KR101303229B1 - 방열 입자, 그 제조 방법 및 이를 포함하는 전자부품 패키징용 접착제 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 방열 입자, 그 제조 방법, 이를 포함하는 전자부품 패키징용 접착제 조성물 및 방열 재료에 관한 것이다. 본 발명의 방열 입자는 탄소계 기재; 및 상기 탄소계 기재의 표면에 형성되는 금속 수산화물층, 금속 산화물층 및 금속 수산화물과 금속 산화물의 혼합층으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 코팅층을 포함하고 있어, 탄소계 기재의 높은 열전도성은 그대로 유지하면서도 절연성을 가질 수 있다. 또한, 본 발명의 전자부품 패키징용 접착제 조성물은 접착용 수지; 열전도성 필러; 및 본 발명에 따른 방열 입자를 포함하고 있어, 상기 방열 입자가 절연성은 유지하면서도 본 발명의 접착제 조성물 내에서 열전도성 필러 사이를 연결하는 열전도성 경로를 형성함으로써, 방열 효과를 더욱 향상시킬 수 있다.

Description

방열 입자, 그 제조 방법 및 이를 포함하는 전자부품 패키징용 접착제 조성물{A particle having heat radiation property, method for manufacture thereof, and adhesive composition for packaging electronic components}
본 발명은 방열 입자, 그 제조 방법 및 이를 포함하는 전자부품 패키징용 접착제 조성물에 관한 것이다.
유연성을 가지는 수지에 알루미나 또는 실리카 등의 열전도성 필러(filler)를 배합시켜 얻어진 수지 조성물을 경화시켜 시트 상으로 성형시킨 방열 시트는 예를 들어, 퍼스널 컴퓨터 또는 플라즈마 디스플레이 패널(PDP) 등의 전기 제품에 내장되는 전자부품 등의 발열체 및 히트 싱크(heat sink), 방열 핀, 금속 방열판 등의 방열체 사이에 끼워져, 전자부품 등에 의해 발생하는 열을 방열하는 용도로 사용되고 있다.
최근에는 전자부품의 집적화로 인해 열 집적 현상이 더욱 심해지고 있으며, 이에 따라 상기 열 집적 현상에 의한 전자부품의 기능 장애를 방지하기 위하여 고방열 재료에 대한 관심이 고조되고 있다.
종래에는 알루미나 또는 실리카 등의 열전도성 필러를 포함하는 방열 재료용 수지 조성물을 이용하여 제조된 방열 시트를 통해 전자부품에 의해 발생하는 열 문제를 해결하였으나, 전자부품에 의한 열 집적 현상이 심해짐에 따라 종래의 방열 재료보다 방열성이 더욱 향상된 고방열 재료의 개발이 요구되고 있다. 또한, 종래에 방열 입자로 사용되는 절연성 세라믹 입자는 비용이 높기 때문에, 저렴하면서도 고방열성을 가지는 입자에 대한 개발이 절실히 요구되고 있다.
본 발명은 방열 입자, 그 제조 방법, 이를 포함하는 전자부품 패키징용 접착제 조성물 및 방열 재료를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 탄소계 기재; 및 상기 탄소계 기재의 표면에 형성되어 있는 금속 수산화물층, 금속 산화물층 및 금속 수산화물 및 금속 산화물의 혼합층으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 코팅층을 포함하는 방열 입자를 제공한다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위한 다른 수단으로서, (a) 탄소계 기재를 강산으로 처리하는 단계; (b) 상기 단계 (a)를 통해 얻어진 탄소계 기재를 환원제로 처리하는 단계; (c) 상기 단계 (b)를 통해 얻어진 탄소계 기재를 금속 수산화물의 전구체 용액 또는 금속 산화물의 전구체 용액과 반응시키는 단계; 및 (d) 상기 단계 (c)를 통해 얻어진 반응 생성물을 열 처리하는 단계를 포함하는, 본 발명에 따른 방열 입자의 제조 방법을 제공한다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위한 또 다른 수단으로서, 접착용 수지; 열전도성 필러; 및 본 발명에 따른 방열 입자를 포함하는 전자부품 패키징용 접착제 조성물을 제공한다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위한 또 다른 수단으로서, 본 발명에 따른 전자부품 패키징용 접착제 조성물의 경화물을 포함하는 방열 재료를 제공한다.
본 발명의 방열 입자는 탄소계 기재; 및 상기 탄소계 기재의 표면에 형성되는 금속 수산화물층, 금속 산화물층 및 금속 수산화물과 금속 산화물의 혼합층으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 코팅층을 포함하고 있어, 탄소계 기재의 높은 열전도성은 그대로 유지하면서도 절연성을 가질 수 있다. 또한, 본 발명의 전자부품 패키징용 접착제 조성물은 접착용 수지; 열전도성 필러; 및 본 발명에 따른 방열 입자를 포함하고 있어, 절연성은 유지하면서도 상기 방열 입자가 본 발명의 접착제 조성물 내에서 열전도성 필러 사이를 연결하는 열전도성 경로를 형성함으로써, 방열 효과를 더욱 향상시킬 수 있다.
도 1 은 본 발명의 일 구체예에 따른 방열 입자의 제조 방법을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 구체예에 따른 방열 재료의 주사 전자 현미경 사진이다.
본 발명은 탄소계 기재; 및 상기 탄소계 기재의 표면에 형성되어 있는 금속 수산화물층, 금속 산화물층 및 금속 수산화물과 금속 산화물의 혼합층으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 코팅층을 포함하는 방열 입자에 관한 것이다.
이하, 본 발명의 방열 입자를 구체적으로 설명한다.
본 발명의 방열 입자는 탄소계 기재 및 상기 탄소계 기재의 표면에 형성되어 있는 코팅층을 포함하고, 상기 코팅층은 금속 수산화물층, 금속 산화물층 및 금속 수산화물과 금속 산화물의 혼합층으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상일 수 있다.
본 발명에서, 탄소계 기재는 본 발명의 방열 입자에 높은 열전도성을 부여하는 역할을 할 수 있다. 상기 탄소계 기재의 종류는 특별히 제한되지 않고, 높은 열전도성을 가지고 있는 탄소계 물질이라면 어떠한 것이라도 사용할 수 있다. 본 발명에서는 상기 탄소계 기재의 예로서, 탄소나노튜브(carbon nanotube), 탄소 섬유(carbon fiber), 그래파이트(graphite) 및 그래핀(grapheme)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서, 상기 탄소계 기재의 표면에 형성되어 있는 코팅층은 상기 탄소계 기재의 높은 열전도성은 그대로 유지하면서도 전기 전도성을 차단하여 본 발명의 방열 입자에 절연성을 부여하는 역할을 할 수 있다.
상기 코팅층은 금속 수산화물을 포함하는 금속 수산화물층, 금속 산화물을 포함하는 금속 산화물층 및 금속 수산화물과 금속 산화물의 혼합물을 포함하는 혼합층으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상일 수 있다.
본 발명에서, 상기 금속 수산화물층에 포함되는 금속 수산화물은 수산화 알루미늄(Al(OH)3), 수산화 티타늄(Ti(OH)4) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서, 상기 금속 산화물층에 포함되는 금속 산화물은 산화 알루미늄(Al2O3), 이산화 티타늄(TiO2) 및 이산화 규소(SiO2)로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서, 상기 혼합층에 포함되는 금속 수산화물 및 금속 산화물은 동일 금속에 대한 수산화물 및 산화물일 수 있다. 예를 들면, 본 발명에서, 상기 혼합층은 수산화 알루미늄 및 산화 알루미늄을 포함하거나, 수산화 티타늄 및 이산화 티타늄을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서, 상기 코팅층의 두께는 특별히 제한되지 않지만, 바람직하게는 10 ㎛ 내지 200 ㎛, 보다 바람직하게는 50 ㎛ 내지 100 ㎛일 수 있다. 상기 코팅층의 두께가 10 ㎛ 미만이면, 접착력 및 기계적 물성이 저하될 수 있고, 200 ㎛를 초과하면, 방열 입자의 침강 현상이 발생할 수 있다.
본 발명은 또한, (a) 탄소계 기재를 강산으로 처리하는 단계; (b) 상기 단계 (a)를 통해 얻어진 탄소계 기재를 환원제로 처리하는 단계; (c) 상기 단계 (b)를 통해 얻어진 탄소계 기재를 금속 수산화물의 전구체 용액 또는 금속 산화물의 전구체 용액과 반응시키는 단계; 및 (d) 상기 단계 (c)를 통해 얻어진 반응 생성물을 열 처리하는 단계를 포함하는, 본 발명에 따른 방열 입자의 제조 방법에 관한 것이다.
이하, 본 발명의 방열 입자의 제조 방법을 구체적으로 설명한다.
첨부된 도 1 은 본 발명의 일 구체예에 따른 방열 입자의 제조 방법을 개략적으로 나타내는 도면이다.
본 발명의 방열 입자를 제조하기 위해서는 우선 단계 (a)를 수행할 수 있고, 단계 (a)는 탄소계 기재의 표면에 카복실기를 도입하기 위하여 탄소계 기재를 강산으로 처리하는 단계이다. 상기 탄소계 기재에 관한 구체적인 내용은 전술한 바와 동일하다.
본 발명의 단계 (a)에서 상기 강산의 종류는 특별히 제한되지 않고, 탄소계 기재의 표면에 카복실기를 도입할 수 있는 물질이라면 어떠한 것이라도 가능하다. 본 발명에서는 상기 강산의 예로서, 염산, 황산, 질산, 과염소산, 요오드화수소산, 브롬화수소산 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 들 수 있고, 바람직하게는 염산과 질산의 혼합물 및 황산과 질산의 혼합물 등을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서, 상기 단계 (a)는 구체적으로 전술한 강산 용액에 탄소계 기재를 넣고 40℃ 내지 80℃, 바람직하게는 50℃ 내지 70℃로 가열하면서 12 시간 내지 48 시간, 바람직하게는 18 시간 내지 36 시간 동안 교반하는 공정을 포함할 수 있다. 탄소계 기재를 포함하는 강산 용액을 가열 및 교반하는 공정을 통해, 탄소계 기재의 표면과 강산 간의 반응을 일으켜 카복실기를 탄소계 기재의 표면에 도입할 수 있다.
상기 가열 및 교반 온도가 40℃ 미만이면, 탄소계 기재와 강산 간의 반응이 충분히 이루어 지지 않아 탄소계 기재의 표면에 카복실기가 형성되지 않을 수 있고, 80℃를 초과하면, 탄소계 기재의 표면 손상이 야기될 수 있다.
또한, 상기 가열 및 교반 시간이 12 시간 미만이면, 탄소계 기재와 강산 간의 반응이 충분히 이루어 지지 않아 탄소계 기재의 표면에 카복실기가 형성되지 않을 수 있고, 48 시간을 초과하면, 탄소계 기재의 표면 손상이 야기될 수 있다.
본 발명에서, 단계 (a)는 상기 가열 및 교반 공정 이후, 탄소계 기재가 포함된 강산 용액을 희석 및 세척하는 공정을 추가로 포함할 수 있다.
상기 탄소계 기재가 포함된 강산 용액의 희석은 상기 강산 용액을 증류수, 바람직하게는 2차 증류수에 분산시킴으로써 수행될 수 있다. 상기 희석 공정 이후, 3차 증류수를 이용하여 상기 강산 용액을 수 회 세척함으로써, 탄소계 기재가 포함된 강산 용액의 산도를 pH 7로 조절할 수 있다.
본 발명에서, 단계 (a)는 또한, 상기 희석 및 세척 공정 이후, 상기 탄소계 기재가 포함된 반응 용액을 여과 및 건조하는 공정을 추가로 포함할 수 있다. 상기 여과 및 건조 공정을 통해 표면에 카복실기가 도입된 탄소계 기재의 입자를 얻을 수 있다.
상기 여과 공정은 필터를 통해 수행될 수 있고, 상기 필터의 종류는 특별히 제한되지 않고, 탄소계 기재를 추출할 수 있는 것이라면 제한 없이 사용할 수 있다. 본 발명에서는 예를 들면, 멤브레인 필터를 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 단계 (a)에서는 상기 여과 공정을 통해 추출된 탄소계 기재를 건조시킴으로써, 표면에 카복실기가 도입된 탄소계 기재를 입자 형태로 얻을 수 있다. 상기 건조 수단은 특별히 제한되지 않고, 이 분야에서 일반적으로 통용되는 건조 수단을 제한 없이 사용할 수 있다. 본 발명에서는 예를 들면, 강제 순환 건조 장치를 이용하여 여과 공정을 통해 추출된 탄소계 기재를 건조시킬 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 방열 입자의 제조 방법은 단계 (b)를 포함할 수 있고, 상기 단계 (b)는 단계 (a)를 통해 탄소계 기재의 표면에 도입된 카복실기를 히드록시기로 치환하기 위하여, 상기 단계 (a)를 통해 얻어진 탄소계 기재를 환원제로 처리하는 단계이다.
본 발명의 단계 (b)에서 상기 환원제의 종류는 특별히 제한되지 않고, 탄소계 기재의 표면에 도입된 카복실기를 히드록시기로 치환할 수 있는 것이라면 제한 없이 사용할 수 있다. 본 발명에서는 상기 환원제의 예로서, 리튬알루미늄 하이드라이드(LiAlH4), 나트륨보로 하이드라이드(NaBH4) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 들 수 있고, 바람직하게는 리튬알루미늄 하이드라이드를 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서 사용되는 용어인 『중량부』는 중량 비율을 의미한다.
본 발명에서 단계 (b)는, 단계 (a)를 통해 얻어진 탄소계 기재 100 중량부에 대하여 1 중량부 내지 30 중량부, 바람직하게는 5 중량부 내지 20 중량부의 환원제를 반응시키는 공정을 포함할 수 있다. 상기 반응을 통해 탄소계 기재의 표면에 도입된 카복실기가 환원되어 히드록시기로 치환될 수 있다. 상기 환원제의 함량이 1 중량부 미만이면, 정량적인 환원이 어려워 히드록시기로의 치환이 용이하지 않을 수 있고, 30 중량부를 초과하면, 잔존하는 환원제로 인한 부가 반응이 진행될 우려가 있다.
본 발명의 단계 (b)에서 단계 (a)를 통해 얻어진 탄소계 기재와 환원제를 반응시키는 공정은 20℃ 내지 50℃, 바람직하게는 25℃ 내지 40℃의 온도, 가장 바람직하게는 상온에서 1 시간 이상 동안 수행될 수 있다.
본 발명에서 단계 (b)는 단계 (a)를 통해 얻어진 탄소계 기재와 환원제를 반응시키는 공정 이전에, 단계 (a)를 통해 얻어진 탄소계 기재를 균일하게 분산시키는 공정을 추가로 포함할 수 있다. 단계 (a)를 통해 얻어진 탄소계 기재를 환원제와 반응시키기 이전에, 균일하게 분산시킴으로써 탄소계 기재의 표면에 균일한 작용기 형성을 유도할 수 있다.
본 발명의 단계 (b)에서 상기 분산 공정은 특별히 제한되지 않고, 이 분야에서 일반적으로 통용되는 분산 용매에 단계 (a)를 통해 얻어진 탄소계 기재를 넣고, 이 분야에서 일반적으로 통용되는 분산 방법을 이용하여 수행될 수 있다. 본 발명에서는 예를 들면, 분산 용매인 무수 THF(Tetrahydrofuran) 용매에 단계 (a)를 통해 얻어진 탄소계 기재를 넣고, 교반 또는/및 초음파 처리를 함으로써 상기 탄소계 기재를 균일하게 분산시킬 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서, 단계 (b)는 단계 (a)를 통해 얻어진 탄소계 기재와 환원제를 반응시키는 공정 이후, 상기 반응 용액을 여과 및 건조하는 공정을 추가로 포함할 수 있다. 상기 여과 및 건조 공정을 통해 표면에 히드록시기가 도입된 탄소계 기재의 입자를 얻을 수 있다.
상기 여과 공정은 필터를 통해 수행될 수 있고, 상기 필터의 종류는 특별히 제한되지 않고, 탄소계 기재를 추출할 수 있는 것이라면 제한 없이 사용할 수 있다. 본 발명에서는 예를 들면, 멤브레인 필터를 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 단계 (b)에서는 상기 여과 공정을 통해 추출된 탄소계 기재를 건조시킴으로써, 표면에 히드록시기가 도입된 탄소계 기재를 입자 형태로 얻을 수 있다. 상기 건조 수단은 특별히 제한되지 않고, 이 분야에서 일반적으로 통용되는 건조 수단을 제한 없이 사용할 수 있다. 본 발명에서는 예를 들면, 자연 건조 또는 50℃의 오븐을 이용하여 상기 여과 공정을 통해 추출된 탄소계 기재를 건조시킬 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 방열 입자의 제조 방법은 단계 (c)를 포함할 수 있고, 상기 단계 (c)는 단계 (b)를 통해 얻어진 탄소계 기재의 표면에 도입된 히드록시기와 금속 수산화물의 전구체 또는 금속 산화물의 전구체를 탈수 축합 반응 시키기 위하여, 상기 단계 (b)를 통해 얻어진 탄소계 기재를 금속 수산화물의 전구체 용액 또는 금속 산화물의 전구체 용액과 반응시키는 단계이다.
본 발명의 단계 (c)에서 상기 금속 수산화물의 전구체 또는 금속 산화물의 전구체의 종류는 특별히 제한되지 않고, 탄소계 기재의 표면에 도입된 히드록시기와 탈수 축합 반응을 통해 결합할 수 있는 화합물이라면 제한 없이 사용할 수 있다. 본 발명에서는 상기 금속 수산화물의 전구체 또는 금속 산화물의 전구체의 예로서, 알루미늄 이소프로폭사이드(aluminum isopropoxdie, AIP), 테트라에틸 오쏘실리케이트(tetraethly orthosilicate, TEOS) 및 티타늄(IV) 이소프로폭사이드(titanium(IV) isopropoxide)로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 들 수 있고, 바람직하게는 알루미늄 이소프로폭사이드를 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 단계 (c)에서 상기 금속 수산화물의 전구체 용액 또는 금속 산화물의 전구체 용액은 전술한 금속 수산화물의 전구체 또는 금속 산화물의 전구체를 분산 용매에 넣고, 분산시킴으로써 제조될 수 있다.
상기 분산 용매 및 분산 방법은 특별히 제한되지 않고, 이 분야에서 일반적으로 통용되는 것을 제한 없이 사용할 수 있다. 본 발명에서는 예를 들면, 금속 수산화물의 전구체 또는 금속 산화물의 전구체를 분산 용매인 물 및 메탄올의 혼합물, 바람직하게는 물 및 메탄올의 중량비가 4:1인 혼합물에 넣고, 교반 또는/및 초음파 처리함으로써 금속 수산화물의 전구체 용액 또는 금속 산화물의 전구체 용액을 제조할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 단계 (c)는 단계 (b)를 통해 얻어진 탄소계 기재를 금속 수산화물의 전구체 용액 또는 금속 산화물의 전구체 용액과 40℃ 내지 80℃의 온도에서 5 시간 이상 동안 반응시킴으로써 수행될 수 있다. 상기 반응 온도가 40℃ 미만이면, 탈수 축합에 의한 반응의 효율이 저하될 수 있고, 80℃를 초과하면, 급속한 탈수 축합으로 인해 형상 제어가 용이하지 않을 수 있다.
또한, 상기 반응 시간이 5 시간 미만이면, 상기 반응이 충분히 진행되지 않아 탄소계 기재의 표면에 도입된 히드록시기와 금속 수산화물의 전구체 또는 금속 산화물의 전구체 간에 탈수 축합 반응이 일어나지 않을 수 있다. 상기 반응 시간의 상한은 특별히 제한되지 않고, 예를 들면, 7 시간 이하, 바람직하게는 9 시간 이하로 조절할 수 있다.
상기 전술한 탄소계 기재 표면의 히드록시기와 금속 수산화물의 전구체 또는 금속 산화물의 전구체 간의 탈수 축합 반응을 통한 탄소계 기재와 금속 수산화물 또는 금속 산화물 간의 복합화는, 탄소계 기재의 화학적 표면 처리를 통하여 탄소계 기재의 표면 상에서 입자의 형성이 진행되도록 하는 졸-겔 방법으로서, 금속 산화물 나노 입자를 제조한 후, 화학적 공유 결합을 통해 탄소계 기재와 복합화하는 기존 공정과는 상이하다.
상기 졸-겔 방법을 이용한 본 발명의 경우, 탄소계 기재의 표면 전부가 금속 수산화물 전구체 또는 금속 산화물 전구체로 도포되어, 탄소계 기재의 표면에서 코팅층을 형성할 수 있으나, 상기 기존 공정에 의할 경우, 금속 산화물 나노 입자가 탄소계 기재의 표면에 부분적으로 도핑된 형태로 존재할 수 있다.
본 발명에서, 상기 탄소계 기재의 표면에 형성되어 있는 코팅층은 상기 탄소계 기재의 높은 열전도성은 그대로 유지하면서도 전기 전도성을 차단하여 본 발명의 방열 입자에 높은 절연성을 부여할 수 있으나, 기존 공정과 같이 제조된 방열 입자의 경우에는 금속 산화물 나노 입자가 탄소계 기재의 전기 전도성을 완전하게 차단하지 못하여 절연성이 열악할 수 있다.
본 발명의 방열 입자의 제조 방법은 단계 (d)를 포함할 수 있고, 상기 단계 (d)는 단계 (c)를 통해 얻어진 탄소계 기재의 표면에 금속 수산화물층, 금속 산화물층 또는 금속 수산화물과 금속 산화물의 혼합층을 형성하기 위하여, 상기 단계 (c)를 통해 얻어진 반응 생성물을 열 처리하는 단계이다.
본 발명에서 단계 (d)는 단계 (c)를 통해 얻어진 반응 생성물을 300℃ 내지 500℃의 온도에서 4 시간 이상 동안 열 처리하는 공정을 포함할 수 있다.
상기 반응 생성물의 열 처리 온도에 따라 탄소계 기재의 표면에 금속 수산화물층, 금속 수산화물과 금속 산화물의 혼합층 또는 금속 산화물층이 형성될 수 있다. 상기 온도 범위 내에서 열 처리 온도가 높을수록 금속 산화물층이 형성되는 경향이 있다. 본 발명에서, 예를 들면, 300℃의 열 처리 온도에서는 수산화 알루미늄 층 등과 같은 금속 수산화물층이 형성될 수 있으나, 500℃의 열 처리 온도에서는 산화 알루미늄 층 등과 같은 금속 산화물층이 형성될 수 있다.
상기 열처리 온도가 300℃ 미만이면, 금속 산화물층은 물론, 금속 수산화물층이 충분히 형성될 수 없고, 500℃를 초과하면, 탄소계 재료의 구조가 붕괴될 수 있다.
또한, 상기 열처리 시간이 4 시간 미만이면, 상기 탄소계 기재의 표면에 금속 수산화물층, 금속 수산화물과 금속 산화물의 혼합층 또는 금속 산화물층이 충분히 형성되기 어려울 수 있다. 상기 반응 시간의 상한은 특별히 제한되지 않고, 예를 들면, 24 시간 이하, 바람직하게는 12 시간 이하로 조절할 수 있다.
본 발명에서 단계 (d)는 상기 열 처리 공정 이전에, 단계 (c)를 통해 얻어진 반응 생성물 용액의 용매를 제거하고, 세척하는 공정을 추가로 포함할 수 있다. 상기 용매 제거 및 세척 공정을 통해 반응 생성물 이외의 불순물을 제거할 수 있다.
본 발명의 단계 (d)에서 상기 용매 제거 공정은 특별히 제한되지 않고, 용매가 용이하게 제거될 수 있는 수단이라면 제한 없이 사용할 수 있다. 본 발명에서는 예를 들면, 로터리 증발기를 이용하여 반응 생성물 용액의 용매를 제거할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 본 발명의 단계 (d)에서 상기 세척 공정은 세척 용액을 이용하여 수행될 수 있고, 잔존하는 불순물이 제거될 때까지 반복할 수 있다.
상기 세척 용액의 종류는 특별히 제한되지 않고, 용매 제거 공정을 통해 얻어진 반응 생성물 입자에 잔존하는 불순물, 예를 들면, 금속 수산화물의 전구체 또는 금속 산화물의 전구체를 용이하게 제거할 수 있는 것이라면 제한 없이 사용할 수 있다. 본 발명에서는 예를 들면, 상기 반응 생성물 입자에 잔존하는 불순물을 제거하기 위하여, 이차 증류수를 이용하여 수 회 세척하였으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명은 또한, 접착용 수지; 열전도성 필러; 및 본 발명에 따른 방열 입자를 포함하는 전자부품 패키징용 접착제 조성물에 관한 것이다.
본 발명의 전자부품 패키징용 접착제 조성물은 접착용 수지를 포함하고, 상기 접착용 수지는 전자부품을 접착하는 역할을 수행할 수 있다.
본 발명에서, 상기 접착용 수지의 종류는 특별히 제한되지 않고, 접착성이 우수한 것이라면 이 분야에서 일반적으로 통용되는 것을 제한 없이 사용할 수 있다. 본 발명에서는 접착용 수지의 예로서, 에폭시계 수지, 아크릴계 수지, 우레탄 수지 및 실리콘-우레탄 수지로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 들 수 있고, 바람직하게는 에폭시계 수지를 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 전자부품 패키징용 접착제 조성물은 열전도성 필러를 포함하고, 상기 열전도성 필러는 전자부품의 작동에 따라 발생되는 열을 외부로 전달함으로써 방열성을 부여하는 역할을 수행할 수 있다.
본 발명에서, 상기 열전도성 필러의 종류는 특별히 제한되지 않고, 열전도성이 우수하면서도 절연성을 가지는 물질이라면 제한 없이 사용할 수 있다. 본 발명에서는 열전도성 필러의 예로서, 산화 알루미늄(Al2O3), 산화 마그네슘(MgO), 산화 아연(ZnO), 산화 규소(SiO2), 수산화 알루미늄(Al(OH)3), 수산화 마그네슘(Mg(OH)2), 탄화규소(SiC), 질화알루미늄(AlN), 질화붕소(BN) 및 질화규소(Si3N4)로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 접착제 조성물에서, 열전도성 필러는 접착용 수지 100 중량부에 대하여, 10 중량부 내지 100 중량부, 바람직하게는 30 중량부 내지 80 중량부로 포함될 수 있다. 상기 열전도성 필러의 함량이 10 중량부 미만이면, 열전도성 필러가 너무 적어서 전자부품 내에서 발생되는 열을 외부로 방출할 수 없고, 100 중량부를 초과하면, 접착제 조성물의 접착력이 저하될 수 있다.
본 발명의 전자부품 패키징용 접착제 조성물은 전술한 본 발명에 따른 방열 입자를 포함하고, 상기 방열 입자는 본 발명의 접착제 조성물 내에서 열전도성 필러 사이를 연결하는 열전도성 경로를 형성함으로써, 방열 효과를 더욱 향상시키는 역할을 수행할 수 있다. 상기 방열 입자에 관한 구체적인 내용은 전술한 바와 동일하므로 이하 생략한다.
본 발명의 접착제 조성물에서, 방열 입자는 접착용 수지 100 중량부에 대하여, 0.1 중량부 내지 10 중량부, 바람직하게는 1 중량부 내지 5 중량부로 포함될 수 있다. 상기 방열 입자의 함량이 0.1 중량부 미만이면, 열전도성 경로 역할을 충분히 수행하지 못하고, 이에 따라 방열 효과 향상이 미미할 수 있으며, 10 중량부를 초과하면, 접착제 조성물 내에서의 방열 입자의 분산이 용이하지 않을 수 있다.
본 발명의 전자부품 패키징용 접착제 조성물은 전술한 성분 이외에 다관능성 가교제를 추가로 포함할 수 있고, 상기 다관능성 가교제의 사용량에 따라 경화물의 응집력 및 접착 특성 등의 물성을 조절할 수 있다.
본 발명에서 사용될 수 있는 다관능성 가교제의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 이소시아네이트계 화합물, 에폭시계 화합물, 아지리딘계 화합물 및 금속 킬레이트계 화합물과 같은 일반적인 가교제를 사용할 수 있다. 상기에서 이소시아네이트계 화합물의 예로는 톨리렌 디이소시아네이트, 크실렌 디이소시아네이트, 디페닐메탄 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 이소보론 디이소시아네이트, 테트라메틸크실렌 디이소시아네이트 또는 나프탈렌 디이소시아네이트나, 상기 중 하나 이상의 이소시아네이트와 폴리올(ex. 트리메틸롤 프로판)의 반응물의 일종 또는 이종 이상의 혼합을 들 수 있고; 에폭시계 화합물의 예로는 에틸렌글리콜 디글리시딜에테르, 트리글리시딜에테르, 트리메틸올프로판 트리글리시딜에테르, N,N,N’,N’-테트라글리시딜 에틸렌디아민 및 글리세린 디글리시딜에테르로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 들 수 있으며; 아지리딘계 화합물의 예로는 N,N’-톨루엔-2,4-비스(1-아지리딘카르복사미드), N,N’-디페닐메탄-4,4’-비스(1-아지리딘카르복사미드), 트리에틸렌 멜라민, 비스이소프로탈로일-1-(2-메틸아지리딘) 및 트리-1-아지리디닐포스핀옥시드로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 들 수 있다. 또한, 상기 금속 킬레이트계 화합물의 예로는, 알루미늄, 철, 아연, 주석, 티탄, 안티몬, 마그네슘 및/또는 바나듐과 같은 다가 금속이 아세틸 아세톤 또는 아세토초산 에틸 등에 배위하고 있는 화합물을 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 접착제 조성물에서 다관능성 가교제는 접착용 수지 100 중량부에 대하여, 0.01 중량부 내지 10 중량부, 바람직하게는 0.01 중량부 내지 5 중량부로 포함될 수 있다. 상기 다관능성 가교제의 함량이 0.01 중량부 미만이면, 경화물의 응집력이 떨어져 고온 신뢰성 측정 시 기포가 발생할 우려가 있고, 10 중량부를 초과하면, 점착제의 경화도가 너무 높아 접착력 및 박리력이 저하되어 층간 박리나 들뜸 현상이 발생하는 등 내구신뢰성이 저하될 우려가 있다.
본 발명은 또한, 본 발명에 따른 전자부품 패키징용 접착제 조성물의 경화물을 포함하는 방열 재료에 관한 것이다.
본 발명의 방열 재료는 전자부품 패키징용 접착제 조성물을 시트상, 테이프상, 튜브상 또는 롤상 등의 원하는 형상으로 경화시켜 얻을 수 있고, 그의 형상, 경화 방법 및 경화 장치 등은 특별히 제한되지 않는다. 상기 전자부품 패키징용 접착제 조성물은 상기 조성물에 함유되어 있는 다관능성 가교제와 접착용 수지 간의 가교 반응을 통해 경화될 수 있다.
본 발명의 방열 재료는 예를 들어, 전자부품 패키징용 접착제 조성물을 사출성형 금형 또는 배치식 금형에 투입하고, 원하는 형상으로 경화시켜 얻을 수 있으며, 압출기 또는 주형 등의 방법에 의해 시트상으로 경화시킬 수도 있다.
본 발명의 전자부품 패키징용 접착제 조성물을 경화시키기 위한 온도는 특별히 제한되지 않지만, 바람직하게는 100℃ 내지 250℃, 보다 바람직하게는 130℃ 내지 200℃일 수 있다.
본 발명의 방열 재료가 시트상으로 성형되여 방열 시트를 구성하는 경우에는 상기 방열 시트의 두께가 0.1 mm 내지 10 mm, 바람직하게는 0.5 mm 내지 5 mm일 수 있다.
본 발명의 방열 재료는 전술한 전자부품 패키징용 접착제 조성물을 경화시킨 것으로, 상기 접착제 조성물의 유동성이 크게 저하된 상태의 것을 의미하고, 완전히 유동성이 없는 고화된 상태 이외에, 약간 유동성이 남아 있는 상태(조청상 또는 퍼티상)를 포함한다.
또한, 본 발명의 방열 재료의 사용 방법으로서는 전자부품 패키징용 접착제 조성물을 미리 경화시킨 다음, 예를 들어 발열체와 방열체 사이에 개재시켜 사용하는 것이 바람직하다. 상기와 같이 함으로써, 방열 재료의 경화도의 변형으로 발생하는 유연성 또는 내구성 등의 제물성의 변형이 적어지는 경향이 있다.
본 발명의 방열 재료의 열전도율은 요구 성능에 의해 적절히 설계될 수 있지만, 바람직하게는 0.3 W/m·K 내지 3 W/m·K일 수 있고, 보다 바람직하게는 0.5 W/m·K 내지 3 W/m·K일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 1 W/m·K 내지 3 W/m·K일 수 있다. 상기 방열 재료의 열전도율은 예를 들어 열전도율계(LFA 457, NETZCH사(제))에 의해 측정할 수 있다.
본 발명은 또한, 본 발명에 따른 방열 재료를 포함하는 전자부품 패키지에 관한 것이다.
본 발명의 전자부품 패키지는 본 발명에 따른 방열 재료를 포함하는 한, 구성, 구조 또는 제조 방법 등이 특별히 제한되지 않고, 이 분야에서 일반적으로 통용되는 것을 제한 없이 채용할 수 있다.
본 발명에서 본 발명에 따른 방열 재료를 포함하는 전자부품 패키지로는 반도체 칩 패키지, 인쇄회로기판(PCB) 패키지 또는 LED 칩 패키지 등을 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
[ 실시예 ]
이하 본 발명에 따르는 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하나, 본 발명의 범위가 하기 제시된 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.
<방열 입자의 제조>
제조예 1
탄소계 기재를 강산으로 처리하는 단계
탄소계 기재로서 탄소나노튜브 분말 0.5g을 황산과 질산의 혼합 용액(황산:질산 = 3:1, 부피비) 240g에 넣고, 60℃로 가열하면서 24 시간 동안 교반하였다. 이어서, 상기 탄소나노튜브 분말이 혼합된 강산 용액을 2차 증류수 500g에 넣어 희석시키고, 수 회에 걸쳐 3차 증류수를 이용하여 세척을 함으로써, 상기 탄소나노튜브 분말이 혼합된 강산 용액의 산도를 pH 7로 조절하였다. 그 후, PTFE(polytetrafluoroethylene) 멤브레인 필터(Advantec사(제), 기공크기: 0.2 ㎛)를 이용하여 상기 용액을 여과시킨 후, 강제 순환 오븐을 이용하여 건조시킴으로써 표면에 카복실기가 도입된 탄소나노튜브 입자를 얻었다.
상기 탄소계 기재를 환원제로 처리하는 단계
상기 표면에 카복실기가 도입된 탄소나노튜브 입자 0.5g을 용매인 무수 THF(tetrahydrofuran) 용액 200g에 넣고, 교반 및 초음파 처리를 통해 균일하게 분산시킨 후, 환원제인 리튬알루미늄 하이드라이드(LiAlH4) 0.5g을 상기 용액에 첨가하고, 상온에서 6 시간 동안 산화-환원 반응을 수행하였다. 이어서, 상기 산화-환원 반응 용액에 염산 용액을 첨가한 후, PTFE(polytetrafluoroethylene) 멤브레인 필터(Advantec사(제), 기공크기: 0.2 ㎛)를 이용하여 상기 용액을 여과시키고, 50℃의 오븐을 이용하여 건조시킴으로써 표면에 히드록시기가 도입된 탄소나노튜브 입자를 얻었다.
상기 탄소계 기재를 금속 수산화물의 전구체 용액과 반응시키는 단계
상기 표면에 히드록시기가 도입된 탄소나노튜브 입자 0.5g을 2차 증류수 200g에 넣고, 초음파 처리를 통해 균일하게 분산시켰다. 또한, 수산화 알루미늄의 전구체인 알루미늄 이소프로폭사이드(AIP) 2g을 물과 에탄올의 혼합 용액(물:에탄올 = 4:1, 부피비) 300g에 넣고, 초음파 처리를 통해 균일하게 분산시켰다. 이어서, 상기 탄소나노튜브 입자를 포함하는 분산 용액과 알루미늄 이소프로폭사이드를 포함하는 분산 용액을 혼합하고, 60℃로 가열하면서 12 시간 동안 반응시킴으로써, 알루미늄 이소프로폭사이드와 히드록시기 간의 탈수 축합 반응을 유도하였다.
상기 반응 생성물을 열 처리하는 단계
상기 탄소나노튜브 표면에 형성된 히드록시기와 알루미늄 이소프로폭사이드 간의 탈수 축합 반응으로 생긴 반응 생성물 용액으로부터 로터리 증발기(SB-1000, EYELA사(제))를 이용하여 용매를 모두 제거하여 반응 생성물 입자를 얻었다. 상기 반응 생성물 입자를 이차 증류수를 이용하여 수 회 세척함으로써, 잔존하는 알루미늄 이소프로폭사이드를 완전히 제거하였다. 이어서, 상기 반응 생성물 입자를 300℃에서 4 시간 동안 열 처리함으로써, 표면에 수산화 알루미늄(Al(OH)3) 층(두께: 50 ㎛)이 형성된 탄소나노튜브 입자를 제조하였다.
<방열 재료의 제조>
실시예 1
에폭시 수지 100 중량부에 대하여, 열전도성 필러인 산화 알루미늄(Aldrich사(제)) 50 중량부 및 상기 제조예 1에서 제조된 방열 입자 1 중량부를 배합하여 전자부품 패키징용 접착제 조성물을 제조하고, 이를 용제인 톨루엔으로 적절히 희석하여 코팅액을 제조하였다. 이어서, 제조된 코팅액을 PTFE(polytetrafluoroethylene) 몰드에 붓고, 180℃에서 3 시간 동안 경화시켜 두께가 1 mm인 시트상 방열 재료(A)를 제조하였다.
실시예 2
상기 제조예 1에서 제조된 방열 입자의 함량을 2 중량부로 변경한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 시트상 방열 재료(B)를 제조하였다.
실시예 3
상기 제조예 1에서 제조된 방열 입자의 함량을 3 중량부로 변경한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 시트상 방열 재료(C)를 제조하였다.
실시예 4
열전도성 필러인 산화 알루미늄(Aldrich사(제))의 함량을 70 중량부로 변경한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 시트상 방열 재료(D)를 제조하였다.
실시예 5
제조예 1에서 제조된 방열 입자의 함량을 2 중량부로 변경한 것을 제외하고는, 실시예 4와 동일한 방법으로 시트상 방열 재료(E)를 제조하였다.
실시예 6
제조예 1에서 제조된 방열 입자의 함량을 3 중량부로 변경한 것을 제외하고는, 실시예 4와 동일한 방법으로 시트상 방열 재료(F)를 제조하였다.
실시예 7
열전도성 필러인 산화 알루미늄(Aldrich사(제))의 함량을 80 중량부로 변경한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 시트상 방열 재료(G)를 제조하였다.
실시예 8
제조예 1에서 제조된 방열 입자의 함량을 2 중량부로 변경한 것을 제외하고는, 실시예 7과 동일한 방법으로 시트상 방열 재료(H)를 제조하였다.
실시예 9
제조예 1에서 제조된 방열 입자의 함량을 3 중량부로 변경한 것을 제외하고는, 실시예 7과 동일한 방법으로 시트상 방열 재료(I)를 제조하였다.
비교예 1
열전도성 필러인 산화 알루미늄(Aldrich사(제)) 및 상기 제조예 1에서 제조된 방열 입자를 사용하지 않은 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 시트상 방열 재료(J)를 제조하였다.
비교예 2
상기 제조예 1에서 제조된 방열 입자를 사용하지 않은 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 시트상 방열 재료(K)를 제조하였다.
비교예 3
상기 제조예 1에서 제조된 방열 입자를 사용하지 않은 것을 제외하고는, 실시예 4와 동일한 방법으로 시트상 방열 재료(L)를 제조하였다.
비교예 4
상기 제조예 1에서 제조된 방열 입자를 사용하지 않은 것을 제외하고는, 실시예 7과 동일한 방법으로 시트상 방열 재료(M)를 제조하였다.
상기 실시예 1 내지 9 및 비교예 1 내지 4에서 제조된 방열 재료의 조성물을 하기의 표 1에 정리하여 기재하였다.
구분 조성물의 함량
접착용 수지 열전도성 필러 방열 입자




실시예 		1 100 50 1
2 100 50 2
3 100 50 3
4 100 70 1
5 100 70 2
6 100 70 3
7 100 80 1
8 100 80 2
9 100 80 3

비교예 		1 100 0 0
2 100 50 0
3 100 70 0
4 100 80 0
함량 단위: 중량부
접착용 수지: 에폭시 수지(모델명, 제조사명)
열전도성 필러: 산화 알루미늄(모델명, 제조사명)
방열 입자: 수산화 알루미늄층으로 코팅된 탄소나노튜브 입자
<방열 재료의 물성 측정>
1. 열 확산 계수 측정
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 방열 재료의 전면에 레이저를 조사하여 가열시키고, 그 이면에서 방사계를 이용하여 온도 변화를 측정한 후, 측정된 온도 변화 데이터를 곡선 보간법을 이용하여 해석함으로써 열확산 계수를 측정하였다.
2. 열 전도도 측정
하기의 일반식 1을 이용하여, 상기 실시예 및 비교예에서 제조된 방열 재료에 대한 열 전도도를 측정하였다.
[일반식 1]
k = α × ρ × Cp
상기 일반식 1에서, k는 열 전도도(단위: W/m·K)를 나타내고, α는 열확산 계수를(단위: mm2/s) 나타내며, ρ는 밀도(단위: kg/m3)를 나타내고, Cp는 열용량(단위: J/kg·K)을 나타낸다.
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 방열 재료의 밀도 및 열용량을 측정한 후, 상기에서 측정된 열확산 계수를 상기 측정된 밀도 및 열용량과 함께 상기 일반식 1에 대입함으로써, 각각의 열 전도도를 측정하였다.
상기 실시예 1 내지 9 및 비교예 1 내지 4에서 제조된 방열 재료의 물성 측정 결과를 하기의 표 2에 정리하여 기재하였다.
열 확산 계수 ( mm 2 /s) 열 전도도 (W/m·K)




실시예 		1 0.427 0.389
2 0.471 0.465
3 0.475 0.532
4 0.436 0.592
5 0.508 0.652
6 0.589 1.2
7 0.615 1.56
8 0.632 1.98
9 0.736 2.7

비교예 		1 0.201 0.213
2 0.307 0.365
3 0.415 0.443
4 0.575 1.313
상기 표 2에 나타난 바와 같이, 열전도성 필러 및 방열 입자의 함량이 증가할수록 열확산 계수 및 열 전도도가 모두 향상되었음을 확인할 수 있다.
구체적으로, 비교예 4 및 실시예 7 내지 9를 살펴보면, 상기 비교예 4 및 실시예 7 내지 9는 열전도성 필러(산화 알루미늄)의 함량이 모두 동일하지만, 본 발명에 따른 방열 입자의 함량이 상이하며, 그 결과, 방열 입자를 전혀 함유하고 있지 않는 비교예 4의 열 전도도(1.313)에 비해 방열 입자를 3 중량부 함유하고 있는 실시예 9의 열 전도도(2.7)가 2 배 이상 향상되었음을 확인할 수 있다.
또한, 비교예 3 및 실시예 4 내 6을 살펴보면, 상기 비교예 3 및 실시예 4 내지 6은 열전도성 필러(산화 알루미늄)의 함량이 모두 동일하지만, 본 발명에 따른 방열 입자의 함량이 상이하며, 그 결과, 방열 입자를 전혀 함유하고 있지 않는 비교예 3의 열 전도도(0.443)에 비해 방열 입자를 3 중량부 함유하고 있는 실시예 6의 열 전도도(1.2)가 약 2.7 배 정도 향상되었음을 확인할 수 있다.
따라서, 본 발명의 전자부품 패키징용 접착제 조성물은 열전도성 필러 및 본 발명에 따른 방열 입자를 포함함으로써, 열 전도도를 향상시킬 수 있다. 특히, 본 발명의 전자부품 패키징용 접착제 조성물에서, 상기 방열 입자는 열전도성 필러 입자 사이를 연결하여 열전도성 경로를 형성함으로써 방열 효과를 더욱 향상시킬 수 있다.
<방열 재료의 전자 현미경 사진>
전계 방출 주사 전자 현미경(FE-SEM)을 사용하여 상기 실시예 1에서 제조된 방열 재료의 조성 상태를 관찰하였다.
첨부된 도 2는 본 발명의 일 구체예에 따른 방열 재료의 주사 전자 현미경 사진을 나타낸다. 첨부된 도 2에 나타난 바와 같이, 본 발명의 방열 입자(화살표 표시 부분)가 열전도성 필러인 산화 알루미늄 입자(화살표 표시된 부분 이외의 큰 입자) 사이를 채우고 있어, 열전도성 경로를 형성할 수 있음을 확인할 수 있다.

Claims (25)

  1. (a) 탄소계 기재를 강산으로 처리하는 단계;
    (b) 상기 단계 (a)를 통해 얻어진 탄소계 기재를 환원제로 처리하는 단계;
    (c) 상기 단계 (b)를 통해 얻어진 탄소계 기재를 금속 수산화물의 전구체 용액 또는 금속 산화물의 전구체 용액과 반응시키는 단계; 및
    (d) 상기 단계 (c)를 통해 얻어진 반응 생성물을 열 처리하는 단계를 포함하는 방열 입자의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    단계 (a)에서 강산은 염산, 황산, 질산, 과염소산, 요오드화수소산, 브롬화수소산 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상인 방열 입자의 제조 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    단계 (a)는 강산 용액에 탄소계 기재를 넣고 40℃ 내지 80℃로 가열하면서 12 시간 내지 48 시간 동안 교반하는 공정을 포함하는 방열 입자의 제조 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    단계 (a)는 가열 및 교반 공정 이후, 탄소계 기재가 포함된 강산 용액을 희석 및 세척하는 공정을 추가로 포함하는 방열 입자의 제조 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    단계 (a)는 희석 및 세척 공정 이후, 탄소계 기재가 포함된 강산 용액을 여과 및 건조하는 공정을 추가로 포함하는 방열 입자의 제조 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    단계 (b)에서 환원제는 리튬알루미늄 하이드라이드(LiAlH4), 나트륨보로 하이드라이드(NaBH4) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상인 방열 입자의 제조 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    단계 (b)는 단계 (a)를 통해 얻어진 탄소계 기재 100 중량부에 대하여 1 중량부 내지 30 중량부의 환원제를 반응시키는 공정을 포함하는 방열 입자의 제조 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    단계 (b)에서 단계 (a)를 통해 얻어진 탄소계 기재와 환원제를 반응시키는 공정은 20℃ 내지 50℃에서 1 시간 이상 동안 수행되는 방열 입자의 제조 방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    단계 (b)는 단계 (a)를 통해 얻어진 탄소계 기재와 환원제를 반응시키는 공정 이전에, 단계 (a)를 통해 얻어진 탄소계 기재를 균일하게 분산시키는 공정을 추가로 포함하는 방열 입자의 제조 방법.
  10. 제 7 항에 있어서,
    단계 (b)는 단계 (a)를 통해 얻어진 탄소계 기재와 환원제를 반응시키는 공정 이후, 상기 반응 용액을 여과 및 건조하는 공정을 추가로 포함하는 방열 입자의 제조 방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    단계 (c)에서 금속 수산화물의 전구체 또는 금속 산화물의 전구체는 알루미늄 이소프로폭사이드(aluminum isopropoxdie, AIP), 테트라에틸 오쏘실리케이트(tetraethly orthosilicate, TEOS) 및 티타늄(IV) 이소프로폭사이드(titanium(IV) isopropoxide)로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상인 방열 입자의 제조 방법.
  12. 제 1 항에 있어서,
    단계 (c)는 단계 (b)를 통해 얻어진 탄소계 기재를 금속 수산화물의 전구체 용액 또는 금속 산화물의 전구체 용액과 40℃ 내지 80℃의 온도에서 5 시간 이상 동안 반응시킴으로써 수행되는 방열 입자의 제조 방법.
  13. 제 1 항에 있어서,
    단계 (d)는 단계 (c)를 통해 얻어진 반응 생성물을 300℃ 내지 500℃의 온도에서 4 시간 이상 동안 열 처리하는 공정을 포함하는 방열 입자의 제조 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    단계 (d)는 열 처리 공정 이전에, 단계 (c)를 통해 얻어진 반응 생성물 용액의 용매를 제거하고, 세척하는 공정을 추가로 포함하는 방열 입자의 제조 방법.
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