KR101736734B1 - 페라이트 시트, 이의 제조 방법 및 이를 구비하는 전자 부품 - Google Patents

페라이트 시트, 이의 제조 방법 및 이를 구비하는 전자 부품 Download PDF

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Abstract

본 발명은 페라이트 시트에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 침상형 페라이트 분말을 포함하고, 자기 방향이 일축 배향됨으로써, 투자율 및 포화 자화를 현저히 증가시킬 수 있으며, 이에 따라, 차폐 시트에 적용시 누설되는 자기장을 최소화하여 전자 기기의 전력 효율을 현저히 향상시킬 수 있는, 페라이트 시트 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.

Description

페라이트 시트, 이의 제조 방법 및 이를 구비하는 전자 부품{FERRITE SHEET, PREPARATION METHOD THEREOF AND ELECTRONIC PART COMPRISING THE SAME}
본 발명은 페라이트 시트, 이의 제조 방법 및 이를 구비하는 전자 부품에 관한 것이다.
일반적으로 전자 기기에서 발생하는 전자파(또는 방사 노이즈)는 주변 전자 기기의 오동작을 일으키는 원인이 되고, 상기 전자파가 인체에 노출되는 경우 인체의 건강을 해치는 등 안좋은 영향을 끼친다. 따라서, 전자 기기에서 발생하는 전자파를 차단하기 위해 페라이트(Ferrite) 등의 자성체로 이루어진 전자파 차단제를 해당 전자 기기에 장착하여 사용하고 있다.
이동통신 단말기 내에 설치되는 회로 모듈 상에는 쉴드 캡(Shield Cap)이 형성되는데, 상기 쉴드 캡 상에 페라이트 시트 복합체를 형성하여 전자파 차단제를 구성하면, 상기 회로 모듈에서 발생하는 전자파를 효과적으로 차단할 수 있게 된다.
구체적으로, 무선 충전 및 근거리 통신용으로 이용되는 자성체는 외부 교류 자기장의 위상 변화에 따라 소재의 자화 방향이 용이하게 반응하여야 하며, 현상적으로 공간에 분포한 자기장을 재료 내부로 끌어들여 높은 밀도의 자력선속을 갖는 자기 회로를 형성하여 휴대용 단말기의 본체 및 배터리에 미치는 전자파를 차폐시키는 역할을 하게 된다.
이때, 자성체의 특성 중 투자율은 자력선속을 높이는 정도를 나타내는 지표로서, 누설되는 자기장을 최소화하기 위해 높은 투자율의 자성체가 요구된다.
한국공개특허 제2012-0008332호에는 페라이트 시트 복합체 및 그 제조방법이 개시되어 있다.
한국공개특허 제2012-0008332호
본 발명은 투자율 및 포화 자화가 현저히 증가된 페라이트 시트를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 전자 기기에 적용되는 경우, 우수한 차폐 효과로 전력 효율을 향상시킬 수 있는 페라이트 시트를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 페라이트 시트 및 이를 포함하는 페라이트 시트 복합체의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 페라이트 시트를 구비하는 전자 부품을 제공하는 것을 목적으로 한다.
1. 침상형 페라이트 분말을 포함하고, 자기 방향이 일축 배향된, 페라이트 시트.
2. 위 1에 있어서, 상기 페라이트 분말은 경자성 페라이트(hard ferrite) 및 연자성 페라이트(soft ferrite) 중에서 선택된 적어도 하나를 포함하는, 페라이트 시트.
3. 위 2에 있어서, 상기 연자성 페라이트는 Ni-Zn계 페라이트, Ni-Zn-Cu계 페라이트, Mn-Zn계 페라이트, Mg-Zn계 페라이트 및 Ni-Mn-Zn계 페라이트 중에서 선택된 적어도 하나인, 페라이트 시트.
4. 위 1에 있어서, 100KHz 내지 30MHz의 주파수 대역에서 투자율이 100 내지 5000인, 페라이트 시트.
5. 위 1에 있어서, 두께가 10㎛ 내지 200㎛인, 페라이트 시트.
6. 침상형 페라이트 분말을 포함하는 페라이트 그린 시트를 제조하고, 상기 그린 시트의 제조 중 또는 제조 후에 자장을 인가하여 자기 방향을 일축 배향시키는 공정을 포함하는, 페라이트 시트의 제조 방법.
7. 위 6에 있어서, 상기 자장을 인가하는 공정은 소결 공정과 함께 수행되는, 페라이트 시트의 제조 방법.
8. 위 7에 있어서, 상기 소결 공정 800 내지 1000℃의 온도 범위에서 수행되는, 페라이트 시트의 제조 방법.
9. 위 6 내지 8 중 어느 한 항에 따라 제조된 페라이트 시트의 적어도 일면에 보호 시트를 부착하고, 타면에 양면 접착 시트를 부착하여 페라이트 시트 복합체를 형성하는 단계;를 포함하는, 페라이트 시트 복합체의 제조 방법.
10. 위 9에 있어서, 상기 복합체 내의 페라이트 시트를 복수 개의 미세 조각으로 파단하는 단계;를 더 포함하는, 페라이트 시트 복합체의 제조 방법.
11. 위 1의 페라이트 시트를 포함하는 전자 부품.
본 발명의 페라이트 시트는 침상형 페라이트 분말을 포함하고, 자기 방향이 일축 배향됨으로써, 투자율 및 포화 자화를 현저히 증가시킬 수 있다.
본 발명의 페라이트 시트는 차폐 시트에 적용되는 경우, 누설되는 자기장을 최소화하여 전자 기기의 전력 효율을 현저히 향상시킬 수 있다.
본 발명의 페라이트 시트는 종래의 페라이트 시트와 견주어 박형으로 제조되어도 우수한 전력 효율을 나타낼 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 페라이트 시트의 제조 방법 중 자장 인가 공정을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 페라이트 시트의 제조 방법 중 자장 인가 공정이 소결 공정 중에 수행되는 경우를 개략적으로 나타낸 도면이다.
본 발명은 페라이트 시트에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 침상형 페라이트 분말을 포함하고, 자기 방향이 일축 배향됨으로써, 투자율 및 포화 자화를 현저히 증가시킬 수 있으며, 이에 따라, 차폐 시트에 적용시 누설되는 자기장을 최소화하여 전자 기기의 전력 효율을 현저히 향상시킬 수 있는, 페라이트 시트 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 제시하여 본 발명을 상세히 설명하나, 이들 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 첨부된 특허청구범위를 제한하는 것이 아니며, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 실시예에 대한 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
<침상형 페라이트 분말>
본 발명에 따른 페라이트 시트는 침상형 페라이트 분말을 포함한다.
본 발명의 침상형 페라이트 분말은 경자성 페라이트(hard ferrite) 및 연자성 페라이트(soft ferrite) 중에서 선택된 적어도 하나일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 침상형 페라이트 분말이 연자성 페라이트인 경우, 구체적으로 Ni-Zn계 페라이트, Ni-Zn-Cu계 페라이트, Mn-Zn계 페라이트, Mg-Zn계 페라이트, Ni-Mn-Zn계 페라이트와 같은 산화물 연자성 페라이트 중에서 적어도 하나일 수 있으나 특별히 한정되지는 않는다.
상기 페라이트 분말은 고상법, 공침법, 졸겔법, 수열합성법 등 다양한 방법으로 제조할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
<페라이트 시트>
본 발명의 페라이트 시트는 침상형 페라이트 분말을 포함하며, 자기 방향이 일축 배향된 것이다.
본 발명에 따른 페라이트 시트는 침상형 페라이트 분말을 포함하여 자기 방향이 일축 배향된 것으로서, 종래 구형의 페라이트 분말을 사용한 시트 보다 투자율 및 포화 자화를 현저히 향상시킬 수 있으며, 이에 따라, 차폐 효과의 극대화로 적용되는 전자 부품의 전력 효율을 현저히 향상시킬 수 있다.
상기 페라이트 시트는 100KHz 내지 30MHz의 주파수 대역에서 투자율이 100 내지 5000 이내일 수 있으며, 상기 범위 내를 만족하는 경우, 무선 충전 및 근거리 통신용의 차폐 시트로서 적합하다.
본 발명에 따른 페라이트 시트의 두께는 특별히 한정되지 않으나, 예를 들면, 10㎛ 내지 200㎛의 두께일 수 있으며, 본 발명은 전술한 형상의 페라이트를 포함함으로써, 상기 두께의 박형으로 제조시에 우수한 투자율 및 포화 자화를 구현할 수 있게 된다.
<페라이트 시트의 제조 방법>
본 발명은 상기 페라이트 시트를 제조하는 방법에 관한 것으로서, 구체적으로는, 침상형 페라이트 분말을 포함하는 페라이트 그린 시트를 제조하고, 상기 그린 시트의 제조 중 또는 제조 후에 자장을 인가하여 자기 방향을 일축 배향시키는 공정을 포함한다.
페라이트 그린 시트의 제조 공정
본 명세서에서 페라이트 그린 시트는 페라이트 시트 제조용 슬러리를 도포하여 시트 형태로 성형된 것으로서, 페라이트 시트와 동일 구조를 갖되, 자장 인가 공정 및 소결 공정 전의 시트를 의미한다.
본 발명에서 사용되는 침상형 페라이트 분말은 전술한 바와 같이 당 분야에 공지된 방법에 따라 제조된 것일 수 있다.
페라이트 시트 제조용 슬러리는 상기 침상형 페라이트 분말에 용매와 결합제를 첨가하여 제조된 것일 수 있으며, 침상형 페라이트 분말은 전술한 성분의 페라이트가 적용될 수 있으며, 용매 및 결합제는 당 분야에 통상적으로 사용되는 성분이라면 특별한 제한 없이 적용될 수 있다.
페라이트 시트 제조용 슬러리는 예를 들면 닥터 블레이드 코팅법, 슬릿 코팅법, 나이프 코팅법, 스핀 코팅법, 캐스팅법, 마이크로 그라비아 코팅법, 그라비아 코팅법, 바 코팅법, 롤 코팅법, 와이어 바 코팅법, 딥 코팅법, 스프레이 코팅법, 노즐 코팅법, 모세관 코팅법 등의 코팅법; 스크린 인쇄법, 그라비아 인쇄법, 플렉소 인쇄법, 오프셋 인쇄법, 잉크젯 코팅법, 디스펜서 인쇄법 등과 같은 방법을 이용하여 캐리어 필름에 도포될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
자장 인가 공정
본 발명에서 자장 인가 공정을 통해, 침상형의 페라이트 분말의 자기 이방성으로 인하여 자기 방향을 일축 배향시키게 되며, 이에 따라, 투자율 및 포화 자화를 현저히 증가시킬 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 페라이트 시트의 제조 공정 중 자장 인가 공정을 통해 시트 내의 자기 방향이 일축 배향되는 것을 개략적으로 나타낸 것이며, 상기 자장 인가 공정은 시트의 상하부에 자석(Magnetic)을 배치하여 수행될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 자장 인가 공정은 그린 시트의 제조 공정(시트 성형 공정) 중 또는 제조 후에 별도의 공정으로 수행될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며, 자기 방향의 일축 배향성을 향상시키기 위해서는 그린 시트를 성형한 후 시트의 용매가 휘발되기 전에 자장을 인가하는 것이 바람직하다.
상기 자장 인가 공정에서 요구되는 자장의 세기는 특별히 한정되지 않으며, 본 발명에 따른 시트의 자기 방향을 일축 배향시킬 수 있는 정도의 세기로 수행될 수 있다.
소결 공정
본 발명에서 그린 시트는 소결 공정을 더 거칠 수 있다.
소결 공정 전에 자장 인가 공정을 거친 경우에는, 상기 소결 공정을 통해 일축 배향된 자기 방향이 고정되어, 자장을 인가하지 않는 조건에서도 배향성을 유지할 수 있게 된다.
본 발명의 다른 일 실시예에 있어서, 전술한 자장 인가 공정은 소결 공정과 함께 수행될 수도 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 페라이트 시트의 제조 공정 중 자장 인가 공정이 소결 공정과 함께 수행되는 것을 개략적으로 나타낸 것이며, 상기 공정은 시트가 소성로 내부로 투입된 뒤, 소성로 상하부에 자석(Magnetic)을 배치하여 수행될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
소결 공정의 수행 조건은 특별히 한정되지 않으나, 예를 들면, 800℃ 내지 1000℃ 온도 범위 내에서 수행될 수 있으며, 침상형 페라이트의 조성 및 공정 조건에 따라 상기 범위 중 적정 범위로 선택되어 수행될 수 있다. 상기 범위 내에서 소결되는 경우, 자장 인가에 따른 자기 방향의 배향성이 더욱 향상될 수 있게 된다.
<페라이트 시트 복합체의 제조 방법>
본 발명은 상기 페라이트 시트를 포함하는 페라이트 시트 복합체의 제조 방법에 관한 것이다.
전술한 방법에 따라 제조된 페라이트 시트의 적어도 일면에 보호 시트를 부착하고, 타면에 양면 접착 시트를 부착하여 페라이트 시트 복합체를 형성하는 단계로 복합 필름을 제조할 수 있다.
보호 시트는 깨지기 쉬운 페라이트 시트의 표면을 보호하는 기능을 수행하는 것이며, 상기 페라이트 시트 복합체를 전자 기기에 부착할 수 있도록, 보호 시트가 부착된 타면에는 양면 접착 시트가 부착될 수 있다. 또한, 보호 시트 자체가 양면 접착 시트일 수도 있다.
본 발명의 페라이트 시트 복합체의 제조 방법은 플렉서블 특성 구현을 위해 복합체 내의 페라이트 시트를 복수 개의 미세 조각으로 파단하는 단계를 더 수행할 수 있다.
보호 시트를 부착한 다음에 페라이트 시트 복합체에 일정한 압력을 가하게 되면, 페라이트 시트 전면(全面)에 복수의 크랙(crack)들이 제조되고, 결국 페라이트 시트는 복수의 조각으로 파단된다. 이때, 페라이트 시트 복합체는 보호 시트에 의해 형상을 유지하므로, 페라이트 시트의 조각들은 페라이트 시트 복합체 내에서 인접하여 분리된 상태로 있게 된다. 따라서, 페라이트 시트 복합체는 내부에 존재하는 복수의 페라이트 시트 조각들에 의해 유연성을 갖게 된다.
<전자 부품>
본 발명은 전술한 페라이트 시트를 구비하는 전자 부품에 관한 것이다.
본 발명에 따른 페라이트 시트 및 이를 포함하는 복합체는 전자 부품 중 차폐 시트의 기능을 수행하며, 우수한 투자율 및 포화 자화 특성으로 인하여 박형으로도 우수한 차폐 기능을 구현할 수 있게 된다.
본 발명에 따른 전자 부품의 종류는 특별히 한정되지 않으나, 무선 충전 기기 또는 근거리 통신용으로 이용되는 기기 등을 들 수 있다.

Claims (11)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 침상형 페라이트 분말을 포함하는 페라이트 그린 시트를 제조하고, 상기 그린 시트의 제조 중 또는 제조 후에 자장을 인가하여 자기 방향을 일축 배향시키는 공정을 포함하며,
    상기 자기 방향을 일축 배향시키는 공정은,
    상기 페라이트 그린 시트를 소성로 내에 배치시키는 단계; 및
    상기 소성로 내에서 소결 공정을 수행하면서 동시에 상기 소성로의 상하부에 배치된 자석을 통해 자장을 인가하여 자기 방향을 일축 배향시키는 단계를 포함하며,
    상기 페라이트 분말은 연자성 페라이트(soft ferrite)를 포함하는 페라이트 시트의 제조 방법.
  7. 삭제
  8. 청구항 6에 있어서, 상기 소결 공정은 800 내지 1000℃의 온도 범위에서 수행되는, 페라이트 시트의 제조 방법.
  9. 청구항 6 또는 8 중 어느 한 항에 따라 제조된 페라이트 시트의 적어도 일면에 보호 시트를 부착하고, 타면에 양면 접착 시트를 부착하여 페라이트 시트 복합체를 형성하는 단계;를 포함하는, 페라이트 시트 복합체의 제조 방법.
  10. 청구항 9에 있어서, 상기 복합체 내의 페라이트 시트를 복수 개의 미세 조각으로 파단하는 단계;를 더 포함하는, 페라이트 시트 복합체의 제조 방법.
  11. 삭제
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