KR20190020965A - 도전 자성 복합 시트, 안테나 소자 및 이의 제조방법 - Google Patents

도전 자성 복합 시트, 안테나 소자 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

실시예에 따르면 열가소성 폴리이미드 수지를 포함하는 접착층에 의해 자성 시트와 도전 호일을 접합시킨 도전 자성 복합 시트, 및 이로부터 제조된 안테나 소자를 제공한다. 상기 열가소성 폴리이미드 수지는 내열성 및 접착성이 우수하므로, 안테나 소자를 제작하거나 제품에 적용 시에 수행되는 리플로우 또는 솔더링 공정과 같은 고온의 열처리에도 층간 박리가 발생되지 않는다. 또한, 상기 자성 시트는 NFC, WPC 및 MST의 주파수에서 우수한 자성 특성을 가지면서, 개선된 내열 특성을 갖는다.

Description

도전 자성 복합 시트, 안테나 소자 및 이의 제조방법{CONDUCTIVE MAGNET COMPOSITE SHEET, ANTENNA DEVICE AND PREPARATION METHOD THEREOF}
실시예는 근거리통신, 무선충전, 마그네틱보안전송 등의 분야에 사용될 수 있는 도전 자성 복합 시트, 안테나 소자, 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
최근 휴대폰, 태블릿 PC, 노트북 PC 등의 모바일 기기에는, 근거리통신(near field communication, NFC), 무선충전기술(wireless power consortium, WPC), 마그네틱보안전송(magnetic secure transmission, MST) 등의 기능을 실현하기 위한 안테나가 장착되고 있다. 그러나 이와 같은 모바일 기기 내부에는 금속 소재의 다른 부품이 존재하고, 기기 내부에 형성되는 교류 자기장이 이러한 금속 부분에 인가될 경우 와전류(eddy current)가 발생하여, 안테나의 성능을 떨어뜨리고 인식 거리를 저하시키는 문제가 있다.
이를 해결하기 위해 종래에는, 일면에 안테나 패턴층이 형성된 폴리이미드 기재와 같은 일반적인 회로기판(안테나)의 타면에 고투자율의 페라이트 시트를 부착하여 복합 용도의 안테나 소자로 이용하였다. 이는, 페라이트 시트와 같은 자성체가 안테나의 자속을 집속시켜 금속면으로의 자기장 침투와 와전류의 발생을 방지하고 동작 특성을 향상시킬 수 있는 원리를 이용한 것이다.
한국 공개특허공보 제2013-50633호
종래와 같이 안테나 소자로서 회로기판에 자성 시트를 접합시켜 모바일 기기 내에 장착할 경우, 다양한 부품이 탑재되어 제한적일 수 밖에 없는 모바일 기기의 내부 공간의 효율성을 떨어뜨리게 된다. 또한, 회로기판과 자성 시트 간의 밀착성이 저조할 경우 박리가 발생할 수 있다.
이에 자성 시트를 기재로 하여 그 위에 도전 호일을 합지한 뒤 식각에 의해 안테나 패턴을 형성함으로써 안테나 소자를 제조하려는 시도가 있었다. 그러나, 이를 위해서는 안테나 소자를 제품에 적용하기 위해 수행되는 리플로우 또는 솔더링 공정 등의 고온 조건에서도 층간 접합력을 유지할 수 있는 내열 특성, 및 패턴화를 위한 식각액으로부터 자성 시트를 보호할 수 있는 내화학 특성이 요구된다.
따라서, 실시예를 통해 NFC, WPC 및 MST의 복합 용도로 사용될 수 있는 자성 특성을 가지면서 내열성 및 층간 접합력이 우수한 도전 자성 복합 시트 및 이의 제조방법을 제공하고자 한다. 또한, 다른 실시예를 통해 상기 도전 자성 복합 시트를 이용하여 안테나 소자 및 이의 제조방법을 제조하는 방법을 제공하고자 한다.
일 실시예에 따르면, 자성 분말 및 바인더 수지를 포함하는 자성 시트; 상기 자성 시트의 일면 상에 배치된 제 1 도전 호일; 및 상기 자성 시트와 상기 제 1 도전 호일 사이에 개재되어 이들을 접합시키는 제 1 접착층을 포함하는 도전 자성 복합 시트가 제공된다.
다른 실시예에 따르면, 자성 분말 및 바인더 수지를 포함하는 자성 시트를 제조하는 단계; 제 1 도전 호일의 일면에 제 1 접착층을 형성하는 단계; 상기 자성 시트의 일면에 상기 제 1 접착층이 접하도록 상기 제 1 도전 호일을 적층시키는 단계; 및 수득한 적층체에 열 및 압력을 가하여, 상기 자성 시트와 상기 제 1 도전 호일을 접합시키는 단계를 포함하는, 도전 자성 복합 시트의 제조방법이 제공된다.
또 다른 실시예에 따르면, 자성 분말 및 바인더 수지를 포함하는 자성 시트를 제조하는 단계; 제 1 도전 호일의 일면에 제 1 접착층을 형성하는 단계; 제 2 도전 호일의 일면에 제 2 접착층을 형성하는 단계; 상기 자성 시트의 일면에 상기 제 1 접착층이 접하도록 상기 제 1 도전 호일을 적층시키는 단계; 상기 자성 시트의 타면에 상기 제 2 접착층이 접하도록 상기 제 2 도전 호일을 적층시키는 단계; 및 수득한 적층체에 열 및 압력을 가하여, 상기 제 1 도전 호일, 자성 시트 및 제 2 도전 호일을 접합시키는 단계를 포함하는, 도전 자성 복합 시트의 제조방법이 제공된다.
또 다른 실시예에 따르면, 자성 분말 및 바인더 수지를 포함하는 자성 시트; 상기 자성 시트의 일면 상에 배치된 제 1 안테나 패턴; 및 상기 자성 시트와 상기 제 1 안테나 패턴 사이에 개재되어 이들을 접합시키는 제 1 접착층을 포함하는, 안테나 소자가 제공된다.
또 다른 실시예에 따르면, 자성 분말 및 바인더 수지를 포함하는 자성 시트를 제조하는 단계; 제 1 도전 호일의 일면에 열가소성 폴리이미드 수지를 포함하는 제 1 접착층을 형성하는 단계; 상기 자성 시트의 일면에 상기 제 1 접착층이 접하도록 상기 제 1 도전 호일을 적층시키는 단계; 수득한 적층체에 열 및 압력을 가하여, 상기 자성 시트와 상기 제 1 도전 호일을 접합시키는 단계; 및 상기 제 1 도전 호일을 식각하여 제 1 안테나 패턴을 형성하는 단계를 포함하는, 안테나 소자의 제조방법이 제공된다.
상기 실시예들에서, 상기 제 1 접착층은 열가소성 폴리이미드 수지를 포함하고, 상기 자성 시트는 3 MHz 주파수의 교류 전류에 대하여 190~250의 투자율을 가지고, 6.78 MHz 주파수의 교류 전류에 대하여 180~230의 투자율을 가지고, 13.56 MHz 주파수의 교류 전류에 대하여 140~180의 투자율을 가지고, 또한 상기 자성 시트는 200초 동안 일정한 속도로 30℃부터 240℃까지 온도를 상승시킨 후 100초 동안 일정한 속도로 240℃부터 130℃까지 온도를 하강시키는 조건으로 열처리를 2회 반복할 때, 5% 이하의 두께 변화 및 5% 이하의 투자율 변화를 갖고, 상기 자성 시트와 상기 제 1 도전 호일 사이의 박리 강도가 0.6 kgf/cm 이상이다.
상기 실시예에 따르면, NFC, WPC 및 MST의 주파수에서 우수한 자성 특성을 가지면서, 자성 시트와 도전 호일 간의 층간 접합력이 우수한 도전 자성 복합 시트를 제조할 수 있다. 특히 실시예에 따라 제조된 도전 자성 복합 시트는, 이를 제품에 적용하기 위해 고온의 열처리를 하는 등과 같은 다양한 환경 변화에도 층간 박리가 발생하지 않을 수 있다.
구체적으로, 도전 호일의 일면에 형성된 고내열의 열가소성 접착층이 자성 시트와 합지 시에 열 및 압력에 의해 도전 호일과 자성 시트를 높은 접합력으로 접합시킬 수 있다. 이에 따라 안테나 소자를 제작하거나 제품에 적용 시에 수행되는 리플로우 또는 솔더링 공정과 같은 고온의 열처리에도 층간 박리가 발생하지 않는다. 또한, 상기 경화된 접착층은 자성 시트의 보호층으로도 작용하여, 다양한 외부 환경에서 자성 시트 내의 자성 분말에 발생할 수 있는 녹이나 변형 등을 방지할 수 있고, 안테나 소자의 제작을 위한 패턴화에 사용되는 식각액으로부터 자성 시트를 보호하는 역할도 수행할 수 있다.
또한, 상기 자성 시트는 고분자 기반 시트로서 유연성이 우수할 뿐만 아니라, 자성분말을 고함량으로 함유할 수 있어서 우수한 자성 특성을 가질 수 있다. 이에 따라 실시예에 따른 방법으로 제조된 도전 자성 복합 시트 및 안테나 소자는 NFC, WPC 및 MST 용도로 유용하게 사용될 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 자성 시트의 단면을 도시한 것이다.
도 2는 실시예에 따른 도전 자성 복합 시트의 단면을 도시한 것이다.
도 3은 실시예에 따른 자성 시트를 제조하는 과정을 도시한 것이다.
도 4는 실시예에 따른 도전 자성 복합 시트를 제조하는 과정을 도시한다.
도 5 및 도 6은 롤투롤 공정 및 배치 공정을 각각 도시한 것이다.
도 7 및 도 8은 실시예에 따른 도전 자성 복합 시트를 제조하는 과정을 도시한 것이다.
도 9는 실시예에 따른 안테나 소자의 단면도를 도시한 것이다.
도 10a 내지 도 10c는 실시예에 따른 안테나 소자의 평면도이다.
도 11a 및 도 11b는 실시예에 따른 안테나 소자의 평면도 및 단면도를 도시한 것이다.
도 12a 내지 도 12c는 실시예에 따른 안테나 소자의 제조 과정이다.
도 13 및 도 14는 실시예에 따른 안테나 소자와 외부 단말기와의 신호 송수신을 모식적으로 도시한 것이다.
도 15는 리플로우 테스트 시의 열처리 조건을 도시한 것이다.
이하의 실시예의 설명에 있어서, 각 층, 호일 또는 시트 등이 각 층, 호일 또는 시트 등의 "상(on)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상(on)"과 "아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 구성요소를 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 구성요소의 상 또는 하부에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다. 또한 첨부된 도면들에서 이해를 돕기 위해 크기나 간격 등이 과장되어 표시될 수 있으며, 또한 이 기술분야에 속하는 통상의 기술자에게 자명한 내용은 도시가 생략될 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 자성 시트의 단면을 도시한 것이다.
상기 자성 시트(100)는 자성 분말(110) 및 바인더 수지(120)를 포함한다.
즉, 상기 자성 시트(100)는 고분자형 자성 시트(polymeric magnetic sheet, PMS)일 수 있다. 구체적으로, 상기 자성 시트(100)는 자성 분말(110) 및 바인더 수지(120)를 함유하는 무소결 경화 시트일 수 있다. 또한 상기 자성 시트(100)는 유연성 자성 시트일 수 있다.
상기 자성 시트(100)는 자성 분말(110)을 함유한다.
상기 자성 분말은 페라이트(Ni-Zn계, Mg-Zn계, Mn-Zn계 페라이트 등)와 같은 산화물 자성 분말; 퍼말로이(permalloy), 샌더스트(sendust), Fe-Si-Cr 합금 및 Fe-Si-나노크리스탈과 같은 금속 자성 분말; 또는 이들의 혼합 분말일 수 있다. 예를 들어, 상기 자성 분말은 Fe-Si-Al 합금 조성을 갖는 샌더스트 분말일 수 있다.
구체적인 예로서, 상기 자성 분말은 하기 화학식 1의 조성을 가질 수 있다.
[화학식 1]
Fe1-a-b-c Sia Xb Yc
상기 식에서,
X는 Al, Cr, Ni, Cu, 또는 이들의 조합이고;
Y는 Mn, B, Co, Mo, 또는 이들의 조합이고;
0.01 ≤ a ≤ 0.2, 0.01 ≤ b ≤ 0.1, 및 0 ≤ c ≤ 0.05 이다.
상기 자성 분말의 입경은 약 3nm 내지 약 1mm의 범위일 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 자성 분말의 입경은 약 1~300 ㎛, 약 1~50㎛ 또는 약 1~10 ㎛의 범위일 수 있다. 자성 분말의 평균입경이 상기 바람직한 범위 내일 때, 충분한 자성 특성을 나타내면서도, 자성 시트에 비아 등을 형성할 때 단락(short)을 방지할 수 있다.
상기 자성 분말은 기능성 소재로 코팅된 것일 수 있다. 예를 들어, 상기 자성 분말은 개개의 입자 표면에 방청 코팅 또는 절연 코팅된 것일 수 있다.
이에 따라 상기 자성 분말의 개개의 입자는 코어 및 상기 코어의 표면을 둘러싸는 쉘로 이루어질 수 있다. 이때 상기 코어는 페라이트와 같은 산화물 자성체; 퍼말로이, 샌더스트, Fe-Si-Cr 합금 및 Fe-Si-나노크리스탈과 같은 금속 자성체; 또는 이들의 혼합 성분을 함유할 수 있다. 또한, 상기 쉘은 방청 특성 및/또는 절연 특성을 갖는 고분자 수지를 함유할 수 있다. 상기 쉘의 두께는 0.1~20 ㎛의 범위, 또는 1~10 ㎛의 범위일 수 있다.
상기 바인더 수지(120)로는 경화성 수지를 사용할 수 있다. 구체적으로, 상기 바인더 수지는 광경화성 수지, 열경화성 수지 및/또는 고내열 열가소성 수지를 포함할 수 있으며, 바람직하게는 열경화성 수지를 포함할 수 있다.
이와 같이 경화되어 접착성을 나타낼 수 있는 수지로서, 글리시딜기, 이소시아네이트기, 히드록시기, 카복실기 또는 아미드기 등과 같은 열에 의한 경화가 가능한 관능기 또는 부위를 하나 이상 포함하거나; 또는 에폭시드(epoxide)기, 고리형 에테르(cyclic ether)기, 설파이드(sulfide)기, 아세탈(acetal)기 또는 락톤(lactone)기 등과 같은 활성 에너지에 의해 경화가 가능한 관능기 또는 부위를 하나 이상 포함하는 수지를 사용할 수 있다. 이와 같은 관능기 또는 부위는 예를 들어 이소시아네이트기(-NCO), 히드록시기(-OH), 또는 카복실기(-COOH)일 수 있다.
구체적으로, 상기 경화성 수지는, 상술한 바와 같은 관능기 또는 부위를 적어도 하나 이상 가지는 폴리우레탄 수지, 아크릴 수지, 폴리에스테르 수지, 이소시아네이트 수지 또는 에폭시 수지 등이 예시될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
일 실시예에 따르면, 상기 바인더 수지는 폴리우레탄계 수지, 이소시아네이트계 경화제 및 에폭시계 수지를 포함할 수 있다.
상기 폴리우레탄계 수지는 하기 화학식 2a 및 2b로 표시되는 반복단위들을 포함할 수 있다.
[화학식 2a] [화학식 2b]
Figure pat00001
Figure pat00002
상기 식에서,
R1 및 R3는 각각 독립적으로 C1-5알킬렌기, 우레아기, 또는 에테르기이고;
R2 및 R4는 각각 독립적으로 C1-5알킬렌기이며;
이때, 상기 각각의 C1-5알킬렌기는 할로겐, 시아노, 아미노 및 니트로로 이루어진 군에서 선택된 치환기를 1개 이상 갖거나 갖지 않는다.
상기 폴리우레탄계 수지는 상기 화학식 2a로 표시되는 반복단위와 상기 화학식 2b로 표시되는 반복단위를 1:10 내지 10:1의 몰비로 포함할 수 있다.
상기 폴리우레탄계 수지는 약 500~50,000 g/mol의 범위, 약 10,000~50,000 g/mol의 범위, 또는 약 10,000~40,000 g/mol의 범위의 수평균분자량을 가질 수 있다.
상기 이소시아네이트계 경화제는 유기 디이소시아네이트일 수 있다.
예를 들어, 상기 이소시아네이트계 경화제는 방향족 디이소시아네이트, 지방족 디이소시아네이트, 지환족 디이소시아네이트, 또는 이들의 혼합물일 수 있다.
상기 방향족 디이소시아네이트는 예를 들어 1~2개의 C6~20아릴기를 갖는 디이소시아네이트일 수 있고, 구체적으로 1,5-나프탈렌 디이소시아네이트, 4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트, 4,4'-디페닐-디메틸메탄 디이소시아네이트, 4,4'-벤질 이소시아네이트, 디알킬-디페닐메탄 디이소시아네이트, 테트라알킬-디페닐메탄 디이소시아네이트, 1,3-페닐렌 디이소시아네이트, 1,4-페닐렌 디이소시아네이트, 톨릴렌 디이소시아네이트, 크실렌 디이소시아네이트 등일 수 있다.
상기 지환족 디이소시아네이트는 예를 들어 1~2개의 C6~20사이클로알킬기를 갖는 디이소시아네이트일 수 있고, 구체적으로 사이클로헥산-1,4-디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트, 디사이클로헥실메탄-4,4'-디이소시아네이트, 1,3-비스(이소시아네이트메틸)사이클로헥산, 메틸사이클로헥산 디이소시아네이트 등일 수 있다.
바람직하게는, 상기 이소시아네이트계 경화제는 지환족 디이소시아네이트일 수 있으며, 특히 이소포론 디이소시아네이트일 수 있다.
상기 에폭시계 수지는, 예를 들어 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 비스페놀 S형 에폭시 수지, 테트라브로모비스페놀 A형 에폭시 수지 등과 같은 비스페놀형 에폭시 수지; 스피로 고리형 에폭시 수지; 나프탈렌형 에폭시 수지; 비페닐형 에폭시 수지; 테르펜형 에폭시 수지; 트리스(글리시딜옥시페닐)메탄, 테트라키스(글리시딜옥시페닐)에탄 등과 같은 글리시딜 에테르형 에폭시 수지; 테트라글리시딜 디아미노디페닐메탄과 같은 글리시딜 아민형 에폭시 수지; 크레졸 노볼락형 에폭시 수지, 페놀 노볼락형 에폭시 수지, α-나프톨 노볼락형 에폭시 수지, 브롬화페놀 노볼락형 에폭시 수지 등과 같은 노볼락형 에폭시 수지 등을 들 수 있다. 이들 에폭시계 수지는 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합해 이용될 수 있다.
이들 중, 접착성과 내열성을 고려할 때, 비스페놀 A형 에폭시 수지, 크레졸 노볼락형 에폭시 수지, 또는 테트라키스(글리시딜옥시페닐)에탄형 에폭시 수지를 이용하는 것이 바람직하다.
상기 에폭시계 수지는 약 80~1,000 g/eq, 또는 약 100~300 g/eq의 에폭시 당량을 가질 수 있다. 또한, 상기 에폭시계 수지는 약 10,000~50,000 g/mol의 범위의 수평균 분자량을 가질 수 있다.
또한, 상기 자성 시트(100)는 방청제(corrosion inhibitor)를 포함할 수 있다. 상기 방청제의 예로서 유기 방청제 및 무기 방청제를 들 수 있다.
상기 유기 방청제의 구체적인 예로서, 아민류, 우레아(urea), 머캅토벤조티아졸(MBT), 벤조트리아졸, 톨릴트리아졸, 알데히드류, 헤테로고리 질소 화합물, 황 함유 화합물, 아세틸렌성 화합물, 아스코르브산, 석신산, 트립타민, 카페인 등을 들 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 방청제는 N-벤질-N,N-비스[(3,5-디메틸-1H-피라졸-1-일)메틸]아민, 4-(1-메틸-1-페닐에틸)-N-[4-(1-메틸-1-페닐에틸)페닐]아닐린, 트리스(벤즈이미다졸-2-일메틸)아민, N-(2-퍼퓨릴)-p-톨루이딘, N-(5-클로로-2-퍼퓨릴)-p-톨루이딘, N-(5-니트로-2-퍼퓨릴)-p-톨루이딘, N-(5-메틸-2-퍼퓨릴)-p-톨루이딘, N-(피페리디노메틸)-3-[(피리딜리덴)아미노]이사틴, 테트라키스[에틸렌-3-(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트]메탄, 또는 이들의 혼합물일 수 있다.
상기 자성 시트는 자성 분말을 50 중량% 이상, 또는 70 중량% 이상의 양으로 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 자성 시트는 자성 분말을 50~95 중량%, 70~95 중량%, 70~90 중량%, 75~90 중량%, 75~95 중량%, 80~95 중량%, 또는 80~90 중량%의 양으로 함유할 수 있다. 또한, 이때 상기 자성 분말은 상기 화학식 1의 조성을 가질 수 있다.
또한 상기 자성 시트는 바인더 수지를 5~40 중량%, 5~20 중량%, 5~15 중량%, 또는 7~15 중량%의 양으로 함유할 수 있다.
또한, 상기 자성 시트는 자성 시트의 전체 중량을 기준으로, 상기 바인더 수지로서, 6~12 중량%의 폴리우레탄계 수지, 0.5~2 중량%의 이소시아네이트계 경화제 및 0.3~1.5 중량%의 에폭시계 수지를 포함할 수 있다.
또한 상기 자성 시트는 상기 방청제를 1~10 중량%, 1~8 중량%, 또는 3~7 중량%의 양으로 포함될 수 있다.
구체적인 일례에 따르면, 상기 자성 시트는 자성 시트의 전체 중량을 기준으로, 자성 분말을 70~90 중량%의 양으로 포함하고, 바인더 수지로서, 6~12 중량%의 폴리우레탄계 수지, 0.5~2 중량%의 이소시아네이트계 경화제 및 0.3~1.5 중량%의 에폭시계 수지를 포함할 수 있다. 또한, 이때 상기 자성 분말은 상기 화학식 1의 조성을 갖고, 상기 폴리우레탄계 수지는 상기 화학식 2a 및 2b로 표시되는 반복단위들을 포함하고, 상기 이소시아네이트계 경화제는 지환족 디이소시아네이트이고, 상기 에폭시계 수지는 비스페놀 A형 에폭시 수지, 크레졸 노볼락형 에폭시 수지, 또는 테트라키스(글리시딜옥시페닐)에탄형 에폭시 수지일 수 있다.
상기 자성 시트의 두께는 약 10~3000 ㎛일 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 자성 시트의 두께는 약 10~500 ㎛, 약 40~500 ㎛, 약 40~250 ㎛, 약 50~250 ㎛, 약 50~200 ㎛, 또는 약 50~100 ㎛일 수 있다.
상기 자성 시트는 3 MHz 주파수의 교류 전류에 대하여 약 190~250의 투자율을 가지고, 6.78 MHz 주파수의 교류 전류에 대하여 약 180~230의 투자율을 가지고, 13.56 MHz 주파수의 교류 전류에 대하여 약 140~180의 투자율을 가질 수 있다.
또한, 상기 자성 시트는 다양한 기기에 적용될 수 있도록 유연성을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 자성 시트는 90° 및 35 RPM 조건 하의 MIT 굽힘테스트(MIT folding test)에서 100회, 1,000회, 또는 10,000회 절곡 후에도 절단되지 않을 수 있다. 또한, 상기 자성 시트는 90° 및 35 RPM 조건 하의 MIT 굽힘테스트에서 100회, 1,000회, 또는 10,000회 절곡 후에 투자율 변화가 약 10% 이하, 또는 약 5% 이하일 수 있다.
또한, 상기 자성 시트는 고열 조건에서 견딜 수 있는 내열성을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 자성 시트는 약 150℃에서 약 30분 동안 열처리될 때, 약 25% 이하, 15% 이하, 10% 이하, 또는 약 5% 이하의 부피 변화를 가질 수 있다. 또한, 상기 자성 시트는 약 150℃에서 약 30분 동안 열처리될 때, 약 25% 이하, 15% 이하, 10% 이하, 또는 약 5% 이하의 투자율 변화를 가질 수 있다.
또한, 상기 자성 시트는 200초 동안 일정한 속도로 30℃부터 240℃까지 온도를 상승시킨 후, 100초 동안 240℃부터 130℃까지 일정한 속도로 온도를 하강시키는 조건의 열처리를 상기 자성 시트에 2회 반복할 때, 약 5% 이하의 두께 변화 및 약 5% 이하의 투자율 변화를 가질 수 있다. 구체적으로, 상기 열처리 조건이 2회 반복될 때, 상기 자성 시트는 약 3% 이하의 두께 변화 및 약 3% 이하의 투자율 변화를 가질 수 있고, 보다 구체적으로 약 1% 이하의 두께 변화 및 약 1% 이하의 투자율 변화를 가질 수 있다.
또한, 상기 자성 시트는 다양한 환경에서 견딜 수 있는 내화학성을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 자성 시트는 2N 염산 용액에 30분간 침지되었을 때 5% 이하의 두께 변화 및 5% 이하의 투자율 변화를 갖고, 2N 수산화나트륨 용액에 30분간 침지되었을 때 5% 이하의 두께 변화 및 5% 이하의 투자율 변화를 가질 수 있다. 구체적으로, 상기 자성 시트는 2N 염산 용액에 30분간 침지되었을 때 3% 이하의 두께 변화 및 3% 이하의 투자율 변화를 갖고, 2N 수산화나트륨 용액에 30분간 침지되었을 때 3% 이하의 두께 변화 및 3% 이하의 투자율 변화를 가질 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 자성 시트는 2N 염산 용액에 30분간 침지되었을 때 1% 이하의 두께 변화 및 1% 이하의 투자율 변화를 갖고, 2N 수산화나트륨 용액에 30분간 침지되었을 때 1% 이하의 두께 변화 및 1% 이하의 투자율 변화를 가질 수 있다.
또한, 상기 자성 시트는 다양한 부식 환경에서 견딜 수 있는 내부식성을 가질 수 있다. 예를 들어, 자성 시트는 KS D 9502에 의거한 염수 분무 시험에서 9.8 이상의 레이팅넘버(rating number)를 가질 수 있다. 레이팅 넘버(rating number)법은 부식 면적과 유효 면적의 비율에 의해서 부식 정도를 나타내는 평가 방법으로서 0~10의 값으로 구분된다.
또한, 상기 자성 시트는 약 2N NaCl 용액에서 10분 동안 침지될 때, 약 10% 이하, 또는 약 5% 이하의 질량 변화를 가질 수 있다. 또한, 상기 자성 시트는 약 2N NaCl 용액에서 10분 동안 침지될 때, 약 10% 이하, 또는 약 5% 이하의 투자율 변화를 가질 수 있다.
또한, 상기 자성 시트는 85℃ 및 85%RH의 고온다습 조건으로 72시간 처리했을 때, 자성 시트의 두께 및 투자율 변화가 모두 10% 이하, 구체적으로 5% 이하, 보다 구체적으로 2% 이하일 수 있다.
또한, 상기 자성 시트는 높은 항복 전압(breakdown voltage)를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 자성 시트는 3 kV 이상, 3.5 kV 이상, 또는 4 kV 이상의 항복 전압을 가질 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 자성 시트는 3~6 kV의 범위, 3.5~5.5 kV의 범위, 4~5kV의 범위, 또는 4~4.5 kV의 범위의 항복 전압을 가질 수 있다.
또한, 상기 자성 시트는 시트 상에서 서로 500 ㎛ 이상 떨어진 두 지점 간에 전류를 흘려보낼 때 1 x 105 Ω 이상, 1 x 107 Ω 이상, 또는 1 x 109 Ω 이상의 저항 값을 나타낼 수 있다. 바람직하게는, 상기 자성 시트는 시트 상에서 서로 500 ㎛ 이상 떨어진 두 지점 간에 전류를 흘려보낼 때 저항값 측정이 불가능하거나 무한대의 저항값을 나타낼 수 있다.
실시예에 따른 자성 시트는 자성 분말 및 바인더 수지를 혼합하고 시트상 성형 및 건조하는 단계를 포함하는 방법에 의해 제조될 수 있다. 이때 상기 자성 분말 및 상기 바인더 수지는 앞서 예시한 바와 같은 종류 및 함량으로 사용될 수 있다.
구체적으로, 상기 자성 시트는 (i) 자성 분말을 바인더 수지 및 용매에 분산시켜 슬러리를 제조하는 단계; 및 (ii) 상기 슬러리를 이용하여 시트를 성형한 뒤 건조하는 단계를 포함하는 방법에 의해 제조될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 자성 시트의 제조방법은 (1) 폴리우레탄계 수지, 이소시아네이트계 경화제, 및 에폭시계 수지를 혼합하여 바인더 수지를 제조하는 단계; (2) 상기 바인더 수지에 자성 분말 및 유기 용매를 혼합하여 슬러리를 제조하는 단계; 및 (3) 상기 슬러리를 시트상으로 성형하고 건조하는 단계를 포함하는 자성 시트의 제조방법으로서, 상기 자성 시트는 자성 시트의 전체 중량을 기준으로, 상기 바인더 수지로서, 6 중량% 내지 12 중량%의 폴리우레탄계 수지; 0.5 중량% 내지 2 중량%의 이소시아네이트계 경화제; 및 0.3 중량% 내지 1.5 중량%의 에폭시계 수지를 포함한다.
구체적인 예로서, 먼저 자성 분말을 폴리우레탄 수지, 에폭시계 수지 및 이소시아네이트계 경화제와 함께 용매에 가하고, 분산기(planetary mixer, homo mixer, no-bead mill 등)에 의해 분산시켜 약 100~10,000 cPs의 점도를 갖는 슬러리를 제조한다. 이후, 상기 슬러리는 콤마 코터 등에 의해서 캐리어 필름 상에 코팅되어 건조된 자성 시트로 형성된다. 상기 건조된 자성 시트는 형성하고자 하는 두께에 따라 속도와 온도를 조절하고, 건조기를 통하여 용매를 제거한 뒤 성형된 시트를 권취하여 고분자형 자성 시트(PMS)로 제조될 수 있다.
도 3을 참조하여, 상기 건조된 자성 시트(100)의 제조공정이 롤투롤 공정으로 수행될 경우, 자성 분말 및 바인더 수지를 포함하는 슬러리를 코터(500)에 의해 캐리어 필름(400) 상에 코팅한 후 건조시켜 건조된 자성 시트(100)를 제조할 수 있다. 이때 상기 건조된 자성 시트(100)에는 미경화 또는 반경화 상태의 바인더 수지(120)가 포함될 수 있다.
따라서, 이와 같이 제조된 자성 시트는 바인더 수지의 경화가 완료되지 않은 자성 시트일 수 있다.
또한, 상기 자성 시트는 상기 건조 단계 이후에 열가압 등에 의해 경화될 수 있다.
즉, 상기 자성 시트의 제조방법은 상기 단계 (3) 이후에, 상기 자성 시트를 1~100 MPa의 압력 및 100~300℃의 온도 조건으로 열가압하여 상기 자성 시트 중의 바인더 수지를 경화시키는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
그 결과, 수득된 자성 시트는 바인더 수지의 경화가 완료된 자성 시트일 수 있다.
실시예에 따른 도전 자성 복합 시트는 자성 시트, 상기 자성 시트의 적어도 일면 상에 배치되는 도전 호일, 및 상기 자성 시트와 상기 도전 호일 사이에 개재되어 이들을 접합시키는 접착층을 포함한다.
일 실시예에 따른 도전 자성 복합 시트는 자성 분말 및 바인더 수지를 포함하는 자성 시트; 상기 자성 시트의 일면 상에 배치된 제 1 도전 호일; 및 상기 자성 시트와 상기 제 1 도전 호일 사이에 개재되어 이들을 접합시키는 제 1 접착층을 포함한다.
상기 도전 자성 복합 시트는 상기 자성 시트의 타면 상에 배치된 제 2 도전 호일, 및 상기 자성 시트와 상기 제 2 도전 호일 사이에 개재되어 이들을 접합시키는 제 2 접착층을 추가로 포함할 수 있다.
도 2를 참조하면, 상기 제 1 및 제 2 접착층(310, 320)은 상기 자성 시트(100)와 상기 제 1 및 제 2 도전 호일(210, 220) 사이에 각각 개재된다. 즉, 상기 도전 자성 복합 시트는 상기 자성 시트(100) 및 상기 제 1 및 제 2 도전 호일(210, 220) 사이에 개재되는 제 1 및 제 2 접착층(310, 320)을 포함하고, 이때 상기 제 1 및 제 2 접착층(310, 320)은 상기 자성 시트(100) 및 상기 제 1 및 제 2 도전 호일(210, 220)에 직접 접촉한다.
이에 따라 상기 도전 자성 복합 시트는 제 1 도전 호일(210), 제 1 접착층(310), 자성 시트(100), 제 2 접착층(320) 및 제 2 도전 호일(220)이 순차적으로 적층된 구성을 가질 수 있다. 이와 같이 상기 도전 자성 복합 시트는 도전 호일과 자성 시트가 접착층에 의해 합지된 복합 시트이다. 예를 들어, 상기 도전 자성 복합 시트는 동박 적층 자성 복합 시트일 수 있다
상기 도전 자성 복합 시트에 포함되는 자성 시트는 앞서 설명한 실시예에 따른 자성 시트와 실질적으로 동일한 조성 및 특성을 가질 수 있으며, 또한 실질적으로 동일한 방법에 의해 제조될 수 있다.
상기 자성 시트는 3 MHz 주파수의 교류 전류에 대하여 190~250의 투자율을 가지고, 6.78 MHz 주파수의 교류 전류에 대하여 180~230의 투자율을 가지고, 13.56 MHz 주파수의 교류 전류에 대하여 140~180의 투자율을 갖는다.
또한, 상기 자성 시트 200초 동안 일정한 속도로 30℃부터 240℃까지 온도를 상승시킨 후 100초 동안 일정한 속도로 240℃부터 130℃까지 온도를 하강시키는 조건으로 열처리를 2회 반복할 때, 5% 이하의 두께 변화 및 5% 이하의 투자율 변화를 갖는다.
상기 도전 호일은 상기 자성 시트의 적어도 일면에 배치된다. 즉, 상기 도전 호일은 상기 자성 시트의 일면 및/또는 타면 상에 배치된다.
상기 도전 호일은 도전성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 도전 호일은 도전성 금속을 포함할 수 있다. 즉, 상기 도전 호일은 금속층일 수 있다. 예를 들어, 상기 도전 호일은 구리, 니켈, 금, 은, 아연 및 주석으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 금속을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 도전 호일은 금속 호일일 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 도전 호일은 구리 호일(동박)일 수 있다.
상기 도전 호일의 두께는 약 6~200 ㎛일 수 있고, 보다 구체적으로 약 10~150 ㎛, 약 10~100 ㎛, 또는 약 20~50 ㎛일 수 있다.
상기 제 1 접착층은 상기 제 1 도전 호일을 상기 자성 시트에 접합시킨다.
상기 제 1 접착층의 두께는 약 0.01~20 ㎛일 수 있다. 더 자세하게, 상기 제 1 접접착층의 두께는 약 0.01~10 ㎛, 약 0.01~7 ㎛, 약 0.01~5 ㎛, 또는 약 0.01~3 ㎛일 수 있다. 구체적인 일례로서, 상기 제 1 접착층은 0.01~1 ㎛의 두께를 가질 수 있다.
상기 제 1 접착층은 고내열 열가소성 수지를 포함하고, 구체적으로 열가소성 폴리이미드(thermoplastic polyimide) 수지를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 제 1 접착층은 실질적으로 열가소성 폴리이미드 수지로 구성될 수 있다.
상기 열가소성 폴리이미드 수지는 주쇄 내에 방향족 고리를 가질 수 있다. 구체적으로, 상기 열가소성 폴리이미드 수지는 반복 단위 내에 벤젠, 무수프탈산 등을 1~5개 가질 수 있다.
즉, 상기 제 1 접착층은 방향족의 열가소성 폴리이미드 수지로 이루어질 수 있다.
상기 열가소성 폴리이미드 수지는 약 230~360℃, 보다 구체적으로 약 250~310℃의 유리전이온도(Tg)를 가질 수 있다.
이와 같은 열가소성 폴리이미드 수지를 포함하는 제 1 접착층은 내열성 및 접착성이 우수하므로, 고온의 열처리 공정을 거치더라도, 상기 자성 시트와 상기 제 1 도전 호일 사이의 접합력이 저하되지 않을 수 있다. 또한 상기 제 2 접착층은 상기 자성 시트를 보호하는 기능도 수행할 수 있다
상기 제 2 접착층은 상기 제 2 도전 호일을 상기 자성 시트에 접합시킨다.
일례로서, 상기 제 2 접착층은 상기 제 1 접착층과 동일하게 열가소성 폴리이미드 수지를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 제 2 접착층은 상기 제 2 접착층과 동일한 조성 및 특성을 가질 수 있다.
다른 예로서, 상기 제 2 접착층은 열경화성 수지, 예를 들어 에폭시계 수지를 포함할 수 있다.
상기 에폭시계 수지는, 예를 들어 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 비스페놀 S형 에폭시 수지, 테트라브로모비스페놀 A형 에폭시 수지 등과 같은 비스페놀형 에폭시 수지; 스피로 고리형 에폭시 수지; 나프탈렌형 에폭시 수지; 비페닐형 에폭시 수지; 테르펜형 에폭시 수지; 트리스(글리시딜옥시페닐)메탄, 테트라키스(글리시딜옥시페닐)에탄 등과 같은 글리시딜 에테르형 에폭시 수지; 테트라글리시딜 디아미노디페닐메탄과 같은 글리시딜 아민형 에폭시 수지; 크레졸 노볼락형 에폭시 수지, 페놀 노볼락형 에폭시 수지, α-나프톨 노볼락형 에폭시 수지, 브롬화페놀 노볼락형 에폭시 수지 등과 같은 노볼락형 에폭시 수지 등을 들 수 있다. 이들 에폭시계 수지는 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합해 이용될 수 있다.
이들 중, 접착성과 내열성을 고려할 때, 비스페놀 A형 에폭시 수지, 크레졸 노볼락형 에폭시 수지, 또는 테트라키스(글리시딜옥시페닐)에탄형 에폭시 수지가 바람직하다.
상기 에폭시계 수지는 약 80~1,000 g/eq, 또는 약 100~300 g/eq의 에폭시 당량을 가질 수 있다. 또한, 상기 에폭시계 수지는 약 10,000~50,000 g/mol의 범위의 수평균 분자량을 가질 수 있다.
구체적인 일례로서, 상기 제 2 접착층은 0.01~1 ㎛의 두께를 갖고, 비스페놀 A형 에폭시 수지, 크레졸 노볼락형 에폭시 수지, 또는 테트라키스(글리시딜옥시페닐)에탄형 에폭시 수지를 포함할 수 있다.
상기 제 2 접착층 내의 열경화성 수지는 상기 열 및 압력을 가하는 단계에서 경화될 수 있다. 이에 따라 상기 제 2 접착층은 열경화에 의해 상기 자성 시트와 상기 제 2 도전 호일을 접합시키므로, 높은 내열성 및 높은 접합력을 가질 수 있다. 또한, 상기 제 2 접착층은 높은 내화학성을 가질 수 있다. 이에 따라서, 상기 제 2 접착층은 상기 자성 시트를 보호하는 기능을 수행할 수 있다. 즉, 상기 도전 호일이 식각액에 의해서 식각될 때, 상기 제 2 접착층은 상기 식각액으로부터 상기 자성 시트를 보호할 수 있다.
이와 같이 상기 도전 호일은 상기 자성 시트에 접착층을 통하여 접합됨으로써 높은 접합력으로 합지될 수 있다. 구체적으로, 상기 도전 호일은 상기 접착층을 구성하는 열경화 수지의 경화에 접합되어, 제품에 적용하기 위해 리플로우 또는 솔더링 공정이 수행되는 등과 같은 고온의 열처리 공정을 거치더라도, 상기 자성 시트와 상기 도전 호일 사이의 접합력이 저하되지 않을 수 있다.
바람직하게는, 상기 도전 호일 및 상기 자성 시트 사이의 박리 강도는 0.6 kgf/cm 이상이고, 예를 들어 0.6 내지 20 kgf/cm의 범위, 0.6 내지 10 kgf/cm의 범위, 0.6 내지 5 kgf/cm의 범위, 또는 0.6 내지 3 kgf/cm의 범위일 수 있다.
또한, 상기 도전 자성 복합 시트에 200초 동안 일정한 속도로 30℃부터 240℃까지 온도를 상승시킨 후, 100초 동안 240℃부터 130℃까지 일정한 속도로 온도를 하강시키는 조건의 열처리를 2회 반복한 후에, 상기 도전 자성 복합 시트는 상기 자성 시트와 상기 도전 호일 간의 박리 강도가 0.6 kgf/cm 이상일 수 있고, 예를 들어 0.6 내지 20 kgf/cm의 범위, 0.6 내지 10 kgf/cm의 범위, 0.6 내지 5 kgf/cm의 범위, 또는 0.6 내지 3 kgf/cm의 범위일 수 있다.
또한, 상기의 조건으로 열처리를 2회 반복할 때, 상기 도전 호일과 상기 자성 시트 사이의 박리 강도의 변화율(저하율)은 20% 이하, 15% 이하, 또는 10% 이하일 수 있다.
이에 따라서, 실시예에 따른 도전 자성 복합 시트는 리플로우(reflow) 공정 등의 솔더링(soldering) 공정을 거치더라도, 투자율 및 두께 등의 물성 변화가 거의 없고, 자성 시트와 도전 호일 사이의 박리 등의 불량을 일으키지 않는다.
일 실시예에 따른 도전 자성 복합 시트의 제조방법은 자성 분말 및 바인더 수지를 포함하는 자성 시트를 제조하는 단계; 제 1 도전 호일의 일면에 제 1 접착층을 형성하는 단계; 상기 자성 시트의 일면에 상기 제 1 접착층이 접하도록 상기 제 1 도전 호일을 적층시키는 단계; 및 수득한 적층체에 열 및 압력을 가하여, 상기 자성 시트와 상기 제 1 도전 호일을 접합시키는 단계를 포함한다.
다른 실시예에 따른 도전 자성 복합 시트의 제조방법은 자성 분말 및 바인더 수지를 포함하는 자성 시트를 제조하는 단계; 제 1 도전 호일의 일면에 제 1 접착층을 형성하는 단계; 제 2 도전 호일의 일면에 제 2 접착층을 형성하는 단계; 상기 자성 시트의 일면에 상기 제 1 접착층이 접하도록 상기 제 1 도전 호일을 적층시키는 단계; 상기 자성 시트의 타면에 상기 제 2 접착층이 접하도록 상기 제 2 도전 호일을 적층시키는 단계; 및 수득한 적층체에 열 및 압력을 가하여, 상기 제 1 도전 호일, 자성 시트 및 제 2 도전 호일을 접합시키는 단계를 포함한다.
이에 따라서, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 및 제 2 도전 호일(210, 220)이 상기 자성 시트(100)에 접합될 수 있다. 상기 제 1 및 제 2 도전 호일(210, 220)은 열가소성 제 1 및 제 2 접착층(310, 320)에 의해서 상기 자성 시트(100)에 접합되므로, 상기 자성 시트와 상기 도전 호일 간의 접합력이 우수할 수 있다. 또한, 상기 자성 시트 내의 바인더 수지가 열 및 압력(700)에 의해 경화될 경우, 자성 시트 내의 바인더 수지의 경화와 동시에 접합되므로 접합력이 더욱 우수할 수 있다. 즉, 상기 바인더 수지는 열경화성 수지일 수 있고, 상기 열 및 압력을 가하는 단계에서 경화될 수 있다.
상기 방법에 사용되는 자성 시트는 앞서 설명한 실시예에 따른 자성 시트와 실질적으로 동일한 조성과 특성을 가질 수 있으며, 또한 실질적으로 동일한 방법에 의해 제조될 수 있다.
상기 자성 시트는 3 MHz 주파수의 교류 전류에 대하여 190~250의 투자율을 가지고, 6.78 MHz 주파수의 교류 전류에 대하여 180~230의 투자율을 가지고, 13.56 MHz 주파수의 교류 전류에 대하여 140~180의 투자율을 갖는다.
또한 상기 자성 시트는 200초 동안 일정한 속도로 30℃부터 240℃까지 온도를 상승시킨 후 100초 동안 일정한 속도로 240℃부터 130℃까지 온도를 하강시키는 조건으로 열처리를 2회 반복할 때, 5% 이하의 두께 변화 및 5% 이하의 투자율 변화를 갖고, 상기 자성 시트와 상기 제 1 도전 호일 사이의 박리 강도가 0.6 kgf/cm 이상이다.
또한 상기 자성 시트는 유연성을 갖는 두께 10~3000 ㎛의 무소결 경화 시트일 수 있다.
상기 자성 시트의 일면 또는 양면에 도전 호일이 적층된다.
상기 도전 호일은 금속 호일일 수 있으며, 보다 구체적으로 구리 호일(동박)일 수 있고, 그 외 구체 사항은 앞서 예시한 바와 같다.
상기 도전 호일은 일면에 접착층이 형성된 상태로 상기 자성 시트에 적층된다.
상기 접착층은 열가소성 폴리이미드 수지 및 용매를 포함하는 코팅액에 의해서 상기 도전 호일의 일면에 형성될 수 있다.
구체적인 일례로서, 상기 접착층은 열가소성 폴리이미드 수지를 1~40 중량%로 함유하는 코팅액을 상기 도전 호일의 일면에 코팅한 후에 건조하여 형성될 수 있다.
상기 코팅액에는 용매로서 메틸렌클로라이드, 에틸렌클로라이드, 클로로폼, 테트라클로로에탄, 테트라하이드로퓨란(THF), 다이옥산, 아세토페논, 사이클로헥사논, m-크레졸, 감마-부티로락톤, 다이메틸폼아마이드(DMF), 다이메틸아세트아마이드(DMAC), N-메틸피롤리돈(NMP) 등을 들 수 있다.
이후, 상기 적층체는 열 및 압력에 의해 층간 접합된다.
상기 열 및 압력을 가하는 단계는 1~100 MPa의 압력 및 100~300℃의 온도 조건으로 수행될 수 있다. 또는, 상기 열 및 압력을 가하는 단계는 5~30 MPa의 압력 및 150~200℃의 온도 조건으로 수행될 수 있다. 또한, 상기 자성 시트 및 상기 도전 호일의 열 및 압력을 가하는 공정은 약 0.1~5 시간 동안 진행될 수 있다.
상기 열 및 압력을 가하는 단계에서, 상기 제 1 접착층은 상기 자성 시트와 상기 제 1 도전 호일을 접합시킨다.
구체적으로, 상기 제 1 접착층은 고내열 열가소성 수지, 즉 열가소성 폴리이미드(thermoplastic polyimide) 수지를 포함하므로, 높은 접착력 및 내열성을 발휘할 수 있다.
또한, 상기 열 및 압력을 가하는 단계에서, 상기 제 2 접착층은 상기 자성 시트와 상기 제 2 도전 호일을 접합시킨다.
일례로서, 상기 제 2 접착층은 상기 제 1 접착층과 동일하게 열가소성 폴리이미드 수지를 포함하여, 높은 접착력 및 내열성을 발휘할 수 있다.
다른 예로서, 상기 제 2 접착층은 열경화성 수지를 포함할 수 있고, 상기 열경화성 수지의 구체적인 종류는 앞서 예시한 바와 같다.
구체적으로, 상기 제 2 접착층은 열경화성 수지를 포함하고, 상기 제 2 접착층 내의 열경화성 수지는 상기 열 및 압력을 가하는 단계에서 경화될 수 있다. 또한, 이때 상기 자성 시트 내의 상기 바인더 수지가 열경화성 수지일 경우, 상기 바인더 수지는 상기 열 및 압력을 가하는 단계에서 함께 경화될 수 있다.
이에 따라서, 상기 자성 시트 및 제 2 접착층의 경화가 완료되는 동시에, 상기 제 2 도전 호일이 상기 자성 시트에 접합될 수 있다. 상기 제 2 도전 호일은 열경화된 제 2 접착층에 의해서 상기 자성 시트에 접합되므로, 상기 자성 시트와 상기 제 2 도전 호일 간의 접합력이 우수할 수 있다. 특히, 상기 자성 시트 및 상기 제 2 도전 호일은 압착과 동시에 제 2 접착층이 경화되면서 접합되므로 접합력이 더욱 우수할 수 있다.
상기 열 및 압력을 가하는 단계는 롤투롤 공정 또는 배치 공정에 의해서 수행될 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 열 및 압력을 가하는 단계는 롤투롤 공정으로 진행될 수 있다. 롤투롤 공정에서, 상기 바인더 수지의 경화가 완료되지 않은 건조된 자성 시트(100)에 제 1 및 제 2 접착층(310, 320)이 구비된 제 1 및 제 2 도전 호일(210, 220)을 적층하고 롤(600)을 통과시킨다. 이때, 상기 롤 자체가 가열되어, 상기 롤이 상기 적층체에 열 및 압력을 동시에 가할 수 있다. 즉, 상기 자성 시트와 상기 도전 호일이 상기 롤에 의해서, 연속적으로 합지된다. 그 결과, 바인더 수지의 경화가 완료된 자성 시트(100)가 형성되는 동시에, 상기 제 1 및 제 2 도전 호일(210, 220)이 상기 자성 시트(100)에 접합될 수 있다.
상기 롤투롤 공정에서, 상기 롤의 온도는 약 100~300℃일 수 있다. 또한, 상기 롤의 압력은 약 1~100 MPa 일 수 있다. 또한, 상기 롤투롤 공정에 사용되는 롤은 약 1~20 쌍일 수 있다. 또한, 상기 적층체의 이동 속도는 약 0.1~10 m/min일 수 있다.
구체적인 일례에 따르면, 상기 적층 단계 및 열 및 압력을 가하는 단계는 롤투롤 공정에 의해서 수행되고, 이때 상기 롤투롤 공정은 2~10 쌍의 롤을 이용하여 150~200℃의 롤 온도, 5~30 MPa의 롤 압력 및 1~5 m/min의 속도로 수행될 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 상기 열 및 압력을 가하는 단계는 배치 공정으로 진행될 수 있다. 구체적으로, 상기 자성 시트 및 도전 호일이 적층되고, 이와 같이 형성된 적층체는 여러 단으로 다시 적층된다. 이후, 여러 단으로 적층된 자성 시트와 도전 호일에 압력이 가해진 상태로 열처리된다. 그 결과, 자성 시트의 바인더 수지가 경화되고, 상기 제 1 및 제 2 접착층(310, 320)에 의해 상기 제 1 및 제 2 도전 호일(210, 220)이 상기 자성 시트(100)에 접합된 적층체들(10)을 얻을 수 있다.
상기 배치 공정에서, 열처리 온도는 약 100~300℃일 수 있다. 또한, 상기 다단으로 적층된 적층체에 가해지는 압력은 약 1~100 MPa 일 수 있다. 또한, 상기 열 및 압력이 가해지는 시간은 약 0.1~5 시간일 수 있다.
바람직한 실시예에 따르면, 도 7에 도시된 바와 같이, 제 1 도전 호일(210)의 일면에 제 1 접착층(310)이 형성되고, 제 2 도전 호일(220)의 일면에 제 2 접착층(320)이 형성된다. 이후 건조된 자성 시트(100)의 일면 및 타면에 상기 제 1 접착층(310) 및 제 2 접착층(320)이 각각 접하도록 상기 제 1 도전 호일(210) 및 제 2 도전 호일(220)을 각각 적층시킨다.
이후, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 건조된 자성 시트, 접착층, 및 상기 도전 호일은 열 및 압력(700)에 의해서 합지된다. 이에 따라 상기 건조된 자성 시트와 상기 도전 호일은 접착층을 통해 합지될 수 있다. 이때, 상기 합지는 열 및 압력 조건 하에서 수행될 수 있으며, 구체적으로 앞서 설명한 롤투롤 공정 또는 배치 공정에 의해 앞서 예시한 온도 및 압력 조건으로 수행될 수 있다.
그 결과, 합지 공정에서의 열로 인하여 바인더 수지의 경화가 완료된 자성 시트(100)가 형성될 수 있다. 또한 합지 시에 상기 자성 시트 및 상기 도전 호일이 상기 접착층에 의해서 서로 접합될 수 있다. 이에 따라, 상기 제 1 및 제 2 접착층(310, 320)을 통해 자성 시트(100)와 제 1 및 제 2 도전 호일(210, 220)이 접합된 도전 자성 복합 시트를 얻을 수 있다.
실시예에 따른 안테나 소자는 자성 시트; 상기 자성 시트의 적어도 일면 상에 배치되는 안테나 패턴; 및 상기 자성 시트와 상기 안테나 패턴 사이에 개재되어 이들을 접합시키는 접착층을 포함한다.
일 실시예에 따르면, 상기 안테나 소자는 자성 분말 및 바인더 수지를 포함하는 자성 시트; 상기 자성 시트의 일면 상에 배치된 제 1 안테나 패턴; 및 상기 자성 시트와 상기 제 1 안테나 패턴 사이에 개재되어 이들을 접합시키는 제 1 접착층을 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 상기 안테나 소자는 상기 자성 시트의 타면 상에 배치된 제 2 안테나 패턴; 및 상기 자성 시트와 상기 제 2 안테나 패턴 사이에 개재되어 이들을 접합시키는 제 2 접착층을 추가로 포함할 수 있다.
또 다른 실시예에 따르면, 상기 안테나 소자는 상기 자성 시트의 타면 상에 배치된 제 2 안테나 패턴; 상기 자성 시트와 상기 제 2 안테나 패턴 사이에 개재되어 이들을 접합시키는 제 2 접착층; 및 상기 자성 시트, 상기 제 1 접착층 및 상기 제 2 접착층을 상하로 관통하는 비아를 추가로 포함하고, 상기 비아는 상기 제 1 안테나 패턴과 상기 제 2 안테나 패턴을 연결할 수 있다.
상기 안테나 소자에 포함되는 자성 시트는 앞서 설명한 실시예에 따른 자성 시트와 실질적으로 동일한 조성과 특성을 가질 수 있으며, 또한 실질적으로 동일한 방법에 의해 제조될 수 있다.
상기 자성 시트는 3 MHz 주파수의 교류 전류에 대하여 190~250의 투자율을 가지고, 6.78 MHz 주파수의 교류 전류에 대하여 180~230의 투자율을 가지고, 13.56 MHz 주파수의 교류 전류에 대하여 140~180의 투자율을 갖는다.
또한 상기 자성 시트는 200초 동안 일정한 속도로 30℃부터 240℃까지 온도를 상승시킨 후 100초 동안 일정한 속도로 240℃부터 130℃까지 온도를 하강시키는 조건으로 열처리를 2회 반복할 때, 5% 이하의 두께 변화 및 5% 이하의 투자율 변화를 갖고, 상기 자성 시트와 상기 안테나 패턴 사이의 박리 강도가 0.6 kgf/cm 이상이다.
또한, 상기 자성 시트는 유연성을 갖는 두께 10~3000 ㎛의 무소결 경화 시트일 수 있다.
상기 안테나 패턴은 상기 자성 시트의 일면 또는 양면 상에 배치된다.
상기 안테나 패턴은 전도성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 안테나 패턴은 전도성 금속을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 안테나 패턴은 구리, 니켈, 금, 은, 아연 및 주석으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 금속을 포함할 수 있다.
실시예에 따른 안테나 패턴의 패턴 형태는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어 NFC 안테나, WPC 안테나, MST 안테나를 비롯한 다양한 기능을 복합적으로 가질 수 있도록 패턴을 형성할 수 있고, 필요에 따라 다양하게 변화시킬 수 있다. 또한, 상기 안테나 패턴은 인쇄 회로 패턴일 수 있다. 상기 안테나 패턴은 코일 형태 또는 나선 형태를 가질 수 있다.
상기 안테나 패턴은 상기 접착층에 의해 상기 자성 시트에 단단히 접합될 수 있다.
상기 안테나 소자는 상기 자성 시트 및 상기 접착층을 관통하는 비아(via)를 추가로 포함할 수 있다.
상기 비아는 자성 시트의 양 면에 배치되는 안테나 패턴에 모두 접촉하여 전기적으로 연결시킨다. 상기 비아는 전도성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 비아는 상기 구리, 니켈, 금, 은, 아연 및 주석으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 금속을 포함할 수 있다.
또한, 상기 자성 시트는 상하로 관통하는 비아 홀들을 포함할 수 있다. 상기 비아 홀은 예를 들어 100~300 ㎛의 범위, 또는 120~170 ㎛의 범위의 직경을 가질 수 있다.
이때 상기 비아 홀은 내벽이 도금되거나, 도전성 물질로 채워지거나, 솔더 또는 도전 봉 등이 삽입됨으로써 상기 비아를 구성할 수 있다. 일례로서, 상기 자성 시트는 상하로 관통하는 비아 홀을 포함하고, 이때 상기 비아 홀의 내벽이 도금되어 상기 비아를 구성할 수 있다.
실시예에 따른 안테나 소자는 안테나 패턴의 형상, 비아와 단자의 연결, 또는 배선 추가 등을 통해 다양한 구성을 가질 수 있다.
바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 안테나 패턴은 상기 자성 시트의 일면 상에 배치된 제 1 안테나 패턴을 포함하고, 상기 안테나 소자는 상기 자성 시트의 타면 상에 배치된 배선 패턴을 추가로 포함하며, 상기 비아는 상기 자성 시트, 상기 제 1 접착층 및 상기 제 2 접착층을 관통하며 상기 제 1 안테나 패턴의 일 끝단 및 상기 배선 패턴의 일 끝단에 연결되는 제 1 비아를 포함할 수 있다.
바람직한 다른 실시예에 따르면, 상기 안테나 패턴은 상기 자성 시트의 일면 상에 서로 이격되어 나란히 배치된 다수의 제 1 도전 라인 패턴들; 및 상기 자성 시트의 타면 상에 서로 이격되어 나란히 배치된 다수의 제 2 도전 라인 패턴들로 구성되고, 여기서 상기 제 1 도전 라인 패턴들과 상기 제 2 도전 라인 패턴들의 연장 방향이 동일하며, 상기 비아는 상기 자성 시트, 상기 제 1 접착층 및 상기 제 2 접착층을 관통하며 상기 제 1 도전 라인 패턴들과 상기 제 2 도전 라인 패턴들을 연결하는 다수의 비아들로 구성될 수 있다.
이하 안테나 소자의 구체 실시예들을 예시적으로 설명한다.
일 구체 실시예에 따르면, 도 9를 참조하여, 상기 안테나 소자는 자성 시트(100); 상기 자성 시트의 일면 상에 배치된 제 1 안테나 패턴(231); 상기 자성 시트의 타면 상에 배치된 배선 패턴(240); 상기 자성 시트와 상기 제 1 안테나 패턴 사이에 개재되어 이들을 접합시키는 제 1 접착층(310); 상기 자성 시트와 상기 배선 패턴 사이에 개재되어 이들을 접합시키는 제 2 접착층(320); 및 상기 자성 시트(100)를 관통하는 제 1 비아(251)를 포함하고, 이때 상기 제 1 비아(251)는 상기 제 1 안테나 패턴(231)의 일 끝단 및 상기 배선 패턴(240)의 일 끝단에 연결된다.
상기 일 구체 실시예에 따른 안테나 소자는 자성 시트(100)의 일면 또는 타면 상에, 제 1 단자 패턴 및 제 2 단자 패턴을 추가로 포함할 수 있고, 또한 상기 자성 시트(100), 제 1 접착층(310) 및 제 2 접착층(320)을 관통하는 제 2 비아(252)를 추가로 포함할 수 있으며, 이들의 배치 위치 및 연결 구성에 따라 다양한 안테나 소자의 설계가 가능하다.
도 10a 내지 도 10c는 다양한 구성예에 따른 안테나 소자의 평면도를 도시한 것이다(패턴 중 검게 표시된 것은 전면 패턴이며, 빗금으로 표시된 것은 후면 패턴이고, 동그라미로 표시된 것은 비아이다).
이하 도면을 참조하여, 상기 일 구체 실시예의 안테나 소자의 보다 구체적인 예시들을 살펴본다.
먼저, 도 10a를 참조하여, 상기 일 구체 실시예에 따른 안테나 소자는 상기 자성 시트(100)의 일면 상에 배치된 제 1 단자 패턴(271); 및 상기 자성 시트(100), 제 1 접착층(310) 및 제 2 접착층(320)을 관통하는 제 2 비아(252)를 추가로 포함하고, 이때 상기 제 2 비아(252)는 상기 제 1 단자 패턴(271)과 상기 배선 패턴(240)의 다른 끝단에 연결될 수 있다. 이때, 상기 안테나 소자는 상기 자성 시트(100)의 일면 상에 배치된 제 2 단자 패턴(272)을 추가로 포함하고, 이때 상기 제 1 안테나 패턴(231)의 다른 끝단이 상기 제 2 단자 패턴(272)과 연결될 수 있다. 또한, 이때 상기 제 1 단자 패턴(271)과 상기 제 2 단자 패턴(272)이 서로 인접하여 배치될 수 있다.
또는, 도 10b를 참조하여, 상기 일 구체 실시예에 따른 안테나 소자는 상기 자성 시트(100)의 타면 상에 배치된 제 1 단자 패턴(271)을 추가로 포함하고, 상기 제 1 단자 패턴(271)은 상기 배선 패턴(240)의 다른 끝단에 연결될 수 있다. 이때, 상기 안테나 소자는 상기 자성 시트(100)의 타면 상에 배치된 제 2 단자 패턴(272); 및 상기 자성 시트(100), 제 1 접착층(310) 및 제 2 접착층(320)을 관통하는 제 2 비아(252)를 추가로 포함하고, 상기 제 2 비아(252)는 상기 제 2 단자 패턴(272)과 상기 제 1 안테나 패턴(231)의 다른 끝단에 연결될 수 있다. 또한, 이때 상기 제 1 단자 패턴(271)과 상기 제 2 단자 패턴(272)이 서로 인접하여 배치될 수 있다.
또는, 도 10c를 참조하여, 상기 일 구체 실시예에 따른 안테나 소자는 상기 자성 시트(100)의 타면 상에 배치된 제 1 단자 패턴(271)을 추가로 포함하고, 상기 제 1 단자 패턴(271)은 상기 배선 패턴(240)의 다른 끝단에 연결될 수 있다. 이때, 상기 또 다른 구성예에서, 상기 안테나 소자는 상기 자성 시트(100)의 일면 상에 배치된 제 2 단자 패턴(272)를 추가로 포함하고, 상기 제 2 단자 패턴(272)은 상기 제 1 안테나 패턴(231)의 다른 끝단에 연결될 수 있다.
상기 일 구체 실시예에 따른 안테나 소자에서, 상기 제 1 안테나 패턴 및 배선 패턴은 도전성 물질로 이루어지며, 상기 제 1 안테나 패턴은 제 1 접착층에 의해 상기 자성 시트의 일면과 접합되고, 상기 배선 패턴은 제 2 접착층에 의해 타면과 접합될 수 있다.
상기 일 구체 실시예에 따른 안테나 소자는, 도 13을 참조하여, 제 1 안테나 패턴을 흐르는 전류로 인해 전자기 신호(50)를 발생시킬 수 있다. 상기 전자기 신호(50)는 안테나 소자(20)와 외부 단말기(40) 간의 신호 송수신을 가능하게 한다.
상기 일 구체 실시예에 따른 안테나 소자는 제 1 안테나 패턴과 배선 패턴을 자성 시트의 서로 다른 면에 배치하고, 자성 시트, 제 1 접착층 및 제 2 접착층을 관통하는 비아를 통해 이들 패턴을 연결함으로써, 단락 방지를 위한 배선의 테이핑 작업 같은 추가의 공정이 필요치 않으므로 공정의 효율성이 증대될 수 있다. 또한, 실시예에 따른 안테나 소자는 절연을 위한 배선의 피복 등에 따른 두께 증가를 방지할 수 있어서 안테나 소자의 박막 특성을 보다 향상시킬 수 있다.
다른 구체 실시예에 따르면, 상기 안테나 소자는 자성 시트; 상기 자성 시트의 일면 상에 서로 이격되어 나란히 배치된 다수의 제 1 도전 라인 패턴들; 상기 자성 시트의 타면 상에 서로 이격되어 나란히 배치된 다수의 제 2 도전 라인 패턴들; 상기 자성 시트와 상기 제 1 도전 라인 패턴들 사이에 개재되어 이들을 접합시키는 제 1 접착층; 상기 자성 시트와 상기 제 2 도전 라인 패턴들 사이에 개재되어 이들을 접합시키는 제 2 접착층; 및 상기 자성 시트, 제 1 접착층 및 제 2 접착층을 관통하며 배치된 다수의 비아들을 포함하고, 이때 상기 제 1 도전 라인 패턴들과 상기 제 2 도전 라인 패턴들의 연장 방향이 동일하고, 상기 비아들은 상기 제 1 도전 라인 패턴들과 제 2 도전 라인 패턴들을 연결한다.
구체적으로, 상기 비아들은 서로 이격되어 나란히 배치된 상기 제 1 도전 라인 패턴들과 제 2 도전 라인 패턴들을 교대로 연결함으로써, 상기 제 1 도전 라인 패턴들 중 어느 하나의 일 끝단과 다른 끝단은 서로 인접하는 2개의 제 2 도전 라인 패턴들에 각각 연결되고, 상기 제 2 도전 라인 패턴들 중 어느 하나의 일 끝단과 다른 끝단은 서로 인접하는 2개의 제 1 도전 라인 패턴들에 각각 연결될 수 있다.
또한, 상기 자성 시트를 코어 영역 및 상기 코어 영역 주위의 주변 영역으로 구분할 때, 상기 제 1 도전 라인 패턴들 및 상기 제 2 도전 라인 패턴들은 상기 코어 영역을 가로지르며 양 끝단이 상기 주변 영역에 배치되고, 상기 비아들은 상기 주변 영역에 배치되어 상기 제 1 도전 라인 패턴들과 제 2 도전 라인 패턴들의 끝단들을 연결할 수 있다.
이때, 상기 제 1 도전 라인 패턴들, 상기 제 2 도전 라인 패턴들 및 상기 비아들은 서로 연결되어, 상기 코어 영역을 감는 코일을 형성할 수 있다.
도 11a 및 도 11b를 참조하면, 상기 다른 구체 실시예에 따른 안테나 소자는 자성 시트(100), 다수의 제 1 도전 라인 패턴들(233), 다수의 제 2 도전 라인 패턴들(234), 제 1 접착층(310), 제 2 접착층(320) 및 다수의 비아들(250)을 포함한다.
상기 자성 시트는 코어 영역(CR) 및 상기 코어 영역에 인접하는 주변 영역(OR)으로 구분될 수 있다.
상기 코어 영역은 상기 자성 시트의 중앙 부분에 배치된다. 상기 코어 영역은 일 방향으로 연장된 형상을 가질 수 있다.
상기 주변 영역은 상기 코어 영역의 주변에 배치된다. 상기 주변 영역은 상기 코어 영역과 같은 방향으로 연장된 형상을 가질 수 있다. 상기 주변 영역은 상기 코어 영역의 양 옆에 배치될 수 있다.
상기 제 1 도전 라인 패턴들은 상기 자성 시트의 일면 상에 배치된다. 더 자세하게, 상기 제 1 도전 라인 패턴들은 상기 제 1 접착층에 의해 상기 자성 시트의 일면에 접합된다. 상기 제 1 도전 라인 패턴들은 상기 코어 영역이 연장되는 방향과 교차하는 방향으로 연장될 수 있다. 더 자세하게, 상기 제 1 도전 라인 패턴들은 상기 코어 영역을 가로지르도록 연장될 수 있다. 상기 제 1 도전 라인 패턴들은 상기 코어 영역의 일측에 배치되는 주변 영역으로부터 타측에 배치되는 주변 영역까지 연장될 수 있다. 상기 제 1 도전 라인 패턴들은 서로 나란히 연장될 수 있다. 또한, 상기 제 1 도전 라인 패턴들은 서로 이격될 수 있다.
상기 제 2 도전 라인 패턴들은 상기 자성 시트의 타면 상에 배치된다. 더 자세하게, 상기 제 2 도전 라인 패턴들은 상기 제 2 접착층에 의해 상기 자성 시트의 타면에 접합된다. 상기 제 2 도전 라인 패턴들은 상기 코어 영역이 연장되는 방향과 교차하는 방향으로 연장될 수 있다. 더 자세하게, 상기 제 2 도전 라인 패턴들은 상기 코어 영역을 가로지르도록 연장될 수 있다. 상기 제 2 도전 라인 패턴들은 상기 코어 영역의 일측에 배치되는 주변 영역으로부터 타측에 배치되는 주변 영역까지 연장될 수 있다. 상기 제 2 도전 라인 패턴들은 서로 나란히 연장될 수 있다. 또한, 상기 제 2 도전 라인 패턴들은 서로 이격될 수 있다.
상기 비아는 상기 자성 시트, 제 1 접착층 및 제 2 접착층을 관통한다. 상기 비아는 상기 제 1 도전 라인 패턴들 및 상기 제 2 도전 라인 패턴들을 연결한다. 더 자세하게, 상기 비아는 제 1 도전 라인 패턴의 일 끝단 및 상기 제 2 도전 라인 패턴의 일 끝단에 연결될 수 있다.
상기 비아는 상기 제 1 도전 라인 패턴들 및 상기 제 2 도전 라인 패턴들을 교대로 연결할 수 있다. 예를 들어, 제 1 도전 라인 패턴, 비아, 제 2 도전 라인 패턴, 비아, 제 1 도전 라인 패턴, 비아, 제 2 도전 라인 패턴 및 비아가 순차적으로 연결될 수 있다.
상기 제 1 도전 라인 패턴, 상기 제 2 도전 라인 패턴 및 상기 비아는 서로 연결되어, 상기 코어 영역의 주위를 감는 코일을 형성할 수 있다. 구체적으로, 상기 제 1 도전 라인 패턴, 상기 제 2 도전 라인 패턴 및 상기 비아는 서로 연결되어 상기 코어 영역 주위를 나선형으로 감는 코일을 형성할 수 있다.
이에 따라서, 상기 제 1 도전 라인 패턴, 상기 제 2 도전 라인 패턴 및 상기 비아를 통하여, 교류 전류가 흐르게 되면, 상기 코어 영역의 양 끝단을 통하여, 전자기 신호가 형성될 수 있다.
바람직한 일례로서, 상기 자성 시트는 얇게 형성되고, 상기 전자기 신호는 높은 자속 밀도로 상기 코어 영역의 끝단을 통하여, 형성될 수 있다. 이에 따라서, 실시예에 따른 안테나 소자는 향상된 수신 감도를 가질 수 있고, 좁은 틈으로도 용이하게 전자기 신호를 송수신할 수 있다.
실시예에 따른 안테나 소자의 제조방법은, 자성 시트를 제조하는 단계; 도전 호일의 일면에 접착층을 형성하는 단계; 상기 자성 시트의 일면과 접착층이 접하도록 자성 시트와 도전 호일을 적층시키는 단계; 수득한 적층체에 열 및 압력을 가하여, 상기 자성 시트와 상기 도전 호일을 접합시키는 단계; 및 상기 도전 호일을 식각하여 안테나 패턴을 형성하는 단계를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 상기 안테나 소자의 제조방법은, 자성 분말 및 바인더 수지를 포함하는 자성 시트를 제조하는 단계; 제 1 도전 호일의 일면에 열가소성 폴리이미드 수지를 포함하는 제 1 접착층을 형성하는 단계; 상기 자성 시트의 일면에 상기 제 1 접착층이 접하도록 상기 제 1 도전 호일을 적층시키는 단계; 수득한 적층체에 열 및 압력을 가하여, 상기 자성 시트와 상기 제 1 도전 호일을 접합시키는 단계; 및 상기 제 1 도전 호일을 식각하여 제 1 안테나 패턴을 형성하는 단계를 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 상기 안테나 소자의 제조방법은, 자성 분말 및 바인더 수지를 포함하는 자성 시트를 제조하는 단계; 제 1 도전 호일의 일면에 제 1 접착층을 형성하는 단계; 제 2 도전 호일의 일면에 제 2 접착층을 형성하는 단계; 상기 자성 시트의 일면에 상기 제 1 접착층이 접하도록 상기 제 1 도전 호일을 적층시키는 단계; 상기 자성 시트의 타면에 상기 제 2 접착층이 접하도록 상기 제 2 도전 호일을 적층시키는 단계; 및 수득한 적층체에 열 및 압력을 가하여, 상기 제 1 도전 호일, 자성 시트 및 제 2 도전 호일을 접합시키는 단계; 및 상기 제 1 도전 호일 및 상기 제 2 도전 호일을 식각하여 제 1 안테나 패턴 및 제 2 안테나 패턴을 각각 형성하는 단계를 포함한다.
상기 방법에 사용되는 자성 시트는 앞서 설명한 실시예에 따른 자성 시트와 실질적으로 동일한 조성 및 특성을 가질 수 있다.
상기 자성 시트는 3 MHz 주파수의 교류 전류에 대하여 190~250의 투자율을 가지고, 6.78 MHz 주파수의 교류 전류에 대하여 180~230의 투자율을 가지고, 13.56 MHz 주파수의 교류 전류에 대하여 140~180의 투자율을 갖는다.
또한, 상기 자성 시트 200초 동안 일정한 속도로 30℃부터 240℃까지 온도를 상승시킨 후 100초 동안 일정한 속도로 240℃부터 130℃까지 온도를 하강시키는 조건으로 열처리를 2회 반복할 때, 5% 이하의 두께 변화 및 5% 이하의 투자율 변화를 갖는다.
또한, 상기 자성 시트는 앞서 설명한 실시예에 따른 자성 시트의 제조방법과 실질적으로 동일한 조건 및 방법으로 제조될 수 있다.
구체적으로, 상기 자성 시트는 (a) 폴리우레탄계 수지, 이소시아네이트계 경화제, 및 에폭시계 수지를 혼합하여 바인더 수지를 제조하는 단계; (b) 상기 바인더 수지에 자성 분말 및 유기 용매를 혼합하여 슬러리를 제조하는 단계; 및 (c) 상기 슬러리를 시트상으로 성형하고 건조하는 단계를 포함하는 방법에 의해 제조될 수 있다.
상기 열 및 압력을 가하는 단계를 통해 도전 자성 복합 시트가 제조되며, 구체적인 공정 조건 및 방법들은 앞서 도전 자성 복합 시트의 제조방법에서 예시한 바와 같다.
상기 식각 단계에서는 포토레지스트 등을 이용하여 도전 호일 상에 마스크 패턴을 형성하고, 상기 마스크 패턴을 통해 도전 호일을 식각하여 패턴화할 수 있다. 상기 식각은 산 수용액 등의 통상적인 식각액을 사용하여 수행될 수 있으며, 이때 상기 자성 시트는 상기 접착층에 의해 보호되어 식각액에 의한 두께 감소 또는 투자율 감소가 거의 없을 수 있다. 또한, 만약 식각액이 자성 시트에 침투하더라도 자성 시트의 우수한 내화학성으로 인하여 식각액에 의한 자성 시트의 두께 변화 또는 투자율 변화가 거의 없을 수 있다.
바람직하게는, 상기 열 및 압력을 가하는 단계는 1~100 MPa의 압력 및 100~300℃의 온도 조건으로 수행되고, 상기 식각 단계는 산 수용액을 이용하여 수행될 수 있다.
상기 안테나 소자의 제조방법은, 상기 열 및 압력을 가하는 단계와 상기 식각 단계 사이에, 상기 자성 시트 및 접착층을 관통하는 비아를 형성하는 공정을 추가로 포함할 수 있다.
도 12a 내지 도 12c는 비아를 갖는 안테나 소자를 제조하는 방법의 일례를 도시한 것이다.
먼저, 도 12a에 도시된 바와 같이, 도전 자성 복합 시트에 다수의 비아 홀들(260)이 형성된다. 상기 비아 홀들(260)은 자성 시트(100), 제 1 및 제 2 접착층(310, 320) 및 제 1 및 제 2 도전 호일(210, 220)을 관통한다. 상기 비아 홀은 예를 들어 100~300 ㎛의 범위, 또는 120~170 ㎛의 범위의 직경을 가질 수 있다.
이후, 도 12b에 도시된 바와 같이, 상기 비아 홀들(260)의 내측면에 도금층을 형성함으로써 비아들(250)을 형성할 수 있다. 이와 같이 비아들을 도금 공정으로 형성할 경우, 대면적에 형성되는 비아들을 한꺼번에 형성할 수 있다. 즉, 상기 비아들이 도금층으로 형성되는 경우, 용이하게 효율적으로 형성될 수 있다. 또는, 상기 비아 홀들 내에 도전 분말을 채운 후 소결시켜 비아들을 형성할 수 있다. 또는, 상기 비아 홀들 내에 솔더 또는 도전 봉 등을 삽입하여 비아들을 형성할 수 있다.
이후, 상기 제 1 및 제 2 도전 호일(210, 220)을 덮는 포토레지스트 등의 공정에 의해서 마스크 패턴이 형성되고, 도 12c에 도시된 바와 같이, 마스크 패턴에 의해 제 1 도전 호일(210) 및 제 2 도전 호일(220)이 선택적으로 식각되고, 그 결과 제 1 안테나 패턴(231) 및 제 2 안테나 패턴(232)이 각각 형성된다.
앞서의 단계에서 자성 시트와 상기 도전 호일이 고내열 열가소성 접착층에 의해서 단단히 접합되었기 때문에, 상기 식각 공정을 통해서 형성된 안테나 패턴도 향상된 접합력으로 상기 자성 시트에 접합될 수 있다. 이에 따라 상기 안테나 소자는, 자성 시트와 안테나 패턴 사이에 개재된 접착층에 의해, 고온 조건에서도 자성 시트와 안테나 패턴 사이의 접합력이 향상될 수 있고, 외부 환경으로부터 자성 시트를 보호할 수 있다.
또한, 실시예에 따른 안테나 소자는 자성 특성이 우수하여 NFC, WPC 및 MST의 복합 용도로 사용될 수 있다. 또한, 실시예에 따른 안테나 소자는 고분자형 자성 시트를 사용하여 유연성을 향상시킬 수 있으며, 롤투롤 공정으로 제조가 가능하여 공정성이 향상될 수 있다.
상기 안테나 소자는 휴대용 단말기에 적용될 수 있다.
실시예에 따른 휴대용 단말기는 케이스 및 상기 케이스 내에 배치되는 안테나 소자를 포함하는 휴대용 단말기로서, 상기 케이스는 전자기파 투과 영역; 및 전자기파 비투과 영역을 포함하고, 상기 안테나 소자는 자성 시트; 상기 자성 시트의 일면 상에 서로 이격되어 나란히 배치된 다수의 제 1 도전 라인 패턴들; 상기 자성 시트의 타면 상에 서로 이격되어 나란히 배치된 다수의 제 2 도전 라인 패턴들; 및 상기 자성 시트를 관통하며 배치된 다수의 비아들을 포함하는 안테나 소자로서, 상기 제 1 도전 라인 패턴들과 상기 제 2 도전 라인 패턴들의 연장 방향이 동일하고, 이때 상기 비아들은 상기 제 1 도전 라인 패턴들과 제 2 도전 라인 패턴들을 연결하고, 상기 전자기파 투과 영역이 상기 제 1 도전 라인 패턴들 및 상기 제 2 도전 라인 패턴들과 나란히 배치될 수 있다.
도 14는 실시예에 따른 휴대용 단말기의 일부를 도시한 것이다. 도 14를 참조하면, 안테나 소자(20)는 케이스(30) 내에 배치된다. 상기 케이스(30)는 전자기파 투과 영역(32) 및 전자기파 비투과 영역(31)을 포함한다. 상기 전자기파 비투과 영역은 금속 등과 같은 전자기파가 차단되는 물질을 포함할 수 있다. 상기 전자기파 투과 영역은 유리 또는 플라스틱 등과 같은 전자기파가 용이하게 투과될 수 있는 물질을 포함할 수 있다. 상기 투과 영역이 좁게 형성되더라도, 실시예에 따른 안테나 소자는 외부 단말기(40)와 효과적으로 전자기 신호(50)를 주고 받을 수 있다.
한편, 종래의 안테나 소자는 폴리이미드 등의 절연성 기재층 상에 안테나 패턴을 형성하고 자성 시트를 덧대는 방식으로 제조되어, 기재층의 양면에 도전 라인 패턴을 형성하고 비아를 통해 교대로 연결하더라도, 일면에 덧붙여진 자성 시트에 의해 전자기 신호가 막히게 된다. 반면, 실시예에 따른 안테나 소자는 기재층으로서 자성 시트를 사용하여 양면에 형성된 도전 라인 패턴을 형성하고 비아를 통해 교대로 연결하여 코일을 형성하므로 전자기 신호의 흐름이 막히지 않고 또한 자성 시트의 우수한 자성 특성으로 인해 향상된 통신 감도를 가질 수 있다.
이하, 보다 구체적인 실시예들을 예시적으로 설명한다.
이하의 실시예에 사용된 재료들은 아래와 같다:
- 샌더스트 분말: C1F-02A, Crystallite Technology
- 폴리우레탄계 수지: UD1357, 다이이치세이카공업㈜
- 이소시아네이트계 경화제: 이소포론 디이소시아네이트(isophorone diisocyanate), Sigma-Aldrich
- 에폭시계 수지: 비스페놀 A형 에폭시 수지(에폭시 당량=189g/eq), EpikoteTM 828, Japan Epoxy Resin
- 열가소성 폴리이미드 수지: Matrimid 5218, Ciba
실시예 1: 동박 적층 자성 복합 시트의 제조
단계 (1) 자성 분말 슬러리 제조
자성 분말로서 42.8 중량부의 샌더스트 분말, 15.4 중량부의 폴리우레탄계 수지 분산액(폴리우레탄계 수지 25 중량%, 2-부탄온 75 중량%), 1.0 중량부의 이소시아네이트계 경화제 분산액(이소시아네이트계 경화제 62 중량%, n-부틸 아세테이트 25 중량%, 2-부탄온 13 중량%), 0.4 중량부의 에폭시계 수지 분산액(에폭시 수지 70 중량%, n-부틸 아세테이트 3 중량%, 2-부탄온 15 중량%, 톨루엔 13 중량%), 및 40.5 중량부의 톨루엔을 플래너터리 믹서(planetary mixer)에서 약 40~50 rpm의 속도로 약 2시간 동안 혼합하여, 자성 분말 슬러리를 제조하였다.
단계 (2) 자성 시트의 제조
앞서 제조된 자성 분말 슬러리를 캐리어 필름 상에 콤마 코터에 의해서 코팅하고, 약 110℃의 온도로 건조하여 건조 자성 시트를 형성하였다. 상기 건조 자성 시트를 약 170℃의 온도에서 약 9 MPa의 압력으로 약 30분 간 열가압(hot press) 공정으로 압축 경화시켜 최종 자성 시트를 얻었다.
단계 (3) 접착층을 통한 합지
열가소성 폴리이미드 수지를 다이메틸아세트아마이드(DMAC)에 녹여 코팅액을 제조하고, 상기 코팅액을 약 37㎛의 구리 호일의 일면에 코팅하였다. 이후 건조하여 코팅액 중의 용매를 제거함으로써, 약 4㎛의 두께의 접착층을 형성하였다. 상기 단계 (2)에서 얻은 자성 시트의 양면에 상기 구리 호일을 배치하고, 상기 접착층이 상기 자성 시트와 상기 구리 호일 사이에 위치하도록 적층체를 형성하였다. 이후, 상기 적층체를 약 170℃의 온도에서 약 9 MPa의 압력으로 약 60분간의 열가압 공정으로 압축시켜 동박 적층 자성 복합 시트를 제조하였다.
실시예 2: 안테나 소자의 제조
상기 실시예 1에서 얻은 동박 적층 자성 복합 시트에, 드릴을 이용하여 약 0.15 mm의 직경을 가지는 다수의 비아 홀들을 형성하였다. 이후, 상기 비아 홀들 내부를 구리 도금하여, 상하면의 구리 호일을 연결시키는 비아를 제조하였다. 이후, 마스크 패턴을 상기 동박 적층 자성 복합 시트의 상하면에 형성하고, 에칭 공정을 통하여, 상기 구리 호일의 일부를 식각하였다. 이에 따라서, 상부 패턴들 및 하부 패턴들을 갖는 안테나 소자를 수득하였다.
시험예
상기 실시예 1의 단계 (2)에서 제조된 자성 시트와 단계 (3)에서 제조된 동박 적층 자성 복합 시트, 및 실시예 2에서 제조된 안테나 소자에 대해서 이하의 절차에 따라 테스트하였다.
(1) 투자율 측정
임피던스 분석 장비를 통하여, 자성 시트에 대한 투자율 및 투자 손실을 측정하였다. 그 결과를 하기 표 1에 정리하였다.
@ 3 MHz @ 6.78 MHz @ 13.56 MHz
투자율 투자손실 투자율 투자손실 투자율 투자손실
215 17.5 200 50.1 160 63
상기 표 1에서 보듯이, 실시예에 따른 자성 시트는 3개 대역에서 모두 투자율이 우수하였다.
(2) 내열성 측정 - 리플로우 테스트
자성 시트, 동박 적층 자성 복합 시트 및 안테나 소자를 오븐 내에 배치하고, 200초 동안 일정한 속도로 30℃부터 240℃까지 온도를 상승시킨 후, 100초 동안 240℃부터 130℃까지 일정한 속도로 온도를 하강시키는 열처리 조건(도 15 참조)으로 리플로우 테스트를 2회 수행하였다. 이후, 자성 시트, 동박 적층 자성 복합 시트 및 안테나 소자의 두께 변화, 투자율 변화 및 접합력 변화를 측정하였다.
그 결과, 리플로우 테스트 2회 이후에도 자성 시트의 표면에 모두 블리스터(blister)가 관찰되지 않았다. 또한, 리플로우 테스트 2회 이후에 자성 시트의 두께 및 투자율 변화가 모두 5% 미만으로 측정되었다. 또한, 리플로우 테스트 2회 이후에 자성 시트의 구리와의 박리 강도가 모두 0.6 kgf/cm 이상으로 측정되었다.
(3) 내열성 측정 - Pb 플로팅 테스트
융용 납조에 자성 시트 및 동박 적층 자성 복합 시트를 띄우고 40초간 방치한 후, 표면을 관찰하였다. 그 결과 자성 시트 및 동박 적층 자성 복합 시트의 표면에 모두 블리스터가 관찰되지 않았다.
(4) 내화학성 측정
2N HCl 수용액에 자성 시트를 약 30분 동안 침지한 후, 상기 자성 시트의 질량 변화, 두께 변화 및 투자율 변화가 측정되었다. 또한, 2N NaOH 수용액에 자성 시트를 약 30분 동안 침지한 후, 상기 자성 시트의 질량 변화, 두께 변화 및 투자율 변화가 측정되었다. 그 결과 용액 하부에 자성분말의 침전이 발생하지 않았고, 질량 변화, 자성 시트의 질량 변화, 두께 변화 및 투자율 변화가 모두 5% 이하로 측정되었다.
(5) 방청 특성 측정
KS D9502의 염수 분무 시험법에 의해서, 자성 시트에 35℃에서 72시간 동안 5% 농도의 NaCl 중성 염수를 시간당 평균 1~2 mL로 분무한 후, 녹 발생 여부를 관찰하였다. 녹 발생 여부를 면적법(레이팅 넘버법)으로 측정한 결과 9.8 이상으로 측정되었다(레이팅 넘버(rating number)법은 부식 면적과 유효 면적의 비율에 의해서 부식 정도를 나타내는 평가 방법으로서 0~10의 값으로 구분된다).
(6) 박리 강도 측정
UTM(universal testing machine)을 이용하여, 동박 적층 자성 복합 시트의 자성 시트 및 구리 호일 사이의 박리 강도가 측정되었다. 그 결과, 박리강도가 0.6 kgf/cm 이상으로 측정되었다.
(7) 접합력 측정 - 크로스컷 테스트
크로스컷 테스트(ASTM D3369)에 의해서, 동박 적층 자성 복합 시트의 자성 시트 및 구리 호일 사이의 접합력이 측정되었다. 크로스컷 테스트 결과 0/100 내지 5/100으로 측정되었다.
(8) 내고온고습 특성 측정
자성 시트를 85℃/85%RH 항온항습 오븐에서 72시간 방치한 후, 자성 시트의 두께 변화 및 투자율 변화를 측정하였다. 그 결과 자성 시트의 두께 변화 및 투자율 변화는 모두 5% 이하로 측정되었다.
10: 적층체, 20: 실시예에 따른 안테나 소자,
30: 케이스,
31: 전자기파 비투과 영역, 32: 전자기파 투과 영역,
40: 외부 단말기, 50: 전자기 신호,
100: 자성 시트, 110: 자성 분말,
120: 바인더 수지, 210: 제 1 도전 호일,
220: 제 2 도전 호일, 231: 제 1 안테나 패턴,
232: 제 2 안테나 패턴, 233: 제 1 도전 라인 패턴,
234: 제 2 도전 라인 패턴, 240: 배선 패턴,
250: 비아,
251: 제 1 비아, 252: 제 2 비아,
260: 비아 홀,
271: 제 1 단자 패턴, 272: 제 2 단자 패턴,
310: 제 1 접착층, 320: 제 2 접착층,
400: 캐리어 필름, 500: 코터,
600: 롤, 700: 열 및 압력,
CR: 코어 영역, OR: 주변 영역.

Claims (15)

  1. 자성 분말 및 바인더 수지를 포함하는 자성 시트;
    상기 자성 시트의 일면 상에 배치된 제 1 도전 호일; 및
    상기 자성 시트와 상기 제 1 도전 호일 사이에 개재되어 이들을 접합시키는 제 1 접착층을 포함하는 도전 자성 복합 시트로서,
    여기서 상기 제 1 접착층은 열가소성 폴리이미드 수지를 포함하고,
    상기 자성 시트는 3 MHz 주파수의 교류 전류에 대하여 190~250의 투자율을 가지고, 6.78 MHz 주파수의 교류 전류에 대하여 180~230의 투자율을 가지고, 13.56 MHz 주파수의 교류 전류에 대하여 140~180의 투자율을 가지고,
    또한 상기 자성 시트는 200초 동안 일정한 속도로 30℃부터 240℃까지 온도를 상승시킨 후 100초 동안 일정한 속도로 240℃부터 130℃까지 온도를 하강시키는 조건으로 열처리를 2회 반복할 때, 5% 이하의 두께 변화 및 5% 이하의 투자율 변화를 갖고, 상기 자성 시트와 상기 제 1 도전 호일 사이의 박리 강도가 0.6 kgf/cm 이상인, 도전 자성 복합 시트.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 접착층이 방향족의 열가소성 폴리이미드 수지로 이루어지는, 도전 자성 복합 시트.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 방향족의 열가소성 폴리이미드 수지가 230~360℃의 유리전이온도(Tg)를 갖는, 도전 자성 복합 시트.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 접착층은 0.01㎛ 내지 1㎛의 두께를 갖는, 도전 자성 복합 시트.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 도전 자성 복합 시트가
    상기 자성 시트의 타면 상에 배치된 제 2 도전 호일, 및
    상기 자성 시트와 상기 제 2 도전 호일 사이에 개재되어 이들을 접합시키는 제 2 접착층을 추가로 포함하고,
    상기 제 2 접착층이 열가소성 폴리이미드 수지를 포함하는, 도전 자성 복합 시트.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 도전 자성 복합 시트가
    상기 자성 시트의 타면 상에 배치된 제 2 도전 호일, 및
    상기 자성 시트와 상기 제 2 도전 호일 사이에 개재되어 이들을 접합시키는 제 2 접착층을 추가로 포함하고,
    상기 제 2 접착층이 열경화성 수지를 포함하는, 도전 자성 복합 시트.
  7. 자성 분말 및 바인더 수지를 포함하는 자성 시트를 제조하는 단계;
    제 1 도전 호일의 일면에 제 1 접착층을 형성하는 단계;
    상기 자성 시트의 일면에 상기 제 1 접착층이 접하도록 상기 제 1 도전 호일을 적층시키는 단계; 및
    수득한 적층체에 열 및 압력을 가하여, 상기 자성 시트와 상기 제 1 도전 호일을 접합시키는 단계를 포함하는 도전 자성 복합 시트의 제조방법으로서,
    여기서 상기 제 1 접착층은 열가소성 폴리이미드 수지를 포함하고,
    상기 자성 시트는 3 MHz 주파수의 교류 전류에 대하여 190~250의 투자율을 가지고, 6.78 MHz 주파수의 교류 전류에 대하여 180~230의 투자율을 가지고, 13.56 MHz 주파수의 교류 전류에 대하여 140~180의 투자율을 가지고,
    또한 상기 자성 시트는 200초 동안 일정한 속도로 30℃부터 240℃까지 온도를 상승시킨 후 100초 동안 일정한 속도로 240℃부터 130℃까지 온도를 하강시키는 조건으로 열처리를 2회 반복할 때, 5% 이하의 두께 변화 및 5% 이하의 투자율 변화를 갖고, 상기 자성 시트와 상기 제 1 도전 호일 사이의 박리 강도가 0.6 kgf/cm 이상인, 도전 자성 복합 시트의 제조방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 접착층이 열가소성 폴리이미드 수지를 1~40 중량%로 함유하는 코팅액을 상기 제 1 도전 호일의 일면에 코팅한 후에 건조하여 형성되는, 도전 자성 복합 시트의 제조방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 열 및 압력을 가하는 단계는 5~30 MPa의 압력 및 150~200℃의 온도 조건으로 수행되는, 도전 자성 복합 시트의 제조방법.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 바인더 수지는 열경화성 수지이고, 상기 열 및 압력을 가하는 단계에서 경화되는, 도전 자성 복합 시트의 제조방법.
  11. 자성 분말 및 바인더 수지를 포함하는 자성 시트를 제조하는 단계;
    제 1 도전 호일의 일면에 제 1 접착층을 형성하는 단계;
    제 2 도전 호일의 일면에 제 2 접착층을 형성하는 단계;
    상기 자성 시트의 일면에 상기 제 1 접착층이 접하도록 상기 제 1 도전 호일을 적층시키는 단계;
    상기 자성 시트의 타면에 상기 제 2 접착층이 접하도록 상기 제 2 도전 호일을 적층시키는 단계; 및
    수득한 적층체에 열 및 압력을 가하여, 상기 제 1 도전 호일, 자성 시트 및 제 2 도전 호일을 접합시키는 단계를 포함하는 도전 자성 복합 시트의 제조방법으로서,
    여기서 상기 제 1 접착층은 열가소성 폴리이미드 수지를 포함하고,
    상기 자성 시트는 3 MHz 주파수의 교류 전류에 대하여 190~250의 투자율을 가지고, 6.78 MHz 주파수의 교류 전류에 대하여 180~230의 투자율을 가지고, 13.56 MHz 주파수의 교류 전류에 대하여 140~180의 투자율을 가지고,
    또한 상기 자성 시트는 200초 동안 일정한 속도로 30℃부터 240℃까지 온도를 상승시킨 후 100초 동안 일정한 속도로 240℃부터 130℃까지 온도를 하강시키는 조건으로 열처리를 2회 반복할 때, 5% 이하의 두께 변화 및 5% 이하의 투자율 변화를 갖고, 상기 자성 시트와 상기 제 1 도전 호일 사이의 박리 강도가 0.6 kgf/cm 이상인, 도전 자성 복합 시트의 제조방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 2 접착층은 열경화성 수지를 포함하고,
    상기 제 2 접착층 내의 열경화성 수지는 상기 열 및 압력을 가하는 단계에서 경화되는, 도전 자성 복합 시트의 제조방법.
  13. 자성 분말 및 바인더 수지를 포함하는 자성 시트;
    상기 자성 시트의 일면 상에 배치된 제 1 안테나 패턴; 및
    상기 자성 시트와 상기 제 1 안테나 패턴 사이에 개재되어 이들을 접합시키는 제 1 접착층을 포함하는, 안테나 소자로서,
    여기서 상기 제 1 접착층은 열가소성 폴리이미드 수지를 포함하고,
    상기 자성 시트는 3 MHz 주파수의 교류 전류에 대하여 190~250의 투자율을 가지고, 6.78 MHz 주파수의 교류 전류에 대하여 180~230의 투자율을 가지고, 13.56 MHz 주파수의 교류 전류에 대하여 140~180의 투자율을 가지고,
    또한 상기 자성 시트는 200초 동안 일정한 속도로 30℃부터 240℃까지 온도를 상승시킨 후 100초 동안 일정한 속도로 240℃부터 130℃까지 온도를 하강시키는 조건으로 열처리를 2회 반복할 때, 5% 이하의 두께 변화 및 5% 이하의 투자율 변화를 갖고, 상기 자성 시트와 상기 제 1 도전 호일 사이의 박리 강도가 0.6 kgf/cm 이상인, 안테나 소자.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 안테나 소자가
    상기 자성 시트의 타면 상에 배치된 제 2 안테나 패턴;
    상기 자성 시트와 상기 제 2 안테나 패턴 사이에 개재되어 이들을 접합시키는 제 2 접착층; 및
    상기 자성 시트, 상기 제 1 접착층 및 상기 제 2 접착층을 상하로 관통하는 비아(via)를 추가로 포함하고,
    상기 비아는 상기 제 1 안테나 패턴과 상기 제 2 안테나 패턴을 연결하는, 안테나 소자.
  15. 자성 분말 및 바인더 수지를 포함하는 자성 시트를 제조하는 단계;
    제 1 도전 호일의 일면에 열가소성 폴리이미드 수지를 포함하는 제 1 접착층을 형성하는 단계;
    상기 자성 시트의 일면에 상기 제 1 접착층이 접하도록 상기 제 1 도전 호일을 적층시키는 단계;
    수득한 적층체에 열 및 압력을 가하여, 상기 자성 시트와 상기 제 1 도전 호일을 접합시키는 단계; 및
    상기 제 1 도전 호일을 식각하여 제 1 안테나 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 안테나 소자의 제조방법으로서,
    여기서 상기 제 1 접착층은 열가소성 폴리이미드 수지를 포함하고,
    상기 자성 시트는 3 MHz 주파수의 교류 전류에 대하여 190~250의 투자율을 가지고, 6.78 MHz 주파수의 교류 전류에 대하여 180~230의 투자율을 가지고, 13.56 MHz 주파수의 교류 전류에 대하여 140~180의 투자율을 가지고,
    또한 상기 자성 시트는 200초 동안 일정한 속도로 30℃부터 240℃까지 온도를 상승시킨 후 100초 동안 일정한 속도로 240℃부터 130℃까지 온도를 하강시키는 조건으로 열처리를 2회 반복할 때, 5% 이하의 두께 변화 및 5% 이하의 투자율 변화를 갖고, 상기 자성 시트와 상기 제 1 도전 호일 사이의 박리 강도가 0.6 kgf/cm 이상인, 안테나 소자의 제조방법.
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