KR20170013570A - 전자파 차폐 및 열방출 기능을 갖는 시트 및 이를 포함하는 복합체 - Google Patents

Abstract

전자파 차폐 및 열방출 기능을 갖는 시트 및 이를 포함하는 복합체가 개시된다. 본 발명의 일 구현 예는, 전자파 차폐 레이어; 및 상기 전자파 차폐 레이어에 적층되는 열방출 레이어 유닛;을 포함하되, 상기 열방출 레이어 유닛은, 제1 열방출 물질을 페이스트 도포한 후, 건조하여 형성된 제1 열방출 레이어; 및 상기 제1 열방출 레이어 상에 적층되고, 상기 제1 열방출 물질과는 서로 다른 열전도도를 갖는 제2 열방출 물질을 페이스트 도포한 후, 건조하여 형성된 제2 열방출 레이어;를 포함하는, 전자파 차폐 및 열방출 기능을 갖는 시트를 제공한다.

Description

전자파 차폐 및 열방출 기능을 갖는 시트 및 이를 포함하는 복합체{SHEET HAVING A FUNCTION OF ELECTROMAGNETIC SHIELD AND THERMAL EMISSION}

본 발명은 전자파 차폐 및 열방출 기능을 갖는 시트 및 이를 포함하는 복합체에 관한 것이다.

일반적으로 페라이트는 구조에 따라 스피넬(spinel) 타입, 헥사(hexagonal) 타입, 가넷(garnet) 타입 등으로 분류된다. 여기에서, 스피넬 타입 페라이트는 전자파 흡수체, 저출력 고인덕턴스 공명회로, 광대역 변압기 등 저주파용 전자부품 재료로 사용되고, 헥사 타입 페라이트는 고주파용 전자부품 재료 또는 자기 기록 매체의 원료로 사용되며, 가넷 타입 페라이트는 고주파용 써큘레이터(circulator) 등에 사용되고 있다.

한편, 모바일폰, PDA, 스마트폰 등과 같은 이동통신 단말기에서는 통화 기능 이외에 다양한 기능(예컨대, DMB, 블루투스, WiFi 등)을 제공하기 위하여, 다중 주파수 대역의 안테나가 사용된다. 이러한 고성능 대용량화 경향은 슬림화 추세와 더불어 다량의 열을 유발한다.

이에, 열전도를 빠르게 이루어지도록 하기 위해서 열확산 시트를 사용하고 있다. 이러한 열확산 시트로는 그래파이트 시트 등이 주로 사용되고 있으며, 보다 구체적으로는, 페라이트 시트에 그래파이트 시트를 접착 테이프로 부착하는 방법이 사용되고 있다. 도 5는 일반적인 페라이트 시트(1)와 그래파이트 시트(2)의 부착 구조를 나타낸 것이다.

이와 같은 방법을 사용하는 경우, 열 발생에 따른 기기의 오동작 및 손실은 절감시킬 수 있으나, 접착 테이프의 두께만큼 시트 사이에 이격 공간이 발생하고, 이에 따라 시트의 전체 두께가 증가하게 되는 문제가 있다.

대한민국공개특허 제2012-0008332호

본 발명의 일 구현예는, 전자파 차폐 효과와 열확산 기능을 동시에 갖는 시트 및 이를 포함하는 복합체를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 구현 예는, 전자파 차폐 레이어; 및 상기 전자파 차폐 레이어에 적층되는 열방출 레이어 유닛;을 포함하되, 상기 열방출 레이어 유닛은, 제1 열방출 물질을 페이스트 도포한 후, 건조하여 형성된 제1 열방출 레이어; 및 상기 제1 열방출 레이어 상에 적층되고, 상기 제1 열방출 물질과는 서로 다른 열전도도를 갖는 제2 열방출 물질을 페이스트 도포한 후, 건조하여 형성된 제2 열방출 레이어;를 포함하는, 전자파 차폐 및 열방출 기능을 갖는 시트를 제공한다.

상기 제1 및 제2 열방출 레이어 중 적어도 하나는 반복 적층된 것일 수 있다.

상기 제1 및 제2 열방출 물질 중 열전도도가 높은 어느 하나로 이루어진 열방출 레이어가 상기 제1 및 제2 열방출 물질 중 열전도도가 낮은 다른 하나로 이루어진 열방출 레이어보다 두껍게 형성될 수 있다.

상기 열방출 레이어 유닛의 두께는 5 내지 40㎛ 일 수 있다.

상기 전자파 차폐 레이어는 서로 다른 투자율을 갖는 복수 개의 영역을 포함하고, 복수 개의 상기 영역 중 일부 영역의 상부에만 제2 열방출 레이어가 형성될 수 있다.

본 발명의 다른 구현 예는, 전술한 전자파 차폐 및 열방출 기능을 갖는 시트; 및 상기 시트 상에 형성되고, 금속 패턴을 포함하는 회로기판(PCB);을 포함하는, 복합체를 제공한다.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 전자파 차폐 효과와 열확산 기능을 동시에 갖는 시트 및 이를 포함하는 복합체를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 시트를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 시트 제조 시 페이스트 도포 공정을 나타낸 개략도다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 시트를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 시트를 나타낸 도면이다.
도 5는 일반적인 페라이트 시트와 그래파이트 시트의 부착 구조를 나타낸 도면이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명은 전자파 차폐와 열방출 기능을 동시에 갖는 시트와 이를 포함하는 복합체를 제공하기 위해 안출된 것이다.

본 발명의 일 구현예는, 전자파 차폐 레이어 및 열방출 레이어 유닛을 포함하는 시트를 제공한다.

먼저, 전자파 차폐 레이어는 전자 기기의 내·외부에서 발생하는 전자파로 인해 전자 기기가 오작동하는 것을 방지하기 위한 구성이다.

일례로, 전자파 차폐 레이어는 페라이트 시트로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 페라이트 시트는 페라이트 분말을 결합제 등과 혼합하여 성형한 후, 페라이트 시트 성형체를 소결하여 제조될 수 있다.

전자파 차폐 레이어 상에는 열방출 레이어 유닛이 적층된다.

열방출 레이어 유닛은 열 발생에 따른 전자 기기의 오작동을 방지하기 위한 구성으로서, 본 발명의 일 구현예에 따른 열방출 레이어 유닛은 제1 열방출 레이어와, 제2 열방출 레이어를 포함한다.

보다 구체적으로, 제1 열방출 레이어는 제1 열방출 물질을 페이스트 도포한 후, 건조하여 형성되고, 제2 열방출 레이어는 전술한 제1 열방출 레이어 상에 적층되는 것으로서, 제2 열방출 물질을 페이스트 도포한 후, 건조하여 형성된다.

여기에서, 제1 열방출 물질과 제2 열방출 물질은 서로 다른 열전도도를 갖는 물질로서, 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 및 알루미늄(Al)으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 시트를 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 시트는 전자파 차폐 레이어(10), 및 제1 열방출 레이어(21)와 제2 열방출 레이어(22)를 포함하는 열방출 레이어 유닛(20)으로 구성된다.

이 때, 제1 열방출 레이어(21)는 전자파 차폐 레이어(10) 상에 제1 열방출 물질을 페이스트 도포한 후, 건조하여 형성되고, 제2 열방출 레이어(22)는 제1 열방출 레이어(21) 상에 제2 열방출 물질을 페이스트 도포한 후, 건조하여 형성될 수 있다.

도 2는 본 발명에 따른 시트 제조 시 페이스트 도포 공정을 나타낸 개략도다.

도 2를 참조하면, 기 형성된 전자파 차폐 레이어(10) 상에 제1 열방출 물질을 포함하는 페이스트를 노즐을 통해 분사한 후, 건조과정을 거쳐 제1 열방출 레이어(21)를 형성한다.

또한, 제1 열방출 레이어(21) 상에 제2 열방출 물질을 포함하는 페이스트를 노즐을 통해 분사한 후, 건조과정을 거쳐 제2 열방출 레이어(22)를 형성한다. 이 때, 노즐은 수평 또는/및 수직 방향으로 이동하여 페이스트를 고르게 분사할 수 있다.

여기에서, 제1 및 제2 열방출 물질을 포함하는 페이스트는 제1 및 제2 열방출 물질 각각을 파우더 형태로 제조한 후, 바인더, 가소제, 분산제, 솔벤트 등과 함께 혼합하여 형성된 것일 수 있다. 바인더, 가소제, 분산제, 솔벤트 등의 함량은 경우에 따라 적절하게 설계 변경 가능하다.

한편, 본 발명의 일 구현예에 따른 시트에서 제1 또는/및 제2 열방출 레이어는 반복 적층될 수 있다. 이 때, 반복 적층된 제1 또는/및 제2 열방출 레이어를 제1 또는/및 제2 열방출 레이어 어셈블리로 지칭하도록 한다.

또한, 제1 및 제2 열방출 물질 중 열전도도가 높은 어느 하나의 열방출 물질을 포함하는 열방출 레이어가 제1 및 제2 열방출 물질 중 열전도도가 낮은 다른 하나의 열방출 물질을 포함하는 열방출 레이어보다 두껍게 형성될 수 있다. 예컨대, 제2 열방출 물질에 비해 열전도도가 높은 물질을 제1 열방출 물질로 사용하는 경우, 제1 열방출 레이어를 수 회 반복 적층하여 제2 열방출 레이어보다 제1 열방출 레이어를 상대적으로 두껍게 형성한다.

이 때, 반복 적층되는 레이어의 개수에는 제한이 있지 않으나, 열방출 레이어 유닛의 총 두께가 5 내지 40㎛ 인 것이 바람직하다. 두께가 5㎛ 미만인 경우에는 요구하는 열방출 혹은 열확산 효과를 얻을 수 없으며, 40㎛를 초과하는 경우에는 두께에 따른 이점을 확보할 수 없는 문제점이 있다.

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 시트를 나타낸 도면이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 시트는 전자파 차폐 레이어(10), 복수 개의 제1 열방출 레이어(21a, 21b, 21c)가 반복 적층된 제1 열방출 레이어 어셈블리(210), 및 제2 열방출 레이어(22)로 구성된다.

보다 구체적으로, 전자파 차폐 레이어(10) 상에 제1 열방출 물질을 페이스트 도포하고, 건조하는 방식으로, 세 개의 제1 열방출 레이어(21a, 21b, 21c)를 순차적으로 적층하여 제1 열방출 레이어 어셈블리(210)를 형성한 후, 최상단의 제1 열방출 레이어(21c) 상에 제2 열방출 물질을 페이스트 도포하고, 건조하여 제2 열방출 레이어(22)를 형성할 수 있다. 도 3에서는, 제1 열방출 레이어를 세 개의 층으로 구성하는 것이 도시되었으나, 층의 개수에 제한이 있는 것은 아니다.

또한, 도면에는 도시되지 아니하였으나, 제2 열방출 물질의 열전도도가 제1 열방출 물질의 열전도도보다 높은 경우에는 제2 열방출 레이어를 반복 적층하여 제1 열방출 레이어보다 두껍게 형성할 수도 있다.

한편, 본 발명의 일 구현예에 따른 시트는 서로 다른 투자율을 갖는 복수 개의 영역을 포함하는 전자파 차폐 레이어를 구성으로 하되, 복수 개의 영역 중 일부 영역의 상부에만 제2 열방출 레이어가 형성될 수 있다.

도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 시트를 나타낸 도면이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 시트는 서로 다른 투자율을 갖는 A, B 영역을 포함하는 전자파 차폐 레이어(10), A와 B 영역 상에 모두 적층되는 제1 열방출 레이어(21), 및 A 영역의 상부에만 적층되는 제2 열방출 레이어(22a)로 구성된다.

이 때, 서로 다른 투자율을 갖는 A, B 영역을 포함하는 전자파 차폐 레이어(10a)는 A, B 영역을 이루는 페이스트를 EHD 제트(Electrohydrodynamic jet) 노즐 등과 같은 정밀 분사 장치에 의해 분사하여 형성함으로써 간극이 발생하지 않는 것이 바람직하다. 이렇게 형성된 전자파 차폐 레이어(10a) 상에 제1 열방출 물질을 페이스트 도포한 후, 건조하여 제1 열방출 레이어(21)를 형성하고, 보다 많은 열방출 효과가 필요한 A 영역의 상부에 해당하는 제1 열방출 레이어(21) 상에 제2 열방출 물질을 페이스트 도포한 후, 건조하여 제2 열방출 레이어(22a)를 형성할 수 있다.

이 때, 도 4에서는 편의 상 A 영역을 보다 많은 열방출 효과가 필요한 영역으로 하여 설명하였으나, 다양하게 설계 변경 가능하다.

본 발명의 다른 구현예는, 전술한 전자파 차폐 및 열방출 기능을 갖는 시트, 및 회로기판(PCB)을 포함하는 복합체를 제공한다.

이 때, 회로기판은 시트 상에, 상기 시트와 접하도록 형성되며, 금속 패턴을 포함한다.

보다 구체적으로, 회로기판은 연성회로기판(FPCB)으로서, WPC(Wireless Power Charging) 패턴과 안테나 패턴을 포함하여 구성될 수 있다. 예컨대, WPC 패턴은 회로기판의 중앙부에 형성되고, 안테나 패턴은 회로기판의 가장자리부에 WPC 패턴을 둘러싸도록 형성될 수 있다. 이 경우, 시트는 앞서 설명한 도 4에서와 같이 중앙부와 가장자리부가 서로 다른 투자율을 갖는 전자파 차폐 레이어, 및 중앙부와 가장자리부의 상부에 서로 다르게 적층된 제1 및 제2 열방출 레이어를 포함하는 구조일 수 있다.

본 발명에 따르면, 전자파 차폐 효과와 열확산 기능을 동시에 갖는 시트 및 이를 포함하는 복합체를 제공할 수 있는 효과가 있다.

상기에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 기술적 특징이나 분야를 이탈하지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백한 것이다.

1: 페라이트 시트
2: 그래파이트 시트
10, 10a: 전자파 차폐 레이어
20: 열방출 레이어 유닛
21, 21a, 21b, 21c: 제1 열방출 레이어
22, 22a: 제2 열방출 레이어
210: 제1 열방출 레이어 어셈블리

Claims (6)

1. 전자파 차폐 레이어; 및
   상기 전자파 차폐 레이어에 적층되는 열방출 레이어 유닛;을 포함하되,
   상기 열방출 레이어 유닛은,
   제1 열방출 물질을 페이스트 도포한 후, 건조하여 형성된 제1 열방출 레이어; 및
   상기 제1 열방출 레이어 상에 적층되고, 상기 제1 열방출 물질과는 서로 다른 열전도도를 갖는 제2 열방출 물질을 페이스트 도포한 후, 건조하여 형성된 제2 열방출 레이어;
   를 포함하는, 전자파 차폐 및 열방출 기능을 갖는 시트.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제1 및 제2 열방출 레이어 중 적어도 하나는 반복 적층된 것인, 전자파 차폐 및 열방출 기능을 갖는 시트.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 제1 및 제2 열방출 물질 중 열전도도가 높은 어느 하나로 이루어진 열방출 레이어가 상기 제1 및 제2 열방출 물질 중 열전도도가 낮은 다른 하나로 이루어진 열방출 레이어보다 두껍게 형성된, 전자파 차폐 및 열방출 기능을 갖는 시트.
   
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 열방출 레이어 유닛의 두께는 5 내지 40㎛ 인, 전자파 차폐 및 열방출 기능을 갖는 시트.
   
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 전자파 차폐 레이어는 서로 다른 투자율을 갖는 복수 개의 영역을 포함하고,
   복수 개의 상기 영역 중 일부 영역의 상부에만 제2 열방출 레이어가 형성된,
   전자파 차폐 및 열방출 기능을 갖는 시트.
   
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 따른 전자파 차폐 및 열방출 기능을 갖는 시트; 및
   상기 시트 상에 형성되고, 금속 패턴을 포함하는 회로기판(PCB);
   을 포함하는, 복합체.

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