KR100743819B1 - 전자파 흡수성 열전도성 시트 - Google Patents

전자파 흡수성 열전도성 시트 Download PDF

Info

Publication number
KR100743819B1
KR100743819B1 KR1020030070475A KR20030070475A KR100743819B1 KR 100743819 B1 KR100743819 B1 KR 100743819B1 KR 1020030070475 A KR1020030070475 A KR 1020030070475A KR 20030070475 A KR20030070475 A KR 20030070475A KR 100743819 B1 KR100743819 B1 KR 100743819B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electromagnetic wave
wave absorbing
thermally conductive
layer
electrically insulating
Prior art date
Application number
KR1020030070475A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20040033257A (ko
Inventor
이꾸오 사꾸라이
다께시 하시모또
Original Assignee
신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 filed Critical 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤
Publication of KR20040033257A publication Critical patent/KR20040033257A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100743819B1 publication Critical patent/KR100743819B1/ko

Links

Images

Abstract

본 발명은 연자성 금속 분말을 베이스 중합체 중에 분산시킨 1층 이상의 전자파 흡수층과, 전기 절연성의 열전도성 충전제를 베이스 중합체 중에 분산시킨 1층 이상의 전기 절연성의 열전도층을 적층한 전자파 흡수성 열전도성 시트로서, 시트의 두께 방향에서의 절연 파괴 전압이 1 kV 이상인 전기 절연성의 전자파 흡수성 열전도성 시트를 제공한다.
본 발명의 전자파 흡수성 열전도성 시트는, 높은 전자파 흡수 성능과 높은 열전도 성능을 겸비하면서 전기 절연성이기 때문에, 전자 기기 내부에 장착하는 경우, 인쇄 배선 회로를 비롯한 각 부분의 전기적 단락에 대하여 그다지 염려할 필요가 없고, 최적인 부분에 장착하는 것이 가능하다. 이에 의해, 종래보다 전자 기기 내부의 전자파 노이즈를 한층 더 억제할 수 있음과 동시에, 외부로의 전자파 누설도 억제할 수 있다. 또한, 전자 기기 요소로부터 발생한 열의 기기 외부로의 방열도 가능해진다.
전기 절연성의 전자파 흡수성 열전도성 시트, 연자성 금속 분말, 열전도성 충전제

Description

전자파 흡수성 열전도성 시트 {Electromagnetic Wave-Absorbing, Thermal-Conductive Sheet}
도 1은 본 발명에서의 전자파 흡수성 열전도성 시트의 구조를 나타내는 개략 단면도로서, (a)는 2층 구조의 전자파 흡수성 열전도성 시트, (b)는 3층 구조의 전자파 시트.
도 2는 방사 전자파 감쇠량 측정 방법을 나타내는 블럭도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1: 전자파 흡수층
2: 열전도층
3: 전파 암실
4: 차폐실
5: 2극 안테나
6: 신호 발생기
7: 수신 안테나
8: EMI 수신기
본 발명은 전자파 흡수층과 전기 절연성의 열전도층과의 적층체로 이루어진, 유연성을 갖는 전기 절연성의 전자파 흡수성 열전도성 시트에 관한 것이다.
최근 방송, 이동체 통신, 레이더, 휴대 전화, 무선 LAN 등의 전자파 이용이 늘어감에 따라서, 생활 공간에 전자파가 산란되어 전자파 장해, 전자 기기의 오작동 등의 문제가 빈발하고 있다.
또한, 개인용 컴퓨터, 휴대 전화 등의 내부에 배치된 CPU, MPU, LSI 등의 전자 기기 요소의 고밀도화, 고집적화, 및 인쇄 배선 기판에의 전자 기기 요소의 고밀도 실장화가 진행되고, 전자파가 기기 내부로 방사됨으로써 그 전자파가 기기 내부에서 반사, 충만하여 기기 자체로부터 발생한 전자파에 의한 내부 전자 간섭의 문제도 일어나고 있다.
종래, 이러한 전자 간섭 장해 대책을 행하는 경우에는 노이즈 대책의 전문 지식과 경험이 필요하고, 그 대책에는 많은 시간이 필요할 뿐 아니라 대책 부품의 실장 공간을 사전에 확보하는 것 등 난점이 있었다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서, 전자파를 흡수함으로써 반사파 및 투과파를 저감시키는 전자파 흡수체가 사용되기 시작하였다.
또한, CPU, MPU, LSI 등의 전자 기기 요소의 고밀도화, 고집적화에 따라 발열량이 커지므로, 냉각을 효율적으로 행하지 않으면 열 폭주에 의해 오작동되어 버리는 문제도 동시에 있다. 종래, 발열을 외부로 효율적으로 방출시키는 수단으로서, 열전도성 분체를 충전한 실리콘 그리스나 실리콘 고무를 CPU, MPU, LSI 등과 방열판 사이에 설치하여 접촉 열저항을 작게 하는 방법이 있었다. 그러나, 이 방식에서는 상기 기기 내부의 전자 간섭의 문제를 피하는 것이 불가능하다.
따라서, 전자 기기 내부의, 특히 CPU, MPU, LSI 등의 전자 기기 요소의 고밀도화, 고집적화된 부위에 대해서는, 전자파 흡수 성능, 열전도 성능을 갖는 부재가 필요해진다. 시트 부재로서는, 필요에 따라서 (1) 자성 분말이 베이스 중합체 중에 분산된 전자파 흡수성 시트, (2) 알루미나를 비롯한 열전도성 분말이 베이스 중합체 중에 분산된 열전도성 시트, (3) 두가지 분말을 모두 충전함으로써 전자파 흡수 성능과 열전도 성능을 겸비한 시트의 3종류가 구별되어 사용되고 있다.
현재, 개인용 컴퓨터를 비롯한 전자 기기의 신호 처리 속도는 매우 고속화되고 있고, 각 소자의 작동 주파수도 수백 MHz 내지 수 GHz인 것이 많아지고 있다. 따라서, 전자 기기 내부에서 발생하는 전자파 노이즈의 주파수도 GHz 대역의 것이 많아지고 있다. 이러한 전자파 노이즈를 억제하기 위해서, 망간 아연계 페라이트, 니켈 아연계 페라이트를 대표로 하는 스피넬형 입방정 페라이트의 분말을 베이스 중합체 중에 균일하게 분산시킨 시트를 적용하는 것도 생각할 수 있지만, 상기 페라이트 시트로 효과가 나타나는 것은 주로 MHz 대역이고, GHz 대역에 대해서는 효과가 적다. 그 때문에 현재는, MHz 대역으로부터 GHz 대역까지 효과가 큰 금속계의 연자성 분말을 베이스 중합체 중에 균일하게 분산시킨 시트가 주류가 되어 오고 있다.
일반적으로 연자성 금속은 도전성이기 때문에, 그의 분말을 베이스 중합체 중에 균일하게 분산시킨 시트의 절연 파괴 전압은 작다. 따라서, 전자 기기 내에 상기 시트를 장착하는 경우에는, 전자 기기 내부의 각 부분이 전기적으로 단락되지 않도록 주의를 요한다.
또한, 전자파 흡수 성능과 열전도 성능을 겸비한 시트는, 소자와 방열 부재 사이에 끼워 사용하는 경우가 많고, 소자와 방열 부재 사이에서 전기적으로 접속하는 것이 문제가 되는 경우에는 상기 시트를 사용할 수 없다. 이러한 경우에는, 전기적으로 절연인 열전도 성능만을 갖는 시트를 소자와 방열 부재 사이에 끼워 사용하여 소자로부터 열을 방산시킴과 동시에, 그 주위의 전기적으로 문제가 되지 않는 부분에 전자파 흡수성만을 갖는 시트를 배치하여 전자파 노이즈를 억제한다는 복잡한 방법이 사용되고 있다.
전자 기기 내부에서의 전자파 노이즈 발생 부분은 고속 구동의 CPU, MPU, LSI 등의 소자가 많지만, 소자와 인쇄 배선 기판의 패턴을 접속하는, 소위 소자의 발(足)이나 인쇄 배선 패턴이 안테나가 되어 전자파 노이즈가 발생하는 경우도 있다. 이러한 경우에는, 직접 그 부분을 전자파 흡수성 시트로 덮는 것이 바람직하지만, 연자성 금속 분말을 베이스 중합체 중에 균일하게 분산시킨 시트에서는, 시트에 절연성이 없기 때문에 회로 단락의 문제로 인해 사용할 수가 없었다.
기본적으로, 연자성 금속 분말을 절연성의 베이스 중합체 중에 균일하게 분산시킨 시트에 있어서는, 도전성의 연자성 금속 분말끼리는 베이스 중합체에 의해 상호 절연되지만, 전자파 흡수 성능을 높이기 위해서는 연자성 금속 분말을 고충전을 행할 필요가 있고, 금속 분말끼리의 거리가 가까워지거나 접촉되기도 하기 때문에 그 시트의 절연 파괴 전압은 작아진다.
일본 특허 공개 (평)11-45804호 공보(특허 문헌 1)에서는 실란계 커플링제로 금속 연자성 분말 표면에 절연성 피막을 설치한 전파 흡수체가, 일본 특허 공개 2001-308584호 공보(특허 문헌 2)에는 장쇄 알킬 실란으로써 금속 연자성 분말 표면에 절연성 피막을 설치한 전파 흡수체가 기재되어 있지만, 이러한 유기기를 갖는 분자의 피막으로는 충분한 절연 파괴 전압을 갖는 전자파 흡수성 시트를 얻기가 어렵다.
일본 특허 공개 (평)11-195893호 공보(특허 문헌 3)에서는 연자성 분말과 유기 결합제를 포함하는 복합 자성체층의 적어도 한쪽 면에 절연층을 설치한 전자파 간섭 억제체가, 일본 특허 공개 2000-232297호 공보(특허 문헌 4)에서는 가소성 고분자 재료에 금속 자성 분체를 분산시킨 전자파 흡수층의 외표면을 유전율이 10 이하인 가소성 고분자 재료로 피복한 전자파 흡수체가 기재되어 있고, 이러한 구성으로 전기 절연성 시트의 제조는 가능하지만 열전도 성능은 불충분하다.
일본 특허 공개 2002-76683호 공보(특허 문헌 5)에서는 전자파 흡수층과 방열층이 적층된 적층체로 이루어지는 전자파 흡수성 방열 시트가 나타나 있지만, 상기 구성에 있어서는 전기 절연성이 불명확하고, 전자파 흡수성도 불충분하다.
본 발명은 이러한 종래의 문제를 감안하여 이루어진 것으로서, 높은 전자파 흡수 성능과 높은 열전도 성능을 겸비하면서 전기 절연성인 전자파 흡수성 열전도성 시트를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은 상기 목적을 달성하기 위해서 예의 연구를 거듭한 결과, 연자성 금속 분말을 베이스 중합체 중에 분산시킨 1층 이상의 전자파 흡수층과, 전기 절연성의 열전도성 충전제를 베이스 중합체 중에 분산시킨 1층 이상의 전기 절연성의 열전도층을 적층하고, 시트의 두께 방향에서의 절연 파괴 전압을 1 kV 이상으로 함으로써, 높은 전자파 흡수 성능과 높은 열전도 성능과 높은 전기 절연 성능을 겸비하고, 각종 전자 기기 등에 응용 가능한 전기 절연성의 전자파 흡수성 열전도성 시트가 얻어지는 것을 발견하였다.
또한, 상기 시트의 전자파 흡수층에 연자성 금속 분말과 함께 전기 절연성의 열전도성 충전제를 충전함으로써 열전도율을 더욱 높인 전기 절연성의 전자파 흡수성 열전도성 시트가 얻어지는 것을 발견하고, 본 발명을 완성하였다.
따라서, 본 발명은 연자성 금속 분말을 베이스 중합체 중에 분산시킨 1층 이상의 전자파 흡수층과, 전기 절연성의 열전도성 충전제를 베이스 중합체 중에 분산시킨 1층 이상의 전기 절연성의 열전도층을 적층한 전자파 흡수성 열전도성 시트로서, 시트의 두께 방향에서의 절연 파괴 전압이 1 kV 이상인 전기 절연성의 전자파 흡수성 열전도성 시트를 제공한다.
이하, 본 발명에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명의 전기 절연성 전자파 흡수성 열전도성 시트는, 연자성 금속 분말과 필요에 따라서 전기 절연성의 열전도성 충전제를 베이스 중합체 중에 분산시킨 1층 이상의 전자파 흡수층과, 전기 절연성의 열전도성 충전제를 베이스 중합체 중에 분산시킨 1층 이상의 전기 절연성의 열전도층을 적층하여 얻어진다.
본 발명의 전기 절연성 전자파 흡수성 열전도성 시트에 포함되는 전기 절연성의 열전도성 충전제로서는, 전기 절연성 물질인 산화알루미늄, 산화규소, 페라이트, 질화규소, 질화붕소, 질화알루미늄의 분말이 바람직하다.
페라이트를 열전도성 충전제로 하는 경우, 전기 절연성이 높은 Ni-Zn계나 Mg-Zn계 등의 스피넬형 입방정 페라이트 분말을 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 연자성 페라이트는 전자파 흡수 성능도 함께 갖기 때문에, 본 발명의 연자성 금속 분말에 의한 전자파 흡수 성능을 보충하는 것이 가능해지므로 바람직하다.
열전도성 분말은 1종 단독으로 사용할 수도 있고, 2종 이상을 조합하여 사용할 수도 있다.
열전도성 분말의 평균 입경은 0.1 ㎛ 이상 100 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 특히 1 ㎛ 이상 50 ㎛ 이하인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 입경이 0.1 ㎛ 미만인 경우에는, 입자의 비표면적이 너무 커져서 고충전화가 곤란해질 우려가 있고, 충전율이 동일한 경우 시트의 열전도율이 작아진다. 또한, 입경이 100 ㎛를 초과하는 경우에는, 시트 표면에 미소한 요철이 나타나서 접촉 열저항이 커져 버릴 우려가 있다.
열전도층에 있어서의 열전도성 분말의 함유량은, 열전도층 총량의 30 내지 85 vol％(부피％, 이하 동일함), 특히 40 내지 80 vol％인 것이 바람직하다. 30 vol％ 미만이면 충분한 열전도 성능이 얻어지지 않는 경우가 있고, 85 vol％를 초과하는 경우에는 열전도층이 약해져버릴 우려가 있다.
본 발명의 전자파 흡수층에 사용되는 연자성 금속 분말로서는, 공급 안정성, 가격 등의 면에서 철 원소를 포함하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 카르보닐철, 전해철, Fe-Cr계 합금, Fe-Si계 합금, Fe-Ni계 합금, Fe-Al계 합금, Fe-Co계 합금, Fe-Al-Si계 합금, Fe-Cr-Si계 합금, Fe-Cr-Al계 합금, Fe-Si-Ni계 합금, Fe-Si-Cr-Ni계 합금 등을 들 수 있지만, 이들에 한정되는 것은 아니다. 이 경우, 가격 등의 면에서 철 원소를 15 중량％ 이상 포함하는 것이 바람직하다.
이러한 연자성 금속 분말은 1종 단독으로 사용할 수도 있고, 2종 이상을 조합하여 사용할 수도 있다. 분말의 형상은 편평상, 입자상 중 어느 하나를 단독으로 사용할 수도 있고, 두가지 모두를 병용할 수도 있다.
연자성 금속 분말의 평균 입경은 0.1 ㎛ 이상 100 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 특히 1 ㎛ 이상 50 ㎛ 이하인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 평균 입경이 0.1 ㎛ 미만인 경우에는, 입자의 비표면적이 커져 고충전화가 곤란해질 우려가 있다. 또한, 평균 입경이 100 ㎛를 초과하는 경우에는, 시트 표면에 미소한 요철이 나타나서 접촉 열저항이 커져버릴 우려가 있다.
전자파 흡수층에 있어서의 연자성 금속 분말의 함유량은, 전자파 흡수층 전체의 10 내지 80 vol％, 특히 15 내지 70 vol％인 것이 바람직하다. 10 vol％ 미만이면, 충분한 전자파 흡수 성능이 얻어지지 않는 경우가 있고, 80 vol％를 초과하는 경우에는 전자파 흡수층이 약해져버릴 우려가 있다.
본 발명의 전기 절연성 전자파 흡수성 열전도성 시트에 있어서는, 전자파 흡수층에 연자성 금속 분말과 함께 전기 절연성의 열전도성 충전제를 충전함으로써 열전도율을 더욱 높일 수 있고, 시트의 열전도율을 높임으로써 적용 범위가 크게 넓어진다. 이 경우, 전자파 흡수층에 충전되는 열전도성 충전제로서는, 상술한 열전도성 충전제를 예시할 수 있고, 열전도층에 사용되는 열전도성 충전제와 동일한 것일 수도 있고 다른 것일 수도 있다.
전자파 흡수층에 연자성 금속 분말과 함께 열전도성 분말을 충전하는 경우, 소정의 전자파 흡수 성능을 얻기 위해서, 연자성 금속 분말의 충전율과의 균형을 생각하여 열전도성 분말의 배합 비율은, 전자파 흡수층 전체의 10 내지 70 vol％, 특히 20 내지 50 vol％인 것이 바람직하다. 10 vol％ 미만이면 충분한 열전도 성능이 얻어지지 않는 경우가 있고, 70 vol％를 초과하는 경우에는 상대적으로 연자성 금속 분말의 함유율이 저하되어 충분한 전자파 흡수 성능이 얻어지지 않을 가능성이 있다.
본 발명의 전기 절연성 전자파 흡수성 열전도성 시트에 사용되는 전자파 흡수층과 열전도층의 베이스 중합체로서는, 오르가노폴리실록산, 아크릴 고무, 에틸렌 프로필렌 고무, 불소 고무 등을 들 수 있지만, 목적하는 용도에 따라서 선택할 수 있다. 이들 베이스 중합체는 1종 단독으로 사용할 수도 있고, 2종 이상을 혼합하여 사용할 수도 있다.
본 발명에 있어서, 전자파 흡수층과 열전도층의 베이스 중합체는 다른 종류의 것을 사용할 수도 있지만, 층간의 접착을 견고하게 하기 위해서는 동일한 종류의 것을 사용하는 것이 유리하다.
본 발명에 있어서는, 조성물의 경도를 조절하기 쉽고 내열성도 있는 오르가노폴리실록산을 베이스 중합체로서 사용하는 것이 바람직하다. 이 경우, 오르가노 폴리실록산을 베이스 중합체로 하는 조성물로서는, 미가황의 퍼티(putty)상 실리콘 수지 조성물이나 경화성 오르가노폴리실록산을 베이스 중합체로 하는 실리콘 겔 조성물, 부가 반응형 실리콘 고무 조성물 또는 과산화물 가교 유형의 실리콘 고무 조성물 등으로서 구성할 수 있지만, 특별히 한정되는 것은 아니다.
여기서, 상기 미가황의 퍼티상 실리콘, 실리콘 고무 또는 실리콘 겔 조성물의 베이스 중합체로서는, 공지된 오르가노폴리실록산을 사용할 수 있고, 상기 오르가노폴리실록산으로서는 하기 평균 화학식 1로 표시되는 것을 사용할 수 있다.
R1 aSiO(4-a)/2
식 중, R1은 동일하거나 상이한 비치환 또는 치환된 1가 탄화수소기이고, a는 1.98 내지 2.02의 양수이다.
여기서, R1은 동일하거나 상이한 비치환 또는 치환된 1가 탄화수소기, 바람직하게는 탄소수 1 내지 10, 보다 바람직하게는 탄소수 1 내지 8의 것이고, 예를 들어 메틸기, 에틸기, 이소프로필기, 부틸기, 이소부틸기, tert-부틸기, 헥실기, 옥틸기 등의 알킬기, 시클로헥실기 등의 시클로알킬기, 비닐기, 알릴기 등의 알케닐기, 페닐기, 톨릴기 등의 아릴기, 벤질기, 페닐에틸기, 페닐프로필기 등의 아랄킬기 등의 비치환된 1가 탄화수소기, 또한 이들 기의 탄소 원자에 결합한 수소 원자의 일부 또는 전부를 할로겐 원자, 시아노기 등으로 치환한 클로로메틸기, 브로 모에틸기, 시아노에틸기 등의 할로겐 치환 알킬기, 시아노 치환 알킬기 등의 치환된 1가 탄화수소기로부터 선택할 수 있다. 그 중에서도 메틸기, 페닐기, 비닐기, 트리플루오로프로필기가 바람직하고, 또한 메틸기가 50 몰％ 이상, 특히 80 몰％ 이상인 것이 바람직하다. 또한, a는 1.98 내지 2.02의 양수이다. 상기 오르가노폴리실록산으로서는, 1 분자 중에 알케닐기를 2개 이상 갖는 것이 바람직하고, 특히 R1 중 0.001 내지 5 몰％가 알케닐기인 것이 바람직하다.
상기 화학식 1의 오르가노폴리실록산으로서, 그의 분자 구조는 특별히 한정되지 않지만, 특히 그의 분자쇄 말단이 트리오르가노실릴기 등으로 봉쇄된 것이 바람직하고, 특히 디메틸비닐실릴기 등의 디오르가노비닐실릴기로 봉쇄된 것이 바람직하다. 또한, 기본적으로는 직쇄상인 것이 바람직하지만, 분자 구조가 상이한 1종 또는 2종 이상의 혼합물일 수도 있다.
상기 오르가노폴리실록산은 평균 중합도가 100 내지 100,000, 특히 100 내지 2,000인 것이 바람직하고, 또한 25 ℃에서의 점도가 100 내지 100,000,000 cs(센티스톡스), 특히 100 내지 100,000 cs인 것이 바람직하다.
상기 오르가노폴리실록산을 사용하여 부가 반응 경화형 실리콘 고무 조성물로서 제조하는 경우에는, 상기 오르가노폴리실록산으로서 비닐기 등의 알케닐기를 1 분자 중에 2개 이상 갖는 것을 사용함과 동시에, 경화제로서 오르가노히드로젠폴리실록산과 부가 반응 촉매를 사용한다.
오르가노히드로젠폴리실록산으로서는 하기 평균 화학식 2로 표시되는, 상온 에서 액체인 것이 바람직하다.
R2 bHcSiO(4-b-c)/2
식 중, R2는 탄소수 1 내지 10의 비치환 또는 치환된 1가 탄화수소기이고, b는 0≤b≤3, 특히 0.7≤b≤2.1이고, c는 0<c≤3, 특히 0.001≤c≤1이고, 또한 b+c는 0<b+c≤3, 특히 0.8≤b+c≤3을 만족시키는 수이다.
여기서, R2는 탄소수 1 내지 10, 특히 1 내지 8의 비치환 또는 치환된 1가 탄화수소기이고, 상기 R1로 예시된 기와 동일한 기, 바람직하게는 지방족 불포화 결합을 포함하지 않는 것을 들 수 있고, 특히 알킬기, 아릴기, 아랄킬기, 치환 알킬기, 예를 들면 메틸기, 에틸기, 프로필기, 페닐기, 3,3,3-트리플루오로프로필기 등을 바람직한 것으로서 들 수 있다. 분자 구조로서는 직쇄상, 환상, 분지상, 삼차원 메쉬상 중 어느 하나의 상태일 수도 있고, SiH기는 분자쇄의 말단에 존재할 수도 있고 분자쇄 도중에 존재할 수도 있으며, 상기 두군데 모두에 존재할 수도 있다. 분자량은 특별히 한정되지 않지만, 25 ℃에서의 점도가 1 내지 1,000 cs, 특히 3 내지 500 cs의 범위인 것이 바람직하다.
상기 오르가노히드로젠폴리실록산으로서 구체적으로는, 1,1,3,3-테트라메틸디실록산, 메틸히드로젠 환상 폴리실록산, 메틸히드로젠실록산ㆍ디메틸실록산 환상 공중합체, 양쪽 말단 트리메틸실록시기 봉쇄 메틸히드로젠폴리실록산, 양쪽 말단 트리메틸실록시기 봉쇄 디메틸실록산ㆍ메틸히드로젠실록산 공중합체, 양쪽 말단 디메틸히드로젠실록시기 봉쇄 디메틸폴리실록산, 양쪽 말단 디메틸히드로젠실록시기 봉쇄 디메틸실록산ㆍ메틸히드로젠실록산 공중합체, 양쪽 말단 트리메틸실록시기 봉쇄 메틸히드로젠실록산ㆍ디페닐실록산 공중합체, 양쪽 말단 트리메틸실록시기 봉쇄 메틸히드로젠실록산ㆍ디페닐실록산ㆍ디메틸실록산 공중합체, (CH3)2HSiO1/2 단위와 SiO4/2 단위를 포함하는 공중합체, (CH3)2HSiO1/2 단위와 (CH3)3SiO1/2 단위와 SiO4/2 단위를 포함하는 공중합체, (CH3)2HSiO1/2 단위와 SiO4/ 2 단위와 (C6H5)3SiO1/2 단위를 포함하는 공중합체 등을 들 수 있다.
상기 오르가노히드로젠폴리실록산의 배합량은 오르가노히드로젠폴리실록산의 규소 원자 결합 수소 원자(즉, SiH기)의 수와, 베이스 중합체 중의 규소 원자 결합 알케닐기의 수와의 비율이 0.1:1 내지 3:1이 되는 양이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.2:1 내지 2:1이 되는 양이다.
부가 반응 촉매로서는 백금족 금속계 촉매가 사용되고, 백금족 금속을 촉매 금속으로서 함유하는 단체, 화합물 및 이들의 착체 등을 사용할 수 있다. 구체적으로는 백금 흑, 염화 제2백금, 염화 백금산, 염화 백금산과 1가 알코올과의 반응물, 염화 백금산과 올레핀류와의 착체, 백금 비스아세토아세테이트 등의 백금계 촉매, 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐, 디클로로비스(트리페닐포스핀)팔라듐 등의 팔라듐계 촉매, 클로로트리스(트리페닐포스핀)로듐, 테트라키스(트리페닐포스핀)로듐 등의 로듐계 촉매 등을 들 수 있다. 또한 상기 부가 반응 촉매의 배합량은 촉 매량으로 할 수 있고, 통상적으로 상기 알케닐기 함유 오르가노폴리실록산에 대하여, 바람직하게는 백금족 금속으로서 0.1 내지 1,000 ppm, 보다 바람직하게는 1 내지 200 ppm이다. 0.1 ppm 미만이면 조성물의 경화가 충분하게 진행되지 않는 경우가 많고, 1,000 ppm을 초과하면 비용이 커지는 경우가 있다.
한편, 실리콘 고무 조성물을 유기 과산화물 경화형으로 하는 경우에는, 경화제로서 유기 과산화물을 사용한다. 또한, 유기 과산화물의 경화는, 베이스 중합체의 오르가노폴리실록산의 중합도가 3,000 이상인 검상의 경우에 유용하다. 유기 과산화물로서는 종래 공지된 것을 사용할 수 있고, 예를 들면 벤조일퍼옥시드, 2,4-디클로로벤조일퍼옥시드, p-메틸벤조일퍼옥시드, o-메틸벤조일퍼옥시드, 2,4-디쿠밀퍼옥시드, 2,5-디메틸-비스(2,5-t-부틸퍼옥시)헥산, 디-t-부틸퍼옥시드, t-부틸퍼벤조에이트, 1,1-비스(t-부틸퍼옥시)3,3,5-트리메틸시클로헥산, 1,6-비스(t-부틸퍼옥시카르복시)헥산 등을 들 수 있다.
유기 과산화물의 배합량은 상기 베이스 중합체의 오르가노폴리실록산 100 중량부에 대하여 0.01 내지 10 중량부로 하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 있어서는 전자파 흡수층, 열전도층 모두에, 필요에 따라서 실란 커플링제 등의 분말 표면 처리제, 난연제, 가교제, 제어제, 가교 촉진제 등을 적절하게 적당량 배합할 수도 있다.
본 발명에 있어서 전자파 흡수층 및 열전도층을 구성하는 조성물은, 각각 연자성 금속 분말 및(또는) 열전도성 분말과 베이스 중합체와 필요에 따라서 그 밖의 성분을 혼합함으로써 제조할 수 있다. 여기서, 연자성 금속 분말 및(또는) 열전도 성 분말과 베이스 중합체와 그 밖의 성분과의 혼합은 호모 믹서, 혼련기, 2축 롤, 유성형 믹서 등의 혼합기에 의해 균일하게 될 때까지 행하지만, 특별히 이들에 한정되는 것은 아니다.
전자파 흡수층과 열전도층의 적층 방법으로서는, 상기 조성물을 사용하여 전자파 흡수층 또는 열전도층을 코팅 성형이나 프레스 성형 등으로 미리 성형한 후, 다른 층을 프레스 성형이나 코팅 성형 등으로 적층하는 방법이나, 전자파 흡수층과 열전도층 모두를 공압출이나 코팅 등에 의해 시트 형상의 미경화물로 만든 후, 이들을 다시 프레스 성형하는 방법, 전자파 흡수층과 열전도층 모두를 코팅 성형이나 프레스 성형 등으로 미리 성형한 후, 점착층을 개재하여 프레스 접착하는 방법 등을 들 수 있지만, 이들에 한정되는 것은 아니다. 또한, 각 층간의 접착을 견고하게 하기 위해서, 적층 전의 시트의 접합면을 프라이머 처리할 수도 있다. 또한, 상기 전자파 흡수층과 열전도층은 필요에 따라서 가열 경화시킬 수 있다.
본 발명의 전기 절연성 전자파 흡수성 열전도성 시트의 적층 구조로서는, 예를 들면 도 1(a)에 나타낸 바와 같은 한층의 전자파 흡수층(1)과 한층의 열전도층(2)을 적층하여 이루어지는 2층 적층 구조나, 도 1(b)에 나타낸 바와 같은 한층의 전자파 흡수층(1)의 양측면에 각 한층의 열전도층(2)를 적층한 3층 구조 등을 들 수 있지만, 특별히 이들에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 전기 절연성 전자파 흡수성 열전도성 시트 전체의 두께는, 0.2 mm 이상 10 mm 이하, 특히 0.3 mm 이상 3 mm 이하인 것이 바람직하고, 한층의 열전도층의 두께가 0.05 mm 이상 1 mm 이하, 특히 0.1 mm 이상 0.5 mm 이하인 것이 바람 직하다. 또한, 전자파 흡수층의 두께는 총 시트의 두께의 50 ％를 초과하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 총 시트 두께의 55 내지 98 ％이다. 본 발명의 전기 절연성 전자파 흡수성 열전도성 시트의 전자파 흡수층은, 도전성의 연자성 금속 분말을 베이스 중합체 중에 분산시킨 구조이기 때문에 절연 파괴 전압은 작다. 따라서, 시트의 전기 절연성은, 열전도층의 전기 절연성에서 부여받는 바가 크므로, 열전도층의 두께가 0.05 mm 미만이면 전자 기기 등에서 여유를 가지고 사용할 수 있는 수준의 절연 파괴 전압 1 kV를 안정적으로 얻기가 어렵다. 또한, 성형에 의한 핀 홀의 발생 확률도 높아지고, 상기 핀 홀로부터의 누설 전류에 의해 절연 파괴 전압 1 kV를 확보할 수 없게 되는 경우가 있다. 또한, 열전도층의 두께가 1 mm를 초과하거나 전자파 흡수층의 두께가 총 시트 두께의 50 ％ 이하이면, 충분한 전자파 흡수 성능이 얻어지지 않을 가능성이 있다.
본 발명의 전기 절연성 전자파 흡수성 열전도성 시트의 시트 두께 방향에서의 절연 파괴 전압은 1 kV 이상, 바람직하게는 1.5 kV 이상, 더욱 바람직하게는 2 kV 이상이다. 본 발명의 시트 중 전자파 흡수층은, 연자성 금속 분말을 베이스 중합체 중에 분산시킨 구조이기 때문에 그의 절연 파괴 전압은 작다. 그 때문에 전기 절연성의 열전도성 충전제를 베이스 중합체 중에 분산시킨 전기 절연성의 열전도층을 적층함으로써, 시트 두께 방향에서의 절연 파괴 전압을 확보할 수 있다. 절연 파괴 전압이 1 kV 미만이면, 전자 기기 내에서 회로 단락의 위험성이 증가하고 적용 범위가 좁아진다.
본 발명의 전기 절연성 전자파 흡수성 열전도성 시트의 열전도층의 체적 저 항률은 1×106 Ωm 이상, 특히 1×108 Ωm 이상인 것이 바람직하고, 또한 1×10 14 Ωm 이하인 것이 바람직하다. 체적 저항률이 1×106 Ωm보다 작으면, 시트가 인쇄 배선 회로나 각종 전극 단자에 접촉할 때 전기적인 단락을 일으킬 우려가 있다.
본 발명의 전기 절연성 전자파 흡수성 열전도성 시트의 열전도율은 0.7 W/mK 이상, 특히 1 W/mK 이상인 것이 바람직하고, 또한 10 W/mK 이하인 것이 바람직하다. 열전도율이 0.7 W/mK 미만이면 열전도 성능이 충분하지 않게 되는 경우가 있고 용도도 한정되어 버린다.
또한, 전자파 흡수층에 열전도성 충전제를 충전한 경우에는, 시트 전체의 열전도율이 1.5 W/mK 이상인 것이 바람직하고, 3 W/mK 이상인 것이 더욱 바람직하다.
본 발명의 전기 절연성 전자파 흡수성 열전도성 시트의 표면층 중 적어도 한쪽의 발열물 및(또는) 방열 부재의 표면에 배치되는 층의 경도는, 아스카 C 경도계로 측정하였을 때 70 이하, 특히 60 이하인 것이 바람직하다. 시트 표면을 부드럽게 함으로써, 시트 표면이 발열물 및(또는) 방열 부재의 표면의 미세한 요철에 추종하여 변형하고, 미시적으로 볼 때 이들 둘의 접촉 면적이 커진다. 결과적으로, 시트와 발열물 및(또는) 방열 부재와의 접촉 열저항을 작게 할 수 있다. 아스카 C 경도가 70보다 크면, 시트와 발열물 및(또는) 방열 부재와의 접촉 열저항이 커지므로 방열 특성이 충분하지 않을 가능성이 있다. 또한, 전기 절연성 전자파 흡수성 열전도성 시트의 경도의 하한치로서는, 아스카 C 경도계로 측정하였을 때 1 이상인 것이 바람직하다.
본 발명의 전기 절연성의 전자파 흡수성 열전도성 시트는 높은 전자파 흡수 성능과 높은 열전도 성능을 겸비하면서 전기 절연성이기 때문에, 전자 기기 내부에 장착하는 경우, 인쇄 배선 회로를 비롯한 각 부분의 전기적 단락에 대하여 그다지 염려할 필요가 없고, 최적 부분에 장착하는 것이 가능하다. 이에 의해, 종래보다 전자 기기 내부의 전자파 노이즈를 한층 더 억제할 수 있음과 동시에, 외부로의 전자파 누설량도 억제할 수 있다. 또한, 전자 기기 요소로부터 발생한 열의 기기 외부로의 방열도 가능해진다.
<실시예>
이하, 실시예 및 비교예를 나타내어 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명이 하기의 실시예에 제한되는 것은 아니다.
<실시예 1>
베이스 중합체로서, 유기 과산화물 경화형 유형의 실리콘 고무 조성물을 사용하여, 열전도층을 두께 100 ㎛의 PET 상에 코팅 성형하였다.
평균 중합도 7000의 디메틸비닐 생고무 88 중량부, 열전도성 충전 분말의 표면 처리제로서 규소 원자 결합 알콕시기를 함유하는 오르가노폴리실록산 12 중량부, 또한 열전도성 충전제로서 평균 입경 18 ㎛의 알루미나 분말(쇼와 덴꼬 가부시끼가이샤 제조 상품명: AS-30) 800 중량부와 평균 입경 4 ㎛의 알루미나 분말(쇼와 덴꼬 가부시끼가이샤 제조 상품명: AL-24) 400 중량부를 혼련기로써 균일하게 될 때까지 혼합하여, 열전도층의 베이스 조성물을 제조하였다.
상기 베이스 조성물 100 중량부에 대하여 유기 과산화물인 디(4-메틸벤조일) 퍼옥시드 0.8 중량부와 톨루엔 40 중량부를 호모 믹서로써 교반 혼합한 후, 두께 100 ㎛의 PET 상에 코팅하였다. 또한, 톨루엔을 제거하기 위해서 40 ℃ㆍ5 분간, 80 ℃ㆍ5 분간으로 단계적인 가열 공정을 행한 후, 150 ℃ㆍ5 분간의 조건에서 코팅 시트를 가교ㆍ경화시키고, PET 기재 상에 두께 0.1 mm의 본 발명의 전기 절연성 전자파 흡수성 열전도성 시트 중의 열전도층을 얻었다.
다음으로, 베이스 중합체로서, 액상 부가 반응 유형의 실리콘 고무 조성물을 사용하여, 전자파 흡수층을 상기 열전도층 상에 프레스 성형하였다.
실온에서의 점도가 30 Paㆍs이고, 디메틸비닐실록시기로 양쪽 말단을 밀봉한 비닐기 함유 디메틸폴리실록산을 베이스 오일로 하고, 규소 원자 결합 알콕시기를 함유하는 오르가노폴리실록산을 각종 충전 분말의 표면 처리제로서 상기 충전 분말의 합계량 100 중량부에 대하여 1 중량부 첨가하고, 또한 평균 입경이 10 ㎛인 구상의 Fe-12 ％, Cr-3 ％ Si 연자성 금속 분말과 열전도성 분말인 평균 입경 1 ㎛의 입상 알루미나 분말(쇼와 덴꼬 가부시끼가이샤 제조 상품명: AL-47-1)을 첨가하여 유성형 믹서로 실온에서 교반 혼합한 후, 교반하면서 추가로 120 ℃, 1 시간의 열 처리를 행하여, 본 발명의 전기 절연성 전자파 흡수성 열전도성 시트 중 전자파 흡수층의 베이스 조성물을 제조하였다.
다음으로, 1 분자 중에 규소 원자에 결합한 수소 원자를 2개 이상 함유한 오르가노히드로젠폴리실록산, 백금족 금속계 촉매, 아세틸렌 알코올계 반응 제어제를 첨가 혼합하였다. 오르가노히드로젠폴리실록산의 첨가량은, 그의 수소 원자의 몰수와 전자파 흡수층의 베이스 조성물 중의 디메틸실록시기의 몰수의 비가 0.7이 되 도록 하였다. 최종적인 배합 조성은, 실리콘 성분 100 중량부에 대하여 연자성 금속 분말 1000 중량부, 열전도성 분말인 알루미나 분말 400 중량부가 되도록 조정하였다. 상기 전자파 흡수층이 되는 조성물을 열전도층 상에 프레스 성형에 의해 120 ℃, 10 분간 가열 경화시키고, 0.9 mm의 전자파 흡수층을 적층한 후, 열전도층측의 PET 기재로부터 이형하여, 총 시트 두께 1 mm의 본 발명의 전기 절연성 전자파 흡수성 열전도성 시트를 얻었다.
<실시예 2>
전자파 흡수층의 연자성 금속 분말을 평균 입경 30 ㎛의 편평 형상의 Fe-5.5 ％ Si로 하고, 전자파 흡수층의 최종적인 배합 조성이, 실리콘 성분 100 중량부에 대하여 연자성 금속 분말 900 중량부, 열전도성 분말인 알루미나 분말 500 중량부가 되도록 조정한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여, 두께 1 mm의 본 발명의 전기 절연성 전자파 흡수성 열전도성 시트를 얻었다.
<실시예 3>
전자파 흡수층의 최종적인 배합 조성이, 실리콘 성분 100 중량부에 대하여 연자성 금속 분말 900 중량부, 열전도성 분말인 알루미나 분말 200 중량부가 되도록 조정한 것 이외에는 실시예 2와 동일하게 하여, 두께 1 mm의 본 발명의 전기 절연성 전자파 흡수성 열전도성 시트를 얻었다.
<실시예 4>
열전도성 분말을 평균 입경 0.9 ㎛의 질화 알루미늄 분말(미쓰이 가가꾸 가부시끼가이샤 제조 상품명: MAN-2)로 한 것 이외에는 실시예 3과 동일하게 하여, 두께 1 mm의 본 발명의 전기 절연성 전자파 흡수성 열전도성 시트를 얻었다.
<실시예 5>
전자파 흡수층의 알루미나를 평균 입경 5 ㎛의 입상의 Ni-Zn 페라이트 분말(도다 고교 가부시끼가이샤 제조 상품명: BSN-714)로 바꾼 것 이외에는 실시예 3과 동일하게 하여, 두께 1 mm의 본 발명의 전기 절연성 전자파 흡수성 열전도성 시트를 얻었다.
<실시예 6>
전자파 흡수층의 연자성 금속 분말을 평균 입경 30 ㎛의 Fe-5.5 ％ Si로 하고, 열전도성 분말을 첨가하지 않고, 전자파 흡수층의 최종적인 배합 조성이, 실리콘 성분 100 중량부에 대하여 연자성 금속 분말 700 중량부가 되도록 조정한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여, 두께 1 mm의 본 발명의 전기 절연성 전자파 흡수성 열전도성 시트를 얻었다.
<실시예 7>
전자파 흡수층의 조성을 실시예 2와 동일하게 하고, 프레스 성형에 의해 120 ℃에서 10 분간 가열 경화시켜 0.6 mm의 전자파 흡수층을 얻었다.
다음으로, 베이스 중합체로서, 실시예 1에서 전자파 흡수층에 사용한 실리콘조성물 100 중량부에 대하여, 열전도성 충전제로 평균 입경 18 ㎛의 알루미나 분말(쇼와 덴꼬 가부시끼가이샤 제조 상품명: AS-30) 600 중량부와 평균 입경 4 ㎛의 알루미나 분말(쇼와 덴꼬 가부시끼가이샤 제조 상품명: AL-24) 300 중량부를 충전하여 열전도층 조성물로 하였다. 이것을 전자파 흡수층 상에 0.4 mm의 두께로 무용매 코팅한 후, 120 ℃ㆍ10 분간의 조건에서 가교ㆍ경화시켜, 두께 1 mm의 본 발명의 전기 절연성 전자파 흡수성 열전도성 시트를 얻었다.
<실시예 8>
열전도층 중의 열전도성 충전제로, 알루미나 대신에 평균 입경 5 ㎛의 입상의 Ni-Zn 페라이트 분말(도다 고교 가부시끼가이샤 제조 상품명: BSN-714)을 사용하여, 베이스 중합체 100 중량부에 대하여 1000 중량부 충전한 것 이외에는 실시예 7과 동일하게 하여, 두께 1 mm의 본 발명의 전기 절연성 전자파 흡수성 열전도성 시트를 얻었다.
<실시예 9>
실시예 1의 열전도층과 동일한 조성의 베이스 중합체 100 중량부, 평균 입경 1.5 ㎛의 질화붕소 분말(미쓰이 가가꾸 가부시끼가이샤 제조 상품명: MBN-010) 200 중량부, 톨루엔 300 중량부를 호모 믹서로써 균일하게 교반하여 혼합한 후, 두께 50 ㎛의 유리 섬유를 보강재로서 우선 그의 한쪽 면에 코팅하고, 40 ℃ㆍ5 분간, 80 ℃ㆍ5 분간으로 단계적인 가열 공정을 행한 후, 150 ℃ㆍ5 분간의 조건에서 가교ㆍ경화시켰다. 다음으로 유리 섬유의 반대쪽 면에도 코팅하여 동일하게 가교ㆍ경화시켜 0.4 mm 두께의 열전도층을 얻었다.
상기 열전도층 상에, 실시예 2와 동일한 조성의 전자파 흡수층을 실시예 1과 동일한 조건에서 프레스 성형하여 0.6 mm 두께의 전자파 흡수층으로 만들어, 총 두께가 1 mm인 본 발명의 전기 절연성 전자파 흡수성 열전도성 시트를 얻었다.
<실시예 10>
실시예 1의 열전도층과 동일한 조성, 동일한 방법으로 0.1 mm 두께의 열전도층을 제조하여, 이 열전도층을 양측에 끼우고, 실시예 2의 전자파 흡수층과 동일한 조성의 0.8 mm 두께의 전자파 흡수층을 프레스 성형에 의해 적층하여, 양측을 열전도층으로 한 3층 구조의, 총 두께가 1 mm인 본 발명의 전기 절연성 전자파 흡수성 열전도성 시트를 얻었다.
<실시예 11>
실시예 1의 열전도층과 동일한 조성, 동일한 방법으로 0.1 mm 두께의 열전도층을 제조하여, 이 열전도층 상에 실시예 2의 전자파 흡수층과 동일한 조성의 0.6 mm 두께의 전자파 흡수층을 프레스 성형에 의해 적층하였다. 또한, 전자파 흡수층 상에 실시예 7의 열전도층과 동일한 0.3 mm 두께의 열전도층을 적층하여 3층 구조의 적층 시트로 만들어, 총 두께가 1 mm인 본 발명의 전기 절연성 전자파 흡수성 열전도성 시트를 얻었다.
<실시예 12>
전자파 흡수층의 베이스 중합체로서 닛신 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 제조의 아크릴 고무 RV-2520을 사용하고, 상기 아크릴 고무 100 중량부에 대하여 평균 입경 30 ㎛의 편평 형상의 Fe-5.5 ％ Si 연자성 금속 분말 1200 중량부, 평균 입경 1 ㎛의 알루미나 분말(쇼와 덴꼬 가부시끼가이샤 제조 상품명: AL-47-1) 300 중량부를 혼련기로써 균일하게 혼합하여 전자파 흡수층의 베이스 조성물로 하였다. 이 베이스 조성물 100 중량부에 대하여, 유기 과산화물인 디(4-메틸벤조일)퍼옥시드 0.8 중량부를 2축 롤로써 혼합한 후, 150 ℃, 10 분간의 조건에서 프레스 성형하여 0.6 mm 두께의 전자파 흡수층을 얻었다.
상기 전자파 흡수층 상에, 실시예 7의 열전도층과 동일한 조성, 동일 조건에서 0.4 mm 두께의 열전도층을 적층하여, 총 두께가 1 mm인 본 발명의 전기 절연성 전자파 흡수성 열전도성 시트를 얻었다.
<비교예 1>
열전도층 중의 열전도성 충전제로서, 알루미나 대신에 평균 입경 20 ㎛의 구상 구리 분말(미쓰이 긴소꾸 고교 가부시끼가이샤 제조 상품명: MA-CD-S)을 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여, 총 두께가 1 mm인 전자파 흡수층과 열전도층으로 이루어지는 2층 구조의 전자파 흡수성 열전도성 시트를 얻었다.
<비교예 2>
열전도층의 두께를 0.03 mm, 전자파 흡수층의 두께를 0.97 mm로 한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여, 총 두께가 1 mm인 전자파 흡수층과 열전도층으로 이루어지는 2층 구조의 전자파 흡수성 열전도성 시트를 얻었다.
<비교예 3>
0.95 mm의 전자파 흡수층을 실시예 6과 동일한 조성, 동일한 방법으로 두께 0.05 mm의 PET 필름 상에 성형ㆍ접착하여, 총 두께 1 mm의 전기 절연성의 전자파 흡수성 시트를 얻었다.
실시예 1 내지 12, 비교예 1 내지 3에서 얻은 시트의 시트 두께 방향에서의 절연 파괴 전압, 시트 두께 방향에서의 열전도율, 시트 표면층의 아스카 C 경도 및 전자파 흡수 특성으로서 방사 전자파 감쇠량을, 또한 열전도층의 체적 저항률을 하 기에 나타내는 방법으로 평가하여, 결과를 하기 표 1 내지 3에 나타내었다.
<<절연 파괴 전압>>
절연 파괴 전압의 측정은 JIS C 2110에 기초하여 측정하였다.
<<체적 저항률>>
열전도층의 체적 저항률의 측정은 JIS K 6249에 기초하여 측정하였다.
<<열전도율>>
열전도율은 ASTM E 1530에 기초하여 측정하였다.
<<아스카 C 경도>>
시트 표면층 단독의 6 mm 두께 시트를 제조하고, 이 시트를 시트 사이에 기포가 들어가지 않도록 2매 합하여 총 12 mm 두께의 피측정 샘플로 하였다. 고분시 계기 가부시끼가이샤 제조 아스카 C 경도계를 사용하여, 하중 1 kg 에서 10 초 후에 읽은 값을 측정치로 하였다.
<<방사 전자파 감쇠량>>
방사 전자파 감쇠량을 평가하는 방법을 도 2에 나타낸다. 우선, 전파 암실(3) 내에서 피측정 시트를 주파수 2 GHz의 전자파를 발생하는 2극 안테나(5)에 권취하고, 이 2극 안테나(5)로부터 3 m 떨어진 위치에 수신 안테나(7)을 설치하였다. 즉, 이것은 FCC에 준한 3 m법에 합치하는 것이다. 계속해서, 발생한 전자파를 수신 안테나(7)과 접속된 차폐실(4) 내의 EMI 수신기(스펙트럼 분석기)(8)에 의해 측정하였다. 또한, 도 2 중 6은 신호 발생기이다. 상기 측정 결과와 본 발명의 전자파 흡수성 조성물을 설치하지 않은 경우의 전자파 발생량과의 차를 방사 전 자파 감쇠량으로 하였다.
Figure 112003037774487-pat00001
Figure 112003037774487-pat00002
Figure 112003037774487-pat00003
표 1로부터, 본 발명에 의한 실시예 1 내지 12는 절연 파괴 전압이 1 kV 이상으로 높고, 열전도율도 0.7 W/mK 이상으로 높으며, 전자파 흡수 성능도 본 평가 방법에 있어서 2 dB 이상의 값이 얻어지므로, 충분한 전자파 흡수 성능이 있는 것으로 확인된다.
실시예 1 내지 5, 7 내지 12와 실시예 6을 비교하면, 전자파 흡수층에 연자성 금속 분말과 열전도성 충전제를 모두 충전함으로써, 1.5 W/mK 이상의 열전도율이 얻어지므로 열전도율이 더욱 높아진 것을 알 수 있다.
실시예 1과 비교예 1을 비교하면, 열전도층에 도전성의 열전도성 충전제를 충전한 경우에는, 1 kV 이상의 절연 파괴 전압은 얻어지지 않고, 적용 부분이 제한되는 것을 알 수 있다.
실시예 1과 비교예 2를 비교하면, 열전도층을 0.05 mm 미만으로 한 경우에는, 1 kV 이상의 절연 파괴 전압은 얻어지지 않고, 적용 부분이 제한되는 것을 알 수 있다.
비교예 3으로부터, 전자파 흡수층에 절연인 PET 필름을 적층함으로써, 전자파 흡수 성능을 저해하지 않고 절연 파괴 전압을 크게 할 수 있음을 알 수 있지만, 실시예 6과 비교해보면, 열전도율이 나쁜 수지 필름을 적층함으로써 전도율이 크게 손상되는 것을 알 수 있다.
본 발명의 전자파 흡수성 열전도성 시트는, 높은 전자파 흡수 성능과 높은 열전도 성능을 겸비하면서 전기 절연성이기 때문에, 전자 기기 내부에 장착하는 경우, 인쇄 배선 회로를 비롯한 각 부분의 전기적 단락에 대하여 그다지 염려할 필요가 없고, 최적 부분에 장착하는 것이 가능하다. 이에 의해, 종래보다 전자 기기 내부의 전자파 노이즈를 한층 더 억제할 수 있음과 동시에, 외부로의 전자파 누설도 억제할 수 있다. 또한, 전자 기기 요소로부터 발생한 열의 기기 외부로의 방열도 가능해진다.
따라서, 종래 전자파 흡수성 시트와 열전도성 시트 2종의 시트가 필요하였던 부분에 대하여, 1종의 시트로 간단하게 대응이 가능해진다. 작은 공간에서 전자파 노이즈 대책과 발열 대책이 동시에 가능해지므로, 전자 기기의 소형화도 가능하게 된다.

Claims (10)

  1. 연자성 금속 분말을 베이스 중합체 중에 분산시킨 1층 이상의 전자파 흡수층과, 전기 절연성의 열전도성 충전제를 베이스 중합체 중에 분산시킨 1층 이상의 전기 절연성의 열전도층을 적층하여 이루어지고, 시트의 두께 방향에서의 절연 파괴 전압이 1 kV 이상인 전기 절연성의 전자파 흡수성 열전도성 시트로서, 시트 전체의 두께가 0.2 mm 이상 10 mm 이하, 한층의 열전도층의 두께가 0.05 mm 이상 1 mm 이하, 전자파 흡수층 전체의 두께가 전체 시트의 두께의 50 ％를 초과하며, 전기 절연성의 열전도성 충전제가 산화알루미늄, 산화규소, 페라이트, 질화규소, 질화붕소 및 질화알루미늄으로부터 선택되는 1종 이상의 것이고, 전자파 흡수층 중에 포함되는 연자성 금속 분말이 철 원소를 15 중량％ 이상 포함하는 금속이며, 주파수 2 GHz에서의 방사 전자파 감쇠량이 2.8 dB 이상인, 전기 절연성의 전자파 흡수성 열전도성 시트.
  2. 제1항에 있어서, 열전도율이 0.7 W/mK 이상인 전자파 흡수성 열전도성 시트.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 전자파 흡수층에 연자성 금속 분말과 함께 전기 절연성의 열전도성 충전제가 충전되어 있는 전자파 흡수성 열전도성 시트.
  4. 제3항에 있어서, 열전도율이 1.5 W/mK 이상인 전자파 흡수성 열전도성 시트.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 베이스 중합체가 오르가노폴리실록산, 아크릴 고무, 에틸렌 프로필렌 고무 및 불소 고무로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 혼합물인 전자파 흡수성 열전도성 시트.
  8. 삭제
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 열전도층의 체적 저항률이 1×106 Ωm 이상인 전자파 흡수성 열전도성 시트.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서, 시트 표면층의 적어도 한쪽의 장착면에 배치된 층의 경도가 아스카 C 경도계로 측정하였을 때 70 이하인 전자파 흡수성 열전도성 시트.
KR1020030070475A 2002-10-11 2003-10-10 전자파 흡수성 열전도성 시트 KR100743819B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2002-00298301 2002-10-11
JP2002298301A JP2004134604A (ja) 2002-10-11 2002-10-11 電磁波吸収性熱伝導性シート

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20040033257A KR20040033257A (ko) 2004-04-21
KR100743819B1 true KR100743819B1 (ko) 2007-07-30

Family

ID=32287764

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020030070475A KR100743819B1 (ko) 2002-10-11 2003-10-10 전자파 흡수성 열전도성 시트

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP2004134604A (ko)
KR (1) KR100743819B1 (ko)
TW (1) TWI282156B (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170044624A (ko) * 2017-04-13 2017-04-25 헨켈 아이피 앤드 홀딩 게엠베하 열전도성 emi 억제 조성
US9999158B2 (en) 2013-01-03 2018-06-12 Henkel IP & Holding GmbH Thermally conductive EMI suppression compositions
US11304337B2 (en) 2018-02-23 2022-04-12 Samsung Electronics Co., Ltd. Electronic device comprising heat transfer member having metal plate and heat transfer material coupled thereto
KR20230147222A (ko) * 2022-04-13 2023-10-23 (주)트러스 열전도 및 전자파 흡수 특성을 갖는 복합시트 및 이의 제조방법

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4764220B2 (ja) * 2005-03-30 2011-08-31 地方独立行政法人 大阪市立工業研究所 熱伝導性シート
JP4859028B2 (ja) * 2006-02-20 2012-01-18 北川工業株式会社 電磁波対策シート、電磁波対策シートの製造方法、および電子部品の電磁波対策構造
US7952861B2 (en) 2006-02-23 2011-05-31 Lg Chem, Ltd. Display apparatus, heat conductive adhesive sheet for display apparatus, and process for preparing the same
KR100888048B1 (ko) * 2007-05-31 2009-03-10 두성산업 주식회사 전자파 차폐 및 흡수용 복합 시트와 그 제조 방법
KR100884387B1 (ko) * 2007-07-24 2009-02-25 주식회사 아원 전자파 흡수체
JP2010186856A (ja) * 2009-02-12 2010-08-26 Sony Chemical & Information Device Corp 熱伝導性シート
JP5438337B2 (ja) * 2009-02-12 2014-03-12 デクセリアルズ株式会社 熱伝導性シート、及び、その製造方法
KR101131489B1 (ko) 2010-05-11 2012-03-30 두성산업 주식회사 우수한 전자파 흡수 특성 및 방열 특성을 동시에 가지는 복합기능 전자파 흡수 시트 및 이의 제조방법
WO2011158561A1 (ja) * 2010-06-14 2011-12-22 シャープ株式会社 電磁波吸収シート、表示装置、テレビ受信装置
US9693481B2 (en) * 2013-06-25 2017-06-27 Henkel IP & Holding GmbH Thermally conductive dielectric interface
EP2897164B1 (en) * 2014-01-17 2020-01-01 Henkel IP & Holding GmbH Thermally-conductive interface pad for EMI-suppression
CN104802479B (zh) * 2014-01-24 2018-05-22 汉高知识产权控股有限责任公司 导热emi抑制组合物
KR102323182B1 (ko) * 2015-04-29 2021-11-09 주식회사 아모센스 복합 안테나 유닛용 차폐유닛 및 이를 포함하는 복합 전송 모듈
KR20190119260A (ko) 2018-04-12 2019-10-22 공주대학교 산학협력단 열전도도 및 자성이 우수한 전자파 흡수체용 Fe-Al-X계 합금 및 그 합금분말의 제조 방법
KR102280257B1 (ko) * 2019-10-29 2021-07-21 에스케이씨 주식회사 무선충전 패드, 무선충전 장치, 및 이를 포함하는 전기 자동차
KR102280259B1 (ko) * 2019-10-29 2021-07-21 에스케이씨 주식회사 무선충전 패드, 무선충전 장치, 및 이를 포함하는 전기 자동차
KR102521564B1 (ko) * 2021-01-14 2023-04-12 성균관대학교산학협력단 방열 및 전자파 차폐 복합재료, 이를 구비하는 전자 소자 패키지 및 이의 제조방법
WO2023085326A1 (ja) * 2021-11-10 2023-05-19 デンカ株式会社 放熱シート

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002076683A (ja) 2000-08-23 2002-03-15 Nitto Shinko Kk 電磁波吸収性放熱シート
JP2002198686A (ja) 2000-12-27 2002-07-12 Sony Corp 電子部品用シートおよびその製造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002076683A (ja) 2000-08-23 2002-03-15 Nitto Shinko Kk 電磁波吸収性放熱シート
JP2002198686A (ja) 2000-12-27 2002-07-12 Sony Corp 電子部品用シートおよびその製造方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9999158B2 (en) 2013-01-03 2018-06-12 Henkel IP & Holding GmbH Thermally conductive EMI suppression compositions
KR20170044624A (ko) * 2017-04-13 2017-04-25 헨켈 아이피 앤드 홀딩 게엠베하 열전도성 emi 억제 조성
US11304337B2 (en) 2018-02-23 2022-04-12 Samsung Electronics Co., Ltd. Electronic device comprising heat transfer member having metal plate and heat transfer material coupled thereto
KR20230147222A (ko) * 2022-04-13 2023-10-23 (주)트러스 열전도 및 전자파 흡수 특성을 갖는 복합시트 및 이의 제조방법
KR102644508B1 (ko) * 2022-04-13 2024-03-08 (주)트러스 열전도 및 전자파 흡수 특성을 갖는 복합시트 및 이의 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
JP2004134604A (ja) 2004-04-30
TWI282156B (en) 2007-06-01
KR20040033257A (ko) 2004-04-21
TW200414463A (en) 2004-08-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100743819B1 (ko) 전자파 흡수성 열전도성 시트
KR20030091738A (ko) 전자파 흡수성 조성물
KR100570248B1 (ko) 전자파 흡수성 실리콘 고무 조성물
US6869683B2 (en) Electromagnetic wave absorber
JP4623244B2 (ja) 電磁波吸収性熱伝導性シリコーンゴム組成物
KR101090743B1 (ko) 전자파 흡수체
JP3608612B2 (ja) 電磁波吸収性熱伝導組成物及び熱軟化性電磁波吸収性放熱シート並びに放熱施工方法
KR100615009B1 (ko) 전자파 흡수성 열전도성 시트
KR100946407B1 (ko) 방열 및 전자파 차폐/흡수 특성이 우수한 복합 시트용조성물, 방열 및 전자파 차폐/흡수 특성이 우수한 복합시트 및 그 제조 방법
JP3944741B2 (ja) 電磁波吸収性熱伝導性シリコーン組成物及びその成形体
JP4859028B2 (ja) 電磁波対策シート、電磁波対策シートの製造方法、および電子部品の電磁波対策構造
KR20070007311A (ko) 압출 가능한 가교 그리스상 전자파 흡수재
JP2002076683A (ja) 電磁波吸収性放熱シート
KR20240047480A (ko) 열전도성 실리콘 조성물 및 상기 조성물을 사용하여 갭 충전제를 제조하는 방법
JP2005194372A (ja) シリコーン接着剤
CN112714784A (zh) 导热性有机硅组合物及其固化物
JP2005187686A (ja) シリコーン接着剤
KR102502563B1 (ko) 저주파 안테나용 방열 시트, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 전자기기
JP2023166880A (ja) 耐熱性シリコーン組成物、耐熱性シリコーンシート及びその製造方法
JP2020145292A (ja) プロセッサ搭載アレイ
JP2023162768A (ja) ミリ波吸収体および積層体

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
J201 Request for trial against refusal decision
E801 Decision on dismissal of amendment
B601 Maintenance of original decision after re-examination before a trial
J301 Trial decision

Free format text: TRIAL DECISION FOR APPEAL AGAINST DECISION TO DECLINE REFUSAL REQUESTED 20060802

Effective date: 20070531

S901 Examination by remand of revocation
GRNO Decision to grant (after opposition)
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20110617

Year of fee payment: 5

LAPS Lapse due to unpaid annual fee