자기 차폐

자기 차폐

1. 관련 링크
   1. 전자부품
      1. 자성체
         1. 자기 차폐 - 이 페이지
            1. 페라이트 시트
2. 자기 차폐 물질
   1. 자기 차폐(magnetic shielding)
      1. 정적(static) 및 매우 천천히 변화하는 자기장(100kHz 미만)에서는 페러데이 차폐를 효과가 없다.
      2. 이 때는 퍼몰러이, 뮤메탈 시트와 같은 높은 투자율을 갖는 차폐물 또는 나노결정입자 구조를 갖는 강자성 금속 코팅과 함께 사용해야 한다.
      3. 전기 차폐와 달리 자기장을 차단하지 않고, 자기장을 끌어들여 자기장 경로를 이 재료속으로 통과시킨다.
   2. 정적(static) 자기장에서 재료 종류
      1. Permalloy(퍼멀로이)
         1. 위키페디아 https://en.wikipedia.org/wiki/Permalloy
            1. 니켈 80%-철 20% 합금. 매우 높은 투자율(magnetic permeability)을 갖기 때문에 마그네틱 코어로 사용된다. 그리고 자기 차폐재로 사용한다.
            2. 연성이 좋지 않아 가공이 어려워 복잡한 형상을 만들 수 없다. 그러므로 정교한 모양이 필요하면 뮤메탈을 사용한다.
            3. 용도는 변압기, 자기기록헤드 등에 사용한다.
      2. Mu-metal(뮤메탈)
         1. 위키페디아 https://en.wikipedia.org/wiki/Mu-metal
            1. 매우 높은 투자율(magnetic permeability)을 갖는 soft magnetic alloy이다. 상대투자율(relative permeability)이 80,000~100,000으로 강철의 수천배이다.
            2. 철,니켈,크롬 및 구리 합금인 mu-metal(Ni 77% Fe 16% Cu 5% Cr 또는 Mo 2%)가 일반적이다.
               1. 최근에는 ASTM A753에서 alloy 4라고 부르는 조성인 Ni 80% Mo 5%, 소량의 Si, 기타 12~15% 재료가 사용된다.
   3. 투자율
      1. Permeability (electromagnetism) https://en.wikipedia.org/wiki/Permeability_(electromagnetism)
         1. 상대 투자율 relative permeability
            1. 진공 1, 공기 1.000 000 37, 테프론 1.000 0, 콘크리트(건조) 1
            2. 알루미늄 1.000 022 구리 0.999 994
            3. 니켈 100~600, 코발트-철 18,000
            4. 탄소강 100, 순철(99.8%) 5000, 뮤메탈 20,000~50,000, 퍼몰로이 100,000
            5. 페라이트 MnZn 350~29000, NiZn 10~2300, CoNiZn 40~125
            6. 스테인리스 스틸
               1. (자성이 거의 없는) 오스테나이트 304계열 1.00,
               2. (자성이 있는) 마텐사이트 430계열 ~50, 아닐링 마텐사이트 ~800,
               3. (근본적으로 자성이 있는) 페라이트계(ferritic) 아닐링처리, 400계열 ~1500
   4. 주파수가 높은 자기장에서 사용되는 재료
      1. 페라이트 시트 재료로 사용된다.
   5. 핸드폰에서. 투고기술에서는 정확한 결론을 내지 못하고 있다.
      1. 자기 차폐가 목적이라면
         1. 액츄에이터가 있는 스피커,리시버,진동모터,(AF OIS가 있는)카메라에서 영구자석 또는 코일이 움직이는 부품의 작동 주파수는 매우 낮다.
         2. 카메라 주변의 자기장을 차폐시키지 않으면(전자기장이 아니므로 접지연결은 필요없다.) 영구자석 근처의 자기 코일이 이동하면서 발생되는 자기장 변화가 주변 전자부품의 다양한 전선에 유도되어 잡음이 발생된다.
         3. 그래서 카메라로 찍은 영상에 줄무늬 등이 발생되고, 오디오에서는 치칙거리게 된다.
         4. 그래서 스피커,진동모터,카메라(AF 및 OIS) 등 영구자석과 코일이 있는 부품 주변에는 자기차폐를 한다.
      2. 기계적 강도를 향상을 위해서 사용한다고, 우리 나라 카메라모듈 개발 초기부터 종사한 KBH씨 왈
         1. 카메라 액추에이터에서는, 오스테나이트 316L 스테인리스를 사용한다. 즉, 상대 투자율이 1 제품을 사용한다.
         2. 이는 자기 차폐 기능이 없다는 뜻이다. 오히려 내부 자석이 의도대로 작동하기 위해서 자기장을 왜곡시키지 않도록 상대 투자율 1 제품을 사용해야 한다.
         3. 카메라를 작고 낮게 만들기 위해 AF 및 OIS 관련 수지 사출물 두께를 얇게 한 후, 기계적 강도를 보강하기 위해서 4면을 감싸는 구조를 사용한다.
3. 정적(static) 또는 낮은 주파수 자기장에서
   1. 카메라모듈(AF 및 OIS 기능이 있는)
      1. 2016.02 출시 삼성 갤럭시 S7용 이미지센서모듈
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           자기 차폐 자석에 붙지 않는 비자성철판이다. 자기 차폐이므로 접지와 연결되어 있지 않다.

   2. HDD(모터 및 헤드 액추에이터가 있다.)
      1. 사용이유
         1. 내부에서 발생하는 자기장을 차폐하기 위해서인지, 아니면 외부 자기장이 플래터에 저장된 자기 정보를 지울 수 있기 때문인지 투고기술에서 아직 결론을 내지 못하고 있다.
      2. 정보
         1. Hard Drive Degausser(디가우서)
            1. 나무위키 디가우서 https://namu.wiki/w/%EB%94%94%EA%B0%80%EC%9A%B0%EC%84%9C
            2. 자기 차폐된 HDD까지 정보를 지우기 위해서는 매우 큰 자기장이 필요하다. (어렵기 때문에 대형업체에서는 디가우서를 사용하지 않고 물리적으로 구멍을 뚫어 파괴한다.)
         2. 사운드 카드가 있는 PC에서 투고기술에서 정확히 결론을 내지 못하고 있다.
            1. HDD가 회전할 때 잡음이 난다. (HDD 모터가 자기장 변화를 발생시킨다.)
            2. HDD에서 읽기/쓰기 동작을 할 때 헤드 어셈블리가 회전한다. 액추에이터용 자기장 변화를 일으킨다.
      3. 3.5인치HDD (에서만 발견됨???)
         1. Fujitsu M1636TAU, 1285MB, 1disk 2heads, 5400rpm, 1996년 09월 제조품
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              자기 차폐 철판이 플래터 형상으로 붙어 있다. (HDD 모터에서 나오는 자기장 차단이 목적인듯)

         2. Samsung SP0802N, 80GB, 1disk, 7200rpm, PATA
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         3. Seagate ST3300622AS, Barracuda 7200.9 300GB, 2006-04-29 제조품
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              나사로 고정되는 철판은 비자성이고, 양면테이프로 붙어 있는 철판은 (자석에 붙는)자성체이다.

   3. 진동모터
   4. 스피커 중에서 핸드폰에 사용되는
      1. 리시버용 스피커
         1. 잘 발견되지 않는다.
      2. 마이크로 스피커
         1. 사용 이유
            1. 자기 차폐인지 밝혀지지 않았다.
            2. 두께를 얇게하기 위해, 가장 넓고 약한 부위이므로 수지 사출로 만들지 않고, 철판을 사용했을 수 있다.
         2. 2013.10 출시 애플 iPhone 5S 스마트폰
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              밑판이 금속이다. 자기 차폐 철판이 붙어 있다.

         3. 2017.02 출시 샤오미 Redmi Note 4X 스마트폰, 분홍
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              스피커 진동판 및 마주보고 있는 자기 차폐 금속판

         4. 2018.03 출시 Galaxy S9
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              자기 차폐 철판(?)이 붙어 있다.

4. 주파수가 높은 자기장에서
   1. 페라이트 시트