KR20240056101A - 고주파용 동축 케이블 제조방법. - Google Patents

고주파용 동축 케이블 제조방법. Download PDF

Info

Publication number
KR20240056101A
KR20240056101A KR1020220136310A KR20220136310A KR20240056101A KR 20240056101 A KR20240056101 A KR 20240056101A KR 1020220136310 A KR1020220136310 A KR 1020220136310A KR 20220136310 A KR20220136310 A KR 20220136310A KR 20240056101 A KR20240056101 A KR 20240056101A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
layer
coaxial cable
manufacturing
external conductor
insulating layer
Prior art date
Application number
KR1020220136310A
Other languages
English (en)
Inventor
권순재
김혜리
조광문
심현지
문민우
Original Assignee
주식회사 어큐진
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 어큐진 filed Critical 주식회사 어큐진
Priority to KR1020220136310A priority Critical patent/KR20240056101A/ko
Publication of KR20240056101A publication Critical patent/KR20240056101A/ko

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B13/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables
    • H01B13/016Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables for manufacturing co-axial cables
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/20Conductive material dispersed in non-conductive organic material
    • H01B1/24Conductive material dispersed in non-conductive organic material the conductive material comprising carbon-silicon compounds, carbon or silicon
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B11/00Communication cables or conductors
    • H01B11/18Coaxial cables; Analogous cables having more than one inner conductor within a common outer conductor
    • H01B11/1808Construction of the conductors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Communication Cables (AREA)

Abstract

본 발명은 고주파용 동축 케이블 제조방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 쉴드층을 탄소나노튜브로 구성하되 분산성과 균일성을 높임으로써 표면저항을 줄여 전기적 특성 및 차폐 효과를 극대화할 수 있는 고주팡룡 동축 케이블 제조방법에 관한 것이다.

Description

고주파용 동축 케이블 제조방법. {Manufacturing method of coaxial cable for high frequency}
본 발명은 동축케이블 제조방법에 관한 발명으로, 보다 상세하게는 고주파용 동축케이블 제조방법에 관한 발명이다.
동축케이블은 신호를 전송하기 위한 중심도체와 중심도체의 동축상에 외부도체가 형성되는 구조의 케이블로서, 크기별/종류별로 많은 제품들이 개발되어 왔으며, 주로 건물 지하의 안테나 또는 CATV 등에 신호를 전송하기 위한 케이블 용도로 많이 사용되어 왔다.
최근에는 휴대용 멀티미디어기기, 내시경 등 의료기기 등의 극소형화가 진행되어, 이들을 구동시키기 위한 직경 1mm이하의 극세동축케이블의 성능향상을 위한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 이와 같은 극세동축케이블은 일반적으로 전기 전도도가 우수한 구리, 구리합금 등의 재질의 원형선재로 이루어진 중심도체, 중심도체의 외주면을 감싸며 형성된 절연층, 절연층을 원형의 선재로 15-40 횡권하여 차폐특성을 갖는 금속차폐층 및 이를 보호하는 시스(Sheath)층으로 구성된다. 이러한 종래의 극세동축케이블은 전자기신호(Electromagnetic Signal)가 손실되지 않도록 절연층의 외주면에 원형의 금속선을 횡권하여 완전히 감싸지도록 금속차폐층을 형성하게 된다. 혹은 도전성 Tube안으로 절연된 선재를 넣고 인발(drawing)하여 금속차폐층을 형성하거나 (Tubing후 인발법) 절연된 선재를 도전성 Tape로 감거나 감싸서 금속차폐층을 형성하게 된다(Tape Lapping법). 그러나 휴대폰이나 전자제품의 슬림화 및 소형화로 케이블의 사이즈를 줄이기 위해서는 금속차폐층을 이루는 원형의 금속선의 직경도 줄여야 하기 때문에 횡권시 선재의 단선율이 높아 작업이 용이하지 않다는 문제점이 있다. 또한, 금속차폐층을 이루는 원형의 금속선은 횡권시 금속선이 올라타는 경우가 발생하고, 금속선과 금속선 사이의 틈이 발생하여 차폐특성이 저하된다는 문제점이 있다. Tubing후 인발법이나 Tape Lapping법 역시 극세동축케이블 제조에는 제조상 어려운 문제점을 지니고 있다.
대한민국 등록특허 제 10-0910431호에 따르면, 극세동축케이블은 두 개 이상의 극세금속선으로 이루어진 중심도체; 중심도체를 둘러 감싸는 절연층; 절연층을 두 개 이상의 평각형상의 금속선으로 횡권하여 둘러 감싸는 금속차폐층 및 금속 차폐층을 둘러 감싸는 시스층을 포함하되, 금속차폐층을 이루는 두 개 이상의 평각형상의 금속선의 단면은 사다리꼴 형태인 것을 특징으로 하고 있고, 이에 의하면 평각성형된 금속선을 횡권하여 금속 차폐층을 구성함으로써, 케이블의 차폐특성을 향상시킬 수 있다. 하지만, 종래의 마이크로 동축케이블 경우 생산 공정이 선재를 감싸는 공정은 상당히 까다롭고 제작에 어려움이 있으며 이러한 횡권으로 제작한 차폐층은 하네스공정에서 상당한 불량률을 가지고 온다.
이러한 문제를 해결하기 위한 방법으로서 대한민국 등록특허 제10-1120365호에는 중심도체(100); 상기 중심도체(100)를 둘러 감싸는 유전 절연층(200); 및 상기 유전 절연층(200)을 둘러 감싸는 금속차폐층(300)을 포함하는 동축케이블에 있어서, 상기 금속차폐층(300)은 상기 유전 절연층(200)을 둘러 감싸는 제 1 금속차폐층(310) 및 상기 제 1 금속차폐층(310)을 둘러 감싸는 제 2 금속차폐층(320) 를 포함하고, 제 1 금속차폐층(310)이 Ni, Cr 및 Ti로 구성된 군으로부터 선택된 어느 한 개의 점착층이며, 제 2 금속차폐층(320)이 Cu, Al 및 Ag로 구성된 군으로부터 선택된 어느 한 개의 층임을 특징으로 하는 동축케이블이 개시되어 있다.
한편, 대한민국 등록특허 제10-1782035호에는 적어도 하나 이상의 제 1 전도체 선을 포함하는 코어; 상기 코어의 외표면을 피복하는 절연층; 상기 절연층의 외표면을 피복하는 제 2 전도체 층; 및 상기 제2전도체 층의 외표면을 피복하는 쉴드층을 포함하며, 상기 제 2 전도체 층은 히드록시기, 카르복시기, 할로겐기, 아미노기, 아민기, 아마이드기, 티올기, 니트로기, 케톤기, 설폰산기, 인산기, 황산, 질산, 인산, 초산, 소듐 도데실 설페이트(SDS), 폴리에틸렌글리콜 (PEG), 비스페놀 A의 디글리시딜 에테르 (DGEBA), 폴리비닐피롤리돈, 폴리아닐린, 폴리아크릴산 및 폴리(4-스티렌설포네이트)로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상에 의해 표면개질된 탄소나노튜브 또는 그래핀을 포함하고, 상기 절연층은 폴리에틸렌테레프탈레이트 (polyethyleneterephthalate; PET), 폴리에틸렌, 및 폴리프로필렌 중 하나 이상을 포함하는 초극세 케이블이 개시되어 있다. 여기서, 제 2 전도체 층을 구성하는 탄소나노튜브 또는 그래핀은 제 2 전도체-함유 용액에 통과시켜 코팅하게 되는데, 코팅막을 구성하는 탄소나노튜브의 함량 및 균일한 분산과 제어하기 어렵고, 그로 인해 제 2 전도체 층의 표면저항이 증가하여 전기적 특성이 저하되는 문제가 있었다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서,본 발명의 목적은 쉴드층을 탄소나노튜브로 구성하되 분산성과 균일성을 높임으로써 표면저항을 줄여 전기적 특성 및 차폐 효과를 극대화할 수 있는 동축 케이블 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위해 본 발명의 고주파용 동축 케이블 제조방법은 (S1) 금속선재를 마련하는 단계와; (S2) 상기 금속선재를 피복하여 절연층을 형성하는 단계와; (S3) 상기 절연층의 표면에 외부 전도체층을 형성하는 단계와; (S4) 상기 외부 전도체층의 표면에 탄소나노튜브를 포함하는 쉴드층을 형성하는 단계;로 달성될 수 있다.
본 발명에서 제안하고 있는 동축 케이블 제조방법에 의하면, 쉴드층을 탄소나노튜브로 구성하되 분산성과 균일성을 높임으로써 표면저항을 줄여 전기적 특성 및 차폐 효과를 극대화할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 동축 케이블 제조방법의 각 단계를 도시하는 공정도이다.
도 2는 본 발명의 동축 케이블의 구조를 도시하는 사시도이다.
도 3는 본 발명의 동축 케이블의 구조를 도시하는 단면도이다.
본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태들로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되지 않는다.
본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시예들을 도면에 예시하고 본 명세서에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 특정 한 개시 형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 본 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 첨부된 도면을 이용하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 동축 케이블 제조방법의 각 단계를 도시하는 공정도이고, 도 2는 본 발명의 동축 케이블의 구조를 도시하는 사시도이고, 도 3는 본 발명의 동축 케이블의 구조를 도시하는 단면도이다.
도 1 내지 도 3를 참조하면, 본 발명에 따른 동축 케이블 제조방법은 크게 금속선재(11)를 마련하는 S1단계와, 상기 금속선재(11)를 피복하여 절연층(12)을 형성하는 S2단계와, 상기 절연층(12)의 표면에 외부 전도체층(13)을 형성하는 S3단계와, 상기 외부 전도체층(13)의 표면에 탄소나노튜브를 포함하는 쉴드층(14)을 형성하는 S4단계를 포함하여 동축 케이블(10)을 제조하게 된다.
본 발명의 S1단계의 금속선재(11)는 내부 도선으로서, 구리, 나트륨, 알루미늄, 마그네슘, 철, 니켈, 코발트, 크롬, 망간, 인듐, 주석, 카드뮴, 팔라듐, 티타늄, 금, 백금, 은 및 이들의 합금으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
그리고 금속선재(11)는 단선일 수도 있고, 복수 개가 꼬여서 형성될 수 있으며, 10nm 내지 약 1,000μm의 직경을 가지는 것을 예시할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 S2단계의 절연층(12)은 내부 도선인 금속선재(11)와 외부 전도체층(13)을 전기적으로 차단시키는 역할을 하는 것으로서, 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE), PFA(Perfluoroalkoxy), 테드라 플루오르에틸렌-헥사플루오르프로필렌 공중합체(FEP), 폴리불화비닐라덴(PVDF)로 이루어진 군으로 이루어지는 불소 수지를 피복하여 형성되는 것을 예시할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 상기 절연층은 후술할 폴리이미드, 폴리설폰, 폴리에테르설폰, 폴리 아미드이미드 및 폴리에테르이미드로 이루어진 군에서 적어도 하나 선택되는 폴리머로 이루어질 수도 있다.
이러한 불소 수지의 피복 방식은 스프레이 코팅(spray coating), 딥 코팅(dip coating), 스핀 코팅(spin coating) 등을 예시할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 절연층(12)은 내열성이 우수한 소재를 사용하는 것이 바람직한데, 그 이유는 S3단계 등에서 스퍼터링 방식으로 막을 형성하는 경우 챔버 내의 증착 온도가 250~300℃인 경우 융점이 327℃인 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE) 또는 융점이 310℃인 PFA(Perfluoroalkoxy)를 사용하여야 열변형을 방지할 수 있기 때문이다.
본 발명의 S3단계는 절연층(12)의 표면에 외부 전도체층(13)을 형성하는 것으로서, 화학기상증착 방식으로 외부전도체층을 형성하게 된다. 화학기상증착 방식을 채택하면 일반 도금에 비해 막의 두께를 미세하게 제어할 수 있을 뿐만 아니라 막의 균일성, 평활성 등의 품질이 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
다만, 불소 수지 등에는 증착이 잘 이루어지지 않기 때문에 전처리로서 절연층의 표면 처리 과정을 거친 다음, 외부 전도체층을 형성하는 것이 바람직하다.
보다 구체적으로, S3단계는 상기 절연층 표면에 화학기상증착 중 스퍼터링(sputtering) 방식으로 금속산화물막을 형성하는 S3-1단계와, 상기 금속산화물막 표면에 금속을 증착시켜 상기 외부 전도체층을 형성하는 S3-2단계로 이루어지는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 금속산화물막은 CaO, SrO, BaO, UO3, Cu2O, CuO, HgO, PbO2, BiO5, Al2O3, SiO2, Ta2O5, HfO2, FeO, CoO, Cr2O3, MnO, P2O5, Co3O4, Fe3O4, BeO, B2O3, MgO, Nb2O5, CdO, SnO2, GeO2, Sb2O5, As2O5, Fe2O3, ZrO2, Sc2O3, TiO2, V2O5, Sn2O3, Eu2O3, Gd2O3, Er2O3, Lu2O3, Yb2O3, RuO2, Y2O3, La2O3, Ga2O3, SnO3 및 Sb3O3으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 예시할 수 있다.
예를 들어 금속산화물막이 산화주석(SnO2)으로 이루어지는 경우, 전구체는 Dibutyltindiacetate이며, 200~300℃의 온도에서 스퍼터링이 이루어지는 것을 예시할 수 있다.
상기 금속산화물막의 두께는 1~100nm, 보다 바람직하게는 10~30nm인 것을 예시할 수 있다.
상기 외부 전도체층을 형성하는 금속은 Pt, Ni, Ag, Au, Pd, W, Mo으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 예시할 수 있다.
예를 들어 외부 전도체층을 형성하는 금속이 텅스텐인 경우, 전구체는 WF6이고, 200~300℃의 온도에서 화학기상 증착이 이루어지는 것을 예시할 수 있다.
증착 챔버에 PFA(Perfluoroalkoxy)로 피복되고, 금속산화물막이 형성된 구리선을 안착시키고 증착 챔버 내의 초압력이 1×10-2torr의 진공도가 되도록 한 다음, 250℃의 온도로 유지한 상태에서 WF6, 수소 및 불활성 기체(Ar)를 공급한다. 이때, 수소는 100~200sccm, Ar은 50~150sccm의 유량으로 공급하고, Ar기체가 전구체인 WF6용액에 유입되면서 믹싱하여 전구체를 증착 챔버 내로 공급하여 1시간 동안 증착이 이루어지도록 하는 것을 예시할 수 있다.
다만, 평면이 아닌 구형 단면을 가지는 구리선의 특성상 증착 챔버 중앙에 설치된 한 쌍의 지그에 구리선을 안착시킨 다음, 지그를 회전시켜 구리선의 외주면을 따라 균일한 두께로 증착이 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.
상기 외부 전도체층의 두께는 100nm~100㎛인 것을 예시할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 금속선재에 두께와, 동축 케이블의 용도 및 특성을 고려하여 적절히 가감할 수 있다.
상기 S3단계를 수행하는 동안 절연층의 열적 변형을 방지하기 위한 추가적인 방안으로는 원격 플라즈마 증착 방식을 채택할 수 있다.
이러한 원격 플라즈마 증착 방식은 제1챔버에서는 라디칼 형태의 전구체를 생성하여 공급하고, 제2챔버에서는 제1챔버에서 공급되는 전구체를 이용하여 증착이 이루어지도록 하는 것이다. 이 경우 제1챔버는 상대적으로 높은 온도, 예를 들어 500~700℃에서 전구체를 생성하고, 제2챔버에서는 30~100℃의 낮은 온도에서 증착이 이루어지기 때문에 절연층의 변형 없이 증착이 이루어질 수 있기 때문이다.
상기 절연층이 상술한 바와 같이 불소 수지 등으로 이루어지는 경우 열적 변형을 방지하기 위하여 S3단계에서 낮은 온도로 증착이 이루어지도록 제어할 수 있으나, 외부 전도체층의 막의 결정도를 높이기 어렵다는 한계가 있다.
예를 들어 외부 전도체층의 증착 온도가 200℃일 때에는 비정질의 막이 형성되는 반면, 400℃를 초과하는 경우에는 상대적으로 입자의 결정(grain) 크기 및 밀도가 증가하여 표면저항을 낮추고 전기전도도 및 응답속도와 같은 전기적 특성을 향상시킬 수 있기 때문이다.
이러한 문제를 해결하기 위하여 절연막 표면에 스퍼터링(sputtering) 방식으로 금속 산화물층 대신 금속을 직접증착시켜 상기 외부 전도체층을 형성할 수 있는데, 그 전제 조건으로서 절연막을 SiO2막으로 형성하여야 한다.
상기 SiO2막의 경우 융점이 높아 열적 변형의 문제가 전혀 없고 외부 전도체와의 접합력도 크게 향상시킬 수 있는 장점이 있으며, 이때 SiO2막은 화학기상증착 방식으로 형성하게 되는데, 증착 챔버 내부 온도를 400~500℃로 제어하게 되면 결정이 커지고 결정의 밀집도가 높아져 공핍영역(depletion region)을 최소화하여 표면저항(sheet resistandce,Ω/□)을 크게 낮출 수 있으며, 증착 시간도 줄일 수 있다.
본 발명의 S4단계는 탄소나노튜브와, 용매와, 바인더 수지로 이루어지는 분산액을 상기 외부 전도체층의 표면에 도포하거나 함침한 다음, 건조하여 상기 쉴드층을 형성하는 것을 예시할 수 있다.
상기 쉴드층의 두께는 10nm~10㎛, 보다 바람직하게는 10~100nm 범위 내인 것을 예시할 수 있다.
여기서, 상기 용매는 물, 부틸아민, 헥실아민, 트리에틸아민, 피리딘, 피라진, 피롤, 메틸피리딘, 메탄올, 에탄올, 트리플루오로에탄올, 프로판올, 이소프로판올, 테르피네올, 테트라하이드로퓨란, 디클로로메탄, 1,2-디클로로에탄, 1,2-디클로로벤젠, 클로로포름, 사이클로헥사논, 톨루엔, 1,4-다이옥산, 아세톤, 에틸아세테이트, 부틸아세테이트, 메틸메타아크릴레이트, 에틸렌글리콜, 헥산, 디메틸포름아마이드, 디메틸아세트아마이드, 디메틸설폭사이드, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 부틸셀로솔브, 부틸셀로솔브아세테이트, 및 N-메틸-피롤리돈으로 이루어진 군으로부터 적어도 하나가 선택되는 것을 예시할 수 있다.
상기 바인더 수지는 바인더 수지는 아크릴계 수지, 페놀계 수지, 우레탄계 수지, 멜라민계 수지, 불소계 수지, 실리콘계 수지, 에폭시계 수지로 이루어진 군으로부터 적어도 하나가 선택되는 것을 예시할 수 있다.
상기 분산액은 용매 100중량부를 기준으로 바인더 5~30중량부와, 탄소나노튜브 1~20중량부로 이루어지는 것이 바람직하다.
왜냐하면, 바인더 함량이 5중량부 미만인 경우에는 접착력을 충분히 제공하기 어렵고, 30중량부를 초과하면 용 매의 건조가 완료된 이후에도 바인더의 과다 투입에 의해 쉴드층의 막 두께를 미세하게 형성할 수 없으며, 쉴드층의 전기 특성을 크게 저하시키기 때문이다.
그리고 탄소나노튜브의 함량이 1중량부 미만인 경우에는 쉴드층의 차폐 특성 및 전기적 특성을 구현하기 어렵고, 20중량부를 초과하면 분산이 어렵고 균일성을 확보하기 어렵기 때문에 상술한 범위로 제한하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 5~10중량부이다.
그리고 상기 표면개질은 공유결합적 표면개질 및 비공유결합적 표면개질을 포함할 수 있으며, 상기 표면개질을 통해 탄소나노튜브 또는 그래핀의 표면에 다양한 기능기를 도입할 수 있다. 공유결합적 표면개질은 산화반응, 첨가반응, 불소화 반응과 같은 화학반응을 통하여 탄소나노튜브 또는 그래핀의 표면의 sp2혼성화를 붕괴시키는 방법이고, 비공유결합적 표면개질은 탄소나노튜브 또는 그래핀 표면의 전자구조를 파괴하기 않으면서 소수성 표 면에 양친성 분자 또는 고분자를 도입하는 방법이다. 예를 들어, 상기 탄소나노튜브는 히드록시기, 카르복시기, 할로겐기, 아미노기, 아민기, 티올기, 니트로기, 케톤기, 설폰산기 또는 인산 기 등과 같은 기능기에 의해 표면 개질된 것일 수 있고, 또는 황산, 질산, 인산, 초산, 소듐 도데실 설페이트(SDS), 폴리에틸렌글리콜 (PEG), 비스페놀 A의 디글리시딜 에테르 (DGEBA), 폴리비닐피롤리돈, 폴리아닐린, 폴리아크릴산, 폴리(4-스틸렌설포네이트) 등에 의해 표면개질된 것일 수 있다. 상술한 바와 같은 기능기화 또는 표면개질에 의하면, 탄소나노튜브 또는 그래핀은 PET 와 같이 산소를 함유하는 고분자는 강한 결합력을 가지고 화학적으로 결합할 수 있으며, 용매 중에서 보다 균일하게 분산될 수 있다.
상기 S4단계의 다른 실시예로서 상기 외부 전도체층에 아세틸렌과 수소의 혼합 가스를 장치 내에 공급하면서 탄소나노튜브를 합성할 수 있다. 이 경우는 상술한 절연층이 고온에서 열적 변형이 없는 SiO2막인 것이 바람직하다.
앞서 설명한 함침에 의한 탄소나노튜브 쉴드층의 경우에는 막의 균일성을 확보하는 것이 어렵고, 바인더가 첨가되기 때문에 저항이 커지고 차폐성이 저하되는 문제가 발생할 수 있으나, 탄소나노튜브를 합성하여 외부 전도체층에 직접 형성하게 되면 불순물 없이 쉴드층의 두께, 밀도 등을 손쉽게 제어할 수 있는 장점이 있다.
탄소나노튜브 합성에 대해 살펴보면, 수소 분위기에서 플라즈마를 이용하여 외부 전도체층에 촉매나노입자를 형성시키기 위한 H2 플라즈마 처리 공정과, H2와 C2H2의 혼합가스를 사용한 탄소나노튜브 합성 성장 공정으로 구분할 수 있다.
먼저, 외부 전도체층에 철 필름을 전자빔 증발기를 이용하여 증착시킨 후, 압력 10-4 Pa, 온도 650~700℃의 PECVD 장치 내에서 10분 동안 수소가스로 에칭하여 철 나노입자를 만든다. 그 다음 아세틸렌과 수소의 혼합 가스를 장치 내에 공급하면서 5~15분 동안 탄소나노튜브 필름을 성장시키게 된다.
이때 아세틸렌과 수소의 공급 유량은 각각 15~25sccm, 60~100sccm인 것을 예시할 수 있다.
상기 쉴드층(14)의 표면에는 보호층(15)으로 피복되는 것이 바람직하다.
상기 보호층(15)은 외부로부터의 충격을 방지하는 역할을 하는 것으로서, 당 업계에서 통상적으로 사용되는 고분자 등으로 이루어지는 것을 예시할 수 있다.
상기 고분자로서는 폴리에틸렌테레프탈레이트 (polyethyleneterephthalate;PET), 폴리카보네이트(polycarbonate; PC), 폴리에테르설폰 (polyethersulfone; PES) 및 폴리에틸렌나프탈레이트(polyethylenenaphthalate; PEN) 폴리에스테르, 아크릴, 셀룰로오즈, 불화탄소, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부타다이엔, 폴리아크릴레이트, 폴리염화비닐, 폴리비닐플루오라이드, 폴리아마이드, 및 폴리우레탄으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나 이상을 사용할 수 있다. 상기 고분자는 상술한 고분자들 중 어느 하나를 포함할 수 있고, 또는 상술한 고분자들 중 적어도 둘 이상이 배합된 것이 사용될 수 있다.
이상에서 설명된 본 발명은 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
10: 동축 케이블 11: 금속선재
12: 절연층 13: 외부 전도체층
14: 쉴드층 15: 보호층

Claims (5)

  1. (S1) 금속선재를 마련하는 단계와;
    (S2) 상기 금속선재를 피복하여 절연층을 형성하는 단계와;
    (S3) 상기 절연층의 표면에 외부 전도체층을 형성하는 단계와;
    (S4) 상기 외부 전도체층의 표면에 탄소나노튜브를 포함하는 쉴드층을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 고주파용 동축 케이블 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 S3단계는, 상기 절연층 표면에 금속산화물막을 형성하는 S3-1단계와, 상기 금속산화물막 표면에 스퍼터링(sputtering) 방 식으로 금속을 증착시켜 상기 외부 전도체층을 형성하는 S3-2단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고주파용 동축 케이블 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 S3-1단계의 금속산화물막은 1~100nm의 두께로 이루어지며,
    상기 S3-2단계의 외부 전도체층은 100nm~100㎛의 두께로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고주파용 동축 케이블 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 S4단계는 탄소나노튜브와, 용매와, 바인더 수지로 이루어지는 분산액을 상기 외부 전도체층의 표면에 도포하거나 함침한 다음, 건조하여 상기 쉴드층을 형성하는 것을 특징으로 하는 고주파용 동축 케이블 제조방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 S2단계의 절연층은 SiO2막으로 이루어지고,
    상기 S3단계는 상기 SiO2막 표면에 스퍼터링(sputtering) 방식으로 금속을 증착시켜 상기 외부 전도체층을 형성하는 것을 특징으로 하는 고주파용 동축 케이블 제조방법.
KR1020220136310A 2022-10-21 2022-10-21 고주파용 동축 케이블 제조방법. KR20240056101A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220136310A KR20240056101A (ko) 2022-10-21 2022-10-21 고주파용 동축 케이블 제조방법.

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220136310A KR20240056101A (ko) 2022-10-21 2022-10-21 고주파용 동축 케이블 제조방법.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20240056101A true KR20240056101A (ko) 2024-04-30

Family

ID=90884807

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220136310A KR20240056101A (ko) 2022-10-21 2022-10-21 고주파용 동축 케이블 제조방법.

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20240056101A (ko)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7750240B2 (en) Coaxial cable
US8247036B2 (en) Method for making coaxial cable
EP2535903B1 (en) Method for manufacturing a graphene fiber
US7491883B2 (en) Coaxial cable
US20090197082A1 (en) Individually coated carbon nanotube wire-like structure related applications
US20090255706A1 (en) Coaxial cable
US9905331B2 (en) Composite electric wire structure and method for manufacturing the same
JP2003036740A (ja) 2重横巻2心平行極細同軸ケーブル
JP2018510477A (ja) 超極細ケーブル及びその製造方法
JP2021529421A (ja) めっきされたカーボンナノチューブ要素を使用した同軸ケーブルおよびその製造方法
EP2085979B1 (en) Coaxial cable and method for making the same
JP3900864B2 (ja) 2心平行極細同軸ケーブル
KR20240056101A (ko) 고주파용 동축 케이블 제조방법.
JP3918643B2 (ja) 極細多心同軸ケーブル
JP4942539B2 (ja) 同軸ケーブル
KR20190048235A (ko) 동축 케이블 제조방법
JP2009242839A (ja) 高分子材料のめっき前処理方法及びめっき方法並びに前記方法によって得られた導電性繊維を利用した被覆電線
CN211906994U (zh) 一种空心式超轻型稳相电缆
JP4445084B2 (ja) フラットシールドケーブル
US20190385761A1 (en) Graphene wire, cable employing the same, and method of manufacturing the same
JP2008004275A (ja) 2芯平行同軸ケーブル
US20180254117A1 (en) Electrically conductive nanostructures
JP4137255B2 (ja) 同軸ケーブル
CN1459805A (zh) 一种同轴电缆
JP5595754B2 (ja) 超極細同軸ケーブル及びその製造方法