KR20180137295A - 전자파 흡수 장치 - Google Patents

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Abstract

점착제를 통해 합지되어 적층 형성된 복수의 전자파 흡수 시트들을 포함하고, 상기 복수의 전자파 흡수 시트들 각각은 기판 및 상기 기판 상에 상호 이격되고 특정 형상들로 패터닝된 복수의 전자파 흡수 금속들을 포함하며, 상기 복수의 전자파 흡수 시트들은 상호 간에 해당 전자파 흡수 금속들을 교번하여 배치되는 전자파 흡수 시트에 관한 것으로, 큰 형상비를 갖는 전자파 흡수 금속들을 통해 고투자율 특성을 만족하는 전자파 흡수 시트를 제공한다.

Description

전자파 흡수 장치 {ELECTROMAGNETIC WAVE ABSORBER}
본 발명은 전자파 흡수 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 기판 위에 특정 형상들로 패터닝된 고투자율의 금속 소재들을 포함하는 금속 시트들을 적층함으로써 전자파 흡수 성능이 향상된 전자파 흡수 장치에 관한 것이다.
현대 기술의 발달로 생활의 편리함을 주는 소형 휴대폰, 고성능 가전제품 및 첨단 의료기기의 사용이 날로 증가하고 있으며, 이들 전자기기들이 방출하는 전자파가 인접 전자기기들의 작동을 방해하여 기기들이 오작동을 일으키는 원인이 되고 있다. 전자파를 차단하는 차폐 효과(shielding effectiveness)는 재료 표면에서의 전자파 반사, 재료 내부에서의 전자파 흡수 및 재료 내에서 일어나는 다중반사에 의한 손실 특성을 이용한다. 전자파 차폐 재료로 주로 이용되는 금속 재료는 저항(resistivity)에 비례하는 전자파 임피던스가 공기의 전자파 임피던스(337 ohm)보다 매우 작다. 따라서 금속 재료의 경우 공기/금속의 경계 면에서 전자파 임피던스의 차이에 의한 반사 효과가 전자파를 차단하는 역할을 한다.
전자파 차폐재료에서 반사 보다는 흡수 성능을 이용한 재료를 전자파 흡수체라고 부른다. 최근 고투자율 전자파 흡수체는 휴대전화, 노트북, PC, 디지털카메라 등과 같이 소형화 전자기기에서 IC (Integrated circuit) 및 PCB (Printed Circuit Board) 기판으로부터의 노이즈 반사 방지, 케이블에서의 복사 방지 및 외장 케이스로부터의 복사 방지 등으로 적용되고 있다.
기존의 전자파 흡수 시트는 박편(flake) 형상의 금속 분말을 고분자 수지와 섞은 후 필름 형태로 만들었다. 최근 고투자율을 갖는 전자파 흡수 시트에 대한 요구가 증대되고 있으나 박편 형상으로 가공이 가능한 금속 분말의 종류에 한계가 있다. 고투자율의 비정질 금속이 최근 연구되고 있으나 박편 형상으로 가공이 불가능 하여 리본 형태를 이용하거나 구형 분말을 이용하는 수준에 머물고 있다. 따라서 비정질 금속 등의 고투자율을 갖는 금속 소재가 요구된다.
한국등록특허 제 10-1458833호는 복합 자성 시트 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 시트(Sheet) 제조 방법으로 용액을 준비하는 단계, 지지체를 준비하는 단계, 상기 지지체 상에 상기 용액을 코팅하여 시트 형상을 만드는 단계, 상기 지지체 상에 만들어진 상기 시트를 지지체에 장력(Tension)을 가한 상태로 롤(Roll)의 형상으로 감는 단계, 상기 롤(Roll) 형상으로 감긴 지지체 상에 형성된 시트를 열처리하는 단계를 포함한다. 즉, 시트를 지지체와 함께 고장력으로 감아 지지체에 의해 압력을 해주어 밀도를 높이고, 밀도를 유지하기 위해 오븐 등에 넣어 가교 반응이 일어나도록 유도한다. 전자파 흡수 목적으로 사용되는 복합자성소재의 그린시트는 충분히 치밀화되지 않았기 때문에 투자율이 낮다. 고투자율 전자파 흡수체를 얻기 위해서 진밀도에 가깝게 밀도를 향상시키는 것이 효과적이다. 열프레스를 이용하여 가압하면서 가교 공정을 거쳐 밀도를 향상시켜 고투자율의 전자파 흡수체를 제조하는 것이 가능하다. 또한, 일반적인 압착 방법을 이용했을 경우에 발생할 수 있는 문제점 즉, 가교 반응이 제대로 이루어지지 않아 롤을 통화한 초기에는 밀도가 증가하고 고투자율도 확보 가능하지만, 시간이 지나면서 스프링백 현상에 의해 밀도가 다시 감소하고 투자율이 하락하게 되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 완성된 시트가 롤(Roll)의 형태이기 때문에 일정 규격으로 만들어지는 종래의 시트를 이용하는 경우 상기 시트를 원하는 크기만큼 붙이는 작업이 필요했던 것에 반해, 본원 발명에 의한 제조 방법은 다음 작업에 필요한 시트의 형태와 크기에 따라 자유롭게 상기 시트의 형태와 크기를 얻을 수 있다.
한국등록특허 제 10-1340328호는 1㎒ 이상의 고주파 대역에서도 높은 투자율을 갖는 나노 결정립 금속분말 및 이를 이용해 제작되어 1 ㎒ 이상 고주파 대역의 전자파에 대해서도 양호한 전자파 흡수성능을 발휘하는 전자파 흡수시트 제조방법에 관한 것으로서, 상기 나노 결정립 금속분말의 제조방법은 정형(定形)의 비정질금속을 열처리로 내에서 열처리하되, 전체 열처리 시간 중 일부 시간 동안은 상기 정형의 비정질금속에 자기장을 인가하는 자기장 열처리를 하여 상기 정형의 비정질 금속을 투자율이 높은 정형(定形)의 나노 결정립 금속으로 변환하는 단계와, 상기 정형의 나노 결정립 금속을 분쇄하여 나노 결정립 금속분말을 형성하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
한국등록특허 제 10-1458833호 (2014.10.31 등록) 한국등록특허 제 10-1340328호 (2013.12.05 등록)
본 발명의 일 실시예는 기판 위에 특정 형상들로 패터닝된 금속 소재들을 포함하는 금속 시트들을 적층함으로써 제조되는 전자파 흡수 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예는 큰 형상비를 갖는 금속들을 통해 고투자율 특성을 만족하는 전자파 흡수 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예는 100 ㎒ 이상의 고주파 대역에서도 전자파 흡수 성능이 향상된 전자파 흡수 장치를 제공하고자 한다.
실시예들 중에서, 전자파 흡수 장치는 점착제를 통해 합지되어 적층 형성된 복수의 전자파 흡수 시트들을 포함하고, 상기 복수의 전자파 흡수 시트들 각각은 기판 및 상기 기판 상에 상호 이격되고 특정 형상들로 패터닝된 복수의 전자파 흡수 금속들을 포함하며, 상기 복수의 전자파 흡수 시트들은 상호 간에 해당 전자파 흡수 금속들을 교번하여 배치될 수 있다.
상기 복수의 전자파 흡수 금속들은 Fe계 결정질, 비정질과 나노 결정질을 통해 형성될 수 있다.
상기 복수의 전자파 흡수 금속들은 100 nm ~ 200 ㎛ 의 직경 및 1 nm ~ 100 ㎛ 의 두께를 가지는 원형으로 패터닝되어 제조될 수 있다.
상기 복수의 전자파 흡수 금속들은 50 nm ~ 100 ㎛ 의 패턴 간격을 가질 수 있다.
상기 복수의 전자파 흡수 금속들은 10 이상의 형상비(aspect ratio)(상기 형상비는 상기 전자파 흡수 금속의 직경 / 상기 전자파 흡수 금속의 두께에 해당함)를 가질 수 있다.
상기 점착제는 상기 복수의 전자파 흡수 시트들 사이에 1 ㎛ ~ 15 ㎛ 두께로 도포될 수 있다.
상기 복수의 전자파 흡수 시트들 각각의 두께는 5 ㎛ ~ 300 ㎛ 으로 구현되어 상기 전자파 흡수 시트의 전체 두께가 1 mm 이하로 적층되도록 제조될 수 있다.
상기 복수의 전자파 흡수 금속들 중 제1 전자파 흡수 금속의 중심은 인접한 두 개의 제2 및 제3 전자파 흡수 금속들의 중심들과 정삼각형으로 배치될 수 있다.
상기 복수의 전자파 흡수 시트들 중 상호 적층된 제1 및 제2 전자파 흡수 시트들은 수평 단면에 나타내는 제1 및 제2 이격 간극들이 수직으로 적층되지 않도록 교번하여 배치될 수 있다.
상기 복수의 전자파 흡수 시트들 중 상호 적층된 제1 및 제2 전자파 흡수 시트들은 상기 제1 및 제2 이격 간극들이 수직 단면에서 순차적으로 배치되도록 상기 제1 및 제2 이격 간극들을 형성할 수 있다.
실시예들 중에서, 전자파 흡수 장치 제조방법은 (a) 기판 상에 N개(상기 N은 2 이상의 자연수)의 복수의 전자파 흡수 금속들을 상호 이격되어 특정 형상들로 패터닝하는 단계, (b) 상기 복수의 전자파 흡수 시트들에 점착재를 도포하는 단계, (c) 상기 복수의 전자파 흡수 시트들이 상호 간에 해당 전자파 흡수 금속들을 교번하여 배치하도록 합지 결합을 통해 상기 복수의 전자파 흡수 시트들을 적층하는 단계를 포함한다.
상기 (a) 단계는 진공 증착법 및 인쇄법으로 패터닝하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 (b) 단계는 상기 복수의 전자파 흡수 시트들 사이에 1 ㎛ ~ 15 ㎛ 두께로 점착재를 도포하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 (c) 단계는 상기 복수의 전자파 흡수 시트들 각각을 두께 2 ㎛ ~ 300 ㎛ 으로 구현하여 상기 전자파 흡수 시트의 전체 두께가 1 mm 이하로 적층되도록 제조하는 단계를 포함할 수 있다.
개시된 기술은 다음의 효과를 가질 수 있다. 다만, 특정 실시예가 다음의 효과를 전부 포함하여야 한다거나 다음의 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 개시된 기술의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전자파 흡수 장치는 기판 위에 특정 형상들로 패터닝된 금속 소재들을 포함하는 금속 시트들을 적층함으로써 제조될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전자파 흡수 장치는 큰 형상비를 갖는 금속들을 통해 고투자율 특성을 만족할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전자파 흡수 장치는 100 MHz 이상의 고주파 대역에서도 전자파 흡수 성능이 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 전자파 흡수 시트(100)를 상면에도 바라본 단면도 (a)와 측면에서 바라본 단면도 (b)를 설명하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 전자파 흡수 장치(200)를 측면에서 바라본 단면도를 설명하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 전자파 흡수 장치(200)의 제조 방법의 순서도를 설명하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 전자파 흡수 장치(200)의 주파수(Frequency)에 따른 반사손실(Reflection Loss) 결과 그래프를 설명하는 도면이다.
본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
한편, 본 출원에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다"또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
각 단계들에 있어 식별부호(예를 들어, a, b, c 등)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자파 흡수 시트(100)를 상면에도 바라본 단면도 (a)와 측면에서 바라본 단면도 (b)를 설명하는 도면이다.
전자파 흡수 시트(100)는 기판(120) 위에 증착을 통해 특정 패터닝을 형성하고 고투자율 전자파 흡수 금속(110) 소재가 증착된 기판을 적층하여 전자파 흡수 장치(200)를 구현할 수 있다.
기존의 전자파 흡수 시트는 박편(flake) 형상의 페라이트(Ferrite) 가루나 자성 금속 분말을 고분자 수지와 섞은 후 필름 형태로 제조되었다. 최근 고투자율을 갖는 전자파 흡수 시트에 대한 요구가 증대되고 있으나 박편 형상으로 가공이 가능한 금속 분말의 종류에 한계가 있다. 고투자율의 비정질 금속이 최근 연구되고 있으나 박편 형상으로 가공이 불가능 하여 리본 형태를 이용하거나 구형 분말을 이용하는 수준에 머물고 있다. 따라서 비정질 금속 등의 고투자율을 갖는 금속 소재 개발이 요구된다. 이러한 한계점을 극복하기 위해 고투자율을 갖는 금속 소재를 이용하여 고주파 대역에서도 전자파 흡수 성능이 향상될 수 있는 고투자율 전자파 흡수 장치(200)를 제조하였다.
전자파 흡수 시트(100)는 기판(120) 및 기판(120) 상에 상호 이격되고 특정 형상들로 패터닝된 복수의 전자파 흡수 금속(110)들을 포함할 수 있다.
복수의 전자파 흡수 금속(110)들은 기판(120) 상에 화학기상증착(CVD: Chemical Vapor Deposition) 및 물리기상증착(PVD: Physical Vapor Deposition)을 통해 형성될 수 있다. 복수의 전자파 흡수 금속(110)들은 기판(120) 상에 금속 잉크를 통해 프린팅되어 제조될 수 있다. 복수의 전자파 흡수 금속(110)들은 1 nm ~ 100 ㎛ 의 두께를 가지도록 패터닝될 수 있다.
기판(120)은 고무 탄성체, 에폭시 수지, 폴리에틸렌계 수지, 폴리프로필렌 수지 또는 폴리염화비닐 중의 적어도 어느 하나 이상 포함할 수 있다.
전자파 흡수 금속(110)은 Fe계 결정질, 비정질과 나노 결정질을 통해 형성될 수 있다. 전자파 흡수 금속(110)은 Fe-Cr계 합금의 Stainless, Fe-Si-Al계 합금의 Sendust, Fe-Ni계 합금의 Permalloy 중 어느 하나일 수 있다. 이러한 재료들에서 전기적인 특성부분을 증가시킬 수 있도록 이웃한 자기모멘트 간의 교환 상호작용이 용이하도록 분말들을 일정한 방향으로 정렬시켜 자기적 특성 (복소투자율)을 증가시키고, 재료에 유전분극 (dielectric polarization) 현상이 쉽게 발생할 수 있도록 하여 전기적 특성 (복소유전율) 값을 수배 이상으로 증가시켜 사용할 수 있다.
복수의 전자파 흡수 금속(110)들은 100 nm ~ 200 ㎛ 의 직경 및 1 nm ~ 100 ㎛ 의 두께를 가지는 원형으로 패터닝되어 제조될 수 있다. 이 실시 예에서는 전자파 흡수 금속(110)이 원형을 이루었으나 본 발명은 이에 한정하지 않고 다양한 형상을 가질 수 있다. 복수의 전자파 흡수 금속(110)들은 50 nm ~ 100 ㎛ 의 패턴 간격을 가질 수 있다. 복수의 전자파 흡수 금속(110)들 중 제1 전자파 흡수 금속의 중심은 인접한 두 개의 제2 및 제3 전자파 흡수 금속들의 중심들과 정삼각형으로 배치될 수 있다.
전자파 흡수 성능을 향상시키기 위해 형상비 (aspact ratio: 전자파 흡수 금속(100)의 직경 / 전자파 흡수 금속(100)의 두께에 해당함)의 제어가 필요하다. 패턴 형상으로 가공된 전자파 흡수 금속(110)은 패턴 형상의 정도에 따라 동일한 주파수에서도 서로 다른 재료정수를 갖게 되는데, 이를 제어할 수 있는 인자가 형상비이다. 전자파 흡수 장치(200)를 사용하고자 하는 목적 주파수에서 최대의 전자파 흡수특성을 얻고, 최적의 흡수체를 설계하기 위해서는 전자파 흡수 금속(110)의 형상비 제어가 요구된다.
고투자율을 갖는 전자파 흡수 장치(200)를 구현하기 위해 고투자율을 갖는 전자파 흡수 금속 소재(110)를 기판(120) 위에 특정 패터닝으로 증착하고 이를 적층하여 제조할 수 있다. 특히 증착을 통해 얇은 두께의 박막으로 형성된 고투자율 전자파 흡수 금속은 큰 형상비를 가짐으로 기존의 금속 시트 대비 높은 투자율을 가질 수 있다. 복수의 전자파 흡수 금속(110)들은 10 이상의 형상비를 가질 수 있다. 전자파 흡수 장치(200)는 높은 형상비를 갖는 복수의 전자파 흡수 금속(100)들을 통해 고투자율 특성을 만족할 수 있고, 100 MHz 이상의 고주파 대역에서도 전자파 흡수 성능이 향상될 수 있다.
도 2는 본 발명의 전자파 흡수 장치(200)를 측면에서 바라본 단면도를 설명하는 도면이다.
전자파 흡수 장치(200)는 복수의 전자파 흡수 시트(100)들을 점착제로 합지하여 적층 형성될 수 있다. 여기서 복수의 전자파 흡수 시트(100)들은 상호 간에 해당 전자파 흡수 금속(110)들을 교번하여 배치시킬 수 있다. 기판(120) 및 기판(120) 상에 상호 이격되고 특정 형상들로 패터닝된 복수의 전자파 흡수 금속(110)들을 포함하는 복수의 전자파 흡수 시트(100)들 각각의 두께는 5 ㎛ ~ 300 ㎛ 으로 구현될 수 있다.
구체적으로, 복수의 전자파 흡수 시트(100)들 중 상호 적층된 제1 및 제2 전자파 흡수 시트들은 수평 단면에 나타내는 제1 및 제2 이격 간극들이 수직으로 적층되지 않도록 교번하여 배치될 수 있다. 복수의 전자파 흡수 시트(100)들 중 상호 적층된 제1 및 제2 전자파 흡수 시트들은 상기 제1 및 제2 이격 간극들이 수직 단면에서 순차적으로 배치되도록 상기 제1 및 제2 이격 간극들을 형성할 수 있다. 복수의 전자파 흡수 시트(100)들을 교번하여 적층 형성함으로써, 제1 전자파 흡수 시트를 투과한 전자파를 제2 전자파 흡수 시트에서 반사시킴으로써 전체적으로 전자파 흡수 성능이 향상될 수 있다.
복수의 전자파 흡수 시트(100)들 각각의 두께는 5 ㎛ ~ 300 ㎛ 으로 구현되어 상기 전자파 흡수 시트의 전체 두께가 1 mm 이하로 적층되도록 제조될 수 있다. 복수의 전자파 흡수 시트(100)들 각각의 두께를 상이하게 제조하여 적층할 수 있다. 복수의 전자파 흡수 시트(100)들 각각의 두께를 조절하여 전자파 흡수 성능을 다르게 함으로써 특정 주파수에서 좋은 전자파 흡수 성능을 발휘할 수 있다.
점착제는 복수의 전자파 흡수 시트(100)들 사이에 1 ㎛ ~ 15 ㎛ 두께로 도포될 수 있다. 점착제는 아크릴계 공중합체를 포함할 수 있으며 내구성이 높아 고온 고습에도 우수한 점착력을 유지할 수 있다. 전자파 흡수 장치(200)는 복수의 전자파 흡수 시트(100)들을 양면 접착테이프로 접착하여 합지할 수 있다.
도 3은 본 발명의 전자파 흡수 장치(200)의 제조 방법의 순서도를 설명하는 도면이다.
기판 상에 N개(상기 N은 2 이상의 자연수)의 복수의 전자파 흡수 금속(110)들을 상호 이격되어 특정 형상들로 패터닝하여 제조될 수 있다(단계 S310). 복수의 전자파 흡수 금속(110)들은 기판(120) 상에 화학기상증착(CVD: Chemical Vapor Deposition) 및 물리기상증착(PVD: Physical Vapor Deposition)을 통해 형성될 수 있다. 복수의 전자파 흡수 금속(110)들은 기판(120) 상에 금속 잉크를 통해 프린팅되어 제조될 수 있다.
기판(120)은 고무 탄성체, 에폭시 수지, 폴리에틸렌계 수지, 폴리프로필렌 수지 또는 폴리염화비닐 중의 적어도 어느 하나 이상 포함할 수 있다.
전자파 흡수 금속(110)은 Fe계 결정질, 비정질과 나노 결정질을 통해 형성될 수 있다. 전자파 흡수 금속(110)은 Fe-Cr계 합금의 Stainless, Fe-Si-Al계 합금의 Sendust, Fe-Ni계 합금의 Permalloy 중 어느 하나일 수 있다. 복수의 전자파 흡수 금속(110)들은 100 nm ~ 200 ㎛ 의 직경 및 1 nm ~ 100 ㎛ 의 두께를 가지는 원형으로 패터닝되어 제조될 수 있다. 이 실시 예에서는 전자파 흡수 금속(110)이 원형을 이루었으나 본 발명은 이에 한정하지 않고 다양한 형상을 가질 수 있다. 복수의 전자파 흡수 금속(110)들은 50 nm ~ 100 ㎛ 의 패턴 간격을 가질 수 있다. 복수의 전자파 흡수 금속(110)들 중 제1 전자파 흡수 금속의 중심은 인접한 두 개의 제2 및 제3 전자파 흡수 금속들의 중심들과 정삼각형으로 배치될 수 있다. 복수의 전자파 흡수 시트(100)들 각각의 두께는 5 ㎛ ~ 300 ㎛ 으로 구현될 수 있다.
복수의 전자파 흡수 시트(100)들에 점착재가 도포될 수 있다(단계 S320). 여기에서 점착제는 복수의 전자파 흡수 시트(100)들 사이에 1 ㎛ ~ 15 ㎛ 두께로 도포될 수 있다. 점착제는 아크릴계 공중합체를 포함할 수 있으며 내구성이 높아 고온 고습에도 우수한 점착력을 유지할 수 있다. 전자파 흡수 장치(200)는 복수의 전자파 흡수 시트(100)들을 양면 접착테이프로 접착하여 합지할 수 있다.
복수의 전자파 흡수 시트(100)들이 상호 간에 해당 전자파 흡수 금속(110)들을 교번하여 배치하도록 합지 결합을 통해 상기 복수의 전자파 흡수 시트(100)들이 적층될 수 있다(단계 S530). 전자파 흡수 장치(200)는 복수의 전자파 흡수 시트(100)들을 점착제로 합지하여 적층 형성될 수 있고, 복수의 전자파 흡수 시트(100)들은 상호 간에 해당 전자파 흡수 금속(110)들을 교번하여 배치시킬 수 있다. 구체적으로, 복수의 전자파 흡수 시트(100)들 중 상호 적층된 제1 및 제2 전자파 흡수 시트들은 수평 단면에 나타내는 제1 및 제2 이격 간극들이 수직으로 적층되지 않도록 교번하여 배치될 수 있다. 복수의 전자파 흡수 시트(100)들 중 상호 적층된 제1 및 제2 전자파 흡수 시트들은 상기 제1 및 제2 이격 간극들이 수직 단면에서 순차적으로 배치되도록 상기 제1 및 제2 이격 간극들을 형성할 수 있다. 복수의 전자파 흡수 시트(100)들을 교번하여 적층 형성함으로써, 제1 전자파 흡수 시트를 투과한 전자파를 제2 전자파 흡수 시트에서 반사시킴으로써 전체적으로 전자파 흡수 성능이 좋아질 수 있다.
복수의 전자파 흡수 시트(100)들 각각의 두께는 5 ㎛ ~ 300 ㎛ 으로 구현되어 상기 전자파 흡수 시트의 전체 두께가 1 mm 이하로 적층되도록 제조될 수 있다. 복수의 전자파 흡수 시트(100)들 각각의 두께를 상이하게 제조하여 적층할 수 있다. 복수의 전자파 흡수 시트(100)들 각각의 두께를 조절하여 전자파 흡수 성능을 다르게 함으로써 특정 주파수 대역에서 좋은 전자파 흡수 성능을 발휘할 수 있다.
도 4는 본 발명의 전자파 흡수 장치(200)의 주파수(Frequency)에 따른 반사손실(Reflection Loss) 결과 그래프를 설명하는 도면이다.
도 4에서, 반사손실이 클수록 전자파 흡수 장치(200)의 흡수 성능이 좋은 것을 나타내고, 전자파 흡수 장치(200)가 만족할 수 있는 주파수 대역을 알 수 있다. 전자파 흡수 금속(110)의 두께가 증가할수록 흡수 성능은 증가하고 흡수 주파수 대역은 낮아지는 것으로 나타났다. 전자파 흡수 금속(110)의 두께가 50 ㎛ 경우 150 MHz에서 -19 dB의 최대 흡수 성능을 보였다.
상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따라 제조된 전자파 흡수 장치(200)는 고투자율의 얇은 전자파 흡수 시트(100)로 100 MHz 이상의 고주파 대역대에서 높은 흡수 성능을 가질 수 있어 다양한 제품에 응용이 가능하다. 이와 같이 제조된 전자파 흡수 시트(100)는 0.1 ㎛ ~ 50 ㎛의 두께를 가지며, 150 MHz ~ 500 MHz 의 주파수에서 최대 반사 손실이 -19 dB ~ -5 dB로서, 종래 박편으로 제조된 금속 시트 기술에 의한 전자파 흡수체와 대비하여 높은 흡수 성능을 보여주게 된다.
일반적으로 전자파 금속 시트 흡수체는 박편 형상의 금속 분말을 고분자 수지와 섞은 후 필름 형태로 제조하고 있으나, 박편 형상의 가공에 대한 한계로 인해 고투자율을 갖는 금속 시트에 대한 요구가 증대되고 있다. 100 MHz이상의 고주파에서 사용될 수 있는 고투자율의 전자파 금속 시트 흡수체 개발이 요구되는데, 고투자율을 갖는 전자파 흡수 금속(110)을 기판 위에 특정 패터닝으로 증착하고 전자파 흡수 시트(100)를 적층 하여 제조된 전자파 흡수 장치(200)는 이러한 요구를 만족시킬 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 전자파 흡수 시트
110: 전자파 흡수 금속
120: 기판
200: 전자파 흡수 장치

Claims (14)

  1. 점착제를 통해 합지되어 적층 형성된 복수의 전자파 흡수 시트들을 포함하고,
    상기 복수의 전자파 흡수 시트들 각각은
    기판; 및
    상기 기판 상에 상호 이격되고 특정 형상들로 패터닝된 복수의 전자파 흡수 금속들을 포함하며,
    상기 복수의 전자파 흡수 시트들은 상호 간에 해당 전자파 흡수 금속들을 교번하여 배치되는 전자파 흡수 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 복수의 전자파 흡수 금속들은
    Fe계 결정질, 비정질과 나노 결정질을 통해 형성되는 것을 특징으로 하는 전자파 흡수 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 복수의 전자파 흡수 금속들은
    100 nm ~ 200 ㎛ 의 직경 및 1 nm ~ 100 ㎛ 의 두께를 가지는 원형으로 패터닝되어 제조되는 것을 특징으로 하는 전자파 흡수 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 복수의 전자파 흡수 금속들은
    50 nm ~ 100 ㎛ 의 패턴 간격을 갖는 것을 특징으로 하는 전자파 흡수 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 복수의 전자파 흡수 금속들은
    10 이상의 형상비(aspect ratio)(상기 형상비는 상기 전자파 흡수 금속의 직경 / 상기 전자파 흡수 금속의 두께에 해당함)를 가지는 것을 특징으로 하는 전자파 흡수 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 점착제는
    상기 복수의 전자파 흡수 시트들 사이에 1 ㎛ ~ 15 ㎛ 두께로 도포되는 것을 특징으로 하는 전자파 흡수 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 복수의 전자파 흡수 시트들 각각의 두께는
    2 ㎛ ~ 300 ㎛ 으로 구현되어 상기 전자파 흡수 시트의 전체 두께가 1 mm 이하로 적층되도록 제조되는 것을 특징으로 하는 전자파 흡수 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 복수의 전자파 흡수 금속들 중 제1 전자파 흡수 금속의 중심은
    인접한 두 개의 제2 및 제3 전자파 흡수 금속들의 중심들과 정삼각형으로 배치되는 것을 특징으로 하는 전자파 흡수 장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 복수의 전자파 흡수 시트들 중 상호 적층된 제1 및 제2 전자파 흡수 시트들은
    수평 단면에 나타내는 제1 및 제2 이격 간극들이 수직으로 적층되지 않도록 교번하여 배치되는 것을 특징으로 하는 전자파 흡수 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 복수의 전자파 흡수 시트들 중 상호 적층된 제1 및 제2 전자파 흡수 시트들은
    상기 제1 및 제2 이격 간극들이 수직 단면에서 순차적으로 배치되도록 상기 제1 및 제2 이격 간극들을 형성하는 것을 특징으로 하는 전자파 흡수 장치.
  11. (a) 기판 상에 N개(상기 N은 2 이상의 자연수)의 복수의 전자파 흡수 금속들을 상호 이격되어 특정 형상들로 패터닝하는 단계;
    (b) 상기 복수의 전자파 흡수 시트들에 점착재를 도포하는 단계;
    (c) 상기 복수의 전자파 흡수 시트들이 상호 간에 해당 전자파 흡수 금속들을 교번하여 배치하도록 합지 결합을 통해 상기 복수의 전자파 흡수 시트들을 적층하는 단계를 포함하는 전자파 흡수 장치 제조방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 (a) 단계는
    진공 증착법 및 인쇄법으로 패터닝하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자파 흡수 장치 제조방법.
  13. 제11항에 있어서, 상기 (b) 단계는
    상기 복수의 전자파 흡수 시트들 사이에 1 ㎛ ~ 15 ㎛ 두께로 점착재를 도포하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자파 흡수 장치 제조방법.
  14. 제11항에 있어서, 상기 (c) 단계는
    상기 복수의 전자파 흡수 시트들 각각을 2 ㎛ ~ 300 ㎛ 으로 구현하여 상기 전자파 흡수 시트의 전체 두께가 1 mm 이하로 적층되도록 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자파 흡수 장치 제조방법.
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