KR101637616B1 - 열전도성 플라스틱 물질의 히트싱크 - Google Patents

열전도성 플라스틱 물질의 히트싱크 Download PDF

Info

Publication number
KR101637616B1
KR101637616B1 KR1020107021011A KR20107021011A KR101637616B1 KR 101637616 B1 KR101637616 B1 KR 101637616B1 KR 1020107021011 A KR1020107021011 A KR 1020107021011A KR 20107021011 A KR20107021011 A KR 20107021011A KR 101637616 B1 KR101637616 B1 KR 101637616B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
thermally conductive
heat sink
plastic material
heatsink
heat
Prior art date
Application number
KR1020107021011A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20100126415A (ko
Inventor
로버트 헨드릭 카타리나 쟌센
반 프란시스쿠스 베멘달
Original Assignee
디에스엠 아이피 어셋츠 비.브이.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=39891695&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=KR101637616(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by 디에스엠 아이피 어셋츠 비.브이. filed Critical 디에스엠 아이피 어셋츠 비.브이.
Publication of KR20100126415A publication Critical patent/KR20100126415A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101637616B1 publication Critical patent/KR101637616B1/ko

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V29/00—Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems
    • F21V29/85—Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems characterised by the material
    • F21V29/87—Organic material, e.g. filled polymer composites; Thermo-conductive additives or coatings therefor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/04—Carbon
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V29/00—Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems
    • F21V29/50—Cooling arrangements
    • F21V29/70—Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F21/00—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
    • F28F21/06—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of plastics material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/36—Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
    • H01L23/373—Cooling facilitated by selection of materials for the device or materials for thermal expansion adaptation, e.g. carbon
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/36—Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
    • H01L23/373—Cooling facilitated by selection of materials for the device or materials for thermal expansion adaptation, e.g. carbon
    • H01L23/3737—Organic materials with or without a thermoconductive filler
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/42—Fillings or auxiliary members in containers or encapsulations selected or arranged to facilitate heating or cooling
    • H01L23/433—Auxiliary members in containers characterised by their shape, e.g. pistons
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/095—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00 with a principal constituent of the material being a combination of two or more materials provided in the groups H01L2924/013 - H01L2924/0715
    • H01L2924/097—Glass-ceramics, e.g. devitrified glass
    • H01L2924/09701—Low temperature co-fired ceramic [LTCC]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Coating Of Shaped Articles Made Of Macromolecular Substances (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)

Abstract

본 발명은 전기 또는 전자 장치용 히트싱크와, 히트 소스와 히트싱크를 포함하는 전기 또는 전자 장치 뿐만 아니라 히트싱크를 제조하는 공정에 관한 것이다. 히트싱크는 열 전도성 플라스틱 물질의 전체 중량에 대해 적어도 20
Figure 112015126235841-pct00075
의 양 및/또는 적어도 7.5 W/m.K의 인플레인 열 전도율

Description

열전도성 플라스틱 물질의 히트싱크{HEATSINKS OF THERMALLY CONDUCTIVE PLASTIC MATERIALS}
본 발명은 전기 또는 전자 장치(이후, E&E 장치로 표시됨)용 히트싱크(heatsink), 히트 소스 및 히트싱크를 포함하는 E&E 장치, 히트싱크를 제조하는 공정에 관한 것이다.
E&E 장치에서 히트 소스로부터 열을 발산시킬 경우에 히트싱크를 효율적으로 하기 위해 히트 소스 및 히트싱크는 전반적으로 서로 열 전도성으로 연통하여 어셈블링된다. 이러한 연통은 직접 접촉에 의한 방식일 수 있거나 개재된 분리기에 의한 방식, 가령 물질 자체가 열도체이면서 전기적 분리기인 물질층에 의한 방식일 수 있다.
히트싱크는 요즘 여러 전기 또는 전자 분야(E&E 분야)에서 사용되며 다양한 물질로 만들어질 수 있다. 반면, 종래의 히트싱크는 금속으로 만들어졌지만, 요즘에는 E&E 산업 분야에서 히트싱크를 형성하기 위해 열 전도성 플라스틱 물질을 사용하는 방식이 발견되었다. 이러한 다수의 물질은 전기적으로 비전도성이며 별도의 분리기를 필요로 하고 있지 않다.
히트 소스의 최소화와 함께 보다 강력한 히트 소트의 사용을 증가시키고자 하는 경향을 갖는 E&E 산업 분야에서는 다양한 측면에서 보다 나은 기능을 수행하는 해결책이 지속적으로 필요하다. 히트 발산에서 효율성, 무게, 사이즈, 안전성, 환경적 측면, 부산물 재생성, 자동화 및 융통성은 모두 제 역할을 수행한다.
고전류 고출력의 LED 조명이 도입됨에 따라, 열 발산시의 효율은 보다 더 중요해지고 있다. 또한, LED가 열을 발산시키지 못할 경우에 전원용 밸라스트(ballast)는 높은 "스트라이크" 전압을 발생시킬 수도 있다. 이러한 분야에서, 높은 열 전도성을 나타내는 금속 히트싱크가 사용된다. 이러한 금속 히트싱크는 일반적으로, 전술한 바와 같이 통상적으로 세라믹, 플라스틱 및 높은 유전성 강도를 갖는 다른 물질이 사용되는 개재된 분리기를 구비한 LED 조명의 히트 소스에 부착된다.
비록 열 전도성 플라스틱 물질이 일반적으로 열 전도 특성 및 전기적 절연 특성을 결합하고 있지만, 이들 열 전도성 플라스틱 물질은 통상적으로 열 전도 특성 및 전기적 절연 특성 중 적어도 하나에서 결함을 갖는다. 가령, 전도성 충진재로서 보론 니트라이드(boron nitride)가 사용되는 경우, 그것은 전기적 비전도성 물질을 만들 수 있지만 열 전도 특성을 제한하여 매우 높은 부하를 필요로 하는 반면, 가령 열 전도성 충진재로서 알루미늄 플레이크가 사용되는 경우에 열 전도성 플라스틱 물질은 전기 전도 특성을 갖지만 동시에 열 전도 특성은 여전히 제한되고 있다. 또한, 사용되는 열 전도성 충진재의 타입은 다른 특성에 영향을 끼쳐서, 가령 충분히 높은 열 전도성 특성을 달성하기 위한 높은 부하의 열 전도성 전기 절연 충진재는 깨지기 쉬운 제품을 발생시키게 된다.
이와는 별도로, 히트싱크는 또한 전기 리드 및 와이어의 근접한 곳에 배치되어 매우 고온으로 될 수 있다. 이러한 이유로 인해, 히트싱크가 만들어지는 물질은 글로 와이어(glow wire)에 의한 점화를 방지할 정도의 난연(flame retarding) 특성을 가져야 한다. 금속의 경우, 이는 문제가 되지 않지만, 플라스틱 물질인 경우에는 문제가 될 수 있다. 이러한 문제를 극복하기 위해, 충진재 부하를 증가시키면서 난연 특성을 부가해야 하지만 이는 기계적 특성을 감소시킨다. 한편, 난연 특성에 의한 열 전도성 충진재의 대체 부분은 물질의 열 전도성을 감소시킬 것이다.
본 발명의 목적은 하나 이상의 측면에서 개선된 특성을 갖는 플라스틱 물질로 이루어진 히트싱크를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에서, 히트싱크는 적어도 20
Figure 112014020874303-pct00001
의 팽창된 그라파이트를 포함하는 열 전도성 플라스틱 물질로 이루어진 플라스틱 바디(plastic body)를 포함하며, 중량 퍼센트(
Figure 112014020874303-pct00002
)는 열 전도성 플라스틱 물질의 전체 중량에 대해 상대적인 것이다.
적어도 20
Figure 112014020874303-pct00003
의 팽창된 그라파이트를 포함하는 열 전도성 플라스틱 물질로 이루어진 플라스틱 바디를 갖는 히트싱크는 보다 높은 글로 와이어 인화성 지수(GWFI)에 의해 설명되는 바와 같이 난연성에서 상당한 개선을 나타냈다.
GWFI에서의 개선점은 난연성 특성의 부가 없이 또는 난연성 특성의 양을 증가시킬 필요 없이 이미 관측되고 있으며, 따라서 난연 특성을 개선시키기 위한 다른 해결책에 비해 기계적 특성의 유지 또는 개선에도 기여할 수 있다.
히트싱크가 만들어진 플라스틱 물질의 인플레인 열 전도율(in-plane thermal conductivity)
Figure 112014020874303-pct00004
이 적어도 7.5 W/m.K로 제공된다면 팽창된 그라파이트의 양은 감소되거나 궁극적으로 완전히 제거될 수 있다. 따라서, 본 발명의 제 2 실시예에서, 히트싱크는 적어도 7.5 W/m.K의 인플레인 열 전도율(in-plane thermal conductivity)
Figure 112014020874303-pct00005
을 갖는 열 전도성 플라스틱 물질로 이루어진 플라스틱 바디를 포함한다.
본 발명에 의한 히트싱크는 열 전도성 플라스틱 몰딩 물질을 사용하고 이어서 선택적으로 코팅 물질의 층을 도포함으로써 표준 몰딩 공정, 가령 주입 몰딩에 의해 제조될 수 있다. 몰딩 물질은 전기 전도성이거나 전기 절연성일 수 있지만, 코팅 물질은 전기 절연 플라스틱 물질 또는 금속으로 구성될 수 있다. 히트싱크는 전기 전도성 플라스틱 물질 또는 금속 측에서 높은 열 전도율을 제공하며, 코팅이거나 플라스틱 바디인 전기 절연성 플라스틱 물질 측에서는 전기 절연성을 제공한다. 사용되는 물질의 용이한 처리와 결합하여, 제조시에 재생성, 자동화 및 융통성을 가능하게 하며 또한 최소화, 중량 절감 및 보다 강력한 히트 소트의 사용을 가능하게 한다. 한편 GWFI에서의 증가로 인해, 히트싱크는 난연 물질을 포함하는 할로겐과 같은 추가적인 난연 물질을 사용할 필요없이 개선된 안정성 및 환경적 측면에 기여한다.
본 발명의 문맥에서, 플라스틱 조성물의 열 전도율이 물질의 특성이 되며 이 물질의 특성은 배향에 의존적일 수 있으며 또한 조성물의 처리 이력에 의존할 수 있다는 것을 이해해야 한다. 플라스틱 조성물의 열 전도율을 결정하기 위해 물질은 열 전도율 측정을 수행하기에 적합한 형상으로 성형되어야 한다. 플라스틱 조성물의 조성비와, 상기 측정에 사용되는 형상의 타입과, 성형 공정과, 성형 공정에 적용되는 조건에 따라, 플라스틱 조성물은 등방성 열 전도율 또는 이방성 열 전도율을 나타낼 수 있다. 플라스틱 조성물이 평탄한 사각형 형상으로 성형되는 경우, 배향 의존 열 전도율은 일반적으로 세 개의 파라미터, 즉
Figure 112014020874303-pct00006
,
Figure 112014020874303-pct00007
및
Figure 112014020874303-pct00008
으로 기술될 수 있다.
Figure 112014020874303-pct00009
=평면 관통 열 전도율.
Figure 112014020874303-pct00010
=최대 인플레인 전도율 방향의 인플레인 열 전도율, 또한 본 명세서에서는 평행 또는 종형 열 전도율로서 표시.
Figure 112014020874303-pct00011
=최소 인플레인 열 전도율 방향의 인플레인 열 전도율.
최대 인플레인 열 전도율
Figure 112014020874303-pct00012
는 일반적으로 물질의 흐름 방향에 대해 평행하다. 배향 평균 열 전도율(Λoa)은 본 명세서에서 세 개의 파라미터에 의해 다음과 같이 정의된다. 즉, Λoa=1/3 * (
Figure 112014020874303-pct00013
+
Figure 112014020874303-pct00014
+
Figure 112014020874303-pct00015
)이다.
본 발명에서 언급되는 인플레인 열 전도율
Figure 112014020874303-pct00016
의 값은 아래의 실험 부분에서 기술된 방법을 사용하여 흐름 방향에 대해 평행하게 주입 몰딩 플라크(injection moulded plaques) 상에서 측정된 값 Λ을 지칭한다.
팽창된 그라파이트의 양과 궁극적으로 다른 열 전도율 성분의 타입 및 양에 따라, 본 발명에 의한 히트싱크가 만들어지는 열 전도성 플라스틱 물질은 전기 전도성 또는 전기 비전도성 물질일 수 있다.
특정의 경우, 특정의 E&E 장치 및 분야에 따라, 보다 양호하게 전기적으로 절연된 히트싱크를 가질 필요가 있지만, 반면에 다른 상황에서는 특히 보다 개선된 열 전도성 특성을 갖는 히트싱크를 가지는 것이 더 바람직할 수가 있다.
이는 본 발명의 아래의 실시예에 의해 달성될 수 있다. 제 1 실시예에서, 히트싱크는 열 전도성 플라스틱 물질로 구성되는 플라스틱 바디와, 플라스틱 바디의 표면의 적어도 일부를 덮는 전기 절연성 플라스틱 물질로 구성된 코팅층을 포함한다. 상기 코팅층에 의해, 히트싱크의 전기 절연성 특성이 개선된다.
유리하게도, 이러한 코팅층은 열적 전기적 전도성인 플라스틱 물질로 구성된 히트싱크 상에 도포된다. 바람직하게도, 전기 절연 코팅층은 플라스틱 바디의 외곽 부분에 배치된 표면 영역 상에 도포되어 가령 개인 및/또는 툴에 의한 외부 접촉의 경우 단락 회로를 방지함으로써 히트싱크의 안정성에 기여한다.
전기 절연 코팅층은 넓은 범위에 걸쳐 변화되는 두께를 가질 수 있다. 바람직한 두께는 가령 히트싱크의 기능, 플라스틱 바디에 사용되는 물질 및 특정의 도포 조건과 관련하여 자유롭게 선택될 수 있다. 최적의 두께는 표준 테스팅을 사용하여 당업자에 의해 결정될 수 있다. 바람직하게도, 코팅층은 히트싱크가 코팅층이 도포되는 위치에서 적어도 1kV, 보다 바람직하게는 적어도 2kV, 4kV 또는 6kV, 더욱 더 바람직하게는 적어도 9kV의 절연 파괴(breakdown) 강도를 갖도록 하는 두께를 갖는다.
제 2 실시예에서, 히트싱크는 열 전도성 플라스틱 물질로 구성되는 플라스틱 바디와, 금속으로 구성되는 플라스틱 바디의 적어도 일부를 덮는 코팅층을 포함한다. 금속 코팅층은 히트싱크의 전체 열 전도율을 개선시킨다.
바람직하게도, 금속 코팅층은 플라스틱 바디의 내측 부분에 배치된 표면 영역 상에 도포되어 가령 사람 및/또는 툴에 의한 외부 접촉의 경우에 단락 회로를 도입하지 않도록 함으로써 히트싱크의 안정성을 손상시키지 않는다.
코팅층은 종래의 코팅 기술에 의해 도포될 수 있다. 전기 절연성 플라스틱 물질을 도포하기 위해, 가령 솔벤트를 함유하는 코팅재 또는 파우더 코팅재를 사용할 수도 있지만, 금속 코팅재를 도포하기 위해 금속 스퍼터링 기술이 적용될 수도 있다. 바람직한 실시예에서, 히트싱크는 전기 전도성 플라스틱 물질로 구성되는 플라스틱 바디를 포함하며 플라스틱 바디에는 정전기 파우더 스프레잉 기술을 사용하여 파우더 코팅재가 코팅된다.
특히, 상당한 양의 팽창된 그라파이트를 포함한 열 전도성 플라스틱 물질로 이루어진 플라스틱 바디로 제조된 히트싱크는 파우더 코팅재를 도포하기에 매우 적합한 것으로 나타냈다. 적어도 20
Figure 112014020874303-pct00017
의 팽창된 그라파이트를 포함하는 물질은 종래의 몰딩된 부분의 처리 없이 파우더 코팅재로 코팅될 수 있다.
가령, 파우더 코팅재를 도포하기 위한 플라스틱 바디의 전기 전도율이 너무 낮다면, 이는 히트싱크의 대향하는 측면에 금속 코팅층을 도포함으로써 개선될 수 있다.
플라스틱 물질의 전기 전도율과, 플라스틱 물질 및 히트싱크 각각의 전기 절연 특성은 E&E 산업분야에서 사용되는 표준 기술에 의해 측정될 수 있다.
본 발명에 따른 히트싱크의 플라스틱 물질은 인플레인 열 전도율
Figure 112014020874303-pct00018
이 적어도 7.5W/m.K인 경우 넓은 범위에 걸쳐 변화하는 열 전도율을 갖는다.
적합하게도, 인플레인 열 전도율
Figure 112014020874303-pct00019
은 25W/m.K 이상이며, 이는 팽창된 그라파이트의 높은 부하로써 구현될 수 있다. 인플레인 열 전도율
Figure 112014020874303-pct00020
이 높을수록 히트 소스로부터의 열의 발산을 보다 더 양호하게 하며, 또한 GWFI 값을 보다 더 높게 한다. 바람직하게도 인플레인 전도율
Figure 112014020874303-pct00021
은 10 내지 20 W/m.K, 보다 바람직하게는 12 내지 15 W/m.K의 범위에 있다. 이러한 바람직한 범위의 경우, 열 전도율, 몰딩 특성, 기계적 특성 및 GWFI 값에서의 최적의 밸런스가 획득된다.
전기 전도율 또한 넓은 범위에 걸쳐 변화할 수 있다. 특정의 제한 바운더리가 제공될 필요는 없다. 물질이 비교적 높은 전기 전도율을 갖는다면, 이는 전기 절연 코팅층으로 보상될 수 있다. 히트싱크의 전기 절연 특성은 플라스틱 바디의 절연 특성과 결합하여 코팅층의 두께를 변화시킴으로써 제어될 수 있다.
본 발명에 따른 히트싱크를 제조하기 위해 열 전도성 플라스틱 조성물이 사용된다. 이 조성물은 충분한 열 전도율을 가지며 플라스틱 부분을 제조하기에 적합한 임의의 조성물일 수 있다. 전형적으로 이러한 조성물은 폴리머 물질과, 폴리머에 분산된 열 전도성 충진재 및 열 전도성 파이버와 같은 열 전도성 성분을 포함한다. 이러한 열 전도성 충진재 및 파이버는 또한 전기적 전도성일 수 있으며, 따라서 열 전도성 플라스틱 물질에 전기적 전도 특성을 제공한다. 또한, 플라스틱 조성물은 다른 성분을 포함할 수 있으며, 이 다른 성분은 몰딩된 플라스틱 부분을 제조하기 위해 종래의 플라스틱 조성물에서 사용되는 임의의 보조 첨가물을 포함할 수 있다.
폴리머는 열 전도성 플라스틱 조성물을 제조하는데 적합한 임의의 폴리머일 수 있으며 열가소성 플라스틱 폴리머 및 열경화성 폴리머를 모두 포함한다. 적합하게도, 폴리머는 플라스틱의 커다란 소프트닝(softening) 또는 저하(degradation) 없이 고온에서 작동될 수 있으며, 히트싱크에 대한 기계적 요건 및 열적 요건에 따르며, 이는 히트싱크의 특정 애플리케이션 및 설계에 의존할 것이다. 이러한 요건들에 대한 준수는 시스템 연구 및 라우팅 테스팅에 의해 몰딩 플라스틱 부분을 제조하는 당업자에 의해 결정될 수 있다.
바람직하게도, 폴리머는 열가소성 폴리머를 포함한다. 열가소성 폴리머는 아몰퍼스의 반결정질 또는 액정 폴리머, 탄성중합체 또는 이들의 조합일 수 있다. 높은 결정 특성과 충진재 물질에 대해 양호한 매트릭스를 제공하는 기능으로 인해 액정 폴리머가 더 바람직하다.
바람직하게도, 열가소성 폴리머는 폴리에스터, 폴리아미드, 폴리페닐렌 설파이드, 폴리페닐렌 옥사이드, 폴리설포닌, 폴리아틸레이트, 폴리에테르 에테르케톤, 및 폴리에테르이미드, 및 이들의 혼합물 및 코폴리머로 이루어진 그룹으로부터 선택된다.
열가소성 폴리머는 반결정질 폴리아미드를 포함할 수 있으며, 이는 양호한 열 특성과 몰드 충진 특성의 이점을 갖는다.
보다 바람직하게도, 열가소성 폴리머는 적어도 200℃의 용융점, 보다 바람직하게는 적어도 220℃, 240℃, 또는 260℃까지의 용융점, 보다 더 바람직하게는 적어도 280℃의 용융점을 갖는 반결정질 폴리아미드를 포함한다. 보다 높은 용융점을 갖는 반결정질 폴리아미드는 열 특성이 더욱 개선되는 이점을 갖는다. 용어 '용융점'은 5℃의 가열 레이트를 갖는 DSC에 의해 측정된 온도가 용융 범위 내에 존재하며 최고 용융 레이트를 나타내는 것으로 이해된다.
바람직하게도, 플라스틱 조성물은 적어도 180℃, 보다 바람직하게는 적어도 200℃, 220℃, 240℃, 260℃, 또는 적어도 280℃의, 공칭 0.45 MPa 스트레스가 인가되는 ISO 75-2에 따라 측정되는(HDT-B) 열 변형 온도를 갖는다. 보다 높은 HDT를 갖는 플라스틱 조성물의 이점은 히트싱크가 고온에서 보다 양호한 기계적 특성을 유지하며 히트싱크가 기계적 및 열적 성능을 보다 많이 요구하는 분야에서 사용될 수 있다는 것이다.
원리상, 히트싱크에 대한 열 전도성 플라스틱 조성물에서의 열 전도성 성분으로서 폴리머에서 분산될 수 있고 플라스틱 조성물의 열 전도율을 개선시키는 임의의 물질이 사용될 수 있다. 적합한 열 전도성 성분은 가령, 알루미늄, 알루미나, 구리, 마그네슘, 브라스(brass), 탄소, 실리콘, 실리콘 니트라이드, 알루미늄 니트라이드, 보론 니트라이드, 징크 옥사이드, 글래스, 미카(mica), 그라파이트, 세라믹 파이버 등을 포함한다. 이러한 열 전도성 성분들의 혼합물, 특히 팽창된 그라파이트를 포함하는 혼합물이 매우 적합하다.
열 전도성 성분은 입상 파우더, 입자, 휘스커(whiskers), 쇼트 파이버의 형태이거나 또는 임의의 다른 적합한 형태일 수 있다. 입자들은 다양한 구조를 가질 수 있다. 가령, 입자는 플레이크, 플레이트, 라이스, 스트랜드, 육각형 또는 구형 형상을 가질 수 있다.
열 전도성 성분은 적합하게도 열 전도성 충진재 또는 열 전도성 파이버 물질 또는 이들의 조합이다. 본 명세서의 충진재는 10:1 미만의 종횡비를 갖는 입자로 구성된 물질로 이해된다. 적합하게도, 충진재 물질은 대략 5:1 또는 미만의 종횡비를 갖는다. 가령, 대략 4:1의 종횡비를 갖는 보론 니트라이드 입상 입자가 사용될 수 있다. 본 명세서의 파이버는 적어도 10:1의 종횡비를 갖는 입자로 구성된 물질로 이해된다. 특히, 열 전도성 파이버는 대략 15:1, 바람직하게는 25:1의 종횡비를 갖는 입자로 구성된다.
바람직하게도, 낮은 종횡비 및 높은 종횡비의 열 전도성 성분, 즉 열 전도성 충진재 및 파이버는 맥쿨로우의 미국특허 제6,251,978호 및 제6,048,919호에 기술된 플라스틱 조성물에 포함되며, 위 특허들은 참조용으로써 본 명세서에 포함된다.
열 전도성 플라스틱 조성물 내의 열 전도성 파이버에 대해, 플라스틱 조성물의 열 전도성을 개선시키는 임의의 파이버가 사용될 수 있다. 적절하게도, 열 전도성 파이버는 글래스 파이버, 금속 파이버 및/또는 탄소 파이버를 포함한다. 또한 그라파이트 파이버로서 알려진 탄소 파이버는 PITCH 계 탄소 파이버 및 PAN 계 탄소 파이버를 포함한다. 가령, 대략 50:1의 종횡비를 갖는 PITCH 계 탄소 파이버가 사용될 수 있다. PITCH 계 탄소 파이버는 열 전도율에 크게 기여한다. 한편, PAN 계 탄소 파이버는 기계적 강도에 대해 보다 큰 기여도를 갖는다.
열 전도성 성분의 선택은 히트싱크를 위한 추가적인 요건에 의존하며 사용되어야 하는 양은 열 전도성 성분의 타입과 필요한 열 전도율의 레벨에 의존한다.
본 발명에 따른 히트싱크에서의 플라스틱 조성물은 적합하게도 열가소성 폴리머의 30 내지 80
Figure 112014020874303-pct00022
와 열 전도성 성분의 20 내지 70
Figure 112014020874303-pct00023
를 포함하며, 바람직하게는 열가소성 폴리머의 40 내지 75
Figure 112014020874303-pct00024
와 열 전도성 성분의 25 내지 60
Figure 112014020874303-pct00025
를 포함하며,
Figure 112014020874303-pct00026
는 플라스틱 조성물의 전체 중량에 대해 상대적이다. 주목할 것은 20
Figure 112014020874303-pct00027
양은 특정 등급의 그라파이트에 대해 7.5 W/m.K의 인플레인 열 전도율을 달성하기 위한 열 전도성 성분의 한 타입용으로 충분한 반면, 피치 탄소 파이버, 보론 니트라이드 및 특히 글래스 파이버와 같은 다른 그라파이트에 대해서는 매우 높은
Figure 112014020874303-pct00028
가 필요하다는 것이다. 필요한 레벨을 달성하는데 필요한 양은 루틴 실험을 통해 열 전도성 폴리머 조성물를 제조하는 당업자에 의해 결정될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 열 전도성 성분은 그라파이트, 특히 팽창된 그라파이트를 포함한다. 반면, 여러 다른 열 전도성 성분은 깨지기 쉬우며, 값비싸며, 단단하고, 마모성이 있으며 열 전도율이 낮다고 하는 단점을 가지며, 그라파이트는 제한된 깨짐 특성, 경화 특성 및 마모 특성과 높은 열 전도율을 결합하며 비교적 값싸다.
바람직하게도, 전기 전도성 플라스틱 물질은 열가소성 폴리머와 그라파이트 충진재를 포함하는 열가소성 물질이며, 보다 바람직하게도 그 조성물은 열 전도성 성분의 전체에 대해 적어도 50
Figure 112014020874303-pct00029
의 그라파이트, 보다 바람직하게는 적어도 75
Figure 112014020874303-pct00030
의 그라파이트로 구성되는 열 전도성 성분을 포함한다.
히트싱크가 만들어지는 플라스틱 조성물 내의 열 전도성 성분으로서 팽창된 그라파이트의 이점은 비교적 낮은 중량 퍼센트에서 높은 열 전도율을 제공하며 GWFI 특성을 크게 개선시킨다는 것이다.
이러한 더욱 증가된 GWFI의 효과는 이미 열 전도성 성분 부분이 팽창된 그라파이트로 구성될 때 획득되며, 열 전도율이 보다 높은 레벨, 가령 7.5W/m.K 이상의 값에 도달할 때 더욱 중요해지며, 반면 그 효과는 상대적 함유량(열 전도성 성분의 전체 중량에 대한
Figure 112014020874303-pct00031
)뿐만 아니라 팽창된 그라파이트의 (열 전도성 플라스틱 조성물의 전체 중량에 대한) 절대 함유량
Figure 112014020874303-pct00032
이 높을 때 더욱 더 높아진다. 바람직하게도, 팽창된 그라파이트의 상대적 함유량은 열 전도성 성분의 전체 중량에 대해 적어도 25
Figure 112014020874303-pct00033
이거나 바람직하게는 적어도 50
Figure 112014020874303-pct00034
이거나 심지어는 적어도 75
Figure 112014020874303-pct00035
이다. 또한, 바람직하게는, 절대 함유량은 열 전도성 플라스틱 조성물의 전체 중량에 대해 적어도 15
Figure 112014020874303-pct00036
이거나, 바람직하게는 적어도 20
Figure 112014020874303-pct00037
또는 심지어는 적어도 25
Figure 112014020874303-pct00038
이며 보다 바람직하게는 적어도 30
Figure 112014020874303-pct00039
이다.
본 발명에 따른 히트싱크가 만들어지는 플라스틱 조성물은 열가소성 폴리머 및 열 전도성 성분에 이어서, 명세서에서 첨가물로서 표시된 다른 성분을 더 포함할 수 있다. 첨가물로서, 열 전도성 플라스틱 물질은 폴리머 조성물에서 통상적으로 사용되는 당업자에게 알려진 임의의 보조 첨가물을 포함할 수도 있다. 바람직하게도, 이러한 첨가물은 본 발명을 손상시키거나 크게 손상시켜서는 안 된다. 첨가물이 본 발명에 따른 히트싱크에 사용하기에 적합한지는 루틴 실험과 간단한 테스팅을 통해 히트싱크의 폴리머 조성물을 제조하는 당업자에 의해 결정될 수 있다. 이러한 첨가물은 특히, 비 전도성 충진재 및 비 전도성 강화재, 및 가령, 안료, 분산 보조재, 처리 보조재(가령, 윤활제 및 몰드 제거재), 임팩트 변형재, 가소재, 결정 가속재, 핵생성재, UV 안정화재, 산화방지재 및 열 안정화재 등과 같은 다른 첨가물을 포함한다. 특히, 열 전도성 플라스틱 조성물은 비 전도성 무기 충진재 및/또는 비 전도성 강화재를 포함한다. 비전도성 무기 충진재 또는 강화재로 사용하기에 적합한 것은 당업자에게 알려진 모든 충진재 및 강화재이며, 특히 열 전도성 충진재로 간주되지 않는 보조 충진재이다. 적합한 비 전도성 충진재는 가령, 석면, 운모, 점토, 석회화된 점토 및 활석이다.
첨가물은 존재한다면 플라스틱 조성물의 전체 중량에 대해 전체 0 내지 50
Figure 112010060938179-pct00040
, 바람직하게는 0.5 내지 25
Figure 112010060938179-pct00041
, 보다 바람직하게는 1 내지 12.5
Figure 112010060938179-pct00042
로 존재한다.
비 전도성 충진재 및 파이버는 바람직하게는 플라스틱 조성물의 전체 중량에 대해 전체 0 내지 40
Figure 112014020874303-pct00043
, 바람직하게는 0.5 내지 25
Figure 112014020874303-pct00044
, 보다 바람직하게는 1 내지 10
Figure 112014020874303-pct00045
로 존재하는 반면, 다른 첨가물은 존재한다면 플라스틱 조성물의 전체 중량에 대해 전체 0 내지 10
Figure 112014020874303-pct00046
, 바람직하게는 0.25 내지 5
Figure 112014020874303-pct00047
, 보다 바람직하게는 0.5 내지 2.5
Figure 112014020874303-pct00048
로 존재한다.
바람직한 실시예에서, 히트싱크의 플라스틱 바디의 열 전도성 플라스틱 물질은 30 내지 80
Figure 112014020874303-pct00049
의 열가소성 폴리머, 20 내지 70
Figure 112014020874303-pct00050
의 열 전도성 성분, 및 0 내지 50
Figure 112014020874303-pct00051
의 첨가물로 구성되며, 중량 퍼센트(
Figure 112014020874303-pct00052
)는 열 전도성 플라스틱 물질의 전체 중량에 대해 상대적이다.
보다 바람직하게도, 열가소성 폴리머, 열 전도성 성분, 첨가물에 대해, 본 명세서에서 기술되는 바람직한 성분들 및 양은 선택된다.
절연 코팅층은 임의의 전기적 절연 플라스틱 물질로부터 생성되며, 적합하게는 열가소성 또는 열경화성 코팅 조성물로부터 도출된다.
바람직하게도, 코팅층은 열경화성 파우더 코팅 조성물로부터 도출되는 경화된 파우더 코팅층이다.
적합하게도, 코팅층은 열가소성 폴리머이거나 열경화성 폴리머인 폴리머 시스템을 포함한 플라스틱 조성물과 적어도 하나의 첨가물로 구성된다. 첨가물은 코팅 시스템에 사용하는데 적합한 임의의 첨가물일 수 있다. 바람직하게도, 첨가물의 특성과 양은 코팅층이 전기적으로 비 전도성이 되도록 구성된다. 바람직하게도, 첨가물은 안료, 보다 바람직하게는 블랙 안료를 포함한다. 다크 안료(dark pigment), 특히 블랙 안료의 이점은 히트싱크의 열 발산이 더욱 개선된다는 것이다.
금속 코팅층은 플라스틱 상에 도포되기에 적합한 임의의 금속으로 구성될 수 있다. 적절히도, 금속은 구리 또는 알루미늄이다.
본 발명에 따른 E&E 장치는 히트 소스 및 히트싱크를 포함하는 임의의 E&E 장치일 수 있으며, 가령 E&E 장치는 히트싱크에 접속된 반도체이거나 또는 히트 스프레더에 접속된 금속 코어 PCB상에서 다수의 LED를 포함하는 LED 장치이다.
바람직하게도, 히트싱크는 LED 장치의 전자 부품용의 보호 하우징으로서 기능하는 히트 스프레더이다. 이러한 E&E 장치 - 이 장치 내의 히트싱크는 LED 장치의 전자 부품을 봉입하는 보호 하우징임 - 의 이점은 전자 부품이 외부 컨택트로부터 적절히 차폐되며, 그러한 컨택트로부터 발생하는 단락 회로에 의해 보호되며LED에 의한 오버히팅으로부터 보호된다는 것이다. 한편, LED 장치는 본 발명에 따라 E&E 장치 및 히트싱크의 다른 모든 이점을 갖는다.
실험 부분
물질
몰딩 조성물은 표준 용융을 사용한 사출성형기에서 폴리아미드-46 및 탄소 피치 파이버(CPF), 보론 니트라이드(BN) 및 팽창된 그라파이트(EG)로부터 마련된다. 조성물로부터 80×80×1mm의 치수를 갖는 테스트 샘플이 적절한 치수의 정방형 몰드가 탑재된 주입 몰딩 머신을 사용한 주입 몰딩에 의해 마련되었으며 80mm 폭과 1mm 높이의 필름 게이트가 상기 정방형 몰드의 한 측면에 배치된다.
1mm의 두께의 주입 몰딩 플라크 주에서, 관통 플레인(
Figure 112014020874303-pct00053
) 및 인플레인(
Figure 112014020874303-pct00054
) 열 전도율 및 GWFI가 측정되었다.
GWFI 의 측정
GWFI(글로 와이어 인화성 지수)는 IEC 60695-2-12에 의해 측정되었다.
관통 플레인(
Figure 112014020874303-pct00055
) 및 인플레인(
Figure 112014020874303-pct00056
) 열 전도율의 측정
관통 플레인(
Figure 112014020874303-pct00057
) 및 인플레인(
Figure 112014020874303-pct00058
) 열 전도율은 열 확산율 D, 밀도(ρ) 및 히트 용량(Cp)의 결정을 통해 측정되었다.
열 확산율은 Netzsch LFA 447 레이저플래시 장비를 사용한 ASTM E1461-01에 따라, 몰드 충진시 폴리머 흐름 방향에 대해 인플레인 및 평행(
Figure 112010060938179-pct00059
) 방향과 인플레인 및 수직(
Figure 112010060938179-pct00060
) 방향에서 결정되었다. 인플레인 열 확산율 D// 및 D±는 먼저 플라크로부터 대략 1mm의 동일한 폭을 갖는 작은 스트립(strip) 또는 바(bar)를 절단함으로써 결정되었다. 바(bar)의 길이는 제각기 몰드 충진시 폴리머 흐름에 대해 수직인 방향이다. 이러한 수 개의 바는 외방으로 향하는 커트 표면으로 적층되고 매우 타이트하게(tightly) 클램프되었다. 열 확산율은 커트 표면의 어레이에 의해 형성된 스택의 한 측면으로부터 스택을 관통하여 커트 표면의 다른 측면으로 측정되었다.
플레이트의 히트 용량(Cp)은 동일한 Netzsch LFA 447 레이저 장비를 사용하고 W. Nunes dos Santos에 의해 Mummery and A.Wallwork, Polymer Testing 14(2005), 628-634에서 기술된 프로시져를 사용하여, 알려진 히트 용량(Pyroceram 9606)과 기준 샘플을 비교함으로써 결정되었다.
열 확산율(D), 밀도(ρ) 및 히트 용량(Cp)으로부터, 몰딩된 플라크의 열 전도율은 아래의 공식(V)에 따라, 몰드 충진시 폴리머 흐름의 방향에 대해 평행(
Figure 112014020874303-pct00061
) 및 수직(
Figure 112014020874303-pct00062
)의 방향 뿐만 아니라 플라크의 평면에 수직(
Figure 112014020874303-pct00063
)의 방향에서 결정되었다.
Figure 112010060938179-pct00064
여기서, 제각기 x=//, ± 및 ⊥이다.
테스트 결과
상이한 물질 및 테스트에 대한 조성물 및 테스트 결과는 표 1에 수집되어 있다.
Figure 112010060938179-pct00065
히트싱크의 마련
예 1에서 사용된 물질은 LED 장치의 전자 부품에 대한 보호 하우징으로서 기능하도록 의도된 원통형 컵 형상을 갖는, LED 장치용 히트싱크를 몰딩하는데 사용되었다. 이러한 컵의 외측 표면은 열경화성 폴리에스터 파우더 코팅재로 정전기 방식으로 코팅되었으며 표준 경화 조건을 사용하여 오븐 내에서 경화되었다. 이러한 컵은 매우 양호한 열 차폐재 및 열 소산 특성 및 전기 절연성을 나타냈다.

Claims (13)

  1. 전기 또는 전자 장치용 히트싱크로서
    열 전도성(thermally conductive) 플라스틱 물질의 전체 중량에 대해 적어도 25
    Figure 112015126235841-pct00066
    의 양의 팽창된 그라파이트(expanded graphite)를 포함하는 열 전도성 플라스틱 물질로 형성된 플라스틱 바디를 포함하되,
    상기 열 전도성 플라스틱 물질은, 5℃의 가열 레이트(rate)로 DSC에 의해 측정 시 용융 범위 내에 존재하며 최고 용융 레이트를 나타내는 용융점이 200℃ 이상인 반결정질 폴리아미드를 포함하는 열가소성 폴리머를 포함하고,
    상기 열 전도성 플라스틱 물질은, 공칭 0.45 MPa 스트레스가 인가되는 ISO 75-2에 따라 측정 시(HDT-B) 180℃ 이상의 열 변형 온도를 갖는
    히트싱크.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 열 전도성 플라스틱 물질이 적어도 7.5 W/m.K의 인플레인 열 전도율(in-plane thermal conductivity)
    Figure 112015126235841-pct00067
    을 갖는
    히트싱크.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 플라스틱 바디의 표면의 적어도 일부를 덮는 금속 코팅층을 포함하는
    히트싱크.

  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    전기 절연성 플라스틱 물질로 구성되며 상기 플라스틱 바디의 표면의 적어도 일부를 덮는 코팅층을 포함하는
    히트싱크.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 열 전도성 플라스틱 물질은 전기 전도성이며 상기 히트싱크는 상기 코팅층이 도포되는 위치에서 적어도 1kV의 절연 파괴(electrical breakdown) 강도를 갖는
    히트싱크.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 열 전도성 플라스틱 물질은, 열 전도성 성분의 전체 중량에 대해 적어도 25
    Figure 112015126235841-pct00068
    의 양의 팽창된 그라파이트를 포함하는 열 전도성 성분들의 혼합물을 포함하는
    히트싱크.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 열 전도성 플라스틱 물질은 30 내지 80
    Figure 112015016395666-pct00069
    의 열가소성 폴리머, 20 내지 70
    Figure 112015016395666-pct00070
    의 열 전도성 성분 및 0 내지 50
    Figure 112015016395666-pct00071
    의 첨가물로 구성되며, 여기서 중량 퍼센트
    Figure 112015016395666-pct00072
    는 열 전도성 플라스틱 물질의 전체 중량에 대한 것인
    히트싱크.
  8. 전기 또는 전자 장치용 히트싱크를 제조하는 공정으로서,
    열 전도성 플라스틱 물질을 주입 몰딩하여 열 전도성 플라스틱 바디를 형성하고,
    후속하여, 상기 플라스틱 바디의 적어도 일부 상에 코팅층을 도포하되,
    상기 열 전도성 플라스틱 물질은, 열 전도성 플라스틱 물질의 전체 중량에 대해 적어도 25
    Figure 112015126235841-pct00073
    의 양 및/또는 적어도 7.5 W/m.K의 인플레인 열 전도율
    Figure 112015126235841-pct00074
    을 갖는 팽창된 그라파이트를 포함하되,
    상기 열 전도성 플라스틱 물질은, 5℃의 가열 레이트로 DSC에 의해 측정 시 용융 범위 내에 존재하며 최고 용융 레이트를 나타내는 용융점이 200℃ 이상인 반결정질 폴리아미드를 포함하는 열가소성 폴리머를 포함하고,
    상기 열 전도성 플라스틱 물질은, 공칭 0.45 MPa 스트레스가 인가되는 ISO 75-2에 따라 측정 시(HDT-B) 180℃ 이상의 열 변형 온도를 갖는,
    히트싱크 제조 공정.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 플라스틱 물질은 전기 전도성이며 상기 코팅층은 전기 절연성 물질로 구성되거나, 또는 상기 플라스틱 물질은 전기 비전도성이며 상기 코팅층은 금속층인
    히트싱크 제조 공정.
  10. 전기 또는 전자 장치 제조 공정으로서,
    열 생성 장치와 열 전도성으로 연통하는, 제 1 항 또는 제 2 항에 따른 히트싱크, 또는 제 8 항 또는 제 9 항에 따른 공정에 의해 획득 가능한 히트싱크를 어셈블링하는 단계를 포함하는
    전기 또는 전자 장치 제조 공정.
  11. 히트 소스와, 상기 히트 소스와 서로 열 전도성으로 연통하는 제 1 항 또는 제 2 항에 따른 히트싱크를 포함하는
    전기 또는 전자 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 전기 또는 전자 장치는 히트싱크에 접속된 반도체를 포함하는 반도체 장치이거나 히트 스프레더에 접속된 금속 코어 PCB 상에 복수의 LED를 포함하는 LED 장치인
    전기 또는 전자 장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 히트싱크는 LED 장치의 전자 부품을 봉입하는 보호 하우징인
    전기 또는 전자 장치.
KR1020107021011A 2008-03-20 2009-03-17 열전도성 플라스틱 물질의 히트싱크 KR101637616B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP08005318 2008-03-20
EP08005318.4 2008-03-20

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100126415A KR20100126415A (ko) 2010-12-01
KR101637616B1 true KR101637616B1 (ko) 2016-07-07

Family

ID=39891695

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020107021011A KR101637616B1 (ko) 2008-03-20 2009-03-17 열전도성 플라스틱 물질의 히트싱크

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20110103021A1 (ko)
EP (1) EP2254940B1 (ko)
JP (1) JP5430645B2 (ko)
KR (1) KR101637616B1 (ko)
CN (1) CN101977976B (ko)
PL (1) PL2254940T3 (ko)
WO (1) WO2009115512A1 (ko)

Families Citing this family (49)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10340424B2 (en) 2002-08-30 2019-07-02 GE Lighting Solutions, LLC Light emitting diode component
US8593040B2 (en) 2009-10-02 2013-11-26 Ge Lighting Solutions Llc LED lamp with surface area enhancing fins
CN102762920B (zh) * 2010-02-11 2015-04-08 帝斯曼知识产权资产管理有限公司 Led照明装置
US10240772B2 (en) * 2010-04-02 2019-03-26 GE Lighting Solutions, LLC Lightweight heat sinks and LED lamps employing same
JP5740097B2 (ja) * 2010-04-15 2015-06-24 株式会社カネカ ヒートシンク用高熱伝導性樹脂成形体
FR2965699B1 (fr) 2010-10-05 2013-03-29 Commissariat Energie Atomique Dispositif pour la dissipation thermique destine a au moins un composant electronique et procede correspondant
US20120319031A1 (en) 2011-06-15 2012-12-20 Thermal Solution Resources, Llc Thermally conductive thermoplastic compositions
US9156551B2 (en) 2011-08-29 2015-10-13 Aerovironment, Inc. Tilt-ball turret with gimbal lock avoidance
US8559801B2 (en) * 2011-08-29 2013-10-15 Aerovironment, Inc. Ball turret heat sink and EMI shielding
US8523462B2 (en) 2011-08-29 2013-09-03 Aerovironment, Inc. Roll-tilt ball turret camera having coiled data transmission cable
US9288513B2 (en) 2011-08-29 2016-03-15 Aerovironment, Inc. System and method of high-resolution digital data image transmission
US11401045B2 (en) 2011-08-29 2022-08-02 Aerovironment, Inc. Camera ball turret having high bandwidth data transmission to external image processor
JP6119950B2 (ja) * 2011-12-02 2017-04-26 ナガセケムテックス株式会社 中空構造電子部品
CN103162268A (zh) 2011-12-14 2013-06-19 欧司朗股份有限公司 散热装置和具有该散热装置的照明装置
US9500355B2 (en) 2012-05-04 2016-11-22 GE Lighting Solutions, LLC Lamp with light emitting elements surrounding active cooling device
US8946333B2 (en) 2012-09-19 2015-02-03 Momentive Performance Materials Inc. Thermally conductive plastic compositions, extrusion apparatus and methods for making thermally conductive plastics
US20140080954A1 (en) * 2012-09-19 2014-03-20 Chandrashekar Raman Methods for making thermally conductve compositions containing boron nitride
US9434870B2 (en) 2012-09-19 2016-09-06 Momentive Performance Materials Inc. Thermally conductive plastic compositions, extrusion apparatus and methods for making thermally conductive plastics
KR102010980B1 (ko) 2012-12-10 2019-08-14 웅진코웨이 주식회사 열재생 제습필터 및 이를 구비하는 제습기
BR112015014041B1 (pt) * 2012-12-20 2021-06-08 Dow Global Technologies Llc aparelhagem
EP2986904B1 (en) * 2013-04-19 2018-05-30 Covestro LLC In mold electronic printed circuit board encapsulation and assembly
JP6071981B2 (ja) * 2013-11-29 2017-02-01 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ 放射線検出装置及び放射線断層撮影装置
US20150221578A1 (en) * 2014-02-05 2015-08-06 Infineon Technologies Ag Semiconductor package and method for producing a semiconductor
HUE043312T2 (hu) * 2014-03-27 2019-08-28 Lanxess Deutschland Gmbh Égésgátló poliamid kompozíciók
CN104235649A (zh) * 2014-08-19 2014-12-24 宁波爱科电气实业有限公司 一种改进型led灯
KR102342312B1 (ko) 2014-12-29 2021-12-22 삼성디스플레이 주식회사 플렉서블 표시 장치
CN104617712B (zh) * 2015-01-22 2017-12-26 珠海格力电器股份有限公司 电机外壳和伺服电机
FR3034771B1 (fr) 2015-04-13 2019-04-19 Hutchinson Materiaux conducteurs thermiques et/ou electriques et leur procede de preparation
FR3034775B1 (fr) 2015-04-13 2018-09-28 Hutchinson Materiau pour le stockage thermique
JP6508468B2 (ja) * 2015-07-24 2019-05-08 東芝ライテック株式会社 車両用照明装置、および車両用灯具
KR101791069B1 (ko) 2015-10-06 2017-10-27 주식회사 지티에스 그라파이트 복합 성형 소재 및 이를 이용한 방열재 제조방법
CN110325581A (zh) * 2017-02-09 2019-10-11 普立万公司 导热聚卤乙烯
CN110352121B (zh) 2017-03-07 2022-02-01 科思创有限公司 热塑性部件的双射注射成型法
JP6467689B2 (ja) * 2017-03-13 2019-02-13 ナガセケムテックス株式会社 中空構造電子部品
US10098267B1 (en) * 2017-06-06 2018-10-09 Robert Bosch Llc Housing for a camera and method of manufacture
US10368465B2 (en) * 2017-09-07 2019-07-30 Lear Corporation Electrical unit
US10976120B2 (en) * 2017-10-13 2021-04-13 Hamilton Sundstrand Corporation Net shape moldable thermally conductive materials
DE102018120713A1 (de) * 2018-08-24 2020-02-27 Carl Freudenberg Kg Wärmetransportmaterial mit guten Schallabsorptionseigenschaften
JP6757787B2 (ja) * 2018-12-25 2020-09-23 ナガセケムテックス株式会社 中空構造電子部品
US20210063099A1 (en) 2019-08-28 2021-03-04 Carbice Corporation Flexible and conformable polymer-based heat sinks and methods of making and using thereof
USD903610S1 (en) 2019-08-28 2020-12-01 Carbice Corporation Flexible heat sink
USD904322S1 (en) 2019-08-28 2020-12-08 Carbice Corporation Flexible heat sink
USD906269S1 (en) 2019-08-28 2020-12-29 Carbice Corporation Flexible heat sink
WO2021076561A1 (en) 2019-10-15 2021-04-22 Covestro Llc Three part headlamp assembly
KR102280275B1 (ko) 2019-11-22 2021-07-21 더원씨엔티(주) 탄소복합 방열소재 및 그 제조방법
KR102384315B1 (ko) 2019-11-25 2022-04-07 재단법인 한국탄소산업진흥원 열가소성수지 기반 열전도성 마스터배치의 제조방법 및 그를 이용한 방열복합소재
WO2021198746A1 (en) * 2020-04-02 2021-10-07 Bosch Car Multimedia Portugal, S.A. Enclosure with integrated thermal management and improved emi-se
CN112123685B (zh) * 2020-08-04 2022-05-31 苏州呈润电子有限公司 一种显示器支架外壳新型注塑成型工艺
WO2023126667A1 (en) 2021-12-29 2023-07-06 Bosch Car Multimedia Portugal S.A Cover, enclosure and manufacturing method thereof, for electromagnetic shielding

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020090501A1 (en) * 2000-10-19 2002-07-11 Masayuki Tobita Thermally conductive polymer sheet
JP2003037227A (ja) * 2001-07-23 2003-02-07 Nippon Leakless Corp 膨張黒鉛製ヒートシンク
US20040048054A1 (en) * 2002-07-11 2004-03-11 Masayuki Tobita Thermal conductive polymer molded article and method for producing the same
JP2007016093A (ja) * 2005-07-06 2007-01-25 Teijin Chem Ltd 熱可塑性樹脂組成物

Family Cites Families (57)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4471837A (en) * 1981-12-28 1984-09-18 Aavid Engineering, Inc. Graphite heat-sink mountings
FR2654387B1 (fr) * 1989-11-16 1992-04-10 Lorraine Carbone Materiau multicouche comprenant du graphite souple renforce mecaniquement, electriquement et thermiquement par un metal et procede de fabrication.
US6680015B2 (en) * 2000-02-01 2004-01-20 Cool Options, Inc. Method of manufacturing a heat sink assembly with overmolded carbon matrix
US6503626B1 (en) * 2000-02-25 2003-01-07 Graftech Inc. Graphite-based heat sink
US6869642B2 (en) * 2000-05-18 2005-03-22 Raymond G. Freuler Phase change thermal interface composition having induced bonding property
US6395199B1 (en) * 2000-06-07 2002-05-28 Graftech Inc. Process for providing increased conductivity to a material
JP4759122B2 (ja) * 2000-09-12 2011-08-31 ポリマテック株式会社 熱伝導性シート及び熱伝導性グリス
NL1016340C2 (nl) * 2000-10-05 2002-04-08 Dsm Nv Halogeenvrije vlamvertragende samenstelling en vlamdovende polyamidesamenstelling.
US7027304B2 (en) * 2001-02-15 2006-04-11 Integral Technologies, Inc. Low cost thermal management device or heat sink manufactured from conductive loaded resin-based materials
US20050032966A1 (en) * 2001-10-17 2005-02-10 Jawk Meijer Polymeric nanocomposite
DE10203971A1 (de) * 2002-01-31 2003-08-14 Bayer Ag Schlagzäh-modifizierte Polyamidformmassen mit erhöhter Schmelzeviskosität und verbesserter Oberflächenqualität
US20030183379A1 (en) * 2002-03-29 2003-10-02 Krassowski Daniel W. Optimized heat sink using high thermal conducting base and low thermal conducting fins
US7108055B2 (en) * 2002-03-29 2006-09-19 Advanced Energy Technology Inc. Optimized heat sink using high thermal conducting base and low thermal conducting fins
US6886233B2 (en) * 2002-05-13 2005-05-03 Egc Enterprises, Inc. Method for decreasing the thickness of flexible expanded graphite sheet
DE10224887A1 (de) * 2002-06-05 2003-12-18 Bayer Ag Flammwidrig ausgerüstete Kunststoff-Formmassen
US6749010B2 (en) * 2002-06-28 2004-06-15 Advanced Energy Technology Inc. Composite heat sink with metal base and graphite fins
US20050155743A1 (en) * 2002-06-28 2005-07-21 Getz George Jr. Composite heat sink with metal base and graphite fins
US6771502B2 (en) * 2002-06-28 2004-08-03 Advanced Energy Technology Inc. Heat sink made from longer and shorter graphite sheets
JP2004051852A (ja) * 2002-07-22 2004-02-19 Polymatech Co Ltd 熱伝導性高分子成形体及びその製造方法
DE20314532U1 (de) * 2003-09-16 2004-02-19 Pries, Wulf H. Vorrichtung zur Ableitung von Wärme von elektronischen und elektrischen Bauelementen
WO2005036927A2 (en) * 2003-10-03 2005-04-21 Aavid Thermalloy, Llc Lowered pressure point for heat sink retention hardware
US7303820B2 (en) * 2003-10-14 2007-12-04 Graftech International Holdings Inc. Heat spreader for display device
US6982874B2 (en) * 2003-11-25 2006-01-03 Advanced Energy Technology Inc. Thermal solution for electronic devices
US7292441B2 (en) * 2003-11-25 2007-11-06 Advanced Energy Technology Inc. Thermal solution for portable electronic devices
US20050250885A1 (en) * 2004-05-04 2005-11-10 General Electric Company Halogen-free flame retardant polyamide composition with improved electrical properties
US7803856B2 (en) * 2004-05-04 2010-09-28 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Halogen-free flame retardant polyamide composition with improved electrical and flammability properties
JP5128942B2 (ja) * 2004-07-01 2013-01-23 ソルヴェイ アドバンスド ポリマーズ リミテッド ライアビリティ カンパニー 芳香族ポリアミド組成物および該組成物から製造した物品
DE102004039148A1 (de) * 2004-08-12 2006-02-23 Clariant Gmbh Glühdrahtbeständige flammwidrige Polymere
US7233501B1 (en) * 2004-09-09 2007-06-19 Sun Microsystems, Inc. Interleaved memory heat sink
DE102004048876A1 (de) * 2004-09-13 2006-03-30 Bayer Ag Halogenfreie flammgeschützte thermoplastische Formmassen auf Basis von Polyamid mit erhöhter Glühdrahtbeständigkeit
US7161809B2 (en) * 2004-09-15 2007-01-09 Advanced Energy Technology Inc. Integral heat spreader
US20060068205A1 (en) * 2004-09-24 2006-03-30 Carbone Lorraine Composants Composite material used for manufacturing heat exchanger fins with high thermal conductivity
GB2422249A (en) * 2005-01-15 2006-07-19 Robert John Morse Power substrate
US7306847B2 (en) * 2005-01-28 2007-12-11 Graftech International Holdings Inc. Heat spreader for display device
WO2006088086A1 (ja) * 2005-02-21 2006-08-24 Fuji Electric Holdings Co., Ltd. 反応性難燃剤及びそれを用いた難燃性樹脂加工品
JP4753624B2 (ja) * 2005-05-24 2011-08-24 富士電機株式会社 難燃性樹脂加工品
JP4757538B2 (ja) * 2005-05-24 2011-08-24 富士電機株式会社 難燃性樹脂加工品
JP5225558B2 (ja) * 2005-05-26 2013-07-03 テクノポリマー株式会社 熱伝導性樹脂組成物及び成形品
WO2006129632A1 (ja) * 2005-05-30 2006-12-07 Kaneka Corporation グラファイトフィルムの製造方法、およびその方法で製造されたグラファイトフィルム
EP1746077A1 (de) * 2005-06-21 2007-01-24 Sgl Carbon Ag Metallbeschichtete Graphitfolie
US7385819B1 (en) * 2005-06-27 2008-06-10 Graftech International Holdings Inc. Display device
DE102005050704A1 (de) * 2005-10-22 2007-05-03 Clariant Produkte (Deutschland) Gmbh Glühdrahtbeständige flammwidrige Polymere
US7303005B2 (en) * 2005-11-04 2007-12-04 Graftech International Holdings Inc. Heat spreaders with vias
US7365988B2 (en) * 2005-11-04 2008-04-29 Graftech International Holdings Inc. Cycling LED heat spreader
US7423080B2 (en) * 2006-03-03 2008-09-09 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Radiation crosslinking of halogen-free flame retardant polymer
US8580171B2 (en) * 2006-03-24 2013-11-12 Sgl Carbon Ag Process for manufacture of a latent heat storage device
JP2007291267A (ja) * 2006-04-26 2007-11-08 Teijin Ltd 熱伝導性成形材料及びこれを用いた成形シート
JP5460949B2 (ja) * 2006-05-02 2014-04-02 信越化学工業株式会社 低分子シロキサン量の揮散を低減した難燃樹脂組成物
EP2071002A4 (en) * 2006-06-21 2009-11-18 Hitachi Kasei Polymer Co Ltd THERMALLY CONDUCTIVE THERMOPLASTIC ADHESIVE COMPOSITION
CN103173851A (zh) * 2006-07-14 2013-06-26 东洋炭素株式会社 坩埚用保护垫片及使用该坩埚用保护垫片的坩埚装置
US20100073882A1 (en) * 2006-11-01 2010-03-25 Tooru Yoshikawa Thermally conductive sheet, process for producing the same, and radiator utilizing thermally conductive sheet
US7486517B2 (en) * 2006-12-20 2009-02-03 Nokia Corporation Hand-held portable electronic device having a heat spreader
WO2008092635A1 (en) * 2007-02-02 2008-08-07 Dsm Ip Assets B.V. Heat transport assembly
US20080246186A1 (en) * 2007-04-09 2008-10-09 Scott Michael Fisher Composition and method for making polyarylene ether copolymers
JP5339776B2 (ja) * 2007-05-30 2013-11-13 テクノポリマー株式会社 ブロー成形用熱可塑性樹脂組成物及びそのブロー成形品
US20090134370A1 (en) * 2007-07-20 2009-05-28 Herve Cartier Conductive halogen free flame retardant thermoplastic composition
US8773856B2 (en) * 2010-11-08 2014-07-08 Graftech International Holdings Inc. Method of making an electronic device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020090501A1 (en) * 2000-10-19 2002-07-11 Masayuki Tobita Thermally conductive polymer sheet
JP2003037227A (ja) * 2001-07-23 2003-02-07 Nippon Leakless Corp 膨張黒鉛製ヒートシンク
US20040048054A1 (en) * 2002-07-11 2004-03-11 Masayuki Tobita Thermal conductive polymer molded article and method for producing the same
JP2007016093A (ja) * 2005-07-06 2007-01-25 Teijin Chem Ltd 熱可塑性樹脂組成物

Also Published As

Publication number Publication date
EP2254940A1 (en) 2010-12-01
KR20100126415A (ko) 2010-12-01
US20110103021A1 (en) 2011-05-05
JP2011516633A (ja) 2011-05-26
WO2009115512A1 (en) 2009-09-24
CN101977976A (zh) 2011-02-16
CN101977976B (zh) 2014-08-27
PL2254940T3 (pl) 2014-11-28
EP2254940B1 (en) 2014-06-25
JP5430645B2 (ja) 2014-03-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101637616B1 (ko) 열전도성 플라스틱 물질의 히트싱크
KR101787800B1 (ko) 열 전도성 중합체 조성물
KR101683913B1 (ko) 열-가공가능한 열 전도성 중합체 조성물
KR101082636B1 (ko) 전기전도성이 우수한 열전도성 열가소성 수지 조성물, 및이의 제조방법
KR101442858B1 (ko) 램프 소켓
KR102137296B1 (ko) 무선 통신탑을 위한 중합체 복합재 부품
WO2007025134A2 (en) Thermally conductive thermoplastics for die-level packaging of microelectronics
EP2534418B1 (en) LED lighting device
US20180033519A1 (en) Thermoplastic composites and methods of making for electrical equipment insulation and/or encapsulation
KR102113191B1 (ko) 열전도성 수지 조성물 및 이를 이용하는 힛 싱크
WO2015157941A1 (en) Composition for high thermal conductive materials
Zilles Thermally Conductive Additives 18
US11910571B2 (en) Housing parts, housings and processes for preparing the same
KR101241787B1 (ko) 방열특성이 개선된 수지조성물
KR20160140850A (ko) 열전도성 조성물
KR20150044682A (ko) 열전도성 수지 조성물 및 이를 이용하는 힛 싱크
KR20150029445A (ko) 열전도성 수지 조성물
JPH10298437A (ja) 樹脂−セラミックス複合体及びその製造方法及びこれを用いた安全機器部品

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190617

Year of fee payment: 4