KR20180135156A - 전자파 차폐와 방열용 금속복합체 및 금속테이프 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전자파 차폐와 방열용 금속복합체 및 금속테이프에 관한 것으로, 보다 상세하게는 동박 베이스층 및 상기 베이스층 일면 또는 양면상에 니켈, 코발트 및 주석 중 하나 이상으로 이루어진 금속층;을 포함하고, 상기 금속층은 상기 베이스층 상에 직접 접촉하여 구비되는 전자파 차폐 및 방열용 금속복합체와 이를 이용한 복합시트, 복합필름 또는 금속테이프 및 이를 이용한 전기전자부품 및 전기전자제품을 제공하는 것이다.
Description
본 발명은 전자파 차폐 및 방열용 금속복합체 및 금속테이프에 대한 것으로, 보다 상세하게는 전자기기에 구비되어 효과적으로 전자파를 차폐하고 방열특성을 갖는 박형화된 신규한 전자파 차폐 및 방열용 금속복합체 및 금속테이프에 대한 것이다.
최근 전자기기 및 전자부품의 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, 점착부 등을 통하여 외부로 누출되고 다른 전자소자 또는 전자부품의 오작동을 유발하거나, 심한 경우 인체 면역 기능의 약화 등의 유해작용이 있음이 보고되어 왔다.
종래의 전자파 차폐재는 플라스틱에 금속류(철, 구리, 니켈, 코발트 등)를 첨가하여 도전성 메쉬와 도전성 섬유, 도전성 고무 등의 형태로 제작되는데, 이는 전자파를 차폐 또는 반사시켜 전자파로부터의 직접적인 영향을 피할 수는 있는 반면, 전자파 환경이 지속되는 경우 차폐능이 저하되는 문제가 있다. 또한, 이러한 전자파 차폐재는 전자파의 차폐 및 흡수에 대한 성능만을 구비할 뿐으로, 전자파 차폐재 자체에서 발생하는 열을 효율적으로 발산시키지 못한다는 단점이 있다.
한편, 한국 등록특허공보 제10-1034456호에는 유기폴리머로 코팅된 공극형 실리카 및 유기폴리머를 포함하는 전자파 차폐 및 단열용 테이프가 개시되어 있으나, 이는 공극형 실리카를 포함하고 있으므로 두께를 얇게 만드는데 한계가 있고 또한 시트형태로 제작한 경우 실리카에 의하여 부분적인 물성차를 가지므로 문제가 된다.
이에 따라, 전자소자로부터 발생하는 열을 효과적으로 분산하여 발산시키는 방열특성과 함께, 전자소자에서 발생하는 전자파를 효과적으로 차폐 및 흡수할 수 있는 특성을 구비하는 물질에 대한 다양한 연구가 진행되고 있다.
본 발명의 목적은 부식이 적어 환경친화적(eco-friendly)이며 향상된 열전도율을 보이는 전자파 차폐 및 방열용 금속복합체와 이를 이용한 복합시트, 복합필름 또는 금속테이프를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 금속복합체와 이를 이용한 복합시트, 복합필름 또는 금속테이프를 포함하는 전기부품을 제공하는 것이고, 본 발명의 또 다른 목적은 금속복합체와 이를 이용한 복합시트, 복합필름 또는 금속테이프를 포함하여 얻어진 전자제품을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 종래의 문제점을 해결하고자 부식이 적은 금속을 사용하여 전자파 차폐 특성에 대한 장기적인 안정성을 부여하고, 바람직한 금속층의 두께 범위를 제공하여 열전도율을 향상시키며, 이에 우수한 전자파 차폐 특성 및 방열 특성을 구비한 금속복합체와 이를 이용한 복합시트, 복합필름 또는 금속테이프를 제공하기 위한 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 동박 베이스층 및 상기 베이스층 일면 또는 양면상에 니켈, 코발트 및 주석 중 하나 이상으로 이루어진 금속층을 포함하고, 상기 금속층은 상기 베이스층 상에 직접 접촉하여 구비되는 전자파 차폐 및 방열용 금속복합체 및 금속테이프를 제공한다.
본 발명은, 상기 베이스층의 일면 또는 양면상에 금속층이 구비되고, 상기 금속층의 일면 또는 양면에는 점접착제층을 더 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 금속복합체의 열전도율은 300W/mK 내지 400W/mK일 수 있고, 상기 베이스층의 두께는 5㎛ 내지 300㎛일 수 있으며, 상기 금속층의 두께는 0.03㎛ 내지 10㎛인 것일 수 있다.
본 발명은 또한, 상기 금속복합체의 전체 두께에 대한 금속층의 두께는 0.5% 내지 25%인 것이고, 상기 베이스층은 전해 동박 또는 압연 동박인 것을 제공한다.
상기 베이스층의 양면에서 상기 베이스층의 상부로 돌출되는 복수개의 돌출부를 포함하고, 상기 금속층은 상기 돌출부를 덮도록 구비되는 것일 수 있다.
본 발명의 전자파 차폐 및 방열용 금속테이프는 동박 베이스층; 상기 베이스층 일면 또는 양면상에 구비되고 니켈, 코발트 및 주석 중 하나 이상으로 이루어진 금속층; 및 상기 금속층의 일면 또는 양면상에 구비되는 점접착제층;을 포함하고, 상기 금속층은 상기 베이스층 상에 직접 접촉하여 구비되고, 상기 점접착제층은 아크릴계, 실리콘계, 에폭시계, 우레탄계, 폴리에스터계, 및 폴리이미드계 중 선택되는 적어도 어느 하나 이상인 것일 수 있다.
상기 점접착제층은 전도성 파우더를 더 포함하고,
상기 전자파 차폐 및 방열용 금속테이프는 50W/mK 내지 350W/mK의 열전도율을 갖되, 상기 금속층의 두께와 점접착제층의 두께에 따라 상이한 열전도율을 갖는 것일 수 있다.
또한, 상기 전도성 점접착제에 포함하고 있는 전도성 파우더는 Ni, Cu, Ag 및 Ag-코팅된Cu 중 선택되는 어느 하나 이상을 포함하고, 상기 전도성 파우더는 전도성 점접착제 내 0.1중량% 내지 20중량%를 포함한다.
상기 베이스층의 두께는 5㎛ 내지 300㎛이고, 상기 금속층의 두께는 0.03㎛ 내지 10㎛이며, 상기 금속테이프의 전체 두께에 대한 금속층의 두께는 0.5% 내지 25%인 것일 수 있다.
본 발명은 또한, 상기 금속복합체와 이를 이용한 복합시트, 복합필름 또는 금속테이프를 포함하는 전자파 차폐와 방열용 금속복합체 및 금속테이프 및 이를 이용한 전기전자부품 및 전기전자제품의 형태로 구비될 수 있다.
이상 살펴본 바와 같은 본 발명에 따르면, 부식이 적어 환경친화적(eco-friendly)이며 향상된 열전도율을 보이는 전자파 차폐 및 방열용 금속복합체와 이를 이용한 복합시트, 복합필름 또는 금속테이프를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 금속복합체와 이를 이용한 복합시트, 복합필름 또는 금속테이프를 포함하는 전기부품을 제공하는 것이고, 본 발명의 또 다른 목적은 금속복합체와 이를 이용한 복합시트, 복합필름 또는 금속테이프를 포함하여 얻어진 전자제품을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 부식이 적은 금속을 사용하여 전자파 차폐 특성에 대한 장기적인 안정성을 부여하고, 바람직한 금속층의 두께 범위를 제공하여 열전도율을 향상시키며, 이에 우수한 전자파 차폐 특성 및 방열 특성을 구비한 금속복합체와 이를 이용한 복합시트, 복합필름 또는 금속테이프를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 전자파 차폐 및 방열용 금속복합체의 구조를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 베이스층의 단면도를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 일 구현예에 따른 돌출부의 앵커링(Anchoring, 정박 효과)을 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 일 구현예에 따른 돌출부의 에칭(Etching, 식각)을 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 일 구현예에 따른 핫디스크(Hot disk)방법을 이용한 열확산성을 구현한 것을 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 일 구현예에 따른 표면저항을 측정하기 위해 Sn/Cu/Sn 시편 측정 중에 찍은 사진인 것이다.
도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 베이스층의 단면도를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 일 구현예에 따른 돌출부의 앵커링(Anchoring, 정박 효과)을 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 일 구현예에 따른 돌출부의 에칭(Etching, 식각)을 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 일 구현예에 따른 핫디스크(Hot disk)방법을 이용한 열확산성을 구현한 것을 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 일 구현예에 따른 표면저항을 측정하기 위해 Sn/Cu/Sn 시편 측정 중에 찍은 사진인 것이다.
본 발명은 방열목적으로 하는 동박 베이스층 및 상기 베이스층 일면 또는 양면상에 니켈, 코발트 및 주석 중 하나 이상으로 이루어진 금속층을 포함하고, 상기 금속층은 상기 베이스층 상에 직접 접촉하여 구비되는 전자파 차폐 및 방열용 금속복합체를 제공한다.
본 발명은, 상기 베이스층의 일면 또는 양면상에 금속층이 구비되고, 상기 금속층의 일면 또는 양면에는 점접착제층을 더 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 금속복합체의 열전도율은 300W/mK 내지 400W/mK인 것을 특징으로 하고, 상기 베이스층의 두께는 특별히 제한이 없고, 필요에 따라서 그 두께를 달리하는 것이 가능하나, 바람직하게는 상기 베이스층의 두께는 5㎛ 내지 300㎛인 것을 특징으로 하며, 상기 금속층의 두께는 0.03㎛ 내지 10㎛인 것일 수 있다.
본 발명에서 금속층을 베이스층에 도금하는 방법에 있어서 롤투롤(roll-to-roll) 방식에 의하여 연속된 제조방법을 사용하기 위해서 동박의 두께는 300 ㎛ 미만인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 동박은 시트형태 및 롤투롤로 제작이 가능하나, 상기 동박을 효율적으로 대량생산하기 위하여 롤투롤 장비를 이용하여 생산할 수 있다. 상기 동박을 제조시 롤투롤 장비를 이용하는 과정에서, 상기 동박의 두께가 300㎛ 초과이면 장비의 구동성이 저하되어 생산성이 감소되며, 상기 동박에 컬 (curl) 등이 발생되어 품질이 저하될 수 있다. 또한, 상기 동박의 두께가 5㎛ 미만이면 롤투롤 장비에 의하여 상기 동박이 찢어지거나 혹은 주름 등이 불량이 발생하고 작업성이 저하되어 문제될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 금속복합체의 전체 두께에 대한 금속층의 두께는 0.5% 내지 25%일 수 있고, 상기 전자파 차폐 및 방열용 금속복합체는 300W/mK 내지 400W/mK의 열전도율을 갖되, 상기 열전도율은 상기 금속층의 두께에 따라 다양한 값으로 구현될 수 있다.
상기 니켈, 코발트 및 주석의 도금층을 포함하는 동박 또는 금속복합체의 제조방법은 다음과 같다. 준비된 동박 또는 금속복합체 일면 또는 양면상에 니켈 또는 코발트 또는 주석 중 하나 또는 두 개 이상의 물질을 포함함으로써 제조하는 것이 가능하며, 바람직하게는 전해 또는 무전해 도금함으로써 제조할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 니켈, 코발트 및 주석의 도금방법은 알려진 모든 니켈, 코발트 및 주석 도금방법을 이용하는 것이 가능하다. 전해도금, 무전해도금, 용융도금 등과 같은 방식이 가능하다. 별법으로 상기 니켈, 코발트 및 주석 중 어느 하나 이상은 증착 또는 스퍼터링에 의하여 상기 동박 또는 금속복착체의 일면 또는 양면상에 구비될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
보다 상세하게는 본 발명에 따른 새로운 전자파 차폐 및 방열용 금속복합체는 동박을 베이스층으로 하면서, 상기 동박 일면 또는 양면상에 금속층이 도금된 구조를 가지며, 상기 금속층은 니켈, 주석 및 코발트 중 하나 이상의 물질을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 금속층은 추가적으로 표면처리될 수 있다. 예를 들면, 상기 표면처리는 실란 커플링 처리를 포함할 수 있으며, 상기 실란 커플링 처리를 수행하는 경우에는 서로 이질적인 재료로 이루어진 계면, 예컨대 금속층과 상기 금속층의 상부에 구비되는 점접착제층과의 접착력이 향상될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 베이스층은 전해 동박 또는 압연 동박을 포함하고, 상기 베이스층의 일면 또는 양면에서 상기 베이스층의 상부로 돌출되는 복수개의 돌출부를 포함할 수 있다. 또한, 상기 금속층은 상기 돌출부가 외측으로 노출되지 않도록 상기 돌출부를 전체적으로 덮도록 구비되는 것일 수 있다. 상기 돌출부는 앵커링(Anchoring) 또는 에칭(Etching)일 수 있다. 상기 돌출부는 베이스층에서 접촉부분의 표면적을 증가시켜 표면저항은 감소시킬 수 있고, 또한 전기전도율은 증가시킬 수 있는 특징이 있다. 전술한 금속복합체는 다양한 형태로 구현이 가능하며, 예컨대 상기 금속복합체를 이용한 복합시트, 복합필름 또는 금속테이프 등을 포함할 수 있다.
본 발명의 전자파 차폐 및 방열용 금속테이프는 동박 베이스층; 상기 베이스층 일면 또는 양면상에 니켈, 코발트 및 주석 중 하나 이상으로 이루어진 금속층; 및 상기 금속층의 일면 또는 양면상에 구비되는 점접착제층;을 포함하고, 상기 금속층은 상기 베이스층 상에 직접 접촉하여 구비되고, 상기 점접착제층은 아크릴계, 실리콘계, 에폭시계, 우레탄계, 폴리에스터계, 및 폴리이미드계 중 선택되는 적어도 어느 하나 이상이며, 상기 점접착제층에 전도성 점접착제를 포함하며, 상기 전도성 점접착제에 전도성 파우더를 더 포함한다.
상기 전자파 차폐 및 방열용 금속테이프는 50W/mK 내지 350W/mK의 열전도율을 갖되, 상기 금속층의 두께와 점접착제층의 두께에 따라 상이한 열전도율을 갖는 것일 수 있다.
또한, 상기 전도성 점접착제에 포함하고 있는 전도성 파우더는 Ni, Cu, Ag 및 Ag-코팅된Cu 중 선택되는 어느 하나 이상을 포함하고, 상기 전도성 파우더는 전도성 점접착제 내 0.1중량% 내지 20중량%를 포함한다.
상기 베이스층의 두께는 5㎛ 내지 300㎛이고, 상기 금속층의 두께는 0.03㎛ 내지 10㎛이며, 상기 금속테이프의 전체 두께에 대한 금속층의 두께는 0.5% 내지 25%인 것일 수 있다.
구체적으로, 상기 금속복합체 및 금속테이프는 전기전자부품 중 일부이거나 혹은 전기전자제품에 사용될 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 금속복합체 및 금속테이프는 상기 베이스층과 금속층을 포함하여 구비되고, 상기 금속복합체 및 금속테이프는 전기전자부품 중 일부이거나 혹은 전기전자제품에 사용될 수 있다.
본 발명의 전기전자부품은 배터리, 모터, IC 칩 등일 수 있으나 이들로 한정되지 않으며, 당해 기술분야에서 방열이 필요한 것이라면 모두 가능하다.
본 발명의 전자제품은 또한, 평판 TV와 같은 박막 평판표시장치, 스마트폰, 스마트패드와 같은 휴대용 전자기기 등 일수 있으나 이들로 한정되지 않으며 당해 기술분야에서 방열이 필요한 것이라면 모두 가능하다.
예를 들어, 상기 전자제품은 유연성 TV와 같은 유연성 표시장치(flexible display device)일 수 있다. 상기 금속테이프는 우수한 유연성을 가짐에 의하여 유연성이 요구되는 전자제품에 광범위하게 사용될 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예를 통하여 구체적으로 설명한다. 그러나, 아래의 실시예는 오로지 본 발명을 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 아래의 실시예에 국한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
금속복합체 및 금속테이프의 형성
실시예
1.
동박 표면에 아래의 조건으로 금속층의 도금처리를 실시하였다. 두께 35㎛인 압연 동박(C1100계)을 100g/l 황산에서 5초동안 침지하고 산세처리 후 증류수로 세척한 후에, 동박 양면의 표면에 NiSO4 · 6H2O 농도 300g/l, HBO3 농도 30g/l, 온도 30°C, 전류밀도 5 A/dm2, pH 3.5에서 일정 시간 동안 도금하여 양면에 각각 0.5㎛ 도금하였다.
실시예
2.
동박 표면에 아래의 조건으로 금속층의 도금처리를 실시하였다. 두께 35㎛인 압연 동박(C1100계)을 100g/l 황산에서 5초동안 침지하고 산세처리 후 증류수로 세척한 후에, 동박 양면의 표면에, (CH3SO3)2Sn 농도가 100g/l, SH3 농도가 3g/l, CH3SO3H 농도가 30g/l 온도 30°C, 전류밀도 10 A/dm2, pH 3.5에서 일정 시간 동안 도금하여 양면에 각각 0.5㎛ 도금하였다.
실시예
3.
도금된 금속이 CoSO4 · 5H2O인 것을 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 제조하였다.
실시예
4.
40wt중량%인 Acryl계 점착제(에이케이켐텍 P-120H) 110g에 에틸아세테이트(삼전화학) 50g, Ni 파우더 1.5wt중량%, 경화제(에이케이켐텍 X300) 1중량% 계량 후 기계식 교반기를 사용하여 500rpm으로 30분간 분산하였으며, 이 때 고형분의 함량으로 약 25wt중량%을 사용하였다. 그 다음으로, 50㎛ 이형 PET필름(SKC SG31)에 어플리케이터를 사용하여 60㎛ 두께로 도포 후, 110°C 오븐에서 2분간 건조하고, 건조 후 약 15㎛의 전도성 점착제 층을 수득하였다. 마지막으로, 36㎛ Ni/Cu/Ni 압연 동박에 전사코팅을 수행하여 총 두께 51um인 금속테이프 제조하였다.
실시예
5.
압연동박이 Sn/Cu/Sn인 것을 제외하고는, 실시예 4와 동일하게 제조하였다.
실시예
6.
압연동박이 Co/Cu/Co인 것을 제외하고는, 실시예 4와 동일하게 제조하였다.
비교예
1.
압연동박이 미도금된 Cu를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게제조하였다.
비교예
2.
압연동박이 미도금된 Cu를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 4와 동일하게 제조하였다.
본 발명의 실시예를 통해 금속테이프를 제조하였으며, 각 시트의 도금을 하기 위한 조건을 하기 [표 1]에 나타내었다. (도 1 참고)
| 금속 | 도금액 | 도금액농도(g/l) | HBO3 농도 (g/l) | 온도(℃) | 전류밀도(A/dm2) | 두께(㎛) | SH 3 농도(g/l) |
| 니켈 | NiSO4· 6H2O | 300 | 30 | 30 | 5 | 0.5 | - |
| 코발트 | CoSO4· 5H2O | 300 | 30 | 30 | 5 | 0.5 | - |
| 주석 | (CH3SO3)2Sn | 100 | CH3SO3H농도(g/l) | 30 | 10 | 0.5 | 3 |
| 30 |
본 발명의 니켈의 도금 목적은 동박(copper foil) 부식을 방지하는 것이고, 주석의 도금 목적은 표면의 낮은 저항값을 도출하는 것이며, 코발트의 도금 목적은 표면의 흑화를 처리하기 위함이나 이에 국한되지는 않는다.
이에, 확보된 26개의 금속층을 [표 2]에 나타내었으며, 이를 금속테이프로 제작하였다.
| 번호 | 금속 | 번호 | 금속 |
| 1 | Cu | 14 | Ni/Co/Cu/Ni |
| 2 | Ni/Cu | 15 | Ni/Co/Cu/Co |
| 3 | Sn/Cu | 16 | Ni/Co/Cu/Sn |
| 4 | Co/Cu | 17 | Sn/Co/Cu/Sn |
| 5 | Ni/Cu/Ni | 18 | Sn/Co/Cu/Co |
| 6 | Sn/Cu/Sn | 19 | Sn/Co/Cu/Ni |
| 7 | Co/Cu/Co | 20 | Ni/Sn/Co/Cu/Ni |
| 8 | Ni/Cu/Sn | 21 | Ni/Sn/Co/Cu/Sn |
| 9 | Ni/Cu/Co | 22 | Ni/Sn/Co/Cu/Co |
| 10 | Sn/Cu/Co | 23 | Ni/Sn/Co/Cu/Ni/Sn |
| 11 | Ni/Sn/Cu/Ni | 24 | Ni/Sn/Co/Cu/Ni/Co |
| 12 | Ni/Sn/Cu/Sn | 25 | Ni/Sn/Co/Cu/Sn/Co |
| 13 | Ni/Sn/Cu/Co | 26 | Ni/Sn/Co/Cu/Ni/Sn/Co |
| /: 베이스층과 금속층의 일면 또는 양면상을 구분하기 위함 | |||
평가예
1.
열확산성
평가
실시예에서 제조된 전자파 차폐 및 방열용 금속테이프의 열확산성을 ISO 22007-2 측정규격에 따라 핫디스크(Hot Disk)법으로 평가하였다. 사용된 측정기기는 TPS 2500S(스웨덴, Hot Disk 제품)이었다.
핫디스크 방법은 분석시편을 70 x 70(mm)으로 준비하고, 히터(Heater)가 포함된 7577 타입 센서에 시료를 직접 접촉시켜 화력/발열량(Heating power)은 0.1W, 측정시간은 2초의 시간에 따른 열확산 속도 및 열전도도를 산출하였다. 이 때, 샘플 사이즈는 70 x 70(mm) 72㎛이상(두께 낮은 경우 시편 겹쳐서 측정)의 것을 사용하였으며, 슬랩모드(Slap mode)로 실시하여 측정결과의 일부를 하기 [표 3]에 나타내었다.
| 번호 | 금속 | 열전도도(W/ mK ) | 번호 | 금속 | 열전도도(W/ mK ) |
| 1 | Cu | 400.0 | 14 | Ni/Co/Cu/Ni | 386.9 |
| 2 | Ni/Cu | 395.4 | 15 | Ni/Co/Cu/Co | 386.8 |
| 3 | Sn/Cu | 395.2 | 16 | Ni/Co/Cu/Sn | 386.7 |
| 4 | Co/Cu | 395.3 | 17 | Sn/Co/Cu/Sn | 386.3 |
| 5 | Ni/Cu/Ni | 391.2 | 18 | Sn/Co/Cu/Co | 386.3 |
| 6 | Sn/Cu/Sn | 390.7 | 19 | Sn/Co/Cu/Ni | 386.7 |
| 7 | Co/Cu/Co | 390.8 | 20 | Ni/Sn/Co/Cu/Ni | 382.4 |
| 8 | Ni/Cu/Sn | 390.9 | 21 | Ni/Sn/Co/Cu/Sn | 382.2 |
| 9 | Ni/Cu/Co | 391.0 | 22 | Ni/Sn/Co/Cu/Co | 382.2 |
| 10 | Sn/Cu/Co | 390.7 | 23 | Ni/Sn/Co/Cu/Ni/Sn | 378.2 |
| 11 | Ni/Sn/Cu/Ni | 386.7 | 24 | Ni/Sn/Co/Cu/Ni/Co | 378.3 |
| 12 | Ni/Sn/Cu/Sn | 386.4 | 25 | Ni/Sn/Co/Cu/Sn/Co | 378.0 |
| 13 | Ni/Sn/Cu/Co | 386.7 | 26 | Ni/Sn/Co/Cu/Ni/Sn/Co | 374.1 |
| /: 베이스층과 금속층의 일면 또는 양면상을 구분하기 위함 | |||||
평가예 2.
(
1)전자파
차폐 특성 평가
실시예에서 제조된 전자파 차폐와 방열용 금속복합체 및 금속테이프에 대하여 금속테이프의 전자파 차폐 특성을 네트워크 어낼라이저(Network analyzer, Agilent, E8364A)를 사용하여 측정하였다. 상기 금속테이프에 가해지는 소정의 전기적 신호의 값과 금속테이프로부터 반사되는 전기적 신호의 값을 측정하여, 이들의 비율로부터 차폐율을 계산하였다. 예를 들어, 가해지는 신호가 전부 반사되면 차폐율은 100%이다. 본 발명의 가능한 금속테이프 구성은 실시예에 나타내었으며, 비교예에는 전도성 점접착제층을 단독으로 사용한 것과 베이스층 및 전도성 점접착제층을 혼합하여 제조한 것을 하기 [표 4]에 나타내었다.
| 번호 | 금속 | 표면저항(Ω/sq) | 번호 | 금속 | 표면저항(Ω/sq) |
| 1 | Cu | 0.002 | 14 | Ni/Co/Cu/Ni | 0.002 |
| 2 | Ni/Cu | 0.002 | 15 | Ni/Co/Cu/Co | 0.003 |
| 3 | Sn/Cu | 0.001 | 16 | Ni/Co/Cu/Sn | 0.002 |
| 4 | Co/Cu | 0.003 | 17 | Sn/Co/Cu/Sn | 0.001 |
| 5 | Ni/Cu/Ni | 0.002 | 18 | Sn/Co/Cu/Co | 0.003 |
| 6 | Sn/Cu/Sn | 0.001 | 19 | Sn/Co/Cu/Ni | 0.002 |
| 7 | Co/Cu/Co | 0.003 | 20 | Ni/Sn/Co/Cu/Ni | 0.002 |
| 8 | Ni/Cu/Sn | 0.002 | 21 | Ni/Sn/Co/Cu/Sn | 0.002 |
| 9 | Ni/Cu/Co | 0.002 | 22 | Ni/Sn/Co/Cu/Co | 0.003 |
| 10 | Sn/Cu/Co | 0.002 | 23 | Ni/Sn/Co/Cu/Ni/Sn | 0.002 |
| 11 | Ni/Sn/Cu/Ni | 0.002 | 24 | Ni/Sn/Co/Cu/Ni/Co | 0.003 |
| 12 | Ni/Sn/Cu/Sn | 0.001 | 25 | Ni/Sn/Co/Cu/Sn/Co | 0.002 |
| 13 | Ni/Sn/Cu/Co | 0.002 | 26 | Ni/Sn/Co/Cu/Ni/Sn/Co | 0.004 |
| /: 베이스층과 금속층의 일면 또는 양면상을 구분하기 위함 | |||||
상기 [표 4]와 관련하여, 본 발명의 금속테이프는 도금 전 후 상온에서 동박 표면에 산화가 발생하기 전의 표면저항을 30회 측정한 후, 이에 대한 평균값을 나타내었다.
결과적으로, 0.001Ω 내지 0.004Ω로 나타난 값은 표면저항이 낮은 수준인 것으로, 표면저항이 낮을 때 전기전도도가 높아지므로 높은 차폐율을 제공하는 것을 알 수 있었다.
(
2)열확산성
및 전자파 차폐의
실시예
/
비교예
비교분석 평가
| 실시예 / 비교예 | 금속 | 열전도도(W/ mK ) | 표면저항(Ω) | Shielding Effectiveness(dB) | |||
| A | B | A | B | A | B | ||
| 실시예 1 | Ni/Cu/Ni | 391.2 | 391.0 | 0.002 | 0.003 | 82.95 | 81.12 |
| 실시예 2 | Sn/Cu/Sn | 390.7 | 390.5 | 0.001 | 0.001 | 83.64 | 83.05 |
| 실시예 3 | Co/Cu/Co | 390.8 | 390.7 | 0.003 | 0.005 | 81.77 | 80.10 |
| 비교예 1 | Cu | 400.0 | 399.8 | 0.002 | 0.010 | 82.01 | 79.92 |
| A: 상온 B: 온도 50°C, 습도 95% 120시간 신뢰성 평가 후 분석 | |||||||
본 발명에서 A(상온) 상태 실시예 1 내지 3의 열전도도 값은 비교예 1의 열전도도의 값과 대조하였을 때, 약 2.5% 감소되는 것을 확인할 수 있었다.
이와 같은 결과는 니켈(Ni), 주석(Sn), 코발트(Co)의 경우, 열전도도 값이 100W/mk 이하로 낮은 것으로, Cu에 상기 금속으로 도금하여 복합체를 형성하였을 때 보다 단일 Cu의 열전도도 값이 높게 형성되기 때문인 것으로 보여진다.
또한, B(온도 50°C) 상태 실시예 1 내지 3의 열전도도 값과 비교예 1의 열전도도 값의 변화는 크게 나타나지 않았으므로, 원소재 자체의 열전도도 값은 표면 산화와 관계없이 값이 유지되는 것을 확인할 수 있었다. 더 나아가, 표면저항에 있어서는 B 상태 비교예 1의 경우 산화 방지층이 없으므로, Cu 표면 산화가 발생되어 실시예 1 내지 3 대비 표면저항 값의 변화가 큰 것을 확인하였다.
아울러, EMI 차폐성능은 동박 자체의 차폐성능이 뛰어나므로 A상태 및 B상태 모두 높은 수치로 확인되며, 표면 산화에 따른 변화율은 미미한 것으로 나타났다. 구체적으로, 실시예 1 내지 3 및 비교예 1의 수치는 99% 이상 EMI 차폐되는 수치인 것을 확인할 수 있었다.
따라서, 실시예 1 내지 3의 경우 Cu 표면에 니켈(Ni), 주석(Sn), 코발트(Co)층이 형성되어 Cu 표면의 산화를 방지하므로, 표면저항 값의 변화율이 적은 것을 확인하였다. 이에, 방열성능 감소폭 대비 표면저항 값의 증가가 되는 것을 억제할 수 있으므로, 도금 효과가 우수하게 나타남을 확인 할 수 있었다.
평가예
3. 전도성 점착제 적용 금속테이프의 표면저항 값 변화 평가
| 실시예 / 비교예 | 상세구조 | A(Ω) | B |
| 실시예 4 | Ni/Cu/ Ni + 전도성 점착제 | 0.015 | O |
| 실시예 5 | Sn/Cu/ Sn + 전도성 점착제 | 0.007 | O |
| 실시예 6 | Co/Cu/Co + 전도성 점착제 | 0.021 | X |
| 비교예 2 | Cu + 전도성 점착제 | 0.022 | X |
| A: 상온 B: 온도 50°C, 습도 95중량% 120시간 신뢰성 평가 후 분석 O: A 상태 표면저항 대비 50%미만 증가인 경우 X: B 상태 표면저항 대비 100 %이상 증가인 경우 |
|||
본 발명은 실시예 4 내지 6 및 비교예 2의 방법으로 금속테이프의 층 내 전도성 점착제를 코팅하여 A 상태 및 B 상태에서 표면저항 값의 변화를 나타내었다. 보다 구체적으로, 실시예 4 내지 5에서는 A 상태와 대비하여 B 상태에서도 안정적인 저항값을 나타내는 반면, 실시예 6에서는 저항값이 높게 측정되고 있으므로, Co의 도금효과가 미비한 것을 확인하였다. 또한, 비교예 2의 경우 실시예 6과 마찬가지로 B상태에서 Cu 표면에 발생한 산화로 인해 전도성 점착제와 Cu 계면에 발생한 산화피막과 반응하여 전도성 점착제의 경시변화가 발생하였다. 따라서 비교예 2의 경우 표면저항 값의 변화율이 크게 증가되어 전도성 점착제를 적용하기 어려운 것을 확인하였다.
따라서, 본 발명의 결과를 토대로 산화 방지 성능을 비교하여 보면, Ni > Sn > Co > Cu의 순서대로 나타났으며, 표면저항의 성능은 Sn ≥ Ni > Co > Cu의 순서대로 나타나는 것임을 확인하였다.
실시예의 금속테이프 제조시에 압연 동박 대신에 동일한 두께의 전해 동박을 사용한 경우에도 실질적으로 동일한 전자파 차폐 특성 결과를 보여주었다. 상기 압연 동박은 상업적으로 입수가능한 것이라면 특별히 한정되지 않는다.
10: 돌출부
20: 앵커링(Anchoring)
30: 에칭(Etching)
100: 베이스층.
200: 금속층
20: 앵커링(Anchoring)
30: 에칭(Etching)
100: 베이스층.
200: 금속층
Claims (20)
- 동박 베이스층; 및
상기 베이스층 일면 또는 양면상에 니켈, 코발트 및 주석 중 하나 이상으로 이루어진 금속층;을 포함하고,
상기 금속층은 상기 베이스층 상에 직접 접촉하여 구비되는 전자파 차폐 및 방열용 금속복합체. - 제 1항에 있어서,
상기 베이스층의 일면 또는 양면상에 금속층이 구비되고, 상기 금속층의 일면 또는 양면에는 점접착제층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 및 방열용 금속복합체. - 제 1항에 있어서,
상기 금속복합체의 열전도율은 300W/mK 내지 400W/mK인 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 및 방열용 금속복합체. - 제 1항에 있어서,
상기 베이스층의 두께는 5㎛ 내지 300㎛인 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 및 방열용 금속복합체. - 제 1항에 있어서,
상기 금속층의 두께는 0.03㎛ 내지 10㎛인 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 및 방열용 금속복합체. - 제 1항에 있어서,
상기 금속복합체의 전체 두께에 대한 금속층의 두께는 0.5% 내지 25%인 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 및 방열용 금속복합체. - 제 1항에 있어서,
상기 베이스층은 전해 동박 또는 압연 동박인 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 및 방열용 금속복합체. - 제 1항에 있어서,
상기 베이스층의 양면에서 상기 베이스층의 상부로 돌출되는 복수개의 돌출부를 포함하고, 상기 금속층은 상기 돌출부를 덮도록 구비되는 전자파 차폐 및 방열용 금속복합체. - 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 따른 금속복합체를 포함하는 전자파 차폐 및 방열용 전기전자부품.
- 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 따른 금속복합체를 채용한 전자제품.
- 동박 베이스층;
상기 베이스층 일면 또는 양면상에 니켈, 코발트 및 주석 중 하나 이상으로 이루어진 금속층; 및
상기 금속층의 일면 또는 양면상에 구비되는 점접착제층;을 포함하고,
상기 금속층은 상기 베이스층 상에 직접 접촉하여 구비되고,
상기 점접착제층은 아크릴계, 실리콘계, 에폭시계, 우레탄계, 폴리에스터계, 및 폴리이미드계 중 선택되는 적어도 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 및 방열용 금속테이프. - 제 11항에 있어서,
상기 점접착제층은 전도성 파우더를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 및 방열용 금속테이프. - 제 11항에 있어서,
상기 전자파 차폐 및 방열용 금속테이프는 50W/mK 내지 350W/mK의 열전도율을 갖되,
상기 금속층의 두께와 점접착제층의 두께에 따라 상이한 열전도율을 갖는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 및 방열용 금속테이프. - 제 11항에 있어서,
상기 전도성 점접착제에 포함하고 있는 전도성 파우더는 Ni, Cu, Ag 및 Ag-코팅된Cu 중 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 및 방열용 금속테이프. - 제 11항에 있어서,
상기 전도성 파우더는 전도성 점접착제 내 0.1중량% 내지 20중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 및 방열용 금속테이프. - 제 11항에 있어서,
상기 베이스층의 두께는 5㎛ 내지 300㎛인 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 및 방열용 금속테이프. - 제 11항에 있어서,
상기 금속층의 두께는 0.03㎛ 내지 10㎛인 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 및 방열용 금속테이프. - 제 11항에 있어서,
상기 금속테이프의 전체 두께에 대한 금속층의 두께는 0.5% 내지 25%인 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 및 방열용 금속테이프. - 제 11항 내지 제 18항 중 어느 한 항에 따른 금속테이프를 포함하는 전자파 차폐 및 방열용 전기전자부품.
- 제 11항 내지 제 18항 중 어느 한 항에 따른 금속테이프를 채용한 전자제품.
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| KR1020170072739A KR20180135156A (ko) | 2017-06-09 | 2017-06-09 | 전자파 차폐와 방열용 금속복합체 및 금속테이프 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020170072739A KR20180135156A (ko) | 2017-06-09 | 2017-06-09 | 전자파 차폐와 방열용 금속복합체 및 금속테이프 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20180135156A true KR20180135156A (ko) | 2018-12-20 |
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ID=64952825
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020170072739A Ceased KR20180135156A (ko) | 2017-06-09 | 2017-06-09 | 전자파 차폐와 방열용 금속복합체 및 금속테이프 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20180135156A (ko) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20210030667A (ko) * | 2019-09-10 | 2021-03-18 | 대한민국(농촌진흥청장) | 황기 추출물의 유효 성분을 증가시키는 증숙 황기 제조방법 |
| KR20210102606A (ko) | 2020-02-12 | 2021-08-20 | 한국과학기술연구원 | 금속-나노탄소 복합체 및 이의 제조방법 |
| WO2023027546A1 (ko) * | 2021-08-27 | 2023-03-02 | 주식회사 아모센스 | 전자파 및 자기장 흡수차폐시트 및 이를 포함하는 전자기기 |
-
2017
- 2017-06-09 KR KR1020170072739A patent/KR20180135156A/ko not_active Ceased
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20210030667A (ko) * | 2019-09-10 | 2021-03-18 | 대한민국(농촌진흥청장) | 황기 추출물의 유효 성분을 증가시키는 증숙 황기 제조방법 |
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| WO2023027546A1 (ko) * | 2021-08-27 | 2023-03-02 | 주식회사 아모센스 | 전자파 및 자기장 흡수차폐시트 및 이를 포함하는 전자기기 |
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Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20180430 Patent event code: PE09021S01D |
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Patent event date: 20181121 Comment text: Decision to Refuse Application Patent event code: PE06012S01D Patent event date: 20180430 Comment text: Notification of reason for refusal Patent event code: PE06011S01I |
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| PG1501 | Laying open of application |