KR20180019844A - 전자파 차폐 필름 - Google Patents

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Abstract

본 개시는, 전자파를 차폐하기 위한 전자파 차폐 필름에 있어서, 열 가소성 수지 80~85 중량비 및 열 경화성 수지 15~20 중량비로 된 점착제를 포함하는 도전성 점착층; 도전성 점착층의 상면에 위치하는 금속 박막으로 된 차폐층; 그리고, 차폐층 상면에 위치하는 절연층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 필름에 관한 것이다.

Description

전자파 차폐 필름{ELECTROMAGNETIC SHIELDING FILM}
본 개시(Disclosure)는 전체적으로 전자파 차폐 필름에 관한 것으로, 특히 금속 박막의 차폐층을 갖는 전자파 차폐 필름에 관한 것이다.
여기서는, 본 개시에 관한 배경기술이 제공되며, 이들이 반드시 공지기술을 의미하는 것은 아니다(This section provides background information related to the present disclosure which is not necessarily prior art).
일반적으로, 전자기기의 내부에는 이를 동작시키기 위한 칩, 전자 부품 등이 실장되는 회로기판이 장착된다. 이러한 전자기기의 동작 중에 회로기판에서는 전자파가 발생하는데, 이러한 전자파는 회로기판에 실장된 부품에 대해서 신호의 왜곡을 발생시키거나 인체에 유해한 영향을 미치는 등 다양한 문제를 발생시킨다.
이러한 회로기판의 전자파를 차폐하기 위해 회로기판에 전자파 차폐 필름이 부착되고 있다.
도 1은 종래의 일반적인 전자파 차폐 필름의 구조를 나타내는 도면이다.
종래의 전자파 차폐 필름(10)은 절연층(11), 금속 박막(12), 및 도전성 점착층(13)을 포함하는 구성을 갖는다. 절연층(11)의 하면에 금속 물질이 코팅되어 금속 박막(12)을 형성하며, 금속 박막(12)의 하면에는 도전성 페이스트가 도포되어 도전성 점착층(13)을 형성한다.
전자파 차폐 필름(10)은 도전성 점착층(13)에 의해 회로기판 위에 부착된다.
회로기판의 회로패턴에서 전자파가 발생하면, 전자파는 도전성 점착층(13)을 통해 금속 박막(12)으로 전달되고, 금속 박막(12)에 의해 전자파가 외부로 방출되지 않고 차단되는 것이다.
최근에는 전자기기들이 소형화, 고집적화되면서, 전자기기에 연성회로기판이 적용되는 것이 증가하고 있다. 연성회로기판의 적용에 따라 전자파 차폐 필름은 굴곡에 의한 변형에 강한 특성이 요구되고 있다. 특히 전자파 차폐 필름이 굴곡될 때 금속 박막이 절연층 및 도전성 점착층으로부터 박리되지 않도록 하는 특성이 요구되고 있다. 또한 전자기기들이 소형화, 박형화 및 경량화에 따라 전자파 차폐 필름의 박형화가 요구되고 있다. 또한 전자파 차폐 필름은 전자파 차폐 필름이 박형화되면서도 차폐 효율이 향상되는 것이 요구되고 있다.
본 개시는 최근에 요구되는 전자파 차폐 필름의 특성을 충족시키는 전자파 차폐 필름을 제공하고자 한다.
이에 대하여 '발명을 실시하기 위한 구체적인 내용'의 후단에 기술한다.
여기서는, 본 개시의 전체적인 요약(S㎛mary)이 제공되며, 이것이 본 개시의 외연을 제한하는 것으로 이해되어서는 아니된다(This section provides a general s㎛mary of the disclosure and is not a comprehensive disclosure of its full scope or all of its features).
본 개시에 따른 일 태양에 의하면(According to one aspect of the present disclosure), 전자파를 차폐하기 위한 전자파 차폐 필름에 있어서, 열 가소성 수지 80 ~ 85 중량비 및 열 경화성 수지 15 ~ 20 중량비로 구성된 점착제를 포함하는 도전성 점착층; 도전성 점착층의 상면에 위치하는 금속 박막으로 된 차폐층; 그리고, 차폐층 상면에 위치하는 절연층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 필름이 제공된다.
이에 대하여 '발명을 실시하기 위한 구체적인 내용'의 후단에 기술한다.
도 1은 종래의 일반적인 전자파 차폐 필름의 구조를 나타내는 도면,
도 2는 본 개시에 따른 전자파 차폐 필름의 일 예를 보여주는 도면,
도 3은 혼합비를 벗어나서 제조된 점착제를 사용한 전자파 차폐 필름의 문제점을 보여주는 도면,
도 4는 본 개시에 따른 전자파 차폐 필름의 제조 방법의 일 예를 나타낸 순서도.
이하, 본 개시를 첨부된 도면을 참고로 하여 자세하게 설명한다(The present disclosure will now be described in detail with reference to the accompanying drawing(s)).
도 2는 본 개시에 따른 전자파 차폐 필름의 일 예를 보여주는 도면이다.
본 개시에 따른 전자파 차폐 필름(100)은 절연층(110), 차폐층(120), 및 도전성 점착층(130)을 포함할 수 있다. 또한 도전성 점착층(130) 상면에 차폐층(120)이 형성되고, 차폐층(120) 상면에 절연층(110)이 형성되어 절연층(110), 차폐층(120) 및 도전성 점착층(130)이 순서대로 적층될 수 있다. 도시하지는 않았지만 도전성 점착층(130) 및 절연층(110)을 보호하기 위하여 도전성 점착층(130) 하면 및 절연층(110) 상면에 이형기재를 포함할 수도 있다. 이형기재는 전자파 차폐 필름(100)이 회로기판에 부착되어 사용될 때 제거될 수 있다.
절연층(110)은 차광층(111) 및 보호층(112)을 포함할 수 있다. 차광층(111)은 빛을 차단하는 기능을 수행하는 층으로서, 블랙 잉크 및 점착제를 포함하는 차광층(111) 형성용 조성물에 의해 형성될 수 있다. 점착제는 차광층(111)을 차폐층(120)에 부착시키기 위한 물질이다. 본 개시에서는 차광층(111)과 금속 박막으로 된 차폐층(120) 사이의 점착력을 향상시키기 위해 열 가소성 수지와 열 경화성 수지를 혼합하여 점착제를 제조하였다. 열 가소성 수지는 디부틸아민(Dibutylamine), 메타크릴산메틸(methyl methacrylate), 2-HEMA(2-hydroxyethyl methacrylate), 이소프로필알코올(isopropyl alcohol), 아크릴로니트릴(acylonitrile), 라우릴메타크릴레이트(laurylmethacrylate), 아크릴산메틸(methylacrylate), 2-HPA(2-hydroxypropylacrylate), N-부틸아크릴레이트(n-butyl acrylate), 아크릴산에틸(ethyl acrylate), 아세트산비닐(vinyl acetate), isobornyl acrylate, 염화비닐(vinylchloride), 옥타데실 메타크릴레이트(octadecylmethacrylate) 중 적어도 하나일 수 있다. 열 경화성 수지는 말레산(maleic acid), 이타콘산(itaconic acid), glycidymethacrylate, 아크릴산(acrylic acid), isophrone diisocyanate, 아크릴아미드(acrylamide) 중 적어도 하나일 수 있다. 또한 열 가소성 수지 80~85 중량부와 열 경화성 수지 15~20 중량부로 혼합하는 것이 바람직하다. 혼합비를 벗어나서 제조되는 경우 차광층(111)과 차폐층(120) 사이의 점착력에 문제가 발생할 수 있다. 도 3은 점착제의 열 가소성 수지와 열 경화성 수지의 혼합비가 본 개시에서 벗어나서 제작된 경우 차폐층(120)의 금속 박막이 차광층(111)으로부터 박리되는 것을 보여주고 있다. 도 3(a)는 점착제에 열 가소성 수지만을 사용한 경우이며, 도 3(b)는 열 경화성 수지만을 사용한 경우이다. 또한 점착제에는 필요한 경우 경화제나 바인더용 수지를 첨가할 수 있다. 또한, 차광층(111)의 두께는 특별히 제한되지 않지만, 차광 효과 및 전자파 차폐 필름 전체의 두께 감소를 위해서 2~10㎛의 두께로 형성되는 것이 바람직하다. 블랙 잉크로는 상표명 M880 Black 등과 같은 공지의 블랙 안료를 사용할 수 있으며, 바인더용 수지로는 폴리우레탄 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리비닐 수지, 아크릴 수지, 폴리비닐피롤리돈 수지 등을 사용할 수 있고, 경화제는 필요에 따라 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 보호층(112)은 차광층(111) 상면에 형성되어 스크래치나 외부의 충격으로부터 차광층(111)을 보호하는 역할을 한다. 보호층(112)은 에폭시 수지, 우레탄 수지 등에 의해 형성될 수 있으나, 보호층(112)의 표면경도는 연필경도 H~H4인 것이 바람직하며, 이를 위해서 에폭시 수지나 우레탄 수지로 이루어진 층에 아크릴계 등의 하드코팅제를 적층하거나 실리카계(Silica-based)의 필러(Filler)를 추가시키는 것이 바람직하다. 보호층(112)의 표면경도가 연필경도에서 H보다 작으면 손상되기 쉽고, 4H보다 크면 굴곡 특성이 저하될 우려가 있다. 또한 보호층(112)의 두께는 전자파 차폐 필름(100)의 전체 두께 및 보호층(112)의 역할을 고려하여 1~5㎛인 것이 바람직하다. 차광층(111) 및 보호층(112)를 포함하는 절연층(110)의 두께는 4㎛ 이내인 것이 바람직하다. 또한 절연층(110)은 난연효과를 위해 전체 함량의 1% 이내의 난연제를 포함할 수 있다.
차폐층(120)의 금속 박막은 니켈(Ni), 철(Fe), 아연(Zn), 납(Pb), 구리(Cu), 금(Au) 및 은(Ag)으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 2개 이상을 포함하는 합금에 의해 형성될 수 있다. 구리는 대기에 접촉하면 산화되기 쉽고, 금은 고가이기 때문에 보다 저렴하고 신뢰성 높은 은이 바람직하다. 또한, 차폐층(120)의 두께는 전자파 차폐 효과 및 반복적인 굴곡 또는 슬라이딩 내성에 따라 적절히 선택하면 되지만, 0.1~1㎛의 두께가 바람직하다. 두께가 0.1㎛ 미만에서는 충분한 전자파 차폐 효과를 얻을 수 없고, 1㎛를 초과하면 굴곡성이 문제가 될 수 있다. 또한 차폐층(120)의 금속 박막을 형성하는 방법으로는 진공 증착, 스퍼터링, CVD법, 메탈 오가닉(MO), 도금 등이 있지만, 양산성을 고려하면 진공 증착이 바람직하며, 저렴하고 안정적인 금속 박막으로 된 차폐층(120)을 얻을 수 있다.
도전성 점착층(130)은 도전성 분말 및 점착제를 포함하는 도전성 점착층(130) 형성용 조성물에 의해 형성될 수 있다. 점착제는 금속 박막으로 된 차폐층(120)과의 점착력을 향상시키기 위해 차광층(111)에 포함된 것과 동일한 점착제를 사용할 수 있다. 다만 도전성 점착층(130) 형성용 조성물에 있어서, 점착제는 도전성 점착층(130)과 금속 박막으로 된 차폐층(120) 사이의 점착력을 향상시키는 것 이외에 전자파 차폐 필름(100)을 회로기판에 점착하기 위한 목적으로도 사용된다. 점착제의 특성은 차광층(111)에서 설명한 것과 동일하다. 도전성 점착층(130)의 두께는 특별히 제한되지 않지만 점착성 및 전자파 차폐 필름의 전체 두께를 고려하여 5~20㎛가 바람직하다. 더 바람직하게는 도전성 접착층(130)의 두께는 10㎛ 이내이어야 한다. 바인더 및 경화제는 차폐층(111)에 사용된 바인더 및 경화제를 사용할 수 있다. 도전성 분말은 니켈(Ni), 철(Fe), 아연(Zn), 납(Pb), 동(Cu), 금(Au) 및 은(Ag) 등으로부터 선택되는 1종 이상의 금속 분말일 수 있다.
도 4는 본 개시에 따른 전자파 차폐 필름의 제조 방법의 일 예를 나타낸 순서도이다.
이형기재의 일면에 도전성 점착층을 형성시키는 단계(S10); 도전성 점착층 상면에 차폐층을 형성시키는 단계(S20); 차폐층 상면에 절연층을 형성시키는 단계(S30);를 포함할 수 있다. 제조 방법의 순서는 바뀔 수 있다. 예를 들어 이형기재의 일면에 절연층을 형성시키고, 이후 절연층의 상면에 차폐층을 형성시키고, 이후 차폐층의 상면에 도전성 점착층을 형성시킬 수 있다. 또는 이형기재를 사용하지 않고 금속 박막의 차폐층을 기재로 하여, 금속 박막의 차폐층 일면에 도전성 점착층을 형성시키고, 금속 박막의 차폐층 타면에 절연층을 형성시킬 수도 있다.
이형기재의 일면에 도전성 점착층을 형성시키는 단계(S10)는 공지의 코팅 방법을 사용할 수 있다. 예를 들어 콤마 롤 코팅, 그라비아 코팅, 나이프 코팅, 스프레이, 딥코팅, 스핀코팅, 스크린코팅, 잉크젯 프린팅, 패드 프린팅, 키스 코팅 등으로부터 필요에 따라 적절히 선택된 코팅 방법을 사용하여 도전성 점착층 조성물을 이형기재의 일면에 도포하여 도전성 점착층을 형성시킬 수 있다.
도전성 점착층 위에 차폐층으로서 금속 박막을 형성시키는 단계는 도전성 점착층 위에 니켈(Ni), 철(Fe), 아연(Zn), 납(Pb), 동(Cu), 금(Au) 및 은(Ag) 등으로부터 선택되는 어느 하나 또는 2개 이상을 포함하는 합금을 진공 증착함으로써 이루어질 수 있다.
또한 차폐층 위에 절연층도 상기의 다양한 코팅 방법을 통해 도포하여 형성시킬 수 있다.
이하 본 개시의 다양한 실시 형태에 대하여 설명한다.
(1) 전자파를 차폐하기 위한 전자파 차폐 필름에 있어서, 열 가소성 수지 80~85 중량비 및 열 경화성 수지 15~20 중량비로 구성된 점착제를 포함하는 두께 10㎛ 이내의 도전성 점착층; 도전성 점착층의 상면에 위치하는 두께 1㎛ 이내의 금속 박막으로 된 차폐층; 그리고, 차폐층 상면에 위치하는 두께 4㎛ 이내의 절연층;을 포함하며 절연층은 난연제를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 필름.
(2) 열 가소성 수지는 디부틸아민(Dibutylamine),메타크릴산메틸(methyl methacrylate), 2-HEMA(2-hydroxyethyl methacrylate), 이소프로필알코올(isopropyl alcohol), 아크릴로니트릴(acylonitrile), 라우릴메타크릴레이트(laurylmethacrylate), 아크릴산메틸(methylacrylate), 2-HPA(2-hydroxypropylacrylate), N-부틸아크릴레이트(n-butyl acrylate), 아크릴산에틸(ethyl acrylate), 아세트산비닐(vinyl acetate), isobornyl acrylate, 염화비닐(vinylchloride), 옥타데실 메타크릴레이트(octadecylmethacrylate) 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 필름.
(3) 열 경화성 수지는 말레산(maleic acid), 이타콘산(itaconic acid), glycidymethacrylate, 아크릴산(acrylic acid), isophrone diisocyanate, 아크릴아미드(acrylamide) 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 필름.
(4) 절연층은 보호층 및 차광층을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 필름.
(5) 차광층은 열 가소성 수지 80~85 중량비 및 열 경화성 수지 15~20 중량비로 된 점착제를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 필름.
(6) 도전성 점착층은 도전성 물질을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 필름
(7) 도전성 물질은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 니켈(Ni) 및 은(Ag) 중 하나인 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 필름.
본 개시에 따른 전자파 차폐 필름에 의하면, 굴곡되었을 때 금속 박막의 차폐층이 절연층 및 도전성 점착층으로부터 잘 박리되지 않는 우수한 전자파 차폐 필름을 얻을 수 있다.
본 개시에 따른 전자파 차폐 필름에 의하면, 박형이면서도 차폐성이 우수한 전자파 차폐 필름을 얻을 수 있다.
절연층 : 11, 110
차폐층 : 12, 120
도전성 점착층 : 13, 130

Claims (9)

  1. 전자파를 차폐하기 위한 전자파 차폐 필름에 있어서,
    열 가소성 수지 80~85 중량비 및 열 경화성 수지 15~20 중량비로 구성된 점착제를 포함하는 두께 10㎛ 이내의 도전성 점착층;
    도전성 점착층의 상면에 위치하는 두께 1㎛ 이내의 금속 박막으로 된 차폐층; 그리고,
    차폐층 상면에 위치하는 두께 4㎛ 이내의 절연층;을 포함하며,
    절연층은 난연제를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 필름.
  2. 청구항 1에 있어서,
    열 가소성 수지는 디부틸아민(Dibutylamine),메타크릴산메틸(methyl methacrylate), 2-HEMA(2-hydroxyethyl methacrylate), 이소프로필알코올(isopropyl alcohol), 아크릴로니트릴(acylonitrile), 라우릴메타크릴레이트(laurylmethacrylate), 아크릴산메틸(methylacrylate), 2-HPA(2-hydroxypropylacrylate), N-부틸아크릴레이트(n-butyl acrylate), 아크릴산에틸(ethyl acrylate), 아세트산비닐(vinyl acetate), isobornyl acrylate, 염화비닐(vinylchloride), 옥타데실 메타크릴레이트(octadecylmethacrylate) 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 필름.
  3. 청구항 1에 있어서,
    열 경화성 수지는 말레산(maleic acid), 이타콘산(itaconic acid), glycidymethacrylate, 아크릴산(acrylic acid), isophrone diisocyanate, 아크릴아미드(acrylamide) 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 필름.
  4. 청구항 1에 있어서,
    절연층은 보호층 및 차광층을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 필름.
  5. 청구항 4에 있어서,
    차광층은 열 가소성 수지 80~85 중량비 및 열 경화성 수지 15~20 중량비로 된 점착제를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 필름.
  6. 청구항 5에 있어서,
    열 가소성 수지는 디부틸아민(Dibutylamine),메타크릴산메틸(methyl methacrylate), 2-HEMA(2-hydroxyethyl methacrylate), 이소프로필알코올(isopropyl alcohol), 아크릴로니트릴(acylonitrile), 라우릴메타크릴레이트(laurylmethacrylate), 아크릴산메틸(methylacrylate), 2-HPA(2-hydroxypropylacrylate), N-부틸아크릴레이트(n-butyl acrylate), 아크릴산에틸(ethyl acrylate), 아세트산비닐(vinyl acetate), isobornyl acrylate, 염화비닐(vinylchloride), 옥타데실 메타크릴레이트(octadecylmethacrylate) 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 필름.
  7. 청구항 5에 있어서,
    열 경화성 수지는 말레산(maleic acid), 이타콘산(itaconic acid), glycidymethacrylate, 아크릴산(acrylic acid), isophrone diisocyanate, 아크릴아미드(acrylamide) 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 필름.
  8. 청구항 1에 있어서,
    도전성 점착층은 도전성 물질을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 필름
  9. 청구항 8에 있어서,
    도전성 물질은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 니켈(Ni) 및 은(Ag) 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 필름.
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