KR20100071824A - 광대역 2층형 전자파 흡수체 시트 및 이를 제조하는 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 광대역 2층형 전자파 흡수체 시트 및 이를 제조하는 방법에 관한 것으로, 연자성체 금속분말을 고무 결합재에 혼합하여 성형 및 경화한 시트의 반사손실의 정합 주파수가 다른 2종의 전자파 흡수체 시트를 적층하는 것으로 전자파 입사면(표면층)과 그 반대면(흡수층)에 특정한 순서로 전자파 흡수체 시트를 적층하여 ISM대역인 2.4 ~ 5.7GHz의 광대역 주파수 범위에서 높은 반사손실 값을 가지는 2층형 전자파 흡수체를 제조하는 발명에 관한 것이다.
Description
본 발명은 여러 가지의 전자기기로부터 발생하는 전자파를 흡수하기 위한 전자파 흡수체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 서로 다른 2종의 연자성 금속 분말을 적용한 전자파 흡수체를 특정한 순서로 적층함으로써, 기존 1종의 연자성체 금속 분말을 사용한 흡수체가 협대역의 특정 주파수 범위에서 전자파 감쇠효과가 나타나는 특성과는 달리, 2.4 ~ 5.7GHz의 광대역 주파수 범위에서 전자파 감쇠효과가 나타나는 2층형 전자파 흡수체에 관한 것이다.
최근 IT(Information Technology) 산업의 발달로 비즈니스에서 뿐만 아니라 일상생활에서도 개인용 이동통신 및 컴퓨터 관련 전자기기들의 사용이 급증하였다. 모든 전기를 사용하는 장비에서는 필연적으로 전자파가 방사되며 전자파는 주변의 전자장치 및 기기에 불필요한 연향을 주어 기기의 오작동을 일으키거나 전파의 송 수신을 방해하는 원인이 되기도 한다고 알려져 있다.
또한 강한 전자파가 생체에 노출됐을 경우에 전자파 에너지에 의한 심부 체온의 상승, 또는 전류 쇼크에 의한 신경, 근육의 흥분 등 생체 작용이 발생하는 것이 국내외 여러 조사 연구를 통해 발표되면서 전자파의 인체 유해성에 대한 논란이 되고 있으며 현재 미국, 일본, 독일, 영국, 캐나다, 호주, 러시아, 체코, 폴란드, 중국, 국제방사선 방호협회 등 여러 기관 및 조직이 전자파의 안전기준을 책정하고 있다.
이와 같은 이유로 전자파 대책에 대한 필요성이 더욱 증대되고 있으며 최근 들어 전자파의 흡수 또는 차폐를 위한 다양한 형태의 전자파 적합성(EMC, Electromagnetic Compatibility) 제품들이 개발, 실용화 되고 있다.
한편, 산업정보화의 급속한 발전과 경제적 활동영역에서 전파통신 기술이 발달함에 따라 디지털, 데이터 및 화상통신과 같은 다양한 통신 분야뿐만 아니라 산업, 과학, 의료분야와 같은 비허가 통신 분야의 주파수 수요가 날로 증가하고 있다.
이 중에서 전파사용료가 없는 비허가 주파수 대역인 ISM(Industrial, Scientific, and Medical) 대역이 유선망의 접속점 역할을 수행한다는 관점에서 새롭게 부각되고 있다.
ISM 대역을 이용하는 통신 설비로는 고정무선접속(FWA, Fixed Wireless Access), 무선인식장치(RFID, Radio Frequency Identification Device), 비디오 장비, 외부방송(OBTV, Outside Broadcast TV), 무선 랜(Lan, Local Area Network), 블루투스(Bluetooth), 초고속 무선 접속망인 하이퍼랜(HIPERLAN)등이 있다.
이에 향후 부각되고 있는 ISM 대역인 2.4 ~ 5.7GHz 주파수 대역에서 타 무선 장비와의 전자파 간섭을 줄이기 위해서 광대역 전파 흡수체 적용이 필요하다.
상술한, 전자파 문제에 대처하기 위하여 일반적으로 적용되는 방식으로는, 노이즈를 발생시키는 회로에 필터를 사용하거나, 문제가 되는 회로를 전자파 영향을 받기 쉬운 회로로부터 이격시키는 방법이 있다.
그러나, 필터를 사용하는 경우는 비용 및 공간의 제약 문제가 있고 전자파 차폐재로서 금속 테이프, 도전성 스프레이, 도전성 실리콘 등을 사용하는 방법은 전자파를 차폐 또는 반사시켜 전자파로부터의 직접적인 영향을 피할 수 있지만 가격이 비싸고 제품 적용 시 상하 통전에 의한 전기 단락의 문제점이 있으며 전자파 노이즈를 완전히 제거하지 못한다는 문제점이 있다.
따라서, 전자파 문제에 있어서 가장 바람직한 방법은 가격이 상대적으로 저렴하고 전기 단락의 위험이 없으며 전자파 노이즈를 원천적으로 제거하는 것이 가능한 전자파 흡수체를 사용하는 것이라 할 수 있다.
전자파 흡수체의 원리는 구성 재료의 고주파 손실특성을 이용하여 전자에너지를 감쇠시키거나 반사파를 기준치 이하로 줄이는 것이다. 자기 특성을 보유하는 연자성 금속 분말을 고분자 바인더 수지 내에 분산시켜 혼합물을 제조, 가공하여 시트형태의 전자파 흡수체로 사용하는 것이 일반적이다.
전자파 흡수체에 사용되는 필러 분말은 크게 도전손실 재료, 유전손실 재료, 자성손실 재료 그리고 두 가지 이상의 손실을 포함하는 재료로 분류되며 이 중에 페라이트 전자파 흡수체는 주로 MHz 이상의 고주파 대역에서 나타나는 공명현상에 의한 자성손실을 이용한 것으로 정합주파수가 다양하여 산업적으로 가장 많이 이용되고 있다.
그러나 페라이트 한 종류만을 고무 또는 플라스틱에 혼입한 단층형 흡수체는 일정 주파수 대역에서 전자파 감쇠효과가 나타나는 정합주파수의 범위가 제한적이고 두께가 7mm 이상으로 두꺼워 소형화, 경량화 추세로 변화하고 있는 전자제품에 적용이 점차 어려워지고 있다.
또한 페라이트 이외의 전자파 흡수체에 사용되는 금속재료로는 퍼멀로이(Permalloy, Fe-Ni 합금) 또는 샌더스트(Sendust, Fe-Si-Al 합금)가 있으며 이를 적용한 흡수체는 두께는 줄일 수 있으나 협대역 전파 흡수 특성만 나타내기 때문에 ISM 대역인 2.4 ~ 5.7GHz의 광대역 흡수체로 사용하기 곤란하다.
본 발명은 흡수 효율이 최대가 되며 정합 주파수가 서로 다른 2종의 전자파 흡수체 시트를 특정한 방법으로 적층하여 전자기기에서 전자파 누설 방지 기능을 갖고, 방사노이즈 감쇠용으로 감쇠 주파수 범위를 ISM 대역(2.4~ 5.7GHz)으로 확대시킬 수 있는 광대역 2층형 전자파 흡수체를 제조하는 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
아울러, 본 발명은 ISM 대역에서 -10dB 이하의 전자파 감쇠효과를 얻을 수 있는 광대역 2층형 전자파 흡수체 시트를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명에 따른 광대역 2층형 전자파 흡수체 시트 제조방법은 제 1 연자성체 분말 및 상기 제 1 연자성체 분말보다 상대적으로 투자율이 낮은 제 2 연자성체 분말을 각각 마련하는 단계와, 상기 제 1 및 제 2 연자성체 분말을 각각 밀링 머신에 넣고 판상형의 제 1 및 제 2 연자성체 플레이크로 가공하는 단계와, 상기 가공된 제 1 및 제 2 연자성체 플레이크를 일정한 크기 이상으로 분류하기 위하여 특정한 목수의 체를 이용해 분급하는 단계와, 상기 분급된 제 1 연자성체 플레이크를 고분자 바인더 수지와 혼합하여 제 1 흡수체 페이스트를 제조하고, 상기 제 1 흡수체 페이스트를 시트 형상으로 가공하여 제 1 흡수체 시트를 제조하는 단계와, 상기 분급된 제 2 연자성체 플레이크 또는 상기 제 2 연자성체 분말을 고분자 바인더 수지 와 혼합하여 제 2 흡수체 페이스트를 제조하고, 상기 제 2 흡수체 페이스트를 시트 형상으로 가공하여 제 2 흡수체 시트를 제조하는 단계와, 상기 제 1 흡수체 시트를 대기압, 공기 분위기에서 열을 가하여 경화시키는 단계 및 상기 제 1 흡수체 시트가 전자파가 입사되는 표면층이 되도록 상기 제 2 흡수체 시트 상부에 상기 경화된 제 1 흡수체 시트를 적층 후 대기압, 공기 분위기에서 열을 가하여 경화시켜 2.4 ~ 5.7GHz의 주파수 대역에서 최대 흡수치를 나타내도록 하는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 제 1 연자성체 분말은 퍼멀로이 및 샌더스트 중 선택된 것을 사용하고, 입경이 30 ~ 50㎛인 것을 특징으로 하고, 상기 제 2 연자성체 분말은 카보닐아이언 또는 페라이트 중 선택된 것을 사용하고, 입경이 30 ~ 50㎛인 것을 특징으로 하고, 상기 어트리션 밀링 머신으로 450 ~ 550rpm의 회전속도로 120 ~ 150분 동안 진행하여 판상화 정도를 조절하는 것을 특징으로 하고, 상기 판상화 정도는 상기 제 1 및 제 2 연자성체 플레이크의 각각 두께를 1.5 ~ 2.5㎛ 로 하고, 최대 지름을 140 ~ 150㎛ 로 하며, 종횡비의 평균이 70 ~ 90이 되도록 가공하는 것을 특징으로 하고, 상기 분급 공정은 500 Mesh의 체를 사용하여 30㎛ 이상의 연자성체 플레이크를 선별하는 것을 특징으로 하고, 상기 첨가되는 상기 제 2 연자성체 금속 분말은 구형 입자인 것을 특징으로 하고, 상기 고분자 바인더 수지는 실리콘 수지를 사용하는 것을 특징으로 하고, 상기 고분자 바인더 수지에는 난연성을 부여를 위한 백금계 화합물이 1 ~ 200ppm 범위에서 첨가되는 것을 특징으로 하고, 상기 제 1 흡수체 페이스트는 제 1 연자성체 플레이크 70 ~ 90 중량% 및 고분자 바인더 수지 10 ~ 30 중량%를 반죽기(Kneader)를 이용하여 제조하는 것을 특징으로 하고, 상 기 제 2 흡수체 페이스트는 제 2 연자성체 플레이크과 상기 제 2 연자성체 분말 75 ~ 90 중량% 및 고분자 바인더 수지 10 ~ 25 중량%를 반죽기(Kneader)를 이용하여 제조하는 것을 특징으로 하고, 상기 제 1 흡수체 시트 및 상기 제 2 흡수체 시트는 혼합 롤(mixing roll) 또는 압출기를 이용하여 0.5 ~ 3.0mm 두께로 제조되는 것을 특징으로 하고, 상기 경화 공정은 150 ~ 200℃의 온도로 0.5 ~ 5분 동안 가열하는 것을 특징으로 한다.
아울러, 본 발명에 따른 광대역 2층형 전자파 흡수체 시트는 상술한 방법으로 제조된 것을 특징으로 한다.
이상으로 상세하게 설명한 본 발명에 따르면, 전파자 흡수체 시트의 제조에 있어서 연자성체 금속 분말 중 2종을 선택하여 2층형 흡수체 시트에 적용하되 선택한 2종의 연자성체 분말의 복소투자율을 고려하여 특정 두께 및 순서로 적층함으로서 기존 흡수체의 단점인 두껍고 협대역 주파수 특성을 개선한 상대적으로 얇고 ISM 대역(2.4 ~ 5.7GHz)을 포함하는 광대역 주파수 범위에서 전자파 흡수 특성을 지니는 전자파 흡수체 시트를 제조할 수 있었다.
따라서, 본 발명에 의하여, 기존 흡수체 보다 얇고 가볍기 때문에 현재 전기전자소재 및 부품의 소형화, 경량화 추세에 맞추어 흡수체 제조가 가능하며 향후 부각되고 있는 ISM 대역인 2.4 ~ 5.7GHz 주파수 대역에 적용 가능한 광대역 흡수체 를 제조할 수 있다.
이하에서는 본 발명에 따른 광대역 2층형 전자파 흡수체 시트 및 이를 제조하는 방법에 대하여 상세히 설명하는 것으로 한다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명에 따른 2층형 전자파 흡수체의 작동원리를 개략적으로 도시한 단면도들이다.
도 1a 및 도 1b에 나타낸 표면층(130)과 흡수층(120)을 가지는 2층형 전자파 흡수체의 해석은 전송선 이론식인 아래의 [수학식 1]에 의해 이루어질 수 있다. 이때, 전자파가 입사되는 방향부터 표면층(130) 및 흡수층(120)을 순차적으로 적층하여 형성한다.
[수학식 1]
여기서, Zin은 흡수층(120)에서 표면층(130)으로부터 측정된 입력 임피던스이고 Z1, r 1 및 d 1 은 각각 흡수층(120)의 특성 임피던스, 감쇠상수 및 두께이다. 또한, Z2, r 2 및 d 2 는 각각 표면층(130)의 특성 임피던스, 감쇠상수 및 두께이다.
금속으로 단락된 전파 흡수체의 원리는 임피던스 정합에 의해 반사감쇠로 인한 것으로, 이는 정규화된 입력 임피던스와 자유 공간 상의 임피던스의 무반사 조건을 의미한다(Zin = Z0).
임피던스 정합 상태는 전파 흡수체의 복소유전율, 복소투자율 및 두께의 조합으로 결정되며, 서로 다른 물질의 주파수에 따른 유전율과 투자율을 측정 결과를 통해 전파 흡수체의 반사손실 특성을 계산할 수 있다.
전자파가 매질에 입사되면 특성 임피던스(Zc) 차에 의해 일부는 반사되어 돌아가고 나머지는 매질 내부로 투과되며 이때, 반사손실(Reflection loss)은 하기 [수학식 2]로 표현된다.
[수학식 2]
상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은 전자파 흡수체 시트의 제조에 있어 ISM 주파수 대역(2.4 ~ 5.7GHz)에 맞춰 -10dB 이상의 전자파 감쇠효과를 얻을 수 있도록 한다.
이와 같은 광대역 2층형 전자파 흡수체 시트를 제조하는 방법은 다음과 같다.
먼저, 연자성체 금속 중 두 가지 재료를 선택한 제 1 연자성체 분말 및 제 2 연자성체 분말을 각각 섞이지 않도록 준비한다.
이때, 제 1 연자성체 분말은 철을 포함하고 있는 투자율이 높은 연자성 금속재료인 퍼멀로이 및 샌더스트 중 선택된 어느 하나를 사용하는 것이 바람직하며, 제 2 연자성체 분말은 제 1 연자성체 분말보다 상대적으로 투자율이 낮은 카보닐아이언 또는 페라이트 중 선택된 어느 하나를 사용하는 것이 바람직하다. 이들 연자성체 분말은 구형 입자를 갖고, 각각의 입경은 30 ~ 50㎛인 것을 사용한다.
다음에는, 선택된 제 1 및 제 2 연자성체 분말을 어트리션 밀링 머신을 이용 하여 각각 연자성체 플레이크로 가공하되, 어트리션 밀링 머신의 가공 시간을 조절하여 연자성체 플레이크의 판상화 정도를 조절한다.
이때, 어트리션 밀링 머신의 회전속도는 450 ~ 550rpm로 하고 120 ~ 150분 동안 가공을 진행하여 각각 1.5 ~ 2.5㎛ 두께 및 140 ~ 150㎛의 최대 지름을 갖고, 평균 종횡비가 70 ~ 90이 되도록 판상화 정도가 조절된 제 1 연자성체 플레이크 및 제 2 연자성체 플레이크를 제조하는 것이 바람직하다.
여기서, 밀링 머신의 회전 속도가 450rpm 미만이면 플레이크가 형성되지 않을 수 있고, 550rpm을 초과하게 되면 제 1 연자성체 분말 또는 제 2 연자성체 분말에 과도한 응력이 걸려서 분말들이 분쇄되어, ISM 주파수 대역인 2.4 ~ 5.7GHz 대역에서 전자파 흡수 특성을 나타내지 못하는 문제가 발생할 수 있다.
그 다음에는, 판상 가공된 제 1 및 제 2 연자성체 플레이크를 특정한 목수의 체를 이용하여 일정한 크기 이상으로 분급한다. 이때, 500 Mesh의 체를 사용하여 30㎛ 이상의 연자성체 플레이크를 선별하는 것이 바람직하다. 30㎛ 이하의 연자성체 플레이크가 다량 포함될 경우에는 플레이크의 평균 종횡비가 낮아져 ISM 주파수 대역인 2.4 ~ 5.7GHz 대역에서 전자파 흡수 특성을 나타내지 못하는 문제가 발생할 수 있다.
그 다음에는, 분급된 제 1 연자성체 플레이크 70 ~ 90 중량% 및 고분자 바인더 수지 10 ~ 30 중량%를 반죽기(Kneader)에 넣고 가공하여 제 1 흡수체 페이스트 를 제조한다. 이때, 고분자 바인더 수지는 실리콘 수지를 사용하는 것이 바람직하며, 고분자 바인더 수지에 난연성을 부여하기 위하여 백금계 화합물을 1 ~ 200ppm 범위에서 첨가하는 것이 바람직하다. 이때, 제 1 연자성체 플레이크 함량이 90중량%를 초과하게 되면 시트 제조가 어려워지며, 70중량% 미만일 경우에는 시트의 경도가 매우 낮아지는 문제가 발생할 수 있다.
그 다음에는, 제 1 흡수체 페이스트가 혼합 롤(mixing roll) 또는 압출기를 통과할 수 있도록 하여 0.5 ~ 3.0mm 두께의 제 1 흡수체 시트를 제조한다.
그 다음에는, 제 1 흡수체 시트를 대기압 공기 분위기에서 150 ~ 200℃의 온도로 0.5 ~ 5분 동안 가열하여 경화시킨다.
그 다음에는, 분급된 제 2 연자성체 플레이크 또는 가공되지 않은 제 2 연자성체 분말 75 ~ 90 중량% 및 고분자 바인더 수지 10 ~ 25 중량%를 반죽기(Kneader)에 넣고 가공하여 제 2 흡수체 페이스트를 제조한다. 이때, 제 2 연자성체 함량이 90중량%를 초과하게 되면 시트 제조가 어려워지며, 75중량% 미만일 경우에는 시트의 경도가 매우 낮아지는 문제가 발생할 수 있다.
여기서, 가공이 되지 않은 제 2 연자성체 분말은 정합주파수가 고주파대역에서 나타날 수 있도록 구형의 분말을 사용하는 것이 바람직하다.
일반적으로 자성재료의 특징상 충진률이 높으면 정합주파수가 저주파대역에서 나타나고 충진률이 낮으면 보다 높은 주파수 대역에서 나타난다. 따라서, 본 발명에서는 제 1 흡수체 페이트스는 플레이크 비율을 높여서 충진률 증가에 따른 정 합주파수가 저주파대역에서 나타나도록 제조하고, 제 2 흡수체 페이스트는 가공되지 않은 제 2 연자성체 분말의 비율을 증가시켜 충진률이 상대적으로 낮아지도록 하고, 정합주파수가 이전보다 고주파대역에서 나타날 수 있도록 제조하는 것이 바람직하다.
그 다음에는, 제 2 흡수체 페이스트가 혼합 롤(mixing roll) 또는 압출기를 통과할 수 있도록 하여 0.5 ~ 3.0mm 두께의 제 2 흡수체 시트를 제조한다.
그 다음에는, 제 1 흡수체 시트가 전자파가 입사되는 표면층(130)이 되고, 제 2 흡수체 시트가 흡수층(120)이 되도록 제 2 흡수체 시트 상부에 제 1 흡수체 시트를 적층시키고, 제 2 흡수체 시트를 경화시키기 위하여 대기압 공기 분위기에서 150 ~ 200℃의 온도로 0.5 ~ 5분 동안 가열하여 2층형 전자파 흡수체 시트를 완성한다.
여기서, 제 1 및 제 2 흡수체 시트를 적층하는 순서를 결정하는 것은 광대역 전자파 흡수 특성을 위해서 매우 중요한 과정이다.
상대적으로 복소투자율이 낮아 정합주파수가 고주파대역에서 나타나는 제 2 흡수체 시트를 흡수층으로하고, 상대적으로 복소투자율이 높아 정합주파수가 저주파대역에서 나타나는 제 1 흡수체 시트를 전자파가 입사되는 표면층으로 하는 경우에만 ISM 주파수 대역인 2.4 ~ 5.7GHz 대역에서 전자파 흡수 특성이 나타날 수 있다. 이와 반대로 적층하여 흡수체 시트를 제조하는 경우 광대역 특성이 나타나지 않는다.
아래 [표 1]의 실시예들은 본 발명에 따른 제 1 연자성체 분말을 퍼멀로이로 사용하고, 제 2 연자성체 분말을 카보닐아이언으로 사용한 경우를 나타낸 것이다.
각 실시예에서 상대적인 복소투자율이 높고 낮음의 기준으로 적층 순서를 임의대로 변경할 수 있으나, 퍼멀로이를 사용한 제 1 흡수체 시트를 표면층으로 하고, 카보닐아이언을 사용한 제 2 흡수체 시트를 흡수층으로하는 것이 바람직하다. 그리고, 목표 주파수 대역에서 -10dB 이하의 반사손실을 나타낸 실시예만 예시하되, 실시예와 적층순서를 반대로한 경우를 비교예1 및 비교예2로 하여 나타내었다.
다음에는, 실시예 1, 실시예 2, 비교예1 및 비교예2의 주파수 대역별 반사손실을 그래프로 나타내었다.
[표 1]
※ CI: 카르보닐아이언(Carbonyl iron), PM : 퍼멀로이(Permalloy)
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 2층형 전자파 흡수체 시트의 주파수별 반사손실을 나타낸 그래프이고, 도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 2층형 전자파 흡수체 시트의 주파수별 반사손실을 나타낸 그래프이다.
도 2와 도 3의 그래프를 참조하면, 본 발명에 의해 제조된 2층형 전자파 흡수체 시트의 경우 퍼멀로이를 적용한 흡수체 시트를 표면층으로, 카보닐아이언을 적용한 흡수체 시트를 흡수층으로 적층한 2층형 흡수체 시트의 경우, 2.4GHz 내지 5.7GHz의 범위에서 -10dB 이하의 흡수율로 광대역 전자파 흡수 특성을 나타내고 있는바, 이러한 본 발명의 제조방법에 의해 제조된 전자파 흡수체 시트는 상기한 주파수 대역에 대한 광대역 흡수체로서 매우 적합하게 사용될 수 있음을 알 수 있다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예 및 제 2 실시예에 따른 2층형 전자파 흡수체 시트의 적층 순서를 반대로 하였을 경우 주파수별 반사손실을 나타낸 그래프이다.
도 4를 참조하면, 상기 도 2 및 도 3과 비교할 때 -10dB 이하의 흡수율을 보이는 부분이 특정 주파수에서만 나타난다. 이와 같이 반사손실이 나타나는 협대역 특성은 2.4 ~ 5.7GHz 의 주파수 대역을 포함하는 본 발명의 광대역 흡수체 특성과 상이한 것을 알 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 제조 방법으로 광대역 2층형 흡수체 시트를 제조하는 경우 이론에 의한 값(시뮬레이션 데이터)과 실측값이 유사한 결과를 나타내므로 우수한 전자파 흡수 특성을 갖는 것을 알 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명에 따른 2층형 전자파 흡수체의 작동원리를 개략적으로 도시한 단면도들.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 2층형 전자파 흡수체 시트의 주파수별 반사손실을 나타낸 그래프.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 2층형 전자파 흡수체 시트의 주파수별 반사손실을 나타낸 그래프.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예 및 제 2 실시예에 따른 2층형 전자파 흡수체 시트의 적층 순서를 반대로 하였을 경우 주파수별 반사손실을 나타낸 그래프.
Claims (14)
- (a) 제 1 연자성체 분말 및 상기 제 1 연자성체 분말보다 상대적으로 투자율이 낮은 제 2 연자성체 분말을 각각 마련하는 단계;(b) 상기 제 1 및 제 2 연자성체 분말을 각각 밀링 머신에 넣고 판상형의 제 1 및 제 2 연자성체 플레이크로 가공하는 단계;(c) 상기 (b)단계에서 가공된 제 1 및 제 2 연자성체 플레이크를 일정한 크기 이상으로 분류하기 위하여 특정한 목수의 체를 이용해 분급하는 단계;(d) 상기 (c)단계에서 분급된 제 1 연자성체 플레이크를 고분자 바인더 수지와 혼합하여 제 1 흡수체 페이스트를 제조하고, 상기 제 1 흡수체 페이스트를 시트 형상으로 가공하여 제 1 흡수체 시트를 제조하는 단계;(e) 상기 (c)단계에서 분급된 제 2 연자성체 플레이크 또는 상기 (a) 단계의 상기 제 2 연자성체 분말을 고분자 바인더 수지와 혼합하여 제 2 흡수체 페이스트를 제조하고, 상기 제 2 흡수체 페이스트를 시트 형상으로 가공하여 제 2 흡수체 시트를 제조하는 단계;(f) 상기 제 1 흡수체 시트를 대기압, 공기 분위기에서 열을 가하여 경화시키는 단계; 및(g) 상기 제 1 흡수체 시트가 전자파가 입사되는 표면층이 되도록 상기 제 2 흡수체 시트 상부에 상기 (f)단계에서 경화된 제 1 흡수체 시트를 적층 후 대기압, 공기 분위기에서 열을 가하여 경화시켜 2.4 ~ 5.7GHz의 주파수 대역에서 최대 흡수 치를 나타내도록 하는 광대역 2층형 전자파 흡수체 시트 제조방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 1 연자성체 분말은 퍼멀로이 및 샌더스트 중 선택된 것을 사용하고, 입경이 30 ~ 50㎛인 것을 특징으로 하는 광대역 2층형 전자파 흡수체 시트 제조방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 2 연자성체 분말은 카보닐아이언 또는 페라이트 중 선택된 것을 사용하고, 입경이 30 ~ 50㎛인 것을 특징으로 하는 광대역 2층형 전자파 흡수체 시트 제조방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 (b)단계는 어트리션 밀링 머신으로 450 ~ 550rpm의 회전속도로 120 ~ 150분 동안 진행하여 판상화 정도를 조절하는 것을 특징으로 하는 광대역 2층형 전자파 흡수체 시트 제조방법.
- 제 4 항에 있어서,상기 판상화 정도는 상기 제 1 및 제 2 연자성체 플레이크의 각각 두께를 1.5 ~ 2.5㎛ 로 하고, 최대 지름을 140 ~ 150㎛ 로 하며, 종횡비의 평균이 70 ~ 90이 되도록 가공하는 것을 특징으로 하는 광대역 2층형 전자파 흡수체 시트 제조방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 (c)단계의 분급 공정은 500 Mesh의 체를 사용하여 30㎛ 이상의 연자성체 플레이크를 선별하는 것을 특징으로 하는 광대역 2층형 전자파 흡수체 시트 제조방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 (e)단계에서 첨가되는 상기 제 2 연자성체 금속 분말은 구형 입자인 것을 특징으로 하는 광대역 2층형 전자파 흡수체 시트 제조방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 (d)단계 또는 상기 (e)단계의 고분자 바인더 수지는 실리콘 수지를 사용하는 것을 특징으로 하는 광대역 2층형 전자파 흡수체 시트 제조방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 (d)단계 또는 상기 (e)단계의 고분자 바인더 수지에는 난연성을 부여를 위한 백금계 화합물이 1 ~ 200ppm 범위에서 첨가되는 것을 특징으로 하는 광대역 2층형 전자파 흡수체 시트 제조방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 1 흡수체 페이스트는 제 1 연자성체 플레이크 70 ~ 90 중량% 및 고분자 바인더 수지 10 ~ 30 중량%를 반죽기(Kneader)를 이용하여 제조하는 것을 특징으로 하는 광대역 2층형 전자파 흡수체 시트 제조방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 2 흡수체 페이스트는 제 2 연자성체 플레이크과 상기 제 2 연자성체 분말 75 ~ 90 중량% 및 고분자 바인더 수지 10 ~ 25 중량%를 반죽기(Kneader)를 이용하여 제조하는 것을 특징으로 하는 광대역 2층형 전자파 흡수체 시트 제조방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 1 흡수체 시트 및 상기 제 2 흡수체 시트는 혼합 롤(mixing roll) 또는 압출기를 이용하여 0.5 ~ 3.0mm 두께로 제조되는 것을 특징으로 하는 광대역 2층형 전자파 흡수체 시트 제조방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 (f) 및 (g)단계의 경화 공정은 150 ~ 200℃의 온도로 0.5 ~ 5분 동안 가열하는 것을 특징으로 하는 광대역 2층형 전자파 흡수체 시트 제조방법.
- 청구항 제 1 항의 방법으로 제조된 것을 특징으로 하는 광대역 2층형 전자파 흡수체 시트.
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