KR20170136065A - 전자파 차폐 및 고방열 박막 복합기능 시트 제조방법 - Google Patents

전자파 차폐 및 고방열 박막 복합기능 시트 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전자기기에 장착되는 전자파 차폐 및 고방열 박막 복합기능 시트로서, 전자기파의 표면반사 기능과 함께 높은 방열 기능을 갖는 전자파 차폐 및 고방열 박막 복합기능 시트에 관한 것이다.
본 발명의 전자파 차폐 및 고방열 박막 복합기능 시트는, 그라파이트 시트의 어느 일면 또는 양면에 스퍼터링(sputtering) 증착에 의해 금속층을 형성한 후 압착하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

전자파 차폐 및 고방열 박막 복합기능 시트{Electromagnetic wave shielding and heat-radiation sheet}
본 발명은 전자기기에 장착되는 전자파 차폐 및 고방열 박막 복합기능 시트로서, 전자기파의 표면반사 기능과 함께 높은 방열 기능을 갖는 전자파 차폐 및 고방열 박막 복합기능 시트에 관한 것이다.
최근 전자기기의 슬림화, 복합화, 경량화, 소형화로 전기회로의 고기능, 고밀도, 고집적, 복합화로 인해 전자파에 의해 잡음, 장애가 더 쉽게 발생하고 있다.
전자파는 전자장비 사이에 상호 전파교란으로 잡음을 발생시키고, 전자제품의 효율저하 및 수명을 단축시키는 원인이 된다. 또한, 전자기기에서 발생하는 전자파는 인체에 유해한 영향을 미칠 수 있다. 이러한 이유로 전자기기에서 발생되는 전자파를 차폐시킬 필요가 있다.
일반적인 전자파 차폐시트는 단순히 전자파 차폐 역할만 하기 때문에 전자기기에서 발생하는 열을 외부로 방출하기 위해서 별도의 방열시트를 추가해야 하므로 전자기기의 박막화, 슬림화가 어렵고 전자기기의 가격상승을 유발하였다.
이에 따라 전자기기에서 발생하는 전자파를 차폐시키면서 동시에 전자기기에서 발생하는 열을 효율적으로 배출시킬 수 있는 EMI 차폐 및 고방열 기능의 복합시트가 요구된다.
이러한 요구에 따라 EMI 차폐 및 방열 기능을 갖는 종래의 복합시트가 개발되었다. 도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 복합기능 시트는 수지 접착제(A)를 이용하여 그라파이트 시트(10)와 금속시트(20-1)를 결합하였다. 그러나 종래의 복합기능 시트는 수지 접착제를 이용함으로써 수지 접착제에 의한 열저항이 발생하여 방열효과가 급격히 떨어지는 문제점 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 전자파 차폐뿐만 아니라 열을 효율적으로 방출할 수 있는 전자파 차폐 및 고방열 박막 복합기능 시트를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 전자파 차폐 및 고방열 박막 복합기능 시트는, 그라파이트 시트의 어느 일면 또는 양면에 스퍼터링(sputtering) 증착에 의해 금속층을 형성한 후 압착하여 이루어진다.
그리고 상기 스퍼터링 증착에 의해 형성되는 상기 금속층의 두께는 300~1000Å이고, 상기 금속층이 형성된 상기 그라파이트 시트는 롤러에 의한 압연을 통해 30㎛이하의 두께로 형성된다.
그리고 본 발명의 전자파 차폐 및 고방열 복합기능 시트는 10~15torr의 진공 조건에서 고체상태의 금속 또는 비금속을 기체로 변환시켜 그라파이트 시트의 표면에 부착시킨다.
그리고 본 발명의 전자파 차폐 및 고방열 복합기능 시트는 상기 그라파이트 시트 표면에 금속 산화를 방지하기 위한 보호층을 형성한다.
본 발명에 따른 전자파 차폐 및 고방열 복합기능 시트는 전자기기의 슬림화 및 박막화에 유리하고, 우수한 전자파 차폐 기능과 방열 기능을 갖는다. 또한, 본 발명은 롤러를 이용한 압연공정을 적용하여 대량생산이 가능하므로 제조단가를 낮출 수 있다.
도 1은 종래의 복합기능 시트의 구조를 개략적으로 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전자파 차폐 및 고방열 박막 복합기능 시트를 개략적으로 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전자파 차폐 및 고방열 박막 복합기능 시트의 압착 전후 표면 상태를 비교하여 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 보호층이 포함된 전자파 차폐 및 고방열 박막 복합기능 시트를 개략적으로 나타낸 도면.
도 5는 전자폐 차폐측정 데이터를 나타낸 도면.
도 6은 전자파 차폐측정 그래프.
도 7은 전자파 차폐측정 시료를 나타낸 도면.
도 8은 방열측정 데이터를 나타낸 도면.
본 발명의 실시예에 따른 전자파 차폐 및 고방열 박막 복합기능 시트는 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 그라파이트 시트(10), 금속층(20) 및 보호층(30)으로 이루어진다.
그라파이트 시트(10)는 방열성능이 우수하며, 이러한 그라파이트 시트(10)의 어느 일면 또는 양면에 진공 스퍼터링(sputtering) 증착에 의해 금속층(20)을 형성한다. 금속층(20)은 구리, 알루미늄, 은 등이 될 수 있다.
스퍼터링은 진공상태에서 진행되며, 증착하고자 하는 물질(Target)과 막을 입힐 부분(본 실시예에서는 구리(Cu)를 그라파이트 시트 표면에 형성)에 전계를 가하고, Target(Cu)과 그라파이트 시트 사이에 플라즈마를 일으켜 비활성 기체인 Ar+이 (-)극과 연결된 Target(Cu) 방향으로 이동하면서 Target인 금속(Cu)과 부딪힘으로써, 금속(Cu) 입자가 튕겨져 나와 반대편에 있는 그라파이트 시트 표면에 쌓이게 된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 스퍼터링 증착에 의해 그라파이트 시트(10)의 일면에 형성되는 금속층(20)은 300~1000Å의 두께로 형성된다. 그리고 금속층(20)이 형성된 그라파이트 시트(10)는 롤러(R)에 의한 압연을 통해 30㎛ 이하의 두께로 매우 얇게 제작할 수 있다.
이와 같이 롤러(R)에 의한 압연을 통해 금속층(20)이 형성되어 있는 그라파이트 시트(10)를 압착함으로써, 금속층(20)이 형성되어 있는 그라파이트 시트(10)의 표면 평탄도를 높이고 조직을 조밀하게 하여 방열성능을 향상시킬 수 있다. 도 3(a)는 그라파이트 시트 표면의 압착 전후 상태를 비교하여 나타낸 도면이고, 도 3(b)는 금속층 표면의 압착 전후 상태를 비교하여 나타낸 도면이다.
그리고 그라파이트 시트(10) 표면에 금속층(20)을 형성한 후 금속 산화를 방지하기 위하여, 도 4에 도시된 바와 같이 금속층(20)이 형성되어 있는 그라파이트 시트(10) 표면에 보호층(30)을 형성한다. 즉 보호층(30)은 그라파이트 시트(10) 표면에 형성되어 있는 금속층(20)을 덮는다.
또한, 본 발명이 적용되는 제품의 특성에 따라 그라파이트 시트(10)의 어느 일면 또는 양면에 도전이나 절연 특성을 갖는 점착제층을 형성하거나 이형지, 보호지 등을 부착할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 전자파 차폐 및 고방열 복합기능 시트는 별도의 수지 접착제를 사용하지 않고 그라파이트 시트(10) 표면에 금속층(20)을 형성함으로써 수지에 의한 열저항이 발생하지 않기 때문에 방열효과를 더욱 향상시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 전자파 차폐 및 고방열 복합기능 시트의 차폐율은 네트워크 분석기(E5071C) 제조사 Agilent, 차폐효과 시험지그(EM-2107A) 제조사 Electro-Metrics 등의 측정기기를 이용하여, KS C 0304:1998 측정규격에 의해 30MHz~1.5GHz의 주파수 영역에서 측정하였다.
전자기기에 사용하는 종래의 일반적인 차폐시트는 평균 55~56dB의 차폐율을 나타내지만, 본 발명의 실시예에 따른 전자파 차폐 및 고방열 복합기능 시트는 69.2~79.3dB의 높은 차폐율을 나타낸다.(도 5 내지 도 7 참조)
그리고 본 발명의 실시예에 따른 전자파 차폐 및 고방열 복합기능 시트의 방열측정은 적외선 열화상 카메라 스웨덴 FLIR사 E63900 기기로 측정하였으며(측정조건 : 설정온도 60도에서 10분 경과 후 변화된 온도 측정), 기존의 그라파이트 시트(10) 및 그라파이트 코팅 시트 보다 방열효과가 우수함을 알 수 있다.
기존의 그라파이트 시트(10)는 측정온도가 38.4도, 방열필러 코팅시트는 39.1도이지만, 본 발명의 실시예에 따른 전자파 차폐 및 고방열 복합기능 시트는 측정온도가 37.2도로 우수한 방열효과를 나타낸다.(도 8 참조)
한편, 본 발명의 전자파 차폐 및 고방열 복합기능 시트는 10~15torr의 진공 조건에서 진공 코팅(vaccum coating)의 고에너지를 가함으로써 고체상태의 금속 또는 비금속을 기체로 변환시켜 그라파이트 시트(10)의 표면에 부착시킬 수도 있다.
본 발명의 전자파 차폐 및 고방열 박막 복합기능 시트는 전술한 실시예에 국한되지 않고 본 발명의 기술사상이 허용되는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.
10 : 그라파이트 시트,
20 : 금속층,
30 : 보호층,

Claims (4)

  1. 그라파이트 시트의 어느 일면 또는 양면에 스퍼터링(sputtering) 증착에 의해 금속층을 형성한 후 압착하는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 및 고방열 박막 복합기능 시트.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 스퍼터링 증착에 의해 형성되는 상기 금속층의 두께는 300~1000Å이고, 상기 금속층이 형성된 상기 그라파이트 시트는 롤러에 의한 압연을 통해 30㎛이하의 두께로 형성되는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 및 고방열 박막 복합기능 시트.
  3. 10~15torr의 진공 조건에서 고체상태의 금속 또는 비금속을 기체로 변환시켜 그라파이트 시트의 표면에 부착시키는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 및 고방열 박막 복합기능 시트.
  4. 청구항 1 또는 청구항 3에 있어서,
    상기 그라파이트 시트 표면에 금속 산화를 방지하기 위한 보호층을 형성하는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 및 고방열 복합기능 시트.
KR1020160066580A 2015-07-20 2016-05-30 전자파 차폐 및 고방열 박막 복합기능 시트 제조방법 KR20170136065A (ko)

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KR20190124164A (ko) * 2018-04-25 2019-11-04 (주)이노시아 복합기능시트의 제조방법
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