물질 또는 도전성 카본을 포함할 수 있다.A fully conductive layer 300 is bonded to the lower surface of the spacer 210 . The fully conductive layer 300 may include various metal materials such as copper, silver, aluminum, nickel, chromium, molybdenum, titanium, or conductive carbon.

도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자파 흡수체를 도시한 평면도이다. 상기 전자파 흡수체가 회로 아날로그 흡수체의 구성을 갖는 경우, 전도성 패턴(CP)의 주기(P, 셀 크기)와 유사한 파장의 전자파를 공진에 의해 흡수할 수 있다.14 is a plan view illustrating an electromagnetic wave absorber according to an embodiment of the present invention. When the electromagnetic wave absorber has a configuration of a circuit analog absorber, electromagnetic waves having a wavelength similar to the period (P, cell size) of the conductive pattern CP may be absorbed by resonance.

도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자파 흡수체를 도시한 단면도이다. 도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자파 흡수체를 도시한 사시도이다.15 is a cross-sectional view of an electromagnetic wave absorber according to an embodiment of the present invention. 16 is a perspective view illustrating an electromagnetic wave absorber according to an embodiment of the present invention.

도 15를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전도성 패턴이 형성된 유전체 직물을 이용하여 달랑바흐(Dallenbach) 흡수체(메타소재 흡수체)를 제조할 수 있다.Referring to FIG. 15 , a Dallenbach absorber (meta-material absorber) can be manufactured using the dielectric fabric on which the conductive pattern is formed according to an embodiment of the present invention.

예를 들어, 전도성 패턴(CP)이 형성된 유전체 직물(111)을 복수개 적층하여, 전도성 패턴 복합체(111')를 형성하고, 완전 도전층(300)과 결합할 수 있다. 상기 전도성 패턴(CP)이 형성된 유전체 직물(111)들을 결합하기 위하여 적절한 접착제를 이용하거나, 상기 전도성 패턴(CP)이 형성된 유전체 직물(111)을 함침하여 프리프레그를 형성한 후, 이를 가열 압착할 수 있다.For example, a plurality of dielectric fabrics 111 having conductive patterns CP formed thereon may be stacked to form a conductive pattern composite 111 ′, and may be combined with the fully conductive layer 300 . In order to combine the dielectric fabrics 111 on which the conductive patterns CP are formed, a prepreg is formed by using an appropriate adhesive or by impregnating the dielectric fabric 111 on which the conductive patterns CP are formed, and then heating and compressing the prepreg. can

상기와 같은 메타소재 흡수체는, 흡수하고자 하는 전자파의 파장보다 작은 전도성 패턴(CP)의 주기를 가진다. 이를 통해 전자파 흡수에 이상적인 유효 유전율 및 투자율을 가질 수 있다. 또한, 상기 복합체(111')는 흡수 전자파의 파장의 1/4 보다 작은 두께를 가질 수 있다. 이에 따라, 회로 아날로그 흡수체보다 더 얇은 두께로 광대역 흡수가 가능한 흡수체를 구현할 수 있다. The meta-material absorber as described above has a period of the conductive pattern CP smaller than the wavelength of the electromagnetic wave to be absorbed. Through this, it is possible to have effective permittivity and magnetic permeability ideal for absorbing electromagnetic waves. In addition, the composite 111' may have a thickness smaller than 1/4 of the wavelength of the absorbed electromagnetic wave. Accordingly, it is possible to implement an absorber capable of broadband absorption with a thinner thickness than a circuit analog absorber.

상기 전자파 흡수체는 전도성 패턴(CP)의 주기, 길이 선 폭 등을 조절하여 직물 전체의 유효 유전율 및 투자율을 조절할 수 있으며, 이에 따라 전자파 흡수체의 임피던스 값과 공기의 특성 임피던스를 매칭함으로써 전자파 흡수체를 설계할 수 있다.The electromagnetic wave absorber can adjust the effective permittivity and permeability of the entire fabric by adjusting the period, length and line width of the conductive pattern (CP), and accordingly, the electromagnetic wave absorber is designed by matching the impedance value of the electromagnetic wave absorber with the characteristic impedance of air. can do.

도 16을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전도성 패턴이 형성된 유전체 직물을 이용하여 3차원 구조의 전자파 흡수체를 형성할 수 있다.Referring to FIG. 16 , an electromagnetic wave absorber having a three-dimensional structure may be formed using a dielectric fabric having a conductive pattern according to an embodiment of the present invention.

상기 전도성 패턴이 형성된 유전체 직물을 이용하여 허니컴 등과 같은 구조물을 형성할 경우, 외벽에 형성된 전도성 패턴이 전자파를 흡수할 수 있다. 또한 3차원 패턴이기 때문에 두께 방향을 따라 임피던스가 변화하는 임피던스 Gradient 흡수체의 구현이 가능하다. 이러한 구조는 입사면에서의 반사에 의한 전자기파 산란을 억제하기 때문에 구조물의 Radar cross section을 효과적으로 감소시킬 수 있다. 또한, 점진적인 임피던스의 변화로 다양한 주파수 범위에서 흡수 효과를 기대할 수 있으며, 이에 따라, 초광대역 흡수체로의 구현이 가능하다. 또한 허니컴과 같이 공극이 존재하는 구조물이기 때문에 전자파 흡수체의 무게를 감소시킬 수 있다.When a structure such as a honeycomb is formed using the dielectric fabric on which the conductive pattern is formed, the conductive pattern formed on the outer wall may absorb electromagnetic waves. Also, since it is a three-dimensional pattern, it is possible to implement an impedance gradient absorber whose impedance changes along the thickness direction. This structure can effectively reduce the radar cross section of the structure because it suppresses electromagnetic wave scattering by reflection from the incident surface. In addition, an absorption effect can be expected in various frequency ranges due to a gradual change in impedance, and thus, it is possible to implement an ultra-wideband absorber. In addition, since it is a structure with air gaps like honeycomb, the weight of the electromagnetic wave absorber can be reduced.

이러한 3차원 구조의 제조는 기존의 허니컴 제작 공정인 확장법(Expansion process), 주름법(Corrugation process) 등과 같은 방법을 이용하여 제작될 수 있다.Such a three-dimensional structure may be manufactured using a conventional honeycomb manufacturing process such as an expansion process or a corrugation process.

도 17 및 도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자파 흡수체의 제조 방법을 도시한 단면도들이다.17 and 18 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing an electromagnetic wave absorber according to an embodiment of the present invention.

일 실시예에 따르면, 전도성 패턴이 형성된 유전체 직물은, 식각 공정 없이 형성될 수도 있다.According to one embodiment, the dielectric fabric on which the conductive pattern is formed may be formed without an etching process.

예를 들어, 도 17을 참조하면, 금속 코팅되지 않은 유전체 직물(100)에 개구부(OP)을 갖는 포토레지스트 패턴(124)을 형성한다. 상기 포토레지스트 패턴(124)은, 기설명된 것과 같이 드라이 포토레지스트 필름과 상기 유전체 직물(100)의 진공 압착 이후 노광 및 현상을 진행하여 형성될 수 있다.For example, referring to FIG. 17 , a photoresist pattern 124 having an opening OP is formed on a dielectric fabric 100 that is not coated with metal. As described above, the photoresist pattern 124 may be formed by vacuum pressing the dry photoresist film and the dielectric fabric 100, followed by exposure and development.

도 18을 참조하면, 상기 포토레지스트 패턴(124)의 개구부(OP)를 통해 상기 유전체 직물(100)이 일부 영역에 금속을 코팅한다. 이에 따라, 전도성 영역(CA)과 비전도성 영역(NCA)에 의해 전도성 패턴이 형성된 유전체 직물(111)을 얻을 수 있다.Referring to FIG. 18 , a portion of the dielectric fabric 100 is coated with metal through the opening OP of the photoresist pattern 124 . Accordingly, a dielectric fabric 111 having a conductive pattern formed by the conductive area CA and the non-conductive area NCA may be obtained.

본 발명의 실시예들에 따르면, 전도성 패턴이 형성된 유전체 직물의 패턴 정밀도를 향상시킬 수 있으며, 상기 유전체 직물은, 전자파 흡수체의 표면 저항층 또는 메타 재료로 이용될 수 있다. According to embodiments of the present invention, it is possible to improve the pattern accuracy of a dielectric fabric on which a conductive pattern is formed, and the dielectric fabric can be used as a surface resistance layer or a meta-material of an electromagnetic wave absorber.

상기 유전체 직물은 다른 프리프레그와 용이하게 결합이 가능하며, 이를 이용하여 얻어진 전자파 흡수체는 층간 결합력이 우수하다. 또한, 다양한 구조의 전자파 흡수체의 제조에 이용이 가능하다.The dielectric fabric can be easily combined with other prepregs, and the electromagnetic wave absorber obtained using the same has excellent interlayer bonding strength. In addition, it can be used for manufacturing electromagnetic wave absorbers having various structures.

이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예 및 실험을 통하여, 본 발명의 구성 및 효과를 설명하기로 한다.Hereinafter, the configuration and effects of the present invention will be described through specific examples and experiments of the present invention.

실시예 1Example 1

유리섬유직물(GEP 118, Muhan Composite)에 무전해도금으로 니켈을 도금하였다. 상기 니켈 코팅 직물의 양면에 드라이 포토레지스트 필름(H-Y900 series, Showa Denko Materials)을 배치하고 실리콘 러버 사이에 배치한 후, 진공 백을 이용하여 진공을 제공함으로써, 상기 드라이 포토레지스트 필름과 상기 니켈 코팅 직물을 밀착시켰다.Nickel was plated on a glass fiber fabric (GEP 118, Muhan Composite) by electroless plating. After disposing a dry photoresist film (H-Y900 series, Showa Denko Materials) on both sides of the nickel-coated fabric and placing it between silicon rubber, by providing a vacuum using a vacuum bag, the dry photoresist film and the nickel The coated fabric was brought into close contact.

다음으로, 상기 드라이 포토레지스트 필름이 부착된 니켈 코팅 직물을 오토클레이브 장치에 넣고, 압력 3 bar, 온도 90℃의 조건에서 15분간 가열 압착하였다.Next, the nickel-coated fabric to which the dry photoresist film was attached was placed in an autoclave device, and heat-pressed for 15 minutes under conditions of a pressure of 3 bar and a temperature of 90° C.

다음으로 노광 장치를 이용하여, 상기 드라이 포토레지스트 필름에 부분적으로 UV를 조사하고, 현상(Na2SiO3)하여, 포토레지스트 패턴을 형성하였다.Next, UV was partially irradiated on the dry photoresist film using an exposure device, and developed (Na 2 SiO 3 ) to form a photoresist pattern.

다음으로, FeCl3를 이용하여, 상기 니켈 코팅 직물에서 상기 포토레지스트 패턴에 의해 커버되지 않은 부분의 니켈을 제거하여 전도성 패턴이 형성된 유전체 직물을 준비하였다.Next, by using FeCl 3 , nickel in a portion not covered by the photoresist pattern was removed from the nickel-coated fabric to prepare a dielectric fabric having a conductive pattern formed thereon.

다음으로, 상기 전도성 패턴이 형성된 유전체 직물과 유리섬유-에폭시 수지 프리프레그 및 구리포일(완전도체층)과 결합하여 전자파 흡수체 시편을 준비하였다. Next, an electromagnetic wave absorber specimen was prepared by combining the dielectric fabric on which the conductive pattern was formed, the glass fiber-epoxy resin prepreg, and the copper foil (perfect conductor layer).

도 19는 실시예 1의 전자파 흡수체의 전자파 흡수 성능을 도시한 그래프이다. 유닛 셀 크기(D)를 10.65mm, 루프 패턴의 외측 크기(a)를 6.40mm, 내측 크기(b)를 5.45mm로 설계하였을 때, 시뮬레이션에 의한 최적 두께는 3.564mm 였으며, 이를 타겟으로 실제 얻어진 시편의 두께는 3.420mm로 측정되었다.19 is a graph showing electromagnetic wave absorption performance of the electromagnetic wave absorber of Example 1. When the unit cell size (D) was designed to be 10.65mm, the outer size (a) of the loop pattern to be 6.40mm, and the inner size (b) to be 5.45mm, the optimal thickness by simulation was 3.564mm, which was actually obtained as a target. The thickness of the specimen was measured to be 3.420 mm.

도 19를 참조하면, 시뮬레이션에 의한 예상 전자파 흡수 성능과 실시예 1의 전자파 흡수체의 성능이 유사하였으며, 이를 통해 본 발명의 전자파 흡수체에서 전도성 패턴이 비교적 정밀하게 형성되었음을 알 수 있다.Referring to FIG. 19 , the predicted electromagnetic wave absorption performance by simulation and the performance of the electromagnetic wave absorber of Example 1 were similar, and through this, it can be seen that the electromagnetic wave absorber of the present invention formed a relatively precise conductive pattern.

도 20은 실시예 1의 전자파 흡수체와 비교예들의 층간전단강도(ILSS)를 보여주는 그래프이다.20 is a graph showing interlaminar shear strength (ILSS) of the electromagnetic wave absorber of Example 1 and Comparative Examples.

에폭시 수지에 함침된 유리섬유직물(GEP 118, Muhan Composite)로 형성된 복합체(실시예 1과 동일 두께)를 비교예 1로 준비하였으며, 니켈 패터닝 없이 프리프레그와 결합된 복합체(실시예 1과 동일 두께)를 비교예 2로 준비하였다.A composite (same thickness as Example 1) formed of glass fiber fabric (GEP 118, Muhan Composite) impregnated with epoxy resin was prepared as Comparative Example 1, and a composite bonded to prepreg (same thickness as Example 1) without nickel patterning. ) was prepared as Comparative Example 2.

도 20을 참조하면, 실시예 1(This work)는 비교예 2보다 우수한 층간전단 강도를 가질 수 있었으며, 이는 부분적으로 니켈이 제거됨에 따라, 프리프레그와의 결합력이 증대된 것임을 알 수 있다.Referring to FIG. 20, Example 1 (This work) was able to have superior interlaminar shear strength than Comparative Example 2, and it can be seen that as nickel is partially removed, bonding strength with the prepreg is increased.

이상에서는 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to the embodiments of the present invention, those skilled in the art can variously modify and change the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims below. You will understand that you can.

전술한 예시적인 실시예들에 따른 전자파 흡수체는 스텔스 기술이 적용되는 항공 우주 분야 등에 적용될 수 있으며, 전도성 패턴이 형성된 유전체 직물은, 주파수 선택 표면, 센싱 직물, 웨어러블 기기 등과 같응 다양한 스마트 직물로 사용이 확장될 수 있다.The electromagnetic wave absorber according to the above exemplary embodiments can be applied to the aerospace field to which stealth technology is applied, and the dielectric fabric on which the conductive pattern is formed can be used as a variety of smart fabrics such as frequency selective surfaces, sensing fabrics, and wearable devices. can be expanded

Claims (11)

유전체 직물에 금속 코팅층을 형성하는 단계;
상기 유전체 직물의 적어도 일면 상에 드라이 포토레지스트 필름을 배치하는 단계;
상기 유전체 직물 상에 배치된 드라이 포토레지스트 필름에 진공을 제공하여 상기 유전체 직물과 상기 드라이 포토레지스트 필름을 밀착시키는 단계;
상기 드라이 포토레지스트 필름 상에 탄성체를 배치하고, 상기 드라이 포토레지스트 필름을 가열 가압하는 단계;
상기 드라이 포토레지스트 필름을 노광 및 현상하여 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계; 및
상기 포토레지스트 패턴을 마스크로 이용하여 노출된 영역의 금속 코팅층을 제거하는 단계를 포함하는, 유전체 직물 상에 전도성 패턴을 형성하는 방법.
forming a metal coating layer on the dielectric fabric;
disposing a dry photoresist film on at least one side of the dielectric fabric;
applying a vacuum to the dry photoresist film disposed on the dielectric fabric to bring the dielectric fabric into close contact with the dry photoresist film;
disposing an elastic body on the dry photoresist film and heating and pressing the dry photoresist film;
forming a photoresist pattern by exposing and developing the dry photoresist film; and
A method of forming a conductive pattern on a dielectric fabric comprising the step of removing the metal coating layer in the exposed area using the photoresist pattern as a mask.
제1항에 있어서, 상기 탄성체는 실리콘 고무를 포함하는 것을 특징으로 하는, 전도성 패턴을 형성하는 방법.The method of claim 1 , wherein the elastic body comprises silicone rubber. 제1항에 있어서, 상기 드라이 포토레지스트 필름은 가열된 공기에 의해 가압되는 것을 특징으로 하는, 전도성 패턴을 형성하는 방법.The method of claim 1 , wherein the dry photoresist film is pressed by heated air. 유전체 직물의 적어도 일면 상에 드라이 포토레지스트 필름을 배치하는 단계;
상기 유전체 직물 상에 배치된 드라이 포토레지스트 필름에 진공을 제공하여 상기 유전체 직물과 상기 드라이 포토레지스트 필름을 밀착시키는 단계;
상기 드라이 포토레지스트 필름 상에 탄성체를 배치하고, 상기 드라이 포토레지스트 필름을 가열 가압하는 단계;
상기 드라이 포토레지스트 필름을 노광 및 현상하여 개구부를 갖는 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계; 및
상기 포토레지스트 패턴의 개구부를 통해 상기 유전체 직물의 일부 영역에 금속을 증착하는 단계를 포함하는, 유전체 직물 상에 전도성 패턴을 형성하는 방법.
disposing a dry photoresist film on at least one side of the dielectric fabric;
applying a vacuum to the dry photoresist film disposed on the dielectric fabric to bring the dielectric fabric into close contact with the dry photoresist film;
disposing an elastic body on the dry photoresist film and heating and pressing the dry photoresist film;
forming a photoresist pattern having an opening by exposing and developing the dry photoresist film; and
A method of forming a conductive pattern on a dielectric fabric comprising depositing a metal on a portion of the dielectric fabric through an opening in the photoresist pattern.
제1항 내지 제4항 중 어느 하나에 의해 형성되며, 공기와 동일한 임피던스를 갖는, 전도성 패턴이 형성된 유전체 직물을 포함하는 전자파 흡수체.An electromagnetic wave absorber comprising a conductive patterned dielectric fabric formed by any one of claims 1 to 4 and having the same impedance as air. 제5항에 있어서, 상기 전도성 패턴은 니켈(Ni), 코발트(Co) 및 철(Fe)로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자파 흡수체.The electromagnetic wave absorber of claim 5, wherein the conductive pattern includes at least one selected from the group consisting of nickel (Ni), cobalt (Co), and iron (Fe). 제5항에 있어서, 상기 전도성 패턴이 형성된 유전체 직물과 이격된 완전 도체층; 및
상기 전도성 패턴이 형성된 유전체 직물과 상기 완전 도체층 사이에 배치되는 스페이서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자파 흡수체.
The method of claim 5, further comprising: a perfect conductor layer spaced apart from the dielectric fabric on which the conductive pattern is formed; and
The electromagnetic wave absorber further comprises a spacer disposed between the dielectric fabric on which the conductive pattern is formed and the perfect conductor layer.
제7항에 있어서, 상기 스페이서는 수지에 함침된 섬유 직물을 포함하며, 상기 스페이서의 수지에 의해 상기 스페이서와 상기 전자파 흡수체가 결합된 것을 특징으로 하는 전자파 흡수체.The electromagnetic wave absorber according to claim 7, wherein the spacer includes a fiber fabric impregnated with resin, and the spacer and the electromagnetic wave absorber are bonded by the resin of the spacer. 제5항에 있어서, 상기 전자파 흡수체는 달랑바흐(Dallenbach) 흡수체의 구성을 갖는 것을 특징으로 하는 전자파 흡수체.The electromagnetic wave absorber according to claim 5, wherein the electromagnetic wave absorber has a structure of a Dallenbach absorber. 제5항에 있어서, 상기 전자파 흡수체는 3차원 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 전자파 흡수체.The electromagnetic wave absorber according to claim 5, wherein the electromagnetic wave absorber has a three-dimensional structure. 제5항에 있어서, 상기 유전체 직물은 유리 섬유 또는 아라미드 섬유를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자파 흡수체.[6] The electromagnetic wave absorber according to claim 5, wherein the dielectric fabric includes glass fibers or aramid fibers.
KR1020210088899A 2021-07-07 2021-07-07 Method for forming conductive pattern on dielectric fabric material and electromagnetic wave absorber including conductive pattern coupled to dielectric fabric material KR102483727B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210088899A KR102483727B1 (en) 2021-07-07 2021-07-07 Method for forming conductive pattern on dielectric fabric material and electromagnetic wave absorber including conductive pattern coupled to dielectric fabric material

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210088899A KR102483727B1 (en) 2021-07-07 2021-07-07 Method for forming conductive pattern on dielectric fabric material and electromagnetic wave absorber including conductive pattern coupled to dielectric fabric material

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102483727B1 true KR102483727B1 (en) 2023-01-04

Family

ID=84925022

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210088899A KR102483727B1 (en) 2021-07-07 2021-07-07 Method for forming conductive pattern on dielectric fabric material and electromagnetic wave absorber including conductive pattern coupled to dielectric fabric material

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102483727B1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140010016A (en) * 2010-12-14 2014-01-23 디에스엠 아이피 어셋츠 비.브이. Material for radomes and process for making the same
KR20170077369A (en) * 2015-12-28 2017-07-06 전자부품연구원 Method for manufacturing radio wave absorption pattern utilizing printing technology
KR20180063452A (en) * 2016-12-02 2018-06-12 한국생산기술연구원 High conductive textile-based amplified antenna and method of preparing same

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140010016A (en) * 2010-12-14 2014-01-23 디에스엠 아이피 어셋츠 비.브이. Material for radomes and process for making the same
KR20170077369A (en) * 2015-12-28 2017-07-06 전자부품연구원 Method for manufacturing radio wave absorption pattern utilizing printing technology
KR20180063452A (en) * 2016-12-02 2018-06-12 한국생산기술연구원 High conductive textile-based amplified antenna and method of preparing same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2002018127A1 (en) Composite material, formed product, and prepreg
KR102023397B1 (en) Bi-facial type radio wave absorbent
CN105161803B (en) A kind of graphene film frequency-selective surfaces
KR101383658B1 (en) A Microwave Absorbing Structure composed of a dielectric lossy sheet and method thereof
KR101901094B1 (en) Radar absorbing composite sheet for high temperature and articles comprising the same
KR101578474B1 (en) Method of manufacturing customized radar absorbing structure having variable electromagnetic characteristics using single composite and Radar absorbing structure thereby
Jin et al. Multi-slab hybrid radar absorbing structure containing short carbon fiber layer with controllable permittivity
US11495889B2 (en) Method of controlling dielectric constant of composite material by micro pattern printing
KR102483727B1 (en) Method for forming conductive pattern on dielectric fabric material and electromagnetic wave absorber including conductive pattern coupled to dielectric fabric material
CN112829400A (en) Structure/stealth integrated composite material and preparation method thereof
KR101772088B1 (en) Method for designing electromagnetic properties using multi-layered stack with electromagnetic material printing
KR20120051318A (en) Wind turbine blade of microwave absorbing function and method for the production thereof
CN105206942A (en) Carbon nanotube film frequency selective surface
Hettak et al. Screen-printed dual-band flexible frequency selective surface for 5G applications
KR101825192B1 (en) Electromagnetic wave absorbing structures including metal-coated fabric layer and methods of manufacturing the same
Baek et al. Design of an equivalent dielectric film using periodic patterned screen printing and prediction of dielectric constants based on equivalent circuit method
CN215040968U (en) Structure/stealth integrated composite material and aircraft skin or ship deck structure
Tirkey et al. A paper based perfect electromagnetic wave absorber using conducting grid pattern
CN207638006U (en) 3 D electromagnetic Meta Materials
KR20230088566A (en) Structural antenna including metal-coated fiber for antenna patch
JP2007096014A (en) Radio wave absorber and its manufacturing method
US6833821B2 (en) 3-dimensional wave-guiding structure for horn or tube-type waveguides
JP7473055B2 (en) Manufacturing method of electromagnetic wave attenuation film
KR102427938B1 (en) Radar absorbing structure and method of producing for the same
KR101393324B1 (en) Wind turbine blade of microwave absorbing function and method for the production thereof

Legal Events

Date Code Title Description
GRNT Written decision to grant