KR100705910B1 - Thermal Grease Composite - Google Patents

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Abstract

본 발명은 각종 전자제품의 냉각에 사용되는 열전도성 그리스 복합체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열전도성 그리스 및, 상기 열전도성 그리스가 함침되는 열전도성 부직포를 포함하는 열전도성 그리스 복합체에 관한 것이다. 본 발명의 열전도성 그리스 복합체는 장시간 사용시 흐르거나 균일이 일어나는 기존의 열전도성 그리스에 비해 우수한 형태안정성을 제공함과 동시에 방열성, 전기절연성을 나타낸다. The present invention relates to a thermally conductive grease composite used for cooling various electronic products, and more particularly, to a thermally conductive grease composite including thermally conductive grease and a thermally conductive nonwoven fabric impregnated with the thermally conductive grease. The thermally conductive grease composite of the present invention provides excellent shape stability, and exhibits heat dissipation and electrical insulation at the same time as conventional thermally conductive greases that flow or uniform when used for a long time.

열전도성 그리스, 세라믹 부직포, 복합체, 방열성, 전기절연성, 형태안정성 Thermally Conductive Grease, Ceramic Non-Woven, Composites, Heat Dissipation, Electrical Insulation, Shape Stability

Description

열전도성 그리스 복합체 {Thermal Grease Composite}Thermal Grease Composite

도 1은 본 발명에 따른 열전도성 그리스 복합체의 단면도이고, 및 1 is a cross-sectional view of a thermally conductive grease composite according to the present invention, and

도 2는 본 발명의 실시예 및 비교예에서 사용된 방열소재의 형태안정성 측정을 위한 하중기구의 모식도이다, Figure 2 is a schematic diagram of the load mechanism for measuring the shape stability of the heat radiation material used in the examples and comparative examples of the present invention,

<도면의 주요부호에 대한 간단한 설명><Brief description of the major symbols in the drawings>

10: 열전도성 그리스 복합체 11: 열전도성 부직포10: thermally conductive grease composite 11: thermally conductive nonwoven

12: 열전도성 그리스 20: 하중기구12: thermally conductive grease 20: load mechanism

21: 금속기둥 22: 열전도성 소재21: metal pillar 22: thermally conductive material

23: 금속 무게추 24: 레일23: metal weight 24: rail

본 발명은 회로 기판상의 반도체 칩과 방열부품 사이에 접촉하여 부착되어 열을 전달하기 위해 사용되는 열전도성 재료에 관한 것으로, 전자제품의 집적회로 소자와 같은 발열체와 이로부터 발생한 열을 식히기 위한 냉각핀 간의 공기층을 채 워 열이동을 도와 방열기능을 제공하는 열전도성 그리스의 복합체에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thermally conductive material used to transfer heat by contacting a semiconductor chip on a circuit board and a heat dissipation component. The present invention relates to a composite of thermally conductive grease that fills an air layer and provides heat dissipation to assist heat transfer.

전자제품은 대부분 사용중에 열을 발생하기 때문에 적절한 기능 유지를 위해서 열을 제거하는 기구가 필요하다. 이와 같은 열제거를 위해 많은 수단이 제안되어 있으나 작은 전자제품, 특히 집적회로 소자를 포함하는 전자부품에 있어서는 열전도성 그리스나 열전도성 시트 등의 열전도성 재료가 사용된다.Since most electronic products generate heat during use, there is a need for a mechanism to remove heat to maintain proper function. Although many means have been proposed for such heat removal, thermally conductive materials such as thermally conductive grease and thermally conductive sheets are used in small electronic products, particularly electronic components including integrated circuit devices.

일반적으로 이러한 열전도성 재료는 집적회로 소자와 방열부품 사이에 접촉하여 부착되어 있어 사용중 집적회로 소자로부터 발생한 열은 이러한 열전도성 재료에 전해지고 다시 이 열은 방열부품에 전달된 뒤 공기중으로 방열되는 과정을 거친다.In general, these thermally conductive materials are attached in contact with the integrated circuit device and the heat dissipation part so that the heat generated from the integrated circuit device during use is transmitted to the heat conductive material, and this heat is transferred to the heat dissipation part, and then the heat dissipation into the air is performed. Rough

원활한 방열을 위해서 열전도 소재의 열전도도가 높아야 하며 열전달 경로 길이가 짧을수록 유리하며 가능한 넓은 실접촉면적을 확보하는 것이 중요한데 일반적으로 유연성을 갖춘 막형 재료가 사용되는 것은 이 때문이다. 실접촉면적이란 미시적인 관점에서 두 물체가 접촉하고 있는 넓이를 의미하는데 예를 들어 금속대 금속과 같이 단단한 두 종류의 물체가 맞닿을 경우 두 표면의 불균일도에 의해 접촉면 사이에 많은 미세 공간이 존재하게 되어 실접촉면적은 줄어들게 된다. 또한 대부분의 용도에서 전기적 단락을 방지하기 위해 방열재료의 전기절연성이 요구되며 장기간 사용시에도 형상이 변하지 않고 밀착성을 유지하는 특성이 요구된다.In order to ensure good heat dissipation, the thermal conductivity of the thermally conductive material should be high, and the shorter the heat transfer path length is, the more important it is to secure a wide real contact area as much as possible. The real contact area refers to the area where two objects are in contact with each other from a microscopic point of view. For example, when two types of hard objects, such as metal to metal, are in contact, there are many microcavities between the contact surfaces due to the unevenness of the two surfaces. As a result, the actual contact area is reduced. In addition, in most applications, the electrical insulation of the heat-dissipating material is required to prevent electrical short-circuits, and even after long-term use, the shape does not change and a property of maintaining adhesion is required.

상기의 열전도성 재료로서는 일반적으로 끓는점이 높은 실리콘 오일을 베이스로 하고, 산화 아연이나 알루미나 분말을 열전도성 필러로 사용한 방열용 그리스가 사용되어 왔다. 같은 재료를 지칭하는 말로 써멀 그리스(Thermal Grease), 써 멀 페이스트(Thermal Paste), 써멀 컴파운드(Thermal Compound)와 같은 용어를 사용하기도 하는데 본 특허에서는 열전도성 그리스로 부르기로 한다. 또한 최근에는 방열특성의 향상을 위해 열전도성이 상대적으로 높은 질화 알루미늄을 필러로 사용하고 있다.As said thermally conductive material, the heat dissipation grease which used the high boiling point silicone oil as a base, and used zinc oxide and alumina powder as a thermally conductive filler has been used. Terms such as thermal grease, thermal paste, and thermal compound may be used to refer to the same material. In this patent, thermal grease is referred to. Recently, aluminum nitride, which has relatively high thermal conductivity, has been used as a filler to improve heat dissipation.

그러나 실리콘 오일을 베이스로 이용한 열전도성 그리스는 실리콘 오일의 작은 표면장력 때문에 그리스의 두께나 체적의 감소 등이 일어난다. 그 결과 장시간 사용시 반복된 가열과 냉각 과정을 거치면서 부피와 점도의 변화가 발생하여 그리스의 수축이나 균열이 발생하거나 초기위치를 벗어나 집적회로 소자와 방열판 틈새로부터 밀려나와 시간이 갈수록 방열특성이 저하될 뿐만 아니라 전기접점 등의 통전불량을 일으키는 문제점이 있다.However, thermally conductive grease using silicone oil as a base causes reduction of grease thickness or volume due to the small surface tension of silicone oil. As a result, volume and viscosity changes occur during repeated use of heating and cooling processes for a long time, resulting in shrinkage or cracking of the grease or being pushed out of the gap between the integrated circuit device and the heat sink, and deteriorating the heat dissipation characteristics over time. In addition, there is a problem that causes a poor electricity supply such as an electrical contact.

이를 개선하기 위해 열전도성 그리스를 대신하여 사용될 수 있는 열전도성 세라믹 또는 금속 소재로 만들어진 열전도성 편직물(Fabric)이 개발되었다. 이는 3차원 구조의 열전도성 섬유를 따라 편직물의 한면으로부터 반대면으로 열이 이동하는 성질을 이용한 것이다. 그러나 편직물의 두께를 얇게 만들기 위해 가는 섬유를 사용해야 하는데 이 경우 다량의 공기층이 편직물 내부에 형성되어 열전도도를 떨어뜨리는 반면 굵은 섬유를 사용할 경우 편직물의 두께가 두꺼워져 열전도성이 떨어지는 문제가 있었다.To improve this, thermally conductive fabrics made of thermally conductive ceramic or metal materials that could be used in place of thermally conductive greases have been developed. This utilizes the property of heat transfer from one side of the knit fabric to the opposite side along the three-dimensional thermally conductive fibers. However, in order to make the thickness of the knitted fabric thin, a thin fiber should be used. In this case, a large amount of air layers are formed inside the knitted fabric to reduce the thermal conductivity. However, when thick fibers are used, the thickness of the knitted fabric is thick, resulting in a poor thermal conductivity.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 열전도 성 그리스를 열전도성 부직포에 함침시킨 열전도성 그리스 복합체를 제조함으로써 각 재료가 가지는 장점, 즉 열전도성 부직포의 열전도성, 형태안정성 및 열전도성 그리스의 열전도성, 유연성, 밀착성을 결합하는 반면, 각 재료가 가지고 있던 단점을 보완하는 것을 목적으로 한다. The present invention is to solve the problems of the prior art as described above, by producing a thermally conductive grease composite impregnated with a thermally conductive grease non-woven fabric, the advantages of each material, that is, the thermal conductivity, form stability and It combines the thermal conductivity, flexibility and adhesion of thermally conductive greases, while aiming to compensate for the disadvantages of each material.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the present invention.

본 발명의 하나의 양상은 열전도성 그리스 및, 상기 열전도성 그리스가 함침되는 열전도성 부직포를 포함하는 열전도성 그리스 복합체에 관한 것이다. One aspect of the present invention relates to a thermally conductive grease composite comprising a thermally conductive grease and a thermally conductive nonwoven fabric impregnated with the thermally conductive grease.

본 발명에서는 각자의 열전도성을 유지하면서 장시간 사용시 발생하던 그리스의 흐름 문제를 해결하기 위하여 열전도성 그리스를 형태안정성이 뛰어난 열전도성 세라믹 부직포에 함침시키는 것을 특징으로 한다. The present invention is characterized in that the thermally conductive grease is impregnated in a thermally conductive ceramic nonwoven fabric having excellent shape stability in order to solve the problem of grease flow generated during long time use while maintaining the respective thermal conductivity.

도 1은 본 발명에 따른 열전도성 그리스 복합체의 단면도이다. 도 1을 참고하면, 상기 열전도성 그리스 복합체(10)는 열전도성 부직포(11)와 열전도성 그리스(12)로 구성된다. 1 is a cross-sectional view of a thermally conductive grease composite according to the present invention. Referring to FIG. 1, the thermally conductive grease composite 10 is composed of a thermally conductive nonwoven fabric 11 and a thermally conductive grease 12.

도 2는 본 발명의 실시예 및 비교예에서 사용된 방열소재의 형태안정성 측정을 위한 하중기구의 모식도이다, 도 2를 참고하면, 상기 하중기구(20)는 집적회로 소자를 상징하는 2.5 X 2.5cm 크기의 금속기둥과 (21) 그 위에 측정을 위해 올려진 열전도성 소재(22) 및 일정 하중을 주기 위한 금속 무게추(23)을 포함하는데, 무게추는 수평방향 이동을 막기 위한 레일 (24)을 따라 상하로만 이동한다.Figure 2 is a schematic diagram of the load mechanism for measuring the shape stability of the heat dissipation material used in the examples and comparative examples of the present invention, referring to Figure 2, the load mechanism 20 is 2.5 X 2.5 symbolizing an integrated circuit element a metal column of cm size and a thermally conductive material 22 mounted thereon for measurement and a metal weight 23 for applying a constant load, the weight being a rail 24 to prevent horizontal movement. Only move up and down along.

상기 열전도성 그리스 복합체(10)의 두께는 열전도성 부직포(11)의 두께와 동일하며 함침되는 열전도성 그리스(12)의 양을 조절함으로써 복합체(10)의 두께를 조절할 수 있다. 함침되는 그리시의 양(12)은 부직포 무게에 대해 100% 내지 500%를 함침하는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 부직포 무게에 대해 300% 내지 400%를 함침하는 것이 좋다. 함침되는 그리스(12)의 양이 100% 미만일 경우, 복합체(10) 내에 공간이 존재하게 되어 열전도율을 떨어뜨리게 되며 반대로 함침되는 그리스(12)의 양이 500%를 초과할 경우 복합체(10)의 두께가 두꺼워져 열전도율을 떨어뜨릴 뿐만 아니라 그리스(12)가 밀려나오는 흐름 문제기 발생할 수 있다. The thickness of the thermally conductive grease composite 10 is the same as the thickness of the thermally conductive nonwoven fabric 11 and the thickness of the composite 10 may be adjusted by adjusting the amount of thermally conductive grease 12 to be impregnated. The amount of grease to be impregnated 12 is preferably impregnated from 100% to 500% by weight of the nonwoven, more preferably from 300% to 400% by weight of the nonwoven. If the amount of grease 12 impregnated is less than 100%, a space exists in the composite 10 to lower the thermal conductivity, and conversely, if the amount of grease 12 impregnated exceeds 500%, Thickening thickness not only lowers the thermal conductivity but can also cause flow problems in which grease 12 is pushed out.

적정 비율의 그리스(12)와 부직포(11)로 제조된 상기 열전도성 그리스 복합체(10)는 열전도성 그리스(12)의 유연성과 밀착력을 나타내므로 발열면과 넓은 실접촉면적을 확보할 수 있어 우수한 열전달 특성을 나타낸다. 또한 장시간 사용시 부직포(11)가 일종의 위치고정 틀로서 기능하기 때문에 열전도성 그리스(12)가 밀려나오거나 균열이 생기는 문제가 나타나지 않는다. The thermally conductive grease composite 10 made of the proper ratio of grease 12 and nonwoven fabric 11 exhibits flexibility and adhesion of the thermally conductive grease 12, thereby securing a large real contact area with a heating surface. Heat transfer characteristics. In addition, since the nonwoven fabric 11 functions as a kind of position fixing frame when used for a long time, there is no problem that the thermal conductive grease 12 is pushed out or cracks are generated.

상기 열전도 그리스 복합체(10)에서 열전도 그리스(12)는 폴리디메틸실록산 (Polydimethylsiloxane), 폴리메틸페닐실록산 (Polymethylphenylsiloxane) 등의 실리콘 오일을 베이스로 하고 열전도성 필러로 질화알루미늄, 실리카, 알루미나, 금속 규소, 질화 붕소, 산화 아연 등의 분말을 이용한 것으로, 구체적으로는 다우코닝(Dow Corning)사의 제품명 SC4471CV, SC4476CV, SC4477CV, 신에츠 사의 제품명 G747, KS609, G750 등이 있다.In the thermal grease composite 10, the thermal grease 12 is based on silicone oil such as polydimethylsiloxane and polymethylphenylsiloxane, and is a thermally conductive filler. Powders such as boron and zinc oxide are used, and specifically, Dow Corning's product names SC4471CV, SC4476CV, SC4477CV, and Shin-Etsu's product names G747, KS609, and G750 are used.

상기 열전도 그리스 복합체(10)에서 열전도 부직포(11)는 산화 알루미늄, 산 화 비스무트, 산화 칼슘, 산화 지르코늄, 산화 세륨, 산화 텅스텐, 산화 티탄, 산화 마그네슘, 산화 인듐 등의 세라믹 물질이 사용될 수 있으며, 세라믹 섬유의 제조법은 그 종류에 따라 다양하다.The thermally conductive nonwoven fabric 11 in the thermally conductive grease composite 10 may be a ceramic material such as aluminum oxide, bismuth oxide, calcium oxide, zirconium oxide, cerium oxide, tungsten oxide, titanium oxide, magnesium oxide, indium oxide, or the like. The manufacturing method of ceramic fiber varies with the kind.

상기 열전도 그리스 복합체(10)에서 열전도 부직포(11)로서, 은, 구리, 스테인레스 스틸과 같은 금속 물질을 세라믹 코팅하여 부도체화 시킨 것을 사용할 수 있다. 세라믹 코팅의 기본적인 방법으로는 PVD라고 칭해지는 물리적 증착과 CVD라고 칭해지는 화학적 증착이 알려져 있다. PVD는 진공증착, 이온도금, 스퍼터링 등의 방법이 있다. 진공증착, 이온도금은 진공중에서 증착입자를 가열에 의해 만들어 내고 저온의 피증착물의 표면에 침착시키는 것이다. 이때 진공증착에서 증착입자는 중성이지만 이온도금에서는 일부 이온화되어 있다. 스퍼터링은 진공중에 아르곤 가스를 채우고 음극을 스퍼터하려는 물질로, 양극을 피증착 물체로 하여 고전압을 인가함으로써 얇은 막을 형성시키는 것이다. CVD는 반응장치 중에 원료가스를 도입하고 기상 또는 피증착물 표면에서 화학반응 시키는 것에 의해 박막을 형성시키는 방법이다.As the thermally conductive nonwoven fabric 11 in the thermally conductive grease composite 10, a non-conductive material may be used by ceramic coating a metal material such as silver, copper, or stainless steel. The basic methods of ceramic coating are known physical deposition called PVD and chemical deposition called CVD. PVD is a method such as vacuum deposition, ion plating, sputtering. Vacuum deposition, ion plating is to deposit the deposited particles by heating in a vacuum and to deposit on the surface of the low temperature deposit. At this time, the deposited particles are neutral in vacuum deposition but partially ionized in ion plating. Sputtering is a material for filling an argon gas in a vacuum and sputtering a cathode, and forming a thin film by applying a high voltage using the anode as a deposition object. CVD is a method of forming a thin film by introducing a source gas into the reaction apparatus and chemically reacting at the vapor phase or the surface of the deposit.

상기 열전도 그리스 복합체(10)의 제조는 열전도 부직포(11)를 열전도 그리스(12)에 함침시키고, 스퀴징 방식으로 초과된 그리스를 제거하는 방식으로 이루어진다. 또는 열전도 그리스(12)를 반도체 칩 위에 적정량을 적용한 후 열전도 부직포(11)를 그 위에 올려 모세관 현상을 통해 그리스(12)가 부직포(11)를 웨팅(Wetting)시키는 방식으로 제조할 수 있다.The thermally conductive grease composite 10 is produced by impregnating the thermally conductive nonwoven fabric 11 with the thermally conductive grease 12 and removing excess grease by squeezing. Alternatively, the grease 12 may be manufactured by wetting the nonwoven fabric 11 through a capillary phenomenon by applying an appropriate amount of the thermal grease 12 on the semiconductor chip and then placing the thermally conductive nonwoven fabric 11 thereon.

본 발명의 다른 양상은 상기 열전도성 그리스 복합체를 사용하여 제조되는 반도체 장치에 관한 것이다. 본 발명의 반도체 장치, 열전도성 그리스 복합체를 사용하는 것을 제외하고는 반도체 장치를 제작하기 위하여 특별한 장치나 방법을 필요로 하지 않으며, 통상의 반도체 장치의 제작방법에 따라 제작할 수 있다. Another aspect of the invention relates to a semiconductor device fabricated using the thermally conductive grease composite. Except for using the semiconductor device and the thermally conductive grease composite of the present invention, no special device or method is required to manufacture the semiconductor device, and it can be produced in accordance with a conventional semiconductor device manufacturing method.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 하나, 이러한 실시예들은 단지 설명의 목적을 위한 것으로 본 발명을 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but these examples are for illustrative purposes only and should not be construed as limiting the present invention.

실시예Example 1 One

하기 실시예 및 비교예에서 그림 2에 나타낸 바와 같이 집적회로 소자를 상징하는 2.5 X 2.5cm 크기의 금속 구조물에 열전도성 그리스 복합체(10) 2 X 2cm를 적용했다. 상기의 열전도성 그리스 복합체(10)를 제조하기 위해 사용된 열전도성 그리스(12)는 다우코닝(Dow Corning)사의 SC4471CV이고 열전도성 부직포(11)는 알루미나 부직포를 사용하였다. 사용된 그리스의 양은 0.2g이었으며 알루미나 부직포의 크기는 2 X 2cm이다. 열전도성 그리스 복합체(10) 위에 2kg의 하중을 가한 상태로 25℃와 90℃를 왕복하는 열충격 사이클을 1000회 실시한 후 열전도성 그리스의 균열과 밀려나온 정도를 육안으로 관찰하였다. 열전도도는 쿄토전자공업의 QTM-500 기종을 이용해 25℃에서 측정하였다.In the following examples and comparative examples, 2 x 2 cm of the thermally conductive grease composite 10 was applied to a 2.5 x 2.5 cm metal structure that represents an integrated circuit device. The thermally conductive grease 12 used to prepare the thermally conductive grease composite 10 was SC4471CV manufactured by Dow Corning, and the thermally conductive nonwoven fabric 11 was an alumina nonwoven fabric. The amount of grease used was 0.2 g and the size of the alumina nonwoven fabric was 2 X 2 cm. The thermally conductive grease composite 10 was subjected to 1000 thermal shock cycles reciprocating 25 ° C. and 90 ° C. with a load of 2 kg. Then, the cracks and the degree of the thermally conductive grease were visually observed. Thermal conductivity was measured at 25 ° C. using a QTM-500 model manufactured by Kyoto Electronics.

실시예Example 2 2

그리스를 0.4g 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 하였다. The same procedure as in Example 1 was carried out except that 0.4 g of grease was used.

비교예Comparative example 1 One

방열소재로 다우 코닝(Dow Corning)사의 열전도성 그리스 SC4471CV 0.2g을 단독으로 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 하였다. Dow Corning (Dow Corning Co., Ltd.) was used in the same manner as in Example 1 except that 0.2 g of thermally conductive grease SC4471CV was used alone.

비교예Comparative example 2 2

방열소재로 다우 코닝사의 열전도성 그리스 SC4471CV 0.4g을 단독으로 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 하였다. A heat dissipating material was used in the same manner as in Example 1 except that 0.4 g of thermally conductive grease SC4471CV manufactured by Dow Corning Corporation was used alone.

실시예Example 1~2 및  1 and 2 and 비교예Comparative example 1~2: 특성평가 결과 1 ~ 2: Characteristics evaluation result

표 1Table 1

Figure 112005039959172-pat00001
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이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 열전도성 그리스 복합체 는 열전도성 그리스를 열전도성 부직포에 함침시킴으로써 기존의 열전도성 그리스가 나타내던 균열이나 밀려나오는 문제를 막는 효과가 있다. 또한 본 발명에 의한 열전도성 그리스 복합체는 기존 열전도성 그리스의 우수한 밀착성, 열전도성을 그대로 나타내기 때문에 본 발명의 열전도성 그리스 복합체를 적용한 집적회로 소자의 방열기구는 향상된 신뢰성을 가질 수 있다.As described in detail above, the thermally conductive grease composite according to the present invention has an effect of preventing the problem of cracking or pushing out of the conventional thermally conductive grease by impregnating the thermally conductive grease with the thermally conductive nonwoven fabric. In addition, since the thermally conductive grease composite according to the present invention exhibits excellent adhesion and thermal conductivity of the existing thermally conductive grease, the heat dissipation mechanism of the integrated circuit device to which the thermally conductive grease composite of the present invention is applied may have improved reliability.

Claims (6)

열전도성 그리스 및 열전도성 부직포를 포함하는 열전도성 그리스 복합체로서, 상기 열전도성 부직포가 산화 알루미늄, 산화 비스무트, 산화 칼슘, 산화 지르코늄, 산화 세륨, 산화 텅스텐, 산화 티탄, 산화 마그네슘 및 산화 인듐으로 이루어진 군에서 선택되는 세라믹 물질이거나, 또는 은, 구리, 스테인레스 스틸과 같은 금속 물질을 세라믹 코팅하여 부도체화 한 것임을 특징으로 하는 열전도성 그리스 복합체.A thermally conductive grease composite comprising thermally conductive grease and a thermally conductive nonwoven fabric, wherein the thermally conductive nonwoven fabric comprises aluminum oxide, bismuth oxide, calcium oxide, zirconium oxide, cerium oxide, tungsten oxide, titanium oxide, magnesium oxide, and indium oxide A thermally conductive grease composite, characterized in that the ceramic material is selected from or insulated by ceramic coating of metal materials such as silver, copper, and stainless steel. 제 1항에 있어서, 상기 열전도성 그리스가 실리콘계 오일을 베이스로 하고, 열전도성 필러로 질화알루미늄, 실리카, 알루미나, 금속 규소, 질화 붕소 및 산화 아연분말로 이루어진 군 중 1종 이상 선택하여 사용하는 것을 특징으로 하는 열전도성 그리스 복합체.The method of claim 1, wherein the thermally conductive grease is selected from the group consisting of aluminum nitride, silica, alumina, metal silicon, boron nitride, and zinc oxide powder based on silicone oil, and used as a thermally conductive filler. Thermally conductive grease composite. 제 2항에 있어서, 상기 실리콘계 오일이 폴리디메틸실록산(Polydimethylsiloxane), 또는 폴리메틸페닐실록산(Polymethylphenylsiloxane)중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 열전도성 그리스 복합체.  3. The thermally conductive grease composite according to claim 2, wherein the silicone oil is at least one of polydimethylsiloxane and polymethylphenylsiloxane. 삭제delete 제 1항에 있어서 상기 열전도성 그리스가 열전도성 부직포 무게에 대해 100~500% 양으로 함침되는 것을 특징으로 하는 열전도성 그리스 복합체.The thermally conductive grease composite according to claim 1, wherein the thermally conductive grease is impregnated in an amount of 100 to 500% by weight of the thermally conductive nonwoven fabric. 제 1항 내지 제 3항 및 제 5항 중 어느 한 항에 기재된 열전도성 그리스 복합체를 사용하여 제조되는 반도체 장치.The semiconductor device manufactured using the thermally conductive grease composite in any one of Claims 1-3.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101005785B1 (en) * 2009-09-18 2011-01-06 주식회사 애드밴엘이디 Thermal grease and cooling unit with it
KR102219782B1 (en) * 2014-02-06 2021-02-23 도레이첨단소재 주식회사 Thermally conductive composite sheet
KR102365955B1 (en) * 2015-07-21 2022-02-25 한국전력공사 Apparatus for measuring thermal conductivity

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0613508A (en) * 1992-03-20 1994-01-21 Hewlett Packard Co <Hp> Heat interface
JP2000228471A (en) 1999-02-05 2000-08-15 Polymatech Co Ltd Heat-conducting sheet
JP2001131539A (en) 1999-11-02 2001-05-15 Kitagawa Ind Co Ltd Thermally conductive material
JP2001311008A (en) 2000-04-28 2001-11-09 Three M Innovative Properties Co Thermal conductive sheet
KR20030012694A (en) * 2001-08-03 2003-02-12 삼성에스디아이 주식회사 Plasma display device
US6542371B1 (en) * 2000-11-02 2003-04-01 Intel Corporation High thermal conductivity heat transfer pad
US6651736B2 (en) 2001-06-28 2003-11-25 Intel Corporation Short carbon fiber enhanced thermal grease
JP2005054099A (en) 2003-08-06 2005-03-03 Denki Kagaku Kogyo Kk Thermally conductive grease

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0613508A (en) * 1992-03-20 1994-01-21 Hewlett Packard Co <Hp> Heat interface
JP2000228471A (en) 1999-02-05 2000-08-15 Polymatech Co Ltd Heat-conducting sheet
JP2001131539A (en) 1999-11-02 2001-05-15 Kitagawa Ind Co Ltd Thermally conductive material
JP2001311008A (en) 2000-04-28 2001-11-09 Three M Innovative Properties Co Thermal conductive sheet
US6542371B1 (en) * 2000-11-02 2003-04-01 Intel Corporation High thermal conductivity heat transfer pad
US6651736B2 (en) 2001-06-28 2003-11-25 Intel Corporation Short carbon fiber enhanced thermal grease
KR20030012694A (en) * 2001-08-03 2003-02-12 삼성에스디아이 주식회사 Plasma display device
JP2005054099A (en) 2003-08-06 2005-03-03 Denki Kagaku Kogyo Kk Thermally conductive grease

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