KR101903540B1 - 근방계 노이즈 억제 시트 - Google Patents
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Abstract
한쪽 면 상에 금속 박막이 각각 형성된 한 쌍의 플라스틱 필름을 포함하고,상기 플라스틱 필름은 금속 박막의 내면에 전도성 접착제로 접착되며, 각각의 금속 박막은 자성 금속을 포함하고, 상기 접착된 한 쌍의 금속 박막의 표면 저항이 20-150Ω/□이 되도록 각 금속 박막의 두께가 조정되는 근방계 노이즈 억제 시트.
Description
본 발명은 휴대전화, 스마트폰 등의 휴대 정보 단말기와 PC 등의 전자 기기등에 사용하는데 매우 적합한 근방계 노이즈 억제 시트에 관한 것이다.
최근 휴대 통신 단말기, 전자 기기 등은 다기능화 및 고성능화와 더불어 소형화 및 경량화가 요구되며, 좁은 공간 내에 전자 부품이 고밀도로 배치되어 있는 동시에, 고속화도 도모되고 있다. 이러한 이유로 회로와 부품 간의 전자파 잡음, 특히 고주파 소음이 큰 문제가 되었다. 이러한 근방계의 전자파 잡음을 억제하기 위해 여러 가지 잡음 억제 시트가 제안되어 실용화되고 있다.
이러한 노이즈 억제 시트의 대부분은 자성 재료 및/또는 도전재를 함유한다. 예를 들면, 일본 특개 2010-153542호는 기본 자재와, Cu등의 금속 또는 카본 입자, 플레이크 또는 얇은 전선을 포함하는 전도성 코팅 재료의 전도층과 페라이트(ferrite), 샌더스트(Sendust), 퍼말로이(Permalloy) 등의 연자성체를 함유한 자성 코팅 재료로 되는 자성층을 가진 전자파 노이즈 억제 시트를 개시하고 있다.
일본 특개 2006-278433호는 예를 들면 Febal-Cu1-Si12 .5-Nb3-Cr1-B12(원자%)의 조성을 가진 비정질 플레이트와 같은 연자성체 분말과 수지로 되는 캘린더 가공한 2장 이상의 시트를 적층하고, 캘린더 가공에 의해 일체화된 복합 전자파 노이즈 억제 시트를 개시하고 있다. 그러나, 일본 특개 2010-153542호 및 일본 특개 2006-278433호에 개시된 노이즈 억제 시트 모두는 근방계 노이즈의 흡수 능력을 충분히 가지고 있지 않고, 수지에 혼합된 자성 재료 및/또는 도전재를 포함하고 있기 때문에, 더 얇게 제작하는 것은 어렵고, 이의 제조 비용이 높다.
일본 특개 2006-279912호는 준 마이크로파 밴드에서 발생하는 전자파 노이즈에 대한 반사계수(Sll)을 10dB 이하로, 또한 노이즈 억제 효과(ΔPloss/Pin)을 0.5 이상으로 하기 위해, 표면 저항을 공간의 특성 임피던스 Z(377 Ω)와 일치하는 10-1000Ω/□으로 제어된 근방계 전자파 노이즈 억제 필름으로, AlO, CoAlO, CoSiO 등의 스퍼터링 박막을 개시하고 있다. 그러나, 이러한 근방계 전자파 노이즈 억제 박막은 충분한 전자파 흡수 능력을 가지고 있지 않다.
일본 특개 2008-53383호는 면 방향과 두께 방향으로 열전도율이 다른 그라파이트 필름과 그 위에 형성된 Fe, Co, FeSi, FeNi, FeCo, FeSiAl, FeCrSi, FeBSiC 등의 연자성체, Mn-Zn계, Ba-Fe계, Ni-Zn계 등의 페라이트 및 카본 입자를 포함하는 연자성체층으로 되어 방열 특성에 뛰어난 전파 흡수 및 차단 필름을 개시하고 있다. 그러나, 이러한 전파 흡수 및 차단 필름 역시 충분한 전자파 흡수 능력을 가지고 있지 않다.
일본 특개 2006-93414호는 폴리에스테르 등의 플라스틱 기재(연-자성 금속, 카본, 페라이트 등의 분말을 함유해도 좋음)에 물리 증착법에 의한 철, 코발트 및 니켈로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 연질 자성금속을 포함한 두께 0.005-0.3 ㎛의 전도 노이즈 억제층을 형성한 전도 노이즈 억제체이며, 전도 노이즈 억제층은 수 옹스트롬의 간격으로 연-자성 금속 원자가 배열된 결정 격자를 갖는 부분과 연-자성 금속이 없는 플라스틱만의 매우 작은 부분과 연-자성 금속이 결정화되지 않고 플라스틱 중에 분산하고 있는 부분으로 이루어진 전도 노이즈 억제체를 개시하고 있다. 그러나, 이러한 전도 노이즈 억제체에서 전도 노이즈 억제층은 단층이기 때문에, 그 두께를 제어하기 어렵다. 따라서, 대부분의 실시예에서는 플라스틱 기재에 상기 연-자성 금속을 함유하고 있다. 연-자성 금속을 함유하지 않고 플라스틱 기재를 이용한 유일한 실시예인 실시예 4에서는 1 GHz에서의 전력 손실 비율(Ploss/Pin)은 0.55로 작았다.
따라서, 본 발명의 목적은 수백 MHz 내지 수 GHz의 전자파 노이즈에 대해 안정적이고, 높은 흡수능을 가진 저가의 근방계 노이즈 억제 시트를 제공하는데 있다.
상기 목적에 따라 예의 연구한 결과, 본 발명자는 (a) 플라스틱 필름에 형성된 금속 박막의 두께를 표면 저항이 20-150Ω/□가 되도록 조정하면 근방계 노이즈에 대해 뛰어난 흡수 능력을 발휘하지만 20-150Ω/□의 표면 저항을 가진 금속 박막은 매우 얇기 때문에, 동일한 제조 로트 사이에서도 다른 제조 로트 사이에서도표면 저항의 편차가 커지는 것은 피할 수 없고, (b) 이러한 얇은 금속 박막을 가진 한 쌍의 플라스틱 필름을 금속 박막의 내면에 전도성 접착제로 접착하면 표면 저항의 편차가 현저히 줄어들고 원하는 표면 저항을 가진 금속 박막 시트가 안정적으로 얻어짐을 알아냄으로써 본 발명을 완성하게 되었다.
즉, 본 발명의 근방계 노이즈 억제 시트는 한쪽 면에 금속 박막이 형성된 한 쌍의 플라스틱 필름을 상기 금속 박막의 내면에 전도성 접착제로 접착하고, 각 금속 박막은 자성 금속으로 되고 또한 접착된 한 쌍의 금속 박막의 표면 저항이 20-150Ω/□이 되도록 각 금속 박막의 두께가 조정되는 것을 특징으로 한다.
상기 자성 금속은 Ni, Fe, Co 또는 이의 합금인 것이 바람직하고, 특히 Ni인 것이 바람직하다. 두 금속 박막의 두께는 10-30nm 범위 내에 있는 것이 바람직하다. 접착된 한 쌍의 금속 박막의 표면 저항은 30-80Ω/□인 것이 바람직하다. 상기 금속 박막은 진공 증착법으로 형성하는 것이 바람직하다.
상기 구성을 갖는 본 발명의 근방계 노이즈 억제 시트는 수백 MHz 내지 수 GHz의 근방계 노이즈에 대하여 높은 흡수능을 가지며, 각 금속 박막이 매우 얇음에도 불구하고 표면 저항의 편차가 현저히 감소되고, 이로써 전자파 흡수 능력에 관해 제품 간의 편차가 매우 작다는 이점을 가진다. 이러한 특징을 갖는 본 발명의 근방계 노이즈 억제 시트는 휴대 전화, 스마트폰 등의 각종 휴대 정보 단말기나 PC 등의 전자 기기의 근방계 노이즈 억제에 효과적이다.
도 1은 본 발명의 근방계 노이즈 억제 시트를 구성하는 한 쌍의 시트를 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 근방계 노이즈 억제 시트의 구조를 나타낸 확대 단면도이다.
도 3은 본 발명의 근방계 노이즈 억제 시트를 구성하는 시트의 금속 박막의 구조를 나타낸 확대 단면도이다.
도 4는 플라스틱 필름에 형성한 금속 박막의 표면 저항을 측정하는 방법을 나타낸 평면도이다.
도 5a는 본 발명의 근방계 노이즈 억제 시트의 금속 박막의 표면 저항을 측정하는 방법을 나타낸 평면도이다.
도 5b는 도 5a의 A-A 단면도이다.
도 6은 플라스틱 필름에 증착된 Ni 박막의 표면 저항과 목표 두께 간의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 7a는 입사파에 대한 반사파의 전력 및 투과파 전력을 측정하는 시스템을 나타낸 평면도이다.
도 7b는 도 7a의 시스템을 나타내는 부분 단면 개략도이다.
도 8은 근방계 노이즈 억제 시트의 내부 디커플링 비율(intra-decoupling ratio)을 측정하는 방법을 나타낸 부분 단면 개략도이다.
도 9는 근방계 노이즈 억제 시트의 상호 디커플링 비율을 측정하는 방법을 나타낸 부분 단면 개략도이다.
도 10은 실시예 1-3의 근방계 노이즈 억제 시트의 전송 감쇠율(Ptp)을 나타낸 그래프이다.
도 11은 실시예 1-3의 근방계 노이즈 억제 시트의 노이즈, 흡수율(Ploss/Pin)을 나타낸 그래프이다.
도 12는 실시예 1-3의 근방계 노이즈 억제 시트의 내부 디커플링 비율(Rda)을 나타낸 그래프이다.
도 13은 실시예 1-3의 근방계 노이즈 억제 시트의 상호 디커플링 비율(Rde)을 나타낸 그래프이다.
도 14는 실시예 1 및 비교예 1과 2의 근방계 노이즈 억제 시트의 노이즈 흡수율(Ploss/Pin)을 나타낸 그래프이다.
도 15는 비교예 1과 2의 근방계 노이즈 억제 시트의 내부 디커플링 비율(Rda)을 나타낸 그래프이다.
도 16은 비교예 1과 2의 근방계 노이즈 억제 시트의 상호 디커플링 비율(Rde)을 나타낸 그래프이다.
도 17은 실시예 4와 5의 근방계 노이즈 억제 시트의 전송 감쇠율(Ptp)을 나타낸 그래프이다.
도 18은 실시예 4와 5의 근방계 노이즈 억제 시트의 노이즈 흡수율(Ploss/Pin)을 나타낸 그래프이다.
도 19는 실시예 4와 5의 근방계 노이즈 억제 시트의 내부 디커플링 비율(Rda)을 나타낸 그래프이다.
도 20은 실시예 4와 5의 근방계 노이즈 억제 시트의 상호 디커플링 비율(Rde)을 나타낸 그래프이다.
도 21은 실시예 6 및 비교예 3과 4의 근방계 노이즈 억제 시트의 전송 감쇠율(Ptp)을 나타낸 그래프이다.
도 22는 실시예 6 및 비교예 3과 4의 근방계 노이즈 억제 시트의 노이즈 흡수율(Ploss/Pin)을 나타낸 그래프이다.
도 23은 실시예 6 및 비교예 3과 4의 근방계 노이즈 억제 시트의 내부 디커플링 비율(Rda)을 나타낸 그래프이다.
도 24는 실시예 6 및 비교예 3과 4의 근방계 노이즈 억제 시트의 상호 디커플링 비율(Rde)을 나타낸 그래프이다.
도 25는 실시예 1 및 실시예 7과 8의 근방계 노이즈 억제 시트의 노이즈 흡수율(Ploss/Pin)을 나타낸 그래프이다.
도 26은 실시예 7의 근방계 노이즈 억제 시트의 전송 감쇠율(Ptp), S11 및 S21을 나타낸 그래프이다.
도 27은 실시예 7의 근방계 노이즈 억제 시트의 내부 디커플링 비율(Rda)을 나타낸 그래프이다.
도 28은 실시예 7의 근방계 노이즈 억제 시트의 상호 디커플링 비율(Rde)을 나타낸 그래프이다.
도 29는 실시예 8의 근방계 노이즈 억제 시트의 전송 감쇠율(Ptp), S11 및 S21을 나타낸 그래프이다.
도 30은 실시예 8의 근방계 노이즈 억제 시트의 내부 디커플링 비율(Rda)을 나타낸 그래프이다.
도 31은 실시예 8의 근방계 노이즈 억제 시트의 상호 디커플링 비율(Rde)을 나타낸 그래프이다.
도 32는 비교예 5-7의 근방계 노이즈 억제 시트의 전송 감쇠율(Ptp)을 나타낸 그래프이다.
도 33은 비교예 5-7의 근방계 노이즈 억제 시트의 노이즈 흡수율(Ploss/Pin)을 나타낸 그래프이다.
도 34는 비교예 5-7의 근방계 노이즈 억제 시트의 내부 디커플링 비율(Rda)을 나타낸 그래프이다.
도 35는 비교예 5-7의 근방계 노이즈 억제 시트의 상호 디커플링 비율(Rde)을 나타낸 그래프이다.
도 2는 본 발명의 근방계 노이즈 억제 시트의 구조를 나타낸 확대 단면도이다.
도 3은 본 발명의 근방계 노이즈 억제 시트를 구성하는 시트의 금속 박막의 구조를 나타낸 확대 단면도이다.
도 4는 플라스틱 필름에 형성한 금속 박막의 표면 저항을 측정하는 방법을 나타낸 평면도이다.
도 5a는 본 발명의 근방계 노이즈 억제 시트의 금속 박막의 표면 저항을 측정하는 방법을 나타낸 평면도이다.
도 5b는 도 5a의 A-A 단면도이다.
도 6은 플라스틱 필름에 증착된 Ni 박막의 표면 저항과 목표 두께 간의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 7a는 입사파에 대한 반사파의 전력 및 투과파 전력을 측정하는 시스템을 나타낸 평면도이다.
도 7b는 도 7a의 시스템을 나타내는 부분 단면 개략도이다.
도 8은 근방계 노이즈 억제 시트의 내부 디커플링 비율(intra-decoupling ratio)을 측정하는 방법을 나타낸 부분 단면 개략도이다.
도 9는 근방계 노이즈 억제 시트의 상호 디커플링 비율을 측정하는 방법을 나타낸 부분 단면 개략도이다.
도 10은 실시예 1-3의 근방계 노이즈 억제 시트의 전송 감쇠율(Ptp)을 나타낸 그래프이다.
도 11은 실시예 1-3의 근방계 노이즈 억제 시트의 노이즈, 흡수율(Ploss/Pin)을 나타낸 그래프이다.
도 12는 실시예 1-3의 근방계 노이즈 억제 시트의 내부 디커플링 비율(Rda)을 나타낸 그래프이다.
도 13은 실시예 1-3의 근방계 노이즈 억제 시트의 상호 디커플링 비율(Rde)을 나타낸 그래프이다.
도 14는 실시예 1 및 비교예 1과 2의 근방계 노이즈 억제 시트의 노이즈 흡수율(Ploss/Pin)을 나타낸 그래프이다.
도 15는 비교예 1과 2의 근방계 노이즈 억제 시트의 내부 디커플링 비율(Rda)을 나타낸 그래프이다.
도 16은 비교예 1과 2의 근방계 노이즈 억제 시트의 상호 디커플링 비율(Rde)을 나타낸 그래프이다.
도 17은 실시예 4와 5의 근방계 노이즈 억제 시트의 전송 감쇠율(Ptp)을 나타낸 그래프이다.
도 18은 실시예 4와 5의 근방계 노이즈 억제 시트의 노이즈 흡수율(Ploss/Pin)을 나타낸 그래프이다.
도 19는 실시예 4와 5의 근방계 노이즈 억제 시트의 내부 디커플링 비율(Rda)을 나타낸 그래프이다.
도 20은 실시예 4와 5의 근방계 노이즈 억제 시트의 상호 디커플링 비율(Rde)을 나타낸 그래프이다.
도 21은 실시예 6 및 비교예 3과 4의 근방계 노이즈 억제 시트의 전송 감쇠율(Ptp)을 나타낸 그래프이다.
도 22는 실시예 6 및 비교예 3과 4의 근방계 노이즈 억제 시트의 노이즈 흡수율(Ploss/Pin)을 나타낸 그래프이다.
도 23은 실시예 6 및 비교예 3과 4의 근방계 노이즈 억제 시트의 내부 디커플링 비율(Rda)을 나타낸 그래프이다.
도 24는 실시예 6 및 비교예 3과 4의 근방계 노이즈 억제 시트의 상호 디커플링 비율(Rde)을 나타낸 그래프이다.
도 25는 실시예 1 및 실시예 7과 8의 근방계 노이즈 억제 시트의 노이즈 흡수율(Ploss/Pin)을 나타낸 그래프이다.
도 26은 실시예 7의 근방계 노이즈 억제 시트의 전송 감쇠율(Ptp), S11 및 S21을 나타낸 그래프이다.
도 27은 실시예 7의 근방계 노이즈 억제 시트의 내부 디커플링 비율(Rda)을 나타낸 그래프이다.
도 28은 실시예 7의 근방계 노이즈 억제 시트의 상호 디커플링 비율(Rde)을 나타낸 그래프이다.
도 29는 실시예 8의 근방계 노이즈 억제 시트의 전송 감쇠율(Ptp), S11 및 S21을 나타낸 그래프이다.
도 30은 실시예 8의 근방계 노이즈 억제 시트의 내부 디커플링 비율(Rda)을 나타낸 그래프이다.
도 31은 실시예 8의 근방계 노이즈 억제 시트의 상호 디커플링 비율(Rde)을 나타낸 그래프이다.
도 32는 비교예 5-7의 근방계 노이즈 억제 시트의 전송 감쇠율(Ptp)을 나타낸 그래프이다.
도 33은 비교예 5-7의 근방계 노이즈 억제 시트의 노이즈 흡수율(Ploss/Pin)을 나타낸 그래프이다.
도 34는 비교예 5-7의 근방계 노이즈 억제 시트의 내부 디커플링 비율(Rda)을 나타낸 그래프이다.
도 35는 비교예 5-7의 근방계 노이즈 억제 시트의 상호 디커플링 비율(Rde)을 나타낸 그래프이다.
본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세하게 설명하지만, 별도로 언급하지 않는 한 하나의 실시예에 관한 설명은 다른 실시 예에도 적용된다. 또한, 다음 설명은 제한되지 않고 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 변경도 가능하다.
[l] 근방계 노이즈 억제 시트의 구성 요소
도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 근방계 노이즈 억제 시트 10은 한쪽 면에 금속 박막(1b)이 형성된 플라스틱 필름(1a)으로 구성된 제1 시트(1)와 한쪽 면에 금속 박막(2b)이 형성된 플라스틱 필름(2a)으로 구성된 제2 시트(2)는 전도성 접착제(3)를 통해 접착되어 있다.
(1) 플라스틱 필름
각 플라스틱 필름(1a, 2a)을 형성하는 수지는 절연성과 함께 충분한 강도, 유연성 및 가공성을 가지는 한 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면 폴리에스테르(폴리에틸렌 테레프탈레이트 등), 폴리 아릴 설파이드(폴리페닐렌 설파이드 등), 폴리에테르 설폰, 폴리에테르에테르케톤, 폴리카보네이트, 아크릴 수지, 폴리스티렌, 폴리올레핀(폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등) 등이 있다. 플라스틱 필름 두께는 10-30㎛ 정도가 적합하다.
(2) 금속 박막
각 금속 박막(1b, 2b)은 자성 금속을 포함한다. 상기 자성 금속은 Ni, Fe, Co 또는 이의 합금일 수 있다. 금속 박막(1b)은 단층 또는 상이한 자성 금속의 다층일 수 있지만, 내식성을 고려하면 니켈의 단층이 바람직하다. 금속 박막은 스퍼터링법, 진공 증착법 등의 공지 방법에 의해 형성할 수 있지만, 진공 증착법이 바람직하다
자성 금속으로 되는 박막(1b, 2b)이 얇아졌고, 전도성 접착제(3)를 통한 적층 후에 20-150 Ω/□의 표면 저항을 가지게 되면 고주파수의 근방계 노이즈, 구체적으로는 6GHz 이하, 특히 1-3 GHz의 근방계 노이즈에 대한 흡수 능력이 현저히 높아지는 것으로 나타났다. 이는 예를 들면 금속 박막(1b)의 단면을 확대해 개략적으로 나타낸 도 3에 나타낸 바와 같이, 금속 박막(1b)은 매우 얇기 때문에 전체적으로 두께 편차가 있어, 비교적 두꺼운 영역(1b1 )과 비교적 얇은 영역(1b2)(금속 박막이 형성되지 않는 부분도 포함)을 가진다. 비교적 얇은 영역(1b2)는 자기 갭 및 높은 저항 영역으로 작용하고, 근방계 노이즈에 의한 금속 박막(1b) 내에서 흐르는 자속 및 전류를 감쇠시키는 것으로 판단된다.
따라서, 각 금속 박막(1b, 2b)의 두께는 전도성 접착제(3)를 통해 적층 후에, 20-150Ω/□의 표면 저항을 갖도록 조정한다. 구체적으로는 금속 박막(1b, 2b)의 두께는 10-30 nm이 바람직하고, 15-30 nm이 보다 바람직하고, 20-30 nm이 가장 바람직하다. 각 금속 박막(1b, 2b)의 표면 저항은 도 4에 표시한 것과 같이 직류 4단자법으로 측정한다. 또한, 적층 후 금속 박막(1b, 2b)의 표면 저항은 도 5a 및 도 5b에 표시한 것과 같이 한쪽의 시편(TP1)을 다른 한쪽의 시편(TP2) 보다 크게 해, 한쪽의 시편(TP1)에 단자(4)를 설치하여 직류 4단자법으로 측정한다.
하지만, 금속 박막(1b, 2b)이 얇아짐에 따라 표면 저항이 증대할 뿐만 아니라, 표면 저항의 편차가 현저하게 커지는 경향이 있는 것으로 나타났다. 표면 저항의 편차는 제품 로트 간뿐만 아니라 같은 증착 필름 제품 내에서도 존재한다. 이러한 편차가 생기는 것은 매우 얇은 금속 박막의 제조 조건을 정확하게 제어하는 것이 어렵기 때문이라 판단된다. 예를 들면, Ni 박막의 경우, 그 표면 저항은 목표 두께에 대하여 표 1 및 도 6과 같이 변화한다. 여기에서 목표 두께는 금속 박막을 형성한 플라스틱 필름의 광 투과율과 플라스틱 필름 자체의 광 투과율의 차이에서 결정된다.
| 목표 두께(nm) | 표면 저항(Ω/□) |
| 10 | 500-1600 |
| 15 | 200-700 |
| 20 | 100-300 |
| 30 | 30-110 |
| 50 | 4-6 |
(3) 전도성 접착제
한 쌍의 금속 박막(1b. 2b)을 접착하는 전도성 접착제(3)는 에폭시 수지, 실리콘 수지, 폴리이미드, 폴리우레탄 등을 바인더로, 은 분말, 금 분말, 구리 분말, 팔라듐 분말, 니켈 분말, 탄소 분말 등의 전도성 충전물을 배합한다. 대표적인 전도성 접착제의 체적 저항률 및 Ni과 전도성 접착제의 접속 저항은 하기 표 2 및 표 3과 같다.
| 타입 | 체적저항률 (Ωㆍcm) |
| 은계 접착제 | 1.1 x 10-4 |
| 니켈계 접착제 | 2.7 x 10-1 |
| 금계 접착제 | 2.1 x 10-2 |
| 팔라듐계 접착제 | 8.2 x 10-2 |
| 카본계 접착제 | 1.3 x 10-1 |
| 타입 | Ni와의 접속 저항 (mΩ) |
| 은계 접착제 | 700 |
| 니켈계 접착제 | 140 |
| 금계 접착제 | 61 |
| 팔라듐계 접착제 | 27 |
| 카본계 접착제 | 12000 |
[2] 근방계 노이즈 억제 시트
이와 같이, 매우 얇은 목표 두께에서 형성된 금속 박막의 표면 저항은 큰 편차를 가지므로, 금속 박막을 형성한 한 장의 플라스틱 필름으로 원하는 표면 저항의 근방계 노이즈 억제 시트를 생산하는 것은 매우 어렵다. 표면 저항의 편차는 근방계 노이즈 흡수 능력의 불균형을 초래한다. 예의 연구한 결과, 한 쌍의 금속 박막(lb, 2b)을 전도성 접착제(3)를 통해 접착하면 표면 저항의 편차가 예상 보다 감소하는 것으로 나타났다. 본 발명의 근방계 노이즈 억제 시트는 이러한 발견을 토대로 얻어진 것이다.
예를 들면, 다양한 두께를 갖는 한 쌍의 Ni 박막을 전도성 접착제로 은 페이스트(후지쿠라 화성 주식회사의 도타이토(DOTITE))를 이용하여 고형분 기준으로 1.5 g/m2 의 도포량에서 접착한 경우, 표면 저항은 표 4와 같다. 표 4에서 알 수 있듯이, 두 개의 Ni 박막을 전도성 접착제(3)를 통해 접착하면 표면 저항이 저하될 뿐만 아니라 그 편차가 현저히 감소하므로, 원하는 흡수능을 갖는 근방계 노이즈 억제 시트를 안정적으로 얻을 수 있게 된다.
| 접착하는 Ni박막의 목표 두께 (nm) | 표면 저항 (Ω/□) |
| 15/20 | 65-110 |
| 20/20 | 55-90 |
| 10/30 | 40-55 |
| 15/30 | 35-50 |
| 20/30 | 30-40 |
| 30/30 | 24 |
접착된 금속 박막의 표면 저항이 20Ω/□ 미만이면 전도성이 너무 높아 금속 시트에 가까운 거동을 나타내므로, 노이즈 흡수 능력은 낮다. 한편, 접착된 금속 박막의 표면 저항이 150Ω/□ 초과하면 표면 저항이 너무 커 노이즈 흡수 능력이 충분하지 않다. 접착된 금속 박막의 표면 저항은 바람직하게 24-80Ω/□이며, 보다 바람직하게는 30-80Ω/□이며, 가장 바람직하게는 35-60Ω/□이다.
전도성 접착제(3)의 도포량은 두 시트를 취급(handling) 중에 박리되지 않는다면 가급적 적은 것이 바람직하다. 구체적으로, 전도성 접착제의 도포량(고형분 기준)은 0.5-5 g/m2이 바람직하며, 1-2g/m2이 보다 바람직하다.
[3] 근방계 노이즈의 흡수 능력 측정
(1) 전송 감쇠율 측정
전송 감쇠율 Rtp는 도 7a 및 도 7b와 같이 50Ω의 마이크로스트립 선 MSL(64.4 mmX4.4 mm)과 마이크로스트립 선 MSL을 지지하는 절연 기판(200)과 절연 기판(200)의 아랫면에 접합된 접지 그랜드 전극(201)과 마이크로스트립 선 MSL의 양 끝에 연결된 전도성 핀(202, 202)과 네트워크 분석기(NA)와 네트워크 분석기(NA)를 전도성 핀(202, 202)에 연결하는 동축 케이블(203, 203)로 구성된 시스템을 이용한 마이크로스트립 선 MSL에 노이즈 억제 시트의 시편(TP)을 접착제로 부착시켜 0.1-6 GHz의 입사파에 대해 반사파 S11의 전력 및 투과파 S21의 전력을 측정하고, 하기 식에 의해 구한다:
Rtp = -10 x log[10S21 /10/(1 - 10S11 /10)].
(2) 노이즈 흡수율의 측정
도 7a 및 도 7b에 나타낸 시스템에 입사한 전력에서 반사파(S11)의 전력 및 투과파(S21)의 전력을 제함으로써, 전력 손실(Ploss)이 결정된다. Ploss를 입사 전력(Pin)으로 나눔으로써 노이즈 흡수율(Ploss/Pin)이 결정된다.
(3) 내부 디커플링 비율의 측정
내부 디커플링 비율(Rda)은 동일 프린트 기판 내에서의 결합이 노이즈 억제 시트에 따라 어느 정도 감쇠하는지를 나타내는 것으로, 도 8과 같이 네트워크 분석기(NA)에 연결한 한 쌍의 루프 안테나(301,302)의 근방에 노이즈 억제 시트의 시편(TP)을 배치하고 0-6GHz의 고주파 신호가 한쪽 루프 안테나(301)에서 다른 쪽 루프 안테나(302)에 송신될 때의 감쇠율을 측정함으로써 결정된다.
(4) 상호 디커플링 비율
상호 디커플링 비율(Rde)은 2개의 프린트 기판 사이 또는 부품 간의 결합이 노이즈 억제 시트에 의해 어느 정도 감쇠하는지를 나타내는 것으로, 도 9와 같이 네트워크 분석기(NA)에 연결한 한 쌍의 루프 안테나(301, 302) 사이에 노이즈 억제 시트의 시편(TP)을 배치하고 0-6GHz의 고주파 신호가 한쪽 루프 안테나(301)에서 다른 쪽의 루프 안테나(302)에 송신될 때의 감쇠율을 측정함으로써 결정된다.
본 발명을 하기 실시예에 의해 더욱 상세히 설명하겠지만, 본 발명은 이들에 의해 한정되는 것은 아니다.
실시예
1-3
두께 16 ㎛의 PET 필름(1a) 상에 진공 증착법으로 하기 표 5에 나타내는 두께의 Ni 박막(1b)을 형성하고, 제1 시트(1)를 얻었다. 마찬가지로 두께 16 ㎛의 PET 필름(2a) 상에 하기 표 5에 나타내는 두께의 Ni 박막(2b)을 형성하고, 제2 시트(2)를 얻었다.
제1 및 제2 시트(1, 2)는 Ni 박막(1b, 2b)의 내측에 전도성 접착제로 1.5 g/m2(고형분 기준)의 은 페이스트(후지쿠라 화성 주식회사제의 도타이토(DOTITE)) 를 이용하여 접착하였다.
얻어진 적층 시트의 임의의 5군데에서 근방계 노이즈 억제 시트의 시편(TP)을 꺼냈다. 각 시편(TP)의 표면 저항을 도 5a 및 도 5b에 나타낸 방법에 의해 측정하였다. 표면 저항의 범위 및 평균치를 각 Ni 박막의 두께와 함께 하기 표 5에 나타내었다. 하기 표 5에서와 같이, 각 실시예의 표면 저항의 편차는 작았다.
| 구분. | Ni 박막의 두께 (nm) | 표면저항 (Ω/□) | ||
| 제 1 시트 | 제 2 시트 | 범위 | 평균치 | |
| 실시예 1 | 15 | 30 | 37-45 | 40 |
| 실시예 2 | 20 | 20 | 58-73 | 66 |
| 실시예 3 | 15 | 20 | 70-102 | 80 |
가장 평균치에 가까운 표면 저항을 갖는 시편(TP)을 도 7a 및 도 7b에 나타낸 시스템의 마이크로스트립 선 MSL에 접착제로 부착하고, 반사파(S11)의 전력 및 투과파(S21)의 전력을 측정해, 상기 [3]의 (1) 및 (2)의 방법에 따라 각각 전송 감쇠율(Rtp) 및 노이즈 흡수율(Ploss/Pin)을 결정하였다. 게다가, 도 8에 나타낸 방법에 의해 각 시편(TP)의 내부 디커플링 비율(Rda)을 측정하고, 도 9에 나타낸 방법에 의해 각 시편(TP)의 상호 디커플링 비율(Rde)을 측정하였다. 전송 감쇠율(Rtp)을 도 10에 나타내었으며, 노이즈 흡수율(Ploss/Pin)을 도 11에 나타내었고, 내부 디커플링 비율(Rda)을 도 12에 나타내었으며, 상호 디커플링 비율(Rde)을 도 13에 나타내었다. 또한, 각 도면에서 [] 안의 숫자는(한쪽 면 시트의 Ni 박막의 두께)/(다른 한쪽 면 시트의 Ni 박막의 두께)를 나타내며, () 안의 숫자는 표면 저항을 나타낸다. 이하 동일하다.
도 10에서 알 수 있듯이, 실시예 1-3의 근방계 노이즈 억제 시트는 모두 양호한 전송 감쇠율 Rtp를 가지지만, 표면 저항이 40Ω/□의 실시예 1의 근방계 노이즈 억제 시트가 가장 좋은 전송 감쇠율(Rtp)을 보여주었다.
노이즈 흡수율(Ploss/Pin)은 도 11에 나타낸 바와 같이, 실시예 1-3의 근방계 노이즈 억제 시트가 모두 양호하였고, 특히 약 1GHz에서 0.8 이상이 되었다. 또한, 도 12 및 도 13에서와 같이, 실시예 1-3의 근방계 노이즈 억제 시트는 모두 양호한 내부 디커플링 비율(Rda) 및 상호 디커플링 비율(Rde)을 보여주었다. 이로써 실시예 1-3의 근방계 노이즈 억제 시트가 1-3 GHz의 저주파수 범위를 포함하여 넓은 주파수 범위에서 뛰어난 노이즈 감쇠 능력을 갖는 것을 알 수 있다.
비교예
1 및
2
두께 200 ㎛의 시판의 노이즈 억제 시트 NSS(대동 특수강 주식회사제의 [HyperShieLd])(비교예 1) 및 두께 100 ㎛의 시판의 노이즈 억제 시트 NSS(NEC토킨 주식회사제의 [BUSTERAID])(비교예 2)에 대해 실시예 1과 같은 방식으로 노이즈 흡수율(Ploss/Pin), 내부 디커플링 비율(Rda) 및 상호 디커플링 비율(Rde)을 측정하였다. 노이즈 흡수율(Ploss/Pin)은 도 14에 나타내었으며, 내부 디커플링 비율(Rda)은 도 15에 나타내었고, 상호 디커플링 비율(Rde)은 도 16에 나타내었다. 도 14에 나타낸 바와 같이, 비교예 1 및 2의 노이즈 억제 시트의 노이즈 흡수율(Ploss/Pin)은 실시예 1 보다 떨어졌다. 또한, 도 15 및 도 16에서와 같이, 비교예 1 및 2의 노이즈 억제 시트의 내부 디커플링 비율(Rda) 및 상호 디커플링 비율(Rde)은 모두 떨어졌다.
실시예
4 및
5
두께 16 ㎛의 PET 필름(1a) 상에 진공 증착법으로 하기 표 6에 나타내는 두께의 Ni 박막(1b)을 형성하고, 제1 시트(1)를 얻었다. 마찬가지로 두께 16 ㎛의 PET 필름(2a) 상에 하기 표 6에 나타내는 두께의 Ni 박막(2b)을 형성하고, 제2 시트(2)를 얻었다.
제1 및 제2의 시트(1, 2)는 Ni 박막(1b, 2b)의 내측에 실시예 1과 같은 전도성 접착제를 이용하여 접착하였다. 얻어진 적층 시트의 임의의 5군데에서 근방계 노이즈 억제 시트의 시편(TP)를 꺼냈다. 각 시편(TP)의 표면 저항을 도 5a 및 도 5b에 나타낸 방법에 의해 측정하였다. 표면 저항의 범위 및 평균치를 각 Ni 박막의 두께와 함께 하기 표 6에 나타내었다. 하기 표 6에서와 같이, 각 실시예의 표면 저항의 편차는 작았다.
| 구분 | Ni 박막의 두께 (nm) | 표면저항 (Ω/□) | ||
| 제1 시트 | 제2 시트 | 범위 | 평균치 | |
| 실시예 4 | 10 | 20 | 72-122 | 100 |
| 실시예 5 | 10 | 15 | 105-195 | 150 |
또한, 실시예 1과 같은 방법으로 전송 감쇠율(Rtp), 노이즈 흡수율(Ploss/Pin), 내부 디커플링 비율(Rda) 및 상호 디커플링 비율(Rde)을 측정하였다. 전송 감쇠율(Rtp)은 도 17에 나타내었고, 노이즈 흡수율(Ploss/Pin)은 도 18에 나타내었으며, 내부 디커플링 비율(Rda)은 도 19에 나타내었고, 상호 디커플링 비율(Rde)은 도 20에 나타내었다. 도 17에서 알 수 있듯이, 표면 저항이 100Ω/□ 및 150Ω/□의 실시예 4 및 5의 근방계 노이즈 억제 시트는 모두 양호한 전송 감쇠율(Rtp)을 가지지만, 표면 저항이 40-81Ω/□의 실시예 1-3의 근방계 노이즈 억제 시트 보다 떨어졌다. 도 18-도 20에 나타낸 바와 같이, 실시예 4 및 5의 근방계 노이즈 억제 시트는 모두 1 GHz 부근에서 0.8 이상으로 높은 노이즈 흡수율(Ploss/Pin)을 가지면서 양호한 내부 디커플링 비율(Rda) 및 상호 디커플링 비율(Rde)을 가지고 있었다. 이로써 실시예 4 및 5의 근방계 노이즈 억제 시트도 1-3GHz의 저주파수 범위를 포함하여 넓은 주파수 범위에서 뛰어난 노이즈 감쇠 능력을 가진 것을 알 수 있다.
실시예
6 및
비교예
3-4
두께 16 ㎛의 PET 필름(1a) 상에 진공 증착법으로 하기 표 7에 나타내는 두께의 Ni 박막(1b)을 형성하고, 제1 시트(1)를 얻었다. 마찬가지로 두께 16 ㎛의 PET 필름(2a) 상에 하기 표 7에 나타내는 두께의 Ni 박막(2b)을 형성하고, 제2 시트(2)를 얻었다.
제1 및 제2 시트(1, 2)는 Ni 박막(1b, 2b)의 내측에 실시예 1과 같은 전도성 접착제를 이용하여 접착하였다. 얻어진 적층 시트의 임의의 5군데에서, 근방계 노이즈 억제 시트의 시편(TP)을 꺼냈다. 각 시편(TP)의 표면 저항을 도 5a 및 도 5b에 나타낸 방법에 의해 측정하였다. 표면 저항의 범위 및 평균치를 각 Ni 박막의 두께와 함께 하기 표 7에 나타내었다. 하기 표 7에서와 같이, 실시예 6의 표면 저항의 편차는 작았다. 비교예 3 및 4의 표면 저항은 거의 편차가 없었지만, 약 4 Ω/□으로 작기 때문에 후술대로 근방계 노이즈의 흡수 능력이 현저하게 떨어졌다.
| 구분 | Ni 박막의 두께 (nm) | 표면저항 (Ω/□) | ||
| 제 1 시트 | 제 2 시트 | 범위 | 평균치 | |
| 실시예 6 | 30 | 30 | 22-26 | 24 |
| 비교예 3 | 50 | - | - | 4.5 |
| 비교예 4 | 30 | 50 | - | 4.1 |
또한, 실시예 1과 같은 방법으로 전송 감쇠율(Rtp), 노이즈 흡수율(Ploss/Pin), 내부 디커플링 비율(Rda) 및 상호 디커플링 비율(Rde)을 측정하였다. 전송 감쇠율(Rtp)은 도 21에 나타내었으며, 노이즈 흡수율(Ploss/Pin)은 도 22에 나타내었고, 내부 디커플링 비율(Rda)은 도 23에 나타내었으며, 상호 디커플링 비율(Rde)은 도 24에 나타내었다. 도 21에 나타낸 바와 같이, 표면 저항이 24Ω/□인 실시예 6의 근방계 노이즈 억제 시트는 양호한 전송 감쇠율(Rtp)을 가지지만, 표면 저항이 4.5Ω/□인 비교예 3의 근방계 노이즈 억제 시트 및 표면 저항이 4.1Ω/□인 비교예 4의 근방계 노이즈 억제 시트는 낮은 전송 감쇠율(Rtp)을 가진다. 도 22에 나타낸 바와 같이, 실시예 6의 근방계 노이즈 억제 시트는 1-3GHz의 저주파수 범위에서도 높은 노이즈 흡수율(Ploss/Pin)을 가지고 있지만, 비교예 3 및 4의 근방계 노이즈 억제 시트의 노이즈 흡수율(Ploss/Pin)은 낮았다. 또한, 상호 디커플링 비율(Rde)에 관해서는 비교예 3 및 4의 근방계 노이즈 억제 시트가 실시예 6 보다 현저히 떨어지고 있었다. 이로써 표면 저항이 20Ω/□ 미만이 되면 전송 감쇠율(Rtp), 노이즈 흡수율(Ploss/Pin) 및 상호 디커플링 비율(Rde)은 모두 떨어지는 것을 알 수 있다.
실시
예
7-8
두께 16 ㎛의 PET 필름(1a) 상에 진공 증착법으로 하기 표 8에 나타내는 두께의 Ni 박막(1b)을 형성하고, 제1 시트(1)를 얻었다. 마찬가지로 두께 16 ㎛의 PET 필름(2a) 상에 하기 표 8에 나타내는 두께의 Ni 박막(2b)을 형성하고, 제2 시트(2)를 얻었다.
제1 및 제2 시트(1, 2)는 Ni 박막(1b, 2b)의 내측에 실시예 1과 같은 전도성 접착제를 이용하여 접착하였다. 얻어진 적층 시트의 임의의 5군데에서, 근방계 노이즈 억제 시트의 시편(TP)을 꺼냈다. 각 시편(TP)의 표면 저항을 도 5a 및 도 5b에 나타낸 방법에 의해 측정하였다. 표면 저항의 범위 및 평균치를 각 Ni 박막의 두께와 함께 하기 표 8에 나타내었다. 하기 표 8에서와 같이, 각 실시예의 표면 저항의 편차는 작았다.
| 구분 | Ni 박막의 두께 (nm) | 표면저항 (Ω/□) | ||
| 제 1 시트 | 제 2 시트 | 범위 | 평균치 | |
| 실시예 7 | 10 | 30 | 41-52 | 44 |
| 실시예 1 | 15 | 30 | 35-45 | 40 |
| 실시예 8 | 20 | 30 | 31-37 | 33 |
또한, 실시예 1과 같은 방법으로 측정한 노이즈 흡수율(Ploss/Pin)을 도 25에 나타내었다. 실시예 7의 전송 감쇠율(Rtp), 내부 디커플링 비율(Rda) 및 상호 디커플링 비율(Rde)을 각각 도 26-28에 나타내었고, 실시예 8의 전송 감쇠율(Rtp), 내부 디커플링 비율(Rda) 및 상호 디커플링 비율(Rde)을 각각 도 29-31에 나타내었다. 도 25에 알 수 있듯이, 실시예 7 및 8의 노이즈 흡수율(Ploss/Pin) 모두 실시예 1과 동일한 정도로 양호하고 약 1 GHz에서 0.8 이상이 되었다. 또한, 도 26-31에서나타낸 바와 같이, 실시예 7 및 8의 근방계 노이즈 억제 시트는 모두 양호한 전송 감쇠율(Rtp), 내부 디커플링 비율(Rda) 및 상호 디커플링 비율(Rde)을 가지고 있었다. 이로써 표면 저항이 44Ω/□ 및 33Ω/□인 실시예 7 및 8의 근방계 노이즈 억제 시트도 1-3GHz의 저주파수 범위를 포함하여 넓은 주파수 범위에서 뛰어난 노이즈 감쇠 능력을 가진 것을 알 수 있다.
비교예
5-7
두께 16 ㎛의 PET 필름(1a) 상에 진공 증착법으로 하기 표 9에 나타낸 두께의 Ni 박막(1b)을 형성하였으며, 제 1 시트(1)만으로 이루어지는 비교예 5 및 7의 근방계 노이즈 억제 시트의 시편(TP)을 제작하였다. 또한, 두께 16 ㎛의 PET 필름(1a) 상에 진공 증착법으로 하기 표 10에 나타낸 두께의 Ni 박막(1b)을 형성하는 제1 시트(1)와 두께 16 ㎛의 PET 필름(2a) 상에 하기 표 9에 나타낸 두께의 Ni 박막(2b)을 형성하는 제 2 시트(2)는 Ni 박막(1b, 2b)의 내측에 실시예 1과 같은 전도성 접착제를 이용하여 접착하였고, 비교예 6의 근방계 노이즈 억제 시트의 시편(TP)을 제작하였다. 각 시편(TP)의 표면 저항을 도 5a 및 도 5b에 나타낸 방법에 의해 측정하였다. 그 결과를 표 9에 나타내었다.
| 구분. | Ni 박막의 두께 (nm) | 표면저항(Ω/□) | |
| 제 1 시트 | 제 2 시트 | ||
| 비교예 5 | 15 | - | 213 |
| 비교예 6 | 10 | 10 | 250 |
| 비교예 7 | 10 | - | 515 |
또한, 실시예 1과 동일한 방법으로 전송 감쇠율(Rtp), 노이즈 흡수율(Ploss/Pin), 내부 디커플링 비율(Rda) 및 상호 디커플링 비율(Rde)을 측정하였다. 전송 감쇠율(Rtp)은 도 32에 나타내었으며, 노이즈 흡수율(Ploss/Pin)은 도 33에 나타내었고, 내부 디커플링 비율(Rda)은 도 34에 나타내었으며, 상호 디커플링 비율(Rde)은 도 35에 나타내었다. 도 32 및 도 33에서 알 수 있듯이, 비교예 5-7의 근방계 노이즈 억제 시트 모두 전송 감쇠율(Rtp)은 현저히 낮았으며, 또한 비교에 7의 노이즈 흡수율(Ploss/Pin)도 낮았다. 이로써 비교예 5-7의 근방계 노이즈 억제 시트는 전송 감쇠율(Rtp) 및 노이즈 흡수율(Ploss/Pin)이 떨어지는 것을 알 수 있다.
Claims (6)
- 플라스틱 필름의 한쪽 면에 형성된 증착 Ni 박막을 각각 가지는 제1 및 제2 시트를 포함하고,
상기 제1 및 제2 시트의 증착 Ni 박막들은 전도성 접착제로 접착되며,
각각의 증착 Ni 박막은 두께 편차를 가지고, 각각의 증착 Ni 박막의 두께는 10-30 nm 범위 내이며,
상기 전도성 접착제의 도포량(고형분 기준)은 0.5-5 g/m2이고,
접착된 증착 Ni 박막들이 20-150Ω/□ 범위의 표면 저항을 감소된 편차로 가지도록 각각의 증착 Ni 박막은 조정된 두께를 가지는 근방계 노이즈 억제 시트.
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제 1 항에 있어서, 상기 접착된 증착 Ni 박막들의 표면 저항이 30-80Ω/□인 근방계 노이즈 억제 시트.
- 삭제
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