KR19980024779A - 자기차폐 시트 및 이의 제조방법, 이를 사용하는 케이블 - Google Patents

Abstract

룸 또는 전도케이블, 자기기록매체와 같은 것들 또는 차폐실 내부에 선택적인 크기와 형상으로 감거나 또는 다른 프로세스 자기장을 차폐하기 위한 시트이다. 이 시트는 100μm보다 작은 두께로, 자기차폐능력을 가지는 Fe-Ni계열의 합금으로 만들어지는 탄력적인 자기차폐시트로 구성된다. Fe-Ni계열합금은 30 내지 85wt%의 Ni를 포함하고 또한 8wt% 보다 작은 함유량의 Mo 또는 Cu중 한 종류를 포함한다. 무엇보다도, Fe-Cr-Al 계열 및 Fe-CO-V계열의 합금이 포함된다. 자기차폐시트(1)는 시트의 적어도 일측에 적층되는, 접착층(2), 필름(3), 또는 종이(4)중 적어도 한 종류를 포함한다. 따라서, 이렇게 만들어진 시트는 전도 또는 통신케이블의 표면 둘레에 쉽게 감겨질 수 있고, FD와 같은 것을 봉투 또는 백에 저장할 수 있고, 또한 차폐실과 같은 실내에 부착될 수 있다.

Description

자기차폐 시트 및 이의 제조방법, 이를 사용하는 케이블

본 발명은 자기차폐시트와 이의 제조방법 및 전도케이블과 전자장치와 같은 장치들에 자유롭게 감겨질 수 있는, 시트를 사용하여 자기차폐 능력을 가지는 케이블에 관한 것이다.

오늘날, 지능 및 통신 기술에서 현저한 진전과 컴퓨터의 대중화로 인해, 각 컴퓨터를 통신회로와 연결시키기 위한 네트워크 시스템의 구성이 광범위한 산업분야에서 개발되어 왔다. 제조분야에서, 상당히 많은 다양한 종류의 제어장치, 계측 장치, 및 전자회로를 가지는 센서들이 컴퓨터를 통한 공장자동화에 사용되었다. 전기공급, 전류전도 및 통신을 위한 케이블로부터 주위로 자기의 누설로 인해, 또는 모터, 전자관 및 자기구동장치로부터 주위로 자기의 누설, 또는 인접 배선 기판 간의 혼선으로 인한 문제점들이 발생하여, 컴퓨터와 다양한 장치의 전자회로에서의 오기능이 브레이크다운, 사고 및 작동중단을 야기시킨다. 그러한 자기의 누설을 방지하거나 또는 자기로부터의 영향을 중단시키기 위하여, 소위 자기차폐 재료의 사용이 보편적이 있었다.

그러한 자기차폐 재료로서, 퍼멀로이로 만들어진 얇은 강판 또는 단조 및 프레싱으로 형상이 이루어진 부재들이 사용된다. 이들 강판들과 형상부재들은 컴퓨터 및 다양한 장치의 전자회로들이 설치되는 룸 및 공간을 자기의 영향으로부터 차폐시킬 목적을 위해 강판재료를 절단, 굴곡 및 용접시킴으로써 제조된다. 또는, 특정 크기와 형상의 전자장치를 차폐시키기 위하여, 형상이 비슷한 부재를 형성하는 다수의 리셉터클들이 단조와 프레싱으로 만들어져, 사용을 위해 조립된다.

그러나 퍼멀로이는 값이 비싸고 또한 상기에서 기술된 많은 프로세싱을 필요로 하여, 퍼멀로이로 만들어진 차폐재료는 값이 비싸다. 이외에도, 프로세스된 지점의 금속구조는 변형되게 되어, 자기차폐 특성이 감소된다. 게다가, 설치를 위한 공간과 무게의 증가로 인해 사용의 범위가 제한된다. 또한, 형상의 낮은 탄성으로 인해 다양한 케이블의 표면, 전자장치의 내외측, 또는 컴퓨터룸의 내측에 판형으로 차폐재료를 감거나 또는 붙이는 것이 지극히 어려웠다. 특히, 케이블을 설치한 후, 또는 전자장치를 조립한 후, 또는 컴퓨터룸 제조를 완료한 후에 차폐를 시키는 것이 거의 불가능하였다.

본 발명의 목적은 상기에서 기술된 통상적인 단점들을 해결하는 것이고 또한 자기차폐시트, 이의 제조방법 및 무게와 공간을 증가시킴이 없이, 낮은 작업비용으로, 발생원과과 대상물의 형상 및 크기와 설치위치와 상태와 주변상황에 상관없이 개별적인 목적을 위해 자유롭게 또한 용이하게 사용되는, 자기차폐용 시트를 사용하는 케이블을 제공하는 것이다.

본 발명은 여러 가지 연구 후에, 퍼멀로이와 같은 자기차폐 능력을 가지는 재료를 얇은 탄성 랩시트로 프로세싱시키는 것을 생각함으로써 상기 문제점들을 해결하였다.

본 발명에 관련되는 자기차폐시트는 자기차폐 능력을 가지는 합금으로 만들어지고 또한 100μm보다 작은 두께를 가지는 탄성체이다. 합금은 베이스로서 Fe, Ni 및 Cu와 같은 연질자성재료 또는 Fe-Ni계열, Fe-Cr-Al계열, 및 Fe-Co-V계열의 합금을 포함한다.

상기 설명된 합금중에서, 8wt%보다 적은 Mo를 가지는 합금 또는 8wt% 적은 Cu를 가지는 합금 또는 이들 둘다를 포함하는 합금을 포함해, 30% 내지 85wt%의 범위에서 Ni함유량을 가지는 Ni-Fe계열이 사용된다.

상기에서 설명된 Ni-Fe 계열합금은 PB 퍼멀로이(Fe-45% Ni), PC퍼멀로이-1(Fe-80T Ni-수 퍼센트의 Mo), PC 퍼멀로이-2(Fe-78% Ni-수 퍼센트의 Mo-수 퍼센트의 Cu), 12% Mn-9.6%, Cu-6% Fe-Ni, 자연상태에서 낮은 팽창계수를 가지는 불변강(invar)합금인 PD 퍼멀로이(Fe-36% Ni), Fe-42% Ni, Fe-52% Ni의 합금들, 및 베이스로서 이들 합금들을 가지는 함금들과 같은 퍼멀로이 합금을 포함한다.

Ni의 함유량이 30wt%에서 85wt%까지 되게 설정하는 이유는, 30wt% 아래에서 부터는 자기의 차폐효과가 낮아지는 반면, 85wt% 이상에서부터는 비용증가가 일어나기 때문이다.

8wt% 보다 적은 Mo 및/또는 Cu를 추가하는 이유는 자기 투자율을 증가시키고, 자기 이방성을 제한하고 그리고 자기변형을 제거하기 위한 것이다. 8wt%이상에서는, 이들 효과가 포화된다.

Fe-Cr-Al 계열합금에서, 10wt% 내지 17wt%의 Cr이 내부식성과 고주파수 특성을 증가시키기 위해 첨가되고, 또한 0.01wt% 내지 5.0wt%의 Al이 전기적 저항과 고주파수 특성을 증가시키기 위해 첨가된다. 상한치를 8wt%가 되게 설정하는 이유는, 상한치 이상에서부터는 특성들이 포화되기 때문이다.

Fe-Co-V 계열합금에서, 40wt% 내지 60wt%의 Co가 포화자속밀도를 증가시키기 위해 첨가되고, 또한 0.1wt% 내지 5wt%의 V가 전기적 저항, 고주파수 특성, 및 프로세싱의 용이성을 개선하기 위해 첨가된다.

비록 자기차폐 효과가 전도케이블과 같은 전기적 절연재료의 표면위에 시트를 단순히 감쌈으로써 유지될 수 있다 하더라도, 자기차폐시트들은 차폐를 보장하기 위해 표면 전체에 또는 일부분에 접착층이 코팅된 시트를 포함한다. 시트는 또한 자기기록매체의 이송 또는 차폐 동안 또는 차폐후에, 차폐되게 되는 대상물의 보호를 위해 표면상에 보강 또는 절연을 위한 플라스틱 필름 또는 시트, 종이 또는 물결모양의 골판지로 된 적층시트를 포함한다.

또한, 통신케이블 둘레의 전기적 절연층 주변에 자기차폐시트로 감싸여진 외장층을 가지는 케이블이 포함된다.

본 발명은 또한 상기에서 기술된 자기차폐시트를 얻기 위하여 100μm보다 작은 두께의 탄성 자기차폐시트를 제조하기 위한 방법을 포함한다. 방법은 자기 차폐 능력을 가지는 평평한 합금판을 위해, 반복 가열롤링 및 어닐링 프로세스, 및 자기어닐링 프로세스로 구성된다. 가열롤링에 의해 규정된 두께를 가지도록 프로세스되는 판 또는 시트는 갇힌 응력과 작업 스트레인을 가진다. 이들 스트레인과 응력은 어닐링으로 제거된다. 따라서, 가열롤링과 어닐링은 판의 두께가 100μm보다 작아지게 될 때까지 여러차례 반복된다. 자기어닐링은 자기차폐 능력을 부여하는 지정된 온도 범위에서 적용된다. 이렇게 만들어진 자기차폐시트는 릴로 말려질 때 호일과 같이 탄력성이 있게 된다.

도 1(a) 내지 도 1(e)는 본 발명의 자기차폐시트의 단면도.

도 2(a)는 본 발명의 자기차폐시트의 제조 프로세스를 보여주는 개략도.

도 2(b)는 접착층을 제공하는 프로세스를 보여주는 개략도.

도 2(c)는 막들을 함께 접합시키는 프로세스를 보여주는 개략도.

도 3은 본 발명에 관련된 시트의 권선수와 자기장의 감쇠율 간의 관게를 나타내는 그래프도.

도 4는 본 발명의 시트의 두께와 자기장의 감쇠율 간의 관계를 나타내는 그래프도.

도 5는 본 발명의자기차폐시트를 사용하여, 인가된 자기장과 자기장의 감쇠율간의 관게를 나타내는 그래프도.

도 6(a)는 본 발명에 관련된 자기차폐 능력을 가지는 케이블의 단면도.

도 6(b)는 도 6(a)에 사용되는 시트의 형태를 보여주는 개략도.

도 7은 본 발명의 케이블을 사용하여, 주파수와 자기장의 감쇠율 간의 관계를 보여주는 그래프도.

도 8은 동일한 방향의 전류가 본 발명의 케이블에 인가될 때, 전기전류의 감쇠율과 주파수의 감쇠율간의 관계를 보여주는 그래프도.

도 9(a) 내지 도 9(f)는 본 발명의 자기차폐시트 감겨진 전도케이블의 단면도와 사시도.

도 10(a) 내지 도 10(h)는 본 발명의 자기차폐시트를 다양한 전기장치 및 전기제품에 설치하는 형상을 보여주는 개략도.

도 10(i)는 자기차폐시트에 부착되는 박스용 금속판의 전개도.

도 10(j)는 자기차폐시트가 회로기판 사이에 위치되는 것을 보여주는 단면도.

도 11(a) 내지 도 11(c)는 모터 둘레에 있는 본 발명의 자기차폐시트가 정면도, 단면도, 및 분해 사시도.

도 11(d)는 자기액츄에이터의 단면도.

도 12(a) 내지 도 12(c)는 본 발명에 관련된 자기차폐시트가 부착되는 차폐룸의 수평 단면도 및 부분 단면도.

도 12(d)는 시트의 사용법을 보여주는 개략도.

도 13(a)는 본 발명의 자기차폐시트를 사용하는 봉투의 사시도.

도 13(b) 내지 도 13(d)는 봉투에 사용하기 위한 자기차폐시트의 단면도.

도 13(e)는 캐비넷의 사시도.

도 13(f)는 파일의 사시도.

본 발명의 바람직한 실시예가 아래와 같이 설명된다.

도 1은 본 발명에 관련되는 자기차폐시트의 단면을 보여주는 것으로서, 도 1(a)는 100μm의 두께를 가지는 박막으로 확대된 PC 퍼멀로이-2(예컨대, Fe-78% ni-3% Mo-3% Cu)인 차폐시트(1)의 단면을 보여준다. 시트(1)는 상당히 탄력적이고 그리고 차폐되게 되는 대상물의 표면에 시트가 감싸일 때, 시티킹(sticking)을 유지할 수 있다. 차폐되게 되는 대상물과의 친밀한 접촉을 보장하기 위하여 도 1(b)에 도시된 바와 같이 표면의 일측 전부 또는 일부분에 폴리에스테르 접착제와 같은 유리 접착층(2)을 가지는 코팅된 시트를 사용할 수 있다.

또한 시트(1)를 보강하기 위해 또는 차폐되는 대상물의 표면으로부터 시트를 전기적으로 절연시키기 위하여, 도 1(c)에 도시된 바와 같이 시트의 표면에 플라스틱 필름)(3)을 붙이거나, 또는 도 1(d)에 도시된 바와 같이 시트(1)의 양 표면에 플라스틱 필ㄻ(3,3)을 붙인 시트(1)가 사용될 수 있다. 후자의 경우에, 재료 또는 필름(3)의 두께 차폐되게 되는 대상물에 따라 변경될 수 있다.

덧붙여 말하자면, 도 1(e)에 도시된 바와 같이 시트(1)의 표면에 부착된 필름(3)의 외측 표면상에 부분적으로 또는 전체적으로 접착층(2)으로 코팅되는 시트가 사용될 수 있다.

자기차폐시트(1)를 제조하기 위한 방법이 여기에서 설명된다.

도 2(a)는 시트(1)를 만들기 위한 제조 프로세스의 개요를 보여주고, 도 2(a1)은 냉간롤링으로 PC퍼멀로이-2로부터 만들어진 두께 0.1mm의 비처리된 기초강판(10)을 보여준다. 강판(10)은 도 2(a2)에 도시된 바와 같이 내부 스트레인과 응력을 제거하기 위하여 약 700℃ 내지 900℃의 어닐링로를 통과한 다음, 5% 내지 20%의 늘림률(draft ratio)에서 가열롤링을 위해 즉시 롤(14)을 통과하여 얇은 중간판(16)이 된다. 중간판(16)은 어닐링로(12)를 통과한 다음, 즉시 롤(14)을 통과해도 도 2(43)에 도시된 바와 같이 가열롤링이 되게 된다. 이들 가열롤링 및 어닐링프로세스들은 1 내지 100μm의 얇은 시트(18)를 얻기 위하여 수차례 반복된다. 도 2(a4)에 도시된 바와 같이, 시트는 안정된 자기특성을 가지는 자기차폐시트(1)를 얻기 위하여 800℃ 내지 1000℃의 온도에서 60분간 어닐링로(20)내에서 유지된다. 시트(1)의 최소 두께는 약 1μm보다 작다.

자기차폐시트(1)는 또한 상기에서 기술된 것과 동일한 제조 프로세스를 통해 Fe-Cr-Al계열 합금 및 Fe-Co-V계열합금으로 만들어진다.

도 2(b)는 시트(1)의 한 표면에 접착층(2)을 코팅하는 프로세스를 보여준다. 저장 접착용액(22)으로 채워진 탱크(21)의 상부 중앙부분에서 접착용액에 반 잠기게 회전가능한 롤러(23)가 고정되고, 그리고 한쌍의 억제롤러(25,25)가 로러(23)의 좌,우측 위에 제공되는 접착제 코팅 장치(24)가 사용된다. 롤러(23)의 최상 표면은 한쌍의 억제롤러(25)사이의 최하 표면보다 약간 더 높게 조정된다. 도 2(b)에 도시된 바와 같이, 롤러(23)가 시계방향으로 회전되고 그리고 시트(1)가 롤러(23)와 한쌍의 억제롤러(25)사이를 통과하면, 저장된 접착용액(22)이 회전하는 이송롤러(23)의 표면을 통해 시트(1)의 하부면에 균일한 두께로 코팅된다. 노출된 접착층(2)의 표면은 반-접착성질을 가지기 때문에, 시트(1)는 접착층(2)을 내측에 두고서, 릴에 감긴다.

도 2(c)는 시트(1)의 한 표면에 플라스틱필름(3)을 적층하는 프로세스를 보여준다. 상부 롤러에서 풀리는 시트(1)와 하부 롤러에서 풀리는 필름(3)은 압력을 받으면서 한쌍의 롤러(28)을 통과하게 되어, 시트와 필름은 서로 적층되게 된다. 서로 근접하는 시트(1)와 필름(3)중 어느 하나의 내측면에 접착제가 노즐(29)에서부터 선코팅되기 때문에, 필름(3)이 부착된 시트(1)가 연속으로 생산될 수 있다. 필름(3)은 적층프로세서에서 종이시트로 대체될 수 있다.

도 2(c)에 도시된 시트(1)의 상측에 풀리는 필름(3)과 노즐(29)을 추가하게 되면, 도 1(d)의 형상과 같이 시트(1)의 양 표면에 필름(3)을 적층할 수 있게 된다. 또한 도2(c)에 도시된 프로세스를 통해 만들어진 필름(3)이 부착된 시트(3)가 도 2(b)의 접착제 코팅장치(24) 를 통과하게 되면, 도 1(e)에 도시된 바와 같이, 필름(3)을 상부 표면층으로 두고서, 접착층(2)과 필름(3)이 적층되는 적층시트(1)가 제조될 수 있다.

본 발명의 자기차폐시트(1)에 대한 실험이 아래에서 설명된다.

먼저, 10μm의 두께 그리고 30μm의 두께를 가지는 두 종류의 차폐시트(1)가 압연된 PC퍼멀로이-2(78% Ni-3% Cu-Fe)로부터 만들어진다. (1)들은 1 내지 5차례 감음으로써 실린더형으로 형성되고(50mm의 직경과 150mm의 길이), 여기에 직면해 있는 헬름홀츠 코일이 삽인되고 그리고 코일에 50Hz의 AC교류가 공급된다. 그런 다음, 실린더는 1G의 자기장이 주변으로부터 인가되는 자기장에 놓여지고, 그리고 실린더 내측의 자기장 감쇠율이 실린더의 시트에 삽입된 가우스메터로 시트의 권선수에 대응하여 측정된다. 결과는 도 3에 그래프로 도시되어 있다.

도 3의 결과로부터, 70% 이상의 자기가 양 시트의 한차례 권선으로 차폐될 수 있다는 것을 알 수 있다. 10μm의 두께를 가지는 시트는 차폐시에 권선 수의 증가에 따라, 70% 레벨에서 90% 레벨로 향상됨을 보여주지만, 30μm의 두께의 시트는 권선수가 증가될 때 90% 레벨 근처에서 미약한 개선만을 보여준다. 이는 10μm두께의 얇은 시트는 시트 내측을 통과하는 자속에 쉽게 포화되고 그리고 실린더 내측으로 자기를 누설시키기 때문이지만, 그러나 권선의 수가 증가되면, 자속은 내측을 쉽게 통과할 수 있게 된다. 반대로 30μm의 두께의 두꺼운 시트는 자연적으로 자속을 쉽게 내측으로 통과시켜, 자기의 누설이 거의 없게 된다.

다양한 두께를 가지고 또한 이전예와 동일한 조성을 가지는 시트(1)는 5차례 구부려진 후에 50Hz의 자기장(0.1G)내에 놓여졌다. 각 접철부(bent portion)에서 자기감쇠율이 이전과 동일한 방식으로 측정되었다. 시트의 두께가 100μm 보다 작을 때, 감쇠율에 대한 접철프로세스의 영향이 미미하였고, 특히 5μm보다 작은 두께의 시트에서는 더 미미하여, 접철프로세스가 감쇠율에 영향을 주지 않는 것을 알 수 있다. 이들 결과로부터, 다양한 두께를 가지는 시트(1)중에서, 얇은 시트는 낮은 자기투자율을 가지지 않아, 접철프로세서에 영향을 받지 않는다는 것을 알 수 있다.

PC 퍼멀로이-2로 만들어지고 또한 30μm의 두께를 가지는 시트가 상기에서 기술된 방식과 동일하게 5차례 감음으로써 실린더로 형상이 만들어졌다. 이 실린더는 50Hz의 AC자기장내에 놓여졌고, 그리고 인가 자기장의 세기가 전류를 조절함으로써 변경되는 동안, 실린더시트에서 자기장의 감쇠율이 가우스메터로 측정되었다. 결과가 도 5에 도시되어 있다.

도 5의 결과로부터, 90% 이상의 자기차폐가 2G보다 작은 인가 자기장에서 이루어지고 그리고 60% 이상의 자기차폐가 더 높은 자기장에서 이루어진다는 것을 알 수 있다.

상기 기술된 각 결과로부터, 본 발명의 자기차폐시트(1)는 약 50Hz의 저주파수 영역을 가지는 AC 자기장에서 월등한 자기차폐능력을 가지는 것을 알 수 있다.

도 6(a)는 고주파수전류를 반송하는 통신케이블(30)이 단면을 보여준다.

이 도면에서 31은 꼬인 쌍(twist pair)으로 불리는, 한 쌍의 전도체로 구성된 통신선을 나타낸다. 수지 또는 고무로 만들어진 절연층(32)이 전도체를 덮고 그리고 자기차폐시트(1)로 된 차폐층은 절연층(32)의 주위를 둘러싼다. 차폐층은 1∼3μm 두께의 매우 얇은 시트(1)로 만들어져 여러차례 감겨, 도 6(b)에 도시된, 접착제가 미리 코팅된 10 내지 100μm 두께의 시트와 접합된다. 덧붙여 말하자면, 도 6(a)에서 34는 무선파를 차폐시키기 위한 동 호일층이고 그리고 절연층(32)은 또한 이전과 동일한 방식로 외측 둘레에 감긴다.

케이블(30)으로서, 세차례 감긴 3μm 두께의 시트(1)가 준비된다. 지정된 전류와 동일한 방향(잡음)을 가지는 전류가 통신선(31)을 통해 케이블(30)에 공급되고 그리고 전류의 주파수가 변경되는 동안, 외측 자기장의 감쇠율이 케이블(30)둘레에 위치된 가우스메터로 측정되었다. 결과가 도 7의 그래프에 도시되어 있다. 그리고 동일한 방향의 전류(잡음)의 감쇠율이 케이블(30)의 양단 사이에서 전압을 감소시키면서 네트워크 분석기로 측정되었다. 결과는 도 8에 도시되어 있다.

도 7의 결과로부터, 약 70%의 자기장이 500MHz보다 작은 주파수에서 그리고 통신을 위해 사용되는 100MHz레벨의 고주파수 영역에서 차폐되어, 충분한 자기차폐가 이루어질 수 있다는 것을 알 수 있다. 이들 결과들로부터, 고주파수파를 사용하는거리 통신에서, 외부에 대한 자기장의 영향이 감소될 수 있고, 그리고 잡음의 영향 또한 외부로부터 자기차폐를 완전히 이행함을써 감소될 수 있다는 것을 알 수 있다.

도 8의 결과로부터의 100MHz레벨의 동일방향 전류에 의해 야기된 잡음이 제거된다는 것을 알 수 있고, 그리고 시트는 통신잡음에 쉽게 영향을 받지 않는다는 것을 확언할 수 있다.

더욱이, 본 발명의 자기차폐시트(1)를 사용하는 다른 케이블의 실시예가 설명된다.

도 9는 다양한 케이블에 감기는 차폐시트의 영상을 보여준다. 도 9(a)는 전도선(41)의 묶음과 도선을 덮는 폴리 염화비닐과 같은 절연층(42)으로 구성되는 전도케이블(40)의 표면에 감기는 자기차폐시트(1)의 단면을 보여주고, 그리고 도9(b)는 표면에 자기차폐시트(1)가 감겨지는 전도케이블(40)의 사시도이다. 인접한 시트(1,1)의 변부들은 서로 중첩된다. 도 9(c)와 도 9(d)는 (c)의 둥근 비닐 코드(44)의 표면과 (d)의 평평한 비닐코드(46)의 표면에 각각 자기차폐시트(1)가 감겨진 단면이다. 자기차폐시트(1)로서, 단지 금속시트(1)만이 가정에서 사용을 위해 필요한 부분에 감겨질 수 있지만, 박피를 방지하기 위해 접착층(2)이 코팅된 시트(11) 또는 보강 또는 절연을 위해 플라스틱필름(3)이 코팅된 시트(1)가 사용될 수 있다. 또는 개인컴퓨터와 같은 가까운 장치의 둘레에, 자기장의 누설을 방지하기 위해 시트(1)가 여러차례 감겨질 수 있다.

도 9(e)는 외측 표면에 자기차폐시트(1)가 감겨진 고장력선(high tension wire)(50)의 단면을 보여준다. 고장력선(50)은 불변강 합금(36,Ni-Fe)과 같은 저팽창 합금이 코어재료(47)로서 사용되고, 알루미늄 합금 또는 동으로 만들어진 표준 전선(48,48,…)이 이의 표면을 덮게 되는 구조를 가지고, 또한 상기 구조는 절연층(49)으로 감싸인다. 절연층(49)의 표면에는, 내측에 접착층(2)을 가지는 시트(1)을 감긴다. 두꺼운 시트(1)를 사용하거나 또는 두껍게 만들기 위해 얇은 시트(1)가 감긴다. 두꺼운 시트(1)를 사용하거나 또는 두껍게 만들기 위해 얇은 시트(1)를 여러 차례 감음으로써, 표준 전선(48)을 흐르는 대전류에 의해 주변에서 발생하는 자기장의 누설이 신뢰성 있게 방지되거나 또는 감소될 수 있다.

도 9(f)는 외측 표면에 자기차폐시트(1)가 감긴 케비넷 케이블(60)의 단면을 보여준다. 절연층(54)으로 덮여진 도선 묶음(52)으로 구성된 전도케이블(56,56,…)의 각 표면 둘레에, 내측에 접착층(2)을 가지는 차폐시트(1)가 감긴다.

또한 전체케이블(56s)의 묶음을 덮는 절연커버(58)의 표면 둘레에, 외측에 플라스틱필름(3)을 가지는 차폐시트(1)가 감긴다. 따라서, 자기장에 의해 야기된 상호영향이 시트(1)로 각 케이블(56)을 차폐시킴으로써 억제될 수 있게 되고 그리고 전체 케이블(56s)의 묶음에서 외부로 자기장의 누설이 신뢰성 있게 방지될 수 있게 된다.

광섬유 케이블의 표면이 자기차폐시트(1)로 감겨지게 되면(도시되지 않음), 외측 자기장의 영향이 중단되고 그리고 통신파가 신뢰성있게 전송될 수 있게 된다.

도 10은 전기제품과 전기물품에 감기는 자기차폐시트(1)를 보여준다.

도 10(a)은 외측에 코팅되는 접착층(2)을 가지고, 철코어 둘레에 반대되게 감기는 1차 및 2차 코일을 가지는 변압기가 위치되는 박스(66)의 내측표면에 붙는 시트(1)의 단면을 보여준다. 시트(1)는 변압기(65)에서 외부로 자기장이 누설되는 것을 방지하거나 또는 감소시킨다.

도 10(b)는 시트(67)가 내측에 부착되는, 내측에 다양한 종류의 계기, 기록기 또는 스위치들을 가지는 스위치판 또는 제어판(67)의 박스(68) 또는 문(69)의 정면을 보여준다. 시트(1)는 계기와 다른 장치에 외부 자기장의 영향을 방지하거나 또는 감소시킨다.

도 10(c)는 교류를 직류로 변환시키기 위한 AC어댑터(70)의 단면을 보여준다. 자기차폐시트(1)가 콘덴서와 다이오드(71)를 가지고서 내측에 위치되는, 변압을위한 변압기(72)로의 둘레에만 감겨진다.

도 10(d)와 도 10(e)는 TV박스(74)의 정면과 단면을 보여준다. 시트(1)는 TV(73)에 설치되는 음극선튜브(75)의 정면에 있는 단면을 제외하고는, 박스(73)내측표면에 부착된다. 박스(74)내의 시트(1)는 TV(73)에서 주변으로 자기장의 누설을 감소시킨다.

도 10(f)는 마이크로웨이브 오븐(76)의 단면도이다. 상부에 마그네드론(77)을 가지는 조리실(79)에 인접하게 있는, 다양한 종류의 스위치들을 가지는 제어실(79)의 내측 표면에 부착된다. 제어실(79)내에 있는 스위치들, 지시기 등은 조립으로 동일한 마이크로웨이브 오븐(76)내에 설치되는 마그네드론(77)으로부터 유도된 강력한 자기장으로부터 보호될 수 있다.

도 10(g)는 내측에 시트(1)가 부착되는, 개인컴퓨터(80)의 주 몸체(81)의 잔면을 보여준다. 주 몸체(81)내 하드디스크 또는 기록소자 및 전자회로내 소자들은 상부의 음극선 튜브를 가지는 디스플레이(82)로부터 또는 외부로부터의 자기장으로 보호된다.

도 10(h)는 장치의 기록매체를 외부로부터의 자기장으로부터 보호하기 위하여 시트(1)가 내측에 부착되는, 비데오레코더, 레이저디스크 레코더, 또는 컴팩트 디스크 플레이어(84)의 박스(85)의 부분 단면을 보여준다.

각 전자제품에서, 박스의 내측 표면에 시트(1)를 부착시키는 것은, 일측에 접착층(2)이 코팅되는, 지정된 형태와 크기로 절단된 시트(1)를 금속판(86)의 내측 표면에 부착시켜 도 10(I)에 도시된 바와 같이 박스형태로 구부리고 구성시킴으로써 쉽게 시행될 수 있다. 이외에도, 시트(1)로 내면을 만드는 것은 내부공간의 크기에 거의 영향을 주지 않기 때문에, 내부부품을 고정시킬 때 손상이 없게 된다. 부수적으로, 복잡한 형상을 가지는 플라스틱 전면패널로서, 고객주문 시트(1)가 사용된다.

도 10(j)는 두 기판간의 혼신을 방지하기 위하여, 평행하게 서로를 향하는 두 IC배선기판(88)사이에 삽입된 시트(1)를 보여준다.

도 11은 모터와 같은 구동원 둘레에 부착되는 자기차폐시트(1)를 보여준다.

도 11(a)는 유도 AC모터(90)의 표면 둘레에 부착된 시트(1)의 측면도이다.

모터(90)는 고정자(92)가 케이스(91)내에 치밀하게 위치되고 그리고 회전축을 가지는 회전자(93)가 적은 공간을 두고서 고정자(92)내에 설치되는, 도 11(b)의 단면과 같은 구성을 가진다. 따라서, 시트(1)는 케이스(91) 내측에 부착될 수 없다. 도 11(c)에 도시된 바와 같이, 시트(1)는 케이스(91)의 표면과 양측 브래킷(94,94)에 접착층(2)으로 부착된다.

그러한 경우에, 모터(90)의 내측에서 외측으로 연결을 위해 브래킷(94)내에 구멍이 형성되기 때문에, 시트(1)는 구멍위에 부착되지 않게 되거나 또는 작은 구멍 또는 슬릿들이 구멍을 덮는 시트(1)의 지점위에 만들어져, 모터(90)로부터의 자기장의 누설이 기능을 유지하면서 감소될 수 있다.

도 11(d)는 자기액츄에이터(95)의 단면을 보여준다. 실린더형을 가지는 영구자석(97)과 봉의(98)의 한 단부에 있는 자석(97)에 고정되는 봉(98)들이 비자성 내부 실린더(96)의 내측에 활주가능하게 회전가능하게 설치된다. 내부 실린더(96)의 외측에, 짧은 링형 외부실린더(99)가 활주가능하게 회전 가능하게 고정된다. 내측에 영구자석(100)을 고정시키는 외부실린더(99)가 활주하면, 내부실린더(96)내의 자석(97)은 자석(97)을 끌어들이는 영구자석(100)의 운동을 따른다. 그런 다음, 봉(98)은 행정하거나 또는 회전될 수 있고 그리고 봉의 첨단에 부착된 작동수단(도시되지 않음)을 제어할 수 있게 된다. 외부실린더(99)의 외측 표면 둘레에 또는 내부실린더(96)의 양 표면 둘레에 자기차폐시트(1)를 감거나 또는 부착시킴으로써, 자석(97,100)으로부터의 자기장의 영향은 감소될 수 있다. 물론, 외부실린더(99)의 동작이 방해를 받지 않도록, 자기장의 영향을 감소시키도록, 봉(98)을 제외하고 액츄에이터의 전체 외부에 시트(1)를 느슨히 덮는다.

도 12는 자기차폐시트(1)를 사용하는 자기차폐실(101)에 관한 것이다.

도 12(a)는 다양한 종류의 정밀한 측정장비, 컴퓨터 등이 설치되는 차폐실(101)의 수직 단면을 보여준다. 차폐실(101)은 바닥패널(102), 벽패널(103), 및 천장패널(104)로 구성되고, 그리고 자기차폐시트(1)는 접착층(2)을 사용하여 어떠한 공간도 두지 않고서 실의 측표면에 부착된다. 도 12(b)는 벽패널과 바닥패널의 모서리, 벽패널과 천장패널의 모서리에 부착되는 시트(1)의 형상이다. 먼저, 바닥패널(102)에 부착되는 시트(1a)의 상단부가 벽패널(103)을 향해 벽패널을 따라 올려진 다음, 벽패널(103)에 부착되는 다른 시트(1b)의 하단부 위에 위치되게 되어, 따라서 두 시트들은 각 단부에서 중첩된다. 그런 다음, 천장패널(104)에 부착되는 또 다른 시트(1c)의 하단부가 시트(1b)의 하단부 위에 위치되게 되어, 따라서 두 시트들은 각 단부에서 중첩된다. 그런 다음, 천장패널(104)에 부착되는 또 다른 시트(1c)의 하단부가 시트(1b)의 상단부 아리에 위치되어 서로 중첩되게 된다. 상기 기술된, 내측에 내면을 만드는 방법은 시트(1)로 실내를 연속적으로 차폐시킬 수 있고, 그리고 시트(1)의 중첩된 부분들은 시트(1)의 우연한 박피를 차단하는 것을 도와준다. 이는 한 장점으로 여겨질 수 있다.

차폐실(101)의 문(105)으로서, 도 12(c)에 도시된 바와 같이, 문(105)의 내측 표면에 부착된 시트(1d)와 문간(106)을 형성하는 두 벽패널(103,103)에 부착된 시트(1d)사이를 서로 연속적으로 차폐시킬 수 있게 하는 것이 필요하다. 이를 위해, 도 12(d)에 도시된 바와 같이, 시트(1)로 원형 또는 타원단면을 가지는 실린더로 압연되는 시트벨트(1e)가 문(105)의 원형 또는 타원단면을 가지는 실린더로 압연되는 시트벨트(1e)가 문(105)의 내측 표면에 부착되는 시트(1d)의 전체둘레에 수직으로 고정되어, 길의 방향을 따라 시트벨트(1e)의 양 측단은 도 12(c)에 도시된 바와 같이, 벽패널(10)상의 각 시트(1b)와 접촉하게 된다. 비슷하게, 시트벨트(1e)의 상단 및 하단에 있는 첨단이 바닥패널(102)과 천장패널(104)에 부착되는 시트(1a 및 1c)의 단부에 접촉되도록 조절함으로써, 차폐실(100)의 내측은 시트(1)로 덮여질 수 있어서, 외부 자기장으로부터 차폐된다.

본 발명의 자기차폐시트(1)를 사용하는 포장이 다음에 설명된다.

도 13(a)는 플로피디스크(FD) 등을 포장하기 위한 포장지 또는 백(5)을 보여준다. 포장지(5)의 주 몸체를 형성하는 복합시트의 단면은 도 13(b)에 도시된 바와 같이 시트(1)의 외측 표면에 접합되는 종이(4)와 자기차폐시트(1), 도 13(c)에 도시된 바와 같이 시트(1)의 양측에 플라스틱 필름(3)이 접합되는 시트(1), 또는 도 13(d)에 도시된 바와 같이 시트(1)의 외측 표면에 종이가 접합되고 또한 종이가 접합된 시트의 양 표면에 필름(3,3)이 접합되는 시트(1)이다. 따라서, 복합시트는 일반적으로 베이스로서 시트(1)와 적층되는 종이(4) 또는 필름(3)으로 구성된다.

FD, CD(콤팩트 디스크), 또는 MD(미니디스크)와 같은 자기기록매체를 봉투(5)등에 저장하거나 또는 운반함으로써, 외부 자기장의 영향이 방지될 수 있다. 이외에도, 시트(1)는 얇고, 탄력적이어서, 봉투 또는 백과 같은 포장재료로서 사용되기가 용이하다. 이는 또한 본 발명의 한 장점이다. 그리고 종이(4)를 골판지 또는 플라스틱판으로 대체함으로써, 정사각형 또는 직사각형의 포장박스 또는 컨테이너와 같은 다른 포장재료로 변경될 수 있다.

도 13(e)는 FD, CD, MD 및 전자사진과 같은 자기기록매체를 저장하기 위한 캐비넷(6)을 보여주는데, 박스(6a)와 도어패널(6d)의 내측 표면은 자기차폐시트(1)가 부착된다. 플로피디스크(6b)등이 서랍(6c)에 놓여져, 서랍(6c)이 닫히면, 플로피디스크는 시트(1)에 의해 둘러싸여, 외부 자기장의 영향으로부터 보호된다.

도 13(f)는 FD 등을 저장하기 위한 복합 시트로 구성된 파일(8)을 보여주는 것으로서, 앞쪽 커버(8a)의 내측 표면과 박스형 주 몸체(8b)에 자기차폐시트(1)가 부착된다. 파일내에서, 여러개의 FD(8d)를 저장하기 위한 홀더(8c)가 지지된다. 앞쪽 커버(8a)가 폐쇄되면, 외부자기장이 차단된다.

본 발명은 상기 기술된 실시예에 국한되지 않는다.

자기차폐시트(1)는 Fe-Ni계열, Fe-Cr-Al계열 또는 Fe-Co-V계열의 합금으로 만들어진 얇은 시트 뿐만 아니라, 자기장의 속성에 따라 다수의 상이한 Ni-Fe합금으로 된 얇은 시트로 구성되는 클래드(clad)재료를 포함한다. 필름 또는 종이에 다양한 색깔, 패턴 또는 마크를 제공하는 것은 차폐대상물을 내부환경에서 편안하게 사용할 수 있도록 한다.

게다가, 자외선을 제거하기 위해 광이 안통하는 성질을 가지는 필름을 상기 기술된 필름으로서 사용하는 경우에, 그러한 필름이 외부케이블의 둘레에 감겨져 사용될 때, 광패스트니스가 개선된다.

자기차폐시트는 공업용 전기로, 아크로, 전기저항로용 전도케이블과 같이, 대전류가 통과하거나 또는 방전되는 부분, 장소 또는 그 근처; 용접기의 주 전력 유닛; 차량의 엔진룸, 특히 스파크가 발생하는 근처; 전차의 리액터; 또는 NC선반에 제어유닛에 부착시키거나 또는 감는데 사용될 수 있다.

자기차폐시트는 가정용 냉장고, 세탁기, 청소기, 전기팬, 공기조절기용 모터의 표면; 전열기용의 온도조절장치의 부근; 셀룰러전화의 내측 또는 표면에 사용될 수 있다.

이외에도, 자기차폐시트는 컴퓨터룸 또는 클린룸이 창문유리 또는 내부 표면에 접착층을 사용하여 부착될 수 있다.

본 발명은 상기에서 설명한 것과 같이, 자기차폐능력, 탄력성 및 100μm보다 작은 두께를 가지는 합금으로 만들어지는 자기차폐시트로 구성되어, 시트는 차폐되게될 대상물의 표면에 따라 쉽게 감겨지고, 부착되고 그리고 고정될 수 있다. 그리고, 자기장의 세기 또는 주파수의 정도에 따라, 자기차폐시트는 두께를 변경시키거나 또는 다층으로 변경시킴으로써 조절될 수 있다. 이외에도, 접착층, 필름 또는 종이가 시트에 사용될 때, 차폐될 대상물의 무게 또는 표면적은 거의 증가되지 않아, 대상물의 기초 기능에는 거의 손상을 주지 않는다. 자기차폐시트를 준비하기 위한 본 발명의 제조 방법은 롤링프로세스와 어닐링프로세스만으로 구성되고, 그리고 접착층, 필름 종이의 적층은 연속적으로 실행될 수 있어서, 따라서, 자기차폐시트는 저비용으로, 대량으로 생산될 수 있다.

또한, 본 발명의 케이블을 사용함으로써, 외부로 자기장의 누설 또는 외부로 부터 자기의 침투는 단면과 무게를 거의 증가시키지 않고서 확실히 방지될 수 있다.

내용 없음

Claims (14)

1. 자기차폐특성, 100μm 보다 작은 두께 및 탄력성을 가지는 합금을 포함하는 자기차폐시트,
2. 청구항 1에 있어서, 상기 합금은 기초 재료로서 Fe, Ni 및 Cu와 같은 연질자성재료로 구성되는 것이 특징인 자기차폐시트.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 합금은 30 내지 85wt%의 Ni를 포함하는 Fe-Ni 계열 합금, Fe-10 내지 17wt%의 Cr-0.01 내지 5.0wt%의 Al계열, 또는 Fe-40 내지 60wt%의 Co-0.1 내지 5wt%의 V계열합금중 하나인 것이 특징인 자기차폐시트.
4. 청구항 3에 있어서, 상기 Fe-Ni계열합금은 8wt% 보다 작은 Mo 및 8wt% 보다 작은 동 둘다를 포함하거나 또는 이들 중 하나를 포함하는 것이 특징인 자기차폐시트.
5. 청구항 1에 있어서, 상기 시트는 Fe-78% Ni-3% Mo-3% Cu로 만들어지고 또한 10μm의 두께를 가지는 합금으로 만들어지는 것이 특징인 자기차폐시트.
6. 청구항 1에 있어서, 상기 시트중 적어도 하나는 접착층, 플라스틱필름, 플라스틱시트, 종이 또는 골판지 중 하나로 적층되는 것이 특징인 자기차폐시트.
7. 청구항 6에 있어서, 상기 접착층은 상기 시트의 일측을 롤로 코팅시킴으로써 만들어지는 것이 특징인 자기차폐시트.
8. 청구항 6에 있어서, 상기 접착층은 상기 시트와 그리고 상기 시트와 적층되게 디는 부재의 직면하는 표면들을 노즐로 코팅시킴으로써 만들어지는 것이 특징인 자기차폐시트.
9. 100μm 보다 작은 두께를 가지는 자기차폐시트를 제조하기 위한 방법에 있어서, 방법은:

   자기차폐특성을 가지는 합금으로 만들어진, 처리되지 않은 기초강판을 가열롤링 및 어닐링하는 프로세스; 및

   자기어닐링 프로세스를 포함하는 것이 특징인 자기차폐시트 제조방법.
10. 청구항 9에 있어서, 중간 강판을 얻기 위하여 700℃ 내지 900℃의 어닐링 온도와 5 내지 20%의 늘림율에서 상기 처리되지 않은 강판을 프로세싱하는 단계를 더 포함하는 것이 특징인 방법.
11. 청구항 9에 있어서, 시트의 두께가 1 내지 100μm가 되기 전까지, 상기 가열 롤링과 어닐링을 지정된 횟수로 반복되는 것이 특징인 방법.
12. 청구항 9에 있어서, 상기 자기어닐링은 800 내지 1000℃의 어닐링 온도에서 60분간 수행되는 것이 특징인 방법.
13. 청구항 9에 있어서, 제조되는 상기 시트의 가장 얇은 두께가 1μm인 것이 특징인 방법.
14. 두께가 100μm 보다 작도록 자기차폐능력을 가지는 합금으로 만들어져, 전기 도선의 둘레에 있는 절연층의 외측 주변 둘레에 한 차례 또는 수 차례 감기는 자기차폐시트를 포함하는 케이블.