KR20150049233A - 노이즈 방지를 위한 자성코어를 갖는 마이크로 케이블 - Google Patents

Abstract

본 발명의 노이즈 방지를 위한 자성코어를 갖는 마이크로 케이블은 다발형태로 구성된 복수개의 와이어, 복수개의 와이어를 피복하기 위한 외피, 및 복수개의 와이어들 사이에 삽입되는 자성코어를 포함한다. 본 발명의 노이즈 방지를 위한 자성코어를 갖는 마이크로 케이블은 케이블을 통해 신호전송 시, 케이블 내, 외부의 와이어에 의해 형성되는 자기장에 따른 노이즈를 차단하여 신호의 왜곡을 줄일 수 있다. 그리고 절곡 가능한 유연한 재질의 고무자석으로 형성되어 사용이 용이할 뿐만 아니라, 와이어의 중심부재로써 탄소섬유, 탄소나노튜브, 그래핀, 은나노 와이어 및 아라미드 중 어느 하나를 사용하여 강한 인장력과 내구성을 갖는 케이블을 제공할 수 있다. 또한 와이어의 중심부재와 절연부재 사이에 메탈층을 더 포함하여 내구성을 강화시킬 수 있으며, 와이어와 외피 사이에 실드층을 더 포함하여 외부로부터 발생하는 노이즈의 영향을 최소화 할 수 있다. 또한 여러 와이어의 중심에 1개의 자성코어를 삽입하여 복수개의 와이어에 발생되는 전자파의 노이즈를 모두 방지할 수 있는 효과가 있다. 이러한 본 발명은 휴대폰 등과 같은 휴대용 멀티미디어기기 또는 내시경 등 의료기기 등의 극소형화된 배선이 요구되는 장치들에 있어서 신호 및 전력을 전송하는 배선으로써 사용되어 보다 향상된 품질의 노이즈 차단을 위한 케이블을 제공할 수 있다.

Description

노이즈 방지를 위한 자성코어를 갖는 마이크로 케이블{MICRO CABLE WITH MAGNETIC CORE FOR NOISE PROTECTION}

본 발명은 케이블에 관한 것으로, 보다 상세하게는 신호의 왜곡을 줄일 수 있는 노이즈 방지를 위한 자성코어를 갖는 마이크로 케이블에 관한 것이다.

케이블은 전력용 또는 통신용 신호를 전송하는 데 사용되는 도선 또는 도선들의 묶음을 의미하며 컴퓨터와 주변 장치를 연결할 때 사용되는 통신 선로, 일반적으로 전기적인 신호를 전달하는 도체를 절연체로 포장하여 만든다. 그 종류에는 광섬유 케이블, 동축케이블 등이 있다.

광섬유 케이블은 석영 유리실로 이루어져 있고, 광대역성이 특히 우수하고 초고속 전송을 할 수 있다. 또한 재질이 가벼워 케이블 속에 다수의 광섬유를 넣을 수 있다. 또한 음성정보, 데이터 정보와 더불어 팩시밀리, 그래픽, 영상, 이미지 등의 화상 정보까지 모든 정보를 디지털 통신으로 보낼 수 있다.

동축케이블은 신호를 전송하기 위한 중심도체와 중심도체의 동축상에 금속차폐층이 형성되는 구조의 케이블로서, 크기별, 종류별로 많은 제품들이 개발되어 왔으며, 건물 지하의 안테나 또는 CATV 등에 신호를 전송하기 위한 케이블 용도로 많이 사용되어 왔다. 종래의 동축케이블은 구조적 특성으로 인하여 주파수에 따른 신호의 감쇠나 전송 지연의 변화가 작고, 대용량의 데이터를 일괄 전송할 수 있다. 또한 동일 케이블 속에 복수의 동축케이블을 수용해도 상호 간의 누설이 적은 이점이 있다.

고도 정보화 사회의 진전에 따라, 정보통신기기 및 그 기기에 적용되는 반도체 소자의 시험 및 검사장치 등의 전송 속도의 고속화에 대한 요청이 높아지고 있으며, 휴대용 멀티미디어기기, 내시경 등 의료기기 등의 극소형화가 진행되어, 이들을 구동시키기 위한 외경 1mm 이하의 마이크로 동축케이블의 성능 향상을 위한 연구가 활발하게 진행되고 있다.

최근 휴대폰이나 전자제품의 슬림화 및 소형화로 인하여 마이크로 동축케이블의 사이즈를 줄이는 것이 요구되며 굽힘과 회전에 내구성이 있는 유연한 구조의 배선이 요구되고 있다. 또한, 이동통신 기술이 발전을 거듭하여 유비쿼터스를 실현시키고 LCD의 고해상도를 실현하기 위해 휴대폰은 나날이 기능이 확대되어 전송속도가 높아지고 잡음환경이 문제되고 있다. 그러나 이러한 잡음을 차폐하기 위한 노력으로 개발되어진 전자파 차폐 케이블은 외부로부터의 자기장에 의한 노이즈를 효과적으로 차폐할 수 있는 반면, 케이블의 내부에서 방사되는 자기장에 의한 노이즈까지 내부로 반사하여 케이블에 악영향을 미칠 수 있는 문제점이 있어왔다.

본 발명의 목적은 휴대폰 등의 전자기기 또는 정밀하고 미세한 배선이 요구되는 의료기기 등에 사용되는 케이블에 있어서, 케이블을 통한 전력 또는 신호 전송 시 케이블의 내, 외에서 형성되는 자기장에 의한 노이즈를 차단하며, 내구성이 뛰어난 보다 향상된 품질의 노이즈 방지를 위한 자성코어를 갖는 마이크로 케이블을 제공하는 데 있다.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일면은 노이즈 방지를 위한 자성코어를 갖는 마이크로 케이블에 관한 것이다. 본 발명 노이즈 방지를 위한 자성코어를 갖는 마이크로 케이블은 다발형태로 구성된 복수개의 와이어; 상기 복수개의 와이어를 피복하기 위한 외피; 및 상기 복수개의 와이어들 사이에 삽입되는 자성코어를 포함한다.

그리고 상기 자성코어는 고무자석으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 와이어는 전도성 물질을 포함하는 중심부재; 및 상기 중심부재를 감싸도록 형성되며 전기적인 절연을 위한 절연부재로 구성되는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 중심부재는 구리, 도전성 메탈, 탄소 섬유, 탄소나노튜브, 그래핀, 은나노 와이어 중 어느 하나로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 중심부재와 절연부재 사이에 메탈코팅막을 더 포함한다.

그리고 상기 와이어는 비전도성 물질을 포함하는 중심부재; 상기 중심부재를 감싸는 도전성 메탈코팅막; 및 상기 메탈코팅막을 감싸며 전기적인 절연을 위한 절연부재로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 와이어와 외피 사이에 실드층을 더 포함한다.

본 발명의 노이즈 방지를 위한 자성코어를 갖는 마이크로 케이블은 케이블을 통해 신호전송 시, 케이블 내, 외부의 와이어에 의해 형성되는 자기장에 따른 노이즈를 차단하여 신호의 왜곡을 줄일 수 있다. 그리고 절곡 가능한 유연한 재질의 고무자석으로 형성되어 사용이 용이할 뿐만 아니라, 와이어의 중심부재로써 탄소섬유, 탄소나노튜브, 그래핀, 은나노 와이어 및 아라미드 중 어느 하나를 사용하여 강한 인장력과 내구성을 갖는 케이블을 제공할 수 있다. 또한 와이어의 중심부재와 절연부재 사이에 메탈층을 더 포함하여 내구성을 강화시킬 수 있으며, 와이어와 외피 사이에 실드층을 더 포함하여 외부로부터 발생하는 노이즈의 영향을 최소화 할 수 있다. 또한 여러 와이어의 중심에 1개의 자성코어를 삽입하여 복수개의 와이어에 발생되는 전자파의 노이즈를 모두 방지할 수 있는 효과가 있다. 이러한 본 발명은 휴대폰 등과 같은 휴대용 멀티미디어기기 또는 내시경 등 의료기기 등의 극소형화된 배선이 요구되는 장치들에 있어서 신호 및 전력을 전송하는 배선으로써 사용되어 보다 향상된 품질의 노이즈 차단을 위한 케이블을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 마이크로 케이블의 전반적인 구성을 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 제 1실시예에 따른 마이크로 케이블의 내부를 상세하게 보여주기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 제 1실시예에 따른 와이어의 구성을 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 변형예에 따른 와이어의 구성을 보여주는 부분 사시도 및 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 변형예에 따른 와이어의 구성을 보여주는 부분 사시도 및 단면도이다.
도 6은 본 발명의 여러 가지 변형예에 따른 자성코어의 부분 사시도이다.
도 7은 본 발명의 제 2실시예에 따른 마이크로 케이블의 단면도이다.

본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공 되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 구성은 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.

도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 노이즈 차단 케이블의 전반적인 구성을 보여주는 도면이고, 도 2는 본 발명의 제 1실시예에 따른 마이크로 케이블의 내부를 상세하게 보여주기 위한 도면이다.

도 1에서는 본 발명의 구성적 특징을 나타내기 위해 케이블 내부의 자성코어와 와이어를 몇 가닥의 소선만 돌출되게 표현하였다.

도 1 내지 도2를 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 마이크로 케이블(10)은 자성코어(20), 와이어(30), 제 1외피(40) 및 케이블에 연결되는 제 1커넥터(50) 및 제 2커넥터(52)로 구성된다.

자성코어(20)는 마그네틱 성분을 포함하며, 절곡이 가능한 유연한 재질의 고무자석이 사용될 수 있으며, 예를 들어 페라이트 자석으로 형성될 수 있다. 페라이트 자석은 영구자석에 속하는 자석으로 망간, 코발트, 니켈등의 산화물과 철로 제작되어 전자공업에 널리 사용되고 있으며, 가격이 저렴하고 온도에 대한 안정성이 좋다는 장점이 있다. 자성코어(20)는 복수의 고무자석이 편조되어 형성될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.

자성코어(20)는 마그네틱 성분을 포함함으로써 자성을 띄어, 케이블(10) 내에 전류가 흐를 때 복수개의 와이어(30)들의 각각에 형성되는 자기장을 집속하여 자기장이 와이어(30)에 미치는 영향을 줄여, 자기장의 영향으로 발생할 수 있는 신호의 왜곡을 절감시킨다. 또한 케이블(10)의 외부로 방사될 수 있는 자기장 또한 집속시킬 수 있어, 신호 전송 시 케이블(10)의 내, 외부의 노이즈를 모두 차단하여 안정적인 신호전송이 가능하게 한다. 또한 각 와이어 마다 자성막을 코팅하여 전자파를 차단한 것에 반해, 본 발명은 여러 와이어(30)의 중심에 1개의 자성코어(20)를 삽입하여 복수개의 와이어(30)에 발생되는 전자파의 노이즈를 모두 방지할 수 있다.

와이어(30)는 복수개로 이루어져 자성코어(20)의 외주면을 둘러싸도록 배치되며, 전류가 흐를 수 있는 도전성재질로 형성되어 통신용 또는 전력용 신호를 전달한다.

제 1외피(40)는 절연물로 이루어져 제품 내부의 다른 구성물들과의 전기적 접촉을 방지하며, 복수개의 다발형태의 와이어(30)를 피복하여 고정한다. 와이어(30)와 자성코어(20)를 포함하는 케이블(10)의 양단에는 제 1커넥터(50) 및 제 2커넥터(52)가 연결된다.

제 1커넥터(50) 및 제 2커넥터(52)는 케이블(10)의 양단에 연결되어 컨트롤IC등에 연결을 보다 용이하게 할 수 있으며 예를 들어 멀티미디어기기, 의료용 내시경 등의 배선부에 사용될 수 있다. 특히 휴대폰 등의 모바일 기기에 탑재되어 휴대폰의 본체와 디스플레이를 연결하는 경우, 연성인쇄회로기판(FPCB)을 대신해 사용할 수 있다. 이때, 연성인쇄회로기판(FPCB)를 사용할 때에 비해 잡음이 적고 신호 전달이 뛰어난 특성을 나타낼 수 있다.

도 3 내지 도 5는 여러 가지 변형예에 따른 본 발명에 의한 와이어의 구성을 보인 부분 사시도와 단면도이다.

도 3을 참조하여, 와이어(30)는 중심부재(34)와 절연부재(32)로 구성되며, 여기서 중심부재(34)는 전도성 물질을 포함하고, 절연부재(32)는 전기적 절연을 위한 절연코팅막으로 구성된다. 중심부재(34)는 예를 들어 구리, 도전성 메탈, 탄소섬유, 탄소나노튜브, 그래핀 및 은나노와이어 중 어느 하나로 구성된다. 여기서 탄소섬유는 내열성, 내구성이 뛰어난 것은 물론 화학약품에 강하여 부식될 우려가 없으며, 탄성과 강도가 뛰어나 항공기 동체, 전기전자, 안테나 등 각 분야의 고성능 산업용 소재로 널리 쓰인다. 또한, 탄소나노튜브, 그래핀 및 은나노와이어는 내구성 및 전도율이 좋아 차세대 물질로써 각광받고 있다.

도 4를 참조하여, 와이어(30)는 중심부재(34)와 절연부재(32), 그리고 그 사이에 메탈코팅막(36)을 더 포함하고, 여기서 중심부재(34)는 구리, 도전성 메탈, 탄소섬유, 탄소나노튜브, 그래핀 및 은나노 와이어 중 어느 하나로 구성된다. 이때, 중심부재(34)와 절연부재(32) 사이에 메탈코팅막(36)을 형성하여 보다 향상된 내구성을 가질 수 있다.

도 5를 참조하여, 와이어(30)는 비전도성 중심부재(38)와 절연부재(32), 그리고 그 사이에 메탈코팅막(36)을 포함한다. 비전도성 중심부재(38)로는 예를 들어 아라미드를 사용할 수 있다. 아라미드는 인장강도, 내열성이 뛰어남은 물론, 고탄성률, 고강력의 특성을 띠고 있어 내구성 향상에 도움이 된다. 비전도성 중심부재(38)는 도전성을 갖지 않기 때문에 외부에 도전성이 있는 메탈코팅막(36)을 씌워 신호전송을 가능하게 하여 와이어(30)로써 기능하게 한다.

도 6은 본 발명의 여러 가지 변형예에 따른 자성코어의 부분 사시도이다.

도 6을 참조하여, 자성코어(20)의 단면은 십자형, 사각형, 육각형 등의 형상을 갖는 다각형으로 형성할 수 있어 다양한 형태로 변형이 가능하다. 또한 자성코어(20)는 절곡이 가능한 유연한 재질의 고무자석으로 형성되어 다양한 형태로의 활용이 가능하여 사용에 용이하다.

도 7은 본 발명의 제 2실시예에 따른 마이크로 케이블의 단면도이다.

도 7을 참조하여, 본 발명의 제 2실시예에 따른 케이블(10)은 실드층(60)을 더 포함한다. 케이블(10)은 도 6(a)에서와 같이 자성코어(20)의 외주면을 둘러싼 복수개의 와이어(30)들로 이루어진 층과 제 1외피(40)의 사이에 실드층(60)을 더 포함한다.

또는 도 6(b)에서와 같이 복수개의 와이어(30)들로 이루어진 층과 제 1외피(40)의 사이에 실드층(60)을 형성하고, 와이어(30)와 실드층(60)의 전기적 분리를 위한 제 2외피(42)를 더 형성한다. 실드층(60)은 양측 또는 단측에 기기나 접지회로를 연결함으로써 외부로부터 발생되는 노이즈신호를 접지시켜 이로 인한 영향을 차단할 수 있다.

따라서 상기와 같은 구성으로 형성된 케이블(10)은 신호 전송 시 와이어(30)에 전류가 흐름으로 인해 형성되는 자기장을 자성코어(20)에 집속시켜 와이어(30)에 미칠 수 있는 자기장의 영향을 최소화하여 이로 인한 신호 왜곡을 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 외부로 방사될 수 있는 자기장 또한 차단할 수 있다. 또한 케이블(10)은 복수개의 와이어(30)와 제 1외피(40)의 사이에 실드층(60)을 더 포함하여 외부로부터 발생되는 노이즈의 영향을 최소화할 수 있다. 따라서 이러한 본 발명은 극소형화가 진행됨에 따른 휴태용 퍼스널 컴퓨터, 휴대용 게임 장치, 전자 사전 등의 다양한 휴대용 멀티미디어기기 또는 내시경 등의 의료기기에 노이즈 차단용 마이크로 케이블로써 적용이 가능하다.

이상에서 설명된 본 발명의 노이즈 방지를 위한 자성코어를 갖는 마이크로 케이블의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그럼으로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

10: 케이블 20, 20a, 20b, 20c: 자성코어
30, 30a, 30b: 와이어 32: 절연부재
34: 중심부재 36: 메탈코팅막
38: 비전도성 중심부재 40: 제 1외피
42: 제 2외피 50: 제 1커넥터
52: 제 2커넥터 60: 실드층

Claims (7)

1. 다발형태로 구성된 복수개의 와이어;
   상기 복수개의 와이어를 피복하기 위한 외피; 및
   상기 복수개의 와이어들 사이에 삽입되는 자성코어를 포함하는 노이즈 방지를 위한 자성코어를 갖는 마이크로 케이블.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 자성코어는 고무자석으로 구성되는 것을 특징으로 하는 노이즈 방지를 위한 자성코어를 갖는 마이크로 케이블.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 와이어는 전도성 물질을 포함하는 중심부재; 및
   상기 중심부재를 감싸도록 형성되며 전기적인 절연을 위한 절연부재로 구성되는 것을 특징으로 하는 노이즈 방지를 위한 자성코어를 갖는 마이크로 케이블.
4. 제 3항에 있어서,
   상기 중심부재는 구리, 도전성 메탈, 탄소 섬유, 탄소나노튜브, 그래핀, 은나노 와이어 중 어느 하나로 구성되는 것을 특징으로 하는 노이즈 방지를 위한 자성코어를 갖는 마이크로 케이블.
   
5. 제 3항에 있어서,
   상기 중심부재와 절연부재 사이에 메탈코팅막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 노이즈 방지를 위한 자성코어를 갖는 마이크로 케이블.
6. 제 1항에 있어서,
   상기 와이어는 비전도성 물질을 포함하는 중심부재;
   상기 중심부재를 감싸는 도전성 메탈코팅막; 및
   상기 메탈코팅막을 감싸며 전기적인 절연을 위한 절연부재로 구성되는 것을 특징으로 하는 노이즈 방지를 위한 자성코어를 갖는 마이크로 케이블.
7. 제 1항에 있어서,
   상기 와이어와 외피 사이에 실드층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 노이즈 방지를 위한 자성코어를 갖는 마이크로 케이블.

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