KR101858152B1 - Heat radiation sheet and fabrication method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시예는 일면 및 상기 일면에 대향되는 타면을 포함하고, 상기 일면 및 상기 타면을 관통하는 복수의 관통홀들이 형성되며, 면방향으로의 제1 열전도율을 갖고 두께 방향으로의 제2 열전도율을 갖는 지지부; 및 상기 일면 및 상기 타면 중 적어도 한 면에 배치되며 도금부;를 포함하고, 상기 제1 열전도율은 상기 제2 열전도율보다 높은, 방열 시트를 제공한다.In an embodiment of the present invention, there is provided a semiconductor device including a first surface and a second surface opposed to the first surface, a plurality of through holes passing through the first surface and the second surface, A support having a thermal conductivity; And a plated portion disposed on at least one of the one surface and the other surface, wherein the first thermal conductivity is higher than the second thermal conductivity.
Description
본 발명의 실시예들은 방열 시트 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.Embodiments of the present invention relate to a heat-radiating sheet and a manufacturing method thereof.
고성능, 고기능화에 따른 각종 전자기기 부품들, 예를 들면, 반도체 패키지, LED 모듈과 같은 부품들은 대용량화 및 고집적화로 인하여 대량의 열이 발생된다. 이러한 부품들의 열은 제품의 성능과 품질의 저하에 큰 영향을 미치고 있다. 따라서, 이들 부품으로부터 발생하는 열을 효율적으로 제거하기 위한 방열장치는 제품의 성능 및 품질 저하를 방지하기 위해 필수적으로 채택되고 있는 실정이다.[0003] Components of various electronic apparatuses, such as semiconductor packages and LED modules, due to high performance and high functionality, generate large amounts of heat due to their large capacity and high integration. The heat of these components has a great influence on the deterioration of the product performance and quality. Therefore, a heat dissipating device for efficiently removing heat generated from these parts is indispensable in order to prevent deterioration in performance and quality of products.
종래 전자부품으로부터의 발열은 구리나 알루미늄 등의 열전도성이 좋은 금속 플레이트에 핀(fin)을 형성한 형태의 히트싱크(heat sink)를 제작하여 외부로 방열을 시키는 경우가 많았으나, 경량화가 어렵고 유연성이 떨어져 플렉서블 제품에는 적용이 어렵다.Conventionally, a heat sink having a fin formed on a metal plate having good thermal conductivity, such as copper or aluminum, is often used for heat generation from the electronic component, but the heat is dissipated to the outside, but it is difficult to reduce the weight It is difficult to apply to flexible products because flexibility is low.
본 발명의 일 실시예는 유연하면서도 균일한 열방출 효과를 갖는 방열 시트 및 이의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.An embodiment of the present invention is to provide a heat-radiating sheet having a flexible and uniform heat-releasing effect and a method for manufacturing the same.
본 발명의 일 실시예는 일면 및 상기 일면에 대향되는 타면을 포함하고, 상기 일면 및 상기 타면을 관통하는 복수의 관통홀들이 형성되며, 면방향으로의 제1 열전도율을 갖고 두께 방향으로의 제2 열전도율을 갖는 지지부; 및 상기 일면 및 상기 타면 중 적어도 한 면에 배치되며 도금부;를 포함하고, 상기 제1 열전도율은 상기 제2 열전도율보다 높은, 방열 시트를 제공한다.In an embodiment of the present invention, there is provided a semiconductor device including a first surface and a second surface opposed to the first surface, a plurality of through holes passing through the first surface and the second surface, A support having a thermal conductivity; And a plated portion disposed on at least one of the one surface and the other surface, wherein the first thermal conductivity is higher than the second thermal conductivity.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 도금부는 상기 제1 열전도율보다 낮고, 상기 제2 열전도율보다 높은 제3 열전도율을 가질 수 있다.In an embodiment of the present invention, the plating portion may have a third thermal conductivity lower than the first thermal conductivity and higher than the second thermal conductivity.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 복수의 관통홀들은 규칙적으로 서로 이격되어 배치될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the plurality of through holes may be regularly spaced from one another.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 지지부는 인조흑연을 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the support may comprise artificial graphite.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 복수의 관통홀 내부에 삽입되며, 그래핀(graphene), 그라파이트(Graphite), 탄소나노튜브(CNT) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 충진부;를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the apparatus may further include a filling portion inserted into the plurality of through holes and including at least one of graphene, graphite, and carbon nanotube (CNT) .
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 충진부는 전도성 점착제를 더 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the filling portion may further include a conductive adhesive.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 충진부와 상기 지지부 사이에는 추가도금부가 더 배치되고, 상기 추가도금부는 상기 도금부와 연결될 수 있다.In an embodiment of the present invention, an additional plating portion may be further disposed between the filling portion and the supporting portion, and the additional plating portion may be connected to the plating portion.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 도금부의 외측면에 배치되며, 상기 충진부와 동일 물질을 포함하는 보강부;를 더 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the plating unit may further include a reinforcing portion disposed on an outer surface of the plating portion and including the same material as the filling portion.
본 발명의 일 실시예는, 일면 및 상기 일면에 대향되는 타면을 포함하는 고분자 필름을 마련하는 단계; 상기 고분자 필름을 흑연화(graphitization)하여 지지부를 형성하는 단계; 상기 고분자 필름 또는 상기 지지부에 상기 일면 및 상기 타면을 관통하는 복수의 관통홀들을 형성하는 단계; 및 상기 지지부의 상기 일면 및 상기 타면 중 적어도 한 면을 도금하여 도금부를 형성하는 단계;를 포함하는, 방열 시트의 제조 방법을 제공한다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, comprising: preparing a polymer film including a first surface and a second surface opposite to the first surface; Graphitizing the polymer film to form a support; Forming a plurality of through holes passing through the one surface and the other surface of the polymer film or the support portion; And forming a plating portion by plating at least one of the one surface and the other surface of the support portion.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 복수의 관통홀들은 규칙적으로 서로 이격되도록 형성될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the plurality of through holes may be formed to be regularly spaced apart from each other.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 도금부를 형성하는 단계 이후, 그래핀(graphene), 그라파이트(Graphite), 탄소나노튜브(CNT) 중 적어도 어느 하나의 분말을 포함하는 전도성 점착제를 이용하여 상기 복수의 관통홀 내부를 충진하는 단계;를 더 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, after the step of forming the plating part, a conductive adhesive containing at least one powder of graphene, graphite, or carbon nanotube (CNT) Filling the inside of the through hole of the through hole.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 도금부의 외측면을 덮으며 열전도성을 갖는 보강부를 형성하는 단계;를 더 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the method may further include forming a reinforcing portion covering the outer surface of the plating portion and having thermal conductivity.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 보강부를 형성하는 단계는, 상기 전도성 점착제를 이용하여 상기 보강부를 형성할 수 있다.In one embodiment of the present invention, in the step of forming the reinforcing portion, the reinforcing portion may be formed using the conductive adhesive.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점은 이하의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용, 특허청구범위 및 도면으로부터 명확해질 것이다.Other aspects, features, and advantages other than those described above will be apparent from the following detailed description, claims, and drawings.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 실시예들에 따르면, 방열 시트는 가요성이 있으며 복수의 관통홀이 형성된 지지부를 도금함으로써, 방열시트의 내구성을 증대시킬 수 있다. 또한, 방열 시트는 도금부 및 복수의 관통홀에 삽입되는 충진부를 통해 열전도 방향성을 상호 보완하여 열 방출 효과를 극대화할 수 있다. 이러한, 방열 시트는 인조 흑연과 도금의 금속 특성을 이용하여 EMI 차폐 물질로도 활용이 가능할 수 있다.According to the embodiments of the present invention as described above, the heat-radiating sheet is flexible and the durability of the heat-radiating sheet can be increased by plating a support portion having a plurality of through holes. Also, the heat radiation sheet can complement the heat conduction direction through the filling portion inserted into the plating portion and the plurality of through holes, thereby maximizing the heat radiation effect. Such a heat-radiating sheet may be utilized as an EMI shielding material by using the metal characteristics of artificial graphite and plating.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 방열 시트를 개략적으로 도시한 개념도이다.
도 2a 내지 도 2c는 도 1의 방열 시트의 여러 실시 형태를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 방열 시트를 개략적으로 도시한 개념도이다.
도 4a 및 도 4b는 도 3의 방열 시트의 실시형태를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 5a 내지 도 5e는 본 발명의 일 실시예에 따른 방열 시트의 제조 방법을 순차적으로 도시한 단면도이다.1 is a conceptual view schematically showing a heat-radiating sheet according to an embodiment of the present invention.
2A to 2C are cross-sectional views schematically showing various embodiments of the heat radiation sheet of Fig.
3 is a conceptual view schematically showing a heat-radiating sheet according to another embodiment of the present invention.
4A and 4B are cross-sectional views schematically showing an embodiment of the heat radiation sheet of Fig.
5A to 5E are sectional views sequentially illustrating a method for manufacturing a heat radiation sheet according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention is capable of various modifications and various embodiments, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. The effects and features of the present invention and methods of achieving them will be apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described below, but may be implemented in various forms.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, wherein like reference numerals refer to like or corresponding components throughout the drawings, and a duplicate description thereof will be omitted .
한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다" 및/또는 "포함하는"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.It is to be understood that the terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. As used in the specification, "comprises" and / or "comprising" do not exclude the presence or addition of the stated components, steps, operations, and / or elements. The terms first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by terms. Terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
본 명세서에서, 층, 막, 영역, 판 등의 각종 구성요소가 다른 구성요소 "상에" 있다고 할 때, 이는 다른 구성요소 "바로 상에" 있는 경우뿐 아니라 그 사이에 다른 구성요소가 개재된 경우도 포함한다. 또한 설명의 편의를 위하여 도면에서는 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.In the present specification, when various components such as layers, films, regions, plates, and the like are referred to as being "on" another component, it is to be understood that not only is there a " . Also, for convenience of explanation, the components may be exaggerated or reduced in size. For example, the size and thickness of each component shown in the drawings are arbitrarily shown for convenience of explanation, and thus the present invention is not necessarily limited to those shown in the drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 방열 시트(100)를 개략적으로 도시한 개념도이고, 도 2a 내지 도 2c는 도 1의 방열 시트(100)의 여러 실시 형태를 개략적으로 도시한 단면도이다.Fig. 1 is a conceptual view schematically showing a heat-radiating
도 1 및 도 2a를 참조하면, 방열 시트(100)는 지지부(110) 및 도금부(120)를 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 1 and 2A, the heat-radiating
지지부(110)는 일면(111) 및 일면(111)에 대향하는 타면(113)을 포함하며, 일면(111) 및 타면(113)을 관통하는 복수의 관통홀(115)들이 형성될 수 있다. 이때, 복수의 관통홀(115)들은 동일한 지름(R)으로 형성될 수 있다. 복수의 관통홀(115)들은 방열 시트(100)가 적용되는 제품의 사양에 대응하여 다양한 크기로 형성될 수 있으며, 예를 들면, 1um 내지 300um의 크기를 가질 수 있다. 관통홀(115)이 1um보다 작은 경우에는 열 방출 효과가 감소할 수 있으며, 300um보다 큰 경우에는 방열 시트(100)의 가요성(flexibility)이 저하될 수 있다. 또한, 복수의 관통홀(115)은 규칙적으로 서로 이격되어 배치될 수 있다. 복수의 관통홀(115)은 동일한 지름(R)을 갖고 서로 동일한 거리(d)로 이격될 수 있다. 이를 통해, 본 발명의 일 실시예에 따른 방열 시트(100)는 균일한 열 방출 효과를 가질 수 있다. The supporting
지지부(110)는 면방향(x-y방향)으로의 제1 열전도율을 갖고 두께 방향(z방향)으로의 제2 열전도율을 가질 수 있다. 여기서, 두께 방향(z방향)은 복수의 관통홀(115)이 형성되는 길이 방향이고, 면방향(x-y방향)은 복수의 관통홀(115)의 지름 방향과 일치할 수 있다. 이때, 지지부(110)는 면 방향(x-y방향)으로의 제1 열전도율이 두께 방향(z방향)으로의 제2 열전도율보다 높을 수 있다. 지지부(110)는 이러한 특성을 갖는 인조 흑연(artificial graphite)을 포함할 수 있다. The
구체적으로, 인조 흑연은 탄소의 판상 적층 결정체로 전도성을 갖는 물질로서, 높은 열전도율을 갖는다. 인조 흑연은 힘을 가했을 때 고무처럼 압축성이 있으며, 종이처럼 잘 접어지지만 부러지지 않는 가요성(flexibility)을 갖고 있어 가요성 전자 장치에도 적용이 가능할 수 있다. 다만, 인조 흑연은 열전도율에 방향성이 존재하여, 면방향(x-y방향)으로의 제1 열전도율은 약 500 W/m,K 이상인 반면,두께방향(z방향)으로의 제2 열전도율은 약 10 내지 20 W/m,K이다. 따라서, 인조흑연을 포함하는 지지부(110)의 제1 열전도율은 제2 전도율보다 높을 수 있다. Specifically, artificial graphite is a material having conductivity as a plate-like lamellar crystal of carbon and has a high thermal conductivity. Artificial graphite is compressible like rubber when applied with force, and has flexibility that is folded like paper but not broken, so that it can be applied to flexible electronic devices. However, artificial graphite has a thermal conductivity, and the first thermal conductivity in the plane direction (xy direction) is about 500 W / m, K or more, while the second thermal conductivity in the thickness direction (z direction) W / m, K. Accordingly, the first thermal conductivity of the
한편, 도금부(120)는 지지부(110)의 일면(111) 및 타면(113) 중 적어도 한 면에 배치될 수 있다. 도 2b에서와 같이, 도금부(120)는 일면(111)에만 배치될 수도 있고, 도 2a와 같이, 일면(111) 및 타면(113) 모두에 배치될 수도 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 일면(111) 및 타면(113) 모두에 도금부(120)가 배치되는 경우를 중심으로 설명하기로 한다. The
도금부(120)는 지지부(110)의 일면(111) 및/또는 타면(113)에 다양한 도금 방법을 통해 형성될 수 있다. 도금부(120)는 제1 열전도율보다 낮고, 제2 열전도율보다 높은 제3 열전도율을 가질 수 있다. 구체적으로, 도금부(120)는 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 알루미늄(Al)과 같이 열전도율이 높은 금속 물질을 포함할 수 있다. 상기한 금속 물질들은 약 200 내지 500 W/m,K의 열전도율을 갖고 있어, 인조 흑연의 면 방향(X-Y방향)으로의 제1 열전도율보다는 낮지만, 두께 방향(z방향)으로의 제2 열전도율보다는 높을 수 있다. 일 실시예로서, 도금부(120)는 구리(Cu)를 포함할 수 있다. 이때, 도금부(120)는 지지부(110)와 달리 열전도율에 대한 방향성이 없을 수 있다. 다시 말해, 지지부(110)는 열전도율의 방향성으로 인하여 면방향(x-y방향)으로는 열전도율이 뛰어난 반면, 두께 방향(z방향)으로는 열전도율이 떨어지게 된다. 도금부(120)는 이러한 지지부(110)의 일면(111) 및/또는 타면(113)에 배치되어 두께 방향(z방향)으로의 열전도율을 보완함으로써, 방열 시트(100)는 뛰어난 방열 효과를 가질 수 있다. The
도 2c를 참조하면, 방열 시트(100)는 도금부(120)와 연결되며 지지부(110)의 관통홀(115)을 이루는 측면에 배치되는 추가도금부(125)를 더 포함할 수 있다. 추가도금부(125)는 도금부(120) 형성시에 함께 형성될 수 있으며, 지지부(110)의 일면(111)에 배치되는 도금부(120)와 타면(113)에 배치되는 도금부(120)를 연결할 수 있다. 방열 시트(100)는 도금부(120) 및 추가도금부(125)를 통해 지지부(110) 전체면을 감쌀 수 있다. 2C, the heat-radiating
전술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 방열 시트(100)는 인조흑연을 포함하는 지지부(110)에 규칙적으로 형성된 복수의 관통홀(115)을 통해 균일하게 열 방출이 가능할 수 있다. 또한, 방열 시트(100)는 복수의 관통홀(115)을 통해, 공기와 접촉되는 표면적이 증가하여 열 방출 효과가 증대될 수 있다. 특히, 지지부(110)의 일면(111) 및/또는 타면(113)에 배치되는 도금부(120)는 지지부(110)의 열전도 특성을 보완할 수 있다.As described above, the heat-radiating
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 방열 시트(200)를 개략적으로 도시한 개념도이고, 도 4a 및 도 4b는 도 3의 방열 시트(200)의 실시형태를 개략적으로 도시한 단면도이다. FIG. 3 is a conceptual view schematically showing a
도 3 및 도 4a를 참조하면, 방열 시트(200)는 지지부(210), 도금부(220) 및 충진부(230)를 포함할 수 있다. 또 다른 실시예는 충진부(230)를 제외하고 나머지 구성요소들이 일 실시예의 구성요소와 동일하므로, 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 3 and 4A, the heat-radiating
지지부(210)는 일면 및 타면을 관통하는 복수의 관통홀(215)들이 형성될 수 있다. 지지부(210)는 면방향(x-y방향)으로의 제1 열전도율을 갖고 두께 방향(z방향)으로의 제2 열전도율을 갖는 인조 흑연을 포함할 수 있다.The supporting
도금부(220)는 지지부(210)의 일면 및/또는 타면에 배치되며, 제1 열전도율보다 낮고, 제2 열전도율보다 높은 제3 열전도율을 가질 수 있다. 또한, 방열 시트(200)는 충진부(230)와 지지부(210) 사이에 배치되며, 도금부(120)와 연결되는 추가도금부(225)를 더 포함할 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 제한되지 않으며, 추가도금부(225) 없이 충진부(230)가 지지부(210)와 직접 접촉할 수도 있다. The
충진부(230)는 복수의 관통홀(215) 내부에 삽입되며, 그래핀(graphene), 그라파이트(graphite), 탄소나노튜브(CNT) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 그래핀(graphene), 그라파이트(graphite) 또는 탄소나노튜브(CNT)는 인조 흑연처럼 ?穿爭? 열전도율을 가지지만, 열전도에 방향성이 존재한다. 따라서, 충진부(230)는 그래핀(graphene), 그라파이트(graphite) 또는 탄소나노튜브(CNT)의 분말(powder)을 이용함으로써 이러한 방향성을 제거할 수 있다. 충진부(230)는 전도성 점착제를 더 포함하고, 상기한 재료의 분말과 혼합시켜 복수의 관통홀(215)에 삽입될 수 있다. The filling
도 4b를 참조하면, 방열 시트(200)는 도금부(220)의 외측면에 배치되며 충진부(230)와 동일 물질을 포함하는 보강부(235)를 더 포함할 수 있다. 보강부(235)는 충진부(230)와 동일한 물질로, 동일 공정에서 형성될 수 있다. 보강부(235)는 지지부(210) 및 도금부(220) 전체를 덮도록 배치되어 열 방출 효과를 높일 뿐만 아니라, 외부의 충격 등에 의해 관통홀(215)에 삽입된 충진부(230)가 손상되는 것을 방지할 수 있다.4B, the heat-radiating
본 발명의 다른 실시예에 따른 방열 시트(200)는 지지부(210)의 관통홀(215)에 그래핀, 그라파이트 또는 탄소나노튜브를 포함하는 충진부(230)를 삽입함으로써, 두께 방향(z방향)의 열전도 특성을 강화할 수 있다. The
이하, 전술한 구성의 방열 시트(200)를 제조하는 방법에 대하여 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing the heat-radiating
도 5a 내지 도 5e는 본 발명의 일 실시예에 따른 방열 시트의 제조 방법을 순차적으로 도시한 단면도이다.5A to 5E are sectional views sequentially illustrating a method for manufacturing a heat radiation sheet according to an embodiment of the present invention.
도 5a를 참조하면, 우선, 일면 및 일면에 대향하는 타면을 포함하는 고분자 필름(210')을 마련한다. 여기서, 고분자 필름은 폴리이미드(PI) 필름, 폴리아미드(PA) 필름, 폴리옥사디아졸(POD) 필름, 폴리벤조옥사졸(PBO) 필름, 폴리벤조비스옥사잘(PBBO) 필름, 폴리티아졸(PT) 필름, 폴리벤조티아졸(PBT) 필름, 폴리벤조비스티아졸(PBBT) 필름, 폴리파라페닐렌비닐렌(PPV) 필름, 폴리벤조이미다졸(PBI) 필름, 폴리벤조비스이미다졸(PBBI) 필름 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 5A, a polymer film 210 'having one surface and one surface opposite to each other is provided. Here, the polymer film may be a polyimide (PI) film, a polyamide (PA) film, a polyoxadiazole (POD) film, a polybenzoxazole (PBO) film, a polybenzobisoxal (PBBO) (PBBI) film, polyparaphenylene vinylene (PPV) film, polybenzimidazole (PBI) film, polybenzobisimidazole (PBBI) film, polybenzothiazole ) Film or a combination thereof.
도 5b를 참조하면, 고분자 필름(210')에 복수의 관통홀(215)들을 형성할 수 있다. 복수의 관통홀(215)들은 동일한 지름(R)을 갖고, 서로 동일한 이격 거리(d)로 배치되도록 형성될 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 제한되지 않으며, 고분자 필름(210')을 흑연화(graphitization) 후 관통홀(215)들을 형성할 수도 있다. 다만, 설명의 편의를 위하여 고분자 필름(210')에 복수의 관통홀 형성 후 흑연화하는 것을 중심으로 설명하기로 한다. 고분자 필름(210')에 복수의 관통홀(215) 형성 후 흑연화하는 경우, 흑연화 대상이 고분자 필름(210')의 면적이 흑연화 후 관통홀을 형성하는 경우보다 작으므로, 에너지를 절감할 수 있다. Referring to FIG. 5B, a plurality of through
도 5c를 참조하면, 고분자 필름(210')을 흑연화(graphitization)하여 지지부(210)를 형성할 수 있다. 흑연화(graphitization)란 카본 블랙, 그을음, 목탄, 코크스 등의 무정형 탄소 또는 유기물을 공기를 차단하고, 2500℃ 내지 3000℃로 가열 처리하여 흑연에 가까운 상태로 하는 것을 의미한다. 인조 흑연은 상기한 고분자 필름(210')에 고온의 열을 이용하여 형성될 수 있다. 고분자 필름(210')은 예를 들면, 폴리이미드(PI) 필름일 수 있다. 폴리이미드 필름은 어셉터(acceptor) 및 도너(donor)의 역할을 할 수 있는 단위 구조를 동시에 지니고 있어, 분자체 상호 간에 전하 이동 복합체(charge transfer complex)를 구성하면서, 분자 단위의 규칙적인 평면의 스태킹(planar stacking)이 가능하며, 그 결과 흑연화되었을 때 결정화도가 높고 결함이 적기 때문이다. 즉, 폴리이미드 필름은 다른 고분자 필름보다 필름의 흑연화가 쉽기 때문에 결정성이 우수하여 전기전도성, 열전도성 등을 만족해야 하는 필름 분야에 용이하게 사용될 수 있다. 흑연화하는 단계는, 고분자 필름을 흑연 용기에 넣고, 불활성 분위기 하에서 2500℃ 내지 3200℃의 온도, 예컨대 2800℃ 내지 3000℃의 온도로 열처리하는 단계일 수 있다. 2500℃ 미만의 온도에서 열처리하는 경우 필름의 일부에서 흑연화가 충분히 진행되지 않을 수 있고, 3200℃ 초과의 온도에서 열처리하는 경우 비경제적이다.Referring to FIG. 5C, the
도 5d를 참조하면, 지지부(110)의 일면 및 타면 중 적어도 한 면을 도금하여 도금부(120)를 형성할 수 있다. 다양한 도금 방법으로 형성할 수 있으며, 예를 들면, 전기 도금을 이용하여 지지부(110)의 일면 및/또는 타면을 도금할 수 있다. 또한, 도금하는 과정에서, 지지부(110)의 일면 및/또는 타면뿐만 아니라, 관통홀(215)이 형성된 측면까지 도금될 수 있다. 이때, 지지부(110)의 측면에 배치되는 추가도금부(225)는 도면에 도시된 바와 같이, 일면에 배치되는 도금부(220)와 타면에 배치되는 도금부(220)를 연결할 수도 있지만, 반드시 도면과 같이 형성되는 것은 아니다. 다시 말해, 도금 과정에 따라, 추가도금부(225)는 관통홀(215)을 이루는 측면의 일 영역에만 형성될 수도 있다.Referring to FIG. 5D, the
이후, 도 5e를 참조하면, 그래핀(graphene), 그라파이트(graphite) 또는 탄소나노튜브(CNT) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 충진부(230)를 형성할 수 있다. 충진부(230)는 그래핀(graphene), 그라파이트(graphite) 또는 탄소나노튜브(CNT) 중 적어도 어느 하나의 분말을 포함하는 전도성 점착제를 이용하여 복수의 관통홀(215) 내부를 충진할 수 있다. 또한, 도시하지 않았지만, 상기 전도성 점착제를 이용하여 도금부(220)의 외측면을 덮으며 열전도성을 갖는 보강부(미도시)를 더 형성할 수 있다. 5E, a filling
전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 방열 시트는 가요성이 있으며 복수의 관통홀이 형성된 지지부를 도금함으로써, 방열시트의 내구성을 증대시킬 수 있다. 또한, 방열 시트는 도금부 및 복수의 관통홀에 삽입되는 충진부를 통해 열전도 방향성을 상호 보완하여 열 방출 효과를 극대화할 수 있다. 이러한, 방열 시트는 인조 흑연과 도금의 금속 특성을 이용하여 EMI 차폐 물질로도 활용이 가능할 수 있다.As described above, the heat-radiating sheet according to the embodiments of the present invention is flexible and can increase the durability of the heat-radiating sheet by plating a support portion having a plurality of through holes. Also, the heat radiation sheet can complement the heat conduction direction through the filling portion inserted into the plating portion and the plurality of through holes, thereby maximizing the heat radiation effect. Such a heat-radiating sheet may be utilized as an EMI shielding material by using the metal characteristics of artificial graphite and plating.
이와 같이 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is evident that many alternatives, modifications and variations will be apparent to those skilled in the art . Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.
100: 방열 시트
110: 지지부
111: 일면
113: 타면
115: 관통홀
120: 도금부
125: 추가도금부
200: 방열 시트
210’: 고분자 필름
210: 지지부
215: 관통홀
220: 도금부
225: 추가도금부
230: 충진부
235: 보강부100: Heat-radiating sheet
110: Support
111: One side
113: The other side
115: Through hole
120: Plating part
125: Additional investment
200: heat-radiating sheet
210 ': polymer film
210: Support
215: Through hole
220: Plating part
225: Further refinement
230: filling part
235:
Claims (13)
상기 일면 및 상기 타면 중 적어도 한 면에 배치되며 도금부; 및
상기 복수의 관통홀 내부에 삽입되며, 그래핀(graphiene), 그라파이트(graphite), 탄소나노튜브(CNT) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 충진부;를 포함하고,
상기 제1 열전도율은 상기 제2 열전도율보다 높고,
상기 충진부는 전도성 점착제를 더 포함하는, 방열 시트.A support having a first surface and a second surface opposite to the first surface and having a plurality of through holes passing through the first surface and the second surface and having a first thermal conductivity in a surface direction and a second thermal conductivity in a thickness direction;
A plating unit disposed on at least one of the one surface and the other surface; And
And a filling part inserted into the plurality of through holes and including at least one of graphiene, graphite, and carbon nanotube (CNT)
Wherein the first thermal conductivity is higher than the second thermal conductivity,
Wherein the filling portion further comprises a conductive adhesive.
상기 도금부는 상기 제1 열전도율보다 낮고, 상기 제2 열전도율보다 높은 제3 열전도율을 갖는, 방열 시트.The method according to claim 1,
Wherein the plating portion has a third thermal conductivity lower than the first thermal conductivity and higher than the second thermal conductivity.
상기 복수의 관통홀들은 규칙적으로 서로 이격되어 배치되는, 방열 시트.The method according to claim 1,
Wherein the plurality of through holes are regularly spaced apart from each other.
상기 지지부는 인조흑연을 포함하는, 방열 시트.The method according to claim 1,
Wherein the support portion includes artificial graphite.
상기 충진부와 상기 지지부 사이에는 추가도금부가 더 배치되고,
상기 추가도금부는 상기 도금부와 연결되는, 방열 시트.The method according to claim 1,
An additional plating portion is further disposed between the filling portion and the supporting portion,
And the additional plating portion is connected to the plating portion.
상기 도금부의 외측면에 배치되며, 상기 충진부와 동일 물질을 포함하는 보강부;를 더 포함하는, 방열 시트.The method according to claim 1,
And a reinforcing portion disposed on an outer surface of the plating portion and including the same material as the filling portion.
상기 고분자 필름을 흑연화(graphitization)하여 지지부를 형성하는 단계;
상기 고분자 필름 또는 상기 지지부에 상기 일면 및 상기 타면을 관통하는 복수의 관통홀들을 형성하는 단계; 및
상기 지지부의 상기 일면 및 상기 타면 중 적어도 한 면을 도금하여 도금부를 형성하는 단계;를 포함하고,
상기 도금부를 형성하는 단계 이후, 그래핀(graphene), 그라파이트(Graphite), 탄소나노튜브(CNT) 중 적어도 어느 하나의 분말을 포함하는 전도성 점착제를 이용하여 상기 복수의 관통홀 내부를 충진하는 단계;를 더 포함하는, 방열 시트의 제조 방법.Providing a polymer film including a first side and a second side opposite to the first side;
Graphitizing the polymer film to form a support;
Forming a plurality of through holes passing through the one surface and the other surface of the polymer film or the support portion; And
And forming a plating portion by plating at least one of the one surface and the other surface of the support portion,
Filling the plurality of through holes with a conductive adhesive including at least one powder of graphene, graphite, and carbon nanotube (CNT) after the step of forming the plating part; Further comprising a step of heat-treating the heat-radiating sheet.
상기 복수의 관통홀들은 규칙적으로 서로 이격되도록 형성되는, 방열 시트의 제조 방법.10. The method of claim 9,
Wherein the plurality of through holes are formed to be regularly spaced apart from each other.
상기 도금부의 외측면을 덮으며 열전도성을 갖는 보강부를 형성하는 단계;를 더 포함하는, 방열 시트의 제조 방법.10. The method of claim 9,
And forming a reinforcing portion covering the outer surface of the plating portion and having a thermal conductivity.
상기 보강부를 형성하는 단계는, 상기 전도성 점착제를 이용하여 상기 보강부를 형성하는, 방열 시트의 제조 방법.13. The method of claim 12,
Wherein the step of forming the reinforcing portion forms the reinforcing portion using the conductive adhesive.
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