KR101619631B1 - 고성능 열전달 패드의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고성능 열전달 패드의 제조방법에 관한 것으로, 복잡하고 번거로운 공정에 의하지 않고도 열전도성능을 갖는 섬유형 필러가 열전달 패드 내에서 열전달 방향으로 배향하게 함으로써, 열전도 성능이 우수한 열전달 패드의 제조방법에 관한 것이다.

Description

고성능 열전달 패드의 제조방법{MANUFACTURING METHOD OF THERMAL INTERFACE PAD}

본 발명은 고성능 열전달 패드의 제조방법에 관한 것으로, 복잡하고 번거로운 공정에 의하지 않고도 열전도성능을 갖는 섬유형 필러가 열전달 패드 내에서 열전달 방향으로 배향하게 함으로써, 열전도 성능이 우수한 열전달 패드의 제조방법에 관한 것이다.

최근 디스플레이 산업의 급속한 성장으로 반도체 부품 및 제품은 고성능, 저가화, 경량화를 지향하고 있다. 이에 따라 열발생도 심화되므로 상기 부품 및 제품으로부터 발생되는 열을 효과적으로 방출하는 수단에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다.

일반적으로 제품에서 발생되는 열이 효과적으로 방출되지 않을 때, 다음과 같은 문제들이 발생된다.

1) 고온환경에서 제품의 수명이 단축되며, 온도에 따라 부품의 특성이 변화한다. 특히 유기물질을 포함하는 절연 부품은 고온에서 노화를 일으킨다.

2) 온도상승으로 인하여 제품의 기계적 강도가 변화하고 열응력이 발생된다.

상기와 같은 문제를 해결하기 위해서, 부품에서 발생되는 열을 전도 현상을 이용하여 방열판(heat sink)으로 이동시키고, 해당 방열판을 통해 열을 제거하는 것이 일반적이다.

열이 부품에서 방열판으로 전도되는 동안에, 열은 부품과 방열판 간의 표면 접촉에 의하거나, 부품 및 방열판과 열전달 물질(TIM)의 접촉에 의하여 이동될 수 있다.

방열이 원활하게 일어나기 위해서는 부품과 방열판 간 접촉열저항을 낮추어야 한다. 접촉열저항은 서로 다른 물체가 접촉을 할 때 발생되는 문제로, 부품 및 방열판의 표면 조도로 인해 열이 원활하게 이동하는 것이 저해된다. 즉, 열전도체로서 바람직하지 못한 공기층이 부품과 방열판 사이에 형성되어 접촉열저항이 커지는 것이다. 서로 다른 물체의 표면들간에 완전 접촉을 이루게 되면 접촉열저항이 낮아지게 된다.

이를 위하여 부품과 방열판의 표면들 사이에 열전달 물질을 삽입하게 되면, 접촉열저항을 낮출 수 있다.

열전달 물질은 제품에 적용하기 위하여 열전달 패드 형태로 제조될 수 있으며, 열전달 패드를 구성하는 열전달 물질의 각 성분이 열전달 경로를 최소화할 수 있도록 열 전달 방향으로 배열되는 것이 바람직하다. 이 경우 열전달 패드의 열전달 성능이 최대화된다.

이와 관련된 선행기술 미국등록특허 제6921462호에서는 전기장으로 열전달 물질인 탄소나노튜브의 배향이 조절된 열전달 패드의 제조방법을 개시하고 있다.

하지만, 상기 선행기술은 고가의 고전압 발생기가 필요하고, 이로 인한 위험 방지 시설이 필요하며, 탄소나노튜브의 배향 속도가 느리기 때문에 열전달 패드의 생산 속도도 늦다는 단점이 있다. 또한 전기장에 의하여 배향성을 나타내는 특성을 갖는 물질만 적용할 수 있으므로, 사용할 수 있는 성분이 제한된다는 문제가 있다.

또한 관련 선행기술 일본공개특허공보 제 2010-050240호에는 액상의 혼합용액을 적층해서 발라서 배향성을 주는 제조방법이 개시되어 있으나, 대량생산이 거의 불가능하다는 문제가 있다.

한편, 열전달 패드의 제조방법에 있어서 필러와 폴리머 복합체를 압출, 경화한 후, 초음파 커터로 압출방향에 대해 수직으로 자르는 방법도 공개된 바 있으나, 필러의 배향 정도는 압출 전 단면적 넓이과 압출 후 단면적 넓이에 의해 결정되므로 압출공정으로 배향도를 높이기 어렵다는 문제가 있다. 또한 경화 공정에는 비싼 경화제가 필요하거나 열과 시간이 많이 들어가는 문제가 있고, 경화된 패드는 부착력이 떨어지는 단점이 있다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 문제를 해결하고, 복잡하고 번거로운 공정에 의하지 않고도 열전도성능을 갖는 섬유형 필러가 열전달 패드 내에서 열전달 방향으로 배향하게 함으로써, 열전도 성능이 우수한 열전달 패드의 제조방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 위하여 본 발명의 열전달 패드의 제조방법은,

매트릭스(10)와 필러(20)를 혼합하여 혼합물(30)을 제조하는 단계(S110);

상기 혼합물(30)을 압축하여 리본(40)을 제조하는 단계(S120);

상기 리본을 1차 절단하는 단계(S130);

상기 절단된 리본을 다층 적층하여 적층체를 제조하는 단계(S140); 및
상기 적층체(50)를 2차 절단하여 판상의 열전달 패드(60)로 만드는 단계(S150);
를 포함하며,

상기 적층체의 적층방향을 z, 적층체 평면의 일축의 전개방향을 x, 타축의 전개방향을 y라 할 때, 상기 2차 절단은 y와 평행하게 유지하며 z방향으로 절단하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 방법에 의하면, 복잡하고 번거로운 공정에 의하지 않고도 열전도성능을 갖는 섬유형 필러가 열전달 패드 내에서 열전달 방향으로 배향하게 함으로써, 열전도 성능이 우수한 열전도 패드를 제조할 수 있다는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 열전달 패드의 제조방법의 공정 개략도이다.
도 2는 압축 전과 압축 후의 섬유형 필러의 배향성 변화를 나타낸 모식도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 열전달 패드의 열전도율을 평가한 그래프이다.
도 4는 본 발명의 비교예에 따른 열전달 패드의 열전도율을 평가한 그래프이다.
도 5는 도 3, 4의 그래프를 모두 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명의 실시예 1에 따른 열전달 패드의 단면 광학사진이다.
도 7은 본 발명의 비교예 1에 따른 열전달 패드의 단면 광학사진이다.
도 8은 본 발명의 실시예 1에 따른 열전달 패드의 표면 광학사진이다.
도 9는 열전달 패드의 제조공정 중 리본상태에서 경화한 후 적층하고 잘라낸 패드의 표면 광학사진이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 상세하게 후술되어 있는 도면 및 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하는 것으로, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것인바, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

이하, 도면을 참고하여 본 발명에 따른 열전달 패드의 제조방법에 대하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 열전달 패드의 제조방법의 공정 개략도이다.

도 1을 참고하면, 본 발명의 열전달 패드의 제조방법은,

매트릭스(10)와 필러(20)를 혼합하여 혼합물(30)을 제조하는 단계(S110);

상기 혼합물(30)을 압축하여 리본(40)을 제조하는 단계(S120);

상기 리본을 1차 절단하는 단계(S130);

상기 절단된 리본을 다층 적층하여 적층체를 제조하는 단계(S140); 및
상기 적층체(50)를 2차 절단하여 판상의 열전달 패드(60)로 만드는 단계(S150);
를 포함하며,

상기 적층체의 적층방향을 z, 적층체 평면의 일축의 전개방향을 x, 타축의 전개방향을 y라 할 때, 상기 2차 절단은 y와 평행하게 유지하며 z방향으로 절단하는 것을 특징으로 한다.

먼저, 매트릭스와 필러를 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계(S110)에 대하여 설명한다.

본 발명에서 상기 매트릭스(10)는 제품과 방열판의 접촉면 사이의 저항을 감소시키기 위하여 제품 및 방열판의 접촉 표면의 프로파일과 일치하도록 자유롭게 성형이 가능한 재료를 포함한다. 즉, 자유롭게 모양이 번형되어 제품 및 방열판의 접촉면 사이에 발생할 수 있는 공극을 메움으로써 열전달을 원활히 하는 역할을 하며, 열전달의 실질적 기능을 하는 필러(20)를 감싸고 연결시켜주는 역할을 한다.

상기와 같은 기능을 하여야 하는 까닭에 매트릭스(10)는 분리 후 다시 합치더라도 결합력을 갖는 유체 형태, 즉 검(gum), 오일(oil), 겔(gel)의 점도가 높은 액상, 고무, 젤리 상태인 것을 사용할 수 있다. 이 때, 매트릭스(10)의 점도는 1,000~100,000mPa·s일 수 있다. 점도가 1,000mPa·s 미만인 경우에는 필러간 응집력이 약해지는 문제가 있고, 100,000mPa·s를 초과하는 경우에는 접촉면 공극 메움에 문제가 있다.

구체적으로, 상기 매트릭스(10)는 물리적, 화학적으로 안정성이 높은 실리콘 검, 실리콘 오일, 실리콘 겔 중에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다.

본 발명에서 상기 필러(20)는 열전도율이 높은 금속, 세라믹, 탄소재료를 포함하는 것으로서, 열전도율이 매트릭스(10)보다 높은 것이라면 재료의 범위에는 제한이 없다.

상기 필러(20)는 섬유형 필러(21)를 포함할 수 있다. 섬유형 필러(21)는 열전도율이 매트릭스(10) 보다 높은 것이면 재료의 범위에는 제한이 없다.

구체적으로, 본 발명에 사용되는 상기 섬유형 필러(21)는 탄소섬유, 금속섬유, 세라믹섬유가 가능하고, 더욱 구체적으로는 탄소섬유, 탄소나노튜브, 실리카 포함 섬유, 알루미나 포함 섬유, 은나노 섬유 중에서 선택된 1종 이상일 수 있다.

상기 섬유형 필러(21)는 열전달 패드 내에서 배향성을 가짐으로써 열전달 패드의 열전달 성능을 상승시키기 위한 것으로서, 본 발명의 섬유형 필러(21)는 단면의 직경 대비 길이의 비율이 1:10~1:100,000인 것이 바람직하다.

한편, 본 발명의 상기 필러(20)는 입자형 필러(22)를 포함할 수 있다. 입자형 필러(22)는 열전도율이 매트릭스(10) 보다 높은 것이면 재료의 범위에는 제한이 없다.

구체적으로, 본 발명에 사용되는 상기 입자형 필러(22)는 금속 분말, 세라믹 분말, 탄소 분말 중에서 선택된 1종 이상일 수 있다. 더욱 구체적으로 산화알루미늄, 산화아연, 질화붕소, 질화알루미늄, 실리카, 실리콘, 탄소분말 중에서 선택된 1종 이상일 수 있다.

상기 입자형 필러(22)는 열전달 패드 내에서 섬유상 필러(21)가 배향성을 갖도록 작용함으로써 열전달 패드의 열전달 성능을 상승시키기 위한 것으로서, 본 발명의 입자형 필러(22)는 구형, 타원형, 플레이크형 등 형태에는 제한이 없으나, 섬유상 필러(21)와 구별하기 위하여 입자의 종횡비가 1:1~1:2인 것이 바람직하다.

상술한 바와 같이, 입자형 필러(22)는 열전달 패드 내에서 섬유상 필러(21)가 배향성을 갖도록 작용하는바, 본 발명의 열전달 패드를 제조함에 있어서 필러(20)는 섬유형 필러(21)와 입자형 필러(22)를 모두 사용하는 것이 바람직하다.

섬유형 필러(21)와 입자형 필러(22)를 모두 사용할 경우, 섬유형 필러(21)의 부피는 전체 필러 부피 대비 0.1~10부피%로 선정하는 것이 바람직하다. 섬유형 필러(22)의 부피가 0.1부피% 미만인 경우에는 혼합에 의한 배향의 증진효과가 크게 낮아지는 문제가 있고, 10부피%를 초과하는 경우에는 섬유배향으로 얻는 효과보다 입자형 필러가 섬유간 마찰과 뭉침을 줄여주지 못하게 되어 배향과 열전달에 문제가 있다.

섬유형 필러(21)와 입자형 필러(22)를 모두 사용할 경우, 섬유형 필러(21)이 배향성을 갖게 되는 원리는 혼합물(30) 압축 공정(S120)에서 후술하기로 한다.

상술한 섬유상 필러(21)와 입자형 필러(22)의 혼합은 리본믹서와 같은 기계적 혼합으로 충분하여, 그 이외의 당업계에서 널리 알려진 혼합방식을 이용할 수 있는바, 제한이 없다.

매트릭스(10)와 필러(20)의 혼합은 유체상태인 매트릭스(10)가 원활히 혼합될 수 있도록 니더(kneader)와 같은 고점도 물질용 혼합기를 이용하는 것이 바람직하나, 특별히 그 방법에 제한은 없다.

다음으로, 상기 매트릭스(10)와 필러(20)가 혼합된 혼합물(30)을 압축하여 리본(40)을 제조한다(S120).

압축의 방법에는 특별히 제한이 없으나, 도 1에 나타낸 바와 같이 혼합물(30)을 롤러에 통과시키는 롤 압축법을 이용하는 것이 바람직하다.

여기에서 압축은 섬유형 필러(21)를 일 방향으로 배향하기 위한 과정으로, 도 2에 나타낸 모식도를 통해 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 압축 전과 압축 후의 섬유형 필러(21)의 배향성 변화를 나타낸 모식도이다.

도 2에서 알 수 있는 바와 같이, 롤 압축 전에는 입자형 필러(22)와 섬유형 필러(21)가 배향성을 갖지 않고 자유롭게 매트릭스(10) 내에서 존재하나, 압축을 위해 통과하는 혼합물(30)의 상하 방향에 위치하는 롤에 의해 압축력과 전단력을 함께 받게 된다. 혼합물(30)이 롤을 통과하면서 압축력과 전단력 때문에 입자형 필러(22)가 수평방향으로 길게 퍼지게 되고, 이로 인해 입자형 필러(22) 사이에 위치하는 섬유형 필러(21)도 압축의 수직방향이자 전단력의 진행방향으로 눕게 된다.

이러한 압축 과정에 의하여 섬유형 필러(21)가 배향성을 갖기 위해서는, 압축 후의 혼합물, 즉 리본(40)의 두께가 압축 전 혼합물(30) 두께의 1:2~1:100이어야 한다. 즉, 압축후의 혼합물, 즉 리본(40)의 두께가 압축 전 혼합물(30)의 두께의 절반은 되어야 하고, 그보다 더 얇아져야 한다. 압축비가 1:2 미만인 경우에는 충분한 압력이 주어진 것이 아니므로 섬유형 필러(21)의 배향성이 나타나기 어렵다. 또한, 압축비가 1:100을 초과하는 경우에는 리본(40)이 끊어지기 쉽다는 문제가 있다.

따라서, 한번에 고압축비로 압축하기 보다는 여러 단계에 걸쳐 압축하는 것이 섬유형 필러(21)의 배향에 효과적인 바, 해당 단계는 허용가능한 범위 내에서 여러 번 반복 가능하다.

다음으로, 상기 리본(40)을 1차 절단하고(S130), 상기 절단된 리본(40)을 다층 적층하여 적층체(50)를 제조한다(S140).

리본(40)은 매트릭스(10)와 필러(20)의 혼합물(30)이 압축되어 제조된 것으로, 섬유형 필러(21)가 압축압력이 작용하는 방향 대비 수직에 가깝게 누워있는 정도가 혼합물(30)의 그것 대비 높다.

이때 자중에 의해 리본의 층간 부착이 이루어질 수도 있고, 약간의 압력을 가하여 붙일 수도 있다.

열전달 패드 성능에 적합한 두께 범위로 적층함으로써 적층체(50)를 완성한다.

이 때, 적층체(50)를 2차 절단하기 전에 압축을 더 실시함으로써 섬유형 필러(21)의 배향성을 더욱 높일 수도 있다.

다음으로, 상기 제조된 적층체(50)를 2차 절단하여 판상의 열전달 패드(60)로 만든다(S150).

제조된 적층체(50)에는 섬유형 필러(21)가 적층체의 수평방향과 비슷한 방향으로 배열되어 있는바, 적층체(50)의 적층방향을 z, 적층체 평면의 일축의 전개방향을 x, 타축의 전개방향을 y라 할 때, y와 평행하게 유지하며 z방향으로 2차 절단하여 만들어진 판상의 열전달 패드(60)의 넓은 면이 위나 아래를 향하게 하면, 섬유형 필러(21)가 열전달 방향으로 배열되는 확률이 크게 증가한다. 즉, 적층체(50)를 2차 절단하여 얻어진 판상의 열전달 패드(60)는 섬유형 필러(21)가 열전달 패드의 넓은 면 쪽을 향하여 일어나는 방향으로 배열된다.

절단 시 칼날의 압력에 의해 적층체(50)가 옆으로 퍼지는 것을 방지하기 위하여 적층체(50)의 형태를 유지하는 별도의 장치가 이용될 수 있으며, 절단의 용이성을 위해 적층체(50)를 상온 이하로 냉각할 수도 있다.

한편, 본 발명의 또 다른 실시예에 의하면 상기한 S130, S140의 단계가 선택적으로 상기 리본을 지그재그형태로 접어 다층 적층하여 적층체를 제조하는 단계;

상기한 S140의 단계가 선택적으로 상기 적층체를 절단하여 판상의 열전달 패드로 만드는 단계;인 경우를 포함한다.

이 경우, 구체적으로 도면에 도시하지는 않았지만 절단하지 않고 섬유형 필러(21)의 배향에 맞추어 리본을 지그재그 형태로 적층하는 경우 역시, 자중에 의해 리본의 층간 부착이 이루어질 수도 있고, 약간의 압력을 가하여 붙일 수도 있다.

리본을 지그재그 형태로 적층함으로써 리본 내 배향된 섬유형 필러(21)가 교호되면서 적층체(50) 내 섬유형 필러(21)의 배향도가 높아지게 된다.

상기 리본을 열전달 패드 성능에 적합한 두께 범위로 적층함으로써 적층체(50)를 완성한다.

이 때, 적층체(50)를 절단하기 전에 압축을 더 실시함으로써 섬유형 필러(21)의 배향성을 더욱 높일 수도 있다.

실시예

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.

여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.

실시예 1

직경이 100㎛, 길이 6mm인 탄소섬유 다발을 준비하였다. 구형 알루미나 97.2부피%와 탄소섬유 2.8부피%로 조성을 맞춰 믹서로 혼합하였다. 혼합된 필러 79부피%와 매트릭스인 실리콘오일 21부피%를 균일하게 혼합하여 폭 5cm, 길이 10cm, 높이 1cm의 혼합체를 만들었다. 상기 혼합체를 롤러 사이에 밀어넣고, 10회 통과시켜 두께가 1mm인 리본을 얻었다. 리본을 2겹으로 적층하고 압축을 10회 반복하여 1mm 리본을 얻었다. 리본을 2cm 단위로 절단하여 적층하였다. 적층된 패드는 자중에 의해 재부착되었다. 적층된 패드를 1mm 두께로 잘라서 열전도율을 측정하였다.

실시예 2

실시예 1과 동일한 방법으로 패드를 제조하되, 구형 알루미나는 95부피%, 탄소섬유는 5부피%로 조성을 맞추어 그 혼합물을 필러로 사용하였다.

실시예 3

실시예 1과 동일한 방법으로 패드를 제조하되, 구형 알루미나는 90부피%, 탄소섬유는 10부피%로 조성을 맞추어 그 혼합물을 필러로 사용하였다.

실시예 4

실시예 1과 동일한 방법으로 패드를 제조하되, 구형 알루미나는 85부피%, 탄소섬유는 15부피%로 조성을 맞추어 그 혼합물을 필러로 사용하였다.

실시예 5

실시예 1과 동일한 방법으로 패드를 제조하되, 구형 알루미나는 80부피%, 탄소섬유는 20부피%로 조성을 맞추어 그 혼합물을 필러로 사용하였다.

비교예 1

직경이 100㎛, 길이 6mm인 탄소섬유 다발을 준비하였다. 구형 알루미나 97.2부피%와 탄소섬유 2.8부피%로 조성을 맞춰 믹서로 혼합하였다. 혼합된 필러 79부피%와 매트릭스인 실리콘오일 21부피%를 균일하게 혼합하여 폭 1cm, 길이 1cm, 높이 1cm의 혼합체를 만들었다. 단동프레스로 혼합체를 압축하여 1mm로 만든 후 열전도율을 측정하였다.

비교예 2

비교예 1과 동일한 방법으로 패드를 제조하되, 구형 알루미나는 95부피%, 탄소섬유는 5부피%로 조성을 맞추어 그 혼합물을 필러로 사용하였다.

비교예 3

비교예 1과 동일한 방법으로 패드를 제조하되, 구형 알루미나는 90부피%, 탄소섬유는 10부피%로 조성을 맞추어 그 혼합물을 필러로 사용하였다.

비교예 4

비교예 1과 동일한 방법으로 패드를 제조하되, 구형 알루미나는 85부피%, 탄소섬유는 15부피%로 조성을 맞추어 그 혼합물을 필러로 사용하였다.

비교예 5

비교예 1과 동일한 방법으로 패드를 제조하되, 구형 알루미나는 80부피%, 탄소섬유는 20부피%로 조성을 맞추어 그 혼합물을 필러로 사용하였다.

평가

1. 열전도율 실험

ASTM E1461의 방법으로 각 실시예 및 비교예에 의해 제조된 패드 샘플의 열전도율을 측정하고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

	열전도율(W/m·K)
실시예 1	5.5
실시예 2	5.7
실시예 3	5.3
실시예 4	3.0
실시예 5	2.2
비교예 1	4.7
비교예 2	4.2
비교예 3	4.0
비교예 4	2.9
비교예 5	1.8

해당 결과를 그래프로 나타낸 것은 도 3, 4에 개시하였다. 도 3은 실시예 1~5의 결과, 도 4는 비교예 1~5의 결과를 나타낸다. 섬유형 필러의 부피가 전체 필러 중 10부피%를 초과하게 되면 열전도율이 크게 떨어지는 것을 알 수 있다. 그 원인은 입자형 필러가 섬유형 필러를 충분히 채우지 못하면서 섬유간 간섭이 커져서 분산과 배향이 잘 되지 않기 때문인 것으로 판단된다.

비교가 용이하도록 상기 두 그래프를 하나로 합하면 도 5와 같다. 본 발명의 실시예에 의할 경우 열전도율이 상승되었다는 점을 확인할 수 있으며, 도 5에 의하면 섬유의 수직배향에 의한 열전도율 증가량을 확인하여 최적점을 도출할 수 있다. 섬유형 필러가 10부피%인 경우 섬유배향에 의한 열전도율 향상 효과가 가장 우수하다.

2. 섬유의 배향성 평가

실시예 1 및 비교예 1에 의해 제조된 패드 샘플에 대하여 단면 사진을 촬영하였다.

그 결과 도 6, 7에서 확인할 수 있는 바와 같이, 실시예 1에 의해 제조된 패드 샘플의 경우, 섬유형 필러가 배향성을 나타내고 있는 반면, 비교예 1의 경우 압축을 실시하지 않은 까닭에 섬유형 필러가 배향성을 전혀 갖지 않았다.

압축을 실시한 실시예의 경우에 열전도율이 현저히 상승하였는바, 섬유형 필러가 배향성을 나타냈기 때문이라고 유추할 수 있다.

3. 패드 강도 평가

도 8은 실시예 1에 따른 열전달 패드의 표면 광학사진이다. 중앙에 약한 선형태로 적층 부위가 표시나고 있다. 본 발명과 같이 경화되지 않은 실리콘을 쓰는 경우는 이런 약한 선형태도 찾기 어려울 만큼 층간 부착이 잘 이루어진다. 즉 완성된 열전달 패드에 있어서 층간 계면이 존재하지 않는다. 따라서 완성 패드의 강도가 우수하여 탈착과 부착이 원활하다.

반면 기존과 같은 방법으로 경화 후 적층하면 층간 경계가 잘 붙지 않아서 적층 방향에서 수직으로 잘랐을 때 도 9와 같은 틈새와 경계가 계속 남게 된다. 이는 열전달에도 불리하며 패드의 탈착시 패드가 끊어지는 상황을 쉽게 발생시킨다.

이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 기술자의 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 이러한 변경과 변형은 본 발명이 제공하는 기술 사상의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명에 속한다고 할 수 있다. 따라서 본 발명의 권리범위는 이하에 기재되는 청구범위에 의해 판단되어야 할 것이다.

Claims (18)

1. 매트릭스와 필러를 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계;
   상기 혼합물을 압축하여 리본을 제조하는 단계;
   상기 리본을 1차 절단하는 단계;
   상기 절단된 리본을 다층 적층하여 적층체를 제조하는 단계; 및
   상기 적층체를 2차 절단하여 판상의 열전달 패드로 만드는 단계;
   를 포함하며,
   상기 적층체의 적층방향을 z, 적층체 평면의 일축의 전개방향을 x, 타축의 전개방향을 y라 할 때, 상기 2차 절단은 y와 평행하게 유지하며 z방향으로 절단하는 것을 특징으로 하는 열전달 패드의 제조방법.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 필러는 섬유형 필러를 포함하는 것을 특징으로 하는 열전달 패드의 제조방법.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 필러는 입자형 필러를 포함하는 것을 특징으로 하는 열전달 패드의 제조방법.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 필러는 섬유형 필러와 입자형 필러를 모두 포함하되, 이 중 섬유형 필러의 함량은 전체 필러 대비 10부피% 이하인 것을 특징으로 하는 열전달 패드의 제조방법.
   
5. 제2항에 있어서,
   상기 섬유형 필러는 열전도율이 매트릭스보다 높은 것을 특징으로 하는 열전달 패드의 제조방법.
   
6. 제3항에 있어서,
   상기 입자형 필러는 입자의 종횡비가 1:1~1:2인 것을 특징으로 하는 열전달 패드의 제조방법.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 매트릭스는 점도가 1,000~100,000mPa·s인 유체인 것을 특징으로 하는 열전달 패드의 제조방법.
   
8. 제1항에 있어서,
   상기 압축 후의 혼합물의 두께는 압축 전 혼합물 두께의 1:2~1:100인 것을 특징으로 하는 열전달 패드의 제조방법.
   
9. 제1항에 있어서,
   상기 적층체를 제조한 후, 2차 절단하기 전에 압축을 더 실시하는 것을 특징으로 하는 열전달 패드의 제조방법.
   
10. 매트릭스와 필러를 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계;
    상기 혼합물을 압축하여 리본을 제조하는 단계;
    상기 리본을 지그재그형태로 접어 다층 적층하여 적층체를 제조하는 단계; 및
    상기 적층체를 절단하여 판상의 열전달 패드로 만드는 단계;
    를 포함하되,
    상기 적층체의 적층방향을 z, 적층체 평면의 일축의 전개방향을 x, 타축의 전개방향을 y라 할 때, 상기 절단은 y와 평행하게 유지하며 z방향으로 절단하는 것을 특징으로 하는 열전달 패드의 제조방법.
    
11. 제10항에 있어서,
    상기 필러는 섬유형 필러를 포함하는 것을 특징으로 하는 열전달 패드의 제조방법.
    
12. 제10항에 있어서,
    상기 필러는 입자형 필러를 포함하는 것을 특징으로 하는 열전달 패드의 제조방법.
    
13. 제10항에 있어서,
    상기 필러는 섬유형 필러와 입자형 필러를 모두 포함하되, 이 중 섬유형 필러의 함량은 전체 필러 대비 10부피% 이하인 것을 특징으로 하는 열전달 패드의 제조방법.
    
14. 제11항에 있어서,
    상기 섬유형 필러는 열전도율이 매트릭스보다 높은 것을 특징으로 하는 열전달 패드의 제조방법.
    
15. 제12항에 있어서,
    상기 입자형 필러는 입자의 종횡비가 1:1~1:2인 것을 특징으로 하는 열전달 패드의 제조방법.
    
16. 제10항에 있어서,
    상기 매트릭스는 점도가 1,000~100,000mPa·s인 유체인 것을 특징으로 하는 열전달 패드의 제조방법.
    
17. 제10항에 있어서,
    상기 압축 후의 혼합물의 두께는 압축 전 혼합물 두께의 1:2~1:100인 것을 특징으로 하는 열전달 패드의 제조방법.
    
18. 제10항에 있어서,
    상기 적층체를 제조한 후, 절단하기 전에 압축을 더 실시하는 것을 특징으로 하는 열전달 패드의 제조방법.
    

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