KR20210135689A - 전자파 차폐 효과가 향상된 전자파 차폐 필름의 제조방법 - Google Patents

전자파 차폐 효과가 향상된 전자파 차폐 필름의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전자파 차폐 효과가 향상된 전자파 차폐 필름의 제조방법에 관한 것으로, 폴리이미드 필름 위에 스퍼터링 방법에 의해 구리 시드층을 적층하는 단계(단계 1); 상기 구리 시드층을 세정하는 단계(단계 2); 상기 구리 시드층 위에 구리 도금층을 형성하는 단계(단계 3); 상기 구리 도금층 위에 스퍼터링 방법에 의해 니켈-철 시드층을 적층하는 단계(단계 4); 상기 니켈-철 시드층을 세정하는 단계(단계 5); 상기 니켈-철 시드층 위에 니켈-철 금속층을 형성하는 단계(단계 6); 상기 니켈-철 금속층을 세정하여 전자파 차폐 필름을 제조하는 단계(단계 7); 및 상기 전자차 차폐 필름을 건조하는 단계(단계 8); 를 포함하는 것을 기술적 특징으로 하며, 니켈-철 도금을 수행하므로써 전자파 차폐를 향상시킨 장점이 있으며, 경도 및 및 내마모성이 우수한 장점이 있고, 더 높은 전자파 차폐 효과를 요구하는 전기차, 전자기기 및 AI에 필요한 전자파 차폐 소재부품에 사용될 수 있다.

Description

전자파 차폐 효과가 향상된 전자파 차폐 필름의 제조방법{Manufacturing Method of Electromagnetic Shielding Film Improved Electromagnetic Shielding Effect}
본 발명은 전자파 차폐 효과가 향상된 전자파 차폐 필름의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 니켈-철 도금을 수행하므로써 전자파 차폐를 향상시킨, 전자파 차폐 효과가 향상된 전자파 차폐 필름의 제조방법에 관한 것이다.
최근 전자기기 및 전자부분의 소형화, 슬림화 및 다기능화의 경향에 따라 전자소자에 대한 집적도가 높아지고, 전기에너지에 의하여 작동하는 전자소자의 발열량도 크게 증가하고 있다. 전자소자에서 발생하는 열은 전자소자에 축적되어 전자기기의 작동수명을 감소시키므로, 전자기기 내부에서 발생하는 열을 효과적으로 분산하고 발산시키는 방열특성에 대한 요구가 증가되고 있다.
또한, 전자소자의 직접도가 높아짐에 따라서 발생되는 전자기파도 증가하고, 이와 같은 전자기파는 전자기기의 접합부, 연결부 등을 통하여 외부로 누출되고 다른 전자소자 또는 전자부품의 오작동을 유발하거나, 심한 경우 인체 면역 기능의 약화 등의 유해작용이 있음이 보고되어 왔다.
대한민국등록특허공보 제10-1332185호(2013.11.22.)에는 전자파 차폐 필름이 개시되어 있다. 상기 전자파 차폐 필름은 고분자 필름으로 구성된 기재와 전도성을 지닌 전도층 사이에 고분자 수지인 프라이머층을 형성하여 기재와 전도층간에 강한 밀착력과 전도성을 부여함에 따라 유연성과 인장강도가 우수한 장점이 있지만, 전자파 차폐 효과가 미흡한 단점이 있다.
KR 10-1332185 B1 2013.11.22.
본 발명의 목적은 니켈-철 도금을 수행하므로써 전자파 차폐를 향상시킨, 전자파 차폐 효과가 향상된 전자파 차폐 필름의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 경도 및 내마모성이 우수한, 전자파 차폐 효과가 향상된 전자파 차폐 필름의 제조방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 다음과 같은 수단을 제공한다.
본 발명은, 폴리이미드 필름 위에 스퍼터링 방법에 의해 구리 시드층을 적층하는 단계(단계 1); 상기 구리 시드층을 세정하는 단계(단계 2); 상기 구리 시드층 위에 구리 도금층을 형성하는 단계(단계 3); 상기 구리 도금층 위에 스퍼터링 방법에 의해 니켈-철 시드층을 적층하는 단계(단계 4); 상기 니켈-철 시드층을 세정하는 단계(단계 5); 상기 니켈-철 시드층 위에 니켈-철 금속층을 형성하는 단계(단계 6); 상기 니켈-철 금속층을 세정하여 전자파 차폐 필름을 제조하는 단계(단계 7); 및 상기 전자차 차폐 필름을 건조하는 단계(단계 8); 를 포함하는, 전자파 차폐 효과가 향상된 전자파 차폐 필름의 제조방법을 제공한다.
상기 단계 6은에서 상기 니켈-철 금속층 형성시 니켈과 철의 중량비는 7:3 이다.
상기 단계 6에서, 상기 니켈-철 금속층 형성시 니켈-철 금속층의 두께는 5~10㎛ 이다.
상기 단계 6에서, 상기 니켈-철 금속층 형성시 전류밀도는 1.0~4.0 ASD 이다.
상기 단계 6에서, 상기 니켈-철 금속층 형성은 전주도금 공법을 사용한다.
본 발명에 따른 전자파 차폐 효과가 향상된 전자파 차폐 필름의 제조방법은 니켈-철 도금을 수행하므로써 전자파 차폐를 향상시킨 장점이 있다.
본 발명에 따른 전자파 차폐 효과가 향상된 전자파 차폐 필름의 제조방법은 경도 및 및 내마모성이 우수한 장점이 있다.
본 발명에 따른 전자파 차폐 효과가 향상된 전자파 차폐 필름은 더 높은 전자파 차폐 효과를 요구하는 전기차, 전자기기 및 AI에 필요한 전자파 차폐 소재부품에 사용될 수 있다.
도 1은 실시예 1의 전자파 차폐 필름의 내마모성 실험 후 사진이다.
도 2는 비교예 1의 전자파 차폐 필름의 내마모성 실험 후 사진이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
종래에는 폴리이미드 필름 위에 구리 도금층을 형성하고 구리 도금층 위에 니켈 금속층을 형성하였는데, 전자파 차폐 효과가 충분하지 못한 문제가 있었다.
최근, 모바일 기기의 경박 단소화로 칩과 칩 사이의 간격이 축소되면서 더 높은 전자파 차폐 효과를 요구하고 있다.
본 발명은, 폴리이미드 필름 위에 구리 도금층을 형성하고 구리 도금층 위에 니켈-철 금속층을 형성하여 전자파 차폐 효과를 향상시킨 것에 특징이 있다.
먼저, 본 발명에 따른 전자파 차폐 효과가 향상된 전자파 차폐 필름의 제조방법을 설명한다.
본 발명의 전자파 차폐 효과가 향상된 전자파 차폐 필름의 제조방법은,
폴리이미드 필름 위에 스퍼터링 방법에 의해 구리 시드층을 적층하는 단계(단계 1);
상기 구리 시드층을 세정하는 단계(단계 2);
상기 구리 시드층 위에 구리 도금층을 형성하는 단계(단계 3);
상기 구리 도금층 위에 스퍼터링 방법에 의해 니켈-철 시드층을 적층하는 단계(단계 4);
상기 니켈-철 시드층을 세정하는 단계(단계 5);
상기 니켈-철 시드층 위에 니켈-철 금속층을 형성하는 단계(단계 6);
상기 니켈-철 금속층을 세정하여 전자파 차폐 필름을 제조하는 단계(단계 7); 및
상기 전자차 차폐 필름을 건조하는 단계(단계 8);
를 포함한다.
상기 단계 1은 상기 폴리이미드 필름과 구리 도금층과의 접착력을 향상시키기 위하여 폴리이미드 필름 위에 스퍼터링 방법에 의해 구리 시드층을 적층한다.
상기 단계 3은 상기 구리 시드층 위에 전해 또는 무전해 도금으로 구리 도금층을 형성한다. 상기 구리 도금층의 두께는 0.5~2㎛ 인 것이 바람직하다.
상기 단계 4는 상기 구리 도금층과 니켈-철 도금층과의 접착력을 향상시키기 위하여 상기 구리 도금층 위에 스퍼터링 방법에 의해 니켈-철 시드층을 적층한다.
상기 단계 6은 상기 니켈-철 시드층 위에 니켈-철 금속층을 형성하는 단계이다.
상기 니켈-철 금속층 형성시 니켈과 철의 중량비는 7:3 인 것이 바람직하다.
상기 니켈과 철의 중량비가 8:2 이거나 6:4 인 경우에는 전자파 차폐 효과가 떨어지는 문제가 있다.
상기 니켈-철 금속층 형성시 니켈-철 금속층의 두께는 5~10㎛ 인 것이 바람직하다.
상기 니켈-철 금속층의 두께가 5㎛ 미만이거나 10㎛ 초과이면 전자파 차폐 효과가 떨어지는 문제가 있다.
상기 니켈-철 금속층 형성시 전류밀도는 1.0~4.0 ASD 인 것이 바람직하다.
상기 니켈-철 금속층 형성시 전류밀도가 1.0 ASD 미만이거나 4.0 ASD 초과이면 전자파 차폐 효과가 떨어지는 문제가 있다.
니켈 공급원으로는 황산니켈을 사용하며, 염화물이욘의 공급원으로는 염화니켈을 사용하며, 철 공급원으로는 황산제1철을 사용하며, pH완충제로는 붕산을 사용하며, 착화제로는 Citic acid Base 약품을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 니켈-철 금속층 형성은 전주도금 공법을 사용하므로써 냉간압연제조 공법에 비해 품질이 균일하고 제조공정이 간단하며 얇은 두께의 니켈-철 금속층을 제조할 수 있는 장점이 있다.
상기 단계 8은 상기 전자차 차폐 필름을 열풍건조하는 단계이다.
본 발명에 따른 전자파 차폐 효과가 향상된 전자파 차폐 필름의 제조방법은 니켈-철 도금을 수행하므로써 전자파 차폐를 향상시킨 장점이 있다.
본 발명에 따른 전자파 차폐 효과가 향상된 전자파 차폐 필름의 제조방법은 경도 및 및 내마모성이 우수한 장점이 있다.
본 발명에 따른 전자파 차폐 효과가 향상된 전자파 차폐 필름은 더 높은 전자파 차폐 효과를 요구하는 전기차, 전자기기 및 AI에 필요한 전자파 차폐 소재부품에 사용될 수 있다.
이하, 실시 예를 통하여 본 발명의 구성 및 효과를 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시 예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐 본 발명의 범위가 이들 실시 예에 의해 제한되는 것은 아니다.
[제조예 1]
폴리이미드 필름 위에 스퍼터링 방법에 의해 구리 시드층을 적층하였다. 상기 폴리이미트 필음은 두께 25㎛, 250㎜×1,000㎜를 사용하였다. 상기 구리 시드층을 초 순수 세정하였다. 상기 구리 시드층 위에 구리 도금층을 형성하였다. 상기 구리 도금층 위에 스퍼터링 방법에 의해 니켈-철 시드층을 적층하였다. 상기 니켈-철 시드층을 초 순수 세정하였다. 상기 니켈-철 시드층 위에 니켈-철 금속층을 형성하였다. 상기 니켈-철 금속층을 초 순수 세정하여 전자파 차폐 필름을 제조하였다. 상기 전자차 차폐 필름을 열풍건조하였다.
[실험예 1]
상기 제조예 1에서 니켈-철 도금조 내의 용액 온도는 50℃로 하고, 전류밀도는 2.5 ASD로 하고, pH는 2.0으로 하고, 니켈-철 금속층의 두께는 7㎛로 하고, 도금용액 중에 황산니켈은 150g/ℓ, 염화니켈 60g/ℓ, 붕산 30g/ℓ, 첨가제 25㎖/ℓ로 하고, 황산제1철의 양을 달리하여 언덕턴스 값을 LCR Meter 측정기로 측정하였으며, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
Composition
(Ni/Fe)		 황산제1철 양 Ls 값
100/0 N/A 1.2
90/10 10g/ℓ 2.3
80/20 20g/ℓ 4.3
70/30 30g/ℓ 5.4
60/40 40g/ℓ 4.9
표 1에 의하면, 니켈과 철의 중량비가 7:3인 경우에 인덕턱스(Ls) 값이 가장 높으므로, 니켈과 철의 중량비가 7:3인 경우 전자파 투자 효율이 가장 우수한 것을 확인할 수 있다.
[실험예 2]
상기 제조예 1에서 니켈-철 도금조 내의 용액 온도는 50℃로 하고, 전류밀도는 2.5 ASD로 하고, pH는 2.0으로 하고, 니켈-철 중량비는 7:3으로 하고, 도금용액 중에 황산니켈은 150g/ℓ, 염화니켈 60g/ℓ, 황산제1철 30g/ℓ, 붕산 30g/ℓ, 첨가제 25㎖/ℓ로 하고, 니켈-철 금속층의 두께를 달리하여 언덕턴스 값을 LCR Meter 측정기로 측정하였으며, 그 결과를 표 2에 나타내었다.
니켈-철 금속층 두께 Ls 값
1.0 ㎛ 2.6
5.0 ㎛ 5.1
7.0 ㎛ 5.4
10.0 ㎛ 5.2
12.0 ㎛ 4.1
표 2에 의하면, 니켈-철 금속층의 두께가 5~10㎛인 경우에 인덕턱스(Ls) 값이 높으므로, 전자파 투자 효율이 우수한 것을 확인할 수 있다.
[실험예 3]
상기 제조예 1에서 니켈-철 도금조 내의 용액 온도는 50℃로 하고, pH는 2.0으로 하고, 니켈-철 금속층의 두께는 7㎛로 하고, 니켈-철 중량비는 7:3으로 하고, 도금용액 중에 황산니켈은 150g/ℓ, 염화니켈 60g/ℓ, 황산제1철 30g/ℓ, 붕산 30g/ℓ, 첨가제 25㎖/ℓ로 하고, 전류밀도를 달리하여 언덕턴스 값을 LCR Meter 측정기로 측정하였으며, 그 결과를 표 3에 나타내었다.
전류밀도 Ls 값
1.0 ASD 5.2
2.5 ASD 5.4
4.0 ASD 5.1
5.5 ASD 4.7
7.0 ASD 4.5
표 3에 의하면, 전류밀도가 1.0~4.0인 경우에 인덕턱스(Ls) 값이 높으므로, 전자파 투자 효율이 우수한 것을 확인할 수 있다.
폴리이미드 필름 위에 스퍼터링 방법에 의해 구리 시드층을 적층하였다. 상기 폴리이미트 필음은 두께 25㎛, 250㎜×1,000㎜를 사용하였다. 상기 구리 시드층을 초 순수 세정하였다. 상기 구리 시드층 위에 구리 도금층을 형성하였다. 상기 구리 도금층 위에 스퍼터링 방법에 의해 니켈-철 시드층을 적층하였다. 상기 니켈-철 시드층을 초 순수 세정하였다. 상기 니켈-철 시드층 위에 니켈-철 금속층을 형성하였다. 니켈-철 도금조 내의 용액 온도는 50℃로 하고, 전류밀도는 2.5 ASD로 하고, pH는 2.0으로 하고, 니켈-철 금속층의 두께는 5㎛로 하고, 니켈-철 중량비는 7:3으로 하고, 도금용액 중에 황산니켈은 150g/ℓ, 염화니켈 60g/ℓ, 황산제1철 30g/ℓ, 붕산 30g/ℓ, 첨가제 25㎖/ℓ로 하였다. 상기 니켈-철 금속층을 초 순수 세정하여 전자파 차폐 필름을 제조하였다. 상기 전자차 차폐 필름을 열풍건조하였다.
[비교예 1]
실시예 1에서 상기 구리 도금층 위에 스퍼터링 방법에 의해 니켈-철 시드층을 적층하는 대신 니켈 시드층을 적층한 것과, 상기 니켈-철 시드층 위에 니켈-철 금속층을 형성한 대신 니켈 금속층을 형성한 것을 제외하고 나머지는 동일하게 하여 전자파 차폐 필름을 제조하였다.
[실험예 4]
실시예 1 및 비교예 1의 전자파 차폐 필름의 언덕턴스 값을 LCR Meter 측정기로 측정하였으며, 그 결과를 표 4에 나타내었다.
Ls 값
실시예 1 5.1
비교예 1 1.5
표 4에 의하면 구리 도금층 위에 니켈-철 금속층을 형성한 실시예 1의 전자파 차폐 필름이, 구리 도금층 위에 니켈 금속층을 형성한 비교예 1의 전자파 차폐 필름에 비하여 인덕턱스(Ls) 값이 3.4배 높으므로, 전자파 투자 효율이 현저하게 우수한 것을 확인할 수 있다.
[실험예 5]
실시예 1 및 비교예 1의 전자파 차폐 필름의 경도를 측정하였으며, 그 결과를 표 5에 나타내었다.
경도 측정방법
실시예 1 593~603
(HV 0.025)		 KS B 0811:2003
비커스 경도방법
비교예 1 283~287
(HV 0.025)
표 5에 의하면 구리 도금층 위에 니켈-철 금속층을 형성한 실시예 1의 전자파 차폐 필름이, 구리 도금층 위에 니켈 금속층을 형성한 비교예 1의 전자파 차폐 필름에 비하여 경도가 우수한 것을 확인할 수 있다.
[실험예 6]
실시예 1 및 비교예 1의 전자파 차폐 필름의 내마모성을 측정하였으며, 그 결과를 표 6에 나타내었다. 또한, 실시예 1의 전자파 차폐 필름의 내마모성 실험 후 사진을 도 1에 나타내었고, 비교예 1의 전자파 차폐 필름의 내마모성 실험 후 사진을 도 2에 나타내었다.
내마모성 측정방법
실시예 1 900~1,000회
 ASTM D 4060-95
(CS-17, 1000g)의
방법으로 측정
비교예 1 500~600회
표 6에 의하면 구리 도금층 위에 니켈-철 금속층을 형성한 실시예 1의 전자파 차폐 필름이, 구리 도금층 위에 니켈 금속층을 형성한 비교예 1의 전자파 차폐 필름에 비하여 내마모성이 우수한 것을 확인할 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 전자파 차폐 필름은 내구성 및 내마모성이 향상되어 제품 취급이 수월한 장점이 있다.

Claims (5)

  1. 폴리이미드 필름 위에 스퍼터링 방법에 의해 구리 시드층을 적층하는 단계(단계 1);
    상기 구리 시드층을 세정하는 단계(단계 2);
    상기 구리 시드층 위에 구리 도금층을 형성하는 단계(단계 3);
    상기 구리 도금층 위에 스퍼터링 방법에 의해 니켈-철 시드층을 적층하는 단계(단계 4);
    상기 니켈-철 시드층을 세정하는 단계(단계 5);
    상기 니켈-철 시드층 위에 니켈-철 금속층을 형성하는 단계(단계 6);
    상기 니켈-철 금속층을 세정하여 전자파 차폐 필름을 제조하는 단계(단계 7); 및
    상기 전자차 차폐 필름을 건조하는 단계(단계 8);
    를 포함하는,
    전자파 차폐 효과가 향상된 전자파 차폐 필름의 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 단계 6은에서 상기 니켈-철 금속층 형성시 니켈과 철의 중량비는 7:3 인,
    전자파 차폐 효과가 향상된 전자파 차폐 필름의 제조방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 단계 6에서, 상기 니켈-철 금속층 형성시 니켈-철 금속층의 두께는 5~10㎛ 인,
    전자파 차폐 효과가 향상된 전자파 차폐 필름의 제조방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 단계 6에서, 상기 니켈-철 금속층 형성시 전류밀도는 1.0~4.0 ASD 인,
    전자파 차폐 효과가 향상된 전자파 차폐 필름의 제조방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 단계 6에서, 상기 니켈-철 금속층 형성은 전주도금 공법을 사용하는,
    전자파 차폐 효과가 향상된 전자파 차폐 필름의 제조방법.
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