KR20130090121A - 기능성 시트 - Google Patents

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KR20130090121A
KR20130090121A KR1020120011216A KR20120011216A KR20130090121A KR 20130090121 A KR20130090121 A KR 20130090121A KR 1020120011216 A KR1020120011216 A KR 1020120011216A KR 20120011216 A KR20120011216 A KR 20120011216A KR 20130090121 A KR20130090121 A KR 20130090121A
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임재덕
이종성
설병수
장경운
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 발명의 일 측면에 따른 기능성 시트는, 전자기기 내부에서 발생되는 전자파를 흡수하고 전자부품에서 발생하는 열을 다른 기구물 등에 효율적으로 전달함으로써 전자파 간섭으로 인한 전자기기의 오작동 및 전자부품의 과열 문제를 해결할 수 있는 기능성 시트를 제공한다.
이를 위해 본 발명의 일 측면에 따른 기능성 시트는, 전자파를 흡수하는 자성물질을 포함하는 기재; 상기 기재의 상부면 및 하부면에 형성되는 복수의 금속 돌기; 및 상기 기재의 상부면 및 하부면 중 상기 금속 돌기가 형성되지 않은 부분에 형성되는 열전도성 점착층을 포함한다.

Description

기능성 시트{FUNCTIONAL SHEET}
본 발명은 전자파 흡수 성능 및 방열 성능이 우수한 기능성 시트에 관한 것이다.
전자기기 내부에 포함된 CPU, MPU, LSI 등의 전자 부품에서는 전자파가 방출되는 바, 이 전자파가 외부로 방출되어 다른 전자기기에 전자파 장애로 인한 오작동을 유발하거나, 전자기기 내부에서의 전자파 간섭으로 인한 오작동이 유발될 수 있다.
또한, 상기 전자 부품들은 고밀도화, 고집적화에 따라 발열량이 커서 상기 전자 부품에서 발생한 열을 다른 영역으로 분산시킬 필요가 있다.
따라서, 전자기기 내부에 전자파를 흡수하는 시트와 열을 분산시키는 시트가 적용되는 바, 일반적으로 사용되는 전자파 흡수용 시트와 열전도성 시트는 각각의 기능에는 적합하지만 전자파 흡수와 열전달 성능이 동시에 필요한 영역에서는 두 가지 기능을 충분히 발휘할 수 없다.
예를 들어, 전자파 흡수성능이 뛰어난 페라이트계 자성체 시트의 경우에는 고가이고 유연성이 적으며, 바인더 혼합형 자성체 시트는 전자파 흡수성능이 우수할수록 두꺼워지고 열전도율이 좋지 않기 때문에 전자부품의 발열 문제는 해결하기 어렵다.
또한, 자성체 분말, 열전도성 분말 및 바인더를 혼합하여 제조된 시트의 경우, 충분한 전자파 흡수 성능을 보유하기 위해서는 시트의 두께가 두꺼워지게 되고, 이로 인해 열전달이 잘 이루어지지 않으며, 부품과 기구물간 허용 간격이 매우 작은 박형 제품에서는 적용되기 어려운 문제점이 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 기능성 시트는, 전자기기 내부에서 발생되는 전자파를 흡수하고 전자부품에서 발생하는 열을 다른 기구물 등에 효율적으로 전달함으로써 전자파 간섭으로 인한 전자기기의 오작동 및 전자부품의 과열 문제를 해결할 수 있는 기능성 시트를 제공한다.
또한, 상기 기능성 시트는, 전자부품과 기구물간의 허용 간격이 매우 작은 박형 제품에도 적용될 수 있도록 얇게 제조될 수 있는 기능성 시트를 제공한다.
본 발명의 일 측면에 따른 기능성 시트는, 전자파를 흡수하는 자성물질을 포함하는 기재; 상기 기재의 상부면 및 하부면에 형성되는 복수의 금속 돌기; 및 상기 기재의 상부면 및 하부면 중 상기 금속 돌기가 형성되지 않은 부분에 형성되는 열전도성 점착층을 포함한다.
상기 복수의 금속 돌기는, 상기 기재의 상부면에 형성된 금속 돌기와 상기 기재의 하부면에 형성된 금속 돌기가 서로 어긋난 위치에 형성될 수 있다.
상기 자성물질은, 금속합금계 및 페라이트계 중 어느 하나의 계에 포함되는 물질인 것으로 할 수 있다.
상기 자성물질은, 판상(flake)형 분말 형태인 것으로 할 수 있다.
상기 기재는, 균일한 두께를 갖는 것으로 할 수 있다.
상기 금속 돌기는, 솔더, 니켈(Ni), 구리(Cu) 및 은(Ag)으로 이루어진 그룹에서 선택되는 어느 하나 이상을 그 재질로 할 수 있다.
상기 열전도성 점착층은, 실록산계 유기 결합체, 아크릴계 유기 결합체 및 폴리올레핀계 유기 결합체로 이루어진 그룹에서 선택된 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 열전도성 점착층은, 특정 온도에서 상변이가 발생하는 파라핀계 유기결합체를 포함할 수 있다.
상기 열전도성 점착층은, 세라믹 분말을 더 포함할 수 있다.
상기 세라믹 분말은, 금속 산화물 분말 및 금속 질화물 분말 중 어느 하나에 포함되는 것으로 할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 기능성 시트는, 전자파를 흡수하는 자성물질 분말, 열전도성 세라믹 분말 및 점착성 바인더를 포함하는 기재; 및 상기 기재의 상부면 및 하부면에 형성되는 복수의 금속 돌기를 포함한다.
상기 자성물질은, 금속합금계 및 페라이트계 중 어느 하나의 계에 포함되는 물질인 것으로 할 수 있다.
상기 열전도성 세라믹 분말은, 금속 산화물 분말 및 금속 질화물 분말 중 어느 하나에 포함되는 물질인 것으로 할 수 있다.
상기 금속 산화물은, 알루미나, 마그네시아, 베릴리아, 티타니아 및 지르코니아 중 어느 하나 이상인 것으로 할 수 있다.
상기 금속 질화물은, 질화알루미늄 및 질화규소 중 어느 하나 이상인 것으로 할 수 있다.
상기 점착성 바인더는, 실록산계, 아크릴계, 폴리올레핀계 및 특정 온도에서 상변이가 일어나는 파라핀계 중 어느 하나 이상에 해당되는 유기결합체인 것으로 할 수 있다.
상기 금속 돌기는, 상기 기재의 상부면에 형성된 금속 돌기와 상기 기재의 하부면에 형성된 금속 돌기가 서로 어긋난 위치에 형성될 수 있다.
상기 자성물질은, 판상(flake)형 분말 형태인 것으로 할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 기능성 시트에 의하면, 전자기기 내부에서 발생되는 전자파를 흡수하고 전자부품에서 발생하는 열을 다른 기구물 등에 효율적으로 전달함으로써 전자파 간섭으로 인한 전자기기의 오작동 및 전자부품의 과열 문제를 동시에 해결할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 측면에 따른 기능성 시트는 그 두께를 얇은 수준으로 유지할 수 있어 전자부품과 기구물 간의 허용 간격이 매우 작은 박형 제품에도 적용될 수 있다.
도 1에는 전자파 흡수용 분말, 열전도용 분말 및 바인더를 혼합한 시트의 구조가 도시되어 있다.
도 2a에는 열전도성 시트 내부에 전자파를 흡수하는 자성체층을 포함하는 시트의 분해 사시도가 도시되어 있다.
도 2b에는 상기 시트를 위에서 내려다본 분해 평단면도가 도시되어 있다.
도 2c에는 상기 시트를 옆에서 바라본 측단면도가 도시되어 있다.
도 3에는 열전도성 수지층과 전자파 흡수성 수지층을 포함하는 시트의 측단면도가 도시되어 있다.
도 4에는 본 발명의 제1실시예에 따른 기능성 시트의 측단면도가 도시되어 있다.
도 5에는 열전도성 분말과 점착성 유기결합체를 포함하는 점착층(120)의 구조를 나타낸 측단면도가 도시되어 있다.
도 6a에는 본 발명의 제1실시예에 따른 기능성 시트의 각 층을 분리한 분해 사시도가 도시되어 있다.
도 6b에는 금속 돌기의 다른 실시예가 적용된 기능성 시트의 각 층을 분리한 분해 사시도가 도시되어 있다.
도 7에는 본 발명의 제2실시예에 따른 기능성 시트(200)의 측단면도가 도시되어 있다.
도 8a 및 도 8b에는 본 발명의 제2실시예에 따른 기능성 시트(200)의 사시도가 도시되어 있다.
도 9에는 본 발명의 제2실시예에 따른 기능성 시트(200)가 전자기기 내의 전자부품과 기구물 사이에 장착되는 경우의 측면도가 도시되어 있다.
도 10a에는 본 발명의 실시예에 따른 기능성 시트(100,200)의 기재(110,210)에 포함되는 자성물질이 판상형인 경우, 기재의 측단면도가 도시되어 있다.
도 10b에는 도 10a의 기재(110,210)를 갖는 기능성 시트(100,200)에 수직방향으로 압력이 가해진 경우, 기재의 측단면도가 도시되어 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 구체적으로 설명하도록 한다.
도 1 내지 도 3에는 일반적으로 사용되는 시트의 구조가 도시되어 있는 바, 본 발명의 특징을 명확히 하기 위하여 먼저 이들 구조에 대해 살펴본 후에 본 발명의 실시예를 설명하도록 한다.
도 1에는 전자파 흡수용 분말, 열전도용 분말 및 바인더를 혼합한 시트의 구조가 도시되어 있다.
도 1을 참조하면, 기존에는 전자파 흡수 성능과 열전도 성능을 모두 갖는 기능성 시트를 제조하기 위하여 전자파 흡수용 분말(11), 전자파 차폐용 분말(12), 열전도용 분말(13) 및 실리콘 겔(14)을 모두 혼합하여 단층 구조의 롤타입 시트(10)를 형성하였다.
도 1의 시트(10)는 가장 보편적으로 사용되는 전자파 흡수용 기능성 시트로서, 제조 공정은 비교적 간단하지만, 충분한 전자파 흡수 성능을 얻기 위해서는 시트의 두께가 두꺼워지고 이로 인해 열전달이 잘 이루어지지 않으며, 부품과 기구물 사이의 허용 간격이 매우 작은 박형 제품에서는 적용상 제약이 발생할 수 있다.
도 2a에는 열전도성 시트 내부에 전자파를 흡수하는 자성체층을 포함하는 시트의 분해 사시도가 도시되어 있고, 도 2b에는 상기 시트를 위에서 내려다본 분해 평면도가 도시되어 있으며, 도 2c에는 상기 시트를 옆에서 바라본 측단면도가 도시되어 있다.
도 2a 내지 도 2c를 참조하면, 기존에 사용되는 시트 중에는 열전도성을 갖는 기재(21)의 내부에 작은 판상 형태로 가공한 소결 페라이트를(12)를 수평 방향으로 복수 개 배열하여 자성체층을 형성하고 각각의 자성체판은 정방형 모양으로 한 시트(20)가 있다.
도 2의 시트(20)의 경우, 판상 형태의 자성체 가공까지의 공정에 있어 공정 단계가 복잡해짐에 따라 단가가 상승되는 문제점이 있다.
도 3에는 열전도성 수지층과 전자파 흡수성 수지층을 포함하는 시트의 측단면도가 도시되어 있다.
도 3을 참조하면, 기존에 사용되는 시트 중에는 열전도성 필러(33) 및 질소 버블(34)를 포함하는 다공성 고분자 수지층(32)과 전자파 흡수성 필러(35)를 포함하는 수지층으로 구성되는 점착 테이프(30)가 있다.
도 3의 점착 테이프(30) 역시 두께가 두꺼워지게 되면서 전자부품과 기구물 사이에 적용 시 제약이 생기는 문제가 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 기능성 시트는 도 1 내지 도 3에 도시된 구조를 갖는 시트의 문제점을 보완하여 우수한 전자파 흡수성능 및 열전도 성능을 가지면서 얇은 두께로 구현 가능한 기능성 시트이다.
이하, 본 발명의 제1실시예에 따른 기능성 시트의 구조를 설명하도록 한다.
도 4에는 본 발명의 제1실시예에 따른 기능성 시트의 측단면도가 도시되어 있다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 기능성 시트는 전자파 흡수성능을 갖는 기재(110), 기재(110)의 상부면 및 하부면에 형성되는 금속 돌기(130) 및 금속 돌기(130)의 사이 즉, 기재(110)의 상부면과 하부면 중 금속 돌기(130)가 형성되지 않은 부분에 도포되는 점착층(120)을 포함한다.
기재(110)는 전자파 흡수성능을 갖는 물질로 구성되며, 균일한 두께를 갖도록 형성된다. 여기서 전자파 흡수성능을 갖는 물질은 자성물질일 수 있다. 따라서, 본 발명의 제1실시예에 따른 기능성 시트의 기재(110)는 금속 합금계 및 페라이트계(ferrite) 중 어느 하나에 속하는 물질을 포함할 수 있다.
금속 합금계 및 페라이트계에 속하는 물질은 자성을 갖는 바, 기능성 시트(100)의 기재(110)를 금속 합금계 또는 페라이트계에 속하는 물질로 구현하면 기능성 시트(100)가 전자파 흡수 성능을 갖게 된다.
본 발명의 일 실시예로서, 금속 합금계 물질은 Fe-Si-Al 합금, Fe-Si 합금, Fe-Si-Cr 합금, Ni-Fe 합금, Fe-Ni-Si 합금, Ni-Fe-Mo 합금일 수 있다.
페라이트(ferrite)는 자성체 세라믹의 총칭으로서 그 자기특성에 따라 연성 페라이트, 경성 페라이트 등으로 나눌 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 페라이트계에 속하는 모든 자성물질이 사용될 수 있으며, 페라이트계의 예로서 Ni-Zn계, Mn-ni계, Mg-Zn계 등을 들 수 있고, 페라이트계 금속 산화물이 자성물질로 사용될 수 있다.
또한, 본 발명의 제1실시예에 따른 기능성 시트(100)에서 기재(110)는 두 종류 이상의 자성물질을 포함할 수도 있으며, 두 종류 이상의 자성물질은 모두 금속 합금계이거나 페라이트계일 수도 있고, 서로 다른 계에 속할 수도 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 기재(110)의 상부면 및 하부면에는 금속 돌기(130)가 형성되어 있고, 기재(110)의 상부면에 형성된 금속 돌기와 기재(110)의 하부면에 형성된 금속 돌기가 수평 방향으로 어긋나게 형성된다.
기재(110) 양면의 금속 돌기(130)를 서로 어긋나게 형성시키는 것은 기능성 시트(100)가 기구물이나 전자부품 사이에 장착되면서 수직방향으로 압력을 받을 때, 금속 돌기(130)들을 중심으로 굴곡이 생기도록 하기 위함이다. 이로 인해, 기능성 시트(100)의 전자파 흡수 성능이 향상되고 두께를 얇게 유지할 수 있는 바, 이에 대한 자세한 설명은 후술하도록 한다.
금속 돌기(130)는 압력을 받아도 그 형상이 납작해지거나 찌그러지지 않는 금속 재질로 형성되며, 솔더, Ni(니켈), Cu(구리), Ag(은) 등으로 금속 돌기(130)를 형성할 수 있다. 다만, 상기 금속 재질은 본 발명의 실시예에 불과하며, 어떠한 금속 재질도 금속 돌기(130)를 형성하는데 사용될 수 있다.
점착층(120)은 기재(110)의 양면에 도포되는 바, 구체적으로는 기재(110)의 양면 중 금속 돌기(130)가 형성되지 않은 부분에 도포될 수 있다.
점착층(120)은 점착성 고분자를 포함하는 바, 여기서 점착성 고분자는 실록산계, 아크릴계, 폴리올레핀계 등의 유기 결합체일 수 있고, 점착층(120)은 특정 온도 이상이 되면 고체에서 액체로 상변이가 발생하는 파라핀계 물질을 더 포함할 수 있다. 여기서, 특정 온도는 45-65℃일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
점착층(120)에 특정 온도 이상이 되면 고체에서 액체로 상변이가 일어나는 파라핀계 물질이 포함되는 경우, 전자부품에서 발생하는 열에 의해 기능성 시트(100)의 유동성이 증가하여 표면 요철이 있는 부분에서도 전자부품과 기구물 사이의 공극을 보다 원활하게 채워줄 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 기능성 시트(100)에서 점착층(120)은 한 종류의 계에 속하는 점착성 고분자를 포함할 수도 있고, 두 종류 이상의 계에 속하는 점착성 고분자를 포함할 수도 있다.
상술한 점착성 고분자의 종류는 본 발명의 일 실시예에 불과하며 이 외에도 점착성을 갖는 다양한 고분자가 사용될 수 있다.
점착층(120)에는 점착성 고분자 외에 열전도성 물질이 더 포함될 수 있는 바, 도 5에는 열전도성 분말과 점착성 유기결합체를 포함하는 점착층(120)의 구조를 나타낸 측단면도가 도시되어 있다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 기능성 시트(100)에서 점착층(120)은 점착성을 갖는 유기결합체(121)에 분말 형태의 열전도성 물질(122)이 더 포함될 수 있다. 여기서 열전도성 물질(122)은 세라믹 분말일 수 있으며, 구체적으로 알루미나, 마그네시아, 베릴리아, 티타니아, 지르코니아 등의 금속 산화물이거나 질화알루미늄, 질화규소 등의 금속 질화물일 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 점착층(120)에 열전도성 물질이 포함되면 기능성 시트(100)의 열전도 성능이 향상되고, 별도의 열전도층을 형성하는 것이 아니라 얇게 도포되는 점착층(120)에 열전도성 물질이 포함되는 것이므로 얇은 두께를 유지하는 것이 가능하다.
다만, 상술한 열전도성 물질의 종류는 본 발명의 실시예에 불과하며, 이 외에도 다양한 열전도성 물질이 사용될 수 있다.
또한, 상기 도 4에서는 점착층(120)이 금속 돌기(130)의 높이를 넘지 않는 정도의 두께로 형성되는 것으로 하였으나, 필요에 따라 그 두께를 금속 돌기(130) 이상으로 형성하는 것도 가능하다.
도 6a에는 본 발명의 제1실시예에 따른 기능성 시트의 각 층을 분리한 분해 사시도가 도시되어 있고, 도 6b에는 금속 돌기의 다른 실시예가 적용된 기능성 시트의 각 층을 분리한 분해 사시도가 도시되어 있다.
금속 돌기(130)는 도 6a에 도시된 바와 같이, 기재(110)의 양면에 반구(hemisphere) 형태로 형성될 수 있다. 다만, 정확하게 반구 형태이어야 하는 것은 아니며 반구와 유사한 돔(dome) 형태이면 족하다.
또한, 금속 돌기(130)는 도 6b에 도시된 바와 같이, 기재(110)의 양면에 반원기둥(hemisylinder) 형태로 형성되는 것도 가능하다. 이 경우에도 마찬가지로, 정확하게 반원기둥 형태이어야 하는 것은 아니며 반원기둥과 유사하게 곡면으로 형성되는 형태이면 족하다.
금속 돌기(130)는 솔더, 니켈, 구리, 은 등의 금속계 물질의 페이스트를 이용하여 기재(110) 상에 인쇄한 후 경화하는 방식으로 형성될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고 기재 위에 돌기를 형성하는 공지된 기술 중 어느 것이든 사용할 수 있다.
도 6a 및 도 6b에 도시된 금속 돌기(130)의 형상은 본 발명의 실시예에 불과하며, 이 외에도 다양한 형상이 적용될 수 있는 바, 후술하는 바와 같이 기능성 시트(100)에 압력을 가했을 때 기능성 시트(100)에 굴곡이 생기게 할 수 있는 형상이면 곡면이 아니어도 무방하며 어떤 형상이든 적용될 수 있다.
지금까지 본 발명의 제1실시예에 따른 기능성 시트(100)의 구조를 설명하였는 바, 이하에서는 도 7 및 도 8을 참조하여 본 발명의 제2실시예에 따른 기능성 시트(200)의 구조를 설명하도록 한다.
도 7에는 본 발명의 제2실시예에 따른 기능성 시트(200)의 측단면도가 도시되어 있다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 기능성 시트(200)는 자성물질, 열전도성 물질 및 점착성 물질을 혼합한 기재(210)와 금속 돌기(230)를 포함한다. 여기서, 점착성 물질은 바인더의 역할을 한다.
열전도성 물질 및 점착성 물질을 포함하는 점착층(120)과 자성물질을 포함하는 기재(110)를 별도로 분리한 제1실시예와 달리 본 발명의 제2실시예에서는 기재(210)에 자성물질, 열전도성 물질 및 점착성 물질이 모두 포함되어 별도의 열전도성 점착층을 구비하지 않아도 기재만으로 전자파 흡수성, 열전도성 및 점착성을 모두 갖게 된다.
또한, 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 기능성 시트(200)에 있어서도 기재(210)의 상부면에 형성되는 금속 돌기와 하부면에 형성되는 금속 돌기가 서로 어긋나게 형성되어, 기능성 시트(200)에 수직 방향으로 압력이 가해졌을 때 굴곡이 만들어지도록 한다.
도 8a 및 도 8b에는 본 발명의 제2실시예에 따른 기능성 시트(200)의 사시도가 도시되어 있다.
도 8a를 참조하면, 본 발명의 제2실시예에서도 제1실시예에서와 마찬가지로 금속 돌기(230)가 기재(210) 위에 반구 형상으로 형성될 수 있으며, 도 8b를 참조하면, 본 발의 제2실시예에서도 제1실시예에서와 마찬가지로 금속 돌기(230)가 기재(210) 위에 반원기둥 형상으로 형성될 수도 있다.
다만, 본 발명의 제2실시예에서 금속 돌기(230)의 형상이 도 8a 및 도 8b에 도시된 형상에 한정되는 것은 아니며, 후술하는 바와 같이 압력이 가해졌을 때 기능성 시트(200)에 굴곡이 생기도록 하는 형상이면 어느 것이든 적용 가능하다.
본 발명의 제2실시예에서도 제1실시예에서 사용된 물질들이 모두 사용될 수 있다. 구체적으로, 기재(210)에 포함되는 자성물질은 금속 합금계 또는 페라이트계에 속하는 물질일 수 있으며, 금속 합금계 물질은 Fe-Si-Al 합금, Fe-Si 합금, Fe-Si-Cr 합금, Ni-Fe 합금, Fe-Ni-Si 합금, Ni-Fe-Mo 합금일 수 있고, 페라이트계의 예로서 Ni-Zn계, Mn-ni계, Mg-Zn계 등이 적용될 수 있다.
또한, 본 발명의 제2실시예에 따른 기능성 시트(200)에서도 기재(210)는 두 종류 이상의 자성물질을 포함할 수도 있으며, 두 종류 이상의 자성물질은 모두 금속 합금계이거나 페라이트계일 수도 있고, 서로 다른 계에 속할 수도 있다.
점착성 물질은 실록산계, 아크릴계, 폴리올레핀계 등의 유기 결합체일 수 있고, 본 발명의 제2실시예에 따른 기능성 시트(200)의 기재(210)는 특정 온도 이상이 되면 고체에서 액체로 상변이가 발생하는 파라핀계 물질을 더 포함할 수 있다. 여기서, 특정 온도는 45-65℃일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
기재(210)에 상기 파라핀계 물질이 더 포함되는 경우, 전자부품에서 발생하는 열에 의해 기능성 시트(100)의 유동성이 증가하여 표면 요철이 있는 부분에서도 전자부품과 기구물 사이의 공극을 보다 원활하게 채워줄 수 있다. 따라서, 열전달 성능의 저하를 방지할 수 있다.
본 발명의 제2실시예에 따른 기능성 시트(200)의 기재(210)는 한 종류의 계에 속하는 점착성 물질을 포함할 수도 있고, 두 종류 이상의 계에 속하는 점착성 물질을 포함할 수도 있다.
기재(210)에 포함되는 열전도성 물질은 세라믹 분말일 수 있으며, 구체적으로 알루미나, 마그네시아, 베릴리아, 티타니아, 지르코니아 등의 금속 산화물이거나 질화알루미늄, 질화규소 등의 금속 질화물일 수 있다.
금속 돌기(230)는 압력을 받아도 그 형상이 납작해지거나 찌그러지지 않는 금속 재질로 형성되며, 솔더, Ni(니켈), Cu(구리), Ag(은) 등으로 금속 돌기(230)를 형성할 수 있다. 다만, 상기 금속 재질은 본 발명의 실시예에 불과하며, 이 외에도 다양한 금속 재질이 금속 돌기(230)를 형성하는데 사용될 수 있다.
지금까지 본 발명의 실시예에 따른 기능성 시트의 구조에 관하여 설명하였는 바, 이하 도 9를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 기능성 시트의 구체적인 작용 및 효과에 관하여 설명하도록 한다.
도 9에는 본 발명의 제2실시예에 따른 기능성 시트(200)가 전자기기 내의 전자부품과 기구물 사이에 장착되는 경우의 측면도가 도시되어 있다. 도 9의 실시예에서는 본 발명의 제2실시예를 적용하였으나, 제1실시예에도 동일하게 적용됨은 물론이다.
도 9를 참조하면, 기능성 시트(200)를 전자기기 내의 전자부품과 기구물 사이에 장착시킴으로써 전자부품에서 발생하는 열을 다른 영역으로 전도시킬 수 있고, 전자부품에서 방출되는 전자파를 흡수시킬 수 있다.
이 때, 기능성 시트(200)를 장착시키기 위하여 기구물을 가압하게 되는데, 기구물을 통해 수직 방향의 압력이 전달되면 기능성 시트(200)에 굴곡이 생기게 된다. 이는, 앞서 설명한 바와 같이 기능성 시트(200)의 양면에 서로 어긋나게 형성된 금속 돌기(230)에 의한 것으로서, 굴곡이 용이하게 생기도록 하기 위해서는 도 4, 도 7 및 도 9에 도시된 바와 같이 상부면의 금속 돌기와 하부면의 금속 돌기가 수평 방향으로 일정 간격 이상 이격 되어 형성되도록 할 수 있다.
도 9에 도시된 바와 같이 기재(210)에 굴곡이 생기면, 기능성 시트(200) 전체의 두께가 더 얇아지고, 열전도도 잘 이루어지게 된다. 이 때, 기능성 시트(200)의 두께는 약 0.2mm 이하의 수준까지 얇아질 수 있다.
또한, 기재(210)의 굴곡은 전자파 흡수 성능의 효율을 더 향상시키게 된다. 구체적으로, 굴곡이 없는 시트는 주로 수직방향(종방향) 전자파를 흡수하지만 본 발명의 실시예와 같이 기능성 시트(200)에 굴곡이 생기면 횡방향 전자파도 흡수할 수 있게 되기 때문이다. 특히, 기재에 포함되는 자성물질을 판상형(flake) 분말 형태로 사용하면 전자파 흡수 성능의 효율은 더욱 향상된다. 이하, 도 10을 참조하여 구체적으로 설명하도록 한다.
도 10a에는 본 발명의 실시예에 따른 기능성 시트(100,200)의 기재(110,210)에 포함되는 자성물질이 판상형인 경우, 기재의 측단면도가 도시되어 있고, 도 10b에는 도 10a의 기재(110,210)를 갖는 기능성 시트(100,200)에 수직방향으로 압력이 가해진 경우, 기재의 측단면도가 도시되어 있다.
도 10a에 도시된 바와 같이, 기재(110,210)에 포함되는 자성물질이 판상형(flake)인 경우, 기능성 시트(100,200)에 압력이 가해지기 전에는 자성물질들이 모두 수평방향으로 배열되어 있다.
그러나, 기재(110,210)에 수직방향으로 압력이 가해지면 도 10b에 도시된 바와 같이 기재(110,210)에 굴곡이 생기고, 자성물질이 수평방향으로도 배열되고 수직방향으로도 배열된다. 수평방향으로 배열된 자성물질은 종방향 전자파를 흡수하고, 수직방향으로 배열된 자성물질은 횡방향 전자파를 흡수한다.
따라서, 판상형의 자성물질을 포함하여 기재(110,210)를 형성하면, 종방향 전자파 이외에 다른 방향 전자파도 흡수할 수 있게 되고, 기재(110,210)에 생기는 굴곡의 정도를 조절하여 흡수되는 전자파의 방향을 제어할 수도 있다.
앞서 설명한 실시예에서는 본 발명의 실시예에 따른 기능성 시트(100,200)가 기구물과 전자부품 사이에 장착되는 것으로 하였으나, 본 발명의 적용예가 이에 한정되는 것은 아니고 열전도 및 방열이 필요한 위치이면 어느 곳이든 장착될 수 있다.
100, 200 : 기능성 시트
110, 210 : 기재
130, 230 : 금속 돌기
120 : 점착층

Claims (18)

  1. 전자파를 흡수하는 자성물질을 포함하는 기재;
    상기 기재의 상부면 및 하부면에 형성되는 복수의 금속 돌기; 및
    상기 기재의 상부면 및 하부면 중 상기 금속 돌기가 형성되지 않은 부분에 형성되는 열전도성 점착층을 포함하는 기능성 시트.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 금속 돌기는,
    상기 기재의 상부면에 형성된 금속 돌기와 상기 기재의 하부면에 형성된 금속 돌기가 서로 어긋난 위치에 형성되는 기능성 시트.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 자성물질은,
    금속합금계 및 페라이트계 중 어느 하나의 계에 포함되는 물질인 것으로 하는 기능성 시트.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 자성물질은, 판상(flake)형 분말 형태인 것으로 하는 기능성 시트.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 기재는, 균일한 두께를 갖는 것으로 하는 기능성 시트.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 금속 돌기는,
    솔더, 니켈(Ni), 구리(Cu) 및 은(Ag)으로 이루어진 그룹에서 선택되는 어느 하나 이상을 그 재질로 하는 기능성 시트.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 열전도성 점착층은,
    실록산계 유기 결합체, 아크릴계 유기 결합체 및 폴리올레핀계 유기 결합체로 이루어진 그룹에서 선택된 어느 하나 이상을 포함하는 기능성 시트.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 열전도성 점착층은,
    특정 온도에서 상변이가 발생하는 파라핀계 유기결합체를 포함하는 기능성 시트.
  9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
    상기 열전도성 점착층은, 세라믹 분말을 더 포함하는 기능성 시트.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 세라믹 분말은,
    금속 산화물 분말 및 금속 질화물 분말 중 어느 하나에 포함되는 것으로 하는 기능성 시트.
  11. 전자파를 흡수하는 자성물질 분말, 열전도성 세라믹 분말 및 점착성 바인더를 포함하는 기재; 및
    상기 기재의 상부면 및 하부면에 형성되는 복수의 금속 돌기를 포함하는 기능성 시트.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 자성물질은,
    금속합금계 및 페라이트계 중 어느 하나의 계에 포함되는 물질인 것으로 하는 기능성 시트.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 열전도성 세라믹 분말은,
    금속 산화물 분말 및 금속 질화물 분말 중 어느 하나에 포함되는 물질인 것으로 하는 기능성 시트.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 금속 산화물은,
    알루미나, 마그네시아, 베릴리아, 티타니아 및 지르코니아 중 어느 하나 이상인 것으로 하는 기능성 시트.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 금속 질화물은,
    질화알루미늄 및 질화규소 중 어느 하나 이상인 것으로 하는 기능성 시트.
  16. 제 11 항에 있어서,
    상기 점착성 바인더는,
    실록산계, 아크릴계, 폴리올레핀계 및 특정 온도에서 상변이가 일어나는 파라핀계 중 어느 하나 이상에 해당되는 유기결합체인 것으로 하는 기능성 시트.
  17. 제 11 항에 있어서,
    상기 금속 돌기는,
    상기 기재의 상부면에 형성된 금속 돌기와 상기 기재의 하부면에 형성된 금속 돌기가 서로 어긋난 위치에 형성되는 기능성 시트.
  18. 제 11 항에 있어서,
    상기 자성물질은, 판상(flake)형 분말 형태인 것으로 하는 기능성 시트.
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