KR102050826B1 - 3차원 방열구조를 갖는 점착 방열 시트 및 3차원 방열구조를 갖는 점착 방열 시트의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 3차원적 소재 조성과 배향 구조를 통해 열전도성을 극대화하여 고방열 특성을 구현할 수 있는 3차원 방열구조를 갖는 점착 방열 시트 및 3차원 방열구조를 갖는 점착 방열 시트의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 플렉시블한(flexible) 재질로 이루어지는 베이스 기재(base substrate)를 마련하는 베이스기재 마련 단계; 및 상기 베이스기재에 열전도성을 갖는 입자상 방열소재를 포함한 점착층을 적층 형성하는 방열 점착층 형성단계;를 포함하고, 상기 방열 점착층 형성단계는 점착성 수지에 대한 입자상 방열소재의 함유량이 다른 적어도 둘 이상의 복수의 층을 갖도록 이루어지며, 상기 방열 점착층 형성단계는 상기 방열 점착층을 구성하는 입자상 방열소재 간을 연결시켜 수평방향 및 수직방향을 포함한 다방향의 배향구조를 갖도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 방열구조를 갖는 점착 방열 시트의 제조 방법이 제공된다.
Description
본 발명은 점착 방열 시트 및 3차원 방열구조를 갖는 점착 방열 시트의 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 3차원적 소재 조성과 배향 구조를 통해 열전도성을 극대화하여 고방열 특성을 구현할 수 있는 3차원 방열구조를 갖는 점착 방열 시트 및 3차원 방열구조를 갖는 점착 방열 시트의 제조 방법에 관한 것이다.
본 연구는 산업통상자원부와 한국산업기술진흥원이 지원하는 경제협력권산업 육성사업으로 수행된 연구결과입니다.
(This research was supported by the Ministry of Trade, Industry & Energy(MOTIE), Korea Institute for Advancement of Technology(KIAT) through the Encouragement Program for The Industries of Economic Cooperation Region)
방열 소재는 자동차, 전기 및 전자 기기 등 각종 산업 분야에서 광범위하게 이용되고 있다. 특히, 구조재료의 복합화, 부품 및 구조물의 소형화, 경량화, 고성능화가 가속됨에 따라 상기 방열 소재에 대한 다양한 연구가 계속되고 있다.
예를 들어, 전자소자의 고집적화가 구현됨에 따라, 상기 전자소자에서 발생되는 많은 열은 소자 자체의 기능 저하뿐만 아니라 상기 전자소자의 주변소자의 오작동 및 기판 열화 등의 문제를 발생시키므로 방열 성능이 향상된 방열 소재에 대한 요구가 늘어나고 있다.
최근, 상기 전자소자에서 발생되는 상기 열을 외부로 방출하기 위하여, 열전도성 입자를 포함하는 점착제 조성물을 경화시켜 시트 상으로 성형시킨 방열 시트를 방열 소재로 사용하고 있다. 예를 들어, 상기 방열 시트는 컴퓨터, 모니터, 휴대전화 등의 전자 제품에 내장되는 전자부품 등의 발열체 및 히트 싱크(heat sink), 방열 핀, 금속 방열판 등의 방열체 사이에 끼워져, 상기 열을 방열하는 용도로 사용되고 있다.
일 예로, 종래 방열 시트는 알루미늄과 같은 금속 호일을 주로 사용하고 있으며, 최근에는 열전도도를 높이기 위한 방법으로 열전도도가 다른 2개의 복합 기재층으로 제작되도록 높은 방열 특성을 갖도록 금속층, 금속 박막 또는 메시로 이루어진 방열 기재층, 및 방열 코팅층으로 이루어진 방열 시트를 제안하고 있다(문헌 1: 대한민국 특허공개 제10-2012-73792호).
그러나 이러한 금속호일 및 금속박막 등의 방열 시트는 연성회로기판 등의 빈번한 폴딩시 크랙(crack) 및 갈라짐 등의 불량 발생으로 인하여 지속적으로 균일한 열분산 측면에서 장애 요소가 존재하는 문제점이 있다.
또한, 금속 호일이나 금속 박막을 이용하지 않는 방열 시트로서, 방열성 개선을 위하여 별도의 스퍼터링(sputtering) 공정 등을 통하여 고전도 금속을 증착하여 고전도층을 형성한 후 점착재료에 방열소재를 분산시키고, 적층하는 공정을 거쳐 방열 시트를 제조하는 것이 제안되어 있다(문헌 2: 대한민국 특허공개 제10-2016-0033110호).
그러나 이와 같은 순수 고분자 타입의 방열 시트의 경우, 폴딩성은 우수하나 방열특성이 저하하는 문제점이 있다.
또한, 알루미나 또는 실리카 등의 열전도성 필러를 포함하는 방열 재료용 수지 조성물을 이용하여 제조된 방열 시트를 통해 전자부품에 의해 발생하는 열 문제를 해결하였으나, 전자부품에 의한 열 집적 현상이 심해짐에 따라 종래의 방열 재료보다 방열성이 더욱 향상된 고방열 시트의 개발이 요구되고 있다.
따라서, 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 3차원적 소재 조성과 배향 구조를 통해 열전도성을 극대화하여 고방열 특성을 구현할 수 있는 3차원 방열구조를 갖는 점착 방열 시트 및 3차원 방열구조를 갖는 점착 방열 시트의 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 본 발명의 목적들 및 다른 특징들을 달성하기 위한 본 발명의 일 관점에 따르면, 플렉시블한(flexible) 재질로 이루어지는 베이스 기재(base substrate)를 마련하는 베이스기재 마련 단계; 및 상기 베이스기재에 열전도성을 갖는 입자상 방열소재를 포함한 점착층을 적층 형성하는 방열 점착층 형성단계;를 포함하고, 상기 방열 점착층 형성단계는 점착성 수지에 대한 입자상 방열소재의 함유량이 다른 적어도 둘 이상의 복수의 층을 갖도록 이루어지며, 상기 방열 점착층 형성단계는 상기 방열 점착층을 구성하는 입자상 방열소재 간을 연결시켜 수평방향 및 수직방향을 포함한 다방향의 배향구조를 갖도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 방열구조를 갖는 점착 방열 시트의 제조 방법이 제공된다.
본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 베이스기재 마련 단계에서 마련되는 베이스기재는 섬유기재 또는 수지류의 필름 기재로 이루어지고, 상기 베이스기재가 수지류의 필름 기재로 이루어지는 경우, 상기 점착층을 형성하는 점착성 수지의 융점보다 높거나 낮은 융점을 갖도록 이루어지고, 상기 방열 점착층은 무기 입자에 금속물질이 코팅되는 입자상 방열소재로 이루어지며, 상기 방열 점착층은 전기장 또는 자기장을 인가하여 점착층 내의 입자상 방열소재가 상호 연결되어 다방향으로 배향된 열전달 구조를 갖도록 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 방열 점착층 형성단계는 무기입자에 금속물질을 코팅한 입자상 방열소재를 마련하는 방열소재 마련 단계; 상기 입자상 방열소재와 점착성 수지를 소정 비율로 혼합하여 이루어지는 점착 조성물을 마련하는 점착 조성물 마련 단계; 상기 점착 조성물을 이용하여 상기 베이스기재에 제1 점착층을 형성하는 제1 점착층 형성 단계; 상기 제1 점착층을 경화시키는 경화 단계; 상기 경화된 제1 점착층에 상기 점착 조성물을 이용하여 상기 베이스기재에 제2 점착층을 형성하는 제2 점착층 형성 단계; 및 상기 제2 점착층을 경화시키는 경화 단계;를 포함하고, 상기 제1 점착층과 제2 점착층은 점착성 수지에 대한 입자상 방열소재의 혼입 농도가 다르게 이루어지며, 상기 제1 점착층 및 제2 점착층 중 적어도 하나에 전기장 또는 자기장을 인가하여 입자상 방열소재 간을 연결하여 적어도 수평방향 및 수직방향으로 히트 로드(heat road)를 형성시키는 히트 로드 형성 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 히트 로드 형성 단계는 상기 제1 점착층 또는 제2 점착층이 형성되고 경화되기 이전에 실행되거나, 상기 제2 점착층까지 형성되고 경화된 적층체에 대하여 실행되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 방열소재 마련 단계에서 마련되는 방열소재는 질화 붕소(BN), 질화알루미늄(AlN) 및 탄화 규소(SiC)로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 무기 입자에 금속 물질이 코팅된 것으로 이루어지고, 상기 무기 입자는 입자의 크기가 2nm 내지 100μm의 범위로 이루어지고, 상기 금속 물질은 알루미늄, 철, 아연, 주석, 티탄, 안티몬, 마그네슘 및 바나듐으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 다가 금속으로 이루어지고, 상기 무기 입자에 대한 금속 물질의 코팅은 화학적 증기 증착법, 물리적 증기 증착법 및 산처리(acidification) 중 하나의 방법으로 이루어지며, 상기 점착 조성물 마련 단계의 점착성 수지는 에폭시계 수지, 아크릴계 수지, 우레탄 수지 및 실리콘-우레탄 수지로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 수지를 포함하는 것을 특징으로 한다.
삭제
본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 제1 점착층은 상기 점착 조성물 마련 단계에서 점착성 수지에 대한 입자상 방열소재의 혼합 비율이 25중량%~65중량%로 되는 점착 조성물로 이루어지고, 상기 제2 점착층은 상기 점착 조성물 마련 단계에서 점착성 수지에 대한 입자상 방열소재의 혼합 비율이 20중량%~85중량%로 되는 점착 조성물로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 점착 조성물 마련 단계에서 마련되는 점착 조성물은 경화제를 더 포함하여 마련되고, 상기 점착 조성물 마련 단계는 상기 점착 조성물을 교반 후 기포를 제거하기 위한 탈포 공정을 더 포함하며, 상기 경화제는 이소시아네이트계 화합물, 에폭시계 화합물, 아지리딘계 화합물 및 금속 킬레이트계 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 물질을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 관점에 있어서, 점착성 수지에 대한 입자상 방열소재의 혼합 비율이 상기 제1 점착층 및 제2 점착층과 다른 개재층을, 상기 제1 점착층의 경화 이후와 상기 제2 점착층의 형성 이전에, 상기 제1 점착층에 적층 형성하고 경화시킨 다음, 전기장 또는 자기장을 인가하여 입자상 방열소재 간을 연결하여 적어도 수평방향 및 수직방향으로 히트 로드(heat road)를 형성시키는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 개재층은 점착성 수지에 대한 입자상 방열소재의 함량 비율이 10중량%~75%이 되도록 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 제2 경화 단계를 거친 제2 점착층의 상면에 이형박리필름을 적층하는 이형 박리필름 적층 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 관점에 따르면, 상기한 제1 관점에 따른 점착 방열 시트의 제조 방법에 의해 제조된 3차원 방열구조를 갖는 점착 방열 시트가 제공된다.
본 발명의 또 다른 관점에 따르면, 플렉시블한 재질로 이루어지는 연성 베이스기재; 상기 연성 베이스기재의 일면에 복수 적층되는 점착층; 및 상기 점착층의 최상단의 노출면에 적층되는 이형 박리 필름;을 포함하며, 상기 점착층은 무기입자에 금속물질을 코팅한 금속성 입자상 방열소재와 점착성 수지가 소정 비율로 혼합되는 층으로 이루어지고, 상기 복수 적층되는 점착층 각각은 상기 연성 베이스기재에 적층되는 점착층으로부터 적층방향으로 갈수록, 점착성 수지에 대한 금속성 입자상 방열소재의 함량이 증가하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 점착 방열 시트가 제공된다.
본 발명의 또 다른 관점에 있어서, 상기 점착층을 구성하는 금속성 입자상 방열소재는 소정 공정을 통하여 적어도 수직방향 및 수평방향을 포함하는 다방향으로 서로 연결되어 적어도 수직방향 및 수평방향을 포함하는 다방향의 열전달 배향 구조를 갖도록 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 관점에 있어서, 상기 연성 베이스기재는 섬유기재 또는 수지류의 필름 기재로 이루어지고, 상기 베이스기재가 수지류의 필름 기재로 이루어지는 경우, 상기 점착층을 형성하는 점착성 수지의 융점보다 높은 융점을 갖도록 이루어지고, 상기 점착층은 전기장 또는 자기장이 인가되어 점착층 내의 금속성 입자상 방열소재가 상호 연결되어 다방향으로 배향된 열전달 구조를 갖도록 이루어질 수 있다.
본 발명의 또 다른 관점에 있어서, 상기 점착성 수지는 에폭시계 수지, 아크릴계 수지, 우레탄 수지 및 실리콘-우레탄 수지로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 수지로 이루어지고, 상기 금속성 입자상 방열소재는 질화 붕소(BN), 질화알루미늄(AlN) 및 탄화 규소(SiC)로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 무기 입자에, 알루미늄, 철, 아연, 주석, 티탄, 안티몬, 마그네슘 및 바나듐으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 다가 금속이 코팅된 것으로 이루어지고, 상기 무기 입자는 입자의 크기가 2nm 내지 100μm의 범위로 이루어질 수 있다.
삭제
본 발명의 또 다른 관점에 있어서, 상기 점착층은 세 개의 층으로 이루어지되, 제1층은 점착성 수지에 대한 입자상 방열소재의 혼합 비율이 0중량%~65중량%로 이루어지고, 제2층은 10중량%~75중량%로 이루어지며, 제3층은 20중량%~85중량%로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 관점에 있어서, 상기 점착층은 경화제가 더 포함되어 구성되고, 상기 경화제는 이소시아네이트계 화합물, 에폭시계 화합물, 아지리딘계 화합물 및 금속 킬레이트계 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 물질을 포함할 수 있다,
상기한 본 발명에 따른 3차원 방열구조를 갖는 점착 방열 시트 및 3차원 방열구조를 갖는 점착 방열 시트의 제조 방법에 의하면, 수평 및 수직적 열전도 구조를 갖도록 함으로써 열전도성을 극대화하여 고방열 특성을 구현할 수 있어 열직접 현상을 갖는 전자부품에도 적용할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 유연한 필름이나 섬유기재에 구현할 수 있어 빈번한 폴딩이 요구되는 전자부품에도 적용할 수 있어 크랙(crack) 및 갈라짐 등의 불량 발생 없이 지속적이고 균일한 열분산을 도모하고, 다양한 제품에 채용될 수 있어 범용성을 확보할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 3차원 방열구조를 갖는 점착 방열 시트의 제조 방법을 나타내는 플로차트이다.
도 2는 본 발명에 따른 3차원 방열구조를 갖는 점착 방열 시트의 제조 방법을 구성하는 방열 점착층 형성 과정을 나타내는 플로차트이다.
도 3은 본 발명에 따른 3차원 방열구조를 갖는 점착 방열 시트의 제조 방법의 히트 로드(heat road) 형성 단계 전후에서의 내부 구조를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 3차원 방열구조를 갖는 점착 방열 시트의 제조 방법에 의해 점착 방열 시트의 시험편을 전자현미경으로 촬영한 사진으로, 자기 배향에 의한 분산성을 확인한 사진이다.
도 5는 본 발명에 따른 3차원 방열구조를 갖는 점착 방열 시트의 제조 방법에서 히트 로드 과정을 통해 입자상 방열소재가 배향성을 갖게 되는 것을 설명하기 위하여 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 3차원 방열구조를 갖는 점착 방열 시트의 구성을 설명하기 위하여 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 7은 소정 함량 비율의 점착성 수지와 입자상 방열소재인 질화붕소(BN)로 이루어지는 방열 시트에서 단순히 질화붕소만을 포함하는 경우와, 배향구조를 갖는 않는 경우, 및 본 발명(배향 구조를 갖는 경우)의 열확산도를 섬광법(LFA;Laser/Light Flash Analysis)을 통해 측정하여 나타낸 비교 결과표이다.
도 8은 본 발명에 따른 방열 시트에서 열전도도와 입자상 방열소재의 함량(Filler 함량) 간의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 9는 본 발명에 따른 방열 시트에서 열확산도와 입자상 방열소재의 함량(Filler 함량) 간의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 2는 본 발명에 따른 3차원 방열구조를 갖는 점착 방열 시트의 제조 방법을 구성하는 방열 점착층 형성 과정을 나타내는 플로차트이다.
도 3은 본 발명에 따른 3차원 방열구조를 갖는 점착 방열 시트의 제조 방법의 히트 로드(heat road) 형성 단계 전후에서의 내부 구조를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 3차원 방열구조를 갖는 점착 방열 시트의 제조 방법에 의해 점착 방열 시트의 시험편을 전자현미경으로 촬영한 사진으로, 자기 배향에 의한 분산성을 확인한 사진이다.
도 5는 본 발명에 따른 3차원 방열구조를 갖는 점착 방열 시트의 제조 방법에서 히트 로드 과정을 통해 입자상 방열소재가 배향성을 갖게 되는 것을 설명하기 위하여 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 3차원 방열구조를 갖는 점착 방열 시트의 구성을 설명하기 위하여 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 7은 소정 함량 비율의 점착성 수지와 입자상 방열소재인 질화붕소(BN)로 이루어지는 방열 시트에서 단순히 질화붕소만을 포함하는 경우와, 배향구조를 갖는 않는 경우, 및 본 발명(배향 구조를 갖는 경우)의 열확산도를 섬광법(LFA;Laser/Light Flash Analysis)을 통해 측정하여 나타낸 비교 결과표이다.
도 8은 본 발명에 따른 방열 시트에서 열전도도와 입자상 방열소재의 함량(Filler 함량) 간의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 9는 본 발명에 따른 방열 시트에서 열확산도와 입자상 방열소재의 함량(Filler 함량) 간의 관계를 나타내는 그래프이다.
본 발명의 추가적인 목적들, 특징들 및 장점들은 다음의 상세한 설명 및 첨부도면으로부터 보다 명료하게 이해될 수 있다.
본 발명의 상세한 설명에 앞서, 본 발명은 다양한 변경을 도모할 수 있고, 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 아래에서 설명되고 도면에 도시된 예시들은 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않은 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도는 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 명세서에 기재된 "...부", "...유닛", "...모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대해 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 3차원 방열구조를 갖는 점착 방열 시트 및 3차원 방열구조를 갖는 점착 방열 시트의 제조 방법에 대하여 첨부 도면을 참조하여 설명한다.
먼저, 본 발명에 따른 3차원 방열구조를 갖는 점착 방열 시트의 제조 방법에 대하여 도 1 내지 4를 참조하여 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명에 따른 3차원 방열구조를 갖는 점착 방열 시트의 제조 방법을 나타내는 플로차트이고, 도 2는 본 발명에 따른 3차원 방열구조를 갖는 점착 방열 시트의 제조 방법을 구성하는 방열 점착층 형성 과정을 나타내는 플로차트이고, 도 3은 본 발명에 따른 3차원 방열구조를 갖는 점착 방열 시트의 제조 방법의 히트 로드(heat road) 형성 단계 전후에서의 내부 구조를 개략적으로 나타내는 도면이며, 도 4는 본 발명에 따른 3차원 방열구조를 갖는 점착 방열 시트의 제조 방법에 의해 점착 방열 시트의 시험편을 전자현미경으로 촬영한 사진으로, 자기 배향에 의한 분산성을 확인한 사진이다.
본 발명에 따른 3차원 방열구조를 갖는 점착 방열 시트의 제조 방법은, 도 1 내지 도 4에 나타낸 바와 같이, 유연한(flexible) 재질로 이루어지는 베이스 기재(base substrate)를 마련하는 베이스기재 마련 단계(S100); 및 상기 베이스기재의 일면에 열전도성을 갖는 입자상 방열소재를 포함한 점착층을 적층 형성하는 방열 점착층 형성단계(S200);를 포함하고, 상기 방열 점착층 형성단계(S200)는 상기 방열소재의 함유량(함유 농도)이 다른 적어도 둘 이상의 복수의 층을 갖도록 이루어지며, 상기 방열 점착층을 구성하는 입자상 방열소재 간을 연결시켜 히트 로드(heat road)가 형성되도록 하는 것을 포함한다.
상기 베이스기재 마련 단계(S100)에서 마련되는 베이스기재는 유연한 섬유기재 또는 수지류의 필름 기재로 이루어질 수 있다.
상기 베이스기재가 섬유기재로 이루어지는 경우, 직물, 편물 또는 부직포일 수 있다. 여기에서, 상기 섬유 기재는 탄소 섬유(carbon fiber)를 포함할 수 있으며, 이와 달리 탄소나노튜브(carbon nanotube), 그래파이트(graphite) 또는 그래핀(graphene)을 포함할 수 있다.
또한, 상기 베이스기재 마련 단계(S100)에서 마련되는 베이스기재는 수지류의 필름 기재로 이루어질 수 있는데, 이 경우 상기 수지류의 필름 기재는 후술하는 방열 점착층을 이루는 점착성 수지보다 융점이 높거나 낮은 수지가 이용될 수 있다.
다음으로, 상기 방열 점착층 형성단계(S200)는 무기입자에 금속 물질을 코팅한 입자상 방열소재를 마련하는 방열소재 마련 단계(S210)와, 상기 방열소재 마련 단계(S210)에서 마련된 입자상 방열소재와 점착성 수지를 소정 비율로 혼합하여 이루어지는 점착 조성물을 마련하는 점착 조성물 마련 단계(S220)와, 상기 점착 조성물 마련 단계(S220)에서 소정 비율로 혼합되어 마련된 점착 조성물을 이용하여 상기 베이스기재에 적층 형성하여 제1 점착층을 형성하는 제1 점착층 형성 단계(S230)와, 상기 제1 점착층 형성 단계(S230)에서 형성된 제1 점착층에 전기장 또는 자기장을 인가하여 제1 점착층에 포함되는 입자상 방열소재 간을 연결하여 배향시킴으로써 히트 로드(heat road)를 형성시키는 히트 로드 형성 단계(S240)와, 상기 히트 로드가 형성된 제1 점착층을 경화시키는 경화단계(제1 경화 단계)(S250)와, 상기 점착층 조성물 마련 단계(S220)에서 소정 비율로 혼합되어 마련된 점착 조성물을 이용하여 상기 경화된 제1 점착층 상에 적층 형성하여 제2 점착층을 형성하는 제2 점착층 형성 단계(S260), 및 상기 제2 점착층을 경화시키는 경화 단계(제2 경화 단계)(S270)를 포함하며, 상기 제1 점착층과 제2 점착층을 구성하는 점착 수지와 입자상 방열소재는 다른 혼합 비율(점착성 수지에 대한 입자상 방열소재의 혼입 농도)이 다르게 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 방열 점착층 형성 단계(S200)에서 제2 점착층을 형성하고(S260), 제2 점착층을 경화시키기(S270) 이전에, 상기한 히트 로드 형성 단계와 같은 히트 로드 형성 단계(S280)를 실행하여 제2 점착층에 포함되는 입자상 방열소재 간을 연결 배향시켜 히트로드를 형성하는 것을 더 포함할 수 있다.
상기 방열소재 마련 단계(S210)에서 마련되는 방열소재는, 전기전자 소자에서 발생되는 열을 방열하기 위한 역할을 하는 것으로, 질화 붕소(BN), 질화알루미늄(AlN) 및 탄화 규소(SiC)로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 무기 입자에 금속 물질이 코팅된 것으로 이루어진다.
상기 무기 입자는 입자의 크기가 2nm 내지 100μm의 범위를 갖는 무기 입자가 이용되는 것이 바람직하다. 무기 입자의 크기가 2nm보다 작은 경우에는 그 크기의 무기 입자를 제조하는데 제조 공정이 복잡해지며, 무기 입자의 크기가 20μm보다 큰 경우에는 무기 입자의 단위 부피당 표면적이 작아지므로 점착층의 열전도도가 낮아질 수 있다.
상기 무기 입자는 globular, crystal, irregular, hexagonal 등의 다양한 구조를 가질 수 있으며, 바람직하게는, 무기 입자는 globular 구조를 가질 수 있다.
상기 금속 물질은 알루미늄, 철, 아연, 주석, 티탄, 안티몬, 마그네슘 및/또는 바나듐과 같은 다가 금속으로 이루어지며, 이러한 금속 물질은 화학적 증기 증착법(CVD: chemical vapor deposition), 물리적 증기 증착법(PVD: Physical Vapor Deposition), 또는 산처리(acidification) 등을 통해 무기 입자에 코팅된다.
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다음으로, 상기 점착 조성물 마련 단계(S220)에서 마련되는 점착 조성물은 점착성 수지와 입자상 방열소재로 이루어지는데, 상기 제1 점착층의 점착 조성물과 제2 점착층의 점착 조성물의 조성 비율(점착성 수지에 대한 입자상 방열소재의 혼입 농도)을 다르게 하여 마련된다.
구체적으로, 상기 점착 조성물 마련 단계(S220)에서 마련되는 제1 점착층용 점착 조성물은 점착성 수지에 대한 입자상 방열소재의 혼합 비율이 25중량%~60중량%로 되어 상대적으로 저밀도의 점착층이 되도록 이루어지고, 제2 점착층용 점착 조성물은 점착성 수지에 대한 입자상 방열소재의 혼합 비율이 20중량%~85중량%로 되어 상대적으로 고밀도의 점착층이 되도록 이루어진다. 이로부터 알 수 있듯이, 제2 점착층은 제1 점착층에 비하여 상대적으로 고밀도의 방열소재를 포함하게 된다. 본 발명에서 사용되는 용어인 중량 퍼센트는 물질의 각 성분을 중량의 백분율로 나타낸 것을 의미한다.
여기에서, 상기 제2 점착층은 전기전자 소자에 바로 접착되어 직접적인 열전달층을 이루는 것임을 감안한 것으로, 입자상 방열소재의 혼합 비율이 20중량%보다 작은 경우, 방열 시트의 열전도도가 낮아 전기전자 소자의 열을 방열하는데 부적합하다. 또한, 입자상 방열소재의 혼합 비율이 85중량%보다 큰 경우, 입자상 방열소재가 점착성 수지 내에서 균일하게 분산되지 않거나, 방열 시트가 경화된 후 크랙(crack)이 발생될 가능성이 커진다.
바람직하게는, 상기 제1 점착층용 점착 조성물에 있어 점착성 수지에 대한 입자상 방열 소재의 혼합 비율은 25중량% 내지 60중량% 범위의 것이 바람직하다. 이 경우, 방열 시트의 열전도도는 급격히 증가하고, 분산도가 향상되며, 크랙 가능성이 현저히 줄어들게 된다.
상기 점착성 수지는 전기전자 소자에 부착되기 위한 점착력을 제공하기 위한 것으로, 점착성 수지의 종류는 특별히 제한되지 않고, 점착성이 우수한 것이라면 어떠한 수지를 제한 없이 사용할 수 있다.
예를 들면, 상기 점착성 수지는 에폭시계 수지, 아크릴계 수지, 우레탄 수지 및 실리콘-우레탄 수지로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 수지를 포함할 수 있으며, 바람직하게 점착성 수지는 아크릴계 수지를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기 점착 조성물 마련 단계(S220)에서 마련되는 점착 조성물은 무기 입자 및 점착성 수지와는 별도로 경화제를 더 포함하여 마련될 수 있다. 상기 경화제는 점착층이 경화되었을 때의 응집력 및 접착 특성 등의 물성을 조절하는 역할을 할 수 있고, 이러한 경화제의 종류는 특별히 제한되지 않는다.
예를 들면, 상기 경화제는 이소시아네이트계 화합물, 에폭시계 화합물, 아지리딘계 화합물 및 금속 킬레이트계 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 물질을 포함할 수 있다.
상기에서 이소시아네이트계 화합물의 예로는 톨리렌 디이소시아네이트, 크실렌 디이소시아네이트, 디페닐메탄 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 이소보론 디이소시아네이트, 테트라메틸크실렌 디이소시아네이트 또는 나프탈렌 디이소시아네이트나, 상기 중 하나 이상의 이소시아네이트와 폴리올(ex. 트리메틸롤프로판)의 반응물의 일종 또는 이종 이상의 혼합을 들 수 있다.
에폭시계 화합물의 예로는 에틸렌글리콜 디글리시딜에테르, 트리글리시딜에테르, 트리메틸올프로판 트리글리시딜에테르, N,N,N’,N’-테트라글리시딜 에틸렌디아민 및 글리세린 디글리시딜에테르로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 들 수 있다.
아지리딘계 화합물의 예로는 N,N’-톨루엔-2,4-비스(1-아지리딘카르복사미드), N,N’-디페닐메탄-4,4’-비스(1-아지리딘카르복사미드), 트리에틸렌 멜라민, 비스이소프로탈로일-1-(2-메틸아지리딘) 및 트리-1-아지리디닐포스핀옥시드로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 들 수 있다.
또한, 상기 금속 킬레이트계 화합물의 예로는, 알루미늄, 철, 아연, 주석, 티탄, 안티몬, 마그네슘 및/또는 바나듐과 같은 다가 금속이 아세틸 아세톤 또는 아세토초산에틸 등에 배위하고 있는 화합물을 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 상기 경화제의 함량은 점착성 수지를 100 중량부로 할 경우에, 0.01 중량부 내지 10 중량부로 포함될 수 있다.
예를 들어, 상기 경화제의 함량이 0.01 중량부 미만이면, 점착층이 경화되었을 때 응집력이 떨어져 고온 신뢰성 측정 시 기포가 발생할 우려가 있고, 상기 경화제의 함량이 10 중량부를 초과하게 되면, 점착층의 경화도가 너무 높아 접착력 및 박리력이 저하되어 층간 박리나 들뜸 현상이 발생하는 등 내구성이 저하될 우려가 있다.
또한, 상기 점착 조성물을 마련함에 있어 점착성 수지, 입자상 방열소재 및 경화제를 교반시키기 위하여 용매를 더 포함시켜 회전 교반할 수도 있다. 상기 용매는 특별히 제한되지 않고, 이 분야에서 일반적으로 통용되는 용매를 제한 없이 사용할 수 있다. 바람직하게는, 상기 용매는 메틸에틸케톤(methyl ethyl ketone)을 포함할 수 있다.
예를 들면, 상기 용매는 점착성 수지를 100 중량부로 할 경우, 상기 용매의 함량은 0.1 중량부 내지 10 중량부로 포함될 수 있다. 상기 용매의 함량이 0.1 중량부 미만으로 투입되는 경우에 균일하게 교반되지 않을 가능성이 있으며, 상기 용매의 함량이 10 중량부를 초과하여 투입되는 경우에는, 점착 조성물의 유동성이 너무 커져서 점착력이 저하될 가능성이 있다.
또한, 상기 점착 조성물의 교반은 회전 교반기에 넣고, 250rpm 내지 350rpm의 회전속도로 30분 내지 90분의 시간 동안 교반시켜 마련될 수 있다.
상기 교반에 있어 250rpm보다 낮은 회전 속도 또는 30분보다 짧은 시간은 조성물이 균일하게 섞이지 않을 수 있으며, 350rpm보다 높은 회전 속도 또는 90분보다 긴 시간은 입자상 방열소재가 손상될 가능성이 있다.
여기에서, 상기 교반 과정을 거친 점착 조성물은 진공 오븐에 넣고 탈포 공정을 진행하여 그 점착 조성물에 형성될 수 있는 기포를 제거하여 열전도성 및 점착력을 강화시키도록 이루어질 수 있다.
계속해서, 상기와 같이 마련되는 점착 조성물은 일측으로 진행하는 베이스기재에 호퍼 등을 통해 투입되고, 한 쌍의 롤러 부재를 통과하면서 소정 두께를 갖는 점착층(제1 점착층)을 형성하게 된다(S230). 이러한 제1 점착층 형성 과정은 제2 점착층 형성에도 동일하게 적용되므로, 제2 점착층 형성 과정(S270)에 대한 설명은 생략한다.
그런 다음, 상기 히트 로드 형성 단계(S240)는 점착층이 형성된 베이스기재를 전기장 또는 자기장 발생 영역으로 통과(예를 들면, 도 5의 한 쌍의 자석 사이로 통과)시킴으로써 점착층에 구성된 금속성의 입자상 방열소재가 자력에 의해 서로 연결되도록 하고, 이에 따라 점착층 내에서 입자상 방열소재가 도 5에 나타낸 바와 같이 수평적 배열 및/또는 수직적 배열을 갖게 되어 3차원적 배향 구조를 갖게 된다. 도 5는 본 발명에 따른 3차원 방열구조를 갖는 점착 방열 시트의 제조 방법에서 히트 로드 과정을 통해 입자상 방열소재가 배향성을 갖게 되는 것을 설명하기 위하여 개략적으로 나타내는 도면이다.
다시 말해서, 히트 로드 형성 단계(S240)는 점착층이 적층된 베이스기재를 전기장 또는 자기장의 흐름장에 수직되게 및/또는 수평되게 통과시킴으로써, 도 3의 왼쪽에 나타낸 그림에서와 같이 입자상 방열소재가 서로 연결되지 않는 상태에서, 도 3의 오른쪽에 나타낸 그림에서와 같이 서로 연결되고, 이는 베이스기재에 대하여 수직 및/또는 수평되게 배향되는 구조를 갖게 되며, 이에 따라 점착층 내에 우수한 수평적 및/또는 수직적 열전도 효과를 구현할 수 있는 히트 로드(heat road)를 형성하게 된다.
이러한 히트 로드 형성 단계(S240)는 제2 점착층에 대해서도 선택적으로 적용될 수 있고, 제1 점착층 대신에 제2 점착층만을 적용할 수 있으며, 제1 점착층과 제2 점착층 모두에 대하여 적용할 수 있다.
다음으로, 상기 점착층의 경화 단계(S250, S270)는 UV 히터 등을 이용하여 경화시키게 된다.
또한, 본 발명은 입자상 방열소재의 함량비율(점착성 수지에 대한 입자상 방열소재의 혼합 비율)이 상기 제1 점착층과 제2 점착층과 다른, 예를 들면 제1 점착층과 제2 점착층의 입자상 방열소재의 함량비율의 중간 함량비율을 갖는 제3 점착층(개재층)이 상기 제1 점착층과 제2 점착층 사이에 형성되도록 하는 것을 더 포함할 수 있다.
다시 말해서, 상기 제1 점착층의 경화 이후, 및 상기 제2 점착층의 형성 이전에, 상기 제1 점착층의 상면에 제3 점착층(개재층)을 적층 형성하고 경화한 다음, 상기 제3 점착층(개재층)의 상면에 상기 제2 점착층을 형성하고 경화하도록 할 수 있다. 이러한 제3 점착층(개재층)도 히트 로드 형성 단계를 거치도록 이루어질 수 있다.
여기에서, 상기 제3 점착층(개재층)은 제1 점착층과 제2 점착층의 입자상 방열소재의 함량비율의 중간 함량비율을 갖는데, 예를 들면 10중량%~75%의 함량 비율을 갖도록 이루어질 수 있다.
이로부터 알 수 있듯이, 본 발명에 의해 제조되는 점착층은 베이스기재에 적층되는 점착층에 복수의 점착층이 각각 순차적으로 적층 형성되는데, 베이스기재에 적층되는 점착층으로부터 최상단에 형성되는 점착층으로 갈수록 점착성 수지에 대한 입자상 방열소재의 함량 농도가 증가하도록 이루어지게 된다.
한편, 본 발명은 상기 방열 점착층 형성 단계(S200)에서 상기 제2 경화 단계를 거친 제2 점착층의 상면에 이형박리필름을 적층하는 이형 박리필름 적층 단계(S290)를 더 포함하여, 상기 제2 점착층의 상면(즉, 방열 시트의 점착면)을 보호하도록 하여 최종 방열시트를 완성하게 된다.
도 6은 본 발명에 따른 3차원 방열구조를 갖는 점착 방열 시트의 구성을 설명하기 위하여 개략적으로 나타내는 도면으로, 상기한 본 발명에 따른 3차원 방열구조를 갖는 점착 방열 시트의 제조 방법에 의해 제조되는 점착 방열 시트는, 섬유 또는 수지류의 재질로 이루어지는 연성 베이스기재(100); 상기 연성 베이스기재(100)의 일면에 복수 적층되는 점착층(200, 300); 및 상기 점착층(200, 300)의 최상단의 노출면에 적층되는 이형 박리 필름(400);을 포함하며, 상기 점착층은 무기입자에 금속물질을 코팅한 입자상 방열소재와 점착성 수지가 소정 비율로 혼합되는 층으로 이루어지고, 상기 복수 적층되는 점착층 각각은 연성 베이스기재(100)에 적층되는 점착층으로부터 적층방향으로 갈수록 입자상 방열소재의 함량 비율(입자상 방열소재의 농도)이 증가하도록 이루어지며, 상기 점착층을 구성하는 금속성 입자상 방열소재는 소정 공정을 통하여 수직 및/또는 수평적으로 서로 연결되어 수직적 및/또는 수평적인 열전달 배향 구조를 갖도록 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이러한 본 발명에 따른 3차원 방열구조를 갖는 점착 방열 시트를 구성하는 각 구성요소들의 상세 구성에 대해서는 앞서 상세히 설명하였으므로 이에 대한 설명은 생략한다.
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도 7은 소정 함량 비율의 점착성 수지와 입자상 방열소재인 질화붕소(BN)로 이루어지는 방열 시트에서 단순히 질화붕소만을 포함하는 경우와, 배향구조를 갖는 않는 경우, 및 본 발명(배향 구조를 갖는 경우)의 열확산도를 섬광법(LFA;Laser/Light Flash Analysis)을 통해 측정하여 나타낸 비교 결과표이고, 도 8은 본 발명에 따른 방열 시트에서 열전도도와 입자상 방열소재의 함량(Filler 함량) 간의 관계를 나타내는 그래프이고, 도 9는 본 발명에 따른 방열 시트에서 열확산도와 입자상 방열소재의 함량(Filler 함량) 간의 관계를 나타내는 그래프이다.
본 발명에 따르면, 도 7 내지 도 9로부터 알 수 있듯이, 해당 함량 비율을 가지며, 배향 과정을 통하여 3차원 방열 구조를 구현함으로써 열확산도를 획기적으로 증대시킬 수 있음을 확인하였다. 이는 무기물(무기 입자)의 포논(phonon)의 격자진동에 의한 열전현상과, 그에 코팅된 금속물질의 자유전자 이동에 의한 열전 방식이 시너지 효과를 발현함으로써 점착층 내에서의 형태적 구성, 즉 3차원 배향 구조와 연계하여 열전도도와 열확산도를 획기적으로 증대시킨 것이다.
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상기한 바와 같은 본 발명에 따른 3차원 방열구조를 갖는 점착 방열 시트 및 3차원 방열구조를 갖는 점착 방열 시트의 제조 방법에 의하면, 수평 및 수직적 열전도 구조를 갖도록 함으로써 열전도성을 극대화하여 고방열 특성을 구현할 수 있어 열직접 현상을 갖는 전자부품에도 적용할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 유연한 필름이나 섬유기재에 구현할 수 있어 빈번한 폴딩이 요구되는 전자부품에도 적용할 수 있어 크랙(crack) 및 갈라짐 등의 불량 발생 없이 지속적이고 균일한 열분산을 도모하고, 다양한 제품에 채용될 수 있어 범용성을 확보할 수 있는 이점이 있다.
본 명세서에서 설명되는 실시 예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시 예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시 예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 베이스 기재
200, 300: 점착층
400: 이형 박리 필름
S100: 베이스기재 마련 단계
S200: 방열 점착층 형성단계
S210: 방열소재 마련 단계
S220: 점착 조성물 마련 단계
S230: 제1 점착층 형성 단계
S240, S280: 히트 로드 형성 단계(배향 단계)
S250, S270: 경화 단계
S260: 제2 점착층 형성 단계
S290: 이형 박리필름 적층 단계
200, 300: 점착층
400: 이형 박리 필름
S100: 베이스기재 마련 단계
S200: 방열 점착층 형성단계
S210: 방열소재 마련 단계
S220: 점착 조성물 마련 단계
S230: 제1 점착층 형성 단계
S240, S280: 히트 로드 형성 단계(배향 단계)
S250, S270: 경화 단계
S260: 제2 점착층 형성 단계
S290: 이형 박리필름 적층 단계
Claims (19)
- 플렉시블한(flexible) 재질로 이루어지는 베이스 기재(base substrate)를 마련하는 베이스기재 마련 단계; 및
상기 베이스기재에 열전도성을 갖는 입자상 방열소재를 포함한 점착층을 적층 형성하는 방열 점착층 형성단계;를 포함하고,
상기 방열 점착층 형성단계는 점착성 수지에 대한 입자상 방열소재의 함유량이 다른 적어도 둘 이상의 복수의 층을 갖도록 이루어지고,
상기 방열 점착층 형성단계는 상기 방열 점착층을 구성하는 입자상 방열소재 간을 연결시켜 수평방향 및 수직방향을 포함한 다방향의 배향구조를 갖도록 하는 단계를 포함하고,
상기 베이스기재 마련 단계에서 마련되는 베이스기재는 섬유기재 또는 수지류의 필름 기재로 이루어지고,
상기 베이스기재가 수지류의 필름 기재로 이루어지는 경우, 상기 점착층을 형성하는 점착성 수지의 융점보다 높거나 낮은 융점을 갖도록 이루어지고,
상기 방열 점착층은 무기 입자에 금속물질이 코팅되는 입자상 방열소재로 이루어지고,
상기 방열 점착층은 전기장 또는 자기장을 인가하여 점착층 내의 입자상 방열소재가 상호 연결되어 다방향으로 배향된 열전달 구조를 갖도록 이루어지고,
상기 방열 점착층 형성단계는, 무기입자에 금속물질을 코팅한 입자상 방열소재를 마련하는 방열소재 마련 단계와, 상기 입자상 방열소재와 점착성 수지를 혼합하여 이루어지는 점착 조성물을 마련하는 점착 조성물 마련 단계와, 상기 점착 조성물을 이용하여 상기 베이스기재에 제1 점착층을 형성하는 제1 점착층 형성 단계와, 상기 제1 점착층을 경화시키는 제1 경화 단계와, 상기 경화된 제1 점착층에 상기 점착 조성물을 이용하여 상기 베이스기재에 제2 점착층을 형성하는 제2 점착층 형성 단계, 및 상기 제2 점착층을 경화시키는 제2 경화 단계, 및 상기 제1 점착층 및 제2 점착층 중 적어도 하나에 전기장 또는 자기장을 인가하여 입자상 방열소재 간을 연결하여 적어도 수평방향 및 수직방향으로 히트 로드(heat road)를 형성시키는 히트로드 형성 단계를 포함하고,
상기 제1 점착층과 제2 점착층은 점착성 수지에 대한 입자상 방열소재의 혼입 농도가 다르게 이루어지고,
상기 제1 점착층은 상기 점착 조성물 마련 단계에서 점착성 수지에 대한 입자상 방열소재의 혼합 비율이 25중량%~60중량%로 되는 점착 조성물로 이루어지고,
상기 제2 점착층은 상기 점착 조성물 마련 단계에서 점착성 수지에 대한 입자상 방열소재의 혼합 비율이 20중량%~85중량%로 되는 점착 조성물로 이루어지고,
상기 점착 조성물 마련 단계에서 마련되는 점착 조성물은 경화제를 더 포함하여 마련되고,
상기 경화제의 함량은 점착성 수지를 100 중량부로 할 경우에, 0.01 중량부 내지 10 중량부로 포함되고,
상기 점착 조성물 마련 단계는 상기 점착 조성물을 교반 후 기포를 제거하기 위한 탈포 공정을 더 포함하고,
상기 점착 조성물의 교반은 용매를 투입하여 회전 교반기에 넣고, 250rpm 내지 350rpm의 회전속도로 30분 내지 90분의 시간 동안 교반하는 것으로 이루어지며,
상기 히트 로드 형성 단계는 상기 제1 점착층 또는 제2 점착층이 형성되고 경화되기 이전에 실행되거나, 상기 제2 점착층까지 형성되고 경화된 적층체에 대하여 실행되며,
상기 방열소재 마련 단계에서 마련되는 방열소재는 질화 붕소(BN), 질화알루미늄(AlN) 및 탄화 규소(SiC)로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 무기 입자에 금속 물질이 코팅된 것으로 이루어지고,
상기 무기 입자는 입자의 크기가 2nm 내지 100μm의 범위로 이루어지고,
상기 금속 물질은 알루미늄, 철, 아연, 주석, 티탄, 안티몬, 마그네슘 및 바나듐으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 다가 금속으로 이루어지고,
상기 무기 입자에 대한 금속 물질의 코팅은 화학적 증기 증착법, 물리적 증기 증착법 및 산처리(acidification) 중 하나의 방법으로 이루어지며,
상기 점착 조성물 마련 단계의 점착성 수지는 에폭시계 수지, 아크릴계 수지, 우레탄 수지 및 실리콘-우레탄 수지로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는
3차원 방열구조를 갖는 점착 방열 시트의 제조 방법.
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- 제1항에 있어서,
상기 경화제는 이소시아네이트계 화합물, 에폭시계 화합물, 아지리딘계 화합물 및 금속 킬레이트계 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는
3차원 방열구조를 갖는 점착 방열 시트의 제조 방법.
- 제1항에 있어서,
점착성 수지에 대한 입자상 방열소재의 혼합 비율이 상기 제1 점착층 및 제2 점착층과 다른 개재층을, 상기 제1 점착층의 경화 이후와 상기 제2 점착층의 형성 이전에, 상기 제1 점착층에 적층 형성하고 경화시킨 제1 경화 단계 이후, 전기장 또는 자기장을 인가하여 입자상 방열소재 간을 연결하여 적어도 수평방향 및 수직방향으로 히트 로드(heat road)를 형성시키는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는
3차원 방열구조를 갖는 점착 방열 시트의 제조 방법.
- 제9항에 있어서,
상기 개재층은 점착성 수지에 대한 입자상 방열소재의 함량 비율이 10중량%~75%이 되도록 이루어지는 것을 특징으로 하는
3차원 방열구조를 갖는 점착 방열 시트의 제조 방법.
- 제1항에 있어서,
상기 제2 경화 단계를 거친 제2 점착층의 상면에 이형박리필름을 적층하는 이형박리필름 적층 단계를 더 포함하는
3차원 방열구조를 갖는 점착 방열 시트의 제조 방법.
- 청구항 1, 8 내지 11중 어느 한 항에 따른 점착 방열 시트의 제조 방법에 의해 제조된 3차원 방열구조를 갖는 점착 방열 시트.
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