KR20110128764A

KR20110128764A - 페라이트 성형 시트, 소결 페라이트 기판 및 안테나 모듈

Info

Publication number: KR20110128764A
Application number: KR1020110105858A
Authority: KR
Inventors: 테쯔야 키무라; 토모히로 도떼; 카즈미 야마모또; 타카노리 도이; 요지 오까노
Original assignee: 도다 고교 가부시끼가이샤
Priority date: 2007-03-07
Filing date: 2011-10-17
Publication date: 2011-11-30
Also published as: US9394204B2; KR20080082466A; EP2747099A3; CN105869820A; CN103496960B; US7910214B2; US20080224937A1; KR101187172B1; CN103496960A; EP2747099A2; EP1968079B1; US20120237728A1; TW200901239A; EP1968079A3; EP1968079A2; US20110129641A1; TWI430295B; EP2747099B1; CN105869820B; KR101359872B1

Abstract

본 발명은, 적어도 한쪽 표면의 표면 조도에 있어서, 중심선 평균 조도가 170 ㎚ 내지 800 ㎚이면서 최대 높이가 3 ㎛ 내지 10 ㎛이고, 100 ㎛ 사방 영역에 있어서 최대 높이의 50 ％ 깊이에서 수평 방향으로 컷트한 파단면의 면적 점유율이 10 내지 80 ％인 것을 특징으로 하는, 두께가 30 ㎛ 내진 430 ㎛인 페라이트 성형 시트에 관한 것이다.

Description

페라이트 성형 시트, 소결 페라이트 기판 및 안테나 모듈 {Ferrite Molded Sheet, Sintered Ferrite Substrate and Antenna Module}

본 발명은 박판 단층의 연자성 소결 페라이트 기판의 제조에 이용되는 페라이트 성형 시트, 박판 단층의 연자성 소결 페라이트 기판, 및 RFID(무선 주파수 식별: Radio Frequency Identification) 기술을 이용한 비접촉 IC 태그 등에 이용되는 안테나 모듈에 관한 것이다.

소결 페라이트 기판을 얻는 경우, 페라이트 분말의 성형 시트나 페라이트 분말을 수지에 혼합한 성형 시트를 소성시킨다. 그 때, 성형 시트끼리나 소성용 다이 시트에 소결 페라이트 기판이 고착된다. 고착된 소결 페라이트 기판을 박리하면 소결 페라이트 기판이 파손되기 때문에, 고착 방지를 위해서 지르코니아 분말이나 알루미나 분말 등의 이형 분말을 소성 전의 페라이트 성형 시트나 소성용 다이 시트의 표면에 도포하여 소성시키고, 소성 후에 이형 분말의 제거를 행하는 방법이 일반적이다. 이러한 작업은 매우 번잡하면서 이형용 분말의 완전한 제거가 곤란하기 때문에 전자 정밀 부품 등에 이용하면, 이물로 인해 기기가 오염되는 경우가 있다.

예를 들면, 일본 특허 공개 (평)2-305416호 공보는 「페라이트 성형체를 소성시킬 때에 이용되는 페라이트 코어 변형 방지용 페라이트 시트에 관한 것」이고, 종래 기술에는 「이 페라이트는 소성시에 수축되지만, 이 수축시의 변형을 방지하기 위해서, 세터 상에 알루미나 분말을 부분(敷粉)으로서 사용하였다」고 기재되어 있다. 페라이트 코어 변형용 방지 페라이트 시트를 이용하는 방법은 생산성이 나쁘고, 페라이트 시트 자체를 별도로 준비할 필요가 있어, 비용적으로도 사용할 수 없다. 부분을 사용하는 방법은, 부분이 응집되어 있는 경우 등, 소성시에 스크래치가 생기거나 하여, 페라이트 성형 시트가 얇은 경우, 소결 페라이트 기판이 굽어지거나 깨져 버리는 빈도가 많아진다.

또한, 일본 특허 공개 제2006-174223호 공보에서는, 2 ㎜변(角)의 정방형 페라이트 고편(固片)을 시트 기재 상에 깔아 접착 고정을 행하고, 또한 상부에 다른 시트 기재, 안테나 패턴을 겹쳐 안테나 일체형 자성 시트를 얻는다. 그러나, 페라이트 고편을 시트 기재 상에 균일하게 효율적으로 배열하는 것은 곤란하고, 실용적이지 않다.

종래, RFID 기술을 이용한 비접촉 IC 태그 등에 이용되는 안테나 모듈은 금속 근방에 시공하는 경우, 자속이 금속에 과전류(過電流)로서 변환되어 통신할 수 없게 된다. 이의 대책으로서 평면내에 소용돌이형으로 도전 루프 코일을 형성하여 이 코일과 병행하여 연자성 시트를 적층하는 방법이 널리 채용되고 있고, 또한 최근 휴대 전화 등 전자 기기의 소형화, 전자 부품의 고밀도 실장의 요구가 높아지고 있다. 안테나 모듈로서 금속 근방에 실장하더라도 안정한 통신을 행할 수 있음과 동시에 안테나 모듈의 적층체 두께가 한층 더 얇은 것이 강하게 요구되고 있다.

안테나 모듈로서 루프 코일과 자기(磁氣) 시트 적층체로 구성된 발명이 일본 특허 제3728320호 공보에 개시되어 있다. 상기 구성으로 기기 실장 전에 컨덴서를 병렬로 삽입하여 13.56 MHz 등 원하는 주파수로 조정한다. 그러나 전자 기기에 실장되어 금속 근방에 시공되면 안테나의 공진 주파수가 변화되는 경우가 있어, 실용상 문제가 많다. 또한, 일본 특허 공개 제2005-340759호 공보에는 미리 금속 실드판을 장착시킨 구성의 안테나 모듈이 개시되어 있다. 상기 안테나 모듈은 페라이트 시트를 라미네이트한 자성 부재의 시트 두께를 0.5 ㎜ 전후로 하고, 또한 표면을 PET 또는 PPS로 피복하고, 비통신면에 금속 실드판이 접착되어 있다. 이러한 구성체는 박판화가 곤란하여, 최근의 전자 기기의 소형화에 대응할 수 없다.

본 발명은 청정한 박층의 소결 페라이트 기판을 얻기 위해서, 지르코니아 분말이나 알루미나 분말 등 이형 분말을 사용하지 않고 소결 페라이트 기판끼리나 소성용 다이 시트에 소결 페라이트 기판이 고착되지 않는 페라이트 성형 시트를 얻는 것을 과제로 한다. 또한, 본 발명은 잔류한 이형 분말로 전자 기기 등을 오염시키지 않는 청정한 소결 페라이트 기판을 얻는 것을 과제로 한다.

금속 부재 근방에서 사용되는 안테나에 있어서, 자성 시트 등을 미리 장착하여 주파수 조정한 것이 이용되고 있다. 그러나, 금속 부재 근방에 시공하면 안테나의 공진 주파수가 변화된다. 따라서, 전자 기기에 실장 후에 주파수를 조정할 필요가 있다. 따라서 본 발명은 이러한 번잡한 작업을 없애고, 미리 자성 부재를 장착하여 조정한 주파수가 어느 전자 기기의 금속 부재 근방에 장착되더라도 주파수 변화의 거의 없는 얇은 안테나 모듈을 얻는 것을 과제로 한다.

또한, 본 발명은, 금속 부재 근방에서 사용되는 안테나에 있어서, 자성 부재와 금속 실드판 사이에 형성되기 쉬운 공극으로 인한 안테나 특성의 불안정함을 해소시키는 것을 과제로 한다.

상기 기술적 과제는 다음과 같이 본 발명에 의해 달성할 수 있다.

본 발명은, 적어도 한쪽 표면의 표면 조도에 있어서, 중심선 평균 조도가 170 ㎚ 내지 800 ㎚이면서 최대 높이가 3 ㎛ 내지 10 ㎛이고, 100 ㎛ 사방 영역에 있어서 최대 높이의 50 ％ 깊이에서 수평 방향으로 컷트한 파단면의 면적 점유율이 10 내지 80 ％인 것을 특징으로 하는, 두께가 30 ㎛ 내지 430 ㎛인 페라이트 성형 시트이다(본 발명 1).

본 발명은, 페라이트 성형 시트 표면을 샌드 블라스트에 의해 조면(粗面) 가공한 본 발명 1에 기재된 페라이트 성형 시트이다(본 발명 2).

본 발명은, 페라이트 성형 시트 표면을 요철로 표면 가공한 금형 또는 캘린더 롤에 의해 가압 성형한 본 발명 1에 기재된 페라이트 성형 시트이다(본 발명 3).

본 발명은, 페라이트 분산 도료를 도포 건조시켜 성형 시트를 얻는 경우에 있어서 샌드 블라스트 처리된 플라스틱 필름에 도공하고, 표면의 요철을 전사하여 얻어지는 본 발명 1에 기재된 페라이트 성형 시트이다(본 발명 4).

본 발명은, 페라이트 분산 도료를 도포 건조시켜 성형 시트를 얻는 경우에 있어서, 평균 입경 0.1 내지 10 ㎛의 페라이트 분말의 입도를 조정하여 표면에 요철을 설치한 본 발명 1에 기재된 페라이트 성형 시트이다(본 발명 5).

본 발명은, 페라이트가 Ni-Zn-Cu계 스피넬 페라이트 또는 Mg-Zn-Cu계 스피넬 페라이트인 본 발명 1에 기재된 페라이트 성형 시트이다(본 발명 6).

본 발명은, 적어도 한쪽 표면의 표면 조도에 있어서, 중심선 평균 조도가 150 ㎚ 내지 700 ㎚이면서 최대 높이가 2 ㎛ 내지 9 ㎛이고, 100 ㎛ 사방 영역에 있어서 최대 높이의 50 ％ 깊이에서 수평 방향으로 컷트한 파단면의 면적 점유율이 5 내지 70 ％인 것을 특징으로 하는, 두께가 25 ㎛ 내지 360 ㎛인 소결 페라이트 기판이다(본 발명 7).

본 발명은, 페라이트가 Ni-Zn-Cu계 스피넬 페라이트이고, 13.56 MHz에서의 투자율(透磁率)의 실수부 μr'가 80 이상, 투자율의 허수부 μr"가 20 이하인 본 발명 7에 기재된 소결 페라이트 기판이다(본 발명 8).

본 발명은, 페라이트가 Mg-Zn-Cu계 스피넬 페라이트이고, 13.56 MHz에서의 투자율의 실수부 μr'가 80 이상, 투자율의 허수부 μr"가 100 이하인 본 발명 7에 기재된 소결 페라이트 기판이다(본 발명 9).

본 발명은, 소결 페라이트 기판의 한쪽면에 도전층을 설치한 본 발명 7에 기재된 소결 페라이트 기판이다(본 발명 10).

본 발명은, 소결 페라이트 기판의 적어도 한쪽면에 홈을 설치한 본 발명 7에 기재된 소결 페라이트 기판이다(본 발명 11).

본 발명은, 소결 페라이트 기판의 적어도 한쪽면에 점착 필름이 접착되고, 소결 페라이트 기판에 칼집(割目)을 넣은 본 발명 7 또는 8에 기재된 소결 페라이트 기판이다(본 발명 12).

본 발명은, 본 발명 7 또는 8에 기재된 소결 페라이트 기판인 자성 부재의 한쪽면에 도전 루프 안테나가 설치되고, 안테나가 설치된 자성 부재면의 반대면에 도전층이 설치된, 무선 통신 매체 및 무선 통신 매체 처리 장치에 이용되는 도전 루프 안테나 모듈이다(본 발명 13).

본 발명은, 도전층의 두께가 50 ㎛ 이하이며 표면 전기 저항이 3 Ω/□ 이하인 본 발명 13에 기재된 안테나 모듈이다(본 발명 14).

본 발명은, 자성 부재가 Ni-Zn-Cu계 스피넬 페라이트 소결 기판이며, 도전층을 아크릴 또는 에폭시계 도전 도료를 도포하여 설치한 본 발명 13에 기재된 안테나 모듈이다(본 발명 15).

본 발명은, 자성 부재가 Mg-Zn-Cu계 스피넬 페라이트 소결 기판이며, 도전층을 아크릴 또는 에폭시계 도전 도료를 도포하여 설치한 본 발명 13에 기재된 안테나 모듈이다(본 발명 16).

본 발명은, 자성 부재가 Mg-Zn-Cu계 스피넬 페라이트 소결 기판이며, 도전층을 페라이트 성형 시트에 은 페이스트에 의해 인쇄 적층하여 일체 소성시킴으로써 설치한 본 발명 13에 기재된 안테나 모듈이다(본 발명 17).

본 발명은, 자성 부재가 Ni-Zn-Cu계 스피넬 페라이트 소결 기판이며, 도전층을 페라이트 성형 시트에 은 페이스트에 의해 인쇄 적층하여 일체 소성시킴으로써 설치한 청구항 13에 기재된 안테나 모듈이다(본 발명 18).

본 발명에 따르면, 지르코니아 분말이나 알루미나 분말 등으로 이형 처리를 하지 않더라도 고착되지 않은 청정한 얇은 소결 페라이트 기판이 얻어져, 전자 기기에 장착하더라도 이형 분말의 비산 등으로 인한 오염이 없는 소결 페라이트 기판을 제공할 수 있다.

본 발명에 따르면, 25 내지 360 ㎛의 소결 페라이트 기판의 13.56 MHz에서의 투자율의 실수부 μr'가 80 이상, 투자율의 허수부 μr"가 20 이하(페라이트가 Ni-Zn-Cu계 스피넬 페라이트인 경우) 또는 100 이하(페라이트가 Mg-Zn-Cu계 스피넬 페라이트인 경우)로 함으로써, 안테나 모듈용에 적합한 자성 부재를 얻을 수 있다. 이것은 안테나 모듈의 박층화에 크게 공헌하는 것이다.

본 발명에 따르면, 금속 부재 근방에 이용되는 안테나 모듈에 있어서, 자성 부재인 소결 페라이트 기판에 얇은 도전층을 도장이나 인쇄 적층에 의해서 형성하기 때문에, 안테나 모듈의 두께를 100 내지 580 ㎛ 정도로 얇게 할 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 도전 루프 코일과 자성 부재(연자성층) 및 도전층을 일체 적층한 상태에서 공진을 조정하기 때문에, 기기 실장 후의 안테나의 특성 변화가 매우 적으므로 기기 실장 후에 번잡한 조정이 불필요하다.

본 발명에 따르면, 금속 부재 근방에 이용되는 안테나 모듈에 있어서, 자성 부재와 도전층 사이에 공극이 존재하는 것은 전무하기 때문에, 안테나 특성이 매우 안정적이다.

본 발명에 따르면, 자성 부재로서 이용되는 소결 페라이트 기판에 적어도 한쪽면에 점착 필름을 접착시키고, 기판의 굴곡성을 일으키는 칼집을 넣음으로써 자성 부재에 유연성을 갖게 할 수 있기 때문에, 취급도 용이하며, 자성 부재의 칼집에 의한 안테나 모듈 특성의 변화를 최소로 하는 것이 가능하다.

본 발명에 의한 페라이트 성형 시트는 적어도 한쪽면에 적절한 표면 조도를 설치하는 것이 용이하게 행해지고, 겹친 상태에서 소성하더라도 이형 분말을 이용하지 않는 경우에도 소결시켜도 고착되지 않는 페라이트 성형 시트가 공업적으로 얻어진다.

본 발명에 의한 소결 페라이트 기판은 비교적 얇은 두께라도 높은 투자율을 달성하고, 또한 지르코니아나 알루미나 등의 이형 분말을 사용하지 않고 겹쳐 소성하여 제조하기 때문에, 전자 기기에 장착한 경우 분말 오염이 없고, 최근 급속히 보급되고 있는 RFID(Radio Frequency Identification)에 있어서의 고밀도 실장용 안테나 모듈용 자심 용도로서 바람직하다.

본 발명에 의한 소결 페라이트 기판의 한쪽면에 20 내지 50 ㎛의 도전층을 밀착ㆍ적층시켜 도전 루프 안테나와 일체화시킨 안테나 모듈은, RFID(Radio Frequency Identification) 통신에 있어서 금속 근방의 전자 기기에 시공하더라도 그의 특성 변화가 거의 없고, 또한 모듈의 두께를 얇게 할 수 있기 때문에 전자 기기의 고밀도 실장에도 대응할 수 있다.

도 1은 페라이트가 Ni-Zn-Cu계 스피넬 페라이트인 경우의 본 발명의 안테나 모듈의 구성 단면의 개략도이다.
도 2는 실시예 2의 페라이트 성형 시트의 표면 형상 이미지이다.
도 3은 실시예 2의 페라이트 성형 시트의 베어링 해석에 의한 이미지 및 면적 점유율의 데이터이다. 또한, 도면 중에는 최대 높이의 50 ％ 깊이에서 수평 방향으로 컷트한 파단면 이미지, 개개 높이의 막대 그래프 및 그 면적 점유율의 그래프를 나타낸다.
도 4는 실시예 2의 소결 페라이트 기판의 표면 형상 이미지이다.
도 5는 실시예 2의 소결 페라이트 기판의 베어링 해석에 의한 이미지 및 면적 점유율의 데이터이다. 또한, 도면 중에는 최대 높이의 50 ％ 깊이에서 수평 방향으로 컷트한 파단면 이미지, 개개 높이의 막대 그래프 및 그 면적 점유율의 그래프를 나타낸다.
도 6은 비교예 2의 페라이트 성형 시트의 표면 형상 이미지이다.
도 7은 비교예 2의 페라이트 성형 시트의 베어링 해석에 의한 이미지 및 면적 점유율의 데이터이다. 또한, 도면 중에는 최대 높이의 50 ％ 깊이에서 수평 방향으로 컷트한 파단면 이미지, 개개 높이의 막대 그래프 및 그 면적 점유율의 그래프를 나타낸다.
도 8은 비교예 2의 소결 페라이트 기판의 표면 형상 이미지이다.
도 9는 비교예 2의 소결 페라이트 기판의 베어링 해석에 의한 이미지 및 면적 점유율의 데이터이다. 또한, 도면 중에는 최대 높이의 50 ％ 깊이에서 수평 방향으로 컷트한 파단면 이미지, 개개 높이의 막대 그래프 및 그 면적 점유율의 그래프를 나타낸다.
도 10은 비교예 5의 페라이트 성형 시트의 표면 형상 이미지이다.
도 11은 비교예 5의 페라이트 성형 시트의 베어링 해석에 의한 이미지 및 면적 점유율의 데이터이다. 또한, 도면 중에는 최대 높이의 50 ％ 깊이에서 수평 방향으로 컷트한 파단면 이미지, 개개 높이의 막대 그래프 및 그 면적 점유율의 그래프를 나타낸다.
도 12는 비교예 5의 소결 페라이트 기판의 표면 형상 이미지이다.
도 13은 비교예 5의 소결 페라이트 기판의 베어링 해석에 의한 이미지 및 면적 점유율의 데이터이다. 또한, 도면 중에는 최대 높이의 50 ％ 깊이에서 수평 방향으로 컷트한 파단면 이미지, 개개 높이의 막대 그래프 및 그 면적 점유율의 그래프를 나타낸다.
도 14는 실시예 11의 페라이트 성형 시트의 표면 형상 이미지이다.
도 15는 실시예 11의 페라이트 성형 시트의 베어링 해석에 의한 이미지 및 면적 점유율의 데이터이다. 또한, 도면 중에는 최대 높이의 50 ％ 깊이에서 수평 방향으로 컷트한 파단면 이미지, 개개 높이의 막대 그래프 및 그 면적 점유율의 그래프를 나타낸다.
도 16은 실시예 11의 소결 페라이트 기판의 표면 형상 이미지이다.
도 17은 실시예 11의 소결 페라이트 기판의 베어링 해석에 의한 이미지 및 면적 점유율의 데이터이다. 또한, 도면 중에는 최대 높이의 50 ％ 깊이에서 수평 방향으로 컷트한 파단면 이미지, 개개 높이의 막대 그래프 및 그 면적 점유율의 그래프를 나타낸다.
도 18은 비교예 10의 페라이트 성형 시트의 표면 형상 이미지이다.
도 19는 비교예 10의 페라이트 성형 시트의 베어링 해석에 의한 이미지 및 면적 점유율의 데이터이다. 또한, 도면 중에는 최대 높이의 50 ％ 깊이에서 수평 방향으로 컷트한 파단면 이미지, 개개 높이의 막대 그래프 및 그 면적 점유율의 그래프를 나타낸다.
도 20은 비교예 10의 소결 페라이트 기판의 표면 형상 이미지이다.
도 21은 비교예 10의 소결 페라이트 기판의 베어링 해석에 의한 이미지 및 면적 점유율의 데이터이다. 또한, 도면 중에는 최대 높이의 50 ％ 깊이에서 수평 방향으로 컷트한 파단면 이미지, 개개 높이의 막대 그래프 및 그 면적 점유율의 그래프를 나타낸다.
도 22는 비교예 13의 페라이트 성형 시트의 표면 형상 이미지이다.
도 23은 비교예 13의 페라이트 성형 시트의 베어링 해석에 의한 이미지 및 면적 점유율의 데이터이다. 또한, 도면 중에는 최대 높이의 50 ％ 깊이에서 수평 방향으로 컷트한 파단면 이미지, 개개 높이의 막대 그래프 및 그 면적 점유율의 그래프를 나타낸다.
도 24는 비교예 13의 소결 페라이트 기판의 표면 형상 이미지이다.
도 25는 비교예 13의 소결 페라이트 기판의 베어링 해석에 의한 이미지 및 면적 점유율의 데이터이다. 또한, 도면 중에는 최대 높이의 50 ％ 깊이에서 수평 방향으로 컷트한 파단면 이미지, 개개 높이의 막대 그래프 및 그 면적 점유율의 그래프를 나타낸다.

우선, 본 발명에 따른 페라이트 성형 시트에 대하여 서술한다.

본 발명의 페라이트 성형 시트의 표면 조도는, 중심선 평균 조도(Ra)는 170 내지 800 ㎚이고, 최대 높이(Rmax)는 3 내지 10 ㎛이다. 바람직하게는 중심선 평균 조도는 180 내지 700 ㎚이고, 최대 높이는 4 내지 8 ㎛이다. 또한, 본 발명에서는 중심선 평균 조도나 최대 높이의 값만으로는 나타낼 수 없고, 표면 요철의 존재 빈도를 컨트롤하는 것도 필요하다. 표면 조도를 구한 100 ㎛ 사방 이미지의 베어링(Bearing) 해석에 있어서, 최대 높이의 50 ％ 깊이에서 수평 방향으로 컷트한 파단면의 면적 점유율이 10 내지 80 ％이고, 바람직하게는 15 내지 75 ％이다. 이 범위이면, 본 발명이 목적으로 하는, 이형 분말을 사용하지 않더라도 페라이트 성형 시트 사이가 고착되지 않는 본 발명의 소결 페라이트 기판을 소성시킬 수 있다.

중심선 평균 조도가 170 ㎚ 미만, 또는 최대 높이가 3 ㎛ 미만인 경우에는, 소성시에 시트가 고착된다. 또한, 중심선 평균 조도가 800 ㎚를 초과하거나, 최대 높이가 10 ㎛를 초과하면 성형 시트의 접촉 면적이 커져 이형이 곤란해진다. 또한, 소성시켜 얻어지는 소결 페라이트 기판의 평활성이 소실되어 깨지기 쉬워지거나, 절연 필름이나 도전층과의 경계에 공극 등이 혼입되기 쉽고, 소결 단면적도 저하되어 투자율이 저하되기 때문에 안테나 특성이 나빠진다. 소성 후의 소결 페라이트 기판에 있어서의 두께가 200 ㎛ 이하인 박판의 경우에는 특히 큰 문제가 된다. 또한, 100 ㎛ 사방 영역에 있어서 최대 높이의 50 ％ 깊이에서 수평 방향으로 컷트한 파단면의 면적 점유율이 10 ％ 미만이나 80 ％를 초과하는 경우에는, 소성시에 시트가 고착되어, 겹쳐진 소결 페라이트 기판을 분리하는 것이 곤란해진다.

본 발명의 페라이트 성형 시트에 이용되는 페라이트 분말은 Ni-Zn-Cu계 스피넬 페라이트 분말 또는 Mg-Zn-Cu계 스피넬 페라이트 분말이다. Ni-Zn-Cu계 스피넬 페라이트 분말을 이용한 경우, Fe₂O₃이 40 내지 50 몰％, NiO가 10 내지 30 몰％, ZnO가 10 내지 30 몰％, CuO가 0 내지 20 몰％의 조성이다. Mg-Zn-Cu계 스피넬 페라이트 분말을 이용한 경우, Fe₂O₃이 40 내지 50 몰％, MgO가 15 내지 35 몰％, ZnO가 5 내지 25 몰％, CuO가 0 내지 20 몰％의 조성이다. 산화물 분말 원료를 균일 혼합 후, 750 ℃ 내지 950 ℃에서 2 시간 소성시키고, 소성물을 분쇄하여 얻을 수 있다. 누적 50 ％ 부피 입경 0.5 내지 1.0 ㎛의 페라이트 분말이 바람직하다.

다음에, 본 발명에 따른 페라이트 성형 시트의 제조 방법에 대하여 서술한다.

본 발명의 페라이트 성형 시트를 얻는 방법은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 본 발명의 페라이트 성형 시트의 표면을 조면 가공하는 방법으로, 금속 연마 등에서 널리 이용되고 있는 샌드 블라스트 가공을 사용할 수 있다. 즉, 연마제로서 유리, 알루미나 등을 수용액에 분산시킨 용액을 페라이트 성형 시트에 분사하고, 수세함으로써 조면 가공된 페라이트 성형 시트가 얻어진다.

본 발명의 페라이트 성형 시트를 얻는 다른 방법으로서, 열가소성 플라스틱에 페라이트 분말을 용융 혼합하여, 표면 가공(요철 연마)한 캘린더 롤이나 표면 가공한 금형 프레스 성형에 의해 시트화함으로써 조면 가공하는 방법이 있다. 열가소성 수지로서는 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리비닐부티랄(PVB) 등을 사용할 수 있다. 또한 열가소성 엘라스토머로서 스티렌ㆍ에틸렌ㆍ부틸렌계나 올레핀계 등의 수지를 사용할 수 있다. 필요에 따라서 열가소성 수지 및/또는 열가소성 엘라스토머의 2종 이상을 혼합하여 이용할 수도 있다. 조성으로서는 페라이트 분말 1000 중량부를 10 내지 50 중량부의 커플링제로 처리하고, 상기 커플링 처리한 페라이트 분말 1000 중량부에 수지 70 내지 120 중량부를 가압 혼련기 등으로 120 내지 140 ℃에서 20 내지 60 분 혼련 후, 표면을 요철 가공한 프레스 금형을 이용하여 성형한다. 소성시킬 때의 열 분해성 등으로 인해 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)이나 폴리비닐부티랄(PVB) 등을 이용하는 것이 바람직하다. 바람직한 조성 범위는 커플링제 처리 페라이트 1000 중량부에 대하여 열가소성 수지 70 내지 110 중량부이다.

본 발명의 페라이트 성형 시트를 얻는 다른 방법으로서, 페라이트 분산 도료를 플라스틱 필름에 도공하는 방법이 있다. 페라이트 분산 도료의 배합 조성은, Ni-Zn-Cu 페라이트 분말 1000 중량부에 대하여 폴리비닐알코올 수지가 70 내지 120 중량부, 가소제로서 부틸프탈산부틸이 15 내지 25 중량부, 용제가 400 내지 600 중량부이다. 용제로서는 글리콜에테르계나 MEK, 톨루엔, 메탄올, 에탄올, n-부탄올 등을 사용할 수 있다. 페라이트 분말의 분산성이나 혼합의 작업성이나 건조성 등을 고려하면, 도료로서 바람직한 배합 조성 범위는, 페라이트 1000 중량부에 대하여 폴리부티랄 수지가 80 내지 110 중량부, 부틸프탈산부틸이 18 내지 22 중량부, 용제가 450 내지 550 중량부이다.

도료 제조 방법으로서는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 볼 밀을 사용할 수 있다. 용제와 페라이트를 먼저 충전시켜 혼합한 후에 수지와 가소제를 첨가하여 혼합하면 균일한 도료가 얻어진다. 얻어진 도료는 도포 건조시에, 도공막에 균열 발생을 방지하기 위해서, 진공 용기에서 충분히 감압 탈포를 하는 것이 중요하다.

페라이트 분산 도료의 도포 방법은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 롤 코터나 닥터 블레이드를 사용할 수 있다. 막 두께 정밀도나 도료의 안정성 때문에 닥터 블레이드를 이용할 수 있다. 닥터 블레이드에 의해 플라스틱 필름에 원하는 두께로 도포하고, 80 내지 130 ℃에서 30 내지 60 분 건조시켜 페라이트 성형 시트를 얻을 수 있다.

페라이트 분산 도료의 도포용 플라스틱 필름에는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리이미드 등 각종 필름을 샌드 블라스트 가공한 것을 사용할 수 있다. 필름 표면의 가공성이나 도공 건조시키는 경우의 열 안정성 때문에 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름이 바람직하다. 샌드 블라스트 처리한 플라스틱 필름을 이용함으로써, 플라스틱 필름의 요철을 페라이트 성형 시트에 전사할 수 있어, 원하는 표면 조도를 갖는 성형 시트를 얻을 수 있다.

본 발명의 페라이트 성형 시트를 얻는 또다른 방법은, 페라이트 성형 시트의 표면 조도를 페라이트 분말의 입도에 의해서 조정하는 방법이다. 상기 페라이트 분산 도료를 플라스틱 필름에 도공하는 방법에 있어서, 페라이트 분말로서, 누적 50 ％ 부피 입경이 0.1 내지 1.0 ㎛인 페라이트 분말 100 중량부에 누적 50 ％ 부피 입경 3 내지 10 ㎛의 페라이트 분말을 5 내지 40 중량부 혼합시킨 것을 이용함으로써, 샌드 블라스트 가공되지 않은 통상적인 플라스틱 필름을 이용하더라도, 본 발명의 표면 조도의 페라이트 성형 시트가 얻어진다. 시트의 표면 조도를 고려하면, 누적 50 ％ 부피 입경 0.3 내지 0.7 ㎛의 분말 100 중량부에, 누적 50 ％ 부피 입경 3 내지 7 ㎛의 분말을 10 내지 40 중량부 혼합하는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서는, 상기 페라이트 성형 시트를 소성시켜 소결 페라이트 기판을 얻는다.

본 발명의 소결 페라이트 기판의 소성은, 본 발명의 페라이트 성형 시트를 기공율 30 ％의 알루미나판 상에 5 내지 20매 정도 겹쳐 행한다. 소성 조건에 있어서는, 전기로 등을 이용하여 수지 성분의 제거와 페라이트를 입자 성장시키는 공정을 설치하는 것이 중요하다. 수지 제거는 150 ℃ 내지 550 ℃에서 5 내지 80 시간, 페라이트 입자의 성장은 850 ℃ 내지 1200 ℃에서 1 내지 5 시간의 조건에서 행한다.

시트의 가열 변형이나 깨짐을 방지하기 위해서, 수지 성분 제거는 실온 내지 10 내지 20 ℃/시간 정도로 승온한 후에 일정 온도를 유지하는 것이 좋다. 또한, 그 후, 30 내지 60 ℃/시간으로 승온한 후에 일정 온도를 유지하여 충분히 소결시키고, 페라이트 입자를 성장시킨 후에 서서히 냉각시키는 것이 바람직하다. 또한, 각 공정의 유지 온도나 시간은, 처리하는 페라이트 성형 시트의 매수에 따라서 최적인 조건을 선정할 수 있다.

다음에, 본 발명에 따른 소결 페라이트 기판에 대하여 서술한다.

본 발명의 소결 페라이트 기판의 표면 조도에 있어서, 중심선 평균 조도(Ra)는 150 내지 700 ㎚이고, 최대 높이(Rmax)는 2 내지 9 ㎛이다. 바람직하게는 중심선 평균 조도(Ra)는 160 내지 600 ㎚이고, 최대 높이는 3 내지 8 ㎛이다.

또한, 100 ㎛ 사방 영역에 있어서 최대 높이의 50 ％ 깊이에서 수평 방향으로 컷트한 파단면의 면적 점유율이 5 내지 70 ％이고, 바람직하게는 10 내지 60 ％이다. 보다 바람직하게는 10 내지 50 ％이다.

상기 페라이트 성형 시트를 소성시킴으로써, 중심선 평균 조도(Ra)가 150 ㎚ 이상이며 최대 높이(Rmax)를 2 ㎛ 이상으로 할 수 있고, 중심선 평균 조도(Ra)가 700 ㎚를 초과하거나, 최대 높이(Rmax)가 9 ㎛를 초과하면 평활성이 소실되고, 깨지기 쉬워지거나, 절연 필름이나 도전층과의 계면에 공극 등이 혼입되기 쉬워 안테나 특성이 나빠진다. 또한, 소결 단면적이 저하되고, 투자율이 저하된다. 예를 들면 소성 후의 소결 페라이트 기판에 있어서의 두께가 200 ㎛ 이하인 박판의 경우에는 큰 문제가 된다.

또한, 상기 페라이트 성형 시트를 소성시킴으로써, 100 ㎛ 사방 영역에 있어서 최대 높이의 50 ％ 깊이에서 수평 방향으로 컷트한 파단면의 면적 점유율이 5 내지 70 ％의 범위에 들어간다.

본 발명에 따른 소결 페라이트 기판의 소결 밀도는 4.6 내지 5.0 g/cm³이다. 소결 페라이트 기판의 소결 밀도가 4.4 g/cm³ 미만인 경우, 소결 부족 때문에 깨지기 쉽고, 투자율의 실수부 μr'가 낮아진다. 또한, 5.0 g/cm³을 초과할 때까지 소결시킬 필요는 없다. 바람직하게는 4.5 내지 4.9 g/cm³이다.

본 발명의 소결 페라이트 기판은 적어도 한쪽면에 점착 필름을 설치한 후에, 기판에 칼집을 넣어 적층체에 굴곡성을 부여하여 사용할 수 있다. 그 때, 칼집을 넣으면 투자율이 저하되지만, 칼집의 상태에 따라서 투자율이 변화되기 때문에, 바람직하게는 기판에 규칙성을 갖는 홈을 설치하고, 홈 부분에서 용이하게 칼집을 발생시킴으로써 굴곡성이 부여되면서 칼집을 넣은 후의 자기 특성을 안정시킬 수 있다.

본 발명의 소결 페라이트 기판에 설치하는 홈은, 성형 시트의 한쪽면에 선단 각도가 25 내지 45도인 V형 홈을 엠보싱 가공용 롤이나 금속칼 등에 의해 설치할 수 있다.

홈의 간격은 홈의 곡저(谷低) 간격이 1 내지 5 ㎜이다. 1 ㎜ 미만이면, 홈을 따라서 소결 페라이트 기판이 접힌 경우에 투자율이 저하되고, 또한 가공이 곤란해진다. 5 ㎜를 초과하면 소결 페라이트 기판의 유연성이 저하된다. 홈의 보다 바람직한 간격은 2 내지 4 ㎜이다.

홈의 깊이는 성형 시트의 두께와의 비(홈의 깊이/시트 두께)로 0.4 내지 0.7이다. 홈 깊이/시트 두께비가 0.4 미만이면 홈을 따라서 깨지지 않는 경우가 있고, 칼집이 불균일해져 투자율이 안정하지 않다. 홈 깊이가 0.7을 초과하면 소성 처리에 있어서 홈을 따라서 깨지는 경우가 있다. 홈 깊이의 보다 바람직한 범위는 홈 깊이/시트 두께비가 0.4 내지 0.6이다.

또한, 시트면에 그려지는 홈의 패턴은 정삼각형이나 격자상 또는 다각형 등 어느 것일 수도 있다. 소결 페라이트 기판은 홈을 따라서 깨지면, 깨진 개개의 조각들이 가능한 한 균일한 개개의 조각들이고, 기판을 굴곡시켜도 투자율이 가능한 한 변하지 않는 것이 중요하다.

본 발명의 소결 페라이트 기판은 얇아서 깨지기 쉽기 때문에 적어도 한쪽면에 점착 보호 필름을 붙인 후에 칼집을 만들고, Ni-Zn-Cu계 스피넬 페라이트 분말을 이용한 경우에서는, 13.56 MHz에서의 투자율의 실수부 μr'가 80 이상, 투자율의 허수부 μr"가 20 이하로 유지되면, 소결 페라이트 기판에 적절한 유연성이 부여되면서, 또한 루프 안테나 모듈용 25 내지 360 ㎛의 박층 소결 페라이트 기판으로서 특히 우수한 것을 알았다.

Ni-Zn-Cu계 스피넬 페라이트 분말을 이용한 소결 페라이트 기판의 투자율의 실수부 μr'가 80 미만이면 안테나 모듈의 코일 인덕턴스가 저하되어 통신 거리가 짧아진다. 투자율의 허수부 μr"가 20을 초과하면 손실이 커지고, 안테나의 Q가 저하되어 통신 거리가 짧아진다. 바람직하게는 μr"가 10 이하이다. 더욱 바람직하게는 μr"가 5 이하이다.

또한, Mg-Zn-Cu계 스피넬 페라이트 분말을 이용한 경우에서는, 13.56 MHz에서의 투자율의 실수부 μr'가 80 이상, 투자율의 허수부 μr"가 100 이하로 유지되면, 소결 페라이트 기판에 적절한 유연성이 부여되면서, 또한 루프 안테나 모듈용 25 내지 360 ㎛의 박층 소결 페라이트 기판으로서 특히 우수한 것을 알았다.

Mg-Zn-Cu계 스피넬 페라이트 분말을 이용한 소결 페라이트 기판의 투자율의 실수부 μr'가 80 미만이면 안테나 모듈의 코일 인덕턴스가 저하되어 통신 거리가 짧아진다. 투자율의 허수부 μr"가 150을 초과하면 손실이 커지고, 안테나의 Q가 저하되어 통신 거리가 짧아진다. 바람직하게는 투자율의 실수부 μr'가 85 이상, 허수부 μr"가 90 이하이다.

다음에 본 발명에 따른 안테나 모듈에 대하여 서술한다.

본 발명의 안테나 모듈은, 자성 부재인 소결 페라이트 기판의 한쪽면에 도전 루프 안테나를 설치하면서, 또한 안테나를 설치한 자성 부재면의 반대면에 도전층을 설치함으로써 얻어진다. 도전 루프 안테나는 두께 20 내지 60 ㎛ 폴리이미드 필름이나 PET 필름 등의 절연 필름의 한쪽면에 소용돌이형의 두께 20 내지 30 ㎛의 도전 루프를 형성하여 제조한다.

두께 25 내지 360 ㎛의 페라이트 소결 기판의 한쪽면에 도전 도료를 도포 건조시킨 도전층을 설치하거나, 페라이트 성형 시트 소성 전에 은 페이스트를 인쇄 적층 후 일체 소성시켜 도전층을 설치한 소결 페라이트 기판을 사용할 수 있다. 도전층의 두께는 5 내지 50 ㎛인 것이 바람직하다. 도전 루프 안테나와, 소결 페라이트 기판의 도전층면과는 반대면을 두께 20 내지 60 ㎛의 양면 점착 테이프로 접합시키고, 도전층면에도 동일한 점착 테이프를 도포하면, 도 1과 같이 총 두께가 110 내지 620 ㎛인 안테나 모듈이 얻어진다.

절연 필름은 특별히 한정되지 않지만, 표면 전기 저항이 5 MΩ/□ 이상일 수 있고, 미소 누설 전류를 방지하기 위해서 10 MΩ/□ 이상인 것이 바람직하다.

도전 도료로는, 도전 충전재로서 구리 및 은의 분말을 아세트산부틸이나 톨루엔 등의 유기 용제와 아크릴 수지나 에폭시 수지에 분산시킨 도전 도료를 사용할 수 있다.

소결 페라이트 기판의 한쪽면에 도전 도료를 도공하고, 실온 내지 100 ℃의 대기 분위기에서 30 분 내지 3 시간 건조 고화시켜 20 내지 50 ㎛의 도전층을 설치할 수 있다. 도전층의 표면 전기 저항은 3 Ω/□ 이하로 하는 것이 바람직하다. 금속 근방에 시공하여 안테나로서의 특성 변화를 보다 적게 하기 위해서는 표면 전기 저항은 1 Ω/□ 이하이다. 또한 적층 두께를 얇게 하기 위해서는 20 내지 30 ㎛인 것이 바람직하다.

또한 도전층 부착 소결 페라이트 기판은 그린 시트법에 의해 도전 페이스트를 시공하고, 일체 소성법에 의해 얻을 수도 있다. 도전층이 전자 기기 내부에서 노출되기 않기 위해서 절연 보호 필름을 적층할 수도 있다. 얻어진 안테나 모듈을 원하는 주파수에서 공진하도록 공지된 방법인 컨덴서를 루프에 병렬로 삽입하고, 공진 주파수를 13.56 MHz로 조정한다.

이상과 같이 도전 루프 안테나ㆍ점착층ㆍ페라이트 소결 기판ㆍ도전층을 밀착시켜 일체화하고, 컨덴서를 루프 회로에 병행로 도입하여 13.56 MHz로 공진 주파수를 조정한 안테나 모듈은, 각종 전자 기기의 금속 부재 근방에 시공하더라도 안테나 특성의 변화가 매우 적어 안정한 통신을 확보할 수 있다.

<실시예>

실시예에 나타내는 각 측정값의 측정 방법을 서술한다.

[표면 조도]

페라이트 성형 시트 및 소결 페라이트 기판의 표면 조도(중심선 평균 조도 Ra, 최대 높이 Rmax)는 원자간력 현미경 AFM(디지털 인스트루먼트(Digital Instrument)사 제조 나노 스코프(Nano Scope) III)을 이용하여 100 ㎛ 사방 영역을 측정하여 구하였다.

또한, 표면의 요철 형상을 나타내기 위해서, 동 장치의 베어링 해석 소프트로 수치화하였다. 표면 조도를 구한 이미지로부터, 그 최대 높이(Rmax)의 50 ％ 깊이에서 수평 방향으로 컷트한 파단면의 면적 점유율을 구함으로써 요철 형상 상태를 비교할 수 있다. 즉, 이 면적 점유율이, 페라이트 성형 시트의 경우, 10 내지 80 ％이면 소성 후의 고착을 방지할 수 있다. 소성 후의 소결 페라이트 기판에 대하여 측정하면, 고착되지 않은 소결 페라이트 기판의 경우의 면적 점유율은 5 내지 70 ％였다. 또한, 비교예의 고착이 심한 소결 페라이트 기판의 표면 조도의 측정은, 깨진 기판으로부터 고착되지 않은 부분에 대하여 측정하였다.

[누적 50 ％ 부피 입경]

페라이트 분말의 평균 입경은 니키소 가부시끼가이샤 제조 마이크로트랙 MT3300을 이용하여 습식법에 의해 측정하였다. 분산제로서 헥타메탈린산 0.2 ％와 계면활성제로서 비이온 계면활성제(트리톤(Triton) X-100 다우 케미컬사 제조) 0.05 ％를 포함하는 수용액 100 ml에 페라이트 분말 5 g을 첨가하여 초음파 균질기(형식: 300 W, 니키소 가부시끼가이샤 제조)에서 300 초 분산 후, 측정 시간 30 초, 측정 범위 0.021 내지 1408 ㎛, 용매 굴절률 1.33, 입자 굴절률 2.94, 입자 형상은 비구형인 조건에서 부피 분포를 측정하였다.

[시트의 두께]

시트의 두께는 외부 치수 80 ㎜변으로 잘라낸 성형 시트의 4 코너를 미쯔토요 가부시끼가이샤 제조 디지마틱 인디케이터 ID-S112를 사용하여 측정하고, 평균값을 구하였다.

[소결 밀도]

소결 페라이트 기판의 소결 밀도는 시료의 외경 치수로부터 구한 부피와 중량으로부터 산출하였다.

[투자율]

투자율의 측정은, 소결 페라이트 기판을 외경 φ14 ㎜, 내경 φ8 ㎜의 링 형상으로 잘라내고, 링의 두께를 측정하여 시험편으로 한다. 임피던스 분석기 HP4291A(휴렛 팩커드사 제조)와 그의 테스트 스테이션에 장착된 치구(HP1645A), 또는 임피던스 분석기 E4991A(어질런트ㆍ테크놀러지사 제조)와 그의 테스트 스테이션에 장착된 치구(16454A)를 사용하여 주파수 13.56 MHz의 값을 측정하였다.

[공진 주파수와 공진도]

안테나 모듈의 공진 특성은 도 1에 기재된 구성으로 이루어지는 도전 루프 안테나의 공진 특성을 측정하였다. 그 방법은, 도 1에 나타내어지는 적층 안테나 모듈의 급전 선로의 임피던스의 주파수 특성을 측정하고, 급전 선로에 병렬로 컨덴서를 접속하여 그 정전 용량을 조정하여, 공진 주파수가 13.56 MHz가 된 상태에서 공진도 Q를 휴렛 팩커드사 제조 임피던스 분석기 HP4291A를 이용하여 측정하였다. 실시예 7 내지 9 및 16 내지 18과 비교예 6 내지 8 및 14 내지 16에 있어서, 안테나 모듈과 철판을 적층한 경우의 공진 주파수와 공진도 Q의 측정은, 비교를 위해 철판을 적층하지 않은 경우에 설정한 조건에서 행하였다.

[표면 전기 저항]

도전층의 표면 전기 저항은 저(低)저항율계의 로레스타(Loresta)-GP(MCP-T600형, 미쯔비시 가가꾸 가부시끼가이샤 제조)를 이용하여 4 탐침법(JISK7149 준거)에 의해 측정하였다.

[실시예 1]

누적 50 ％ 부피 입경 0.7 ㎛로 조정한 Ni-Zn-Cu 페라이트 분말(조성, Fe₂O₃: 48.5 몰％, NiO: 20.5 몰％, ZnO: 20.5 몰％, CuO: 10.5 몰％, 소성 조건: 850 ℃ 90 분)을 1000 중량부, 티타네이트계 커플링제(아지노모또 가부시끼가이샤 제조 KR-TTS) 10 중량부로 표면 처리한 페라이트 분말 1000 중량부와 열가소성 엘라스토머(도소 가부시끼가이샤 제조 LUMITAC 22-1) 50 중량부, 밀도 0.9 g/cm³의 폴리에틸렌 100 중량부 및 스테아르산 20 중량부를 가압 혼련기로 130 ℃에서 40 분 혼련하였다. 얻어진 페라이트 수지 조성 혼합물을, 중심선 평균 조도가 450 ㎚, 최대 높이가 8 ㎛로 샌드 블라스트 가공된 철판을 이용하여 온도 160 ℃, 압력 100 kg/cm², 가압 시간 3 분간 프레스 성형하고, 두께 77 ㎛, 크기 100 ㎜변의 페라이트 성형 시트를 제조하였다. 이 시트를 10매 겹쳤다. 소성 다이 시트로서 알루미나 세터(기쿠스이 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 제조)에 상하를 끼워 500 ℃에서 10 시간 탈지시키고, 920 ℃에서 2 시간 동안 소성 냉각 후에 소결물을 박리한 결과, 판이 파손되지 않고 용이하게 박리할 수 있었다. 얻어진 소결 페라이트 기판은 두께 65 ㎛, 외부 치수 80 ㎜변이었다. 그 소결판으로부터 외경 φ14 ㎜, 내경 φ8 ㎜ 시험편을 잘라내고, 임피던스 분석기 HP4291A(휴렛 팩커드사 제조)와 그의 테스트 스테이션에 장착된 치구(HP16454A)를 사용하여, 주파수 13.56 MHz에서의 투자율은 μr'가 98, μr"가 2.2이고, 고착이 없는 자기 특성도 양호한 소결 페라이트 기판이 얻어졌다.

얻은 페라이트 성형 시트의 표면 조도는 중심선 평균 조도가 420 ㎚, 최대 높이가 6.5 ㎛, 100 ㎛ 사방 영역에 있어서 최대 높이의 50 ％ 깊이에서 수평 방향으로 컷트한 파단면의 면적 점유율은 48 ％였다. 또한 소결 페라이트 기판의 표면 조도는 중심선 평균 조도가 400 ㎚, 최대 높이가 5.5 ㎛, 100 ㎛ 사방 영역에 있어서 최대 높이의 50 ％ 깊이에서 수평 방향으로 컷트한 파단면의 면적 점유율은 45 ％였다.

[실시예 2]

실시예 1과 동일한 Ni-Zn-Cu 페라이트 100 중량부와 부틸프탈릴부틸글리콜레이트 2 중량부, 폴리비닐알코올 수지(세키스이 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 제조 에스레크 B BM-1) 12 중량부 및 용매로서 n-부탄올 4:톨루엔 6으로 혼합한 용제 60 중량부를 볼 밀에서 혼합ㆍ용해ㆍ분산시켜 페라이트 분산 도료를 얻었다. 페라이트 분산 도료를 오일 로터리 진공 펌프로 감압 탈포시킨 후, 한쪽면이 중심선 평균 조도가 530 ㎚, 최대 높이가 5.6 ㎛로 샌드 블라스트 처리된 PET 필름(파낙 고교 가부시끼가이샤 제조 루미매트 50S200 토레스)에 닥터 블레이드로 일정 두께로 도포하고, 100 ℃의 열풍으로 30 분간 건조시켜 두께 204 ㎛의 페라이트 성형 시트를 얻었다. 얻어진 페라이트 성형 시트를 100 ㎜변의 크기로 절단하여 PET 필름으로부터 박리하고, 얻어진 시트를 실시예 1과 동일한 조건에서 소성시켰다. 얻어진 소결 페라이트 기판의 특성 평가를 행한 결과, 두께는 160 ㎛, 외부 치수 80 ㎜변이고, 13.56 MHz에서의 투자율은 μr'가 96, μr"가 3이고, 고착도 없으며 박리는 용이하였다.

얻은 페라이트 성형 시트의 표면 조도는 중심선 평균 조도가 370 ㎚, 최대 높이가 4.0 ㎛, 100 ㎛ 사방 영역에 있어서 최대 높이의 50 ％ 깊이에서 수평 방향으로 컷트한 파단면의 면적 점유율은 73 ％였다. 또한, PET 필름에 접촉한 면과는 반대면의 중심선 평균 조도, 최대 높이는 각각 104 ㎚, 1.3 ㎛, 100 ㎛ 사방 영역에 있어서 최대 높이의 50 ％ 깊이에서 수평 방향으로 컷트한 파단면의 면적 점유율은 93 ％이고, 사용된 PET 필름에 의해서 의도적으로 표면 조도를 컨트롤할 수 있음을 알 수 있었다. 또한, 소결 페라이트 기판의 표면 조도는 중심선 평균 조도가 292 ㎚, 최대 높이가 3.5 ㎛, 100 ㎛ 사방 영역에 있어서 최대 높이의 50 ％ 깊이에서 수평 방향으로 컷트한 파단면의 면적 점유율은 12 ％였다.

[실시예 3]

누적 50 ％ 부피 입경 6 ㎛의 Ni-Zn-Cu 페라이트 분말(조성, Fe₂O₃: 48.5 몰％, NiO: 20.5 몰％, ZnO: 20.5 몰％, CuO: 10.5 몰％, 소성 조건: 1000 ℃ 90 분)을 300 중량부, 실시예 1과 동일한 누적 50 ％ 부피 입경 0.7 ㎛의 Ni-Zn-Cu 페라이트를 700 중량부 혼합하고, 그 외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 페라이트 수지 조성 혼합물을 얻었다. 얻어진 혼합물을, 중심선 평균 조도가 120 ㎚, 최대 조도가 2 ㎛로 가공된 철판을 이용하여 온도 160 ℃, 압력 100 kg/cm², 가압 시간 3 분 프레스 성형하고, 두께 200 ㎛, 외부 치수 100 ㎜의 페라이트 성형 시트를 제조하였다. 얻어진 시트를 실시예 1과 동일한 조건에서 처리한 소결 페라이트 기판을 평가한 결과, 두께는 167 ㎛, 13.56 MHz에서의 투자율은 μr'가 80, μr"가 1.1이고, 고착도 없으며 박리는 용이하였다.

얻은 페라이트 성형 시트의 표면 조도는, 페라이트 조대입자를 혼합하였기 때문에 중심선 평균 조도가 270 ㎚, 최대 높이가 5.0 ㎛, 100 ㎛ 사방 영역에 있어서 최대 높이의 50 ％ 깊이에서 수평 방향으로 컷트한 파단면의 면적 점유율은 20 ％였다. 또한 소결 페라이트 기판의 표면 조도는 중심선 평균 조도가 250 ㎚, 최대 높이가 4.0 ㎛, 100 ㎛ 사방 영역에 있어서 최대 높이의 50 ％ 깊이에서 수평 방향으로 컷트한 파단면의 면적 점유율은 18 ％였다.

[실시예 4]

닥터 블레이드에 의한 도포시에, 두께 42 ㎛의 페라이트 성형 시트를 얻는 조건으로 한 것 이외에는 실시예 2와 동일한 방법으로 소결 페라이트 기판을 얻었다. 얻은 소결 페라이트 기판의 특성 평가를 행한 결과, 두께는 37 ㎛, 13.56 MHz에서의 투자율은 μr'가 95, μr"가 2이고, 고착도 없으며 박리는 용이하였다.

얻은 페라이트 성형 시트의 표면 조도는 중심선 평균 조도가 435 ㎚, 최대 높이가 6.3 ㎛, 100 ㎛ 사방 영역에 있어서 최대 높이의 50 ％ 깊이에서 수평 방향으로 컷트한 파단면의 면적 점유율은 52 ％였다. 또한 소결 페라이트 기판의 표면 조도는 중심선 평균 조도가 425 ㎚, 최대 높이가 4.9 ㎛, 100 ㎛ 사방 영역에 있어서 최대 높이의 50 ％ 깊이에서 수평 방향으로 컷트한 파단면의 면적 점유율은 50 ％였다.

[실시예 5]

닥터 블레이드에 의한 도포시에, 두께 405 ㎛의 페라이트 성형 시트를 얻는 조건으로 한 것 이외에는 실시예 2와 동일한 방법으로 소결 페라이트 기판을 얻었다. 얻은 소결 페라이트 기판의 특성 평가를 행한 결과, 두께는 350 ㎛, 13.56 MHz에서의 투자율은 μr'가 102, μr"가 3.2이고, 고착도 없으며 박리는 용이하였다.

얻은 페라이트 성형 시트의 표면 조도는 중심선 평균 조도가 409 ㎚, 최대 높이가 6.8 ㎛, 100 ㎛ 사방 영역에 있어서 최대 높이의 50 ％ 깊이에서 수평 방향으로 컷트한 파단면의 면적 점유율은 58 ％였다. 또한 소결 페라이트 기판의 표면 조도는 중심선 평균 조도가 388 ㎚, 최대 높이가 5.6 ㎛, 100 ㎛ 사방 영역에 있어서 최대 높이의 50 ％ 깊이에서 수평 방향으로 컷트한 파단면의 면적 점유율은 41 ％였다.

[비교예 1]

실시예 1과 동일한 방법으로 페라이트 수지 조성 혼합물을 제조하고, 중심선 평균 조도가 120 ㎚, 최대 조도가 2 ㎛로 가공된 철판을 이용하여 조성물을 사이에 끼워 성형한 것 이외에는 동일한 조건에서 소결 페라이트 기판을 제조한 결과, 고착이 심하여 박리가 곤란하고, 부분적으로 박리되었지만, 판이 깨지거나 하여 80 ㎜변의 소결 페라이트 기판은 1매도 제조할 수 없었다. 즉, 소결 페라이트 기판의 13.56 MHz에서의 투자율은 μr'가 98, μr"가 1.9였다.

얻은 페라이트 성형 시트의 표면 조도는 중심선 평균 조도가 115 ㎚, 최대 높이가 1.8 ㎛, 100 ㎛ 사방 영역에 있어서 최대 높이의 50 ％ 깊이에서 수평 방향으로 컷트한 파단면의 면적 점유율은 2 ％였다. 또한 소결 페라이트 기판의 표면 조도는 중심선 평균 조도가 98 ㎚, 최대 높이가 1.1 ㎛, 100 ㎛ 사방 영역에 있어서 최대 높이의 50 ％ 깊이에서 수평 방향으로 컷트한 파단면의 면적 점유율은 2 ％였다.

[비교예 2]

실시예 2와 동일한 방법으로 페라이트 분산 도료를 제조하였다. 얻어진 도료를, 샌드 블라스트 가공되지 않은 중심선 평균 조도가 17 ㎚, 최대 높이가 0.3 ㎛, 두께 50 ㎛의 PET 필름에 닥터 블레이드로 일정 두께로 도포하고, 100 ℃ 열풍으로 30 분간 건조시켜 두께 202 ㎛의 페라이트 성형 시트를 얻었다. 이 시트를 PET 필름으로부터 박리하여 10매 겹쳐 실시예 1과 동일한 소성 처리를 행하고, 얻어진 소결 페라이트 기판의 평가를 행하였다. 두께는 165 ㎛이며, 고착이 심하여 박리할 수 없었다.

얻은 페라이트 성형 시트의 표면 조도는 중심선 평균 조도가 66 ㎚, 최대 높이가 1.3 ㎛, 100 ㎛ 사방 영역에 있어서 최대 높이의 50 ％ 깊이에서 수평 방향으로 컷트한 파단면의 면적 점유율은 90 ％였다. 또한 소결 페라이트 기판의 표면 조도는 중심선 평균 조도가 44 ㎚, 최대 높이가 0.9 ㎛, 100 ㎛ 사방 영역에 있어서 최대 높이의 50 ％ 깊이에서 수평 방향으로 컷트한 파단면의 면적 점유율은 1 ％였다.

[비교예 3]

비교예 2와 동일한 방법으로 시트를 제조한 후, PET 필름으로부터 시트를 박리하여 필름면에 접해 있던 페라이트 성형 시트면에 평균 입경 5 ㎛의 지르코니아 분말(다이이치 기겐소 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 제조)을 50 mg 브러싱에 의해 도포한 후, 비교예 2와 동일한 소성 처리를 행하고, 얻어진 소결 페라이트 기판의 평가를 행하였다. 소결 페라이트 기판의 13.56 MHz에서의 투자율은 μr'가 96, μr"가 1.8이지만, 지르코니아 분말이 소결 페라이트 기판 표면에 고착된 부위가 확인되어 그것을 브러시로 제거할 때, 10매 중 3매의 판이 깨졌다. 분말의 도포 및 제거 작업은 매우 번잡하여, 지르코니아 분말을 완전히 제거할 수는 없었다.

[비교예 4]

중심선 평균 조도가 1200 ㎚, 최대 높이가 14 ㎛로 샌드 블라스트 가공된 철판을 이용한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 소결 페라이트 기판을 얻었다. 고착은 없으며 판을 파손시키지 않고 박리할 수 있었다. 소결 페라이트 기판의 13.56 MHz에서의 투자율은 μr'가 75, μr"가 0.6으로 자기 특성적으로 만족할 수 없는 값이었다. 이것은 표면 조도가 너무 커지고, 결과적으로 소결 페라이트 기판의 단면에 공극이 많아지기 때문에 투자율이 저하되었다.

[비교예 5]

실시예 2와 동일한 방법으로 페라이트 분산 도료를 제조하였다. 얻어진 도료를, 중심선 평균 조도가 252 ㎚, 최대 높이가 3.3 ㎛로 조면 가공된 PET 필름(데이진 듀퐁 필름 가부시끼가이샤 제조 U4-50)에, 닥터 블레이드로 일정 두께로 도포하고, 100 ℃ 열풍으로 30 분간 건조시켜 두께 200 ㎛의 페라이트 성형 시트를 얻었다. 이 시트를 PET 필름으로부터 박리하여 10매 겹쳐 실시예 1과 동일한 소성 처리를 행하고, 얻어진 소결 페라이트 기판의 평가를 행하였다. 두께는 171 ㎛이며, 고착이 심하여 박리할 수 없었다. 얻은 페라이트 성형 시트의 표면 조도는 중심선 평균 조도가 319 ㎚, 최대 높이가 3.3 ㎛, 100 ㎛ 사방 영역에 있어서 최대 높이의 50 ％ 깊이에서 수평 방향으로 컷트한 파단면의 면적 점유율은 95 ％였다. 또한 소결 페라이트 기판의 표면 조도는 중심선 평균 조도가 246 ㎚, 최대 높이가 3.3 ㎛, 100 ㎛ 사방 영역에 있어서 최대 높이의 50 ％ 깊이에서 수평 방향으로 컷트한 파단면의 면적 점유율은 96 ％였다.

즉, 본 결과로부터, 본 발명의 효과를 구하기 위해서는, 표면 조도뿐 아니라 파단면의 면적 점유율의 컨트롤도 중요한 것을 알 수 있었다.

결과를 통합하여 표 1에 나타낸다.

[실시예 6]

실시예 1에서 얻어진 소결 페라이트 기판의 요철 가공면에 두께 50 ㎛의 양면 점착 테이프(제품명 467MP 스미토모 쓰리엠 제조)를 접착시켜, 소결 페라이트 기판층 63 ㎛과 점착층 50 ㎛로 이루어지는 적층체를 제조하였다. 이 적층체에 굴곡성을 갖게 하기 위해서, 두께 10 ㎜ 발포 배율 약 10배의 우레탄 시트에 장착하고, 외형 약 50 ㎜, 폭 약 15 cm의 고무 롤러를 이용하여 롤 선 압력이 약 1 kg/cm인 압력으로 적층체를 세로ㆍ가로 각각 가압하여 소결 페라이트 기판 전체에 칼집을 넣은 후, 외형 14 ㎜φ 내경 8 ㎜φ로 펀칭하여 투자율을 측정하였다. 투자율은 13.56 MHz에서 μr'가 83이고 μr"가 0.8이었다. 또한, 동 적층체를 외형 30 ㎜φ의 철 막대에 권취한 후, 상술한 것과 같은 시험편을 잘라내어 투자율을 측정한 결과, μr'가 82.5이고 μr"가 0.8로 거의 변화가 없고, 굴곡성도 양호하며 투자율 μr'는 80 이상으로 양호하였다.

[실시예 7]

25 ㎛의 PET 필름에 7턴의 소용돌이형 도전 루프를 설치한 평면 안테나를 제조하였다. 그 루프 형상은 세로 45 ㎜ 가로 75 ㎜의 직사각형으로 하였다. 또한 실시예 1에서 이용한 Ni-Zn-Cu 페라이트를 이용하고, 실시예 2와 동일한 방법으로 두께 180 ㎛의 페라이트 성형 시트를 제조하여, 성형 시트 표면에 V형 인선(刃先) 각 30°의 톰슨칼에 의해 간격이 2 ㎜인 격자형으로 깊이 약 90 ㎛의 V 홈을 설치하였다. 얻어진 홈 장착 페라이트 성형 시트를 100 ㎜변으로 절단하여 PET 필름으로부터 박리하고, 얻어진 시트를 실시예 1과 동일한 조건에서 소성시켰다. 얻어진 소결 페라이트 기판은 두께 150 ㎛, 외부 치수 80 ㎜변이었다. 소결 페라이트 기판의 홈이 없는 면에, 폴리에스테르계 수지에 은 및 구리 분말을 분산시킨 도전 도료(상품명 도타이트 XE-9000, 후지쿠라 가세이 가부시끼가이샤 제조)를 도포하고, 50 ℃에서 30 분 건조시켜 30 ㎛의 도전층을 설치하였다. 도전층의 표면 전기 저항은 0.2 Ω/□였다. 이 도전면에 양면 점착 테이프(제품명 467MP, 스미토모 쓰리엠 가부시끼가이샤 제조)를 접착시킨 후, 실시예 6과 동일한 방법으로 페라이트 소결 기판을 쪼개어 굴곡성을 부여하였다. 그 때, 페라이트의 개개의 조각들은 2 ㎜변이며 거의 균일한 형태였다. 이 시트의 투자율 μr'는 84, μr"는 0.4였다.

도전 루프 안테나와 소결 페라이트 기판의 도전층을 설치하지 않은 면을, 두께 50 ㎛의 양면 점착 테이프(제품명 467MP, 스미토모 쓰리엠 가부시끼가이샤 제조)를 이용하여, 접합시킨 면에 공극이 생기지 않도록 안테나 모듈을 제조하였다. 이 모듈은 공진 주파수는 10.8 MHz이고, Q는 68이었기 때문에, 루프 안테나에 컨덴서를 병렬 접속하여 공진 주파수가 13.5 내지 13.6 MHz가 되도록 컨덴서 용량을 변화시켜 조정하였다. 주파수 조정한 후, Q는 64였다. 이 안테나 모듈의 도전층면과 두께 1 ㎜의 철판을 밀착시켜 공진 특성을 측정하였다. 그 결과, 철판의 장착 유무에 상관없이 공진 특성의 변화는 확인되지 않았다.

[실시예 8]

실시예 7과 동일한 방법으로 제조한 안테나 모듈에 있어서, 소결 페라이트 기판의 도전층을 니켈ㆍ아크릴계 도전 도료(상품명 도타이트 FN-101)를 도공하고, 50 ℃에서 30 분 건조시켜 도막 두께 10 ㎛ 표면 전기 저항이 2 Ω/□인 것 이외에는, 실시예 7과 동일한 평가를 행하였다. 그 결과, 공진 특성은 공진 주파수 13.6 MHz 및 Q는 60이고, 철판의 장착 유무에 상관없이 거의 변화는 확인되지 않았다.

[실시예 9]

소결 페라이트 기판의 도전층을 그린 시트에 인쇄 적층한 도전 은 페이스트를 900 ℃에서 일체 소성시킨 10 ㎛의 도전층을 설치한 소결 페라이트 기판을 이용한 것 이외에는 실시예 7과 동일한 방법으로 제조한 안테나 모듈에 있어서 실시예 7과 동일한 평가를 행하였다. 도전층의 표면 전기 저항이 0.1 Ω/□이고, 공진 특성은 공진 주파수 13.55 MHz 및 Q는 66이고, 철판의 장착 유무에 상관없이 거의 변화는 확인되지 않았다.

[비교예 6]

소결 페라이트 기판에 도전층을 설치하지 않은 것 이외에는, 실시예 7과 동일한 방법에 의해 안테나 모듈을 구성하였다. 철판을 적층하지 않았을 때의 공진 주파수는 13.55 MHz이고, Q는 67이었다. 이것에 실시예 7과 동일하게 두께 1 ㎜ 철판을 적층하여 공진 특성을 측정한 결과, 공진 주파수가 11.5 MHz가 되며 2 MHz 저주파측으로 시프트하였다. Q는 67이며 공진도는 변화되지 않았지만, 주파수가 시프트되었기 때문에 13.56 MHz에서는 공진하지 않으므로 통신 강도가 현저히 저하되는 결과였다.

[비교예 7]

비교예 6과 동일한 구성이고, 소결 페라이트 기판의 두께를 300 ㎛로 한 것 이외에는 비교예 6과 동일한 평가를 행하였다. 철판을 적층하면 공진 주파수는 12.5 MHz이고, 비교예 6보다 주파수 변화는 적지만 통신 강도가 저하되었다.

[비교예 8]

실시예 7과 동일한 방법으로 제조한 안테나 모듈에 있어서 소결 페라이트 기판에 설치한 도전층의 두께가 5 ㎛이고 그의 표면 전기 저항이 5 Ω/□인 것 이외에는 실시예 7과 동일한 구성의 안테나 모듈의 공진 특성을 평가하였다. 그 결과, 철판을 적층하면 공진 주파수가 10.9 MHz로 변화되고, 13.56 MHz의 통신 강도도 저하되었다.

[실시예 10]

누적 50 ％ 부피 입경 0.7 ㎛로 조정한 Mg-Zn-Cu 페라이트 분말(조성, Fe₂O₃: 48.5 몰％, MgO: 27.0 몰％, ZnO: 14.5 몰％, CuO: 10.0 몰％, 소성 조건: 850 ℃ 180 분)을 1000 중량부, 티타네이트계 커플링제(아지노모또 가부시끼가이샤 제조 KR-TTS) 10 중량부로 표면 처리한 페라이트 분말 1000 중량부와 열가소성 엘라스토머(도소 가부시끼가이샤 제조 LUMITAC 22-1) 50 중량부, 밀도 0.9 g/cm³의 폴리에틸렌 100 중량부 및 스테아르산 20 중량부를 가압 혼련기로 130 ℃에서 40 분 혼련하였다. 얻어진 페라이트 수지 조성 혼합물을, 중심선 평균 조도(Ra)가 450 ㎚, 최대 높이(Rmax)가 8 ㎛로 샌드 블라스트 가공된 철판을 이용하여 온도 160 ℃, 압력 100 kg/cm², 가압 시간 3 분간 프레스 성형하고, 두께 74 ㎛, 크기 100 ㎜변의 페라이트 성형 시트를 제조하였다.

얻어진 페라이트 성형 시트를 10매 겹쳤다. 소성 다이 시트로서 알루미나 세터(기쿠스이 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 제조)에 상하를 끼워 500 ℃에서 10 시간 탈지시키고, 940 ℃에서 2 시간 동안 소성시켰다. 냉각 후에 소결물을 박리한 결과, 판을 파손시키지 않고 용이하게 박리할 수 있다.

얻어진 소결 페라이트 기판은 두께 60 ㎛, 외부 치수 80 ㎜변이었다. 그 소결판으로부터 외경 φ14 ㎜, 내경 φ8 ㎜ 시험편을 잘라내고, 임피던스 분석기 E4991A(어질런트ㆍ테크놀러지(주) 제조)와 그의 테스트 스테이션에 장착된 치구(16454A)를 사용하여, 주파수 13.56 MHz에서의 투자율은 μr'가 161, μr"가 48이고, 고착이 없는 자기 특성도 양호한 소결 페라이트 기판이 얻어졌다.

얻은 페라이트 성형 시트의 표면 조도는 중심선 평균 조도(Ra)가 380 ㎚, 최대 높이(Rmax)가 4.8 ㎛, 100 ㎛ 사방 영역에 있어서 최대 높이의 50 ％ 깊이에서 수평 방향으로 컷트한 파단면의 면적 점유율은 38 ％였다.

또한, 소결 페라이트 기판의 표면 조도는 중심선 평균 조도(Ra)가 366 ㎚, 최대 높이(Rmax)가 4.1 ㎛, 100 ㎛ 사방 영역에 있어서 최대 높이의 50 ％ 깊이에서 수평 방향으로 컷트한 파단면의 면적 점유율은 31 ％였다.

[실시예 11]

실시예 10과 동일한 Mg-Zn-Cu 페라이트 100 중량부와 부틸프탈릴부틸글리콜레이트 2 중량부, 폴리비닐알코올 수지(세키스이 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 제조 에스렉 B BM-1) 12 중량부 및 용매로서 n-부탄올 4:톨루엔 6으로 혼합한 용제 60 중량부를 볼 밀에서 혼합ㆍ용해ㆍ분산시켜 페라이트 분산 도료를 얻었다. 페라이트 분산 도료를 오일 로터리 진공 펌프로 감압 탈포시킨 후, 한쪽면이 중심선 평균 조도가 530 ㎚, 최대 높이가 5.6 ㎛로 샌드 블라스트 처리된 PET 필름(파낙 고교 가부시끼가이샤 제조 루미매트 50S200 토레스)에 닥터 블레이드로 일정 두께로 도포하고, 100 ℃의 열풍으로 30 분간 건조시켜 두께 210 ㎛의 페라이트 성형 시트를 얻었다.

얻어진 페라이트 성형 시트를 100 ㎜변의 크기로 절단하여 PET 필름으로부터 박리하고, 얻어진 시트를 실시예 10과 동일한 조건에서 소성시켰다.

얻어진 소결 페라이트 기판의 특성 평가를 행한 결과, 두께는 174 ㎛, 외부 치수 80 ㎜변이고, 13.56 MHz에서의 투자율은 μr'가 158, μr"가 33이고, 고착도 없으며 박리는 용이하였다.

얻은 페라이트 성형 시트의 표면 조도는 중심선 평균 조도(Ra)가 450 ㎚, 최대 높이(Rmax)가 5.1 ㎛, 100 ㎛ 사방 영역에 있어서 최대 높이의 50 ％ 깊이에서 수평 방향으로 컷트한 파단면의 면적 점유율은 40 ％였다.

또한, PET 필름에 접촉한 면과는 반대면의 중심선 평균 조도(Ra), 최대 높이(Rmax)는 각각 131 ㎚, 1.8 ㎛, 100 ㎛ 사방 영역에 있어서 최대 높이의 50 ％ 깊이에서 수평 방향으로 컷트한 파단면의 면적 점유율은 97 ％이고, 사용한 PET 필름에 의해서 의도적으로 표면 조도를 제어할 수 있는 것을 알 수 있었다.

또한, 소결 페라이트 기판의 표면 조도는 중심선 평균 조도(Ra)가 338 ㎚, 최대 높이(Rmax)가 3.6 ㎛, 100 ㎛ 사방 영역에 있어서 최대 높이의 50 ％ 깊이에서 수평 방향으로 컷트한 파단면의 면적 점유율은 21 ％였다.

[실시예 12]

누적 50 ％ 부피 입경 6 ㎛의 Mg-Zn-Cu 페라이트 분말(조성, Fe₂O₃: 48.5 몰％, MgO: 27.0 몰％, ZnO: 14.5 몰％, CuO: 10.0 몰％, 소성 조건: 1000 ℃ 180 분)을 300 중량부, 실시예 10과 동일한 누적 50 ％ 부피 입경 0.7 ㎛의 Mg-Zn-Cu 페라이트를 700 중량부 혼합하고, 그 외에는 실시예 10과 동일한 방법으로 페라이트 수지 조성 혼련물을 얻었다. 얻어진 혼련물을, 중심선 평균 조도(Ra)가 120 ㎚, 최대 조도가 2 ㎛로 가공된 철판을 이용하여 온도 160 ℃, 압력 100 kg/cm², 가압 시간 3 분 프레스 성형하고, 두께 188 ㎛, 외부 치수 100 ㎜의 페라이트 성형 시트를 제조하였다.

얻어진 시트를 실시예 10과 동일한 조건에서 처리한 소결 페라이트 기판의 평가를 행하였다. 그 결과, 두께는 157 ㎛, 13.56 MHz에서의 투자율은 μr'가 144, μr"가 21이고, 고착도 없으며 박리는 용이하였다.

얻은 페라이트 성형 시트의 표면 조도는 페라이트 조대입자를 혼합하였고, 중심선 평균 조도(Ra)가 361 ㎚, 최대 높이(Rmax)가 6.2 ㎛, 100 ㎛ 사방 영역에 있어서 최대 높이의 50 ％ 깊이에서 수평 방향으로 컷트한 파단면의 면적 점유율은 67 ％였다.

또한, 소결 페라이트 기판의 표면 조도는 중심선 평균 조도(Ra)가 305 ㎚, 최대 높이(Rmax)가 4.0 ㎛, 100 ㎛ 사방 영역에 있어서 최대 높이의 50 ％ 깊이에서 수평 방향으로 컷트한 파단면의 면적 점유율은 49 ％였다.

[실시예 13]

닥터 블레이드에 의한 도포시에, 두께 43 ㎛의 페라이트 성형 시트를 얻는 조건으로 한 것 이외에는 실시예 11과 동일한 방법으로 소결 페라이트 기판을 얻었다.

얻어진 소결 페라이트 기판의 특성 평가를 행한 결과, 두께는 37 ㎛, 13.56 MHz에서의 투자율은 μr'가 156, μr"가 31이고, 고착도 없으며 박리는 용이하였다.

얻은 페라이트 성형 시트의 표면 조도는 중심선 평균 조도(Ra)가 345 ㎚, 최대 높이(Rmax)가 4.0 ㎛, 100 ㎛ 사방 영역에 있어서 최대 높이의 50 ％ 깊이에서 수평 방향으로 컷트한 파단면의 면적 점유율은 23 ％였다.

또한, 소결 페라이트 기판의 표면 조도는 중심선 평균 조도(Ra)가 289 ㎚, 최대 높이(Rmax)가 3.1 ㎛, 100 ㎛ 사방 영역에 있어서 최대 높이의 50 ％ 깊이에서 수평 방향으로 컷트한 파단면의 면적 점유율은 12 ％였다.

[실시예 14]

닥터 블레이드에 의한 도포시에, 두께 377 ㎛의 페라이트 성형 시트를 얻는 조건으로 한 것 이외에는 실시예 11과 동일한 방법으로 소결 페라이트 기판을 얻었다.

얻어진 소결 페라이트 기판의 특성 평가를 행한 결과, 두께는 326 ㎛, 13.56 MHz에서의 투자율은 μr'가 167, μr"가 50이고, 고착도 없으며 박리는 용이하였다.

얻은 페라이트 성형 시트의 표면 조도는 중심선 평균 조도(Ra)가 634 ㎚, 최대 높이(Rmax)가 7.8 ㎛, 100 ㎛ 사방 영역에 있어서 최대 높이의 50 ％ 깊이에서 수평 방향으로 컷트한 파단면의 면적 점유율은 66 ％였다.

또한, 소결 페라이트 기판의 표면 조도는 중심선 평균 조도(Ra)가 593 ㎚, 최대 높이(Rmax)가 7.8 ㎛, 100 ㎛ 사방 영역에 있어서 최대 높이의 50 ％ 깊이에서 수평 방향으로 컷트한 파단면의 면적 점유율은 39 ％였다.

[비교예 9]

실시예 10과 동일한 방법으로 페라이트 수지 조성 혼련물을 제조하고, 중심선 평균 조도(Ra)가 120 ㎚, 최대 조도가 2 ㎛로 가공된 철판을 이용하여 조성물을 사이에 끼워 성형한 것 이외에는 동일한 조건에서 소결 페라이트 기판을 제조하였다. 그 결과, 고착이 심하여 박리가 곤란하고, 부분적으로 박리되었지만, 판이 깨지거나 하여 80 ㎜변의 소결 페라이트 기판은 1매도 제조할 수 없었다. 또한, 소결 페라이트 기판의 13.56 MHz에서의 투자율은 μr'가 160, μr"가 48이었다.

얻은 페라이트 성형 시트의 표면 조도는 중심선 평균 조도(Ra)가 98 ㎚, 최대 높이(Rmax)가 0.9 ㎛, 100 ㎛ 사방 영역에 있어서 최대 높이의 50 ％ 깊이에서 수평 방향으로 컷트한 파단면의 면적 점유율은 5 ％였다.

또한, 소결 페라이트 기판의 표면 조도는 중심선 평균 조도(Ra)가 81 ㎚, 최대 높이(Rmax)가 0.8 ㎛, 100 ㎛ 사방 영역에 있어서 최대 높이의 50 ％ 깊이에서 수평 방향으로 컷트한 파단면의 면적 점유율은 1 ％였다.

[비교예 10]

실시예 11과 동일한 방법으로 페라이트 분산 도료를 제조하였다. 얻어진 도료를 샌드 블라스트 가공되지 않은 PET 필름(중심선 평균 조도(Ra)가 17 ㎚, 최대 높이(Rmax)가 0.3 ㎛, 두께 50 ㎛)에, 닥터 블레이드로 일정 두께로 도포하고, 100 ℃ 열풍으로 30 분간 건조시켜 두께 217 ㎛의 페라이트 성형 시트를 얻었다.

이 시트를 PET 필름으로부터 박리하여 10매 겹쳐 실시예 10과 동일한 소성 처리를 행하고, 얻어진 소결 페라이트 기판의 평가를 행하였다. 두께는 177 ㎛이고, 고착이 심하여 박리할 수 없었다.

얻은 페라이트 성형 시트의 표면 조도는 중심선 평균 조도(Ra)가 78 ㎚, 최대 높이(Rmax)가 1.8 ㎛, 100 ㎛ 사방 영역에 있어서 최대 높이의 50 ％ 깊이에서 수평 방향으로 컷트한 파단면의 면적 점유율은 87 ％였다.

또한, 소결 페라이트 기판의 표면 조도는 중심선 평균 조도(Ra)가 54 ㎚, 최대 높이(Rmax)가 1.3 ㎛, 100 ㎛ 사방 영역에 있어서 최대 높이의 50 ％ 깊이에서 수평 방향으로 컷트한 파단면의 면적 점유율은 0.2 ％였다.

[비교예 11]

비교예 10과 동일한 방법으로 시트를 제조한 후, PET 필름으로부터 시트를 박리하여 필름면에 접해 있던 페라이트 성형 시트면에 평균 입경 5 ㎛의 지르코니아 분말(다이이치 기겐소 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 제조) 50 mg을 브러싱에 의해 도포한 후, 비교예 10과 동일한 소성 처리를 행하고, 얻어진 소결 페라이트 기판의 평가를 행하였다.

얻어진 소결 페라이트 기판의 13.56 MHz에서의 투자율은 μr'가 157, μr"가 31이었다. 그러나, 지르코니아 분말이 소결 페라이트 기판 표면에 고착된 부위가 확인되어 그것을 브러시로 제거할 때, 10매 중 4매의 판이 깨졌다. 분말의 도포 및 제거 작업은 매우 번잡하여, 지르코니아 분말을 완전히 제거할 수는 없었다.

[비교예 12]

중심선 평균 조도(Ra)가 1200 ㎚, 최대 높이(Rmax)가 14 ㎛로 샌드 블라스트 가공된 철판을 이용한 것 이외에는, 실시예 10과 동일한 방법으로 소결 페라이트 기판을 얻었다. 고착은 없으며 판을 파손시키지 않고 박리할 수 있었다.

얻어진 소결 페라이트 기판의 13.56 MHz에서의 투자율은 μr'가 78, μr"가 1로 자기 특성적으로 만족할 수 없는 값이었다. 이것은 표면 조도가 너무 커지고, 결과적으로 소결 페라이트 기판의 단면에 공극이 많아지기 때문에 투자율이 저하되었다.

[비교예 13]

실시예 11과 동일한 방법으로 페라이트 분산 도료를 제조하였다. 얻어진 도료를, 중심선 평균 조도(Ra)가 252 ㎚, 최대 높이(Rmax)가 3.3 ㎛로 조도 가공된 PET 필름(데이진 듀퐁 필름 가부시끼가이샤 제조 U4-50)에, 닥터 블레이드로 일정 두께로 도포하고, 100 ℃ 열풍으로 30 분간 건조시켜 두께 198 ㎛의 페라이트 성형 시트를 얻었다.

이 시트를 PET 필름으로부터 박리하여 10매 겹쳐 실시예 10과 동일한 소성 처리를 행하고, 얻어진 소결 페라이트 기판의 평가를 행하였다.

얻어진 소결 페라이트 기판의 두께는 169 ㎛이고, 고착이 심하여 박리할 수 없었다.

얻은 페라이트 성형 시트의 표면 조도는 중심선 평균 조도(Ra)가 246 ㎚, 최대 높이(Rmax)가 2.6 ㎛, 100 ㎛ 사방 영역에 있어서 최대 높이의 50 ％ 깊이에서 수평 방향으로 컷트한 파단면의 면적 점유율은 97 ％였다.

또한, 소결 페라이트 기판의 표면 조도는 중심선 평균 조도(Ra)가 201 ㎚, 최대 높이(Rmax)가 2.1 ㎛, 100 ㎛ 사방 영역에 있어서 최대 높이의 50 ％ 깊이에서 수평 방향으로 컷트한 파단면의 면적 점유율은 96 ％였다.

즉, 본 결과로부터, 본 발명의 효과를 구하기 위해서는 표면 조도뿐 아니라 파단면의 면적 점유율의 제어도 중요한 것을 알 수 있었다.

결과를 표 2에 통합하여 나타낸다.

[실시예 15]

실시예 10에서 얻어진 소결 페라이트 기판의 요철 가공면에, 두께 50 ㎛의 양면 점착 테이프(제품명 467MP 스미토모 쓰리엠 제조)를 접착시켜, 소결 페라이트 기판층 60 ㎛와 점착층 50 ㎛로 이루어지는 적층체를 제조하였다.

이 적층체에 굴곡성을 갖게 하기 위해서, 두께 10 ㎜ 발포 배율 약 10배의 우레탄 시트에 장착하고, 외형 약 50 ㎜, 폭 약 15 cm의 고무 롤러를 이용하여 롤 선 압력이 약 1 kg/cm인 압력으로 적층체를 세로ㆍ가로 각각 가압하여 소결 페라이트 기판 전체에 칼집을 넣었다.

이어서, 외형 14 ㎜φ 내경 8 ㎜φ로 펀칭하고, 투자율을 측정하였다. 투자율은 13.56 MHz에서 μr'가 121이고 μr"가 10이었다.

또한, 상기 적층체를 외형 30 ㎜φ의 철 막대에 권취한 후, 상술한 것과 같은 시험편을 잘라내어 투자율을 측정하였다. 그 결과, μr'가 120이고 μr"가 10으로 거의 변화가 없고, 굴곡성도 양호하며 투자율 μr'는 80 이상으로 양호하였다.

[실시예 16]

25 ㎛의 PET 필름에 7턴의 소용돌이형 도전 루프를 설치한 평면 안테나를 제조하였다. 그 루프 형상은 세로 45 ㎜ 가로 75 ㎜의 직사각형으로 하였다.

또한 실시예 10에서 이용한 Mg-Zn-Cu 페라이트를 이용하여, 실시예 11과 동일한 방법으로 두께 185 ㎛의 페라이트 성형 시트를 제조하고, 성형 시트 표면에 V형의 인선 각 30°의 톰슨칼에 의해 간격이 2 ㎜인 격자형으로 깊이 약 90 ㎛의 V 홈을 설치하였다. 얻어진 홈 장착 페라이트 성형 시트를 100 ㎜변으로 절단하여 PET 필름으로부터 박리하고, 얻어진 시트를 실시예 10과 동일한 조건에서 소성시켰다.

얻어진 소결 페라이트 기판은 두께 143 ㎛, 외부 치수 80 ㎜변이었다. 소결 페라이트 기판의 홈이 없는 면에, 폴리에스테르계 수지에 은 및 구리 분말을 분산시킨 도전 도료(상품명 도타이트 XE-9000, 후지쿠라 가세이 가부시끼가이샤 제조)를 도포하고, 50 ℃에서 30 분 건조시켜 30 ㎛의 도전층을 설치하였다. 도전층의 표면 전기 저항은 0.2 Ω/□였다.

이 도전면에 양면 점착 테이프(제품명 467MP, 스미토모 쓰리엠 가부시끼가이샤 제조)를 접착시킨 후, 실시예 15와 동일한 방법으로 페라이트 소결 기판을 쪼개어 굴곡성을 부여하였다. 그 때, 페라이트의 개개의 조각들은 2 ㎜변이며 거의 균일한 형태였다. 이 시트의 투자율 μr'는 119, μr"는 9.0이었다.

도전 루프 안테나와 소결 페라이트 기판의 도전층을 설치하지 않은 면을, 두께 50 ㎛의 양면 점착 테이프(제품명 467MP, 스미토모 쓰리엠 가부시끼가이샤 제조)를 이용하여, 접합시킨 면에 공극이 생기지 않도록 안테나 모듈을 제조하였다. 이 모듈은 공진 주파수는 15.5 MHz이고, Q는 67이었기 때문에, 루프 안테나에 컨덴서를 병렬 접속하여 공진 주파수가 13.5 내지 13.6 MHz가 되도록 컨덴서 용량을 변화시켜 조정하였다. 주파수 조정한 후, Q의 변화는 확인되지 않았다. 이 안테나 모듈의 도전층면과 두께 1 ㎜의 철판을 밀착시켜 공진 특성을 측정하였다. 그 결과, 철판의 장착 유무에 상관없이 공진 특성의 변화는 확인되지 않았다.

[실시예 17]

실시예 16과 동일한 방법으로 제조한 안테나 모듈에 있어서, 소결 페라이트 기판의 도전층을 니켈ㆍ아크릴계 도전 도료(상품명 도타이트 FN-101)를 도공하여 50 ℃에서 30 분 건조시키고, 도막 두께 10 ㎛, 표면 전기 저항이 2 Ω/□인 것 이외에는, 실시예 16과 동일한 평가를 행하였다. 그 결과, 공진 특성은 공진 주파수 13.6 MHz 및 Q는 63이고, 철판의 장착 유무에 상관없이 거의 변화는 확인되지 않았다.

[실시예 18]

소결 페라이트 기판의 도전층을 그린 시트에 인쇄 적층한 도전 은 페이스트를 900 ℃에서 일체 소성시킨 10 ㎛의 도전층을 설치한 소결 페라이트 기판을 이용한 것 이외에는 실시예 16과 동일한 방법으로 안테나 모듈을 제조하였다. 얻어진 안테나 모듈에 대하여 실시예 16과 동일한 평가를 행하였다. 도전층의 표면 전기 저항이 0.1 Ω/□이고, 공진 특성은 공진 주파수 13.55 MHz 및 Q는 63이고, 철판의 장착 유무에 상관없이 거의 변화는 확인되지 않았다.

[비교예 14]

소결 페라이트 기판에 도전층을 설치하지 않은 것 이외에는, 실시예 16과 동일한 방법에 의해 안테나 모듈을 구성하였다. 철판을 적층하지 않았을 때의 공진 주파수는 13.5 MHz이고, Q는 66이었다. 이것에 실시예 13과 동일하게 두께 1 ㎜ 철판을 적층하여 공진 특성을 측정한 결과, 공진 주파수가 15.8 MHz가 되며 2.3 MHz 고주파측으로 시프트하였다. Q는 66이며 공진도는 변화되지 않았지만, 주파수가 시프트되었기 때문에 13.56 MHz에서는 공진하지 않았으므로 통신 강도가 현저히 저하되는 결과였다.

[비교예 15]

비교예 14와 동일한 구성이고, 소결 페라이트 기판의 두께를 300 ㎛로 한 것 이외에는 비교예 14와 동일한 평가를 행하였다. 철판을 적층하면 공진 주파수는 13.9 MHz이고 비교예 14보다 주파수 변화는 적지만 통신 강도가 저하되었다.

[비교예 16]

실시예 16과 동일한 방법으로 제조한 안테나 모듈에 있어서 소결 페라이트 기판에 설치한 도전층의 두께가 5 ㎛이고 그 표면 전기 저항이 5Ω/□인 것 이외에는 실시예 7과 동일한 구성의 안테나 모듈의 공진 특성을 평가하였다. 그 결과, 철판을 적층하면 공진 주파수가 15.0 MHz로 변화되고, 13.56 MHz의 통신 강도도 저하되었다.

이상, 실시예를 사용하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하였지만, 본 발명에 있어서의 수치 범위의 규정은, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 상기 임의의 실시예의 수치를 임계값으로서 사용한 모든 범위 규정도 물론 포함되는 것이고, 본 명세서에 기재되어 있다고 생각해야 한다.

1: 소결 페라이트 기판
2: 절연 필름
3: 도전층
4: 양면 점착 테이프
5: 도전 루프
6: 박리 부재

Claims

적어도 한쪽 표면의 표면 조도에 있어서, 중심선 평균 조도가 170 ㎚ 내지 800 ㎚이면서 최대 높이가 3 ㎛ 내지 10 ㎛이고, 100 ㎛ 사방 영역에 있어서 최대 높이의 50 ％ 깊이에서 수평 방향으로 컷트한 파단면의 면적 점유율이 10 내지 80 ％인 것을 특징으로 하는, 두께가 30 ㎛ 내지 430 ㎛인 페라이트 성형 시트.
제1항에 있어서, 페라이트 성형 시트 표면을 샌드 블라스트에 의해 조면 가공한 페라이트 성형 시트.
제1항에 있어서, 페라이트 성형 시트 표면을 요철로 표면 가공한 금형 또는 캘린더 롤에 의해 가압 성형한 페라이트 성형 시트.
제1항에 있어서, 페라이트 분산 도료를 도포 건조시켜 성형 시트를 얻는 경우에 있어서 샌드 블라스트 처리된 플라스틱 필름에 도공하고, 표면의 요철을 전사하여 얻어지는 페라이트 성형 시트.
제1항에 있어서, 페라이트 분산 도료를 도포 건조시켜 성형 시트를 얻는 경우에 있어서, 평균 입경 0.1 내지 10 ㎛의 페라이트 분말의 입도를 조정하여 표면에 요철을 설치한 페라이트 성형 시트.
제1항에 있어서, 페라이트가 Ni-Zn-Cu계 스피넬 페라이트 또는 Mg-Zn-Cu계 스피넬 페라이트인 페라이트 성형 시트.
적어도 한쪽 표면의 표면 조도에 있어서, 중심선 평균 조도가 150 ㎚ 내지 700 ㎚이면서 최대 높이가 2 ㎛ 내지 9 ㎛이고, 100 ㎛ 사방 영역에 있어서 최대 높이의 50 ％ 깊이에서 수평 방향으로 컷트한 파단면의 면적 점유율이 5 내지 70 ％인 것을 특징으로 하는, 두께가 25 ㎛ 내지 360 ㎛인 소결 페라이트 기판.
제7항에 있어서, 페라이트가 Ni-Zn-Cu계 스피넬 페라이트이고, 13.56 MHz에서의 투자율(透磁率)의 실수부 μr'가 80 이상, 투자율의 허수부 μr"가 20 이하인 소결 페라이트 기판.
제7항에 있어서, 페라이트가 Mg-Zn-Cu계 스피넬 페라이트이고, 13.56 MHz에서의 투자율의 실수부 μr'가 80 이상, 투자율의 허수부 μr"가 100 이하인 소결 페라이트 기판.
제7항에 있어서, 소결 페라이트 기판의 한쪽면에 도전층이 설치된 소결 페라이트 기판.
제7항에 있어서, 소결 페라이트 기판의 적어도 한쪽면에 홈이 설치된 소결 페라이트 기판.
제7항 또는 제8항에 있어서, 소결 페라이트 기판의 적어도 한쪽면에 점착 필름이 접착되고, 소결 페라이트 기판에 칼집(割目)을 넣은 소결 페라이트 기판.
제7항 또는 제8항에 기재된 소결 페라이트 기판인 자성 부재의 한쪽면에 도전 루프 안테나가 설치되고, 안테나가 설치된 자성 부재면의 반대면에 도전층이 설치된, 무선 통신 매체 및 무선 통신 매체 처리 장치에 이용되는 도전 루프 안테나 모듈.
제13항에 있어서, 도전층의 두께가 50 ㎛ 이하이며 표면 전기 저항이 3 Ω/□ 이하인 안테나 모듈.
제13항에 있어서, 자성 부재가 Ni-Zn-Cu계 스피넬 페라이트 소결 기판이며, 도전층을 아크릴 또는 에폭시계 도전 도료를 도포하여 설치한 안테나 모듈.
제13항에 있어서, 자성 부재가 Mg-Zn-Cu계 스피넬 페라이트 소결 기판이며, 도전층을 아크릴 또는 에폭시계 도전 도료를 도포하여 설치한 안테나 모듈.
제13항에 있어서, 자성 부재가 Mg-Zn-Cu계 스피넬 페라이트 소결 기판이며, 도전층을 페라이트 성형 시트에 은 페이스트에 의해 인쇄 적층하여 일체 소성시킴으로써 설치한 안테나 모듈.
제13항에 있어서, 자성 부재가 Ni-Zn-Cu계 스피넬 페라이트 소결 기판이며, 도전층을 페라이트 성형 시트에 은 페이스트에 의해 인쇄 적층하여 일체 소성시킴으로써 설치한 안테나 모듈.