KR101361105B1 - 열전도성이 우수한 방열테이프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열전도성이 우수한 방열테이프에 관한 것으로, 제1이형층, 상기 제1이형층의 상부면에 형성되는 도전성점착층 및 상기 도전성점착층의 상부면에 형성되며, 주석이 도금된 금속박막으로 이루어진 기재층으로 이루어지며, 상기 기재층의 상부면에는 방열도료층 더 형성되거나, 일면에 제2이형층이 형성된 방열점착층이 더 형성되어 이루어질 수도 있다.
상기의 열전도성이 우수한 방열테이프는 도전성점착층, 주석이 도금된 금속박막으로 이루어진 기재층, 방열도료층 또는 방열점착층이 등이 형성되어, 우수한 방열특성 및 전자파차단 효과를 나타내며, 외력에 의해 쉽게 변형되지 않는다.

Description

열전도성이 우수한 방열테이프 {HEAT RADIATION TAPE HAVING EXCELLENT THERMAL CONDUCTIVITY}

본 발명은 열전도성이 우수한 방열테이프에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 제1이형층, 상기 제1이형층의 상부면에 형성되는 도전성점착층 및 상기 도전성점착층의 상부면에 형성되며, 주석이 도금된 금속박막으로 이루어진 기재층으로 이루어져 열전도성이 우수한 방열테이프에 관한 것이다.

본 발명은 열전도성이 우수한 방열테이프에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 제1이형층, 상기 제1이형층의 상부면에 형성되는 도전성점착층 및 상기 도전성점착층의 상부면에 형성되며, 주석이 도금된 금속박막으로 이루어진 기재층으로 이루어져 열전도성이 우수한 방열테이프에 관한 것이다.

일반적으로 전자 제품을 구동하는 경우 전자 제품에 포함되어 있는 전자 소자 내부에서 열이 발생하게 된다. 그런데, 상기와 같이 발생하는 열을 최대한 신속하게 외부로 방출시키지 않는 경우, 열이 전자 소자에 영향을 미쳐 전자 소자가 제 기능을 수행하지 못하는 결과가 발생할 수 있다. 구체적으로, 전자 소자에서 발생된 열로 인하여 전자 소자 주변의 부품 또는 기기에 노이즈와 오작동을 일으킬 수 있으며, 그에 따라 전자 제품의 수명이 단축될 수 있다.

최근에는 전자 제품들이 고성능화와 고기능화 및 경박 단소화를 지향하고 있기때문에, 전자 소자들의 대용량화와 고집적화가 요구되고 있으며, 전자 제품들의 부품으로부터 발생하는 열을 얼마나 효과적으로 방출하느냐는 제품의 성능과 품질을 좌우하는 핵심적인 요소가 되고 있다.

상기와 같이 전자 소자에서 발생하는 열을 해결하기 위해 여러 가지 방열 방법이 시도되고 있는데, 핀팬(Fin fan) 냉각방식, 열전소자(Peltier) 냉각방식, 액체분사(Water-jet) 냉각방식, 잠수(Immersion) 냉각방식, 히트파이프(Heat pipe) 냉각방식 등이 시도되고 있다. 그런데, 최근 슬림화되고 소형화되어 가는 전자 제품들의 추세에 맞도록 보다 효과적인 전자 소자들에 대한 냉각 장치 및 방열장치가 요구되고 있으며, 이러한 요구에 부합하기 위해, 최근에 노트북, 모바일폰 등과 같은 초경량화, 초경박화 추세 제품에 방열테이프를 부착하여 전자 소자의 열을 제거하는 방식이 시도되고 있다.

그러나, 종래의 방열테이프의 기재층은 아크릴 폼(Foam)이 주로 사용되었는데, 아크릴 폼으로 제조된 기재층은 박형 및 방열특성에 한계가 있었으며, 방열 테이프 가공 과정에서 제품에 외력이 작용하는 경우 제품이 늘어나거나 수축하는 일이 발생하며, 또한 그렇게 늘어나거나 수축한 경우는 재작업 시에도 방열 테이프에 손상이 생겨 재사용이 불가능한 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 주석이 도금된 금속박막으로 기재층을 형성하여 두께가 얇고, 우수한 방열특성을 나타내며, 외력에 의해 쉽게 변형되지 않는 열전도성이 우수한 방열테이프를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 기재층의 일면에는 도전성점착층을 형성하고, 타면에는 방열점착층 또는 방열도료층을 더 형성하여, 방열특성 및 전자파차단 효과가 더욱 향상된 열전도성이 우수한 방열테이프를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 제1이형층, 상기 제1이형층의 상부면에 형성되는 도전성점착층 및 상기 도전성점착층의 상부면에 형성되며, 주석이 도금된 금속박막으로 이루어진 기재층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 열전도성이 우수한 방열테이프를 제공함에 의해 달성된다.

본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 기재층의 상부면에는 방열도료층이 더 형성되는 것으로 한다.

본 발명의 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 기재층의 상부면에는 일면에 제2이형층이 형성된 방열점착층이 더 형성되는 것으로 한다.

본 발명의 더욱 바람직한 특징에 따르면, 상기 도전성점착층은 아크릴점착제 100 중량부에 구리, 니켈 및 은으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나의 금속분말 1 내지 25 중량부를 혼합하여 이루어지는 것으로 한다.

본 발명의 더욱 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 금속분말은 입자크기가 1 내지 15 마이크로미터인 것으로 한다.

본 발명의 더욱 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 금속박막은 구리, 알루미늄 및 니켈로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나로 이루어지는 것으로 한다.

본 발명의 더욱 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 방열도료층은 카본도료 또는 흑연도료로 이루어지는 것으로 한다.

본 발명의 더욱 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 방열점착층은 아크릴점착제 100 중량부에 카본, 흑연 및 탄소나노튜브로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 첨가제 1 내지 25 중량부를 혼합하여 이루어지는 것으로 한다.

본 발명에 따른 열전도성이 우수한 방열테이프는 주석이 도금된 금속박막으로 기재층을 형성하여 두께가 얇고, 우수한 방열특성을 나타내며, 외력에 의해 쉽게 변형되지 않는 탁월한 효과를 나타낸다.

또한, 기재층의 일면에는 도전성점착층을 형성하고, 타면에는 방열점착층 또는 방열도료층이 더 형성되어, 우수한 방열특성 및 전자파차단 효과를 나타낸다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 열전도성이 우수한 방열테이프를 나타낸 분해사시도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 열전도성이 우수한 방열테이프를 나타낸 분해사시도이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 열전도성이 우수한 방열테이프를 나타낸 분해사시도이다.

이하에는, 본 발명의 바람직한 실시예와 각 성분의 물성을 상세하게 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.

본 발명에 따른 열전도성이 우수한 방열테이프는 제1이형층(10), 상기 제1이형층(10)의 상부면에 형성되는 도전성점착층(20) 및 상기 도전성점착층(20)의 상부면에 형성되며, 주석이 도금된 금속박막으로 이루어진 기재층(30)으로 이루어진다.

상기 제1이형층(10)은 20 내지 150 마이크로미터의 두께를 갖는 폴리에스터 또는 70 내지 200 마이크로미터의 두께를 갖는 이형지로 이루어지며, 상기 도전성점착층(20)이 오염되는 것을 방지하는 역할을 하며, 본 발명에 따른 열전도성이 우수한 방열테이프를 전자제품에 적용하기 전에 제거된다.

상기 도전성점착층(20)은 상기 제1이형층(10)의 상부면에 5 내지 40 마이크로미터의 두께로 형성되며, 상기 기재층(30)과 전자제품을 점착시켜주며 도전성이 우수하기 때문에, 전자제품에서 발생하는 전자기장을 대기중으로 빠르게 방출하여 전자파의 발생을 억제하는 역할을 한다.

또한, 상기 도전성점착층(20)은 아크릴점착제 100 중량부에 구리, 니켈 및 은으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나의 금속분말 1 내지 25 중량부를 혼합하여 이루어지는데, 상기 금속분말의 함량이 1 중량부 미만이면 상기 도전성점착층(20)의 도전성이 저하되며, 상기 금속분말의 함량이 25 중량부를 초과하게 되면 상기 도전성점착층(20)의 점착력이 저하된다.

이때, 상기 금속분말은 입자크기가 1 내지 15 마이크로미터인 것을 사용하는 것이 바람직한데, 금속분말의 입자크기가 1 마이크로미터 미만이면, 쉽게 비산되어 작업성이 저하되며, 금속분말의 입자크기가 15 마이크로미터를 초과하게 되면 상기 아크릴점착제에 고르게 분산되지 못하기 때문에, 고른 물성을 나타내는 도전성점착층(20)을 형성할 수 없다.

상기 기재층(30)은 상기 도전성점착층(20)의 상부면에 10 내지 100 마이크로미터의 두께로 형성되며, 주석이 도금된 금속박막으로 이루어지는데, 본 발명에 따른 열전도성이 우수한 방열테이프의 기재가 되는 층으로, 주석이 도금되어 우수한 열정도성을 나타낼 뿐만 아니라, 금속박막으로 이루어져 외력에 의해 쉽게 변형되지 않는 탁월한 효과를 나타낸다.

상기 기재층(30)의 두께가 10 마이크로미터 미만이면, 본 발명에 따른 열전도성이 우수한 방열테이프의 형태안정성이 저하되며, 기재층(30)의 두께가 100 마이크로 미터를 초과하게 되면, 방열테이프의 두께가 지나치게 증가하여, 초소형 박막화를 지향하는 전자제품에 적용하기가 부적합하다.

또한, 상기 기재층은 10 내지 100 마이크로미터의 두께를 갖는 단층의 금속박막으로 이루어지는데, 두께가 5 내지 40 마이크로미터를 나타내는 금속박막을 여러 겹 접착하여 이루어질 수도 있다.

이때, 상기 금속박막은 구리, 알루미늄 및 니켈로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 열전도성이 우수한 방열테이프는 상기 기재층(30)의 상부면에는 방열도료층(40)을 더 형성하여 이루어질 수도 있다.

상기 방열도료층(40)은 상기 기재층(10)의 상부면에 5 내지 40 마이크로 미터의 두께로 형성되며, 카본도료 또는 흑연도료로 이루어지는데, 열전도성이 우수한 도료로 이루어져, 상기 기재층(30)에서 전달된 열을 빠르게 방출하는 방열테이프를 제공하는 역할을 한다.

또한, 본 발명에 따른 열전도성이 우수한 방열테이프는 상기 기재층(30)의 상부면에 제2이형층(60)이 일면에 형성된 방열점착층(50)을 더 형성하여 이루어질 수도 있다.

상기 제2이형층(60)은 폴리에스터로 이루어지며, 20 내지 150 마이크로미터의 두께로 형성되는데, 상기 방열점착층(50)이 오염되는 것을 방지하는 역할을 하며, 본 발명에 따른 열전도성이 우수한 방열테이프를 전자제품에 적용하기 전에 제거된다.

상기 방열점착층(50)은 상기 기재층(30)의 상부면에 5 내지 40 마이크로미터의 두께로 형성되며, 상기 기재층(30)과 전자제품을 점착시켜주고, 열전도성이 우수한 재료로 이루어져 상기 기재층(30)에서 발생한 열을 전달받아 빠르게 방출시키는 역할을 한다.

상기 방열점착층(50)은 아크릴점착제 100 중량부에 카본, 흑연 및 탄소나노튜브로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 첨가제 1 내지 25 중량부를 혼합하여 이루어진다.

이때, 상기 첨가제의 함량이 1 중량부 미만이면, 상기 방열점착층(50)의 열전달효율이 저하되며, 상기 첨가제의 함량이 25 중량부를 초과하게 되면 상기 방열점착층(50)의 점착성이 저하된다.

이하에서는, 본 발명에 따른 열전도성이 우수한 방열테이프의 제조방법 및 물성을 실시예를 들어 설명하기로 한다.

<실시예 1>

23 마이크로미터 두께의 폴리에스터로 제1이형층을 형성하고, 상기 제1이형층의 상부면에 아크릴점착제 100 중량부 및 입자크기가 5 마이크로미터인 니켈 4 중량부로 이루어진 도전성점착제를 8 마이크로미터의 두께로 도포한 후에 120℃의 온도로 건조하여 도전성점착층이 형성된 제1이형층을 제조하고, 80℃의 온도에서 주석이 도금된 35 마이크로미터의 두께의 구리박막의 일면에 상기 도전성점착층이 형성된 제1이형층을 합지하여 열전도성이 우수한 방열테이프를 제조하였다.

<실시예 2>

23 마이크로미터 두께의 폴리에스터로 제1이형층을 형성하고, 상기 제1이형층의 상부면에 아크릴점착제 100 중량부 및 입자크기가 5 마이크로미터인 니켈 4 중량부로 이루어진 도전성점착제를 8 마이크로미터의 두께로 도포한 후에 120℃의 온도로 건조하여 도전성점착층이 형성된 제1이형층을 제조하고, 80℃의 온도에서 주석이 도금된 35 마이크로미터의 두께의 구리박막의 일면에 상기 도전성점착층이 형성된 제1이형층을 합지하고, 타면에는 카본도료를 8마이크로미터의 두께로 도포하여 열전도성이 우수한 방열테이프를 제조하였다.

<실시예 3>

23 마이크로미터 두께의 폴리에스터로 제1이형층을 형성하고, 상기 제1이형층의 상부면에 아크릴점착제 100 중량부 및 입자크기가 5 마이크로미터인 니켈 4 중량부로 이루어진 도전성점착제를 8 마이크로미터의 두께로 도포한 후에 120℃의 온도로 건조하여 도전성점착층이 형성된 제1이형층을 제조하고, 50 마이크로미터 두께의 폴리에스터로 제2이형층을 형성하고, 상기 제2이형층의 상부면에 아크릴점착제 100 중량부 및 카본 4 중량부로 이루어진 방열점착제를 8 마이크로미터의 두께로 도포한 후에 120℃의 온도로 건조하여 방열점착층이 형성된 제2이형층을 제조하고, 80℃의 온도에서 주석이 도금된 35 마이크로미터의 두께의 구리박막의 일면에는 상기 도전성점착층이 형성된 제1이형층을 합지하고, 타면에는 상기 방열점착층이 형성된 제2이형층을 합지하여 열전도성이 우수한 방열테이프를 제조하였다.

상기 실시예 1 내지 3을 통해 제조된 열전도성이 우수한 방열테이프의 열전도성을 측정하여 아래 표 1에 나타내었다.

(단, 상기 방열테이프의 수직 열전도성은 ASTM D5470의 측정방법을 이용하였으며, 수평 열전도성은 Angstrom's Method를 이용하였다.)

<표 1>

위에 표 1에 나타낸 것처럼 본 발명의 실시예 1 내지 3을 통해 제조된 열전도성이 우수한 방열테이프는 수직열전도도와 수평열전도도가 모두 우수한 것을 알 수 있다.

또한, 주석이 도금된 금속박막으로 기재층을 형성하여 외력에 의해 쉽게 변형되지 않고, 우수한 전자파 차단효과를 나타낸다.

10 ; 제1이형층
20 ; 도전성점착층
30 ; 기재층
40 ; 방열도료층
50 ; 방열점착층
60 ; 제2이형층

Claims (8)

1. 제1이형층;
   상기 제1이형층의 상부면에 8 마이크로미터의 두께로 형성되며, 아크릴점착제 100 중량부 및 니켈 4 중량부로 이루어지는 도전성점착층;
   상기 도전성점착층의 상부면에 35 마이크로미터의 두께로 형성되며, 주석이 도금된 구리로 이루어진 기재층; 및
   상기 기재층의 상부면에 8 마이크로미터의 두께로 형성되며, 일면에 제2이형층이 형성된 방열점착층으로 이루어지며,
   상기 방열점착층은 아크릴점착제 100 중량부 및 카본 4 중량부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 열전도성이 우수한 방열테이프.
   
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