KR20180065563A - 플렉서블 플레트 케이블의 임피던스 매칭 필름 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, FFC의 임피던스 매칭 필름에 관한 것으로, 임피던스 매칭층; 상기 임피던스 매칭층의 양면에 형성된 임피던스 매칭 보호층; 상기 임피던스 매칭 보호층 중 어느 하나의 임피던스 매칭 보호층 상에 형성된 점착층; 및 상기 임피던스 매칭 보호층 중 다른 하나의 임피던스 매칭 보호층 상에 형성된 도전층; 으로 이루어지고, 상기 임피던스 매칭층은 저유전율 시트를 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 플레트 케이블의 임피던스 매칭 필름이다.
본 발명의 임피던스 매칭 필름은, 기공이 형성된 저유전율 시트로 인하여 FFC의 정전용량 제어가 용이하고, 고속 전송시에도 임피던스 매칭과 EMI 차폐 효과를 가지는 효과가 있다. 또한, 본 발명의 임피던스 매칭 필름은 신호 전송 손실을 최대한 억제하고, 임피던스 매칭층을 구성하는 저유전율 시트가 펀칭으로 기공이 형성되어 있기 때문에, 임피던스 매칭 필름이 가지는 탄성 반발력을 감소시켜 월등히 유연한 FFC를 제작 가능한 장점도 있다.
본 발명의 임피던스 매칭 필름은, 기공이 형성된 저유전율 시트로 인하여 FFC의 정전용량 제어가 용이하고, 고속 전송시에도 임피던스 매칭과 EMI 차폐 효과를 가지는 효과가 있다. 또한, 본 발명의 임피던스 매칭 필름은 신호 전송 손실을 최대한 억제하고, 임피던스 매칭층을 구성하는 저유전율 시트가 펀칭으로 기공이 형성되어 있기 때문에, 임피던스 매칭 필름이 가지는 탄성 반발력을 감소시켜 월등히 유연한 FFC를 제작 가능한 장점도 있다.
Description
본 발명은 플렉서블 플레트 케이블(Flexible Flat Cable;FFC, 이하 ‘FFC’라 함)을 이용하여 데이터 전송시 FFC에 요구되는 임피던스 매칭 및 신호왜곡 방지 그리고 전자파 차폐를 용이하게 하기 위해 개발된 저유전율 시트 및 도전층이 함유된 FFC 임피던스 매칭 필름 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
현재 전자 제품들의 내부에는 부품간의 데이터 송수신을 위하여 FFC가 보편적으로 사용되고 있다. FFC가 이처럼 모든 전자제품에 보편적으로 사용되는 이유는 기존의 하네스 케이블 보다 생산 단가가 낮고, 얇게 제조가 가능하며 유연성 및 접이가 가능하다는 특성 때문이다. 또한, 데이터 전송능력도 다른 케이블과 비교해도 손색이 없다. 이와 같은 내용은 다수의 문헌에 포함되어 있다.
도 1은 현재 일반적으로 생산되는 FFC와 이 케이블의 임피던스 매칭 및 전자파장해(Electro Magnetic Interference, 이하 ‘EMI’라 함)방지를 위한 임피던스 매칭 필름의 기본적인 구조를 나타낸다. 도 1은 도체(101), 접착층(102), 절연층(103)의 구조를 가진 FFC에 점착층(210), 임피던스 매칭층(230) 및 도전층(250)의 구조로 이뤄진 임피던스 매칭 필름이 부착되어 있는 구조를 도시하고 있다. 위와 같은 구조의 임피던스 매칭 필름으로 FFC의 신호왜곡 및 EMI 문제가 어느 정도 해결되었으나, 데이터 송ㆍ수신 속도가 고속화가 이뤄지면서 FFC에서 이에 상응하는 문제점들이 발생되고 있다. 즉, 신호 전송 속도의 고속화에 따라 FFC에서 전자파 장애의 문제가 심각한 문제로 대두 되고 있다. 신호 전송 속도의 고속화로 FFC내부에 불필요한 노이즈(전자파) 및 정전기 발생량이 증가한다. 이와 같은 이유로 FFC내부 및 외부의 케이블에 노이즈가 발생되어 주변 장치들에 전이되어 기기 오작동 및 전송신호 손실과 같은 악영향을 초래하는 경우가 알려져 있다.
FFC에서 발생되는 신호왜곡현상 및 EMI 문제를 해결하기 위한 기술들은 선행기술 문헌에도 잘 설명되어있다.
하기 문헌에 기재된 공통적인 내용은 FFC 제작시 FFC 스스로 유전율 및 정전용량을 제어하여 신호왜곡현상 및 EMI문제를 해결하는 방법에 관한 것이다.
일본등록특허 제3982210호에는 FFC 절연체의 유전율을 낮추기 위하여 발포 절연체를 사용하여 FFC 절연층의 복합 유전율을 낮추는 기술이 개시되어 있다.
한국등록특허 제1025541호에서는 FFC 위에 점착되는 임피던스 매칭 필름층을 수지를 사용하여 발포층을 형성하여 유전율을 제어하려고 하였다.
또한 국제공개특허 제2005-114676호는 상기 일본등록특허 제3982210호의 문제점을 보완하기 위하여, 임피던스 매칭 필름의 절연층 유전율뿐만 아니라 FFC의 정전용량의 제어를 통하여 임피던스 매칭과 쉴딩을 동시에 해결함으로써 데이터 전송손실 문제를 해결하려고 하였다.
그런데, 위의 종래의 기술에서와 같이 FFC에 임피던스 매칭과 쉴드(Shield) 처리를 해서 기기 오작동 및 데이터 전송 손실 문제점을 해결하기 위해서는 임피던스 매칭층의 유전율 조절 및 EMI를 손쉽게 조절할 수 있는 기구가 필요하다는 한계가 있었다.
따라서, 보다 용이한 방법으로 임피던스 매칭층의 유전율 조절 및 EMI 문제를 해결하는 기술에 대한 개발이 시급한 실정이다.
앞서 종래의 기술에 대하여 서술하였듯이 종래의 기술들은 FFC의 정전용량 제어를 용이하게 하기 위하여 FFC의 절연층(103)을 발포후 절연층 내에 형성된 공기층과 절연필름의 복합유전율을 제어하여 FFC의 고속화에 대응하려 하였다. 이때 절연층(101) 제조비용이 기존보다 상승하고, FFC 제조 특성상 기본 불량률이 높아 원자재 및 제조원가가 상승하게 된다.
본 발명의 목적은 통상적인 방법으로 제조된 FFC가 저속 및 고속으로 데이터 전송시에도 임피던스 매칭과 EMI 차폐 성능을 구현하는 FFC용 임피던스 매칭필름을 제공하는데 있다.
본 발명은, 임피던스 매칭층; 상기 임피던스 매칭층의 양면에 형성된 임피던스 매칭 보호층; 상기 임피던스 매칭 보호층 중 어느 하나의 임피던스 매칭 보호층 상에 형성된 점착층; 및 상기 임피던스 매칭 보호층 중 다른 하나의 임피던스 매칭 보호층 상에 형성된 도전층; 으로 이루어지고, 상기 임피던스 매칭층은 저유전율 시트를 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 플레트 케이블의 임피던스 매칭 필름이다.
본 발명의 적절한 적용예에 의하면, 상기 임피던스 매칭층에 다수의 공극(Hole)이 존재하는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따르면, 상기 임피던스 매칭층은 상기 저유전율 시트의 일면 또는 양면에 펀칭 보조층을 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에 따르면, 상기 도전층이 은, 구리, 알루미늄 및 니켈로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 금속을 포함할 수 있다.
본 발명의 적절한 적용예에 따르면, 상기 도전층의 표면을 정전기방지 처리된 절연테이프로 표면을 보호하는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따르면, 상기 도전층이 도전성 카본, 도전성 카본섬유, 탄소나노튜브로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 비금속 도전물질과 폴리에스터 또는 우레탄수지가 단독 혹은 혼합된 레진과 함께 혼합되어 형성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 바람직한 일례에 따르면, 본 발명의 임피던스 매칭 필름은 점착층 없이 상기 임피던스 매칭층과 플레서블 플레트 케이블이 열합지에 의해 부착될 수 있다.
본 발명의 임피던스 매칭 필름은, 기공이 형성된 저유전율 시트로 인하여 FFC의 정전용량 제어가 용이하고, 고속 전송시에도 임피던스 매칭과 EMI 차폐 효과를 가지는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 임피던스 매칭 필름은 신호 전송 손실을 최대한 억제하고, 임피던스 매칭층을 구성하는 저유전율 시트가 펀칭으로 기공이 형성되어 있기 때문에, 임피던스 매칭 필름이 가지는 탄성 반발력을 감소시켜 월등히 유연한 FFC를 제작 가능한 장점도 있다.
도 1은 FFC를 현재 일반적으로 사용되고 있는 임피던스 매칭필름으로 접합해 놓은 것이다.
도 2는 본 발명의 임피던스 매칭 필름의 기본구조를 나타내는 도면이다.
도 3은 도 2의 임피던스 매칭층(230)의 개략적 구조도이다.
도 4는 도 3의 임피던스 매칭층(230)의 상세 구조도이다.
도 5는 도 2의 도전층(250)을 보호하는 절연필름의 구조도이다.
도 6은 비교예의 임피던스 측정값을 나타낸 그래프이다.
도 7은 비교예의 반사손실 및 삽입손실 측정값을 나타낸 그래프이다.
도 8은 실시예 1의 임피던스 측정값을 나타낸 그래프이다.
도 9는 실시예 1의 반사손실 및 삽입손실 측정값을 나타낸 그래프이다.
도 10은 실시예 2의 임피던스 측정값을 나타낸 그래프이다.
도 11은 실시예 2의 반사손실 및 삽입손실 측정값을 나타낸 그래프이다.
도 12는 실시예 3의 임피던스 측정값을 나타낸 그래프이다.
도 13은 실시예 3의 반사손실 및 삽입손실 측정값을 나타낸 그래프이다.
도 14는 실시예 4의 임피던스 측정값을 나타낸 그래프이다.
도 15는 실시예 4의 반사손실 및 삽입손실 측정값을 나타낸 그래프이다.
도 2는 본 발명의 임피던스 매칭 필름의 기본구조를 나타내는 도면이다.
도 3은 도 2의 임피던스 매칭층(230)의 개략적 구조도이다.
도 4는 도 3의 임피던스 매칭층(230)의 상세 구조도이다.
도 5는 도 2의 도전층(250)을 보호하는 절연필름의 구조도이다.
도 6은 비교예의 임피던스 측정값을 나타낸 그래프이다.
도 7은 비교예의 반사손실 및 삽입손실 측정값을 나타낸 그래프이다.
도 8은 실시예 1의 임피던스 측정값을 나타낸 그래프이다.
도 9는 실시예 1의 반사손실 및 삽입손실 측정값을 나타낸 그래프이다.
도 10은 실시예 2의 임피던스 측정값을 나타낸 그래프이다.
도 11은 실시예 2의 반사손실 및 삽입손실 측정값을 나타낸 그래프이다.
도 12는 실시예 3의 임피던스 측정값을 나타낸 그래프이다.
도 13은 실시예 3의 반사손실 및 삽입손실 측정값을 나타낸 그래프이다.
도 14는 실시예 4의 임피던스 측정값을 나타낸 그래프이다.
도 15는 실시예 4의 반사손실 및 삽입손실 측정값을 나타낸 그래프이다.
이하, 첨부된 도면 등을 참조하여 본 발명에 따른 일실시예의 구성 및 작용을 상세히 설명한다.
본 발명의 임피던스 매칭 필름은, 임피던스 매칭층; 상기 임피던스 매칭층의 양면에 형성된 임피던스 매칭 보호층; 상기 임피던스 매칭 보호층 중 어느 하나의 임피던스 매칭 보호층 상에 형성된 점착층; 및 상기 임피던스 매칭 보호층 중 다른 하나의 임피던스 매칭 보호층 상에 형성된 도전층; 으로 이루어지고, 상기 임피던스 매칭층은 저유전율 시트를 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 플레트 케이블의 임피던스 매칭 필름이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 기본적인 임피던스 매칭 필름의 적층 구조를 도시한 단면도이다. 도 2를 참조하면, FFC 접착용 점착재층(210)과, 임피던스 매칭층 보호층(220), 임피던스 매칭층(230), 임피던스 매칭층 보호층(240), 도전층(250) 순서로 형성된다. 상기 각 층들의 접합은 일적으로 널이 사용되는 드라이 라미네이션(DRY LAMINATION, 이하 ‘열합지’라 함)을 이용하여 접합한다. 또한 점착재층(210)의 보호용 이형지(또는 필름)는 따로 표기 하지 않는다.
먼저 도전층에 대하여 설명한다. 도전층(250)은 쉴드(shield) 기능을 구현한다. 도전층(250)은 은, 구리, 알루미늄, 니켈등 도전성을 갖는 금속으로 순수 또는 합금으로 제작된 것을 사용할 수 있다. 금속으로 이루어진 도전층(250)의 두께는 25㎛ 이하가 바람직하다. 또한 상기 재료들을 분말로 제작 후 레진과 혼합하여 사용할 수도 있다. 위와 같은 금속 소재를 포함하는 도전층(250)의 표면저항은 10 Ω/□ 이하인 것이 적당할 것이다. 상기 재료들을 도전층(250)에 적용시 호일(FOIL)이나 증착(Deposition) 방법으로 도전층(250)을 형성할 수 있다.
또한 FFC의 목적에 따라 도전층(250)은 비금속의 전도성 분말과 레진의 혼합으로 제작될 수도 있다. 비금속 전도성 분말로 대표적인 것은, 도전성 카본, 도전성 카본섬유, 탄소나노튜브(Carbon Nano Tube, 이하 ‘CNT’라 함)등을 예시할 수 있다. 위와 같이 비금속의 전도성 분말을 포함하는 도전층의(250)의 표면저항은 200 Ω/ □ 이하인 것이 적당할 것이다. 상기 방법으로 제작되는 도전층의(250) 두께는 50㎛ 이하가 바람직하다.
다음으로 임피던스 매칭층 보호층에 대하여 설명한다. 임피던스 매칭층 보호층(220, 240)은 도 3과 같이 제작된 임피던스 매칭층(230)의 펀칭 홀을 보호하기 위하여 부착된다. 또한 FFC의 도체(101)의 규격 및 피치(Pitch)에 따라 변하는 임피던스 값을 보정하는 역할도 담당한다. 여기에 적합한 필름으로는 유전율이 3.5 이하인 것이 바람직하다.
이하 임피던스 매칭층에 대하여 설명한다. 본 발명에 있어서, 임피던스 매칭층은 저유전율 시트를 포함하는 것을 특징으로 한다. 그리고 임피던스 매칭층에 다수의 공극(Hole)이 존재하는 것이 바람직하며다.
도 3은 도 2의 임피던스 매칭층 (230)의 구조를 더욱 상세히 도시하고 있는 세부 구조도 이다. 도 3을 참조하면, 임피던스 매칭층(230)은 펀칭으로 홀(231)이 형성된 구조를 이루고 있다. 본 발명에 있어서 홀(231)을 형성하는 목적은 저유전율을 갖는 저유전율 시트(233)로 FFC의 정전용량 제어가 용이하게 되어 고속 전송시에도 임피던스 매칭과 EMI 효과를 나타낼 수 있어, 신호 전송 손실을 최대한 억제하는 데에 있다. 또한 임피던스 매칭층(도 3) 내부에 펀칭으로 홀(231)이 형성되어 임피던스 매칭 필름(도 2)이 가지는 탄성 반발력을 감소시켜 월등히 유연한 FFC를 제작할 수 있는 장점도 있다.
임피던스 매칭층(230)에 형성된 홀(231)의 형상 및 크기는 제약을 받지 않는다. 홀(231)의 배치도 동일하다. 홀(231)의 목적상 균일한 배치가 바람직하다. 홀(231)이 차지하는 면적이 많으면 열합지 공정에서 임피던스 매칭 필름이 너무 늘어나는 원인으로 인하여 문제가 될 수 있고, 홀(231) 너무 적으면 본 개발의 목적인 저 유전율 시트를 개발하는 목적에 부합되지 않는다. 따라서 홀(231)의 공극율은 FFC의 목적에 따라서 조정을 해야 한다.
일반적으로 FFC의 임피던스 매칭시 임피던스 매칭 필름(도 1)으로 임피던스를 매칭 시킨다. 임피던스 매칭 필름(도 1)의 임피던스 매칭 원리는 임피던스 매칭필름(도 1)의 도전층(250)의 두께와 임피던스 매칭 필름층(230)의 두께를 조정하여 임피던스를 매칭한다. 이때 임피던스 매칭 필름층(230)의 두께는 임피던스 매칭 필름층(230)의 유전상수와 관련이 있어 유전상수 값이 낮을 수록 두께가 얇아지고 유전상수 값이 높을 수록 임피던스 매칭 필름층(230)의 두께는 두꺼워진다.
본 발명의 실시예의 임피던스 매칭 필름은, 임피던스 매칭층(230)에 홀(231)의 공극율을 약 22% 형성함으로써 기존에 사용되던 필름(한국등록특허 제1131584호에 개시된 필름)보다 약 21.6% 정도 두께가 감소하였다. 즉, 본 발명의 임피던스 매칭 필름은 종래의 기술보다 유전상수가 21.6% 낮아졌다는 것을 의미한다. 이는 FFC가 유연성을 요구할 때 상당한 이점으로 작용할 것으로 기대된다. 또한 FFC 특성상 접이 부분이 존재하는데 이때 접이 부분이 기존에 사용되던 필름(한국등록특허 제1131584호에 개시된 필름)보다 반발력이 낮아져서 접이 부분이 떨어지는 문제를 해결할 수 있고 접이도 용이해진다. 또한 제품의 무게도 감소하였다.
본 발명에 있어서, 임피던스 매칭층은 저유전율 시트(233)의 일면 또는 양면에 펀칭 보조층(232,234)을 포함하는 것이 바람직하다. 본 발명의 저유전율 시트는 임피던스 정합 및 정전용량 제어의 기능을 한다. 저유전율 시트의 소재에는 특별한 제한이 없으나, 유전상수가 3.5 미만의 매우 낮은 소재가 바람직하고, 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌이 가장 바람직하다.
도 4는 본 발명의 임피던스 매칭층의 상세한 구조를 도시하고 있는데, 도 4를 참조하면, 본 발명의 임피던스 매칭층은 펀칭 보조층(232), 저유전율 시트(233), 펀칭 보조층(234), 펀칭 홀(231)을 포함한다. 도 4에서 펀칭 보조층은(232, 234) 펀칭으로 홀 형성시 펀칭의 용이성을 위하여 첨가한 층이다. 즉 펀칭시 저유전율 시트(233)가 연성(Softness)일 경우, 펀칭 가공이 어려워 이를 극복하고자 일정 수준 이상의 강도(Stiffness)를 가지는 펀칭 보조층(232)을 접합후 펀칭 가공을 용이하게 한 것이다.
또한 임피던스 매칭층(230)의 펀칭 보조층(232, 234)중, 한 층의 펀칭 보조층은 FFC가 요구하는 목적에 따라서 도전층(250)과 동일한 종류의 재료가 쓰일 수 있다. 이에 사용되는 필름 종류로는 유전율 3.5 이하인 것이 적합할 것이다. 또한 임피던스 매칭층(230)의 펀칭 보조층(232 또는 234)에 도전층과 동일한 종류의 소재, 가령 금속을 선택하였다면, 펀칭 보조층에 금속을 호일로 형성 후, 저유전율 시트에 접합시키면 된다. 이때 펀칭 보조층은 연성의 저유전율 시트의 펀칭 가공을 용이하게 하는 펀칭 보조층(232)의 역할과 도전층의 정전용량 제어 역할을 겸하게 된다.
한편, 임피던스 매칭층(230)의 두께는 10㎛에서 200㎛인 것이 바람직하다.
다음으로, 점착층(210)에 대하여 설명한다. 도 2의 점착층(210)은 FFC부착 목적으로 형성된다. 또한 FFC의 미세 임피던스 보정 역활도 수행한다. 점착층은 FFC의 용도에 따라서 무기재 테이프 또는 양면테이프가 사용될 수 있다. 점착층 소재는 특별한 제한은 없으나, 일반적으로 사용되는 아크릴계수지(Acrylic), 폴리에스터(Polyester), 우레탄(Urethane)등 목적에 맞게 단독 혹은 혼합하여 사용된다. 점착층의 두께는 FFC 용도에 따라서 10㎛에서 100㎛까지 사용하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명의 임피던스 매칭 필름은, 점착층 없이 임피던스 매칭층과 FFC가 열합지에 의해 부착될 수도 있다.
본 발명의 임피던스 매칭 필름은, 도전층의 표면을 정전기 방지 처리된 절연테이프로 표면을 보호하는 것이 바람직하다.
도 5는 도 2의 도전층(250)의 전기적 절연을 목적으로 사용되는 절연테이프의 구조를 나타내는 도면이다. 도 5를 참조하면, 상기 절연테이프는 도전층(250)에 접착을 목적으로 하는 점착층(501) 및 절연 필름층(502)으로 구성된다. 상기 절연 필름층(502)의 종류는 유전율이 3.5 이하인 것이 바람직하다. 또한 절연 필름층(502)과 점착층의 두께는 30㎛이하가 바람직하다. FFC의 사용목적에 따라서 절연 필름층(502)에 표면 저항이 106 ∼ 109Ω/□ 인 정전기 방지 처리를 할 수 있다. 절연 필름층(502)에 정전기 방지 처리를 할 경우 점착층(501)에 니켈 분말을 점착재의 고형분 대비 7% 이상을 첨가하여 도전층(250)과 전기적 접촉을 주는 것이 바람직하다.
따라서 도 2의 도전층(250)과 임피던스 매칭층 보호층(240)의 순서가 바뀔 경우에는 절연테이프를 적용하지 않아도 된다. 즉 FFC가 접지를 필요로 하지 않을 경우이다. 도 5는 도 2의 도전층(250)이 외부로 노출되어 FFC와 임피던스 매칭 필름이 접지를 고려할 경우, 접지 후 도전층(250) 상부에 도 5의 절연테이프를 부착한다.
이하에서는 본 발명의 임피던스 매칭필름(도 2)의 도전층(250)의 변화(층간순서, 도전층 재료)로 제작된 여러 제품들을 FFC에 적용하여 각각의 제품들의 차동 임피던스, 삽입손실(Insertion Loss), 반사손실(Reflection Loss)의 측정결과와 의미를 설명한다.
도 2의 점착층(210)은 아크릴계 무기재로 두께가 35㎛이 되게 형성하였다. 점착층(210)의 상부인 임피던스 매칭층 보호층(220, 240)층은 12㎛의 폴리에틸렌 테레프 탈레이트(polyethylene teraphthalate, 이하 ‘PET’라 함) 필름으로 형성하였다. 임피던스 매칭층(230)의 펀칭 보조층(232)은 12㎛의 PET를 사용하였고, 또 다른 펀칭보조층(234)은 15㎛의 알루미늄 박을 사용하였다. 임피던스 매칭층(230)의 저유전율 시트(233)는 100㎛의 폴리프로필렌(Casting Polypropylene, 이하 ‘CPP’라 함)을 사용하여 제작하였다. 도전층(250)은 12㎛의 알루미늄 박 및 도전성 카본과 레진을 혼합하여 두께 10㎛으로 형성하여 임피던스 매칭 필름의 제조를 완료하였다.
실시예
1
도 2의 점착층(210)은 아크릴계 무기재로 두께가 35㎛이 되게 형성하였다. 점착층(210)의 상부인 임피던스 매칭층 보호층(220)층은 12㎛의 폴리에틸렌 테레프 탈레이트(polyethylene teraphthalate, 이하 ‘PET’라 함) 필름으로 형성하였다. 임피던스 매칭층(230)의 펀칭 보조층(232)은 12㎛의 PET를 사용하였고, 또 다른 펀칭보조층(234)은 15㎛의 알루미늄 박을 사용하였다. 임피던스 매칭층(230)의 저유전율 시트(233)는 100㎛의 폴리프로필렌(Casting Polypropylene, 이하 ‘CPP’라 함)을 사용하여 제작하였다. 그리고 상기 저유전율 시트의 양면에 상기 펀칭 보조층을 적층한 후 펀칭 가공을 하여 공극율 22%가 되도록 임피던스 매칭층을 제작하였다. 이후 상기 각각의 층들을 점착층-임피던스 매칭층 보호층-임피던스 매칭층의 순으로 적층한 후 열합지하여 전체 두께가 174㎛인 임피던스 매칭 필름의 제작을 완료하였다.
실시예
2
상기 실시예 1의 임피던스 매칭 필름의 임피던스 매칭층(230) 상에 임피던스 매칭층 보호층으로서(240)인 두께 12㎛의 PET 필름을 적층하고, 상기 임피던스 매칭층 보호층 상에 도전층으로서 9㎛의 알루미늄박을 적층하였다. 이후 열합지하여 총두께 195㎛의 임피던스 매칭 필름을 제조하였다.
실시예
3
실시예 2의 임피던스 매칭 필름의 도전층에 알루미늄박 대신 도전성 카본과 레진이 혼합물을 적용한 것을 제외하고는 실시예 2와 동일한 방법으로 임피던스 매칭 필름을 제작하였다. 이때 도전층의 두께 10㎛이고, 임피던스 매칭 필름의 총 두께는 196㎛였다.
실시예
4
실시예 3에서 임피던스 보호층(240)과 도전층(250)의 순서를 바꾼 것을 제외하고는 실시예 3과 동일한 방법으로 임피던스 매칭 필름을 제조하였다.
비교예
최상부가 절연층으로 도전층을 보호하고 있는 형태의 한국등록특허 제1131584호에 개시된 총 두께 260㎛의 임피던스 매칭 필름을 비교예로 하였다.
임피던스 및 삽입손실 측정
FFC는 규격이 0.035mm(두께)X0.325mm(폭)인 도체를 절연필름 두께가 37㎛ 및 60㎛ 사이에 위치시키고 0.5Pitch로 제조하였다. 이후 실시예 1 내지 4 및 비교예의 필름을 길이가 650mm인 FFC에 부착하되 임피던스 매칭 필름과 FFC의 간의 접지는 하지 않고 검토하였다. 임피던스 및 삽입손실, 반사손실은 에이질런트(Agilent)사의 분석기(25071C)를 이용하여 측정한 값을 표 1, 표 2에 각각 나타내었다.
| 분 류 | 측정값(최소) | 측정값(최대) | 평 균 | 비 고 |
| 비교예 | 94 | 102 | 98 | 도 6 |
| 실시예 1 | 97 | 105 | 101 | 도 8 |
| 실시예 2 | 91 | 100 | 95.5 | 도 10 |
| 실시예 3 | 95 | 102 | 98.5 | 도 12 |
| 실시예 4 | 95 | 103 | 99 | 도 14 |
표 1에서 보듯이, 실시예 1 내지 4 및 비교예의 임피던스는 특성 임피던스 값인 100Ω ±10%를 만족하는 값이 측정되었다. 하지만 실시예 1의 경우, 임피던스 매칭층(230)의 펀칭 보조층(232,234)에 홀(231)의 발생으로 인하여 고속신호 전송시 노이즈가 홀(233)을 통하여 외부로 방사되므로 EMI를 근본적으로 차단할 수 없어 실제 제품에는 적용하기 어렵다. 단, FFC가 임피던스 매칭만 필요할 경우 적용가능하다. 실시예 2의 경우는, 알루미늄을 이용한 추가된 도전층(250)의 영향으로 FFC 측정 삽입부 40mm 부근에서 급격한 임피던스 하강(도 8)이 발생했다.
실시예 3 및 실시예 4는 모두 안정적인 임피던스 측정값을 확보할 수가 있었다. 상기 임피던스 측정값으로 알 수 있는 것은, 비교예와 저유전율 시트를 이용하여 제작된 실시예 1 내지 4의 임피던스 매칭 필름의 두께가 현격하게 낮아진 것을 확인할 수 있다. 이는 펀칭으로 형성된 홀(231)이 저유전율 시트(233)의 유전율을 감소 시켰음을 시사하고 있다.
| 분류 | 측정 주파수(MHz) | ||||||||
| 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 1000 | 2000 | 3000 | |
| 비교예 | -0.9784 | -1.2744 | -1.6148 | -1.9958 | -2.4202 | -2.7855 | -4.9069 | -10.339 | -13.079 |
| 실시예1 | -1.2603 | -1.4942 | -1.5536 | -1.9246 | -2.2380 | -2.5476 | -4.4105 | -9.2372 | -11.464 |
| 실시예2 | -0.6457 | -1.1213 | -1.5466 | -1.9441 | -2.2767 | -2.6561 | -4.4568 | -10.863 | -12.412 |
| 실시예3 | -1.0463 | -1.4620 | -1.6262 | -2.0445 | -2.3469 | -2.6804 | -4.3251 | -8.1031 | -10.882 |
| 실시예4 | -0.9171 | -1.2808 | -1.5737 | -1.9596 | -2.2751 | -2.5602 | -4.3655 | -8.4223 | -10.898 |
| * 측정단위(dB) | |||||||||
상기 표 2에 나타난 측정값은 각 샘플별 주파수에 따른 삽입로스를 측정한 값이다. 상기 표에서 알 수 있듯이, 각각의 실시예 및 비교예들은 600MHz까지의 측정값은 대등소이하다. 하지만 주파수가 1GHz 이전부터 변하기 시작하여 3GHz 까지의 측정값은 각 시료별 상당한 차이가 발생된다. 1GHz에서부터 주파수별로 최소 0.5dB(decibel)에서 최대 3dB 까지 차이가 난다. 특이한 점은 비교예와 실시예 2의 측정값이 조금은 비슷하게 측정되었다는 점이다. 이들의 공통적인 특징은 도전층(250)의 구성을 알루미늄으로 실시한 것이다. 결론적으로 도전층(250)의 구성을 금속막으로 형성할 경우 저유전율 시트를 함유하여도 정전제어에 있어서는 불리하다고 평가할 수 있다. 그렇다고 하여 실시예 2의 제품이 본 특허의 범주에서 벗어나는 것은 아니다. 실시예 3 및 실시예 4는, 실시예 1 내지 2 및 비교예와 비교하였을 때, 상당히 낮은 삽입로스 값이 측정되었는데, 이는 임피던스 매칭 필름의 도전층(250)을 금속이 아닌 비금속으로 도전층(250)을 형성하여 정전기 발생이 현격히 줄어들었기 때문이다.
또한 실시예 3 및 실시예 4는 도전층(250)을 도전성 카본을 이용할 경우 사용 주파의 값에 따라서 전자파 차폐기능도 발휘된다. 따라서 본 발명으로 알 수 있는 것은 임피던스 매칭층(230)을 도 3과 같이 공극이 형성된 저유전율 시트로 제작할 경우 임피던스 매칭 필름의 두께를 필름 형태의 임피던스 매칭 필름보다 더 얇게 제작이 가능한 것을 알 수 있다. 또한 도전층(250)의 형성시 금속이 아닌 비금속 도전층(250)으로 형성할 경우 정전용량 제어가 가능해 FFC의 고속 전송이 가능케 한다는 점도 알 수 있다.
본 발명에 의해 제조된 실시예 1 내지 4의 임피던스 매칭층(230)에서 펀칭 보조층(234)를 PET가 아닌 알루미늄을 사용한 것은 임피던스 매칭의 용이성 때문이다. 표 1의 실시예 1의 임피던스 측정값에서와 같이 임피던스 매칭층(230)의 펀칭 보조층(234)을 이용하여 임피던스를 1차로 정합을 하고, 상부의 도전층(205)은 FFC의 목적에 따라서 도전층(205) 형성 방법을 달리하여 FFC의 정전제어가 용이하게 하였다.
이상 실시예를 들어 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 실시예는 본 발명의 취지 및 범위를 벗어나는 않고 수정되거나 변경 될 수 있으며, 당업자는 이러한 수정과 변경도 본 발명에 속하는 것임을 알 수 있을 것이다.
100: FFC
101: 도체
102: 접착층
103: 절연체
200: 임피던스 매칭 필름
210: 점착층
220, 240: 임피던스 매칭 보호층
230: 임피던스 매칭층
231: 공극(홀,Hole)
232, 234: 펀칭 보조층
233: 저유전율 시트
250: 도전층
500: 절연테이프
501: 절연테이프의 점착층
502: 절연테이프의 절연 필름층
101: 도체
102: 접착층
103: 절연체
200: 임피던스 매칭 필름
210: 점착층
220, 240: 임피던스 매칭 보호층
230: 임피던스 매칭층
231: 공극(홀,Hole)
232, 234: 펀칭 보조층
233: 저유전율 시트
250: 도전층
500: 절연테이프
501: 절연테이프의 점착층
502: 절연테이프의 절연 필름층
Claims (7)
- 임피던스 매칭층;
상기 임피던스 매칭층의 양면에 형성된 임피던스 매칭 보호층;
상기 임피던스 매칭 보호층 중 어느 하나의 임피던스 매칭 보호층 상에 형성된 점착층; 및
상기 임피던스 매칭 보호층 중 다른 하나의 임피던스 매칭 보호층 상에 형성된 도전층; 으로 이루어지고, 상기 임피던스 매칭층은 저유전율 시트를 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 플레트 케이블의 임피던스 매칭 필름. - 제1항에 있어서,
상기 임피던스 매칭층에 다수의 공극(Hole)이 존재하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 플레트 케이블의 임피던스 매칭 필름. - 제1항에 있어서,
상기 임피던스 매칭층은 상기 저유전율 시트의 일면 또는 양면에 펀칭 보조층을 포함함을 특징으로 하는 플렉서블 플레트 케이블의 임피던스 매칭 필름. - 제1항에 있어서,
상기 도전층이 은, 구리, 알루미늄 및 니켈로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 금속을 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 플레트 케이블의 임피던스 매칭 필름. - 제4항에 있어서,
상기 도전층의 표면을 정전기방지 처리된 절연테이프로 표면을 보호하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 플레트 케이블의 임피던스 매칭 필름. - 제1항에 있어서,
상기 도전층이 도전성 카본, 도전성 카본섬유, 탄소나노튜브로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 비금속 도전물질과 폴리에스터 또는 우레탄수지가 단독 혹은 혼합된 레진과 함께 혼합되어 형성되는 것을 특징으로 하는 플렉서블 플레트 케이블의 임피던스 매칭 필름. - 제1항에 있어서,
점착층 없이 상기 임피던스 매칭층과 플레서블 플레이트 케이블이 열합지에 의해 부착됨을 특징으로 하는 플렉서블 플레트 케이블의 임피던스 매칭 필름.
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Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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2016
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Legal Events
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Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20161208 |
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Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20171218 Patent event code: PE09021S01D |
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| PE0601 | Decision on rejection of patent |
Patent event date: 20180723 Comment text: Decision to Refuse Application Patent event code: PE06012S01D Patent event date: 20171218 Comment text: Notification of reason for refusal Patent event code: PE06011S01I |