KR101861244B1 - 리플로우 솔더링이 가능한 열전도성 탄성체 및 그 제조 방법 - Google Patents

리플로우 솔더링이 가능한 열전도성 탄성체 및 그 제조 방법 Download PDF

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Abstract

리플로우 솔더링이 가능한 열전도성 탄성체 및 그 제조 방법에 대하여 개시한다.
본 발명에 따른 본 발명에 따른 리플로우 솔더링이 가능한 열전도성 탄성체는 고분자 수지 매트릭스 내에 열전도성 충전재를 포함하는 열전도성 탄성체; 상기 열전도성 탄성체의 일면에 형성되는 팔라듐계 프라이머층; 상기 팔라듐계 프라이머층 상에 형성되는 제1도금층; 및 상기 제1도금층 상에 형성되는 제2도금층;을 포함하고, 상기 고분자 수지 100중량부에 대하여, 열전도성 충전재 50~90중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

리플로우 솔더링이 가능한 열전도성 탄성체 및 그 제조 방법{REFLOW SOLDERABLE THERMAL CONDUCTIVE ELASTOMER AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 리플로우 솔더링이 가능한 열전도성 탄성체에 관한 것으로, 열전도성 탄성체의 일면에 도금층이 형성되어 리플로우 솔더링이 가능한 열전도성 탄성체 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
열전도성 탄성체는 컴퓨터, 휴대용 전화기, 텔레비전 등의 전자 제품의 열 방출을 위해 사용되는 것으로, 고성능, 대용량화와 더불어 소형화, 슬림화되면서 원활한 열 방출과 동시에 약한 힘으로도 충분히 밀착될 수 있는 특성을 요구한다.
리플로우 솔더링이 가능한 열전도성 탄성체의 경우, 자동실장과 열을 전도시키기 위한 것으로 열전도성이 우수하고, 리플로우 온도인 230~290에서 물성 변화가 없어야 하며, 리플로우 솔더링이 가능하게 이루어져야 하는 조건들이 요구된다.
종래의 제품은 실리콘 형태의 열전도성 내열성 접착제를 이용하여 열전도성 탄성체의 일면에 금속박을 부착하는 공정으로 제품을 제조하게 되는데, 이는 접착제로 인한 열전도율 저하 및 접착제 도포량에 따른 성능의 부정확성이라는 문제점을 유발한다.
또한, 종래의 제품은 접착제 도포량에 따라 금속박의 부착력이 결정되는데, 접착제의 도포량이 불균일할 경우 부착력이 저하되어 불량품이 발생하는 등의 문제점을 가지고 있다. 또한, 금속박을 별도로 부착하는 경우, 작업성이 저하되고 제조 비용 측면에서 비효율적인 문제점이 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-1228603호(2013.01.31. 공고)에서는 그라파이트 밀폐형 열전도성 탄성 가스켓이 개시되어 있다.
본 발명의 목적은 내열성 및 열전도성이 우수한 리플로우 솔더링이 가능한 열전도성 탄성체를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 내열성 및 열전도성이 우수한 리플로우 솔더링이 가능한 열전도성 탄성체의 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기 하나의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 리플로우 솔더링이 가능한 열전도성 탄성체는 고분자 수지 매트릭스 내에 열전도성 충전재를 포함하는 열전도성 탄성체; 상기 열전도성 탄성체의 일면에 형성되는 팔라듐계 프라이머층; 상기 팔라듐계 프라이머층 상에 형성되는 제1도금층; 및 상기 제1도금층 상에 형성되는 제2도금층;을 포함하고, 상기 고분자 수지 100중량부에 대하여, 열전도성 충전재 50~90중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 고분자 수지는 실리콘수지, 폴리우레탄 수지, 아크릴 수지, 에폭시 수지, 불소 수지, EPDM 수지 중 1종 이상을 포함할 수 있다.
상기 열전도성 충전재는 산화 알루미늄, 질화 붕소, 산화 아연, 산화 마그네슘, 질화 알루미늄, 탄화 규소, 석영, 수산화 알루미늄, 그라파이트, 그래핀, 탄소섬유, 구리, 은, 알루미늄 중 1종 이상을 포함할 수 있다.
상기 제1도금층 및 제2도금층 각각은 철(Fe), 주석(Sn), 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 니켈(Ni) 및 알루미늄(Al) 중 1종 이상을 포함할 수 있다.
상기 제1도금층 및 제2도금층 각각의 두께는 0.001~0.1mm일 수 있다.
상기 팔라듐계 프라이머층의 두께는 0.05mm 이하일 수 있다.
상기 하나의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 리플로우 솔더링이 가능한 열전도성 탄성체의 제조 방법은 (a) 고분자 수지와 열전도성 충전재를 혼합하여 열전도성 탄성체를 제조하는 단계; (b) 상기 열전도성 탄성체의 일면에 팔라듐계 프라이머층을 형성하는 단계; 및 (c) 상기 팔라듐계 프라이머층 상에 제1도금층을 형성하고, 상기 제1도금층 상에 제2도금층을 형성하는 단계;를 포함하고, 상기 고분자 수지 100중량부에 대하여, 열전도성 충전재 50~90중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 리플로우 솔더링이 가능한 열전도성 탄성체는 열전도성 탄성체 일면에 솔더링이 가능한 도금층을 형성하여 제조됨으로써, 제조 공정이 단순하고, 층과 층 사이의 계면 열저항이 발생하지 않으므로 내열성 및 열전도성이 우수한 효과가 있다.
또한, 제품의 생산 비용 절감 효과가 있으며, 제품의 신뢰성이 우수하다.
도 1은 본 발명에 따른 리플로우 솔더링이 가능한 열전도성 탄성체의 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 리플로우 솔더링이 가능한 열전도성 탄성체가 전자회로 기판에 부착된 모습이다.
도 3은 본 발명에 따른 리플로우 솔더링이 가능한 열전도성 탄성체의 제조 방법을 나타낸 순서도이다.
도 4는 본 발명의 실시예1에 따른 열전도성 탄성체(301) 및 비교예1에 따른 열전도성 탄성체(302)의 샘플이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 제조방법을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 제조방법들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 제조방법은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
도 1은 본 발명에 따른 리플로우 솔더링이 가능한 열전도성 탄성체의 단면도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 리플로우 솔더링이 가능한 열전도성 탄성체는 열전도성 탄성체, 팔라듐계 프라이머층, 제1도금층 및 제2도금층을 포함하는 것을 특징으로 한다.
열전도성 탄성체(110)
열전도성 탄성체(110)는 고분자 수지 매트릭스(111) 내에 열전도성 충전재(112)를 포함한다.
상기 열전도성 탄성체(110)는 고분자 수지와 열전도성 충전재(112)를 혼합하여 발포 또는 비발포함으로써 제조되는 것으로, 발포된 경우, 고분자 수지 매트릭스(111) 내부에 기공(cell)과 열전도성 충전재(112)를 포함할 수 있다.
비발포된 경우, 고분자 수지 매트릭스(111) 내부에 열전도성 충전제(112)를 포함할 수 있다.
상기 고분자 수지는 실리콘수지, 폴리우레탄 수지, 아크릴 수지, 에폭시 수지, 불소 수지, EPDM 수지 중 1종 이상을 포함할 수 있다.
상기 열전도성 충전재(112)는 산화 알루미늄, 질화 붕소, 산화 아연, 산화 마그네슘, 질화 알루미늄, 탄화 규소, 석영, 수산화 알루미늄, 그라파이트, 그래핀, 탄소섬유, 구리, 은, 알루미늄 중 1종 이상을 포함할 수 있다. 또한, 상기 열전도성 충전재(112)는 평균 입경이 1~100㎛인 분말 형태일 수 있다. 평균 입경이 1㎛ 미만인 경우, 열전도성 충전재의 입경이 너무 작아지면서 서로 뭉침 현상이 발생할 수 있어 분산성이 저하되고, 성형시 외관이 균일하지 못하고, 열전도 특성이 저하될 수 있다. 반대로, 평균 입경이 100㎛를 초과하는 경우, 충전재의 입경이 너무 커지면서 고분자 수지와의 큰 비중차이로 인해 층 분리가 쉽게 발생하여 성형공정에서 외관불량이 있을 수 있으며, 고분자 수지에서 충전재가 쉽게 떨어져 나갈 수 있다.
상기 열전도성 탄성체(110)는 상기 고분자 수지 100중량부에 대하여, 열전도성 충전재 50~90중량부를 포함할 수 있다. 열전도성 충전재의 함량이 50중량부 미만인 경우, 열전도율 특성이 떨어지고, 90중량부를 초과하는 경우, 탄성체의 탄성력이 저하되어 반복적인 압축에 의해 쉽게 크랙이 발생할 수 있다.
상기 열전도성 탄성체(110)는 필요한 형상에 맞추어 단면에 홀이 형성된 형태, 반구형 형태, 사각형 형태 등의 다양한 형태로 제작될 수 있으며, 일정한 크기의 부피를 가질 수 있다.
팔라듐계 프라이머층(120)
팔라듐계 프라이머층(120)은 상기 열전도성 탄성체(110)의 일면에 형성되어 후술한 제1도금층(130)이 형성되도록 한다. 팔라듐계 프라이머층(120)은 팔라듐계 성분을 포함함으로써, 프라이머 층 내에 팔라듐이 존재하게 되어서 탄성체 표면에 도금층이 형성된다.
상기 팔라듐계 프라이머층(120)의 두께는 0.05mm 이하일 수 있다. 두께가 0.05mm를 초과하는 경우, 프라이머층(120)의 두께가 두꺼워지면서 열전도성 탄성체 일면에 제1도금층(130)을 형성할 때 프라이머층에 균열이 발생할 수 있다.
제1도금층(130) 및 제2도금층(140)
본 발명의 열전도성 탄성체(100)의 전기 전도성을 향상시키기 위해, 상기 팔라듐계 프라이머층(120) 상에 제1도금층(130)을 형성한다. 상기 제1도금층(130)이 솔더링이 불가능한 금속이나 부식에 약한 금속으로 이루어지는 경우에는 제1도금층(130) 상에 금, 은, 주석 등으로 도금층을 더 형성할 수 있다.
즉, 최종적으로 열전도성 탄성체의 내부식성을 향상시키고, 리플로우 솔더링을 가능하도록 하기 위해, 상기 제1도금층(130) 상에 제2도금층(140)을 형성할 수 있다.
상기 제1도금층(130) 및 제2도금층(140) 각각은 철(Fe), 주석(Sn), 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 니켈(Ni) 및 알루미늄(Al) 중 1종 이상을 포함할 수 있으며, 바람직하게는 제1도금층(130)은 구리 재질로 형성될 수 있고, 제2도금층(140)은 주석 재질로 형성될 수 있다.
상기 제1도금층(130) 및 제2도금층(140)은 크림을 용융시켜 접합하는 땜납인 리플로우 솔더링이 가능한 도전성 박막 구조로 이루어지며, 상기 제1도금층(130) 및 제2도금층(140) 각각의 두께는 0.001~0.1mm인 것이 바람직하고, 0.002~0.01mm인 것이 보다 바람직하다. 두께가 0.001mm 미만인 경우, 도금층의 손상이 쉽고 부식에 의한 손상의 우려가 높다. 반대로, 두께가 0.1mm를 초과하는 경우, 생산 비용이 증가하고, 이 두께로 열전도성 탄성체의 일면 이상에 도금을 할 경우 제품의 유연성이 떨어지는 문제점이 있다.
또한, 본 발명의 리플로우 솔더링이 가능한 열전도성 탄성체(100)는 열전도성 탄성체(110)의 적어도 일면에 제1도금층(30)과 제2도금층(140)을 형성할 수 있다.
이처럼, 본 발명의 열전도성 탄성체(110)의 일면에 제1도금층(130)과 제2도금층(140)을 형성함으로써, 종래 금속박이 별도로 부착된 열전도성 탄성체보다 제조 공정이 단순하고 도금층의 부착성이 우수한 효과가 있다.
특히, 본 발명의 리플로우 솔더링이 가능한 열전도성 탄성체(100)는 층과 층 사이에 계면 열저항이 발생하지 않아 열전도성이 우수하고, 제품의 신뢰성이 우수한 효과가 있다.
도 2는 본 발명에 따른 리플로우 솔더링이 가능한 열전도성 탄성체가 전자회로 기판에 부착된 모습이다. 도 2를 참조하면, 리플로우 솔더링이 가능한 열전도성 탄성체는 회로패턴(203)을 통해 회로기판(202)에 연결되며, 동시에 상부의 금속류의 케이스(미도시) 또는 히트싱크(204)에 접하여 열적으로 연결되는 구조를 나타낸다.
도 3은 본 발명에 따른 리플로우 솔더링이 가능한 열전도성 탄성체의 제조 방법을 나타낸 순서도이다.
본 발명에 따른 리플로우 솔더링이 가능한 열전도성 탄성체의 제조 방법은 열전도성 탄성체를 제조하는 단계(S110), 팔라듐계 프라이머층을 형성하는 단계(S120) 및 제1도금층과 제2도금층을 형성하는 단계(S130)를 포함한다.
열전도성 탄성체를 제조하는 단계(S110)
먼저, 고분자 수지와 열전도성 충전재(112)를 혼합하여 발포 또는 비발포함으로써, 열전도성 탄성체(110)를 제조한다. 발포 또는 비발포는 코팅성형, 카렌더성형, 압출성형 또는 사출성형으로 수행될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
예를 들어, 코팅성형은 플래너터리 믹서기를 이용하여 액상 실리콘수지에 열전도성 충전재를 혼합하여 분산시킨다. 다음으로, 탈포공정을 거쳐 코팅성형기(나이프코팅, 콤마코팅, 롤코팅 등)로 일정한 크기 및 두께로 코팅한다. 다음으로, 120 ~ 150℃ 경화 챔버를 통과하여 경화되면서 고무 성질의 열전도성 탄성체를 제조할 수 있다.
또한, 혼합 공정에서 열분해성 발포제를 투입하여 고분자 수지 매트릭스(111) 내부에 기공(cell)을 가지는 발포형태의 열전도성 탄성체를 제조할 수 있다.
고분자 수지와 열전도성 충전재에 대한 사항은 전술한 바와 같다.
팔라듐계 프라이머층을 형성하는 단계(S120)
다음으로, 상기 열전도성 탄성체(110)의 일면에 팔라듐계 프라이머를 도포하여 팔라듐계 프라이머층(120)을 형성한다.
팔라듐계 프라이머층(120)은 열전도성 탄성체(110)의 일면에 도금하기 위한 전처리 단계일 수 있으며, 도금이 가능하도록 팔라듐계 프라이머층(120)의 두께는 0.05mm 이하로 형성되는 것이 바람직하다.
팔라듐계 프라이머층(120)에 대한 사항은 전술한 바와 같다.
도포는 코팅성형 등으로 수행될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
제1도금층과 제2도금층을 형성하는 단계(S130)
다음으로, 상기 팔라듐계 프라이머층(120) 상에 제1도금층(130)을 형성하고, 상기 제1도금층(130) 상에 제2도금층(140)을 형성한다.
열전도성 탄성체(100)의 전기 전도성을 향상시키기 위하여 제1도금층(130)을 형성한 후, 최종적으로 내부식성 향상 및 리플로우 솔더링이 가능하도록 제2도금층(140)을 형성할 수 있다.
상기 제1도금층(130)과 제2도금층(140)에 대한 사항은 전술한 바와 같다.
상기 제1도금층과 제2도금층을 형성하는 단계(S130) 이전 또는 이후에, 제조된 열전도성 탄성체를 필요한 크기로 절단하여 최종 제품으로 제작할 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 리플로우 솔더링이 가능한 열전도성 탄성체는 별도의 금속박을 형성할 필요가 없으며, 제품의 신뢰성이 향상된다.
이와 같이 리플로우 솔더링이 가능한 열전도성 탄성체 및 그 제조 방법에 대하여 그 구체적인 실시예를 살펴보면 다음과 같다.
1. 리플로우 솔더링이 가능한 열전도성 탄성체의 제조
실시예
먼저, 실리콘 수지 100중량부에 대하여, 산화 알루미늄 90중량부를 혼합하여 코팅성형으로 150℃에서 경화시켜 사각형 비발포형태의 열전도성 탄성체를 제조하였다.
다음으로, 열전도성 탄성체 일면에 팔라듐 프라이머를 0.05mm 두께로 도포하였다. 다음으로, 구리 도금층을 0.002mm 두께로 형성하고, 이 위에 주석 도금층을 0.002mm 두께로 형성하여 리플로우 솔더링이 가능한 열전도성 탄성체(301)를 제조하였다.
비교예
먼저, 실리콘 수지 100중량부에 대하여, 산화 알루미늄 90중량부를 혼합하여 코팅성형으로 150℃에서 경화시켜 사각형 비발포형태의 열전도성 탄성체를 제조하였다.
다음으로, 열전도성 탄성체 일면에 실리콘 접착제를 0.05mm 두께로 도포하였다. 다음으로, 실리콘 접착제 상에 0.01mm 두께의 구리 금속박이 도금되고, 상기 구리 금속박 상에 0.002mm 두께의 주석 금속박이 도금된 것을 접착하여 열전도성 탄성체(302)를 제조하였다.
2. 물성 평가 방법 및 결과
실시예와 비교예에 따른 샘플의 열전도율(W/mK)은 ASTM C518에 준하여 측정하였으며 평균 측정 온도는 25℃였고, 상부 및 하부 플레이트를 각각 30℃ 및 20℃로 유지하였다.
1) 먼저, 열전도 측정기 상부의 온도를 30℃로 유지하고, 하부의 온도를 20℃로 유지하였다. 다음으로, 상부와 하부 사이에 샘플을 올린 후 밀착시켜 상부와 하부의 온도 차이에 의해 열 흐름이 발생하도록 한다. 이때, 발생하는 열 흐름의 차이를 이용하여 열전도율을 측정할 수 있다. 열전도율은 각 3회 측정하여 이들의 평균 값을 계산하여 [표 1]에 기재하였다.
[표 1]
Figure 112017121901815-pat00001
상기 [표 1]을 참조하면, 실시예에 따른 열전도성 탄성체는 열전도율이 3.12~3.14W/mK를 나타내고, 비교예에 따른 열전도성 탄성체는 열전도율이 2.17~2,18W/mK를 나타낸다. 측정 결과에서 알 수 있듯이, 실시예에 따른 열전도성 탄성체가 비교예에 따른 열전도성 탄성체에 비하여 열전도율이 약 40% 이상 증가한 것을 확인할 수 있다.
2) 충전재 함량에 따른 열전도성 탄성체(301)의 열전도율 및 크랙발생 유무를 평가하여, 그 결과를 [표 2]에 기재하였다.
[표 2]
Figure 112017121901815-pat00002
[표 2]를 참조하면, 열전도성 탄성체에서 충전재의 함량이 증가함에 따라 열전도율이 상승하지만, 90중량부를 초과할 경우 열전도성 탄성체의 유연성이 저하되어 탄성체에 크랙이 쉽게 발생하는 것을 확인할 수 있다.
3) 프라이머층의 두께에 따른 열전도성 탄성체(301)의 열전도율 및 도금층 균열발생 유무를 평가하여 [표 3]에 기재하였다.
[표 3]
Figure 112017121901815-pat00003
또한 [표 3]을 참조하면, 열전도성 탄성체에 도포되는 프라이머층의 두께는 0.01mm ~ 0.05mm 까지는 열전도율의 변화가 거의 없으나, 0.05mm를 초과하게 되면 열전도율이 급격히 하락하고 프라이머층에 제1도금층(130)을 형성할 때 제1도금층에 균열 현상이 발생한다.
따라서, 본 발명의 제조 방법에 따른 리플로우 솔더링이 가능한 열전도성 탄성체는 열전도성 탄성체를 제조한 후 프라이머층과 도금층을 적정 두께로 형성함에 따라, 간단한 공정으로 도금층을 형성할 수 있다. 이에 따라, 내열성이 우수하고 층과 층사이에 계면 열저항이 발생하지 않아 열전도성이 우수한 효과가 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100: 리플로우 솔더링이 가능한 열전도성 탄성체
110: 열전도성 탄성체
111: 고분자 수지 매트릭스
112: 열전도성 충전재
120: 팔라듐계 프라이머층
130: 제1도금층
140: 제2도금층
202: 회로기판
203: 회로패턴
204: 히트싱크

Claims (12)

  1. 고분자 수지 매트릭스 내에 열전도성 충전재를 포함하는 열전도성 탄성체;
    상기 열전도성 탄성체의 일면에 형성되는 팔라듐계 프라이머층;
    상기 팔라듐계 프라이머층 상에 형성되는 제1도금층; 및
    상기 제1도금층 상에 형성되는 제2도금층;을 포함하고,
    상기 고분자 수지 100중량부에 대하여, 열전도성 충전재 50~90중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 리플로우 솔더링이 가능한 열전도성 탄성체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 고분자 수지는 실리콘수지, 폴리우레탄 수지, 아크릴 수지, 에폭시 수지, 불소 수지, EPDM 수지 중 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 리플로우 솔더링이 가능한 열전도성 탄성체.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 열전도성 충전재는 산화 알루미늄, 질화 붕소, 산화 아연, 산화 마그네슘, 질화 알루미늄, 탄화 규소, 석영, 수산화 알루미늄, 그라파이트, 그래핀, 탄소섬유, 구리, 은, 알루미늄 중 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 리플로우 솔더링이 가능한 열전도성 탄성체.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1도금층 및 제2도금층 각각은 철(Fe), 주석(Sn), 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 니켈(Ni) 및 알루미늄(Al) 중 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 리플로우 솔더링이 가능한 열전도성 탄성체
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1도금층 및 제2도금층 각각의 두께는 0.001~0.1mm인 것을 특징으로 하는 리플로우 솔더링이 가능한 열전도성 탄성체.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 팔라듐계 프라이머층의 두께는 0.05mm 이하인 것을 특징으로 하는 리플로우 솔더링이 가능한 열전도성 탄성체.
  7. (a) 고분자 수지와 열전도성 충전재를 혼합하여 열전도성 탄성체를 제조하는 단계;
    (b) 상기 열전도성 탄성체의 일면에 팔라듐계 프라이머층을 형성하는 단계; 및
    (c) 상기 팔라듐계 프라이머층 상에 제1도금층을 형성하고, 상기 제1도금층 상에 제2도금층을 형성하는 단계;를 포함하고,
    상기 고분자 수지 100중량부에 대하여, 열전도성 충전재 50~90중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 리플로우 솔더링이 가능한 열전도성 탄성체의 제조 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 고분자 수지는 실리콘수지, 폴리우레탄 수지, 아크릴 수지, 에폭시 수지, 불소 수지, EPDM 수지 중 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 리플로우 솔더링이 가능한 열전도성 탄성체의 제조 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 열전도성 충전재는 산화 알루미늄, 질화 붕소, 산화 아연, 산화 마그네슘, 질화 알루미늄, 탄화 규소, 석영, 수산화 알루미늄, 그라파이트, 그래핀, 탄소섬유, 구리, 은, 알루미늄 중 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 리플로우 솔더링이 가능한 열전도성 탄성체의 제조 방법.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 제1도금층 및 제2도금층 각각은 철(Fe), 주석(Sn), 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 니켈(Ni) 및 알루미늄(Al) 중 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 리플로우 솔더링이 가능한 열전도성 탄성체의 제조 방법.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 제1도금층 및 제2도금층 각각의 두께는 0.001~0.1mm인 것을 특징으로 하는 리플로우 솔더링이 가능한 열전도성 탄성체의 제조 방법.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 팔라듐계 프라이머층의 두께는 0.05mm 이하인 것을 특징으로 하는 리플로우 솔더링이 가능한 열전도성 탄성체의 제조 방법.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110684340A (zh) * 2019-09-05 2020-01-14 上海阿莱德实业股份有限公司 一种聚氨酯基石墨取向型导热界面材料
CN114381240A (zh) * 2022-01-26 2022-04-22 杭州热流新材料有限公司 一种c/金属复合界面焊接高导热厚膜的制备方法
CN116171009A (zh) * 2022-12-30 2023-05-26 常州富烯科技股份有限公司 基于石墨烯的增强型导热片及制备方法
CN117206614A (zh) * 2023-07-07 2023-12-12 北京科技大学 一种轻量化柔性高导热石墨烯导热索的制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002319653A (ja) 2001-04-20 2002-10-31 Matsushita Electric Ind Co Ltd グラファイトシートおよびそれを用いた放熱部品
KR101228603B1 (ko) 2012-07-31 2013-01-31 엘지전자 주식회사 그라파이트 밀폐형 열전도성 탄성 가스켓

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002319653A (ja) 2001-04-20 2002-10-31 Matsushita Electric Ind Co Ltd グラファイトシートおよびそれを用いた放熱部品
KR101228603B1 (ko) 2012-07-31 2013-01-31 엘지전자 주식회사 그라파이트 밀폐형 열전도성 탄성 가스켓

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110684340A (zh) * 2019-09-05 2020-01-14 上海阿莱德实业股份有限公司 一种聚氨酯基石墨取向型导热界面材料
CN110684340B (zh) * 2019-09-05 2021-11-02 上海阿莱德实业股份有限公司 一种聚氨酯基石墨取向型导热界面材料
CN114381240A (zh) * 2022-01-26 2022-04-22 杭州热流新材料有限公司 一种c/金属复合界面焊接高导热厚膜的制备方法
CN114381240B (zh) * 2022-01-26 2024-03-15 杭州热流新材料有限公司 一种c/金属复合界面焊接高导热厚膜的制备方法
CN116171009A (zh) * 2022-12-30 2023-05-26 常州富烯科技股份有限公司 基于石墨烯的增强型导热片及制备方法
CN117206614A (zh) * 2023-07-07 2023-12-12 北京科技大学 一种轻量化柔性高导热石墨烯导热索的制备方法
CN117206614B (zh) * 2023-07-07 2024-04-05 北京科技大学 一种轻量化柔性高导热石墨烯导热索的制备方法

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