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적용분야

Antenna Materials

Laser-Processing / Electronics / Antenna Materials


Laser Processing of 3M™ Flux Field Directional Material EM15TF



Introduction


3M™ Flux Field Directional Material (FFDM) EM15TF는 EM15TF-007, -008, -010, -012, -014, -020, -026, -026H을 포함하여 3M Flux Field Directional Material이라고 하는 유사한 소재 제품군의 일부입니다. EM15TF-012는 레이저 가공과의 호환성 테스트를 위해 선택되었으며 10㎛ 두께의 검은색 PET 단면 테이프(SCT) 커버 필름, 100㎛ 두께의 소결 페라이트 자성층, 10㎛ 두께의 감압 접착제 (PSA)층 및 75㎛ 두께의 PET 이형 라이너로 구성됩니다. 
 




3M FFDM 소재는 무선 주파수 (RF) 어플리케이션을 위한 자기 차폐로 사용되는 유연한 자기 시트입니다. 내부 소결 페라이트 자성층의 단단하고 부서지기 쉬운 특성으로 인해 이 소재를 가공하기가 어려워 기존의 기계적 방법으로 가공할 때 균열 및 거친 모서리가 발생합니다. 레이저 가공의 비접촉 특성으로 인해 이러한 어려움을 극복하고 과도한 소재 변형이나 균열없이 미세 형상의 응용 분야를 가공할 수 있도록 합니다. 3M FFDM 소재는 소재의 물리적 특성을 저하시키지 않고 부드러운 커팅 모서리와 최소한의 열영향 영역을 생성하는 레이저 커팅 작업에 적합하며 마킹 및 조각 등 이 소재의 의도된 사용에 도움이 되지 않는 다른 공정은 권장하지 않습니다. 



Laser Processing Notes


3M FFDM EM15TF 소재는 레이저 가공 호환성을 평가하고 레이저 피크 출력 및 파장의 최상의 구성을 결정하기 위해 테스트되었습니다. 소결된 페라이트 층의 무기 특성으로 인해 1.06㎛ Fiber 레이저와 CO2 레이저 파장을 결합한 MultiWave Hybrid 시스템 구성을 사용해야 합니다. 레이저를 하나의 동시 처리 빔으로 처리하여 열 영향을 최소화하면서 일관된 가장자리를 생성합니다. 1.06㎛ 레이저는 소결된 페라이트에 효율적으로 흡수되어 균열없이 소재에 흠집이 생깁니다. 동시 빔에 9.3㎛ 또는 10.6㎛  레이저 에너지를 추가하면 소결괸 페라이트가 스코어링될 때 가열되어 스코어라인을 따라 제어된 균열 전파가 발생합니다. MultiWave Hybrid 구성을 사용하지 않으면 1.06㎛ 파장만 소재에 스코어링하지만 레이저 경로를 다라 소재를 분리하는 제어된 균열을 생성하지 않으며 9.3㎛ 또는 10.6㎛ 레이저 에너지 만으로는 소결 페라이트에 영향을 미치지 않습니다. 나머지 3개 층 (SCT, PSA 및 PET)은 9.3 또는 10.6㎛ 레이저 파장을 쉽게 흡수하며 소결 페라이트 층과 동시에 가공됩니다. 75 watts 9.3㎛ 또는 10.6㎛ 레이저 에너지와 50 watts 1.06㎛ Fiber 레이저 에너지의 최적 구성으로 릴리스 라이너가 제자리에 있는 3M FFDM EM15TF의 레이저 커팅은 일관된 모서리를 생성합니다. 아래 그림 2와 3은 EM15TF를 레이저로 커팅한 후 가장자리의 위쪽과 아래쪽을 확대한 이미지입니다.  







추가 검사는 검은색 PET SCT 층과 PET 이형 라이너가 9.3㎛ 또는 10.6㎛ CO2 레이저 소스에 의해 깨끗하게 가공되었음을 보여줍니다. 소결된 페라이트 자성층은 MultiWave Hybrid 구성을 사용하여 9.3㎛ 또는 10.6㎛ CO2 레이저 소스와 결합된 50 watts 1.06㎛ 레이저 소스에 의해 깨끗하게 가공됩니다. 3M FFDM EM15TF의 레이저 가공된 모서리 윤곽의 3D 이미지로 PET 층이 커팅 모서리의 상단 표면을 따라 응용된 소재의 "파동"을 형성하여 레이저 에너지에 반응하는 방식은 그림 4의 빨간색 영역에서 확인 할수 있습니다.






 


Processing Example


3M FFDM EM15TF 접착 테이프 응용 프로그램은 소재의 물리적 특성을 저하시키지 않으면서 미세한 형상과 복잡한 세부 사항을 요구하는 응용 분야에서 활용할 수 있습니다. 아래 그림 5는 권장 시스템 구성을 사용하여 3M FFDM EM15TF 소재를 레이저로 커팅한 결과물을 보여줍니다. 








Conclusions


3M FFDM EM15TF는 레이저 가공 작업에 적합하며 최적의 가공 구성 요소를 결정하기 위해 광범위한 테스트를 진행하였습니다. 이 테스트를 통해 MultiWave Hybrid 기술을 사용하는 50 watts의 1.06㎛ Fiber 레이저 소스와 결합된 75 watts 10.6㎛ 또는 9.3㎛ CO2 레이저 소스가 이 소재의 레이저 커팅 작업을 위한 권장 구성이라는 것을 확인하였습니다.  소결된 페라이트 층은 10.6㎛ 또는 9.3㎛ 파장의 레이저 에너지와 결합된 1.06㎛을 효율적으로 흡수하고 SCT, PSA 및 PET 층은 10.6㎛ 또는 9.3㎛ 파장을 효율적으로 흡수하여 변색과 열영향 영역이 최소화된 가장자리 품질을 생성합니다.