KR101508202B1 - Fabrication method of thermal coating layer comprising vertical-aligned graphene - Google Patents
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Abstract
본 발명은 수직 배열된 그래핀을 포함하는 방열 코팅층의 형성방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전자 부품 또는 전자 기기의 열 방사율을 높이기 위해, 그래핀 용액과 바인더 용액을 각각 준비하는 단계; 및 상기 전자 부품 또는 전자 기기의 표면에 상기 그래핀 용액 및 바인더 용액을 전기 분무하여 방열 코팅층을 형성하는 단계를 포함하고, 이때 상기 방열 코팅층은 전자 부품 또는 전자 기기의 표면에 대해 수직 방향으로 배열된 그래핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 방열 코팅층의 형성방법에 관한 것이다.
상기 방열 코팅층은 전자 부품 또는 전자 기기과의 접촉면에 수직 방향으로 열의 방출을 가능하여 전자 기기의 오작동 및 발열을 저감하고, 수명을 증가시킬 수 있다.The present invention relates to a method for forming a heat dissipation coating layer including vertically arranged graphenes, and more particularly, to a method for forming a heat dissipation coating layer including graphene solution and binder solution, respectively, And spraying the graphene solution and the binder solution onto the surface of the electronic component or the electronic device to form a heat-dissipating coating layer, wherein the heat-dissipating coating layer is arranged in a direction perpendicular to the surface of the electronic component or the electronic device The present invention relates to a method for forming a heat dissipation coating layer,
The heat dissipation coating layer can dissipate heat in a direction perpendicular to the contact surface with the electronic component or the electronic device, thereby reducing malfunction and heat generation of the electronic device and increasing the service life.
Description
본 발명은 전자 부품 또는 전자 기기와의 접촉면에 수직 방향으로 열의 방출을 가능하도록 수직 배열된 그래핀을 포함하는 방열 코팅층을 형성하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for forming a heat-radiating coating layer comprising vertically arranged graphene so as to allow heat to be emitted perpendicularly to the contact surface with an electronic component or an electronic device.
전자 부품 및 전자 기기의 고밀도화/박형화가 급속히 진행되어 IC와 파워 부품으로부터 발생하는 열의 영향이 심각해지고 있다. 일례로, 컴퓨터, 휴대용 개인단말기, 통신기 등의 제품은 그 시스템 내부에서 발생한 과도한 열 에너지를 외부로 확산시키지 못해 잔상문제 및 시스템 안정성에 심각한 우려를 내재하고 있다. 이러한 열 에너지는 제품의 수명을 단축하거나 고장 및 오동작을 유발하며, 심한 경우에는 폭발 및 화재의 원인을 제공하기도 한다.The density and thickness of electronic parts and electronic devices have rapidly progressed, and the influence of heat generated from the IC and power components has become serious. For example, a product such as a computer, a portable personal terminal, and a communication device can not dissipate excessive heat energy generated inside the system to the outside, and there is a serious concern about the afterimage problem and the system stability. These thermal energy shorten the life of the product, cause malfunctions and malfunctions, and, in extreme cases, cause explosions and fires.
최근 각종 전자 부품 및 전자 기기의 소형화/고성능화가 발열량의 증가를 초래하여 열을 어떻게 효율 좋게 이동시키고 배열하는가는 개발 초기의 기본 설계의 테마로 되고 있다. 특히, 열전도성이 높고 얇고 가볍다는 특징을 지닌 방열 시트와 같은 방열 제품에 대한 요구가 강해지고 있다.In recent years, miniaturization and high performance of various electronic parts and electronic devices have resulted in an increase in heat generation, and how heat is efficiently moved and arranged has become a theme of the basic design at the beginning of development. Particularly, there is a strong demand for a heat-dissipating product such as a heat-radiating sheet having high thermal conductivity, thinness and light weight.
방열 시트의 경우 전자 부품에 설치하여야 하므로 곡면이 있는 제품의 경우 성형이 어려워 방열 코팅 조성물을 제조하여 전자 부품에 코팅하는 방법이 사용되고 있으며, 이에 다양한 방열 코팅 조성물이 제시되고 있다.In the case of a heat-radiating sheet, it is necessary to install the heat-radiating sheet on an electronic part. Therefore, it is difficult to mold a product having a curved surface, so that a heat radiation coating composition is prepared and coated on electronic parts.
대한민국 특허등록 제10-0865771호는 바인더 수지 40∼70 중량%, 산화알루미늄(Aluminum oxide, 알루미나) 5∼20 중량%, 질화붕소(Boron nitride) 5∼30 중량%, 규산지르코늄(Zirconium silicate) 5∼10 중량%, 산화티탄(Titanium oxide) 5∼10 중량%, 및 분산제, 침강방지제, 소포제, 슬립제, 레벨링제, 부착증진제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 첨가제 10∼40 중량%를 포함하는 방열용 코팅제 조성물을 개시하고 있다.Korean Patent Registration No. 10-0865771 discloses a resin composition comprising 40 to 70 wt% of a binder resin, 5 to 20 wt% of aluminum oxide, 5 to 30 wt% of boron nitride, 5 wt% of
또한, 대한민국 특허공개 제2012-0046523호는 무기입자 130∼170 중량부, 바인더 80∼120 중량부, 분산제 3∼7 중량부 그리고 용매 40∼60 중량부를 포함하는 방열 코팅 조성물을 제시하고 있다. 이때 방열 효과를 발휘하는 무기입자로는 옥, 세르사이트, 코디에라이트, 게르마늄, 산화철, 운모, 이산화망간, 실리콘카바이드, 맥섬석, 카본, 산화구리, 산화코발트, 산화니켈, 오산화안티몬, 산화주석, 산화크롬, 실리카, 알루미나, 산화마그네슘, 티타니아, 지르코니아, 산화아연, 바륨타이타네이트, 지르코늄타이타네이트, 스트론튬타이타네이트 등을 개시하고 있다.Korean Patent Laid-Open Publication No. 2012-0046523 discloses a heat radiation coating composition comprising 130 to 170 parts by weight of inorganic particles, 80 to 120 parts by weight of a binder, 3 to 7 parts by weight of a dispersant and 40 to 60 parts by weight of a solvent. Examples of the inorganic particles exhibiting a heat dissipating effect include oxides such as oxides, cermets, cordierite, germanium, iron oxide, mica, manganese dioxide, silicon carbide, cryptite, carbon, copper oxide, cobalt oxide, nickel oxide, antimony pentoxide, Chromium, silica, alumina, magnesium oxide, titania, zirconia, zinc oxide, barium titanate, zirconium titanate, and strontium titanate.
대한민국 특허공개 제2012-0039106호는 2종 이상의 무기질 화합물 50∼80 중량부, 탄소계 물질 30∼55 중량부, 금속 실리케이트(metal silicate) 10∼25 중량부 및 용매 100 중량부를 포함하는 방열코팅용 조성물을 발열 부품에 코팅하여 열을 효과적으로 제거함으로써 발열 부품의 수명 특성을 향상시킬 수 있다고 개시하고 있다. 이때 탄소계 물질로 그라파이트(graphite), 탄소나노튜브(carbon nano tube), 그래핀 등을 사용하고 있으며, 코팅 방법으로는 통상의 습식 코팅 방법의 사용이 가능하다고 개시하고 있다.Korean Patent Laid-Open Publication No. 2012-0039106 discloses a heat-resistant coating composition comprising 50 to 80 parts by weight of at least two inorganic compounds, 30 to 55 parts by weight of a carbonaceous material, 10 to 25 parts by weight of a metal silicate and 100 parts by weight of a solvent It is disclosed that the composition can be coated on an exothermic component to effectively remove heat to improve lifetime characteristics of the exothermic component. In this case, graphite, carbon nano tube, and graphene are used as the carbon-based material, and a conventional wet coating method can be used as a coating method.
이와 같이 현재까지 전자 부품의 방열 코팅에 대한 기술적인 방법은 분무 코팅이나 딥 코팅과 같은 단순 습식 코팅에 한정되었다.Thus, to date, the technical method for thermal spray coating of electronic components has been limited to simple wet coatings such as spray coating or dip coating.
코팅 조성물을 이용한 분무 코팅이나 딥 코팅 등의 습식 코팅 방법은 2차원 형태의 판 형태의 기재뿐만 아니라 다양한 형태의 3차원 입체형 기재에도 코팅이 가능하여 다양한 기능성 재료를 제조할 수 있다는 다른 장점이 있다. The wet coating method such as spray coating or dip coating using a coating composition has a further advantage in that various functional materials can be produced by coating not only a two-dimensional plate-like substrate but also various types of three-dimensional three-dimensional substrates.
특히, 탄소계 물질로서 그라파이트나 그래핀 등을 사용하는 경우 습식 코팅에 의해 형성된 코팅층은 상기 그래핀으로 인해 방열 효과를 얻을 수 있으나, 그래핀 자체의 수평 방향으로의 열전도 특성으로 인해 방열 효과가 2차원적으로 한정될 수 밖에 없다.Particularly, when graphite or graphene is used as a carbon-based material, a coating layer formed by wet coating can obtain a heat radiating effect due to the graphene, but the heat radiating property of the graphene itself in a horizontal direction It is limited in terms of dimensions.
이에 본 발명에서는 흑연 재질 중 하나인 그래핀을 이용하여 방열 코팅층을 형성할 경우 그래핀에 의한 열전도 특성이 수직 방향에서 나타난다면 보다 빠른 열방출이 일어날 수 있다는 개념에 착안하여 다각적인 연구를 수행한 결과, 전기 분무 공정을 통해 그래핀을 수직 방향으로 배열(3-D)하여 방열 코팅층을 형성하면 우수한 열전도 특성을 발휘할 수 있음을 확인하여 본 발명을 완성하였다.Accordingly, in the present invention, when graphene, which is one of graphite materials, is used to form a heat-radiating coating layer, various researches have been carried out by focusing on the concept that heat dissipation may occur faster if graphene- As a result, it has been confirmed that excellent heat conduction characteristics can be exhibited by forming the heat-radiating coating layer by arranging the graphene in the vertical direction (3-D) through the electro-spraying process.
따라서, 본 발명의 목적은 높은 열전도 특성을 갖도록 그래핀을 포함하는 방열 코팅층의 형성방법을 제공하는 것이다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a method of forming a heat-dissipating coating layer containing graphene so as to have high thermal conductivity.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 전자 부품 또는 전자 기기의 열 방사율을 높일 수 있도록,In order to achieve the above object, the present invention provides an electronic device or electronic device,
그래핀 용액과 바인더 용액을 각각 준비하는 단계; 및Preparing a graphene solution and a binder solution, respectively; And
전자 부품 또는 전자 기기의 표면에 상기 그래핀 용액 및 바인더 용액을 전기 분무하여 방열 코팅층을 형성하는 단계를 포함하고, And spraying the graphene solution and the binder solution onto the surface of the electronic component or electronic device to form a heat radiation coating layer,
이때 상기 방열 코팅층은 전자 부품 또는 전자 기기의 표면에 대해 수직 방향으로 배열된 그래핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 방열 코팅층의 형성방법을 제공한다.Wherein the heat dissipation coating layer comprises graphene arranged in a direction perpendicular to a surface of an electronic component or an electronic device.
본 발명에서는 전자 부품 또는 전자 기기 표면에 전기 분무를 통해 방열 코팅층을 형성하며, 이때 방열 코팅층은 그래핀이 전자 부품 또는 전자 기기에 대해 수직으로 배열된 구조를 갖는다. 이에 따라 전자 부품 또는 전자 기기의 수직 방향으로의 열을 방출하여 종래 수평 방향으로 그래핀이 배열된 경우와 비교하여 우수한 방열 효과를 나타내 전자 기기의 오작동 및 발열을 저감할 뿐만 아니라 수명을 증가시킬 수 있다.In the present invention, a heat dissipation coating layer is formed on the surface of an electronic component or an electronic device through an electric spray, wherein the heat dissipation coating layer has a structure in which graphenes are vertically arranged with respect to an electronic component or an electronic device. As a result, the heat in the vertical direction of the electronic component or the electronic device is released, thereby exhibiting an excellent heat dissipation effect as compared with the case where the graphenes are arranged in the horizontal direction in the prior art, thereby reducing malfunction and heat generation of the electronic device, have.
도 1은 본 발명에 따른 전기 분무에 의한 그래핀의 수직 배열을 보여주는 모식도
도 2는 본 발명에서 사용한 전기 분무 장치를 보여주는 모식도
도 3은 상기 실시예 1에서 제조된 수직 배열 그래핀의 주사전자현미경 단면 이미지
도 4는 비교예 1의 스프레이 방식으로 제조된 그래핀의 주사전자현미경 이미지1 is a schematic view showing a vertical arrangement of graphene by electrospray according to the present invention;
Fig. 2 is a schematic view showing the electric atomizing device used in the present invention. Fig.
FIG. 3 is a scanning electron microscope sectional image of the vertically arranged graphene prepared in Example 1
4 is a scanning electron microscope image of graphene prepared by the spraying method of Comparative Example 1
이하 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
본 발명에서는 전자 부품 또는 전자 기기의 열 방사율을 높이기 위해 상기 전자 부품 또는 전자 기기의 표면에 방열 코팅층을 형성하되, 이때 방열 코팅층이 수직 방향으로 그래핀을 배열시켜 종래 그래핀의 열전도 특성이 2차원에서만 발현되었던 것을 3차원적으로도 응용이 가능하여 보다 우수한 방열 특성을 나타내도록 한다.In the present invention, a heat dissipation coating layer is formed on the surface of the electronic component or electronic device to increase the thermal emissivity of the electronic component or the electronic device. In this case, the heat dissipation coating layer arranges the graphenes in the vertical direction, It can be applied in three dimensions so as to exhibit better heat radiation characteristics.
본 발명의 명세서 전체에 걸쳐 언급되는 '전자 부품'은 방열이 요구되는 모든 부품을 의미하며, 구체적으로 인쇄회로기판(PCB), 방열기판, 또는 방열시트를 의미한다.An "electronic component" referred to throughout the specification of the present invention refers to all components requiring heat dissipation, and specifically refers to a printed circuit board (PCB), a radiator plate, or a radiating sheet.
본 발명의 명세서 전체에 걸쳐 언급되는 '전자 기기'는 상기 전자 부품이 구비된 모든 기기 및 디스플레이, 컴퓨터, 모바일, 조명, 통신기기, 게임기, LED 조명, 보일러, 엔진, 또는 모터를 의미한다.
The term 'electronic device' referred to throughout the present invention means all devices and displays, computers, mobile, lighting, communication devices, game devices, LED lighting, boilers, engines, or motors equipped with the above electronic components.
구체적으로, 본 발명의 방열 코팅층은 그래핀 용액과 바인더 용액을 각각 준비하는 단계; 및Specifically, the heat-radiating coating layer of the present invention is prepared by preparing a graphene solution and a binder solution, respectively; And
전자 부품 또는 전자 기기의 표면에 상기 그래핀 용액 및 바인더 용액을 전기 분무하여 방열 코팅층을 형성하는 단계를 거친다.
And then spraying the graphene solution and the binder solution onto the surface of the electronic component or electronic device to form a heat radiation coating layer.
이하 각 단계별로 더욱 상세히 설명한다.
Each step will be described in more detail below.
먼저, 방열 코팅층을 형성하기 위한 그래핀 용액과 바인더 용액을 각각 준비한다.First, a graphene solution and a binder solution for forming a heat-radiating coating layer are prepared, respectively.
그래핀 용액은 그래핀이 용매에 분산된 것을 사용한다. The graphene solution uses graphene dispersed in a solvent.
이때 사용하는 그래핀은 그 제조방법을 한정하지 않으며, 직접 제조하거나 시판되는 플레이크(flake) 형태의 그래핀을 직접 구입하여 사용이 가능하다. 일례로, 본 실시예에서는 화학적 박리법을 통해 직접 제조하여 너비가 2~3 마이크로미터인 것을 사용하였다.The method of manufacturing the graphene is not limited thereto, and the graphene in the form of a commercially available flake can be directly purchased and used. For example, in the present embodiment, a substrate having a width of 2 to 3 micrometers was directly manufactured by a chemical stripping method.
바인더는 그래핀의 배열 상태를 유지하고 상기 그래핀이 전자 부품 또는 전자 기기의 표면에 잘 부착될 수 있도록 고정 및 지지하기 위한 목적으로 사용한다.The binder is used for the purpose of holding the graphene in an arrayed state and fixing and supporting the graphene so that the graphene can be adhered well to the surface of the electronic component or electronic device.
바인더의 재질로는 전기적으로 절연성을 갖거나 전도성을 갖는 물질 모두 사용하여 형성할 수 있다. 대표적으로, 폴리아크릴레이트, 폴리메타크릴레이트, 폴리스티렌, 폴리에스테르, 폴리아마이드, 폴리이미드, 폴리올레핀, 셀룰로오스, 에틸 셀룰로오스, 폴리비닐 부티랄, 폴리아크릴 에스테르, 실리콘계 수지, 고무계 수지, 폴리우레탄, 초산비닐 수지, 에폭시계 수지 등 절연 특성을 갖는 고분자와 함께, 폴리아닐린, 폴리피롤, 폴리아세틸렌, 폴리티오펜, PEDOT(폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜) 등의 전도성을 갖는 고분자가 사용될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 PEDOT를 사용하여 기판에 대해 그래핀을 수직 배열하도록 하였다.The material of the binder may be formed by using any material having electrical insulation or conductivity. Representative examples of the polymer include polyacrylate, polymethacrylate, polystyrene, polyester, polyamide, polyimide, polyolefin, cellulose, ethyl cellulose, polyvinyl butyral, polyacrylic ester, silicone resin, rubber resin, polyurethane, vinyl acetate A polymer having conductivity such as polyaniline, polypyrrole, polyacetylene, polythiophene, and PEDOT (poly (3,4-ethylenedioxythiophene)) can be used together with a polymer having an insulating property such as a resin, In one embodiment of the invention, PEDOT is used to vertically align the graphenes on the substrate.
상기 그래핀 용액과 바인더 용액에 사용가능한 용매는 이들을 충분히 용해 또는 분산시킬 수 있는 것으로, 바인더 용액의 경우 바인더의 재질에 따라 다양하게 선택될 수 있다. 대표적으로, 물 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, 부탄올, 에틸아세테이트, 부틸아세테이트, 다이에틸렌글리콜다이메틸에테르, 다이에틸렌글리콜다이메틸에틸에테르, 메틸메톡시프로피오네이트, 에틸에톡시프로피오네이트(EEP), 에틸락테이트, 프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트 (PGMEA), 프로필렌글리콜메틸에테르, 프로필렌글리콜프로필에테르, 메틸셀로솔브아세테이트, 에틸셀로솔브아세테이트, 디에틸렌글리콜메틸아세테이트, 디에틸렌글리콜에틸아세테이트, 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸아이소부틸케톤, 사이클로헥사논, 디메틸포름아마이드 (DMF), N,N-디메틸아세트아마이드(DMAc), N-메틸-2-피롤리돈(NMP), γ-부티로락톤, 다이에틸에테르, 에틸렌글리콜다이메틸에테르, 디글라임(Diglyme), 테트라하이드로퓨란(THF), 메틸셀로솔브, 에틸셀로솔브, 디에틸 에테르, 디에틸렌글리콜메틸에테르, 디에틸렌글리콜에틸에테르, 디프로필렌글리콜메틸에테르, 톨루엔, 자이렌, 헥산, 헵탄, 옥탄 등이 있으며, 이들을 각각 또는 혼합하여 사용할 수 있으며, 본 발명에서는 디메틸포름아마이드를 사용하였다.The solvent usable in the graphene solution and the binder solution can sufficiently dissolve or disperse them, and in the case of the binder solution, it can be selected variously according to the material of the binder. Representative examples include water, methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butanol, ethyl acetate, butyl acetate, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dimethyl ethyl ether, methyl methoxypropionate, ethyl ethoxypropionate ), Ethyl lactate, propylene glycol methyl ether acetate (PGMEA), propylene glycol methyl ether, propylene glycol propyl ether, methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, diethylene glycol methyl acetate, diethylene glycol ethyl acetate, (DMF), N, N-dimethylacetamide (DMAc), N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), gamma -butyrolactone , Diethyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, diglyme, tetrahydrofuran (THF), methyl cellosolve, ethyl cellosol , Diethyl ether, diethylene glycol methyl ether, diethylene glycol ethyl ether, dipropylene glycol methyl ether, toluene, xylene, hexane, heptane, octane and the like. Formamide was used.
상기 용매의 함량은 그래핀 또는 바인더 1 중량부에 대하여 0.5 내지 1000 중량부의 범위로 사용할 수 있으며, 이때 용매의 함량은 전기 분무시 노즐이 막히지 않을 정도로 한다.The content of the solvent may be in the range of 0.5 to 1000 parts by weight based on 1 part by weight of the graphene or binder, and the content of the solvent should be such that the nozzle is not clogged during the spraying.
필요한 경우 상기 그래핀 용액 및 바인더 용액은 추가적으로 분산 안정성을 높이기 위한 분산제, 전기 분무시 액적 형성을 위해 계면활성제와 가소제, 증점제, 희석제 등과 같은 첨가제를 포함한다. 즉, 전기 분무에 사용하는 바인더 및 그래핀 용액은 응집이나 뭉침, 침전 없이 장시간 동안 유지할 수 있도록 높은 분산 안정성을 지녀야 하며 전기 분무시 노즐이 막히지 않고 안정한 액적을 형성할 수 있어야 한다. 이러한 특성은 용액을 이루는 각 조성을 선택하고 함량 범위를 한정하여야 하며, 필요한 경우 그래핀 용액의 경우 초음파를 인가하여 용액 내 침전없이 균일한 분산 상태를 유지하도록 한다.
If necessary, the graphene solution and the binder solution may further contain additives such as a dispersing agent for enhancing dispersion stability, a surfactant and a plasticizer, a thickener, a diluent and the like to form droplets upon electrospray. That is, the binder and the graphene solution to be used in the electrospray must have a high dispersion stability so that they can be maintained for a long time without aggregation, lump, and precipitation, and a stable droplet should be formed without clogging the nozzle during electrospray. These properties should be selected for each composition forming the solution and the content range should be limited. If necessary, ultrasonic waves should be applied to the graphene solution to maintain a uniform dispersion state without precipitation in the solution.
추가로, 본 발명에서는 방열 코팅층의 방열 기능을 더욱 향상시키기 위해 열전도성 필러를 더욱 포함할 수 있다. 이러한 열전도성 필러는 그래핀 용액 또는 바인더 용액 중 하나, 또는 모두에 첨가되어 후속에 설명되는 전기 분무 공정을 수행하여 방열 코팅층에 첨가된다.Further, in the present invention, a thermally conductive filler may further be included to further improve the heat radiation function of the heat radiation coating layer. This thermally conductive filler is added to one or both of the graphene solution or the binder solution and added to the heat-radiating coating layer by performing the electrospray process described below.
열전도성 필러는 탄소계 필러, 금속 필러, 금속 화합물 필러, 수지계 필러 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 1종이 가능하다.The thermally conductive filler may be one selected from the group consisting of a carbon-based filler, a metal filler, a metal compound filler, a resin filler, and a combination thereof.
구체적으로, 탄소계 필러는 카본블랙, 그라파이트, 카본나노튜브 등이 가능하고, 금속 필러는 금, 구리, 납, 텅스텐, 은, 동, 아연, 몰리브덴, 주석, 티탄, 알루미늄, Invar, Kovaar, 등이 가능하며, 상기 금속 필러 재질의 산화물, 수산화물, 탄화물, 질화물 또는 탄질화물, 즉, 알루미나, 수산화알루미늄, 실리카, 마그네시아, 질화규소, 질화알미늄, 질화붕소, 탄화규소, 탄화알루미늄, GaAs 등이 가능하며, 수지계 필러로는 에폭시, 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌 등이 가능하다. Specifically, the carbon-based filler may be carbon black, graphite, carbon nanotubes, and the like. The metal filler may be gold, copper, lead, tungsten, silver, copper, zinc, molybdenum, tin, titanium, aluminum, Invar, An oxide, a hydroxide, a carbide, a nitride or a carbonitride of the metal filler material such as alumina, aluminum hydroxide, silica, magnesia, silicon nitride, aluminum nitride, boron nitride, silicon carbide, aluminum carbide and GaAs As the resin-based filler, epoxy, polyethylene, high-density polyethylene and the like are possible.
열전도성 필러는 방열 코팅층의 열전도도를 높이기 위한 목적으로 사용되기 때문에, 상기 방열 코팅층의 열전도도를 감소시키지 않는 범위로 사용되어야 한다.Since the thermally conductive filler is used for the purpose of increasing the thermal conductivity of the heat-dissipating coating layer, it should be used within a range that does not reduce the thermal conductivity of the heat-dissipating coating layer.
열전도성 필러를 도입하더라도 방열 시트가 높은 열전도성을 가짐과 동시에 낮은 열저항성을 갖고, 물리적인 안정성을 유지하여야 한다. 이러한 방열 코팅층의 물성에 영향을 주는 열전도성 필러 인자는 입자의 형태, 입자의 크기, 첨가량 등이 있으며, 이는 최종 적용하고자 하는 방열 시트의 열전도도 스펙에 부합될 수 있을 정도로 사용한다.Even if a thermally conductive filler is introduced, the heat-radiating sheet must have high thermal conductivity, low thermal resistance, and physical stability. The thermally conductive filler factors affecting the physical properties of the heat-radiating coating layer include the shape of the particles, the size of the particles, the amount of addition, and the like, which can be used to meet the thermal conductivity specification of the heat-radiation sheet to be finally applied.
열전도성 필러는 구형, 로드형, 플레이크형 등 다양한 형태가 가능하나 열 흐름을 좋게 하여 열전도도를 높이기 위해선 구형의 필러를 사용한다.The thermally conductive filler can be used in various forms such as spherical, rod-shaped, and flake-type, but a spherical filler is used to improve the heat conduction by improving the heat flow.
입자 크기의 경우 입자 크기가 커지고 사용 함량이 증가함에 따라 열전도도가 높아지나 온도가 높아질수록 열전도도가 오히려 감소하게 되므로, 열전도성 필러의 입자 크기 및 사용 함량의 제어가 필요하며, 이는 재질에 따라 약간의 변형이 가능하다. Particle size increases the particle size and increases the thermal conductivity as the content increases. However, since the thermal conductivity decreases as the temperature increases, it is necessary to control the particle size and the content of the thermally conductive filler. A slight modification is possible.
바람직하기로, 열전도성 필러는 금속, 금속 화합물 및 수지계 필러 구형 입자의 경우 50∼50㎛을 사용하고, 카본나노튜브와 같은 로드나 플레이크형 탄소계 필러의 경우 길이가 600nm∼1000nm인 것을 사용한다. Preferably, the thermally conductive filler is 50 to 50 mu m in the case of metal, metal compound and resin filler spherical particles, and the rod or flake carbon-based filler such as carbon nanotubes is 600 to 1000 nm in length .
또한, 열전도성 필러의 함량은 각 층을 구성하는 전체 조성물 내에서 50 중량% 이하로 사용한다.
In addition, the content of the thermally conductive filler is not more than 50% by weight in the total composition constituting each layer.
다음으로, 상기 제조한 그래핀 용액 및 바인더 용액을 노즐이 구비된 전기 분무 장치를 이용하여 전자 부품 또는 전자 기기의 표면에 전기 분무하여 방열 코팅층을 형성한다.Next, the prepared graphene solution and the binder solution are sprayed on the surfaces of electronic parts or electronic devices by using an electric spraying device equipped with a nozzle to form a heat radiation coating layer.
그래핀은 에지를 따라 전자가 이송하는 전기적 특성이 있기 때문에, 전기 분무 공정시 인가되는 전기장의 흐름에 의해 그래핀이 전자 부품 또는 전자 기기의 표면에 적층시 그래핀의 방향성을 조절할 수 있다.Since the graphen has an electrical characteristic that electrons are transferred along the edge, the direction of graphene can be adjusted when the graphene is stacked on the surface of the electronic component or the electronic device by the flow of the electric field applied in the electrospray process.
도 1은 본 발명에 따른 그래핀의 수직 배열을 보여주는 모식도이다. 도 1을 참조하면, 그래핀(15b) 용액이 분무되는 시린지와 방열 코팅층을 형성하고자 하는 대상(즉, 전자 부품 또는 전자 기기)이 수직이 되도록 하고, 여기에 전기장을 걸어 전기장의 흐름이 수직 방향이 되도록 조절한다. 이때 편의를 위해 상기 전자 부품은 기판 형태로 표시하였다.1 is a schematic view showing a vertical arrangement of graphene according to the present invention. 1, a syringe through which a solution of
상기 시린지로부터 분사되는 그래핀(15b)은 전기장의 흐름에 따라 그래핀(15b)의 결정면은 기판에 수직 방향으로 이송된다. 이때 그래핀(15b)의 특성상 수직 방향으로의 흐름 또는 이송은 발생하지 않기 때문에 전자 부품 등의 수직 방향으로의 그래핀(15b) 정렬을 가능케 한다. 그러나 전기장이 형성되지 않는 일반 분무(spraying) 또는 화학기상증착(CVD) 등의 공정에서는 그래핀(15b)의 수평 방향으로의 적층이 이뤄질 수 있다.In the
이때 그래핀(15b)의 효과적인 수직 방향으로의 배열을 위해, 시린지는 윗 측에 배치하여 전기장과 함께 중력에 의해서도 그래핀이 효과적으로 전자 부품으로 이송될 수 있도록 하며, 상기 전기장 이외에 다른 요인에 의해 그래핀(15b)의 적층을 방해할 요소는 제외하는 것이 바람직하다.At this time, in order to effectively arrange the
이와 더불어, 본 발명에서는 그래핀(15b)의 적층과 함께 이를 지지하기 위한 바인더(15a)를 함께 전기 분무로 수행하여 그래핀(15b)을 효과적으로 대상 부품(13)인 기판에 고정하고 공정 편의성을 높일 수 있다. In addition, in the present invention, the
전기 분무 장치는 본 발명에서 특별히 한정하지 않으며, 도 3에 나타낸 바의 노즐이 2개가 장착된 장치뿐만 아니라 멀티노즐을 이용하여 양산성을 높여 이용할 수 있다. 이때 전기 분무 장치는 당업자에 의해 다양한 변형이 가능하며, 이해를 위해 과장되도록 도시하였으며, 전기 분무에 필요한 공지의 장치 또는 구성이 각 요소에 더해질 수 있다. 이해를 돕기 위해 편의상 바인더 용액과 그래핀 용액의 분무를 위해 각각의 시린지, 펌프, 전위차 발생장치를 2개씩 도시하였으나, 이는 사용하는 용액 또는 전기적 연결 방식 등에 의해 한 개 내지 복수 개로 구비할 수 있다. 즉, 각 용액의 시린지 및 펌프는 사용된 용액의 갯수에 따라 구비가 가능하며, 이들은 하나의 전위차 발생 장치와 전기적으로 연결되어 사용할 수 있다.
The electrospray device is not particularly limited in the present invention, and it is possible to use a multi-nozzle as well as a device having two nozzles as shown in Fig. 3 to increase the mass productivity. At this time, the electrospray device can be variously modified by those skilled in the art and is shown exaggerated for the sake of understanding, and a known device or configuration necessary for electrospraying can be added to each element. In order to facilitate understanding, two syringes, pumps, and potential difference generators are shown for convenience of illustration in order to spray the binder solution and the graphene solution. However, the syringe, the pump, and the potential difference generator may be provided in one or a plurality of them depending on the solution used or the electrical connection method. That is, the syringe and the pump of each solution can be provided according to the number of the used solutions, and they can be used by being electrically connected to one potential difference generating device.
도 2를 참조하면, 전기 분무 장치(100)는 전기 분무를 위해 바인더 용액과 그래핀 용액이 각각 저장되며, 노즐이 구비된 시린지(101a, 101b), 상기 시린지(101a, 101b)에 바인더 용액과 그래핀 용액을 공급하기 위한 시린지 펌프(103a, 103b), 기판(11)과 시린지(101a, 101b) 사이에 전기장을 형성하기 위한 전위차 발생 장치(105a, 105b), 및 바인더 용액과 그래핀 용액이 증착되는 기판(11)을 지지하기 위한 스테이지(107)를 구비한다.
Referring to FIG. 2, the
상기한 장치(100)를 이용한 방열 코팅층(15)의 제조를 보다 상세히 설명한다.The production of the heat-radiating
먼저, 전기 분무 장치(100)에 적층하고자 하는 대상 부품(13)을 배치한다. 이때 상기 부품(13)은 PCB 등의 전자 부품 또는 전자 기기일 수 있으며, 도 2에서는 편의상 판형으로 표시하였다First, an
다음으로, 바인더 용액과 그래핀 용액을 각각 준비하고, 시린지 펌프(103a, 103b)를 이용해 상기 용액을 각각 시린지(101a, 101b)에 주입한다. 이때 시린지(101a, 101b)의 노즐은 대상 부품(13)과 수직을 이루도록 배치한다.Next, the binder solution and the graphene solution are prepared, respectively, and the solutions are injected into the
다음으로, 전위차 발생 장치(105a)를 이용하여 노즐과 스테이지(107)에 전기를 인가하여 챔버 내부에 수직 방향으로 흐름을 갖는 전기장을 형성한다.Next, electricity is applied to the nozzle and the
다음으로, 시린지(101a)로부터 바인더 용액의 액적을 대상 부품(13)에 분사하여 바인더층(15a)을 대상 부품(13) 상에 적층한다.Next, a droplet of the binder solution is sprayed onto the
다음으로, 그래핀 용액이 담겨진 시린지(101b)와 연결된 전위차 발생 장치(105b)를 이용하여 상기 시린지(101b)로부터 그래핀 용액을 액적 상태로 분사하여 바인더층(15a) 상에 그래핀(15b)을 적층한다.Next, a
다음으로, 그래핀 용액 분사 완료 후 건조 공정을 통해 바인더 용액 및 그래핀 용액 내 함유된 용매 또는 각종 첨가제를 제거하여 대상 부품(13) 상에 그래핀(15b)을 형성하고, 이를 바인더(15a)로 지지한 방열 코팅층(15)을 얻는다. Next, after the completion of the spraying of the graphene solution, the binder solution and the solvent or various additives contained in the graphene solution are removed through a drying process to form a
이때 건조 조건은 사용되는 용매에 따라 달라지며, 용매를 충분히 제거할 수 있도록 15∼200℃의 온도 범위에서 수행한다.Drying conditions vary depending on the solvent used and are performed in a temperature range of 15 to 200 ° C so that the solvent can be sufficiently removed.
또한, 필요한 경우 200∼600℃에서 열처리를 수행하여 바인더를 제거하여 그래핀으로만 이루어진 방열 코팅층(15)을 얻는다.
If necessary, heat treatment is performed at 200 to 600 ° C to remove the binder to obtain a thermal
상기한 단계를 거쳐 제조된 방열 코팅층(15)은 이때 사용된 그래핀의 크기, 바인더 재질, 사용된 용매, 각종 첨가제의 종류 및 함량, 농도 등의 요인과 더불어, 전기 분무 공정시 전기장의 세기, 노즐과 기판과의 거리, 온도, 및 유량 등의 요인을 조절하여 그래핀의 모폴로지를 제어할 수 있다.The heat-radiating
또한, 전기 분무 공정시 요인을 살펴보면, 노즐로부터 분사된 그래핀이 바인더에 수직의 방향성을 가지고 이송될 수 있도록 노즐과 기판과의 거리, 및 이때 걸리는 전기장의 세기 또한 중요하게 고려되어야 한다.In addition, considering the factors in the electrospray process, the distance between the nozzle and the substrate, and the strength of the electric field applied at this time, should be considered so that the graphene ejected from the nozzle can be transported with a perpendicular direction to the binder.
구체적으로 노즐과 기판과의 거리가 충분하지 못할 경우, 그래핀이 충분히 수직 방향성을 가질 수 없을 수 있으며, 너무 먼 경우 시간이 제조 시간이 길어질 우려가 있어, 노즐-기판과의 거리는 1∼15cm가 되도록 조절하여 수행한다.Specifically, if the distance between the nozzle and the substrate is insufficient, the graphene may not have sufficient vertical orientation, and if it is too far, there is a fear that the manufacturing time may become longer, and the distance between the nozzle and the substrate may be 1 to 15 cm .
또한, 액적 상태의 분무를 위해 전기를 인가하는데, 이때 인가하는 전기의 전압이 셀수록 액적을 보다 작게 형성되는 경향이 있다. 따라서, 균일한 그래핀의 배열을 위해 액적 하나에 그래핀 하나가 존재할 수 있도록, 즉, 마이크론 수준의 액적을 형성하기 위해 전압을 5∼50 kV, 바람직하기로 10∼25 kV 범위로 인가한다. In addition, electricity is applied for spraying in a droplet state, and the droplet tends to be formed smaller as the voltage of the applied electric power is increased. Thus, a voltage is applied in the range of 5 to 50 kV, preferably in the range of 10 to 25 kV, so that there can be one graphene in one droplet for uniform graphene arrangement, i. E., To form micron level droplets.
더불어, 분무 유량을 0.01 ml/h∼5 ml/h에서 수행하고, 노즐 직경이 0.005∼0.5mm인 것으로 사용하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable to carry out the spray flow rate at 0.01 ml / h to 5 ml / h and use the nozzle diameter of 0.005 to 0.5 mm.
이와 함께, 기판과 노즐 사이가 먼 경우 고전압을, 가까운 경우 저전압을 인가하여 수행할 수 있으며, 노즐-기판과의 거리와 함께 전압의 크기 또한 적절히 고려하는 것이 바람직하며, 본 발명의 실험예에서 노즐과 기판 사이에 인가된 전압은 20 kV에서 수행하였다.
In addition, it is preferable to apply a high voltage when the substrate is far from the nozzle and a low voltage when the substrate is far from the nozzle. It is also desirable to consider the magnitude of the voltage as well as the distance from the nozzle to the substrate. And the substrate was performed at 20 kV.
상기한 단계를 거쳐 전자 부품 또는 전자 기기 표면에 방열 코팅층을 형성한다. 이때 방열 코팅층은 전자 부품 또는 전자 기기에서 요구되는 방열 스펙에 따라 그 두께를 달리할 수 있으나, 통상적으로 10nm 내지 0.1mm의 두께로 형성한다. 만약 그 두께가 상기 범위 미만이면 충분한 방열 기능성을 확보할 수 없고, 반대로 상기 두께를 초과하면 방열 기능성의 향상 효과가 더 이상 없으며, 공정 시간이 길어지게 되므로 바람직하기로 상기 범위 내에서 적절히 사용한다. The heat-radiating coating layer is formed on the surface of the electronic component or the electronic device through the above-described steps. At this time, the heat-radiating coating layer may be formed to have a thickness of 10 nm to 0.1 mm, though it may vary in thickness depending on heat radiation specifications required for electronic parts or electronic equipment. If the thickness is less than the above range, sufficient heat radiation functionalities can not be ensured. On the other hand, if the thickness exceeds the above range, the effect of improving the heat dissipation function is no more and the processing time becomes longer.
특히, 방열 코팅층을 이루은 그래핀은 구조 상 종래 2차원적으로 열전도가 일어나 방열 기능을 수행하던 것과 달리 그래핀이 수직 배열됨에 따라 3차원적(수직 방향 또는 Z 방향)으로도 열전도가 가능하여 방열 기능이 요구되는 다양한 전자 부품 및 전자 기기에 적용될 수 있다.Particularly, graphene, which forms a heat-radiating coating layer, has a two-dimensionally thermal conduction and functions as a heat-dissipating layer. As graphenes are arranged vertically, heat conduction is possible in three dimensions (vertical direction or Z direction) The present invention can be applied to various electronic components and electronic devices in which functions are required.
이때 상기 방열 코팅층은 투명한 코팅층을 이루며, 전자 부품 또는 전자 기기은 노트북, 모바일, TV, 인쇄회로기판(PCB), LED 등 다양한 전자 제품에 적용 열 전달을 원활히 해줘 종래 전자 기기의 구동시 발생하는 열을 효과적으로 방출함으로써 종래 열로 인해 발생하던 기기의 오동작을 저감하고 신뢰성을 높이며 수명 또한 증가시킨다.The heat dissipation coating layer forms a transparent coating layer. The electronic parts or electronic devices are applied to various electronic products such as notebook computers, mobile phones, TVs, printed circuit boards (PCBs), and LEDs. By effectively releasing it, it reduces the malfunction of equipment caused by conventional heat, improves reliability, and increases life span.
더욱이, 상기 방열 시트의 방열 코팅층을 제조하기 위한 전기 분무 방법은 종래 증착을 위한 고가 장비와 비교하여 비용 측면에서도 이점이 있을 뿐만 아니라 입체적인 부품에도 투명하면서도 균일한 두께를 갖는 코팅층을 형성할 수 있다. 또한, 제조시간 또한 단축시킬 수 있을 뿐만 아니라 상온 상압에서 공정이 가능함에 따라 대량 생산 공정에 쉽게 적용할 수 있다.
The electrospray method for manufacturing the heat radiation coating layer of the heat-radiating sheet is advantageous in terms of cost as compared with the expensive equipment for conventional vapor deposition, and a coating layer having a transparent thickness and uniform thickness can be formed even for three-dimensional components. In addition, not only the production time can be shortened, but also the process can be performed at normal temperature and pressure, so that it can be easily applied to a mass production process.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, Of course.
이하 본 발명을 실시예를 참고하여 더욱 상세히 설명한다. 하기 실시예는 본 발명을 설명하기 위한 예시일뿐, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. The following examples are only illustrative of the present invention, but the present invention is not limited thereto.
[실시예][Example]
실시예 1: 전기 분무에 의한 그래핀 코팅 Example 1: Graphene coating by electrospray
그래핀 0.001g을 DMF 1ml에 분산시켜 그래핀 용액을 준비하고, PEDOT 1g과 DMF 5ml을 용해시켜 바인더 용액을 준비하였다. 상기 그래핀 및 바인더 용액을 전기 분무 장치의 시린지에 각각 주입하였다. 기판으로 실리콘 웨이퍼를 사용하였으며, 시린지의 니들과 기판과의 거리를 10cm로 조절한 후, 시린지와 기판 사이에 20 kV의 전기장을 인가하여 증착을 수행하였다.A graphene solution was prepared by dispersing 0.001 g of graphene in 1 ml of DMF, and 1 g of PEDOT and 5 ml of DMF were dissolved to prepare a binder solution. The graphene and binder solutions were each injected into a syringe of an electrospray device. A silicon wafer was used as the substrate. The distance between the needles of the syringe and the substrate was adjusted to 10 cm, and an electric field of 20 kV was applied between the syringe and the substrate.
이때 전기 분무에 의한 증착은 바인더 용액으로 기판 상에 5분 동안 증착을 수행한 다음, 그래핀 용액의 노즐을 통해 상기 지지층 상에 약 6 ㎛의 두께로 증착하였다. 이어 100 ℃에서 건조하여 기판 상에 그래핀/PEDOT을 포함하는 방열 코팅층을 형성하였다. 도 3을 보면, 그래핀이 기판 상에 일정 각도로 수직으로 배열된 것을 알 수 있다.
At this time, the deposition by electrospray was performed on the substrate with the binder solution for 5 minutes, and then, through the nozzle of the graphene solution, the support layer was deposited to a thickness of about 6 탆. And dried at 100 DEG C to form a heat-radiating coating layer containing graphene / PEDOT on the substrate. Referring to FIG. 3, it can be seen that the graphenes are vertically arranged at an angle on the substrate.
비교예 1: 단순 스프레이 코팅Comparative Example 1: Simple spray coating
DMF 10ml에 그래핀 0.001g 및 PEDOT 1g을 첨가하여 분무 용액을 제조 후 스프레이 분무하여 기판 상에 10㎛ 두께의 그래핀/PEDOT 코팅층을 형성하였다.
0.001 g of graphene and 1 g of PEDOT were added to 10 ml of DMF to prepare a spray solution and spray-sprayed to form a 10 탆 thick graphene / PEDOT coating layer on the substrate.
실험예Experimental Example 1: 방열 코팅층 물성 1: Property of heat-radiating coating layer
상기 실시예 1 및 비교예의 그래핀 코팅층의 방열 특성 및 코팅층의 부착성을 평가하였다.The heat dissipation characteristics of the graphene coating layer and the adhesion of the coating layer in Example 1 and Comparative Example were evaluated.
(1) 열전도도: ASTM D 5470 방법에 의거하여 측정하였다.(1) Thermal conductivity: Measured according to ASTM D 5470 method.
(2) 표면 온도 변화: 상기 방열 코팅층이 형성된 기판에 LED 램프를 부착하고, 500mA의 전류를 흘려서 1시간 경과 후, 각 기판 표면의 온도를 측정하였다. 이때 대조예로 방열 코팅층이 형성되지 않은 기판만을 평가하였다.(2) Change in surface temperature: An LED lamp was attached to the substrate on which the heat radiation coating layer was formed, and the temperature of each substrate surface was measured after an elapse of 1 hour after passing a current of 500 mA. At this time, only the substrate on which the heat radiation coating layer was not formed was evaluated as a control example.
(2) 부착성: 1㎠에 가로 세로 각각 1mm 단위로 칼로 그어 100개 칸을 만든 후, 스카치 테이프로 밀착시킨 후 떼어내어 떨어지는 칸의 수를 통하여 부착성을 평가하였다. 하기 표 1에서 100개 칸 중 떨어지는 칸의 수가 5개 이내일 때 양호(○)라고 평가하였으며, 떨어지는 칸의 수가 6 ~ 25일 경우 보통(△)이라고 평가하였으며, 떨어지는 칸의 수가 26개 이상일 경우 불량(X)으로 평가하였다. (2) Adhesiveness: 100 squares were formed in 1 cm square by 1 mm squares in a unit of 1 mm squares, then adhered with a Scotch tape, and then evaluated for adhesion through the number of squares detached and dropped. In Table 1, it is evaluated as good (O) when the number of squares falling out of 100 squares is less than 5. When the number of squares falling from 6 to 25 is evaluated as normal (△), when the number of squares falling is 26 or more And evaluated as defective (X).
상기 표 1을 참조하면, 실시예 1의 수직 배열된 그래핀이 코팅된 기판의 경우 열전도도가 220.8 W/m.k이었고, 단순 분무 코팅한 비교예 1의 경우 4.5 W/m.k로 약 49배 이상 열전도도가 향상되었다. 이러한 결과를 통해 수직 배열된 그래핀이 수평 방향으로 배열된 경우보다 방열 특성이 향상, 즉 수직 방향으로 열을 빠르게 배출할 수 있음을 알 수 있다. 이는 측정된 표면 온도의 결과에서도 알 수 있으며, 전자 부품 및 전자 기기의 열 제거 효과가 우수하여 그 수명 특성 향상이 가능함을 예상할 수 있다. Referring to Table 1, the thermal conductivity of the substrate coated with vertically arranged graphene of Example 1 was 220.8 W / mk, and the thermal conductivity was about 49 times or more at 4.5 W / mk in Comparative Example 1 in which simple spray coating was applied The degree of improvement was improved. These results show that the heat dissipation characteristics can be improved, that is, the heat can be rapidly discharged in the vertical direction, as compared with the case where the vertically arranged graphenes are arranged in the horizontal direction. This is also known from the result of the measured surface temperature, and it can be expected that the heat removal effect of electronic parts and electronic devices is excellent and the lifetime characteristics can be improved.
또한, 실시예 1의 방열 코팅층은 우수한 부착성을 지녀 다양한 제품에 응용이 가능함을 알 수 있다.Further, it can be seen that the heat-radiating coating layer of Example 1 has excellent adhesiveness and can be applied to various products.
본 발명에 따른 방법은 다양한 전자 부품 및 전자 기기에 방열 코팅층을 형성하여 우수한 열 방출 특성으로 인해 전자 기기의 오작동 및 발열을 저감할 뿐만 아니라 수명을 증가시킬 수 있다.
The method according to the present invention can improve the lifetime as well as reduce malfunction and heat generation of electronic devices due to excellent heat radiation characteristics by forming a heat radiation coating layer on various electronic parts and electronic equipment.
11: 기판 13: 대상 부품
15a: 바인더 15b: 그래핀
100: 전기 분무 장치
101a, 101b: 시린지
103a, 103b: 시린지 펌프
105a, 105b: 전위차 발생 장치
107: 스테이지11: substrate 13: target part
15a:
100: Electrospray device
101a, 101b: a syringe
103a, 103b: Syringe pump
105a and 105b:
107: stage
Claims (10)
그래핀 용액과 바인더 용액을 각각 준비하는 단계; 및
전자 부품 또는 전자 기기의 표면에 상기 그래핀 용액 및 바인더 용액을 전기 분무하여 방열 코팅층을 형성하는 단계를 포함하고,
이때 상기 방열 코팅층은 전자 부품 또는 전자 기기의 표면에 대해 수직 방향으로 배열된 그래핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 방열 코팅층의 형성방법.To increase the thermal emissivity of electronic components or electronic devices,
Preparing a graphene solution and a binder solution, respectively; And
And spraying the graphene solution and the binder solution onto the surface of the electronic component or electronic device to form a heat radiation coating layer,
Wherein the heat-radiating coating layer comprises graphene arranged in a direction perpendicular to a surface of an electronic component or an electronic device.
전기 분무를 위해 바인더 용액과 그래핀 용액이 각각 저장되며, 노즐이 구비된 시린지,
상기 시린지에 바인더 용액과 그래핀 용액을 공급하기 위한 시린지 펌프,
기판과 시린지 사이에 전기장을 형성하기 위한 전위차 발생 장치, 및
바인더 용액과 그래핀 용액이 증착되는 기판을 지지하기 위한 스테이지를 구비한 전기 분무 장치를 이용하는 것을 특징으로 하는 방열 코팅층의 형성방법.
The method of claim 1, wherein the electrospray
A binder solution and a graphene solution are respectively stored for electro-spraying, and a syringe having a nozzle,
A syringe pump for supplying the binder solution and the graphene solution to the syringe,
A potential difference generating device for forming an electric field between the substrate and the syringe, and
Wherein a binder solution and a stage for supporting a substrate on which the graphene solution is deposited are used.
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