KR101060226B1 - 방열장치 및 방열장치의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 방열장치 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 금속으로 이루어진 히트 싱크(heat sink)의 표면이 긴 사슬 작용기를 갖는 유기실란화합물을 포함하는 실록산계 방열 수지 조성물로 피복되어 동일한 설치면적 내에서 방열효과를 극대화할 수 있고, 소형 경량화가 가능한 방열장치 및 이를 제조하는 방법에 관한 것이다.

Description

방열장치 및 방열장치의 제조방법{HEAT DISSIPATING DEVICE AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}

본 발명은 방열장치 및 방열장치의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 금속으로 이루어진 히트 싱크의 표면이 긴 사슬 작용기를 갖는 유기실란화합물을 포함하는 실록산계 방열 수지 조성물로 피복되어 동일한 설치면적 내에서 방열효과를 극대화할 수 있고, 소형 경량화가 가능한 방열장치 및 방열장치 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 전기, 전자 장치 및 부품이 열을 발생시키는 경우, 열에 의해 장치에 오작동이 일어나는 것을 방지하기 위하여 상기 부품에 히트 싱크와 같은 방열장치를 장착한다. 통상 히트 싱크와 같은 방열장치는 열전도율이 높은 금속을 사용하여 장치 또는 부품 내의 열이 빠르게 방출될 수 있도록 한다.

종래에는 알루미늄, 구리 및 그 합금소재를 고온의 상태로 가열, 용융시킨 후, 일정한 형상을 갖는 금형을 이용하여 압출 성형하는 방법을 통해 전면에 일정하게 돌출되는 다수의 방열핀이 배열되는 구조를 갖는 히트 싱크가 일반적으로 이용되어 왔다. 그러나 히트 싱크를 금형에 압출 성형하는 방법으로 제조하는 것은 제조 공정이 까다롭고, 다양한 형태를 갖는 히트 싱크를 제조하기 위해 그에 상응하는 별도의 금형을 구비해야 하기 때문에 가공비가 상승하는 문제점이 있었다. 또한 전기절연성 및 산화방지 등 요구되는 물성을 확보하기 위해 아노다이징과 같은 별도의 공정을 거쳐야 하는데, 이 과정에서 다량의 산 또는 염기성 폐기물이 발생되어 추가적인 처리 비용이 발생하는 문제점도 수반하고 있었다.

한편 전자장비의 냉각장치에 관한 기술로는 핀(fin)과 팬(fan) 방식, 열전소자(peltier) 방식, 냉각수순환 방식, 히트파이프(heat pipe) 방식 등이 있는데, 이 중에서 소형 전자장치에는 소음 또는 진동을 발생시키지 않고, 큰 구동 에너지를 필요로 하지 않으며, 좁은 공간에 설치될 수 있는 히트파이프 방식이 주로 사용되고 있다. 히트파이프 방식의 냉각장치는 냉매가 발열체로부터 열을 흡수하는 증발부와 증발된 냉매가 열을 방출하는 응축부 및 상기 응축부에서 액화된 냉매가 상기 증발부로 다시 이동하도록 미세구조가 형성된 이송부로 이루어지는 것이 보통이다.

상기 이송부에서 냉매의 이동은 주로 미세구조 내에서 냉매의 표면장력을 구동력으로 이용하는 CPL(Capillary Pumped Loop)에 의해 수행된다. 이때 중요한 것은 증발부에서 표면이 마르고 액체의 흐름이 끊어지는 드라이 아웃(dry-out) 없이 상기 응축부에서 상기 증발부까지 냉매를 지속적으로 유입시켜야 한다는 것이다. 따라서 증발부와 응축부가 분리되고, 상기 이송부의 거리가 길어질수록 미세구조의 설계가 어려워진다. 그런데 종래의 전자장비 냉각용 열확산기는 두께 1mm 이하의 박판형의 상, 하 복수층으로 형성되어야 하므로 긴 구간 모세관 현상을 이용하여 냉매를 이송시키기 위해서는 상기 상, 하층 유로를 형성하는 리드 프레임의 구조, 즉 미세구조의 설계 및 제조가 어렵다는 문제가 있었다.

또한 종래의 알루미늄, 구리, 철, 아연, 은, 금 등의 금속재질의 전자장비 냉각용 열확산기는 단위면적당 발생하는 열을 원하는 수준으로 낮추기 위해서는 복잡한 구조가 필요하고 그에 따른 금속의 사용양이 많아 결과적으로 전체 제품에서 차지하는 무게 및 부피가 늘어나며 가격 또한 많이 상승하는 단점이 있었다.

그밖에 금속재질이 아닌 세라믹 재질로 히트 싱크를 구성하여 세라믹 재질의 특징적인 모세기공을 이용하여 방열표면적을 넓혀 냉각효율을 높이는 장치가 개발되었으나 이는 세라믹재질의 특성상 고온처리를 해야 하고 그 처리시간이 길어 생산성이 떨어지며, 다양하고 복잡한 구조를 가진 모양의 가공성, 내충격성, 및 그 크기와 중량면에서 비효율적이었다.

따라서 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해서 히트 싱크의 구조 개선 및 효율성 증대를 이룰 수 있는 새로운 제조방법이 요구되고 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 첫 번째 과제는 전기 전자 장비 및 부품에서 발생하는 열을 효율적으로 발산하여 냉각성능이 우수하며, 기존의 방열 장치에 비해 높이를 낮출 수 있고, 소형 경량화 가능한 방열장치를 제공하는 것이다.

또한 본 발명이 해결하고자 하는 두 번째 과제는 간단하고 저렴한 가격으로 상기 방열장치를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.

또한 본 발명이 해결하고자 하는 세 번째 과제는 상기 방열장치가 부착된 전기ㅇ전자 장치를 제공하는 것이다.

상기 첫 번째 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 금속으로 이루어진 히트 싱크(heat sink)의 표면이 긴 사슬 작용기를 갖는 유기실란화합물을 포함하는 실록산계 방열 수지 조성물로 부분 또는 전부 피복된 것을 특징으로 하는 방열 장치를 제공한다.

본 발명의 일실시예에 의하면, 상기 금속은 알루미늄, 구리, 아연, 은, 금, 철 및 상기 금속들의 합금으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으며, 상기 실록산계 방열 수지 조성물은 10㎛ 내지 120㎛ 두께로 피복되는 것이 바람직하다.

본 발명의 다른 일실시예에 의하면, 상기 히트 싱크는 바닥판과 상기 바닥판으로부터 절곡 형성된 다수의 방열핀을 포함할 수 있다. 이때, 상기 방열핀은 상기 바닥판과 경사지게 형성될 수 있으며, 상기 방열핀과 바닥판이 이루는 경사는 5° 내지 45°인 것이 바람직하다.

또한 본 발명의 다른 일실시예에 의하면, 상기 방열핀은 두께가 0.5mm 내지 1.5mm인 것이 바람직하고, 상기 바닥판은 두께가 2.5mm 이하인 것이 바람직하다.

한편 본 발명의 다른 일실시예에 의하면, 상기 실록산계 방열 수지 조성물에 포함된 긴 사슬 작용기를 갖는 유기실란 화합물은 예를 들어, 3-글리시딜옥시프로필트리메톡시실란, 3-글리시딜옥시프로필트리에톡시실란, 3-글리시딜옥시프로필메틸메톡시실란, 3-글리시딜옥시프로필메틸에톡시실란, 베타(3, 4 -에폭시사이클로헥실)에틸트리메톡시실란, 3-메타아크릴록시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디메톡시실란, 헵타데카플루오로데시트리메톡시실란, 3-메타아크릴록시프로필메틸디메톡시실란, 3-메타아크릴록시프로필트리스(트리메틸실록시)실란, 메틸트리스(디메틸시록시)실란, 3-아미노프로필트리에폭시 실란, 3-메타글리옥시프로필트리메톡시 실란, 3-메르캅토프로필트리메톡시 실란, N-(β-아미노에틸)-γ-아미노프로필트리메톡시실란, 3-[N-아닐-N-(2-아미노에틸)]아미노프로필트리메톡시실란, 3-(N-아닐-N-글리시딜)아미노프로필트리메톡시실란, 3-(N-아닐-N-메타아크릴로닐]아미노프로필트리메톡시실란, N,N-Bis[3-(트리메톡시시닐)프로필]메타아크릴아마이드, γ-글리시독시트리메틸디메톡시실란으로 이루어지는 군으로부터 1종 이상 선택될 수 있다.

또한 본 발명의 다른 일실시예에 의하면, 상기 실록산계 방열 수지 조성물은 바인더 수지와 충전제를 포함하며, 상기 바인더 수지는 바인더 수지의 총 고형분 100 중량부에 대하여 (a) 5 내지 75 중량부의 pH는 1.5 내지 10의 범위인 수성 콜 로이드 실리카 또는 알콜성 콜로이드 실리카; (b) 0.1 내지 50 중량부의 하기 화학식 (1)로 표시되는 유기실란, 그의 가수분해물 또는 그의 부분축합물; 및 (c) 10 내지 60 중량부의 하기 화학식 (2)로 표시되는 유기실란, 그의 가수분해물 또는 그의 부분축합물을 포함하고,

상기 충전제는 상기 바인더 수지의 총 고형분 100 중량부에 대하여 (d) 1 내지 300 중량부의 열전도성 금속 또는 탄소 화합물; (e) 0.1 내지 10 중량부의 하기 화학식 (3)으로 표시되는 금속 알콕사이드, 금속염, 금속착화합물, 그의 가수분해물 또는 그의 부분축합물; (f) 10 내지 50 중량부의 C_1-12 케톤 또는 디케톤을 포함할 수 있다:

R¹ _aSi(OR²)_4-a ----- (1)

R³ _bSi(OR⁴)_4-b ----- (2)

R⁵M(OR⁶)_3-c 또는 R⁵ _cM(OR⁷)_3-c ----- (3)

(상기 식에서, R¹ 및 R²는 각각 독립적으로 C_1-6 알킬기, 알케닐기, 할로겐화알킬기, 알릴기 및 방향족기 중에서 선택되고,

R³ 및 R⁴는 각각 독립적으로 비닐기, 페닐기, 할로겐기, 니트로기, 니트릴기, 아미노기, 아크릴기, 에폭시기, 머캡토기, 아미드기 중에서 선택된 치환기로 치환되거나 또는 비치환된 C_1-6의 알킬기, 사이클로알킬기, 알케닐기, 사이클로알케닐기, 할로겐화알킬기, 아릴기, 방향족기 중에서 선택되며,

R⁵은 C_1-6 알킬기, 알케닐기, 할로겐화 알킬기 및 알릴기 중에서 선택되며, R⁶ 및 R⁷ 은 각각 독립적으로 C_1-6 알킬기이고, M은 금속원자 중에서 선택되며,

a는 0 내지 3의 정수이며, b는 1 내지 3의 정수이며, c는 0 내지 3의 정수임).

본 발명은 상기 두 번째 과제를 해결하기 위하여, 바닥판 및 방열핀의 표면을 10분 내지 120분 동안 60℃ 내지 300℃의 온도에서 긴 사슬 작용기를 갖는 유기실란화합물을 포함하는 실록산계 방열 수지 조성물로 피복하는 것을 특징으로 하는 방열장치 제조방법을 제공한다.

또한 본 발명의 일실시예에 따르면, 히트 싱크의 코팅 방법은 스프레이법 또는 딥 코팅법 중에서 선택되는 것이 바람직하다.

본 발명을 상기 세 번째 과제를 해결하기 위하여, 상기 방열장치가 부착된 작동시 열을 발생시키는 전자기기 장치로서, 상기 방열장치가 열전도성 실리콘시트, 열전도성 아크릴점착제, 열전도성 아크릴 폼테이프, PCM(Phase Chnage Material) 중에서 선택된 부자재에 의해 부착된 것을 특징으로 하는 전기ㅇ전자 장치를 제공한다. 이때, 상기 부자재는 상기 방열장치가 부착되는 전기전자 장치의 열원의 형상에 따라 필요한 경우 단차가 있는 형상을 갖도록 구성될 수도 있다.

본 발명의 일실시예에 의하면 상기 방열장치가 부착되어 사용될 수 있는 전기 전자 장치 또는 부품으로는 예를 들어, GPU, CPU, 반도체 메모리, Power TR, FET소자 등을 들 수 있다.

본 발명에 따라 제공되는 방열장치는 기존의 방열 수지 조성물에 비해 도포되는 수지의 두께가 얇으면서도 열방사성이 뛰어나며, 내식성, 프레스 가공성, 표면전기 절연성 및 내용제성이 우수하고, 크롬 등의 유해물질을 포함하지 않아 친환경적인 실록산계 방열수지 조성물로 방열 기재가 피복되어 있어 방열효과가 매우 뛰어나며, 이러한 방열장치는 간단한 공정으로 제조할 수 있어 가격경쟁성과 생산성도 우수하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.

도 1에는 본 발명에 따른 방열장치의 기본 단면도가 도시되어 있다. 내부는 금속으로 이루어진 히트 싱크(110)를 나타내며, 이를 둘러싸고 있는 층이 실록산계 방열 수지 조성물(120)이다.

본 발명에 따른 방열장치는 금속 기재의 히트 싱크가 기본 바인더 수지를 구성하는 성분으로서 긴 사슬 작용기를 갖는 유기실란 화합물을 포함하는 실록산계 방열 수지 조성물로 표면처리된 것을 특징으로 하는데, 이와 같은 긴 사슬의 작용기의 입체적 장애로 인해 본 발명에 따른 수지 조성물은 기재 상에 경화시킬 때, 직경이 마이크론 이하인 수많은 개방형 기공(open pore)을 형성하게 된다.

경화된 피막에 많은 기공이 형성되어 있는 경우, 그 기공을 통하여 수분, 또는 공기, 이산화탄소와 같은 가스류의 통과가 용이해지며, 접촉 면적이 증가되어, 열의 복사, 자연대류 효과가 극대화된다. 예를 들어, 라디에이터의 경우 얇은 핀을 많이 세울수록 열의 복사 및 자연대류가 잘되어 주변이 잘 더워지는 것을 비교하여 보면 알 수 있다. 따라서 본 발명에 따른 방열 수지 조성물은 내부의 열을 최대한 외부로 방출할 수 있는 수많은 서브마이크론 또는 마이크론 수준의 방열핀을 형성한 것과 같은 효과를 얻는다고 볼 수 있다.

도 2에는 압출성형된 일반 알루미늄 히트 싱크가 도시되어 있으며, 도 3에는 종래의 히트 싱크에 블랙아노다이징 처리한 히트 싱크가 도시되어 있다.

한편 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 방열장치는 알루미늄, 구리, 아연, 은, 금, 철 및 상기 금속들의 합금으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나로 만들어진 바닥판(114)과 상기 바닥판(114)으로부터 절곡 형성된 다수의 방열핀(112)으로 이루어진 히트 싱크(110)를 포함할 수 있는데, 상기 실록산계 방열 수지 조성물(120)로 표면처리된 것이 특징이다. 이때 표면처리는 용도 및 조건에 따라 단면 혹은 양면 또는 부분 표면처리를 할 수 있다. 상기 히트 싱크는 방열핀의 수를 최소화하여 핀과 핀 거리를 최대한 확보함으로써 고온의 공기가 용이하게 대류될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

또한 상기 방열핀의 방열효과를 극대화하기 위하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 방열장치는 도 5에 도시된 바와 같이, 방열핀을 바닥판에 경사지게 형성할 수 있는데, 이와 같이 방열핀을 경사지게 형성함으로써, 상기 방열장치의 중심부의 대 류공간을 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 방열장치 내에서의 대류효과를 극대화할 수 있다. 이를 위하여 상기 방열핀과 상기 바닥판이 이루는 경사각(α)은 45° 내지 95°인 것이 바람직하다. 상기 경사각이 45°미만일 경우, 방열핀의 타단부와 상기 바닥판이 가깝기 때문에 공기의 대류가 원활히 일어나지 않고, 상기 경사각이 95°를 초과할 경우, 상기 방열장치의 중심부의 대류공간이 확보되기 어렵다. 따라서 상기 방열핀과 바닥판이 이루는 경사각(α)은 45°내지 95°인 것이 바람직하다.

본 발명에서 상기 방열핀 및 바닥판에는 상기 실록산계 방열 수지 조성물을 10㎛ 내지 120㎛의 두께로 표면처리하는 것이 바람직하다. 상기 실록산계 방열 수지 조성물이 10㎛ 미만의 두께로 표면처리될 경우, 상기 실록산계 방열 수지 조성물의 방열특성을 발휘하기 어렵고, 120㎛를 초과하여 표면처리할 경우 불필요하게 많은 양의 실록산계 방열 수지 조성물이 사용되기 때문에 상기 방열핀 및 바닥판에는 상기 실록산계 방열 수지 조성물을 10㎛ 내지 120㎛의 두께로 표면처리하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에 따른 방열장치는 상기 방열핀의 두께가 0.5mm 내지 1.5mm으로 형성되는 것이 바람직하다. 상기 방열핀의 두께가 0.5mm 미만일 경우, 상기 방열핀의 강도가 약하기 때문에 작은 충격에도 쉽게 변형이 생기고, 상기 방열핀의 두께가1.5mm를 초과할 경우, 상기 방열장치의 전체 부피와 무게가 증가하여 장치의 소형 경량화가 어렵다. 따라서 상기 방열핀의 두께는, 0.5mm 내지 1.5mm인 것이 바람직하다. 이때 상기 바닥판의 두께는 2.5mm 이하로 형성되는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에 따른 방열 장치는 전기/전자 장비 및 부품의 열이 발생하는 부위에 부자재를 이용하여 부착한 후 사용할 수 있는데, 이러한 부자재로는 예를 들어, 열전도성 실리콘시트, 열전도성 아크릴점착제, 열전도성 아크릴 폼테이프, PCM(Phase Chnage Material) 등을 들 수 있다.

이러한 부자재(211)는 도 6의 예시처럼 PCB 기판(215) 상부의 열원(213)이 단차가 있는 돌출 형상을 가지고 있고, 크기도 본 발명에 따른 방열 장치(110)와 차이가 있어서 부착이 용이하지 않아 원활한 열전달이 어려울 경우, 부자재(211)도 단차가 있는 형태로 제작함으로서, 열전도성 및 히트 싱크의 열원에 대한 접촉면적과 부착성능을 향상시킬 수 있다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 부자재를 표현한 것으로서, 본 발명에 사용될 수 있는 부자재의 형상이 상기 도면에 국한되는 것은 아니다.

한편 본 발명의 일실시예에 의하면 상기 방열장치가 부착되어 사용될 수 있는 전기 전자 장치 또는 부품으로는 예를 들어, GPU, CPU, 반도체 메모리, Power TR, FET소자 등을 들 수 있다.

한편 본 발명에 따른 방열 장치에서 방열 특성을 향상시키는 실록산계 방열 피복 조성물은 구체적으로 바인더 수지와 충전제를 포함하며, 바인더 수지는 바인더 수지의 총 고형분 100 중량부에 대하여 (a) 5 내지 75 중량부의 수성 콜로이드 실리카 또는 알콜성 콜로이드 실리카; (b) 0.1 내지 50 중량부의 하기 화학식 (1)로 표시되는 유기실란, 그의 가수분해물 또는 그의 부분축합물; 및 (c) 10 내지 60 중량부의 하기 화학식 (2)로 표시되는 유기실란, 그의 가수분해물 또는 그의 부분 축합물을 포함하고, 충전제는 상기 바인더 수지의 총 고형분 100 중량부를 기준으로 (d) 1 내지 200 중량부의 열전도성 금속 또는 탄소 화합물; (e) 0.1 내지 10 중량부의 하기 화학식 (3)으로 표시되는 금속 알콕사이드, 금속염, 금속착화합물, 그의 가수분해물 또는 그의 부분축합물; (f) 10 내지 50 중량부의 C_1-12 케톤 또는 디케톤을 포함하는 것이 특징이다.

R¹ _aSi(OR²)_4-a ----- (1)

R³ _bSi(OR⁴)_4-b ----- (2)

R⁵M(OR⁶)_3-c 또는 R⁵ _cM(OR⁷)_3-c ----- (3)

(상기 식에서, R¹ 및 R²는 각각 독립적으로 C_1-6 알킬기, 알케닐기, 할로겐화알킬기, 알릴기 및 방향족기 중에서 선택되고,

R³ 및 R⁴는 각각 독립적으로 비닐기, 페닐기, 할로겐기, 니트로기, 니트릴기, 아미노기, 아크릴기, 에폭시기, 머캡토기, 아미드기 중에서 선택된 치환기로 치환되거나 또는 비치환된 C_1-6의 알킬기, 사이클로알킬기, 알케닐기, 사이클로알케닐기, 할로겐화알킬기, 아릴기, 방향족기 중에서 선택되며,

R⁵은 C_1-6 알킬기, 알케닐기, 할로겐화 알킬기 및 알릴기 중에서 선택되며, R⁶ 및 R⁷ 은 각각 독립적으로 C_1-6 알킬기이고, M은 금속원자 중에서 선택되며,

a는 0 내지 3의 정수이며, b는 1 내지 3의 정수이며, c는 0 내지 3의 정수임).

본 발명의 바인더 수지에 사용되는 (a) 수성 콜로이드 실리카 또는 알콜성 콜로이드 실리카는 통상적으로 입경이 5 내지 100 nm 범위인 무정형 실리카 입자의 졸 또는 안정한 분산액이다. 상기 분산액은 예를 들어 널리 시판되고 있는 상품명 루독스(Ludox; 이. 아이. 듀퐁 캄파니 리미티드사) 또는 스노우텍스(Snowtex; 일산화학공업) 등의 제품을 사용할 수 있다. 분산액의 pH 조절 및 저장안정성의 면에서 상기 실리카 입자 크기는 7 내지 70 nm가 바람직하며, 콜로이드 실리카 입자의 함량은 바인더 수지혼합물의 총 고형물 100 중량부에 대하여 5 내지 75 중량부이며, 바람직하게는 10 내지 30 중량부이다.

본 발명의 바인더 수지에 사용되는 다른 성분은 (b) 화학식 (1) R¹ _aSi(OR²)_4-a로 표시되는 유기실란, 그의 가수분해물 또는 그의 부분축합물이다. 상기 화학식(1)에서 a가 1 이상인 경우, R¹은 메틸기가 가장 바람직한데, 그 이유는 알킬기가 길어지면 조성물이 연질이 되기 때문이다. 필요에 따라, 메틸기를 갖는 것과 이와 다른 라디칼을 갖는 것을 병용할 수 있으나, 단, 메틸기를 포함하는 실란 화합물의 몰수가 다른 실란 화합물의 몰수보다 최소한 같거나 많아야 한다. 또한, a가 0인 경우에 R²는 C_1-6 알킬기인 것이 바람직하다.

상기 화학식 (1)로 표시되는 유기실란 화합물의 예로는 메틸트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 디메틸디메톡시실란, 디메틸디에톡시실란, 비닐메틸디메톡시실란, 비닐메틸디에톡시실란, 페닐트리메톡시실란, 테트라에톡시실란, 에톡시메틸비닐실라란, 부톡시트리메틸실란, 부틸트리메톡시실란, 디페닐에톡시비닐실란, 메틸트리이소프로폭시실란, 메틸트리아세톡시실란, 테트라페녹시실란, 테트라프로폭시실란, 비닐트리이소프로폭시실란 등을 들 수 있다.

또한 상기 화학식 (1)로 표시되는 유기실란 화합물의 함량은 바인더 수지의 총 고형물 100 중량부에 대하여 0.1 내지 50 중량부이며, 바람직하게는 1 내지 10 중량부이다.

한편 본 발명 조성물의 바인더 수지는 상기 화합물 외에 (c) 화학식 (2) R³ _bSi(OR⁴)_4-b로 표시되는 유기실란 화합물을 포함하는데, 이들 유기실란 화합물은 긴 사슬을 가진 작용기를 포함하고 있다는데 그 특징이 있다. 이와 같은 긴 사슬을 갖는 작용기는 제조된 조성물의 입체적 장애로 인해 조성물을 기재상에 경화시킬 때, 마이크론 이하의 지름을 가지는 수많은 개방형 기공(open pore)를 형성하게 된다. 이 사실은 이는 염료 또는 안료의 착색 또는 염색 실험을 통하여 확인할 수 있다.

상기 화학식 (2) R³ _bSi(OR⁴)_4-b 로 표시되는 유기실란 화합물의 예로는 3-글리 시딜옥시프로필트리메톡시실란, 3-글리시딜옥시프로필트리에톡시실란, 3-글리시딜옥시프로필메틸메톡시실란, 3-글리시딜옥시프로필메틸에톡시실란, 베타 (3, 4-에폭시사이클로헥실)에틸트리메톡시실란, 3-메타아크릴록시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디메톡시실란, 헵타데카플루오로데시트리메톡시실란, 3-메타아크릴록시프로필메틸디메톡시실란, 3-메타아크릴록시프로필트리스(트리메틸실록시)실란, 메틸트리스(디메틸시록시)실란, 3-아미노프로필트리에폭시 실란, 3-메타글리옥시프로필트리메톡시 실란, 3-메르캅토프로필트리메톡시 실란, N-(β-아미노에틸)-γ-아미노프로필트리메톡시실란, 3-[N-아닐-N-(2-아미노에틸)]아미노프로필트리메톡시실란, 3-(N-아닐-N-글리시딜)아미노프로필트리메톡시실란, 3-(N-아닐-N-메타아크릴로닐]아미노프로필트리메톡시실란, N,N-Bis[3-(트리메톡시시닐)프로필]메타아크릴아마이드, γ-글리시독시트리메틸디메톡시실란 등을 들 수 있다. 또한 상기 유기실란 화합물의 함량은 상기 바인더 수지의 총 고형물 중량을 기준으로 10 내지 60 중량부이며, 바람직하게는 15 내지 40 중량부이다.

본 발명의 실록산계 피복 방열 조성물 중에 사용되는 (d) 열전도성 물질은 예를 들어 알루미늄, 아연, 니켈, 구리, 칼슘, 칼륨, 철, 은, 아연, 금 등의 금속분말 및 그 산화물과 수화물 또는 상기금속염류 그리고 카본나노튜브, 카본블랙, 실리콘카바이드, 그라파이트, 질화보론, 질화알루미늄 등을 사용할 수 있으며, 이러한 열전도성 물질은 본 발명에 따른 수지 조성물의 열전도성 및 열방사성을 개선시키는 작용을 한다. 상기 열전도성 물질을 바인더 수지에 혼합함으로써 기재상에 경화된 피복물의 열전도율을 약 1.50 내지 5.0 의 범위로 조절할 수 있다. 또한 상 기 열전도성 물질의 사용 함량은 1 내지 200 중량부가 바람직하며, 1 내지 100 중량부가 더욱 바람직하다.

한편 본 발명에 따른 방열 수지 조성물 중의 (e) 금속 알콕사이드, 금속염 및 금속착화합물은 경화 촉매 및 가교 결합제로서의 역할을 하는데, 화학식 (3) R⁵M(OR⁶)_3-c 또는 R⁵ _cM(OR⁷)_3-c 로 표시되는 화합물이다. 상기 금속 알콕사이드, 금속염 및 금속착화합물은 상기 바인더 수지의 성분 (a), (b), (c) 및 충전제 (d)와 반응하여 3차원 구조의 안정한 분자 덩어리를 형성함으로써 저장 안정성을 개선시킴과 동시에 피막형성 후 가열 경화시킬 때 경화 속도를 현저하게 촉진시킨다. 따라서 낮은 온도에서 짧은 시간 내에 우수한 경도의 피막을 얻을 수 있다.

상기 금속 알콕사이드, 금속 염 및 금속 착화합물은 저장안정성 및 경화특성을 고려하여 단독으로 가수분해 및 부분 축합시켜 사용할 수 있으며, 상기 화학식 (1) 또는 (2)의 유기실란 화합물과 선택적으로 함께 반응시켜 안정한 분자 덩어리를 형성한 후 다시 가수분해 및 축합시켜 사용할 수도 있다.

본 발명에 따른 방열 수지 조성물에 사용될 수 있는 (e) 금속 알콕사이드, 금속 염 및 금속 착화합물의 예로는 알루미늄 부톡사이드, 알루미늄 에톡사이드, 알루미늄 이소프로폭사이드, 알루미늄 아세칠아세토네이트, 트리펜타디오네이트 아이런, 지르코늄 락테이트, 지르코늄 에톡사이드, 지르코늄 부톡사이드, 지르코늄아세틸아세토네이드, 소듐메톡사이드, 포타슘부톡사이드, 티타늄 이소프로폭사이드, 티타늄부톡사이드, 티타늄아세칠아세토네이드, 레늄옥소메톡사이드, 소듐바이카보 네이트, 소듐포스페이트, 징크설페이트, 테트라카보닐니켈 등을 들 수 있다.

또한 상기 (e) 금속 알콕사이드, 금속 염 및 금속 착화합물의 함량은 성분 상기 바인더 수지의 총 고형분에 대하여 0.1 내지 10 중량부가 적절하며, 1 내지 5 중량부가 더욱 바람직하다. 상기 성분의 함량이 0.1 미만일 경우에는 상대적으로 경도가 약화되며, 10 중량부를 초과할 경우에는 표면 경화가 너무 빨리 이루어져 작업성이 저하된다.

본 발명에 따른 실록산계 방열 피복 조성물의 제조시 상기 바인더 수지와 (d) 열전도성 화합물 및 (e) 금속 알콕사이드, 금속염 및 금속 착화합물은 균일하게 혼합될 수 있어야 하므로 서로 상용성이 있어야 한다. 이때, 혼합이 불균일하게 되면 최종 제품에 오반 및 반점이 나타나게 되어 도막의 균일성이 저하된다.

본 발명에 따른 방열 피복 조성물에 사용될 수 있는 (f) 착체는 C_1-12 케톤 또는 디케톤 화합물로서, 다른 성분들의 축합 반응을 억제하여 저장 안정성을 현저하게 개선시키는 작용을 한다. 이와 같은 (f) 착체의 예로는 아세틸아세톤, 아세톤, 메틸에틸케톤, 2, 4-헥산디온 등을 들 수 있으며, 이들의 함량은 수지혼합물의 총 고형분 100 중량부에 대하여 10 내지 50 중량부가 적절하고, 20 내지 30 중량부가 바람직하다.

한편 본 발명에 따른 실록산계 방열 수지 조성물에서, 상기 바인더 수지의 함량은 방열 수지 조성물 100 중량부에 대하여 20 중량부 이상인 것이 바람직하다.

또한 본 발명에 따른 실록산계 방열 수지 조성물은 저장안정성 및 내마모성 등의 제반 물성을 고려하여 pH 및 반응 속도를 조절할 필요가 있다. 이를 위해 경화 촉매를 사용할 수 있는데, 그 예로는 초산, 인상, 붕산, 황산, 염산, 질산, 클로로설폰산, 파라-톨루엔 설폰산, 트리클로로아세트산, 다가 인산, 요오드산, 요오드산 무수물 및 과염소산 등의 산촉매 및 가성소다, 암모니아수, 수산화 칼륨, n-부틸아민, 디-n-부틸아민, 이미다졸, 과염소산 암모늄 등의 염기 등을 들 수 있으며, 상기 촉매들은 피복 조성물의 최종 pH 또는 사용된 각 성분에 따른 반응 속도와 적용 기재에 대한 부착성 등을 고려하여 단독으로 사용하거나 또는 2종 이상 병용하여 사용할 수 있다.

본 발명의 방열 피복 조성물은 상기 성분들 이외에도 기재와의 부착성, 가공성 등을 보다 개선시킬 목적으로 본 발명 조성물의 물성이 저하되지 않는 양으로 다양한 첨가제를 포함할 수 있다. 본 발명 조성물에 사용될 수 있는 첨가제의 예로는 폴리올레핀계 에폭시수지, 사이클로헥산 옥사이드, 폴리글리시딜 에스테르, 비스페놀 A 형 에폭시 수지, 에폭시 아크릴레이트, 벤조페논, 벤조트리아졸, 페놀류 등의 자외선 흡수제, 도포성을 개선하기 위한 다양한 계면 활성제, 예컨대 디메틸실록산과 폴리에테르의 블록공중합체 또는 그라프트 공중합체 또는 불소계 계면 활성제 등을 들 수 있다.

예를 들어, 폴리에스테르 수지, 에폭시 수지, 폴리올레핀 수지, 폴리우레탄 수지, 불소수지, 페놀 수지, 아크릴 수지 및 폴리카르보네이트 등의 수지들은 도막의 유연성을 부여하는데 기여하며, 단독 또는 2종 이상의 혼합물로 사용될 수 있다. 또한 상기 수지는 본 발명에 따른 방열 수지 조성물 100중량부에 대하여 30 중 량부 이하로 배합되는 것이 바람직하다. 만일 상기 수지의 함량이 30 중량부를 초과할 경우에는 개방형 기공이 생성되기 힘들기 때문에 방열성능에 영향을 줄 수 있어 바람직하지 않다. 상기 수지들은 본 발명에 있어서, 임의적인 성분으로서 배합량이 한정되지는 않지만, 도막에 충분한 유연성을 부여하기 위해서는 방열 수지 조성물 100 중량부에 대하여 0.1 중량부 이상으로 배합되는 것이 바람직하다.

한편 본 발명에 따른 방열 수지 조성물은 필요에 따라 안료 응집방지 분산제를 첨가하여 제조할 수 있다. 사용가능한 분산제의 예로는 BYK Chemie사의 상품명 BYK-110, 111 등을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

상기 안료 응집방지 분산제는 방열 수지 조성물 100 중량부에 대하여 2 중량부 이하로 배합되는 것이 바람직하다. 안료 응집방지 분산제의 함량이 2 중량부를 초과하면 강판상에 형성된 수지 조성물 도막의 물성이 저하되므로 바람직하지 않다. 또한 안료 응집방지 분산제는 본 발명의 필수 구성 성분이 아니므로, 필요에 따라 선택적으로 사용할 수 있지만, 첨가에 따른 충분한 안료 분산 효과를 나타내도록 하기 위해서는 방열수지 조성물 100 중량부에 대하여 0.1 중량부 이상으로 배합되는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에 따른 방열 수지 조성물에는 필요에 따라 기포 제거를 위해 소포제를 첨가하여 사용할 수 있다. 사용가능한 소포제로는 N-메틸에탄올아민, N-에틸에탄올아민 및 N-메틸프로판올아민 등을 들 수 있으며, BYK chemie사의 상품명 BYK-066N이 바람직하다. 본 발명의 조성물에 첨가할 때 상기 소포제는 단독 혹은 2종 이상의 혼합물로 사용될 수 있다.

상기 소포제는 방열 수지 조성물 100 중량부에 대하여 2 중량부 이하로 배합되는 것이 바람직하다. 사용되는 소포제의 함량이 2 중량부를 초과하면 코팅 강판의 표면 품질이 저하되므로 바람직하지 않다. 본 발명에서 소포제는 임의적인 성분으로 배합량의 하한선이 한정되는 것은 아니지만, 첨가에 따른 충분한 기포제거 효과를 나타내기 위해서는 방열 수지 조성물 100 중량부에 대하여 0.1 중량부 이상으로 배합되는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에 따른 방열 수지 조성물은 통상 알콜류, 셀로솔브류 등의 유기용매 및 케톤류에 희석하여 사용한다. 이러한 유기용매의 예로는 메탄올, 에탄올, 이소프로탄올, 부탄올, 디아세톤알콜, 메틸셀로솔브, 에틸셀로솔브, 부틸셀로솔브, 셀로솔브아세테이트 등 중에서 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있으며, 총 고형분이 10 내지 50 % 되도록 조절하여 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 희석액의 사용량에 따라 방열수지 조성물의 점도가 조절되는데, 용매의 양은 특별히 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상적으로 사용되는 방법에 따라 그 사용량을 적절히 조절하여 사용하면 된다. 예를 들어, 포드 컵(Ford Cup) #4에서 배출되는데 20~100초가 소요되는 정도의 점도가 되는 양으로 조절될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

한편 본 발명에 따른 방열장치는 상기 실록산계 방열피복 조성물을 본 기술 분야에서 사용되는 통상적인 도포 방법, 예를 들어, 스프레이, 딥 코팅, 실크 스크린, 롤 코팅, 침적 코팅 또는 스핀 코팅 등의 방법으로 다양한 기재 위에 도포하여 제조할 수 있다.

상기 코팅 온도는 사용된 성분들 및 그들의 배합비에 따라 다소 차이가 있으나 일반적으로 기재의 변형점 미만의 온도인 60℃ 내지 300℃의 온도하에서 10분 내지 120분간 상기 히트 싱크에 표면처리 공정이 진행된다. 즉, 표면처리 공정 온도가 60℃ 미만일 경우, 방열핀 및 바닥판에 상기 실록산계 방열 피복 조성물이 피복되기 어렵고, 표면처리 공정온도가 300℃를 초과할 경우, 온도를 높이기 위해 사용되는 연료의 양이 증가하기 때문에 상기 방열장치는 60℃ 내지 300℃의 온도하에서 표면처리되는 것이 바람직하다. 또한, 표면처리 공정시간이 10분 미만일 경우 역시 방열핀 및 바닥판에 상기 실록산계 방열 피복 조성물이 피복되기 어렵고, 표면처리 공정시간이 120분을 초과할 경우, 상기 방열장치의 제조시간이 불필요하게 증가하기 때문에 상기 방열장치는 10분 내지 120분간 표면처리 공정이 진행되는 것이 바람직하다. 상기와 같은 방열장치 제조방법은 종래에 비하여 상기 히트 싱크를 표면처리하는 온도가 낮기 때문에 상기 방열장치를 경제적으로 제공한다는 것을 알 수 있다.

본 발명에 사용되는 실록산계 방열 피복 조성물은 고체 기재, 특히 금속기재와 접촉시킨 후 공기 중에 노출시켜 상온 또는 50℃ 이하의 온도에서 수분 내에 끈적거림이 없이 신속하게 경화하는 피막을 형성함으로써 작업장에서 먼지 등에 의한 오염 가능성이 적고 최종 경화도 비교적 낮은 온도에서 수행할 수 있어 작업성이 우수할 뿐만 아니라 경화 중에 금속기재의 변형도 방지할 수 있다.

본 발명에 사용되는 상기 실록산계 방열 수지 조성물을 금속 기재에 도포할 때, 도포 두께는 통상 약 10~120㎛이지만, 20~80㎛ 정도에서 가장 좋은 방열성능을 나타낸다. 본 발명의 실록산계 방열 피복 조성물에 의하여 형성된 피막은 우수한 도막경도, 내용매성, 부착성, 열전도성, 열방사성 등의 특성을 가지며, 경화시 변색이 없고, 1.50 내지 5.0의 범위 내에서 임의로 열전도율을 조절할 수 있다.

이하 실시예를 통하여 본 발명을 구체적으로 예시하고자 하지만 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

도 4의 형상을 갖는 지닌 가로 38mm, 세로 38mm 높이 17mm, 방열핀 두께 1mm, 방열핀 8개, 방열표면적 약 90㎤ 인 압출 성형된 알루미늄 재질의 히트 싱크에 상술한 조성을 갖는 실록산계 방열피복 조성물(특허출원 제10-2008-0137454호)을 스프레이 도포 후 200℃ 분위기에서 30분 경화하여 다시 냉각한 다음 방열 성능 측정방법에 의거하여 테스트 하였다. 이때 최종 경화 후 표면처리 두께는 약 10~20㎛였다.

실시예 2

최종 경화 후 표면처리 두께가 40~80㎛ 인 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였다.

실시예 3

최종 경화 후 표면처리 두께가 130~150㎛ 인 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였다.

실시예 4

도 5의 (B) 형상을 갖는 가로 40mm, 세로 40mm, 높이 18mm, 양끝 핀 길이 19mm, 가운데 두 개의 핀 길이 9mm, 방열표면적 약 64㎤, 알루미늄 재질 압출시트 기재의 두께가 1mm 인 히트 싱크에 표면처리한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였다.

비교예 1

도 2의 형상을 갖는 가로 40mm, 세로 40mm, 높이 22mm, 방열핀 두께 2mm, 방열핀 99개, 방열표면적 약 172㎤ 인 압출성현된 알루미늄재질의 히트 싱크의 방열 성능을 측정하였다.

비교예 2

도 3의 형상을 갖는 비교예 1의 히트 싱크를 블랙아노다이징 처리한 히트 싱크의 방열 성능을 측정하였다.

실험예: 물성 비교 평가

상기 실시예 및 비교예에서 제조된 각각의 히트 싱크의 물성 시험 결과를 하 기 표 1에 나타내었다.

	내식성	방열특성평가
		(가)	(나)	ΔT
실시예 1	우수	74.6℃	107.5℃	32.9℃
실시예 2	우수	73.6℃	107.3℃	33.7℃
실시예 3	우수	74.4℃	107.4℃	33.0℃
실시예 4	우수	75.7℃	107.5℃	31.8℃
비교예 1	양호	83.3℃	107.5℃	24.2℃
비교예 2	우수	75.3℃	107.3℃	32.0℃

각 방열장치의 구체적인 물성평가 방법은 다음과 같다.

1) 내식성

평판내식성은 ASTM B117에 규정한 방법에 의해 염수분무 실험을 행한 후 방열코팅판의 내식성을 측정하고, 평점은 5% 백청 발생까지의 시간으로 평가하였다. 다음 기준에 의해 평가하였다.

[평가기준]

우수 : 120시간 후 백청발생 면적 5% 미만,

양호 : 72-120시간 후 백청 발생 면적 5% 미만,

미흡 : 48-72시간 후 백청 발생 면적 5% 미만,

불량 : 48시간 후 백청 발생 면적 5% 이상

2) 방열특성

도 7에 나타낸 것과 같은 측정 장치에서, 열원에 각 샘플을 부착시킨 후 방열 특성을 측정하였다. 도 7에 도시된 측정 장치는 외기 차단용 박스(11) 내에 위치한 PCB 기판(16) 위에 히터 블록(15)과 알루미늄 블록(14)이 높여지는데, 상기 블록에 온도센서(13)가 포함되어 있으며, 측정 샘플(10)은 0.3mm 열전도성 아크릴 폼테이프(12)를 이용하여 열원에 부착되어 있다.

동일조건에서 열원에 똑같이 1.7A, 7.4V 의 에너지를 가한 후 약 1시간 경과 뒤에 열원의 온도를 측정하여 동일조건하에서 방열샘플을 붙이지 않았을 때 올라가는 열원의 온도와의 ΔT 를 구하였다. ΔT가 크면 클수록 동일조건에서 방열성능이 더 좋다는 의미가 된다.

상기 표 1에 나타난 결과를 보면 실시예 2가 가장 좋은 방열특성을 나타내고 있으며, 아무 처리도 되지 않은 비교예 1에 비하면 9.5℃ 더 낮은 온도를 나타내었다.

방열표면적이 비교예 1에 사용된 샘플에 비교해 2배 가까이 좁으며, 또한 방열기구의 무게 및 부피가 작음에도 불구하고, 비교예 1의 샘플에 비해 약 39.2% 의 방열성능향상이 있었다.

또한 본 발명에 따른 실시예 2의 샘플은 비교적 성능이 우수하여 현재 가장 많이 쓰이고 있는 블랙아노다이징 처리된 비교예 2의 샘플과 비교해 보아도 약 15.8%의 방열성능향상이 있었다. 이는 비교예 1보다는 떨어지지만, 방열표면적이 2배 이상 좁다는 사실과 방열기구의 부피 및 무게를 고려하여 효율성을 평가해 보았을 때 실로 획기적인 성능향상이라 볼 수 있다.

또한 실시예 4의 경우에는 비교예 2의 블랙아노다이징한 히트 싱크보다 0.2℃가 떨어지지만 약 3배 부족한 방열표면적을 고려하여 판단할 때, 방열핀의 구조와 본 발명에 따른 실록산계 방열 피복 조성물로 알루미늄 기재에 표면처리 한 것이 방열성능에 상당한 영향을 준다는 것을 알 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 방열장치의 단면도이다.

도 2는 종래의 히트 싱크의 사시도이다.

도 3은 블랙아노다이징 처리한 히트 싱크의 사시도이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 방열장치의 단면도이다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 방열장치의 단면도이다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 방열장치가 열원에 부착된 형태를 보여주는 단면도이다.

도 7은 본 발명의 실시예 및 비교예의 방열 특성을 측정하기 위한 장치의 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100: 방열장치 110: 히트 싱크

112: 바닥판 114: 방열핀

120: 실록산계 방열 수지 조성물

Claims (14)

1. 금속으로 이루어진 히트 싱크(heat sink)의 표면이 긴 사슬 작용기를 갖는 유기실란화합물을 포함하는 실록산계 방열 수지 조성물로 부분 또는 전부 피복되어 있으며,

   상기 긴 사슬 작용기를 갖는 유기실란 화합물은 3-글리시딜옥시프로필트리메톡시실란, 3-글리시딜옥시프로필트리에톡시실란, 3-글리시딜옥시프로필메틸메톡시실란, 3-글리시딜옥시프로필메틸에톡시실란, 베타 (3, 4 -에폭시사이클로헥실)에틸트리메톡시실란, 3-메타아크릴록시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디메톡시실란, 헵타데카플루오로데시트리메톡시실란, 3-메타아크릴록시프로필메틸디메톡시실란, 3-메타아크릴록시프로필트리스(트리메틸실록시)실란, 메틸트리스(디메틸시록시)실란, 3-아미노프로필트리에폭시 실란, 3-메타글리옥시프로필트리메톡시 실란, 3-메르캅토프로필트리메톡시 실란, N-(β-아미노에틸)-γ-아미노프로필트리메톡시실란, 3-[N-아닐-N-(2-아미노에틸)]아미노프로필트리메톡시실란, 3-(N-아닐-N-글리시딜)아미노프로필트리메톡시실란, 3-(N-아닐-N-메타아크릴로닐]아미노프로필트리메톡시실란, N,N-Bis[3-(트리메톡시시닐)프로필]메타아크릴아마이드, γ-글리시독시트리메틸디메톡시실란으로 이루어지는 군으로부터 1종 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 방열장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 금속은 알루미늄, 구리, 아연, 은, 금, 철 및 상기 금속들의 합금으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방열 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 실록산계 방열 수지 조성물은 10㎛ 내지 120㎛ 두께로 피복된 것을 특징으로 하는 방열장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 히트 싱크는 바닥판과 상기 바닥판으로부터 절곡 형성된 다수의 방열핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 방열 장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 방열핀은 상기 바닥판과 경사지게 형성된 것을 특징으로 하는 방열장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 방열핀과 바닥판이 이루는 경사는 5°내지 45°인 것을 특징으로 하는 방열장치.
7. 제4항에 있어서, 상기 방열핀은 두께가 0.5mm 내지 1.5mm인 것을 특징으로 하는 방열장치.
8. 제4항에 있어서, 상기 바닥판은 두께가 2.5mm이하인 것을 특징으로 하는 방열장치.
9. 삭제
10. 제1항에 있어서, 상기 실록산계 방열 수지 조성물은 바인더 수지와 충전제를 포함하며,

    상기 바인더 수지는 바인더 수지의 총 고형분 100 중량부에 대하여 (a) 5 내지 75 중량부의 pH는 1.5 내지 10의 범위인 수성 콜로이드 실리카 또는 알콜성 콜로이드 실리카; (b) 0.1 내지 50 중량부의 하기 화학식 (1)로 표시되는 유기실란, 그의 가수분해물 또는 그의 부분축합물; 및 (c) 10 내지 60 중량부의 하기 화학식 (2)로 표시되는 유기실란, 그의 가수분해물 또는 그의 부분축합물을 포함하고,

    상기 충전제는 상기 바인더 수지의 총 고형분 100 중량부에 대하여 (d) 1 내지 300 중량부의 열전도성 금속 또는 탄소 화합물; (e) 0.1 내지 10 중량부의 하기 화학식 (3)으로 표시되는 금속 알콕사이드, 금속염, 금속착화합물, 그의 가수분해물 또는 그의 부분축합물; (f) 10 내지 50 중량부의 C_1-12 케톤 또는 디케톤을 포함하는 것을 특징으로 하는 방열장치:

    R¹ _aSi(OR²)_4-a ----- (1)

    R³ _bSi(OR⁴)_4-b ----- (2)

    R⁵M(OR⁶)_3-c 또는 R⁵ _cM(OR⁷)_3-c ----- (3)

    상기 식에서,

    R¹ 및 R²는 각각 독립적으로 C_1-6 알킬기, 알케닐기, 할로겐화알킬기, 알릴기 및 방향족기 중에서 선택되고,

    R³ 및 R⁴는 각각 독립적으로 비닐기, 페닐기, 할로겐기, 니트로기, 니트릴기, 아미노기, 아크릴기, 에폭시기, 머캡토기, 아미드기 중에서 선택된 치환기로 치환되거나 또는 비치환된 C_1-6의 알킬기, 사이클로알킬기, 알케닐기, 사이클로알케닐기, 할로겐화알킬기, 아릴기, 방향족기 중에서 선택되며,

    R⁵은 C_1-6 알킬기, 알케닐기, 할로겐화 알킬기 및 알릴기 중에서 선택되며, R⁶ 및 R⁷ 은 각각 독립적으로 C_1-6 알킬기이고, M은 금속원자 중에서 선택되며,

    a는 0 내지 3의 정수이며, b는 1 내지 3의 정수이며, c는 0 내지 3의 정수임.
11. 제1항 내지 제8항 또는 제10항 중 어느 한 항에 따른 방열장치의 제조 방법으로서, 상기 금속으로 이루어진 히트 싱크의 표면을 10분 내지 120분 동안 60℃ 내지 300℃의 온도에서 긴 사슬 작용기를 갖는 유기실란화합물을 포함하는 실록산계 방열 수지 조성물로 피복하는 것을 특징으로 하는 방열장치 제조방법.
12. 제11항에 있어서, 상기 피복 방법은 스프레이법 또는 딥 코팅법인 것을 특징 으로 하는 방열장치 제조방법.
13. 제1항 내지 제8항 또는 제10항 중 어느 한 항에 따른 방열장치가 부착된 전기전자 장치로서, 상기 방열장치가 열전도성 실리콘시트, 열전도성 아크릴점착제, 열전도성 아크릴 폼테이프, PCM(Phase Chnage Material) 중에서 선택된 부자재에 의해 부착된 것을 특징으로 하는 전기전자 장치.
14. 제13항에 있어서, 상기 부자재는 상기 방열장치가 부착되는 전기전자 장치의 열원의 형상에 따라 필요한 경우 단차가 있는 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 전기전자 장치.

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