KR20080096022A - Manufacturing method of electromagnetic wave absorbing sheet - Google Patents
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Abstract
Description
도1은 본 발명에 있어 연자성체 분말로서 퍼멀로이 분말을 사용한 경우 어트리션 밀링 가공시간대에 따른 전자파 흡수 특성을 나타낸 그래프이다.1 is a graph showing the electromagnetic wave absorption characteristics according to the treatment milling time zone when the Permalloy powder is used as the soft magnetic powder in the present invention.
도2는 본 발명에 있어 연자성체 분말로서 샌더스트 분말을 사용한 경우 어트리션 밀링 가공시간대에 따른 전자파 흡수 특성을 나타낸 그래프이다.2 is a graph showing the electromagnetic wave absorption characteristics according to the treatment milling time zone when sand dust powder is used as the soft magnetic powder in the present invention.
본 발명은 각종 전자기기로부터 발생하는 유해 전자파를 흡수 차단하기 위해 사용되는 전자파 흡수체 시트에 관한 발명으로서, 더욱 상세하게는 연자성체 분말을 바인더 수지와 혼합하여 전자파 흡수체 시트를 제조함에 있어, 연자성체 분말의 조성비 및 입자 사이즈 변경을 통해 주파수 흡수 대역 특성을 조절하였던 기존의 흡수체 제조 방식과는 달리, 단일 종류의 연자성체 분말만을 사용하되 이 연자성체 분말에 대한 어트리션 밀링 가공시간에 의해 판상 가공 정도를 조절하고 그 판상 가공된 연자성체 플레이크의 함량을 조절함에 의해 전자파 흡수체 시트의 주파수 흡수 특성을 조절함으로써 원하는 주파수 대역에 맞는 전자파 흡수체 시트를 제조할 수 있으며, 아울러 표면 절연 특성 및 흡수 특성의 향상을 위하여 2차에 걸쳐 단계적으로 후경화시키는 공정을 도입함으로써 기존의 전자파 흡수체에 비해 제반 특성이 더욱 향상될 수 있게 한 전자파 흡수체 시트의 제조 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an electromagnetic wave absorber sheet used to absorb and block harmful electromagnetic waves generated from various electronic devices. More particularly, the soft magnetic powder may be prepared by mixing a soft magnetic powder with a binder resin to produce an electromagnetic wave absorber sheet. Unlike the conventional absorber manufacturing method, in which the frequency absorption band characteristics were adjusted by changing the composition ratio and particle size of the microparticles, only a single type of soft magnetic powder was used. By adjusting the frequency absorption characteristics of the electromagnetic wave absorber sheet by adjusting the content of the soft magnetic flakes and the plate-like processed, it is possible to manufacture the electromagnetic wave absorber sheet for the desired frequency band, and also to improve the surface insulation characteristics and absorption characteristics Post-cure step by step The present invention relates to a method for manufacturing an electromagnetic wave absorber sheet, in which various characteristics can be further improved as compared with a conventional electromagnetic wave absorber.
일반적으로 이동통신 단말기, 노트북 컴퓨터, 사무기기 등 전기를 사용하는 모든 전자기기들은 동작 시에 그 주변으로 전자파를 방사하고, 특히 최근 마이크로 전자 기술의 발달로 인해 출현하는 고속 디지털기기는 광대역의 전자파를 발생시키는 경우가 많다. 이와 같이 전자기기의 구성소자로부터 발생하는 전자파는 주변 소자 혹은 주변 전자기기 서로간에 불필요한 간섭 작용을 함으로써 기기의 오작동을 일으키는 이른바 전자파 장해(또는 고주파 장해)를 발생시킬 수 있으며, 특히 최근 들어 전자제품의 고기능화, 소형화, 경량화 추세에 따라 소자의 집적도가 증가하고 다양한 통신기기들이 네트워크를 형성하여 작동하는 추세에서 전파 간섭에 의한 오작동 또는 전파 공해가 큰 문제로 대두되고 있다. In general, all electronic devices that use electricity, such as mobile communication terminals, notebook computers, and office equipment, emit electromagnetic waves around them. In particular, high-speed digital devices, which are emerging due to the recent development of microelectronic technology, are used for broadband electromagnetic waves. It is often generated. As such, electromagnetic waves generated from the components of the electronic device may cause so-called electromagnetic interference (or high frequency interference), which causes malfunction of the device by causing unnecessary interference between the peripheral devices or the peripheral electronic devices. In accordance with the trend of high functionality, miniaturization, and light weight, device integration is increasing, and various communication devices form a network and operate, causing malfunction or radio wave pollution due to radio interference.
아울러, 이러한 전자파는 인체에 침투하였을 경우 열작용에 의해 생체 조직세포의 온도를 상승시켜 두통, 시력저하, 뇌종양, 백혈병, 순환계 이상, 생식기능 저하, VDT 증후군 유발 등 각종 질병에 직,간접적으로 영향을 미칠 수 있다는 연구 결과들이 계속해서 보고되면서 전자파의 신체 유해성에 대한 논란이 가중되고 있어 전자파 차폐에 대한 필요성이 더욱 증대되고 있는 실정이며, 이에 따라 최근 들어 전자파의 흡수 또는 차폐를 위한 다양한 형태의 전자파 적합성(EMC; Electromagnetic Compatibility) 제품들이 개발·실용화되어 있다.In addition, the electromagnetic wave increases the temperature of biological tissue cells by thermal action when penetrated into the human body, and directly or indirectly affects various diseases such as headache, visual acuity, brain tumor, leukemia, circulatory disorder, decreased reproductive function, and VDT syndrome. As research results are reported to increase, the debate on the body harmfulness of electromagnetic waves is increasing, and the necessity for electromagnetic shielding is increasing. Accordingly, various types of electromagnetic compatibility for the absorption or shielding of electromagnetic waves have recently been increased. Electromagnetic Compatibility (EMC) products have been developed and put into practice.
이와 같이 전자파 문제에 대처하기 위하여 현재 일반적으로 적용되고 있는 방식으로는, 전자기기에 있어서 유도성 노이즈를 발생시키는 회로에 필터를 사용하거나, 문제가 되는 회로를 전자파 영향을 받기 쉬운 회로로부터 이격시키거나, 도전성 재료로 차폐시키거나, 그라운딩(grounding)을 하는 방법 등이 주로 사용되고 있었다. 그러나, 상기한 방식들 중 필터를 장착하는 경우에는 높은 가격의 문제점과 설치 공간에 제약이 있는 경우가 많으며 아울러 전자기기를 조립하기 위해 소요되는 공정 수가 늘어나 비용이 높아진다는 단점을 지니고 있었다. In order to cope with the electromagnetic problem, a method generally applied at present is to use a filter in a circuit that generates inductive noise in an electronic device, or to separate a circuit in question from a circuit that is susceptible to electromagnetic waves. The method of shielding with a conductive material, grounding, etc. was mainly used. However, when the filter is mounted among the above methods, there are many problems of high cost and installation space, and the number of processes required for assembling electronic devices increases, resulting in high cost.
또한, 전자파 차폐재로서는 금속 테이프. 도전성 스프레이, 도전성 실리콘 등이 주로 사용되고 있었는데, 상기 도전성 스프레이나 도전성 실리콘 등의 경우 고분자 수지에 전도성 금속 분말(Ag, Ni, Cu 등)을 혼합하여 제작됨이 일반적이다. 이러한 차폐재의 경우 전자파를 차폐 또는 반사시켜 전자파로부터의 직접적인 영향을 피할 수는 있으나, 가격적인 면에서 상당히 비싸고, 제품에 적용시 상하 통전에 의한 전기 단락(short)의 문제점이 있으며, 무엇보다도 원천적으로 전자파 노이즈를 완전히 제거하지 못한다는 문제점이 있다.In addition, a metal tape as an electromagnetic wave shielding material. Conductive sprays, conductive silicones, and the like have been mainly used. In the case of the conductive sprays and conductive silicones, the conductive metal powders (Ag, Ni, Cu, etc.) are generally produced by mixing polymer resins with polymer resins. In the case of such a shielding material, the electromagnetic wave may be shielded or reflected to avoid direct influences from the electromagnetic wave. However, the shielding material is quite expensive in terms of cost, and there is a problem of electrical short-circuit due to vertical conduction when applied to the product. There is a problem in that electromagnetic noise is not completely removed.
따라서, 전자파 대책에 있어 현재의 주된 추세는 가격이 보다 저렴하며, 공정이 간단하고, 전기 단락의 위험이 없으며, 원천적으로 전자파 노이즈를 제거하는 것이 가능한 전자파 흡수체를 사용하는 것이라 할 수 있다. Therefore, the current main trend in the electromagnetic wave countermeasure is to use the electromagnetic wave absorber which is cheaper, the process is simpler, there is no risk of electric short circuit, and it is possible to remove the electromagnetic noise at its source.
이러한 전자파 흡수체는 기본적으로 구성재료의 고주파 손실특성을 이용하여 전파 에너지를 감쇠시키거나 반사파를 기준치 이하로 줄이는 기능 소재에 해당하는 것으로, 통상 소정의 자기 특성을 보유하는 연자성 금속 분말을 고분자 바인더 수지 내에 분산시켜 혼합물을 제조하고, 이 혼합물을 예컨대 프레스 가공 등에 의해 소정 두께의 시트 형상으로 가공하여 전자파 흡수 시트의 형태로 사용함이 일반적이다. Such an electromagnetic wave absorber basically corresponds to a functional material that attenuates radio wave energy by using high frequency loss characteristics of a constituent material or reduces reflected waves below a reference value. A soft magnetic metal powder having a predetermined magnetic property is usually a polymer binder resin. It is common to disperse | distribute inside, and to prepare a mixture, and to process this mixture into the sheet shape of predetermined thickness, for example by press work, and use it in the form of an electromagnetic wave absorption sheet.
그런데, 이와 같은 전자파 흡수체 시트들의 경우, 대상으로 하는 기기에 따라 적용 주파수 대역에서 원하는 두께로 원하는 흡수율을 얻기 위해 그 흡수 특성을 조절하여야 하는데, 현재 이러한 흡수 특성 조절을 위해 사용되고 있는 방식은 서로 다른 2종류 이상의 연자성 분말을 혼합 사용하되 이들 연자성체 분말의 입자 사이즈 및 그 조성비를 변경함으로써 투자율을 변경하여 원하는 주파수 대역에서 최대의 흡수율을 나타내도록 조절하는 방식이었다. 하지만, 이와 같은 종래의 조절 방식에 의하면 적용 주파수 대역에 맞는 흡수체를 제작하기 위해 최소한 2종류 이상의 연자성 분말을 선정하여 혼합하고, 입자 크기 및 그 조성비를 변경하는 공정을 거치며, 아울러 판상 가공된 금속 분말을 어닐링 처리, 고온 고압의 아르곤(Ar) 분위기에서 가공하는 등 복잡한 공정을 요하므로 비용 상승 및 시간적인 손실이 크다는 단점을 지니고 있었다. By the way, in the case of the electromagnetic wave absorber sheet, the absorption characteristics must be adjusted to obtain a desired absorption rate at a desired thickness in the applied frequency band according to the target device. The soft magnetic powder was mixed and used, but the magnetic permeability was changed by changing the particle size and composition ratio of the soft magnetic powder to adjust the maximum absorption in the desired frequency band. However, according to the conventional control method, at least two types of soft magnetic powders are selected and mixed in order to manufacture an absorber for an applied frequency band, and the particle size and the composition ratio thereof are changed, and the plated metal is processed. Since the powder requires a complicated process such as annealing and processing in an argon (Ar) atmosphere of high temperature and high pressure, it has a disadvantage of high cost and time loss.
나아가, 기존의 전자파 흡수체 시트의 경우 흡수 효율의 향상을 위해 구상의 연자성 금속 분말을 어트리션 밀링 머신 등을 이용, 판상(플레이크)으로 분쇄하여 사용하고 있는데, 상기와 같은 종래의 전자파 흡수 시트의 제조에서는 플레이크화된 연자성 분말 중에서 원하는 크기에 맞고 종횡비가 높은 양호한 것만을 선별하여 사용하고 있었는바, 이에 따라 재료의 낭비가 많아지고 선별 공정이 필요하게 되는 등 공정 수가 증가하는 단점도 가지고 있었다. Furthermore, in the case of the conventional electromagnetic wave absorber sheet, spherical soft magnetic metal powder is pulverized into a plate (flake) using an attrition milling machine, etc., in order to improve absorption efficiency. In the manufacture of, only the good flake soft magnetic powder was selected and used to fit the desired size and high aspect ratio, which has the disadvantage of increasing the number of processes, such as waste of material and the need for sorting process. .
한편, 상기와 같은 전자파 흡수 재료와 관련하여 특허 문헌을 살펴보면, 대한민국 특허 제0396257호에는 서로 다른 크기의 2종류의 연자성 금속 분말을 밀링 등을 이용하여 가공하고 티타네이트계 커플링 처리제로 미리 처리한 후, 유기결합제인 염소화 폴리에틸렌과 혼합하기 전 또는 혼합과정 중에 기상서산법 또는 액상서산법을 이용하여 산소함유 혼합가스에 의해 표면을 산화시켜 시트로 제조하는 것을 특징으로 하는 복합자성체와 그 제조방법에 관한 기술이 개시되어 있다. 그러나 이와 같은 제조 방식은 서로 다른 2종의 연자성체 금속 분말을 각각 가공한 후 첨가제를 사용하여 혼합하므로 공정수가 많아지고 재료비가 높아진다는 단점과 함께, 표면 산화 처리 공정으로 인하여 높은 제조 비용이 소요된다는 단점을 가지고 있었다. On the other hand, when looking at the patent literature related to the electromagnetic wave absorbing material as described above, Korean Patent No. 0396257, two kinds of soft magnetic metal powders of different sizes are processed by milling or the like and pre-treated with a titanate-based coupling treatment agent After that, before or during mixing with the organic binder chlorinated polyethylene using a gaseous acid method or a liquid acid method to oxidize the surface by a mixed gas containing oxygen using a composite magnetic material and a method for producing the same A technique is disclosed. However, such a manufacturing method has the disadvantage of increasing the number of processes and material cost because the two different soft magnetic metal powders are processed and mixed using additives, and high manufacturing cost is required due to the surface oxidation treatment process. Had a downside
또한, 특허출원 제10-2000-0058186호에는 적어도 2종류의 연자성 재료의 분말을 균일하게 혼합하여 이루어지는 혼합물로서 압분 자심용 원료 등에 유용하게 사용할 수 있는 자성 혼합물에 관한 기술이 개시되어 있다. 하지만, 상기 선출원 기술 역시, 목적으로 하는 자기 특성의 제품을 제조함에 있어 서로 다른 2종 이상의 연자성 분말을 혼합 사용하고 이 혼합 조성비의 결정에 의해 자기 특성에 있어서의 특이점을 발현시키도록 하고 있으며, 절연 특성을 위해 1종류 이상의 절연 첨가제를 사용함과 더불어 고온 고압의 분위기(700℃, 1시간 이상)에서 열처리를 함으로써 재료비 및 제조 비용이 높아진다는 단점이 있다.In addition, Patent Application No. 10-2000-0058186 discloses a technique related to a magnetic mixture that can be usefully used for raw materials for a pressed powder core as a mixture obtained by uniformly mixing at least two kinds of soft magnetic materials. However, the above-mentioned prior application also uses a mixture of two or more soft magnetic powders different from each other in producing a product having a desired magnetic property, and expresses a singularity in magnetic properties by determining the mixed composition ratio. In addition to the use of one or more types of insulation additives for the insulation properties, there is a disadvantage that the material cost and manufacturing cost increases by heat treatment in an atmosphere of high temperature and high pressure (700 ℃, 1 hour or more).
한편, 최근 들어 전자 제품들의 고집적화 고기능화에 따라 전기전자 부품에서 발생하는 고열로 인해 화재가 일어날 수 있는 위험이 증가하고 있으며, 이에 따라 미국의 TV, 오디오, 통신기계 분야에서는 UL마크(Underwriters Laboratories Mark)를 비롯하여 엄격한 규격에 합격하는 것을 필수 요건으로 하고 있고, 우리 나라에서도 "전기용품 안전관리법" 등에서 사용 제품의 난연성을 규제하고 있다. 이와 같이 난연성 문제는 회로의 고집적화 및 고속화에 따른 열 발생 문제가 갈수록 심각해지는 상황에서 반드시 고려해야 할 사항으로서 전기 및 전자 소재, 각종 관련 부품 분야에서 반드시 해결해야 할 과제라 할 수 있지만, 종래의 전자파 흡수체들의 경우 이와 같은 난연성에 대한 고려가 거의 이루어지지 않고 있다는 문제가 있었다. On the other hand, in recent years, as the high integration and high functionality of electronic products has increased the risk of fire due to the high heat generated from electrical and electronic components, according to the UL Mark (Underwriters Laboratories Mark) Passing the strict standards, such as the mandatory requirements, is mandatory, and in Korea, the "Electric Appliances Safety Control Act", etc. regulate the flame retardancy of the products used. As such, the flame retardancy problem is a matter that must be considered in a situation in which heat generation due to high integration and high speed of circuits becomes more and more serious, and it is a problem that must be solved in the fields of electric and electronic materials and various related parts. In the case of this case, there was a problem that almost no consideration of such flame retardancy.
따라서, 본 발명은 상기한 것과 같은 종래의 전자파 흡수체 제조 방식에서 나타난 문제점 및 요구 사항에 대한 인식에서 비롯된 것으로, 구체적으로 본 발명은 연자성체 분말을 바인더 수지와 혼합하여 전자파 흡수체 시트를 제조함에 있어 2종 이상의 연자성체 분말의 조성비 및 입자 사이즈 변경을 통해 주파수 흡수 대역 특성을 조절하였던 기존의 흡수체 제조 방식과는 달리, 단일 종류의 연자성체 분말만을 사용하되 이 연자성체 분말에 대한 어트리션 밀링 가공시간에 의해 판상 가공 정도를 조절하고 그 판상 가공된 연자성체 플레이크의 함량을 조절함에 의해 전자 파 흡수체 시트의 주파수 흡수 특성을 조절함으로써 기존 방식에 비해 훨씬 간단한 공정으로 기존 전자파 흡수체의 특성과 동등 내지 그 이상의 특성을 지니는 전자파 흡수체 시트의 제조방법을 제공하는 것을 그 해결하고자 하는 기술적 과제로 한다.Therefore, the present invention is derived from the recognition of the problems and requirements shown in the conventional electromagnetic wave absorber manufacturing method as described above, specifically, the present invention in the manufacture of the electromagnetic wave absorber sheet by mixing the soft magnetic powder with the binder resin 2 Unlike conventional absorber manufacturing methods, where the frequency absorption band characteristics were adjusted by changing the composition ratio and particle size of more than one soft magnetic powder, only one type of soft magnetic powder was used. Attrition milling time for the soft magnetic powder By adjusting the degree of plate-like processing and the frequency absorption characteristics of the electromagnetic wave absorber sheet by controlling the content of the plated soft magnetic flakes. Characteristics of the electromagnetic wave absorber sheet The technical problem to be solved is to provide a manufacturing method.
또한, 본 발명은 표면 절연 특성 및 흡수 특성의 향상을 위하여 2차에 걸쳐 단계적으로 후경화시키는 공정을 도입함으로써 기존의 방식과는 달리 경화 공정이 저온의 온도에서 단시간 동안 이루어지므로 비용 손실 및 시간에 따른 손실을 줄일 수 있을 뿐 아니라 기존의 전자파 흡수체에 비해 흡수 특성이 더욱 향상될 수 있는 전자파 흡수체 시트의 제조 방법을 제공하는 것을 또 다른 기술적 과제로 한다.In addition, the present invention by introducing a step of post-cure step by step in order to improve the surface insulation properties and absorption properties, unlike the conventional method, because the curing process is performed for a short time at a low temperature temperature, and according to the cost loss and time Another technical problem is to provide a method for manufacturing an electromagnetic wave absorber sheet which can reduce losses and further improve absorption characteristics as compared with existing electromagnetic wave absorbers.
상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은, 전자파 흡수체 시트의 제조에 있어 적용하고자 하는 전자기기의 주파수 대역에 맞춰 전자파 흡수체의 흡수 대역을 조절하여 원하는 특정 주파수 대역에서 최적의 전자파 흡수율을 나타낼 수 있게 하는 전자파 흡수체 시트를 제조하는 방법으로서, In order to achieve the above technical problem, the present invention, in the manufacture of the electromagnetic wave absorber sheet can be adjusted to the absorption band of the electromagnetic wave absorber according to the frequency band of the electronic device to be applied to exhibit the optimum electromagnetic wave absorption rate in the desired specific frequency band. As a method of manufacturing an electromagnetic wave absorber sheet,
(a) 연자성체 금속 중 어느 한 가지 재료를 선택하여 다른 종류의 연자성체 재료가 섞이지 않은 단일 성분의 연자성체 분말을 준비하는 단계; (b) 상기 연자성체 분말을 어트리션 밀링 머신을 이용하여 연자성체 플레이크로 가공하되, 상기 어트리션 밀링 머신의 가공 시간을 조절하여 연자성체 플레이크의 판상화 정도를 조절하는 단계; (c) 상기 (b)단계에서 가공된 연자성체 플레이크를 고분자 바인더 수지와 혼합하고 이 혼합물을 일정한 두께의 시트 형상으로 가공하여 흡수체 시트를 제조하는 단계; (d) 상기 (c)단계에서 제조된 흡수체 시트를 가압 상태에서 열을 가하여 1차 경화시키는 단계; (e) 상기 (d)단계를 거친 흡수체 시트를 대기압, 공기 분위기에서 열을 가하여 2차 경화시키는 단계;를 포함하여 이루어지는 전자파 흡수체 시트의 제조방법을 제공한다.(a) selecting a material of the soft magnetic metal to prepare a single component soft magnetic powder free of different types of soft magnetic materials; (b) processing the soft magnetic powder into soft magnetic flakes using an attrition milling machine, and adjusting the degree of platelet formation of the soft magnetic flakes by adjusting the processing time of the attrition milling machine; (c) mixing the soft magnetic flakes processed in step (b) with a polymer binder resin and processing the mixture into a sheet shape having a constant thickness to prepare an absorbent sheet; (d) first curing the absorber sheet prepared in step (c) by applying heat in a pressurized state; It provides a method for producing an electromagnetic wave absorber sheet comprising a; (e) the step of curing the absorber sheet after the step (d) by applying heat at atmospheric pressure, air atmosphere.
이때, 상기와 같은 본 발명의 제조방법에 있어서, 상기 (d)단계의 1차 경화 공정은 150 ~ 200℃에서 0.5 ~ 3분 동안 이루어지는 것이 바람직하며, 또한, 상기 (e)단계의 2차 경화 공정은 170 ~ 220℃에서 30 ~ 120분 동안 2차 경화시키는 것이 특히 바람직하다.At this time, in the manufacturing method of the present invention as described above, the first curing step of the step (d) is preferably made for 0.5 to 3 minutes at 150 ~ 200 ℃, and also, the secondary curing of the step (e) The process is particularly preferably secondary cured at 170-220 ° C. for 30-120 minutes.
또한, 본 발명은 연자성체 분말과 고분자 바인더 수지의 배합에 있어서, 상기 고분자 바인더 수지로는 실리콘 수지를 사용하고 여기에 백금계 화합물을 더욱 첨가함으로써 전자파 흡수체 시트에 난연성을 부여할 수 있으며, 이 역시 바람직한 구성으로서 본 발명이 갖는 특징 중의 하나이다. In addition, the present invention in the blending of the soft magnetic powder and the polymer binder resin, by using a silicone resin as the polymer binder resin and further adding a platinum-based compound to it can impart flame retardancy to the electromagnetic wave absorber sheet, this also It is one of the characteristics which this invention has as a preferable structure.
이하, 상기와 같은 본 발명에서 제공하는 제조방법의 기본적인 개념에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, the basic concept of the manufacturing method provided by the present invention as described above will be described in detail.
일반적으로 적용 주파수 대역에서 발생하는 전자파 노이즈를 효과적으로 억제하기 위해서는 허수부 투자율인 μ"의 값이 커야 하는데, 여기서 상기 허수부 투자율 μ"은 전자파의 흡수에 직접적으로 연관되는 자기 손실항에 해당하는바, 따라서, 전자파 흡수 효율이 좋은 흡수체의 제조를 위해서는 연자성체 금속 분말의 선정이 매우 중요한 문제라 할 수 있다. 전자파 흡수체 시트의 제조에 있어 현재 주 로 사용 되어지는 연자성체 금속 분말로는 퍼멀로이, 샌더스트, 순철, 카보닐철, 규소강, 페라이트 등을 들 수 있으며, 기존에는 상기와 같은 연자성체 금속 분말 중에서 선정한 2종 이상의 분말을 균일하게 혼합한 복합 자성 금속 분말을 사용하고, 이들 연자성체 금속 분말들의 입자 크기 및 조성비를 조절함에 의해 흡수체의 자기 특성을 조절하고 있었다.In general, in order to effectively suppress the electromagnetic noise generated in the applied frequency band, the value of the imaginary permeability μ "should be large, where the imaginary permeability μ" corresponds to the magnetic loss term directly related to the absorption of electromagnetic waves. Therefore, the selection of soft magnetic metal powder is a very important problem for the production of absorbers having good electromagnetic wave absorption efficiency. The soft magnetic metal powder which is mainly used in the manufacture of the electromagnetic wave absorber sheet includes permalloy, sand dust, pure iron, carbonyl iron, silicon steel, ferrite, and the like. The magnetic properties of the absorber were controlled by using a composite magnetic metal powder in which two or more powders were uniformly mixed, and controlling the particle size and composition ratio of these soft magnetic metal powders.
또한, 전자파 흡수체의 제조에 있어 연자성체 금속 분말의 형태가 구형인 것보다는 판상형(플레이크 형)으로 가공한 경우에 높은 μ"값을 가진다는 점이 알려져 있으며, 이에 따라 연자성체 금속 분말을 어트리션 밀링 머신 등을 이용하여 판상 가공하여 사용함이 일반적이다. 이때, 상기와 같은 판상 가공 공정에 있어 어트리션 밀링 머신의 회전 속도를 일정수준 이상으로 높일 경우 과도한 응력에 의해 금속 분말의 분쇄가 일어나게 되는바, 종래의 제조 방법에 의하면 이러한 판상 가공시의 분쇄를 방지하여 높은 종횡비를 갖는 금속 플레이크를 얻기 위해 어트리션 밀링을 200rpm 이하의 저속에서 장시간(24시간 이상) 진행하였으며, 이에 따라 가공에 소요되는 시간 및 비용의 상승을 초래하는 단점이 있었다.In addition, it is known that in the manufacture of electromagnetic wave absorbers, the soft magnetic metal powder has a high μ " value when processed into a plate-like (flake type) rather than a spherical shape, thereby attracting the soft magnetic metal powder. It is common to use plate milling by using a milling machine, etc. In this case, when the rotation speed of the attrition milling machine is increased to a certain level or more, the metal powder is crushed by excessive stress. Bar, according to the conventional manufacturing method, to prevent the crushing during the plate-like processing to obtain metal flakes having a high aspect ratio, Attrition milling was carried out for a long time (more than 24 hours) at a low speed of 200rpm or less, and thus required There was a disadvantage that led to an increase in time and cost.
이에 대해, 본 발명은 전자파 흡수체 시트의 제조시 적용 주파수 대역에 맞도록 흡수 특성을 조절함에 있어서, 단일 종류의 연자성체 금속 분말에 대한 어트리션 밀링 가공 시간을 조절하는 것에 의해 연자성체 금속 분말의 플레이크 정도를 조절하고, 그 플레이크 된 금속 분말의 양을 선택적으로 조절함으로써 흡수체의 자기 특성을 조절하도록 하는 것에 그 주요한 기술적 특징이 있다. On the other hand, the present invention is to adjust the absorption milling time for a single type of soft magnetic metal powder in the adjustment of the absorption characteristics to suit the frequency band applied in the manufacture of the electromagnetic wave absorber sheet of the soft magnetic metal powder Its main technical feature is to control the magnetic properties of the absorber by controlling the degree of flakes and selectively controlling the amount of the flaked metal powder.
이에 대해 좀더 상세하게 설명하면, 일반적으로 동일한 바인더 중량에 대해 동일한 연자성체 함량을 포함하여 동일 두께로 제조된 전자파 흡수체 시트에서 흡수체 시트에 포함되는 연자성체 금속의 판상화 정도가 높을수록(즉, 밀링 시간이 길어져 종횡비가 높아질수록) 정합 주파수 대역이 저주파수 대역으로 이동하는 경향이 있다는 점이 알려져 있으나, 본 발명자의 연구 결과 어트리션 밀링 속도를 450rpm 이상의 고속도로 하여 진행시키면 어트리션 밀링 공정에서의 과도한 응력에 의하여 연자성체 금속 분말이 일정 부분 분쇄됨으로써, 어트리션 밀링 시간을 증가시킬수록 분쇄 정도가 높아짐과 함께 정합 주파수가 역으로 고주파수 대역 쪽으로 이동하는 점을 발견하고 이러한 현상을 이용하여 본 발명을 완성하게 된 것이다.In more detail, in general, the higher the degree of platelet formation of the soft magnetic metal included in the absorber sheet in the electromagnetic wave absorber sheet manufactured by the same thickness including the same soft magnetic content with respect to the same binder weight, that is, milling It is known that the longer the time, the higher the aspect ratio), the matching frequency band tends to shift to the lower frequency band. The soft magnetic metal powder is pulverized by a certain portion, and as the attrition milling time increases, the degree of grinding increases and the matching frequency reversely moves toward the high frequency band. It is done.
즉, 본 발명의 경우, 가급적 어트리션 밀링 가공시 연자성체 분말의 분쇄를 방지하기 위해 어트리션 밀링 가공을 저속에서 오랜 시간동안 진행하였던 기존 방식과는 달리, 오히려 고속 가공을 통해 의도적으로 일정 정도의 분쇄가 이루어지도록 하고 이를 어트리션 밀링 시간대별로 분류·사용함으로써 흡수 특성의 조절을 하고 있는바, 이러한 본 발명에 따르면 어트리션 밀링 가공후 연자성체 플레이크의 선별 과정 없이 분쇄 상태의 분말을 포함한 전체 연자성체 분말을 사용하므로 재료의 손실을 줄일 수 있음과 동시에 고속에서 단기간 내에 가공 작업이 이루어지므로 제조 시간 및 비용 절감의 효과를 얻을 수 있으며, 아울러 어트리션 밀링 시간대의 조절에 의해 간단히 흡수 특성 조절이 가능하게 되어 원하는 주파수 대역용 흡수체를 용이하게 제작할 수 있게 되는 것이다. That is, in the case of the present invention, unlike the conventional method in which the attrition milling process is performed for a long time at low speed to prevent the grinding of the soft magnetic powder during the attrition milling process, it is intentionally constant through the high speed machining. The absorption characteristics are controlled by classifying and using them according to the Attrition milling time period. According to the present invention, the powder in the pulverized state without the selection process of the soft magnetic flakes after the Attrition milling process is controlled. The use of the entire soft magnetic powder, which can reduce the loss of materials and at the same time reduce the manufacturing time and cost as a result of processing at high speeds in a short period of time, and is easily absorbed by adjusting the attrition milling time It is possible to adjust the characteristics to easily remove the absorber for the desired frequency band. It is possible to do.
또한, 본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 본 발명은 기존의 흡수체 제조 공정과는 다르게, 저온의 온도에서 단기간 동안 2차에 걸쳐 단계적으로 후경화 공정을 도입함으로써 기존 공정에 비해 비용 및 시간 손실을 줄일 수 있게 된다. 이에 대해 더욱 상세하게 설명하면, 본 발명의 경우 열을 가한 상태에서(150 ~ 200℃) 약 2시간 동안 2차에 걸쳐 경화시킴으로써 흡수체 시트의 보자력 값은 감소하는 반면 포화 자기 유도값이 증가하여 전체적인 흡수 특성이 증가하며, 아울러 다른 바인더 수지보다 내열성이 강한 실리콘 바인더와 연자성체 금속 분말이 혼합된 흡수체 시트를 2차에 걸쳐 가열 경화시킴으로써 바인더 수지와 연자성체 금속 분말과의 팩킹 정도를 증가시켜 높은 절연율(106Ω 이상)을 지니는 흡수체 시트를 제공할 수 있게 된다.In addition, according to another feature of the present invention, unlike the conventional absorber manufacturing process, by introducing a post-cure step by step in two steps for a short period of time at a low temperature, compared to the existing process, cost and time loss compared to the existing process Can be reduced. In more detail, in the case of the present invention, the coercive force value of the absorber sheet decreases while the coercive force value of the absorber sheet decreases while heating for 2 hours in a heated state (150 to 200 ° C.), thereby increasing the overall saturation magnetic induction value. The absorbent sheet is increased by heat-curing the absorber sheet containing the silicone binder and the soft magnetic metal powder, which has higher heat resistance than other binder resins, and increases the packing degree between the binder resin and the soft magnetic metal powder. It is possible to provide an absorber sheet having a rate (10 6 Ω or more).
이하에서는, 상기와 같이 설명된 본 발명에 의한 전자파 흡수체 시트의 제조 방법에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, the manufacturing method of the electromagnetic wave absorber sheet by this invention demonstrated above is demonstrated in more detail.
본 발명에 의한 전자파 흡수체 시트를 제조하는 공정은 개략적으로 다음과 같은 공정에 따라 이루어진다. The process of manufacturing the electromagnetic wave absorber sheet according to the present invention is roughly performed according to the following process.
먼저, 본 발명의 전자파 흡수체 시트 제조방법에 있어 첫번째 단계는 연자성체 금속 분말을 선정하여 준비하는 단계이다. 본 발명에 있어서 상기 연자성체 금속 분말로는 기존에 전자파 흡수체 용도로 널리 사용되고 있던 연자성체 금속 분말 들 중에서 퍼멀로이, 샌더스트 중 1종을 선정하여 사용하는데, 본 발명의 경우 전술한 바와 같이 상기 연자성체 금속 분말로서 2종 이상을 배합하여 사용하였던 종래의 흡수체 제조 방식과는 달리 하나의 종류만을 선정하여 사용한다. 이때, 상기한 연자성체 금속 분말로서 퍼멀로이 분말은 입경 30 ~ 50㎛ 범위의 것을 바람직하게 사용할 수 있으며, 샌더스트의 경우 입경 10 ~ 30㎛의 것을 사용하는 것이 적당하다.First, the first step in the method for producing an electromagnetic wave absorber sheet of the present invention is to select and prepare a soft magnetic metal powder. In the present invention, as the soft magnetic metal powder, one of permalloy and sand dust is selected and used among soft magnetic metal powders that have been widely used for electromagnetic wave absorbers. In the present invention, the soft magnetic material is used as described above. Unlike the conventional absorber production method in which two or more kinds were mixed and used as the metal powder, only one type is selected and used. At this time, as the soft magnetic metal powder, the permalloy powder may preferably be used in the range of particle size of 30 to 50 μm, and in the case of sand dust, it is suitable to use the particle size of 10 to 30 μm.
다음으로는, 상기와 같이 준비된 연자성체 금속 분말을 어트리션 밀링 머신을 이용하여 연자성체 플레이크로 가공하는 작업을 진행한다. 잘 알려진 바와 같이 어트리션 밀링 머신은 고속으로 회전하는 임펠러에 의한 미소 비드의 고속 마멸 작용으로 피가공물을 분쇄하는 장비로서, 연자성체 금속 분말을 지르코니아 볼(또는 서스 볼)과 함께 투입하여 가동시키면 판상으로 가공된 연자성체 플레이크를 얻을 수 있다. Next, the operation of processing the soft magnetic metal powder prepared as described above into a soft magnetic flake using an attrition milling machine. As is well known, the Attrition Milling Machine is a device that grinds the workpieces by the high speed abrasion action of the microbeads by the rotating impeller at high speed, and when the soft magnetic metal powder is put together with the zirconia ball A soft magnetic flake processed into a plate can be obtained.
이때, 본 공정에 있어서 상기 어트리션 밀링 머신의 회전 가공 속도는 기존의 어트리션 밀링 방법과는 다르게 고속(기존: 250rpm 이하, 본 발명: 450 ~ 550rpm)에서 이루어지며, 아울러 가공 시간에 있어서도 상대적으로 짧은 시간(기존: 24hrs 이상, 본 발명: 2 ~ 5hrs)동안만 가공 작업이 이루어진다. 즉, 본 발명의 경우 어트리션 밀링 과정을 거친 연자성체 금속 분말을 사용함에 있어 판상화 정도가 양호한 플레이크만을 선별 사용하는 것이 아니라 분쇄된 분말(기존에는 부산물로서 폐기)까지 포함하여 전체 분말을 사용하고 그 전체 분말의 함량을 조절함 에 의하여 적용 주파수 대역에 맞는 흡수 특성을 조절하도록 하고 있는바, 본 발명에 의하면 종횡비가 높은 플레이크를 얻기 위해 오랜 시간동안 저속 가공하였던 기존 방식과는 달리 고속에서 단기간내에 가공 작업이 이루어지므로 제조 시간 및 비용 절감의 효과를 얻을 수 있게 된다. At this time, the rotational processing speed of the attrition milling machine in the present process is made at a high speed (previous: 250rpm or less, the present invention: 450 ~ 550rpm), unlike the conventional attrition milling method, and also in the machining time The machining operation takes place only for a relatively short time (previously: more than 24hrs, the invention: 2 to 5hrs). That is, in the case of the present invention, in the use of soft magnetic metal powder which has undergone the Attrition Milling process, the whole powder is used, including not only the flakes having good platelet degree but also the pulverized powder (previously discarded as a by-product). And by adjusting the content of the entire powder to adjust the absorption characteristics according to the application frequency band, according to the present invention, unlike the conventional method that was processed for a long time at low speed to obtain a high aspect ratio flakes at high speed for a short time Since the machining operation is performed within, the manufacturing time and cost reduction can be obtained.
상기와 같은 공정을 거쳐 연자성체 금속 분말이 연자성체 플레이크로 가공되면 니더(kneader)를 이용, 상기 연자성체 플레이크를 고분자 바인더 수지와 혼합하여 흡수체 페이스트를 제조한 다음, 이 흡수체 페이스트를 혼합 롤(mixing roll) 또는 압출기를 이용, 일정한 두께의 시트 형상으로 가공하여 흡수체 시트를 제조한다. When the soft magnetic metal powder is processed into a soft magnetic flake through the above process, a soft magnetic flake is mixed with a polymer binder resin using a kneader to prepare an absorbent paste, and then the absorber paste is mixed with a mixing roll. An absorbent sheet is manufactured by processing into a sheet shape of constant thickness using a roll) or an extruder.
이때, 상기 고분자 바인더 수지로는 실리콘 수지가 특히 바람직하게 사용될 수 있으며, 본 발명의 또 다른 특징에 의하면 여기에 난연성을 부여하기 위해 백금계 화합물을 소량 첨가하여 사용함이 바람직하다. 또한, 상기 백금 화합물을 첨가함에 있어서, 난연성을 보다 높이기 위해 백금 함유 화합물과 카본 블랙을 배합한 조성물, 백금 함유 화합물과 흄드 이산화티탄을 배합한 조성물, 백금 함유 화합물과 아조 화합물을 배합한 조성물, 백금 화합물과 산화철을 배합한 조성물, 백금 함유 화합물과 트리아졸계 화합물을 배합한 조성물, 백금 함유 화합물과 질소 함유 유기기 및 불포화기를 함유한 유기 규소 화합물을 배합한 조성물 중 1종을 선택적으로 첨가할 수 있으며, 그 함량은 전체 흡수체 페이스트 조성물에 대해 1 ~ 200ppm 범위에서 첨가하는 것이 적당하다.In this case, a silicone resin may be particularly preferably used as the polymer binder resin, and according to another feature of the present invention, it is preferable to use a small amount of a platinum-based compound to impart flame retardancy thereto. In addition, in adding the said platinum compound, the composition which mix | blended platinum containing compound and carbon black, the composition which mixed platinum containing compound and fumed titanium dioxide, the composition which mixed platinum containing compound and azo compound, and platinum in order to improve flame retardance more, One of a composition containing a compound and an iron oxide, a composition containing a platinum-containing compound and a triazole-based compound, and a composition containing a platinum-containing compound and an organic silicon compound containing a nitrogen-containing organic group and an unsaturated group can be selectively added. The content thereof is suitably added in the range of 1 to 200 ppm relative to the total absorbent paste composition.
상기와 같은 공정을 거쳐 제조된 흡수체 시트는 경화 과정을 거쳐 최종 흡수체 시트 제품으로 제조되는데, 본 발명에 의하면 상기와 같은 흡수체 시트의 경화에 있어 기존의 흡수체 제조 공정과는 달리 2차에 걸쳐 단계적으로 후경화 공정을 도입함으로써 기존의 전자파 흡수 시트에 비해 표면 절연 및 흡수 특성이 향상된 전자파 흡수체 시트를 제공할 수 있게 되며, 이러한 흡수체 시트의 2단계 후경화 공정에 본 발명의 주요한 특징 중의 하나가 있다.The absorbent sheet manufactured through the above process is manufactured into a final absorbent sheet product through a curing process, and according to the present invention, unlike the conventional absorbent manufacturing process, the curing of the absorbent sheet as described above is carried out step by step. By introducing a post-curing process, it is possible to provide an electromagnetic wave absorber sheet having improved surface insulation and absorption characteristics compared to the existing electromagnetic wave absorbing sheet, and one of the main features of the present invention is a two-stage post-curing process of the absorber sheet.
즉, 본 발명에 의하면, 이전 단계에서 제조된 흡수체 시트를 가압 상태에서 열을 가하여 1차 경화시킨 다음, 이와 같이 1차 경화된 흡수체 시트를 대기압, 공기 분위기에서 열을 가하여 2차 경화시키는 공정에 따라 최종 흡수체 제품의 제조가 이루어진다. 구체적으로는 이전 단계에서 제조된 흡수체 시트를 열 프레스 및 열 압착롤을 통해 150 ~ 200℃에서 0.5 ~ 3분 동안 1차로 경화시키고, 마지막으로 상기 1차 경화를 거친 흡수체 시트를 공기 분위기, 대기압 하에서 170 ~ 220℃에서 30 ~ 120분 동안 경화시키며, 이로써 기존의 전자파 흡수 시트에 비해 표면 절연 및 흡수 특성이 향상된 전자파 흡수체 시트 최종 제품을 제조할 수 있다.That is, according to the present invention, the absorbent sheet prepared in the previous step is subjected to the primary curing by applying heat in a pressurized state, and then the primary cured absorbent sheet is subjected to secondary curing by applying heat in an atmospheric pressure and air atmosphere. The production of the final absorbent product is thus made. Specifically, the absorber sheet prepared in the previous step is first cured at 150 to 200 ° C. for 0.5 to 3 minutes through a hot press and a thermocompression roll, and finally the absorber sheet subjected to the first curing is subjected to air atmosphere and atmospheric pressure. It is cured at 170 ~ 220 ℃ for 30 to 120 minutes, thereby producing an electromagnetic wave absorber sheet final product with improved surface insulation and absorption characteristics compared to the conventional electromagnetic wave absorbing sheet.
이하에서는 상기와 같은 본 발명의 공정에 있어서, 단일 종류의 연자성체 분말을 사용하여 어트리션 밀링 가공 시간과 함량 조절을 통해 적용 주파수 대역에 맞는 전자파 흡수체를 제조하는 방법에 대하여 더욱 구체적으로 상세하게 설명한다. Hereinafter, in the process of the present invention as described above, using a single type of soft magnetic powder, the method for producing an electromagnetic wave absorber in accordance with the applied frequency band by adjusting the processing time and content of the Attrition milling in more detail Explain.
① 퍼멀로이 분말을 이용한 800MHz 대역용 전자파 흡수체 시트의 제조① Preparation of electromagnetic wave absorber sheet for 800 MHz band using permalloy powder
입경 30 ~ 50㎛의 퍼멀로이 분말을 450 ~ 550rpm의 회전속도로 120분 ~ 150분 동안 어트리션 밀링을 진행하여 1차 완전 판상형 연자성체 플레이크를 제조한다. 이 1차 완전 판상형 연자성체 플레이크의 두께는 대략 1.6 ~ 1.8㎛ 정도이고, 최대 지름은 50 ~ 60㎛이며, 이때의 종횡비는 평균 32.6이다. Permalloy powder having a particle diameter of 30 to 50 µm is subjected to attrition milling for 120 to 150 minutes at a rotational speed of 450 to 550 rpm to prepare a first complete plate-shaped soft magnetic flake. The thickness of this primary perfect plate-shaped soft magnetic flake is about 1.6-1.8 micrometers, the maximum diameter is 50-60 micrometers, and the aspect ratio at this time is an average of 32.6.
상기와 같이 제조된 연자성체 플레이크를 실리콘 바인더와 혼합하여 사용하고자 하는 기기의 주파수 대역에서 최대 μ"을 가지는 흡수체 시트를 제조하는데, 상기와 같이 가공된 1차 완전 판상형 연자성체 플레이크의 경우, 연자성체 플레이크를 82 ~ 84 중량%로 포함하고 실리콘 바인더 수지를 12 ~ 16 중량%로 포함하도록 배합하여 두께 1mm (대략 0.9 ~ 1.1 mm)의 시트로 가공하면, 800MHz 대역에서 최적 흡수치를 나타내는 전자파 흡수체 시트를 얻을 수 있다.The soft magnetic flakes prepared as described above are mixed with a silicone binder to prepare an absorber sheet having a maximum μ "in the frequency band of the device to be used. In the case of the first fully plate-shaped soft magnetic flakes processed as described above, the soft magnetic material When processed into a sheet having a thickness of 1 mm (approximately 0.9 to 1.1 mm) by including 82 to 84% by weight of flakes and 12 to 16% by weight of silicone binder resin, an electromagnetic wave absorber sheet having an optimum absorption value in the 800 MHz band is obtained. You can get it.
② 샌더스트 분말을 이용한 800MHz 대역용 전자파 흡수체 시트의 제조② Preparation of Electromagnetic Wave Absorber Sheet for 800MHz Band Using Sandust Powder
입경 10 ~ 30㎛의 샌더스트 분말을 450 ~ 550rpm의 회전속도로 210분 ~ 240분 동안 어트리션 밀링을 진행하여 1차 완전 판상형 연자성체 플레이크를 제조한다. 이 1차 완전 판상형 연자성체 플레이크의 두께는 대략 2.1 ~ 2.3㎛ 정도이고, 최대 지름은 90 ~ 100㎛이며, 이때의 종횡비는 평균 43.4이다. Sand dust powder having a particle diameter of 10 to 30 µm is subjected to attrition milling for 210 to 240 minutes at a rotational speed of 450 to 550 rpm to prepare a first complete plate-shaped soft magnetic flake. The thickness of this primary fully plate-shaped soft magnetic flake is approximately 2.1 to 2.3 mu m, the maximum diameter is 90 to 100 mu m, and the aspect ratio at this time is 43.4 on average.
상기와 같이 제조된 연자성체 플레이크를 실리콘 바인더와 혼합하여 사용하고자 하는 기기의 주파수 대역에서 최대 μ"을 가지는 흡수체 시트를 제조하는데, 상기와 같이 가공된 1차 완전 판상형 연자성체 플레이크의 경우, 연자성체 플레이크를 82 ~ 84 중량%로 포함하고 실리콘 바인더 수지를 12 ~ 16 중량%로 포함하도록 배합하여 두께 1mm (대략 0.9 ~ 1.1 mm)의 시트로 가공하면, 800MHz 대역에서 최적 흡수치를 나타내는 전자파 흡수체 시트를 얻을 수 있다.The soft magnetic flakes prepared as described above are mixed with a silicone binder to prepare an absorber sheet having a maximum μ "in the frequency band of the device to be used. In the case of the first fully plate-shaped soft magnetic flakes processed as described above, the soft magnetic material When processed into a sheet having a thickness of 1 mm (approximately 0.9 to 1.1 mm) by including 82 to 84% by weight of flakes and 12 to 16% by weight of silicone binder resin, an electromagnetic wave absorber sheet having an optimum absorption value in the 800 MHz band is obtained. You can get it.
③ 퍼멀로이 분말을 이용한 1.5GHz 대역용 전자파 흡수체 시트의 제조③ Preparation of electromagnetic wave absorber sheet for 1.5 GHz band using permalloy powder
입경 30 ~ 50㎛의 퍼멀로이 분말을 450 ~ 550rpm의 회전속도로 150분 ~ 180분 동안 어트리션 밀링을 진행하여 2차 판상형 연자성체 플레이크를 제조한다. 이와 같이 가공된 2차 판상형 연자성체 플레이크의 경우 상기한 1차 판상형 연자성체 플레이크와 비교할 때 5 ~ 8% 분쇄된 경향을 나타내는 것이 특징이다. 이 2차 판상형 연자성체 플레이크의 두께는 대략 1.3 ~ 1.4㎛ 정도이고, 최대 지름은 40 ~ 49㎛이며, 이때의 종횡비는 평균 33.1이다. Permalloy powder having a particle diameter of 30 to 50 µm is subjected to attrition milling for 150 to 180 minutes at a rotational speed of 450 to 550 rpm to prepare a secondary plate-shaped soft magnetic flake. In the case of the secondary plate-shaped soft magnetic flakes processed as described above, the secondary plate-shaped soft magnetic flakes have a tendency to be pulverized by 5 to 8% compared to the above-described primary plate-shaped soft magnetic flakes. The thickness of this secondary plate-shaped soft magnetic flake is about 1.3 to 1.4 mu m, the maximum diameter is 40 to 49 mu m, and the aspect ratio at this time is 33.1 on average.
이와 같이 제조된 연자성체 플레이크를 실리콘 바인더와 혼합하여 사용하고자 하는 기기의 주파수 대역에서 최대 μ"을 가지는 흡수체 시트를 제조하는데, 상기와 같이 가공된 2차 판상형 연자성체 플레이크를 사용하여 흡수체 시트를 제작함에 있어서는, 연자성체 플레이크를 78 ~ 81 중량%로 포함하고 실리콘 바인더 수지를 19 ~ 22 중량%로 포함하도록 배합하여 두께 1mm (대략 0.9 ~ 1.1 mm)의 시트로 가공하면, 1.5GHz 대역에서 최적 흡수치를 나타내는 전자파 흡수체 시트를 얻을 수 있다.The soft magnetic flakes thus prepared are mixed with a silicone binder to produce an absorbent sheet having a maximum μ "in the frequency band of the device to be used, and an absorbent sheet is manufactured using the secondary plate-shaped soft magnetic flakes processed as described above. In the case of a sheet having a thickness of 1 mm (approximately 0.9 to 1.1 mm) by combining the soft magnetic flakes at 78 to 81 wt% and the silicone binder resin at 19 to 22 wt%, the optimum absorption in the 1.5 GHz band is achieved. The electromagnetic wave absorber sheet showing the value can be obtained.
④ 샌더스트 분말을 이용한 1.5GHz 대역용 전자파 흡수체 시트의 제조④ Preparation of electromagnetic wave absorber sheet for 1.5 GHz band using sand dust powder
입경 10 ~ 30㎛의 샌더스트 분말을 450 ~ 550rpm의 회전속도로 240분 ~ 270분 동안 어트리션 밀링을 진행하여 2차 판상형 연자성체 플레이크를 제조한다. 이와 같이 가공된 2차 판상형 연자성체 플레이크의 경우 상기한 1차 완전 판상형 연자성체 플레이크와 비교할 때 5 ~ 8% 분쇄된 경향을 나타내는 것이 특징이다. 이 2차 판상형 연자성체 플레이크의 두께는 대략 1.4 ~ 1.6㎛ 정도이고, 최대 지름은 65 ~ 75㎛이며, 이때의 종횡비는 평균 47.1이다. A sand sheet powder having a particle diameter of 10 to 30 μm is subjected to attrition milling for 240 to 270 minutes at a rotational speed of 450 to 550 rpm to prepare a secondary plate-shaped soft magnetic flake. The secondary plate-shaped soft magnetic flakes processed as described above are characterized by showing a tendency of 5 to 8% pulverization compared with the above-described primary plate-like soft magnetic flakes. The thickness of this secondary plate-shaped soft magnetic flake is about 1.4-1.6 micrometers, the maximum diameter is 65-75 micrometers, and the aspect ratio at this time is an average of 47.1.
이와 같이 제조된 연자성체 플레이크를 실리콘 바인더와 혼합하여 사용하고자 하는 기기의 주파수 대역에서 최대 μ"을 가지는 흡수체 시트를 제조하는데, 상기와 같이 가공된 2차 판상형 연자성체 플레이크를 사용하여 흡수체 시트를 제작함에 있어서는, 연자성체 플레이크를 78 ~ 81 중량%로 포함하고 실리콘 바인더 수지를 19 ~ 22 중량%로 포함하도록 배합하여 두께 1mm (대략 0.9 ~ 1.1 mm)의 시트로 가공하면, 1.5GHz 대역에서 최적 흡수치를 나타내는 전자파 흡수체 시트를 얻을 수 있다.The soft magnetic flakes thus prepared are mixed with a silicone binder to produce an absorbent sheet having a maximum μ "in the frequency band of the device to be used, and an absorbent sheet is manufactured using the secondary plate-shaped soft magnetic flakes processed as described above. In the case of a sheet having a thickness of 1 mm (approximately 0.9 to 1.1 mm) by combining the soft magnetic flakes at 78 to 81 wt% and the silicone binder resin at 19 to 22 wt%, the optimum absorption in the 1.5 GHz band is achieved. The electromagnetic wave absorber sheet showing the value can be obtained.
⑤ 퍼멀로이 분말을 이용한 2.5GHz 대역용 전자파 흡수체 시트의 제조⑤ Preparation of electromagnetic wave absorber sheet for 2.5GHz band using permalloy powder
입경 30 ~ 50㎛의 퍼멀로이 분말을 450 ~ 550rpm의 회전속도로 180분 ~ 210분 동안 어트리션 밀링을 진행하여 3차 판상형 연자성체 플레이크를 제조한다. 이와 같이 가공된 2차 판상형 연자성체 플레이크의 경우 상기한 1차 판상형 연자성체 플레이크와 비교할 때 8 ~ 13% 분쇄된 경향을 나타낸다. 이 3차 판상형 연자성체 플레이크의 두께는 대략 0.8 ~ 1.1㎛ 정도이고, 최대 지름은 28 ~ 39㎛이며, 이때의 종횡비는 평균 37.1이다. Permalloy powder having a particle diameter of 30 to 50 μm is subjected to attrition milling for 180 to 210 minutes at a rotational speed of 450 to 550 rpm to prepare a tertiary plate-shaped soft magnetic flake. The secondary plate-shaped soft magnetic flakes processed as described above have a tendency to be pulverized by 8 to 13% compared to the above-described primary plate-shaped soft magnetic flakes. The thickness of this tertiary plate-shaped soft magnetic flake is about 0.8 to 1.1 mu m, the maximum diameter is 28 to 39 mu m, and the aspect ratio at this time is 37.1 on average.
이와 같이 제조된 연자성체 플레이크를 실리콘 바인더와 혼합하여 사용하고자 하는 기기의 주파수 대역에서 최대 μ"을 가지는 흡수체 시트를 제조하는데, 상기와 같이 가공된 2차 판상형 연자성체 플레이크를 사용하여 흡수체 시트를 제작함에 있어서는, 연자성체 플레이크를 75 ~ 77 중량%로 포함하고 실리콘 바인더 수지를 23 ~ 25 중량%로 포함하도록 배합하여 두께 1mm (대략 0.9 ~ 1.1 mm)의 시트로 가공하면, 2.5GHz 대역에서 최적 흡수치를 나타내는 전자파 흡수체 시트를 얻을 수 있다.The soft magnetic flakes thus prepared are mixed with a silicone binder to produce an absorbent sheet having a maximum μ "in the frequency band of the device to be used, and an absorbent sheet is manufactured using the secondary plate-shaped soft magnetic flakes processed as described above. In the case of mixing into a sheet having a thickness of 1 mm (approximately 0.9 to 1.1 mm) by including 75 to 77% by weight of the soft magnetic flakes and 23 to 25% by weight of the silicone binder resin, the optimum absorption in the 2.5GHz band The electromagnetic wave absorber sheet showing the value can be obtained.
⑥ 샌더스트 분말을 이용한 2.5GHz 대역용 전자파 흡수체 시트의 제조⑥ Preparation of electromagnetic wave absorber sheet for 2.5GHz band using sand dust powder
입경 10 ~ 30㎛의 샌더스트 분말을 450 ~ 550rpm의 회전속도로 270분 ~ 300분 동안 어트리션 밀링을 진행하여 3차 판상형 연자성체 플레이크를 제조한다. 이와 같이 가공된 3차 판상형 연자성체 플레이크의 경우 상기한 1차 완전 판상형 연자성체 플레이크와 비교할 때 8 ~ 13% 분쇄된 경향을 나타낸다. 이 3차 판상형 연자성체 플레이크의 두께는 대략 1.0 ~ 1.2㎛ 정도이고, 최대 지름은 55 ~ 65㎛이며, 이때의 종횡비는 평균 55.4이다. Sandblast powder having a particle diameter of 10 to 30 µm is subjected to attrition milling for 270 to 300 minutes at a rotational speed of 450 to 550 rpm to prepare a tertiary plate-shaped soft magnetic flake. The tertiary plate-shaped soft magnetic flakes processed as described above exhibited a tendency to be pulverized by 8 to 13% compared with the above-described primary plate-shaped soft magnetic flakes. The thickness of this tertiary plate-shaped soft magnetic flake is about 1.0 to 1.2 mu m, the maximum diameter is 55 to 65 mu m, and the aspect ratio at this time is 55.4 on average.
이와 같이 제조된 연자성체 플레이크를 실리콘 바인더와 혼합하여 사용하고자 하는 기기의 주파수 대역에서 최대 μ"을 가지는 흡수체 시트를 제조하는데, 상기와 같이 가공된 3차 판상형 연자성체 플레이크를 사용하여 흡수체 시트를 제작함 에 있어서는, 연자성체 플레이크를 75 ~ 77 중량%로 포함하고 실리콘 바인더 수지를 23 ~ 25 중량%로 포함하도록 배합하여 두께 1mm (대략 0.9 ~ 1.1 mm)의 시트로 가공하면, 2.5GHz 대역에서 최적 흡수치를 나타내는 전자파 흡수체 시트를 얻을 수 있다.The soft magnetic flakes thus prepared are mixed with a silicone binder to produce an absorbent sheet having a maximum μ "in the frequency band of the device to be used, and an absorbent sheet is manufactured using the tertiary plate-shaped soft magnetic flakes processed as described above. In the case of a sheet having a thickness of 1 mm (approximately 0.9 to 1.1 mm) by mixing 75 to 77 wt% of soft magnetic flakes and 23 to 25 wt% of a silicone binder resin, it is optimal in the 2.5 GHz band. An electromagnetic wave absorber sheet showing an absorption value can be obtained.
⑦ 퍼멀로이 분말을 이용한 3.5GHz 대역용 전자파 흡수체 시트의 제조⑦ Preparation of electromagnetic wave absorber sheet for 3.5GHz band using permalloy powder
입경 30 ~ 50㎛의 퍼멀로이 분말을 450 ~ 550rpm의 회전속도로 270분 ~ 300분 동안 어트리션 밀링을 진행하여 3차 판상형 연자성체 플레이크를 제조한다. 이와 같이 가공된 2차 판상형 연자성체 플레이크의 경우 상기한 1차 판상형 연자성체 플레이크와 비교할 때 18 ~ 20% 분쇄된 경향을 나타낸다. 이 3차 판상형 연자성체 플레이크의 두께는 대략 0.4 ~ 0.7㎛ 정도이고, 최대 지름은 15 ~ 26㎛이며, 이때의 종횡비는 평균 43.2이다. Permalloy powder having a particle diameter of 30 to 50 µm is subjected to attrition milling for 270 to 300 minutes at a rotational speed of 450 to 550 rpm to prepare a tertiary plate-shaped soft magnetic flake. Secondary plate-shaped soft magnetic flakes processed as described above tends to be crushed by 18 to 20% compared to the above-described primary plate-shaped soft magnetic flakes. The thickness of this tertiary plate-shaped soft magnetic flake is about 0.4 to 0.7 mu m, the maximum diameter is 15 to 26 mu m, and the aspect ratio at this time is 43.2 on average.
이와 같이 제조된 연자성체 플레이크를 실리콘 바인더와 혼합하여 사용하고자 하는 기기의 주파수 대역에서 최대 μ"을 가지는 흡수체 시트를 제조하는데, 상기와 같이 가공된 2차 판상형 연자성체 플레이크를 사용하여 흡수체 시트를 제작함에 있어서는, 연자성체 플레이크를 75 ~ 77 중량%로 포함하고 실리콘 바인더 수지를 23 ~ 25 중량%로 포함하도록 배합하여 두께 1mm (대략 0.9 ~ 1.1 mm)의 시트로 가공하면, 3.5GHz 대역에서 최적 흡수치를 나타내는 전자파 흡수체 시트를 얻을 수 있다.The soft magnetic flakes thus prepared are mixed with a silicone binder to produce an absorbent sheet having a maximum μ "in the frequency band of the device to be used, and an absorbent sheet is manufactured using the secondary plate-shaped soft magnetic flakes processed as described above. In the case of mixing into a sheet having a thickness of 1 mm (approximately 0.9 to 1.1 mm) by including 75 to 77% by weight of soft magnetic flakes and 23 to 25% by weight of silicone binder resin, the optimum absorption in the 3.5GHz band The electromagnetic wave absorber sheet showing the value can be obtained.
⑧ 샌더스트 분말을 이용한 3.5GHz 대역용 전자파 흡수체 시트의 제조⑧ Manufacturing of electromagnetic wave absorber sheet for 3.5GHz band using sand dust powder
입경 10 ~ 30㎛의 샌더스트 분말을 450 ~ 550rpm의 회전속도로 330분 ~ 360분 동안 어트리션 밀링을 진행하여 4차 판상형 연자성체 플레이크를 제조한다. 이와 같이 가공된 4차 판상형 연자성체 플레이크의 경우 상기한 1차 판상형 연자성체 플레이크와 비교할 때 18 ~ 20% 분쇄된 경향을 나타낸다. 이 3차 판상형 연자성체 플레이크의 두께는 대략 0.7 ~ 0.9㎛ 정도이고, 최대 지름은 45 ~ 55㎛이며, 이때의 종횡비는 평균 64.3이다. Sand dust powder having a particle diameter of 10 to 30 μm is subjected to attrition milling for 330 to 360 minutes at a rotational speed of 450 to 550 rpm to prepare a fourth plate-like soft magnetic flake. The fourth plate-like soft magnetic flakes processed as described above tend to be crushed by 18 to 20% compared to the first plate-like soft magnetic flakes described above. The thickness of this tertiary plate-shaped soft magnetic flake is about 0.7 to 0.9 mu m, the maximum diameter is 45 to 55 mu m, and the aspect ratio at this time is 64.3 on average.
이와 같이 제조된 연자성체 플레이크를 실리콘 바인더와 혼합하여 사용하고자 하는 기기의 주파수 대역에서 최대 μ"을 가지는 흡수체 시트를 제조하는데, 상기와 같이 가공된 4차 판상형 연자성체 플레이크를 사용하여 흡수체 시트를 제작함에 있어서는, 연자성체 플레이크를 75 ~ 77 중량%로 포함하고 실리콘 바인더 수지를 23 ~ 25 중량%로 포함하도록 배합하여 두께 1mm (대략 0.9 ~ 1.1 mm)의 시트로 가공하면, 3.5GHz 대역에서 최적 흡수치를 나타내는 전자파 흡수체 시트를 얻을 수 있다.The soft magnetic flakes thus prepared are mixed with a silicone binder to produce an absorbent sheet having a maximum μ "in the frequency band of the device to be used. An absorbent sheet is manufactured using the fourth-plate-shaped soft magnetic flakes processed as described above. In the case of mixing into a sheet having a thickness of 1 mm (approximately 0.9 to 1.1 mm) by including 75 to 77% by weight of soft magnetic flakes and 23 to 25% by weight of silicone binder resin, the optimum absorption in the 3.5GHz band The electromagnetic wave absorber sheet showing the value can be obtained.
도1 및 도2는 본 발명의 제조방법에 따라 제조된 전자파 흡수체 시트의 전자파 흡수율을 나타내는 그래프이다. 1 and 2 are graphs showing the electromagnetic wave absorption rate of the electromagnetic wave absorber sheet manufactured according to the manufacturing method of the present invention.
실험에 사용된 연자성체 금속 분말은 퍼멀로이 분말(입경 40㎛)와 샌더스트 분말(입경 20㎛)이고, 상기 각각의 연자성체 금속 분말을 500rpm의 회전속도에서 어트리션 밀링 머신에 의한 판상화 공정을 정해진 시간동안 수행하여 연자성체 플 레이크로 가공한 다음, 이 연자성체 플레이크를 실리콘 수지와 혼합하여 두께 1mm의 흡수체 시트로 가공하였다.The soft magnetic metal powders used in the experiments were permalloy powder (particle size 40 μm) and sand dust powder (particle size 20 μm), and each soft magnetic metal powder was plated by an attrition milling machine at a rotation speed of 500 rpm. Was carried out for a predetermined time and processed into a soft magnetic flank, and then the soft magnetic flake was mixed with a silicone resin and processed into an absorbent sheet having a thickness of 1 mm.
실험용 흡수체 시트는 각 연자성체 금속 분말에 대해 목표 주파수 별로 4종류를 제작하였으며, 각 실험용 흡수체 시트에 대한 기초 데이터는 아래 표와 같다.Four types of experimental absorber sheets were produced for each soft magnetic metal powder for each target frequency, and the basic data of each of the experimental absorber sheets is shown in the table below.
ⓐ 퍼멀로이 분말 사용Ⓐ Use Permalloy Powder
ⓑ 샌더스트 분말 사용Ⓑ Use sand dust powder
도1에 도시된 그래프(퍼멀로이 사용)를 참조하면, 본 발명에 의해 제조된 흡수체 시트의 경우 800MHz, 1.5GHz, 2.5GHZ, 3.5GHz 대역에서 각각 -5.4db, -6db, -9.2db, -8db의 높은 흡수율로 최대 흡수치를 나타내고 있음을 알 수 있다. 또한, 도2에 도시된 그래프(샌더스트 사용)에 의하면 800MHz, 1.5GHz, 2.5GHZ, 3.5GHz 대역에서 각각 -5db, -6.4db, -8.1db, -8.8db의 높은 흡수율을 나타내고 있는바, 이러한 본 발명의 제조방법에 의해 제조된 전자파 흡수체 시트는 상기한 주파수 대역 에 대한 흡수체로서 매우 적합하게 사용될 수 있음을 알 수 있다.Referring to the graph shown in FIG. 1 (using permalloy), the absorber sheet manufactured by the present invention is -5.4db, -6db, -9.2db, -8db in the 800MHz, 1.5GHz, 2.5GHZ and 3.5GHz bands, respectively. It can be seen that the maximum absorption value is indicated by the high absorption rate. In addition, the graph shown in FIG. 2 (using sandust) shows high absorption rates of -5db, -6.4db, -8.1db and -8.8db in the 800MHz, 1.5GHz, 2.5GHZ and 3.5GHz bands, respectively. It can be seen that the electromagnetic wave absorber sheet produced by the manufacturing method of the present invention can be suitably used as an absorber for the above-described frequency band.
이상과 같이, 본 발명의 제조방법에 의하면, 현재 가장 보편적으로 사용되고 있는 800MHz(GSM, 셀룰러 폰), 1.5GHz(PCS, DCS), 2.5GHz(WLL, DMB, 블루투스, 전자레인지), 3.5GHz(UWB, WIMAX, FWA) 등에 적합하게 적용 가능한 전자파 흡수체 시트를 얻을 수 있게 된다. 따라서, 이러한 본 발명에 의하면 현재 통용되고 있는 흡수체의 제조방법, 즉 적용 주파수 대역을 맞추기 위해 연자성체 금속 분말의 종류 변경, 그 입자 사이즈의 변경, 금속 분말 간의 조성비의 변경 등의 복잡한 공정에 의해 흡수 대역을 조절함에 따른 문제점을 해결하고 그에 소요되는 비용을 감축할 수 있게 된다.As described above, according to the manufacturing method of the present invention, the most commonly used 800 MHz (GSM, cellular phone), 1.5 GHz (PCS, DCS), 2.5 GHz (WLL, DMB, Bluetooth, microwave oven), 3.5 GHz ( The electromagnetic wave absorber sheet applicable to UWB, WIMAX, and FWA) can be obtained. Therefore, according to the present invention, the absorber is absorbed by a complicated process such as changing the type of soft magnetic metal powder, changing its particle size, and changing the composition ratio between the metal powders in order to meet the application frequency band currently used. It is possible to solve the problem of adjusting the band and reduce the cost.
이상에서 상세하게 설명한 본 발명에 따르면, 전자파 흡수체 시트의 제조에 있어 단일 종류의 연자성체 분말만을 사용하되 이 연자성체 분말에 대한 어트리션 밀링 가공시간에 의해 판상 가공 정도를 조절하고 그 판상 가공된 연자성체 플레이크의 함량을 조절함에 의해 전자파 흡수체 시트의 주파수 흡수 특성을 조절함으로써 기존 방식에 비해 훨씬 간단한 공정으로 기존 전자파 흡수체의 특성과 동등 내지 그 이상의 특성을 지니는 전자파 흡수체 시트를 제조할 수 있게 된다. According to the present invention described in detail above, in the manufacture of the electromagnetic wave absorber sheet using only a single type of soft magnetic powder, the degree of plate-like processing by controlling the milling processing time for the soft magnetic powder is controlled and the plate processed By controlling the frequency absorption characteristics of the electromagnetic wave absorber sheet by controlling the content of the soft magnetic flakes, it is possible to produce an electromagnetic wave absorber sheet having characteristics equivalent to or more than those of the existing electromagnetic wave absorber in a much simpler process than the conventional method.
또한, 본 발명에 의하면, 흡수체 시트를 경화시킴에 있어 2차에 걸쳐 단계적으로 후경화시키는 공정을 도입함으로써 기존의 방식과는 달리 경화 공정이 저온의 온도에서 단시간 동안 이루어지므로 비용 손실 및 시간에 따른 손실을 줄일 수 있을 뿐 아니라 기존의 전자파 흡수체에 비해 흡수 특성이 더욱 향상 전자파 흡수체 시트를 제조할 수 있게 되는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, unlike the conventional method by introducing a step of post-curing step by step in curing the absorber sheet, because the curing process is carried out for a short time at a low temperature of temperature and loss over time In addition to reducing the efficiency, the absorption characteristic is further improved as compared with the existing electromagnetic wave absorber, and thus the electromagnetic wave absorber sheet can be manufactured.
아울러, 본 발명에 따르면, 고분자 바인더 수지에 백금계 화합물을 첨가함으로써 전자파 흡수체 시트에 난연성을 부여할 수 있게 되며, 이로써 현재 전기전자 소재 및 부품에 광범위하게 요구되고 있는 난연성 문제에 효과적으로 대처할 수 있게 된다.In addition, according to the present invention, by adding a platinum-based compound to the polymer binder resin, it is possible to impart flame retardancy to the electromagnetic wave absorber sheet, thereby effectively coping with the flame retardancy problem that is widely required for electric and electronic materials and components. .
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