KR102069059B1 - Method for coating heat spreading layer and electronic component comprising the same - Google Patents

Method for coating heat spreading layer and electronic component comprising the same Download PDF

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Abstract

본 발명은 방열층 형성 방법 및 그 방열층을 포함하는 전자 부품에 관한 것으로, 방열층 형성 방법은 그래파이트 및 탄소나노튜브를 포함하는 방열층 형성용 조성물을 준비하는 조성물 준비 단계; 및 상기 방열층 형성용 조성물을 스크린 인쇄하여 기재의 표면에 방열층을 형성하는 방열층 형성 단계;를 포함하고, 그로 인해 탄소 소재를 이용하면서도 방열 효과가 우수한 방열층을 형성할 수 있는 기술을 제공한다.The present invention relates to a method for forming a heat dissipation layer and an electronic component including the heat dissipation layer, the method for forming a heat dissipation layer comprising: a composition preparing step of preparing a composition for forming a heat dissipation layer including graphite and carbon nanotubes; And a heat dissipation layer forming step of screen-printing the heat dissipation layer forming composition to form a heat dissipation layer on the surface of the substrate, thereby providing a technology for forming a heat dissipation layer having excellent heat dissipation effect while using a carbon material. do.

Description

방열층 형성 방법 및 그 방열층을 포함하는 전자 부품{METHOD FOR COATING HEAT SPREADING LAYER AND ELECTRONIC COMPONENT COMPRISING THE SAME}Method for forming a heat dissipation layer and an electronic component including the heat dissipation layer {METHOD FOR COATING HEAT SPREADING LAYER AND ELECTRONIC COMPONENT COMPRISING THE SAME}

본 발명은 방열층 형성 방법 및 그 방열층을 포함하는 전자 부품에 관한 것이다.The present invention relates to a method for forming a heat dissipation layer and an electronic component including the heat dissipation layer.

최근, 전자기기의 소형화를 통해 부품의 고집적화가 이루어지면서 제품 내부에서 발생하는 열 방출량이 증가함에 따라, 과열로 인해 제품의 성능이 저하되고 오작동이 발생하거나 제품 수명이 단축될 우려가 있었다.In recent years, as the integration of components increases through miniaturization of electronic devices, the amount of heat generated inside the product increases, resulting in deterioration of product performance, malfunction or shortening of product life due to overheating.

이러한 전자기기의 발열 문제를 해결하기 위하여 종래에는 방열판의 구조 또는 재질을 개발하여 열전도도를 향상시키려는 시도들이 지속되고 있었다. 이와 관련하여, 대한민국 등록특허공보 제10-0560201호에는 그래파이트 방열시트에 관한 기술이 제시된 바 있다.In order to solve the heat problem of the electronic device, attempts have been made to improve the thermal conductivity by developing a structure or a material of a heat sink. In this regard, the Republic of Korea Patent Publication No. 10-0560201 has been presented a technology related to the graphite heat dissipation sheet.

아울러, 탄소나노튜브 등의 탄소 소재를 이용하여 방열 구조체를 개발하려는 연구들이 활발히 진행되어 왔으나, 탄소나노튜브는 분산성이 좋지 않아 방열판의 표면에 고르게 코팅하기가 까다롭고, 방열판의 표면에 코팅층이 형성되더라도 탄소나노튜브 입자들끼리 서로 뭉쳐지는 문제가 발생하여 코팅층이 방열판으로부터 쉽게 박리될 가능성이 있었다.In addition, studies have been actively conducted to develop a heat dissipation structure using a carbon material such as carbon nanotubes. However, carbon nanotubes are difficult to coat evenly on the surface of the heat sink due to poor dispersibility. Even if formed, there is a problem that the carbon nanotube particles are agglomerated with each other, so that the coating layer may be easily peeled off from the heat sink.

따라서, 방열 효과가 우수하면서도 기존의 문제점을 개선할 수 있는 새로운 기술의 개발이 요구되는 실정이다.Therefore, the development of a new technology that can improve the existing problems while excellent heat dissipation effect is required.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 탄소 소재를 이용하면서도 방열 효과가 우수한 방열층을 형성할 수 있는 기술을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide a technology capable of forming a heat dissipation layer having excellent heat dissipation effect while using a carbon material.

본 발명이 해결하려는 과제는 전술한 과제로 제한되지 아니하며, 언급되지 아니한 또 다른 기술적 과제들은 후술할 내용으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problem to be solved by the present invention is not limited to the above-described problem, another technical problem that is not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 태양으로 방열층 형성 방법은 그래파이트 및 탄소나노튜브를 포함하는 방열층 형성용 조성물을 준비하는 조성물 준비 단계; 및 상기 방열층 형성용 조성물을 스크린 인쇄하여 기재의 표면에 방열층을 형성하는 방열층 형성 단계;를 포함할 수 있다.In one aspect of the present invention, a method for forming a heat dissipation layer includes: a composition preparation step of preparing a composition for forming a heat dissipation layer including graphite and carbon nanotubes; And a heat radiation layer forming step of forming a heat radiation layer on the surface of the substrate by screen printing the heat radiation layer forming composition.

또한, 조성물 준비 단계는 폴리이미드 수지에 상기 그래파이트 및 탄소나노튜브를 혼합하고 교반하는 1차 분산 단계; 및 상기 1차 분산 단계에서 분산된 분산물을 드로우인롤러, 미들롤러 및 스크래퍼롤러를 갖는 3롤밀에 통과시켜 상기 분산물에 전단력을 가하는 2차 분산 단계;를 포함할 수 있다.In addition, the composition preparation step may include a first dispersion step of mixing and stirring the graphite and carbon nanotubes in a polyimide resin; And a second dispersion step of applying a shear force to the dispersion by passing the dispersion dispersed in the first dispersion step through a three-roll mill having a draw-in roller, a middle roller, and a scraper roller.

그리고, 1차 분산 단계에서 상기 폴리이미드 수지는 폴리이미드 고형분 및 유기용제를 포함하고, 상기 폴리이미드 고형분 64 중량부를 기준으로, 상기 그래파이트는 16~95 중량부이고, 상기 탄소나노튜브는 0.1~2 중량부로 마련될 수 있다.The polyimide resin may include polyimide solids and an organic solvent in the first dispersion step, and based on 64 parts by weight of the polyimide solids, the graphite may be 16 to 95 parts by weight, and the carbon nanotubes may be 0.1 to 2 parts. It may be provided in parts by weight.

아울러, 2차 분산 단계에서는 상기 드로우인롤러 및 미들롤러 간의 간격을 상기 그래파이트의 직경의 1~2배로 설정하고, 상기 미들롤러 및 스크래퍼롤러 간의 간격은 상기 그래파이트의 직경과 동일하게 설정할 수 있다.In addition, in the second dispersion step, the distance between the draw-in roller and the middle roller may be set to 1 to 2 times the diameter of the graphite, and the distance between the middle roller and the scraper roller may be set to be equal to the diameter of the graphite.

또한, 이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 다른 태양으로 전자 부품은 전술한 방열층 형성 방법에 따라 기재의 표면에 형성된 방열층;을 포함하고, 상기 방열층은 상기 기재의 표면에 대해 경사지게 형성된 그래파이트를 포함할 수 있다.In another aspect of the present invention, an electronic component includes a heat dissipation layer formed on a surface of a substrate according to the above-described heat dissipation layer forming method, wherein the heat dissipation layer is formed to be inclined with respect to the surface of the substrate. It may include.

상술한 과제의 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본 발명을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 기재된 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.Means for solving the above problems are merely exemplary and should not be construed as limiting the present invention. In addition to the exemplary embodiments described above, there may be additional embodiments described in the drawings and detailed description of the invention.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 조성물 준비 단계에서 진행되는 순차적인 분산 공정에 의해 탄소나노튜브 및 그래파이트가 폴리이미드 수지 내에서 균일하게 분산된 방열층 형성용 조성물을 제조할 수 있다. As described above, according to the present invention, a composition for forming a heat dissipating layer in which carbon nanotubes and graphite are uniformly dispersed in a polyimide resin may be prepared by a sequential dispersion process performed in the composition preparation step.

아울러, 본 발명은 방열층 형성 단계시 스크린 인쇄 공정을 이용하여 방열층 형성용 조성물을 기재의 표면에 코팅할 수 있고, 스크린 인쇄에 의해 형성된 방열층에는 그래파이트가 기재의 표면에 대해 경사지게 형성될 수 있으므로 기재의 수평 방향으로 형성된 그래파이트 방열층에 비해 방열 면적이 증가되어 열전도도가 향상되는 효과가 있다.In addition, the present invention may be coated on the surface of the substrate using a screen printing process during the step of forming a heat radiation layer on the surface of the substrate, the heat radiation layer formed by screen printing may be formed to be inclined with respect to the surface of the substrate Therefore, the heat dissipation area is increased compared to the graphite heat dissipation layer formed in the horizontal direction of the substrate, thereby improving thermal conductivity.

즉, 본 발명은 수평 방향으로 형성된 기존의 그래파이트 방열층에 비해 방열 효과가 우수하므로 본 발명이 적용된 방열층을 갖는 전자 부품의 과열을 방지하며, 전자 부품의 수명을 연장시켜 내구성 향상에 기여하는 효과가 있다.That is, the present invention is excellent in heat dissipation effect compared to the existing graphite heat dissipation layer formed in the horizontal direction, thereby preventing overheating of the electronic component having the heat dissipation layer to which the present invention is applied, and extending the life of the electronic component to contribute to improving durability. There is.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 방열층 형성 방법을 도시한 흐름도이다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 조성물 준비 단계를 세부적으로 도시한 흐름도이다.
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 2차 분산 단계를 세부적으로 도시한 흐름도이다.
도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 방열층 형성 단계를 세부적으로 도시한 흐름도이다.
도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 2차 분산 단계시 사용되는 3롤밀 장치를 개략적으로 도시한 것이다.
도6은 본 발명의 일 실시예에 따른 2차 분산 단계시 전단력의 인가에 의해 그래파이트와 탄소나노튜브가 서로 혼합되는 과정을 개략적으로 도시한 개념도이다.
도7은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차 분산 단계시 사용되는 혼합탈포기를 개략적으로 도시한 것이다.
도8은 본 발명의 일 실시예에 따른 스크린 인쇄 단계를 개략적으로 도시한 것이다.
도9는 본 발명의 일 실시예에 따른 그래파이트 구조와 평면으로 형성된 기존의 그래파이트 구조를 개략적으로 도시한 개념도이다.
도10은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 기재의 표면 상태와 비교예의 표면 상태를 주사전자현미경을 통하여 촬영한 사진이다.
도11은 본 발명의 일 실시예에 따라 스크린 인쇄된 기재의 표면 상태와 바코터에 의해 인쇄된 기재의 표면 상태를 주사전자현미경을 통하여 촬영한 사진이다.
도12는 본 발명의 일 실시예를 고온으로 가열했을 경우, 기재로부터 방열층의 박리현상이 발생하는지를 확인한 사진이다.
도13은 본 발명의 일 실시예와 비교예의 방열특성 평가시 온도 측정 지점을 나타낸 것이다.
도14는 도13의 방열특성 평가시, 각 온도 측정 지점에서 발생하는 시간별 온도 변화를 도시한 그래프이다.
1 is a flowchart illustrating a method of forming a heat radiation layer according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a flow chart showing in detail the composition preparation step according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a flow chart showing in detail the secondary dispersion step according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a flow chart showing in detail the step of forming a heat radiation layer according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 schematically shows a three roll mill apparatus used in the second dispersion step according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a conceptual diagram schematically illustrating a process in which graphite and carbon nanotubes are mixed with each other by application of a shear force in the second dispersion step according to an embodiment of the present invention.
Figure 7 schematically shows a mixed defoaming machine used in the third dispersion step according to an embodiment of the present invention.
8 schematically illustrates a screen printing step according to an embodiment of the present invention.
9 is a conceptual diagram schematically showing an existing graphite structure formed in a plane with a graphite structure according to an embodiment of the present invention.
10 is a photograph of a surface state of a substrate and a surface state of a comparative example according to various embodiments of the present disclosure through a scanning electron microscope.
FIG. 11 is a photograph of the surface state of the screen printed substrate and the surface state of the substrate printed by the bar coater according to an exemplary embodiment of the present invention through a scanning electron microscope.
12 is a photograph confirming whether peeling of the heat dissipation layer occurs from the substrate when one embodiment of the present invention is heated to a high temperature.
Figure 13 shows the temperature measurement point when evaluating the heat radiation characteristics of one embodiment and a comparative example of the present invention.
FIG. 14 is a graph illustrating temperature change over time occurring at each temperature measurement point in evaluating heat radiation characteristics of FIG. 13.

본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 더 구체적으로 설명하되, 이미 주지되어진 기술적 부분에 대해서는 설명의 간결함을 위해 생략하거나 압축하기로 한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings, but the well-known technical parts will be omitted or compressed for brevity of description.

이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다.In the following embodiments, the terms first, second, etc. are used for the purpose of distinguishing one component from other components rather than a restrictive meaning.

이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다른 의미를 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.In the following examples, the singular forms "a", "an" and "the" include plural forms unless the context clearly indicates otherwise.

이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.In the following examples, the terms including or having means that there is a feature or component described in the specification and does not preclude the possibility of adding one or more other features or components.

어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정은 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 진행될 수 있다. 즉, 본원 명세서에 기술된 방법의 각 단계는 명세서 상에서 달리 언급되거나 문맥상 명백히 상충되지 않는 한 임의의 순서로 적절하게 실시될 수 있다.In the case where an embodiment may be implemented differently, a specific process order may be performed differently from the described order. For example, two processes described in succession may be performed substantially concurrently, or may proceed in the reverse order. That is, each step of the methods described herein may be appropriately carried out in any order unless otherwise stated in the specification or otherwise clearly contradicted by context.

본원 명세서 전체에서 수치 앞에 사용되는 용어인 "약"은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때, 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본원의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다. 어떤 실시형태에서, 용어 "약"은 1, 2, 3 또는 4 이내의 표준 편차를 의미한다. 다른 실시형태에서, 용어 "약"은 주어진 값 또는 범위의 10%, 9%, 8%, 7%, 6%, 5%, 4%, 3%, 2%, 1%, 0.5% 또는 0.1% 이내를 의미한다. The term "about," which is used before numerical values throughout this specification, is used at, or in close proximity to, the numerical values when manufacturing and material tolerances inherent in the meanings indicated are used, Absolute figures are used to prevent unfair use by unscrupulous intruders. In some embodiments, the term “about” means a standard deviation within 1, 2, 3, or 4. In other embodiments, the term “about” is 10%, 9%, 8%, 7%, 6%, 5%, 4%, 3%, 2%, 1%, 0.5% or 0.1% of a given value or range. Means within.

본 발명의 일 실시예에 따른 방열층 형성 방법에 대하여 도1에 도시된 흐름도를 따라 설명하고, 도2 내지 도14에 도시된 도면을 참조하여 설명하되, 편의상 순서를 붙여 설명하기로 한다.A method of forming a heat dissipation layer according to an exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to the flowchart shown in FIG. 1 and with reference to the drawings shown in FIGS.

1. 전처리 단계<S100>1. Pretreatment step <S100>

본 단계에서는 방열층 형성용 조성물의 제조시 사용되는 그래파이트 및 탄소나노튜브를 고온으로 열처리하여 그래파이트 및 탄소나노튜브 내에 포함된 이물질을 제거하는 과정이 진행될 수 있다.In this step, the process of removing the foreign substances contained in the graphite and carbon nanotubes by heat-treating the graphite and carbon nanotubes used in the production of the heat dissipation layer forming composition at a high temperature.

일 실시예에서는 고주파 유도를 이용한 열처리를 통해 탄소 재료 내에 포함된 불순물 또는 이물질을 제거할 수 있다. 예를 들어, 800~1200℃의 온도로 1~2 시간동안 열처리하여 이물질이 제거된 고순도의 그래파이트 및 탄소나노튜브는 후술될 방열층 형성 단계에서 이루어지는 스크린 인쇄시 기재의 표면에 균일하게 코팅되어 방열층을 형성할 수 있으므로 방열 효율과 열전도도의 향상에 기여한다.In one embodiment, impurities or foreign substances included in the carbon material may be removed through heat treatment using high frequency induction. For example, high-purity graphite and carbon nanotubes in which foreign matters are removed by heat treatment at a temperature of 800 to 1200 ° C. for 1 to 2 hours may be uniformly coated on the surface of the substrate during screen printing in the heat radiation layer forming step to be described later. Since a layer can be formed, it contributes to the improvement of heat dissipation efficiency and thermal conductivity.

한편, 그래파이트 및 탄소나노튜브의 순도에 따라서 본 단계는 선택적으로 적용될 수 있다. 즉, 고순도의 그래파이트와 탄소나노튜브를 사용할 경우에는 본 단계를 생략하고 다음 단계부터 진행할 수도 있다.On the other hand, this step may be selectively applied depending on the purity of the graphite and carbon nanotubes. That is, in the case of using high purity graphite and carbon nanotubes, this step may be omitted and the process may proceed from the next step.

2. 조성물 준비 단계<S200>2. Composition preparation step <S200>

본 단계에서는 그래파이트 및 탄소나노튜브를 포함하는 방열층 형성용 조성물을 준비하는 과정이 이루어질 수 있다. 여기서, 방열층 형성용 조성물은 기재의 표면 위에 코팅되어 방열층을 형성할 수 있는 재료로서, 폴리이미드 수지, 그래파이트 및 탄소나노튜브가 혼합된 조성물을 의미한다. 또한, 기재는 방열이 요구되는 구성을 의미하며, 예를 들어, 인쇄회로기판, 방열기판, 방열시트 등으로 적용될 수 있다.In this step, a process of preparing a composition for forming a heat dissipating layer including graphite and carbon nanotubes may be performed. Here, the composition for forming a heat dissipation layer is a material capable of forming a heat dissipation layer by coating on the surface of the substrate, and means a composition in which polyimide resin, graphite, and carbon nanotubes are mixed. In addition, the substrate means a configuration that requires heat radiation, for example, it can be applied to a printed circuit board, a heat radiation board, a heat radiation sheet and the like.

일 실시예에서 조성물 준비 단계는 1차 분산 단계, 2차 분산 단계 및 3차 분산 단계를 포함할 수 있다. 즉, 본 단계에서는 그래파이트 및 탄소나노튜브의 분산성을 향상시키기 위해 순차적으로 분산 공정을 적용할 수 있다.In one embodiment, the composition preparation step may include a first dispersion step, a second dispersion step, and a third dispersion step. That is, in this step, the dispersion process may be sequentially applied to improve the dispersibility of graphite and carbon nanotubes.

2-1. 1차 분산 단계<S210>2-1. First dispersion step <S210>

본 단계에서는 폴리이미드 수지(polyimide resin)에 그래파이트(graphite) 및 탄소나노튜브(carbon nano tube)를 혼합하고 교반하는 과정이 진행될 수 있다. 일 실시예에서 폴리이미드 수지는 폴리이미드 고형분 및 잔부의 유기용제로 구성된 액상의 폴리이미드 수지로 적용될 수 있다.In this step, a process of mixing and stirring graphite and carbon nanotubes in a polyimide resin may be performed. In one embodiment, the polyimide resin may be applied to a liquid polyimide resin composed of polyimide solids and a balance of an organic solvent.

여기서, 폴리이미드 수지는 방향족 산 이무수물과 방향족 디아민 또는 방향족 디이소시아네이트를 중합하여 폴리아믹산 유도체를 제조한 후,고온에서 폐환탈수시켜 이미드화되는 고내열성 수지를 의미한다.Here, the polyimide resin refers to a high heat resistant resin which is imidized by polymerizing an aromatic acid dianhydride and an aromatic diamine or an aromatic diisocyanate to prepare a polyamic acid derivative, and then ring-dehydrating at high temperature.

일 실시예에서 전체 폴리이미드 수지 100 중량%를 기준으로, 폴리이미드 고형분은 7~16 중량%로 적용될 수 있다. 구체적인 예로, 폴리이미드 고형분의 함량은 약 7 중량%, 약 8 중량%, 약 9 중량%, 약 10 중량%, 약 11 중량%, 약 12 중량%, 약 13 중량%, 약 14 중량%, 약 15 중량% 또는 약 16 중량%로 마련될 수 있다. 또한, 폴리이미드 고형분의 함량은 상기 수치 중 하나 이상 및 상기 수치 중 하나 이하의 범위가 될 수 있다.In one embodiment, based on 100% by weight of the total polyimide resin, polyimide solids may be applied in 7 to 16% by weight. As a specific example, the content of polyimide solids may be about 7 wt%, about 8 wt%, about 9 wt%, about 10 wt%, about 11 wt%, about 12 wt%, about 13 wt%, about 14 wt%, about 15 weight percent or about 16 weight percent. In addition, the content of the polyimide solids may be in the range of one or more of the above values and one or less of the above values.

예를 들어, 폴리이미드 고형분의 함량 범위는 약 7 중량% 내지 약 10 중량%, 약 10 중량% 내지 약 13 중량%, 약 13 중량% 내지 약 16 중량% 또는 약 7 중량% 내지 약 16 중량%의 범위로 마련될 수 있다. 일 실시예에 따른 폴리이미드 고형분은 상기의 범위에서 수지의 내열성과 코팅 작업성을 우수한 수준으로 유지할 수 있다.For example, the content of polyimide solids can range from about 7 wt% to about 10 wt%, about 10 wt% to about 13 wt%, about 13 wt% to about 16 wt%, or about 7 wt% to about 16 wt% It can be provided in a range of. Polyimide solids according to one embodiment can maintain the heat resistance and coating workability of the resin in an excellent level in the above range.

만일, 폴리이미드 고형분의 함량이 7 중량% 미만일 경우에는 내열성이 떨어지고, 16 중량%를 초과할 경우에는 내열성은 좋으나 액상 수지의 점도가 상승하여 후술될 스크린 인쇄 단계시 작업성이 저하될 수 있으므로 전술한 범위 이내에서 적용되는 것이 바람직하다.If the content of the polyimide solid content is less than 7% by weight, the heat resistance is inferior, and if it exceeds 16% by weight, the heat resistance is good, but the viscosity of the liquid resin is increased so that workability may be reduced during the screen printing step to be described later. It is preferable to apply within one range.

일 실시예에서 유기용제는 폴리이미드 수지의 표면에너지를 낮춰줌으로써, 스크린 인쇄시 방열층 형성용 조성물의 퍼짐성과 인쇄된 방열층의 평탄성을 향상시킬 수 있다. 또한, 유기용제는 전체 폴리이미드 수지 내에서 폴리이미드 고형분을 제외한 나머지 잔량으로 마련될 수 있다. In one embodiment, the organic solvent lowers the surface energy of the polyimide resin, thereby improving the spreadability of the heat dissipation layer forming composition and flatness of the printed heat dissipation layer during screen printing. In addition, the organic solvent may be provided in the remaining amount excluding the polyimide solids in the entire polyimide resin.

즉, 전체 폴리이미드 수지 내에서 폴리이미드 고형분 함량이 7~16 중량%가 되도록 유기용제의 양을 조절할 수 있다. 예를 들어, 폴리이미드 수지 전체를 100 중량%라고 할 때, 수지 내에서 폴리이미드 고형분의 함량은 7~16 중량%이고, 유기용제가 나머지 함량(일 예로, 84~93 중량%)으로 포함될 수 있다. That is, the amount of the organic solvent may be adjusted so that the polyimide solid content is 7 to 16% by weight in the total polyimide resin. For example, when the total polyimide resin is 100% by weight, the content of polyimide solids in the resin may be 7 to 16% by weight, and the organic solvent may be included as the remaining content (eg, 84 to 93% by weight). have.

여기서, 유기용제는 디메틸포름아미드(DMF, N,N-Dimethylformamide), 메틸피롤리디논(NMP, 1-Methyl-2-pyrrolidinone), 디메틸아세트아미드(DMAc, N,N-Dimethylacetamide), 디메틸설폭사이드(DMSO, dimethylsulfoxide), 디에틸아세테이트(diethylacetate) 및 아세톤(acetone)으로 이루어진 군 중에서 선택된 적어도 어느 하나로 마련될 수 있으나, 이에 국한되지 않으며, 폴리이미드 고형분과 혼합될 수 있는 용제 종류라면 전술한 종류 이외의 용제를 사용하는 것도 가능하다.Here, the organic solvent is dimethylformamide (DMF, N, N-Dimethylformamide), methylpyrrolidinone (NMP, 1-Methyl-2-pyrrolidinone), dimethylacetamide (DMAc, N, N-Dimethylacetamide), dimethyl sulfoxide (DMSO, dimethylsulfoxide), diethylacetate (diethylacetate) and acetone (acetone) may be provided at least one selected from the group consisting of, but is not limited to this, if the type of solvent that can be mixed with polyimide solids other than the above-described type It is also possible to use solvents.

일 실시예에서 상업적으로 이용 가능한 폴리이미드 수지는 KOMEC 사의 KPI-900-C16N2 등을 사용할 수 있으나, 이에 국한되지 않는다.Commercially available polyimide resin in one embodiment may be used KPI-900-C16N2, such as KOMEC, but is not limited thereto.

본 단계에서 폴리이미드 수지에 그래파이트 및 탄소나노튜브를 혼합할 경우, 폴리이미드 고형분 64 중량부를 기준으로, 그래파이트는 16~95 중량부이고, 탄소나노튜브는 0.1~2 중량부의 함량으로 혼합할 수 있다.When graphite and carbon nanotubes are mixed in the polyimide resin in this step, based on 64 parts by weight of polyimide solids, graphite is 16 to 95 parts by weight, and carbon nanotubes may be mixed in an amount of 0.1 to 2 parts by weight. .

구체적인 예로, 그래파이트의 함량은 폴리이미드 고형분 64 중량부를 기준으로, 약 16 중량부, 약 20 중량부, 약 30 중량부, 약 40 중량부, 약 50 중량부, 약 60 중량부, 약 70 중량부, 약 80 중량부, 약 90 중량부 또는 약 95 중량부로 마련될 수 있다. 또한, 그래파이트의 함량은 상기 수치 중 하나 이상 및 상기 수치 중 하나 이하의 범위가 될 수 있다.As a specific example, the graphite content is about 16 parts by weight, about 20 parts by weight, about 30 parts by weight, about 40 parts by weight, about 50 parts by weight, about 60 parts by weight, about 70 parts by weight based on 64 parts by weight of polyimide solids , About 80 parts by weight, about 90 parts by weight or about 95 parts by weight. In addition, the content of graphite may be in the range of one or more of the above values and one or less of the above values.

예를 들어, 그래파이트의 함량 범위는 약 16 중량부 내지 약 30 중량부, 약 30 중량부 내지 약 50 중량부, 약 50 중량부 내지 약 70 중량부, 약 70 중량부 내지 약 90 중량부, 약 50 중량부 내지 약 95 중량부, 약 60 중량부 내지 약 95 중량부 또는 약 16 중량부 내지 약 95 중량부로 마련될 수 있다. 일 실시예에 따른 그래파이트는 상기의 범위에서 균일한 방열층을 형성할 수 있고, 높은 열전도도와 방열 효과를 가질 수 있다.For example, the graphite content ranges from about 16 parts by weight to about 30 parts by weight, about 30 parts by weight to about 50 parts by weight, about 50 parts by weight to about 70 parts by weight, about 70 parts by weight to about 90 parts by weight, about 50 parts by weight to about 95 parts by weight, about 60 parts by weight to about 95 parts by weight or about 16 parts by weight to about 95 parts by weight. Graphite according to an embodiment may form a uniform heat dissipation layer in the above range, and may have a high thermal conductivity and heat dissipation effect.

만일, 그래파이트의 함량이 폴리이미드 고형분 64 중량부를 기준으로, 16 중량부 미만일 경우에는 그래파이트의 함량이 너무 적어 스크린 인쇄시 기재의 표면에 그래파이트를 균일하게 코팅하는 것이 제한적이므로 방열 효과가 저하될 우려가 있고, 그래파이트가 95 중량부를 초과할 경우에는 방열층 형성용 조성물의 점도가 너무 높아져 분산성이 떨어짐에 따라, 방열 효과가 저하되고 제조 단가가 상승하는 문제가 있으므로 그래파이트의 함량은 전술한 범위 이내에서 적용되는 것이 바람직하다.If the content of graphite is less than 16 parts by weight based on 64 parts by weight of polyimide solids, the content of graphite is too small to uniformly coat graphite on the surface of the substrate during screen printing. In addition, when the graphite exceeds 95 parts by weight, the viscosity of the heat dissipation layer forming composition is too high, so that the dispersibility is lowered, the heat dissipation effect is lowered and the manufacturing cost increases, so the content of graphite is within the above range It is preferable to apply.

아울러, 일 실시예에서 그래파이트의 직경은 1~10㎛로 적용될 수 있다. 구체적인 예로, 그래파이트의 직경은 약 1㎛, 약 2㎛, 약 3㎛, 약 4㎛, 약 5㎛, 약 6㎛, 약 7㎛, 약 8㎛, 약 9㎛ 또는 약 10㎛로 적용될 수 있다. 또한, 그래파이트의 직경은 상기 수치 중 하나 이상 및 상기 수치 중 하나 이하의 범위가 될 수 있다.In addition, the diameter of the graphite in one embodiment may be applied to 1 ~ 10㎛. As a specific example, the diameter of graphite may be applied to about 1㎛, about 2㎛, about 3㎛, about 4㎛, about 5㎛, about 6㎛, about 7㎛, about 8㎛, about 9㎛ or about 10㎛ . In addition, the diameter of graphite may be in the range of one or more of the above values and one or less of the above values.

예를 들어, 그래파이트의 직경 범위는 약 1㎛ 내지 약 4㎛, 약 4㎛ 내지 약 6㎛, 약 6㎛ 내지 약 8㎛, 약 8㎛ 내지 약 10㎛ 또는 약 1㎛ 내지 약 10㎛의 범위로 마련될 수 있다. 일 실시예에 따른 그래파이트의 직경은 상기의 범위에서 분산성과 스크린 인쇄시 방열층의 품질을 우수한 수준으로 유지할 수 있다.For example, the diameter range of graphite ranges from about 1 μm to about 4 μm, from about 4 μm to about 6 μm, from about 6 μm to about 8 μm, from about 8 μm to about 10 μm or from about 1 μm to about 10 μm. It can be prepared as. The diameter of the graphite according to one embodiment can maintain the quality of the heat dissipation layer in the dispersibility and screen printing in the above range at an excellent level.

만일, 그래파이트의 직경이 1㎛ 미만일 경우에는 스크린 인쇄시 그래파이트의 입체 구조 형성이 어렵고, 직경이 10㎛를 초과할 경우에는 분산 과정에서 그래파이트의 구조가 깨져 탄소 소재에 손상이 갈 수 있고, 스크린 인쇄시 패턴 형성이 어려우므로 그래파이트의 직경은 전술한 범위 이내에서 적용되는 것이 바람직하다.If the diameter of graphite is less than 1 μm, it is difficult to form a three-dimensional structure of graphite when screen printing. If the diameter exceeds 10 μm, the structure of graphite may be broken during the dispersing process, which may damage the carbon material. Since it is difficult to form a pattern when the diameter of the graphite is preferably applied within the above range.

여기서, 그래파이트의 직경은 그래파이트 입자들의 직경의 평균값을 의미한다. 이러한 그래파이트 입자의 평균 직경의 측정은 당업계에서 통상적으로 사용되는 측정법을 사용할 수 있으며, 예를 들어, 광학 현미경, 표면형상 측정기(optical profiler), 투과전자현미경(TEM), 주사전자현미경(SEM) 등을 이용하여 입자를 촬영하고, 직경을 측정하여 이들의 평균값을 평균 직경으로 도출할 수 있다. Here, the diameter of graphite means an average value of the diameters of the graphite particles. The measurement of the average diameter of the graphite particles may be used a measurement method commonly used in the art, for example, optical microscope, optical profiler, transmission electron microscope (TEM), scanning electron microscope (SEM) The particle | grains are image | photographed using etc., a diameter is measured, and these average values can be derived as average diameter.

한편, 폴리이미드 수지에 탄소나노튜브를 혼합할 경우, 폴리이미드 고형분 64 중량부를 기준으로, 탄소나노튜브는 0.1~2 중량부의 함량으로 혼합할 수 있다. 구체적인 예로, 탄소나노튜브의 함량은 폴리이미드 고형분 64 중량부를 기준으로, 약 0.1 중량부, 약 0.2 중량부, 약 0.3 중량부, 약 0.4 중량부, 약 0.5 중량부, 약 0.6 중량부, 약 0.7 중량부, 약 0.8 중량부, 약 0.9 중량부, 약 1 중량부, 약 1.1 중량부, 약 1.2 중량부, 약 1.3 중량부, 약 1.4 중량부, 약 1.5 중량부, 약 1.6 중량부, 약 1.7 중량부, 약 1.8 중량부, 약 1.9 중량부 또는 약 2 중량부로 마련될 수 있다. 또한, 탄소나노튜브의 함량은 상기 수치 중 하나 이상 및 상기 수치 중 하나 이하의 범위가 될 수 있다. On the other hand, when carbon nanotubes are mixed in the polyimide resin, the carbon nanotubes may be mixed in an amount of 0.1 to 2 parts by weight based on 64 parts by weight of the polyimide solids. As a specific example, the carbon nanotube content is about 0.1 part by weight, about 0.2 part by weight, about 0.3 part by weight, about 0.4 part by weight, about 0.5 part by weight, about 0.6 part by weight, based on 64 parts by weight of polyimide solids. Parts by weight, about 0.8 parts by weight, about 0.9 parts by weight, about 1 parts by weight, about 1.1 parts by weight, about 1.2 parts by weight, about 1.3 parts by weight, about 1.4 parts by weight, about 1.5 parts by weight, about 1.6 parts by weight, about 1.7 parts by weight It may be provided in parts by weight, about 1.8 parts by weight, about 1.9 parts by weight or about 2 parts by weight. In addition, the content of carbon nanotubes may be in the range of one or more of the above values and one or less of the above values.

예를 들어, 탄소나노튜브의 함량 범위는 약 0.1 중량부 내지 약 0.5 중량부, 약 0.5 중량부 내지 약 1 중량부, 약 1 중량부 내지 약 1.5 중량부, 약 1.5 중량부 내지 약 2 중량부 또는 약 0.1 중량부 내지 약 2 중량부의 범위로 마련될 수 있다. 일 실시예에 따른 탄소나노튜브는 상기의 범위에서 우수한 수준의 분산성을 유지할 수 있고, 기재의 표면 위에 그래파이트 구조를 입체적으로 형성하기가 용이하다.For example, the carbon nanotube content ranges from about 0.1 parts by weight to about 0.5 parts by weight, about 0.5 parts by weight to about 1 parts by weight, about 1 parts by weight to about 1.5 parts by weight, about 1.5 parts by weight to about 2 parts by weight. Or from about 0.1 part by weight to about 2 parts by weight. Carbon nanotubes according to an embodiment can maintain an excellent level of dispersibility in the above range, it is easy to form a three-dimensional graphite structure on the surface of the substrate.

만일, 탄소나노튜브가 0.1 중량부 미만일 경우에는 그래파이트 입자들과 탄소나노튜브가 충분히 혼합되지 못하여 그래파이트가 기재의 표면에 수평적으로 적층됨에 따라, 열전도도를 향상시키기 어렵고, 탄소나노튜브가 2 중량부를 초과할 경우에는 탄소나노튜브 입자들끼리 응집 현상이 발생하여 그래파이트 구조를 입체적으로 형성하기가 제한적이므로 탄소나노튜브의 함량은 전술한 범위 이내에서 실시되는 것이 바람직하다.If the carbon nanotubes are less than 0.1 parts by weight, graphite particles and carbon nanotubes may not be sufficiently mixed, so that graphite is stacked horizontally on the surface of the substrate, thereby making it difficult to improve thermal conductivity. When the amount is exceeded, the carbon nanotube particles are agglomerated among the particles, so that the graphite structure is limited to three-dimensionally formed, so the content of the carbon nanotubes is preferably performed within the above range.

일 실시예의 탄소 재료에 포함되는 탄소나노튜브는 단일벽 탄소나노튜브(Single wall Carbon nano tube), 이중벽 탄소나노튜브(Double wall Carbon nano tube), 다중벽 탄소나노튜브(Multi wall Carbon nano tube) 및 얇은 다중벽 탄소나노튜브(Thin Multi wall Carbon nano tube) 중 어느 하나 또는 이들 중 2 이상의 조합으로 마련될 수 있다.Carbon nanotubes included in the carbon material of an embodiment include a single wall carbon nanotube, a double wall carbon nanotube, a multiwall carbon nanotube, and the like. The thin multi-walled carbon nanotubes (Thin Multi wall Carbon nanotube) may be provided in any one or a combination of two or more of them.

그리고, 일 실시예에서는 입자의 평균 직경이 10nm 이하이고, 평균 길이가 100㎛인 다중벽 탄소나노튜브를 사용할 수 있으나, 탄소나노튜브의 종류, 직경 및 길이는 전술한 예에 국한되지 않는다.In addition, in one embodiment, multi-walled carbon nanotubes having an average diameter of 10 nm or less and an average length of 100 μm may be used, but the type, diameter, and length of the carbon nanotubes are not limited to the above examples.

본 단계에서는 폴리이미드 수지, 그래파이트 및 탄소나노튜브를 교반기에 투입하고 임펠러를 이용하여 일정 시간동안 고속으로 교반할 수 있다. 예를 들어, 임펠러의 회전 속도를 500~600 rpm으로 설정하고 30분~1시간 동안 교반과정을 수행할 수 있으나, 교반시간 및 속도는 투입되는 교반물의 종류나 양에 따라 변경될 수 있다.In this step, polyimide resin, graphite, and carbon nanotubes may be added to the stirrer, and stirred at a high speed for a predetermined time using an impeller. For example, the rotation speed of the impeller may be set to 500 to 600 rpm, and the stirring process may be performed for 30 minutes to 1 hour, but the stirring time and speed may be changed according to the type or amount of the stirring material to be added.

2-2. 2차 분산 단계<S220>2-2. Second dispersion step <S220>

본 단계에서는 단계 S210에서 1차 분산된 분산물을 드로우인롤러(draw in roller), 미들롤러(middle roller) 및 스크래퍼롤러(scraper roller)를 갖는 3롤밀(3 roll mill) 장치에 통과시켜 1차 분산된 분산물에 전단력을 가하는 과정이 진행될 수 있다.In this step, the first dispersed dispersion in step S210 is passed through a three roll mill apparatus having a draw in roller, a middle roller, and a scraper roller. The process of applying the shear force to the dispersed dispersion may proceed.

도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 2차 분산 단계시 사용되는 3롤밀 장치를 개략적으로 도시한 것이다. 도5를 참조하면, 3롤밀(100)은 수평으로 놓인 3개의 롤러들 간에 형성된 미세한 간극으로 교반물을 통과시켜 균질화하는 장치이다. 서로 인접한 드로우인롤러(110), 미들롤러(120) 및 스크래퍼롤러(130)는 동시에 회전함으로써, 롤러를 통과하는 교반물에 압력과 전단력을 가하게 된다. Figure 5 schematically shows a three roll mill apparatus used in the second dispersion step according to an embodiment of the present invention. Referring to Figure 5, the three roll mill 100 is a device for homogenizing by passing the stirring material through the fine gap formed between the three rollers placed horizontally. The draw-in roller 110, the middle roller 120, and the scraper roller 130 adjacent to each other rotate at the same time, thereby applying pressure and shear force to the stirring material passing through the roller.

도6은 본 발명의 일 실시예에 따른 2차 분산 단계시 전단력의 인가에 의해 그래파이트와 탄소나노튜브가 서로 혼합되는 과정을 개략적으로 도시한 개념도이다. 도6을 참조하면, 교반물 내에 포함된 그래파이트 입자들은 제1간격(W1)을 통과할 때, 드로우인롤러(110)와 미들롤러(120)에 의해 발생된 전단력에 의해 슬라이드되면서 그래파이트 입자 주변에 있던 탄소나노튜브 입자들을 제1간격(W1) 안으로 함께 끌고 들어가면서 분산이 이루어질 수 있다.FIG. 6 is a conceptual diagram schematically illustrating a process in which graphite and carbon nanotubes are mixed with each other by application of a shear force in the second dispersion step according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 6, the graphite particles included in the agitated material are slid by the shear force generated by the draw-in roller 110 and the middle roller 120 when passing through the first interval W1, and around the graphite particles. As the carbon nanotube particles were dragged into the first gap W1 together, dispersion may be performed.

한편, 본 단계에서 방열층 형성용 조성물의 점도는 10000~100000cps로 적용되도록 그래파이트, 탄소나노튜브 및 폴리이미드 수지의 폴리이미드 고형분 중 적어도 하나의 함량을 적절하게 조절할 수 있다.On the other hand, the viscosity of the composition for forming a heat radiation layer in this step can be appropriately adjusted to the content of at least one of the polyimide solids of graphite, carbon nanotubes and polyimide resin to be applied to 10000 ~ 100,000 cps.

구체적인 예로, 방열층 형성용 조성물의 점도는 약 10000cps, 약 20000cps, 약 30000cps, 약 40000cps, 약 50000cps, 약 60000cps, 약 70000cps, 약 80000cps, 약 90000cps 또는 약 100000cps로 마련될 수 있다. 또한, 방열층 형성용 조성물의 점도는 상기 수치 중 하나 이상 및 상기 수치 중 하나 이하의 범위가 될 수 있다. As a specific example, the viscosity of the heat dissipation layer forming composition may be prepared in about 10000cps, about 20000cps, about 30000cps, about 40000cps, about 50000cps, about 60000cps, about 70000cps, about 80000cps, about 90000cps or about 100000cps. In addition, the viscosity of the heat dissipation layer-forming composition may be in the range of one or more of the above values and one or less of the above values.

예를 들어, 방열층 형성용 조성물의 점도는 약 10000cps 내지 약 30000cps, 약 20000cps 내지 약 40000cps, 약 30000cps 내지 약 60000cps, 약 40000cps 내지 약 80000cps, 약 50000cps 내지 약 90000cps, 약 60000cps 내지 약 100000cps 또는 약 10000cps 내지 약 100000cps의 범위로 마련될 수 있다. 일 실시예에 따른 방열층 형성용 조성물의 점도는 상기의 범위에서 분산성이 우수하며, 그래파이트를 균일하게 코팅할 수 있다.For example, the viscosity of the heat dissipation layer forming composition may be about 10000cps to about 30000cps, about 20000cps to about 40000cps, about 30000cps to about 60000cps, about 40000cps to about 80000cps, about 50000cps to about 90000cps to about 100000cps or about 10000cps It may be provided in the range of about 100000cps. Viscosity of the composition for forming a heat radiation layer according to an embodiment is excellent in dispersibility in the above range, it can be uniformly coated graphite.

만일, 방열층 형성용 조성물의 점도가 10000cps 미만일 경우에는 분산시 폴리이미드 수지, 그래파이트 및 탄소나노튜브 간의 혼합이 원활하게 이루어지지 않으며, 스크린 인쇄시 방열층 표면에 그래파이트가 균일하게 코팅되는 것이 어렵고, 방열층 형성용 조성물의 점도가 100000cps를 초과할 경우에는 분산성이 떨어져 각 성분들 간에 응집현상이 발생하거나 스크린 인쇄시 코팅 작업성이 저하될 우려가 있으므로 전술한 점도 범위 이내에서 실시되는 것이 바람직하다.If the viscosity of the composition for forming a heat dissipation layer is less than 10000 cps, the mixing between the polyimide resin, graphite, and carbon nanotubes is not smoothly performed during dispersion, and it is difficult to uniformly coat graphite on the surface of the heat dissipation layer during screen printing. When the viscosity of the heat dissipating layer forming composition exceeds 100000 cps, the dispersibility may be poor, so that cohesion may occur between components, or coating workability may be reduced during screen printing. .

아울러, 일 실시예에 따른 방열층 형성용 조성물의 점도는 브룩필드 점도계(spindle NO2, 12rpm, 25℃)로 측정된 것을 의미한다.In addition, the viscosity of the composition for forming a heat dissipation layer according to an embodiment means that it is measured by a Brookfield viscometer (spindle NO 2, 12 rpm, 25 ° C.).

본 단계에서는 드로우인롤러(110) 및 미들롤러(120) 간의 간격을 그래파이트의 직경의 1~2배로 설정하고, 미들롤러(120) 및 스크래퍼롤러(130) 간의 간격을 그래파이트의 직경과 동일하게 설정하여 방열층 형성용 조성물에 전단력을 인가할 수 있다.In this step, the distance between the draw-in roller 110 and the middle roller 120 is set to 1 to 2 times the diameter of graphite, and the distance between the middle roller 120 and the scraper roller 130 is set to be equal to the diameter of graphite. Thus, a shear force can be applied to the composition for forming a heat dissipation layer.

예를 들어, 본 단계에서는 드로우인롤러(110) 및 미들롤러(120) 간의 간격을 그래파이트의 직경의 2배로 설정하고, 미들롤러(120) 및 스크래퍼롤러(130) 간의 간격을 그래파이트의 직경과 동일하게 설정하여 방열층 형성용 조성물을 제1간격(W1) 및 제2간격(W2)에 통과시키는 1차 전단력 인가 단계(S220A) 후에 다시 드로우인롤러(110) 및 미들롤러(120) 간의 간격을 그래파이트의 직경의 1배로 재설정하고, 미들롤러(120) 및 스크래퍼롤러(130) 간의 간격을 그래파이트의 직경과 동일하게 하여 방열층 형성용 조성물을 제1간격(W1) 및 제2간격(W2)에 통과시키는 2차 전단력 인가 단계(S220B)를 진행할 수 있다.For example, in this step, the distance between the draw-in roller 110 and the middle roller 120 is set to twice the diameter of graphite, and the distance between the middle roller 120 and the scraper roller 130 is equal to the diameter of the graphite. After the first shear force application step (S220A) for passing the composition for forming a heat dissipation layer to pass through the first interval (W1) and the second interval (W2) again the gap between the draw-in roller 110 and the middle roller 120 Reset to 1 times the diameter of the graphite, the interval between the middle roller 120 and the scraper roller 130 to the same diameter of the graphite to the heat dissipating layer forming composition to the first interval (W1) and the second interval (W2) A second shear force application step (S220B) to pass through may be performed.

이때, 각 롤러 간의 간격이 그래파이트의 직경보다 작을 경우에는 그래파이트 입자가 파손되어 그래파이트의 입체 구조를 형성하기가 어렵고, 각 롤러 간의 간격이 그래파이트의 직경보다 너무 클 경우에는 분산성이 감소되어 입자들 간의 응집 현상이 발생할 우려가 있다. In this case, when the distance between the rollers is smaller than the diameter of the graphite, the graphite particles are broken to form a three-dimensional structure of graphite, and when the distance between the rollers is too larger than the diameter of the graphite, the dispersibility is reduced, There is a fear that aggregation phenomenon occurs.

또한, 최소한의 공정으로 그래파이트 및 탄소나노튜브를 균일하게 분산시키는 측면에서 드로우인롤러(110) 및 미들롤러(120) 간의 간격은 그래파이트 직경의 1~2배로 설정하고, 미들롤러(120) 및 스크래퍼롤러(130) 간의 간격을 그래파이트의 직경과 동일하게 설정하는 것이 바람직하다.In addition, in the process of uniformly dispersing graphite and carbon nanotubes in a minimum process, the distance between the draw-in roller 110 and the middle roller 120 is set to 1 to 2 times the diameter of the graphite, and the middle roller 120 and the scraper It is preferable to set the distance between the rollers 130 to be equal to the diameter of graphite.

2-3. 3차 분산 단계<S230>2-3. 3rd dispersion step <S230>

본 단계에서는 단계 S220에서 분산된 분산물을 추가적으로 분산시키고, 탈포하는 과정이 이루어질 수 있다. 구체적으로, 본 단계에서는 시료를 담은 용기의 자전과 공전이 가능한 혼합탈포기(200)에 단계 S220이 종료된 분산물을 투입하고, 분산물 내에 존재하는 그래파이트 및 탄소나노튜브 입자들의 추가적인 분산을 유도할 수 있다.In this step, a process of further dispersing and defoaming the dispersion dispersed in step S220 may be performed. Specifically, in this step, the dispersion in which step S220 is completed is added to the mixed defoaming machine 200 capable of rotating and revolving the container containing the sample, and induces further dispersion of graphite and carbon nanotube particles present in the dispersion. can do.

일 실시예에서 사용되는 혼합탈포기(200)는 시료의 혼합과 동시에 탈포할 수 있고, 공전과 자전의 원리를 이용한 원심력과 구심력을 적용하여 구성된 장비이다. 혼합탈포기(200) 내에서 시료 용기(210)는 자전축(220)을 중심으로 회전하고, 공전축(230)을 중심으로 공전할 수 있다.Mixed defoaming machine 200 used in one embodiment is a device configured to apply the centrifugal force and centripetal force using the principle of the revolution and rotation can be defoamed at the same time as the sample mixing. In the mixed defoaming machine 200, the sample container 210 may rotate about the rotating shaft 220 and revolve around the rotating shaft 230.

본 단계에서 고속공전을 통해 발생하는 원심력으로 인해 시료 용기(210)의 바닥에 밀착되어 바깥으로 밀려난 분산물은 시료 용기(210)의 자전에 의해 다시 안쪽으로 미끄러지게 되면서 서로 마찰과 교차를 반복하게 되고, 그 과정에서 그래파이트 및 탄소나노튜브 입자들이 균일하게 분산될 수 있다.In this step, the dispersion, which is in close contact with the bottom of the sample container 210 and pushed out due to the centrifugal force generated through the high speed revolution, slides back inward by the rotation of the sample container 210 and repeats friction and intersection with each other. In the process, graphite and carbon nanotube particles may be uniformly dispersed.

일 실시예에서 공전축(230)에 의한 시료 용기(210)의 공전 속도를 600~800rpm, 자전축(220)에 의한 시료 용기(210)의 자전 속도를 500~700rpm으로 설정하고 2~5분간 1~2회 실시할 수 있다. 이때, 그래파이트 및 탄소나노튜브 입자들의 분산 효과를 최대화하는 측면에서 공전 방향과 자전 방향은 서로 반대 방향으로 회전하도록 설정하는 것이 바람직하다.In one embodiment, the revolving speed of the sample container 210 by the revolving shaft 230 is set to 600 to 800 rpm, and the revolving speed of the sample container 210 by the revolving shaft 220 is set to 500 to 700 rpm and 1 to 2 to 5 minutes. Can be performed twice. In this case, in terms of maximizing the dispersion effect of the graphite and carbon nanotube particles, the revolution direction and the rotation direction are preferably set to rotate in opposite directions.

그 후, 혼합탈포기(200) 내에서 시료 용기(210)의 공전 속도는 고속으로 설정하고, 자전 속도는 저속으로 설정함으로써 분산물 내에 존재하는 공기를 제거할 수 있다. 즉, 시료 용기(210)의 고속공전에 의해 발생되는 원심력에 의해 분산물이 시료 용기(210)의 바닥면으로 밀착하게 되고, 공전과 반대 방향으로 회전하는 자전 운동은 저속으로 이루어짐에 따라, 분산물에 포함된 기포가 상대적으로 위쪽으로 상승되어 분산물의 표면에서 터지게 되면서 자연스럽게 탈포가 이루어질 수 있다. 예를 들어, 시료 용기(210)의 공전 속도를 600~700rpm, 자전 속도는 50~100rpm으로 설정하고 1~3분간 1회 실시할 수 있다. 본 단계에서의 공전 속도, 자전 속도, 공정 시간 등은 분산물의 양이나 종류, 그 밖의 실험조건에 따라 유동적으로 변경될 수 있다.Thereafter, the revolving speed of the sample container 210 is set to high speed and the revolving speed is set to low speed in the mixing degassing machine 200 to remove the air present in the dispersion. That is, the dispersion is in close contact with the bottom surface of the sample container 210 by the centrifugal force generated by the high speed revolution of the sample container 210, and the rotating motion of rotating in the opposite direction to the idle is made at a low speed, Bubbles contained in the water are raised upward relatively to burst on the surface of the dispersion can be naturally defoaming. For example, the revolving speed of the sample container 210 may be set at 600 to 700 rpm, and the rotating speed is set to 50 to 100 rpm, and may be performed once for 1 to 3 minutes. The revolution speed, rotation speed, process time, etc. in this step may be changed fluidly depending on the amount or type of dispersion, and other experimental conditions.

3. 방열층 형성 단계<S300>3. Heat radiation layer forming step <S300>

본 단계에서는 단계 S200이 종료된 방열층 형성용 조성물을 스크린 인쇄하여 기재의 표면에 방열층을 형성하는 과정이 진행될 수 있다. 일 실시예에서 본 단계는 스크린 인쇄 단계 및 열처리 단계를 포함할 수 있다.In this step, the process of forming a heat dissipation layer on the surface of the substrate by screen printing the composition for forming a heat dissipation layer, the step S200 is completed may proceed. In one embodiment, the step may include a screen printing step and a heat treatment step.

3-1. 스크린 인쇄 단계<S310>3-1. Screen printing step <S310>

본 단계에서는 분산 및 탈포 공정이 완료된 방열층 형성용 조성물을 기재의 표면 상에 도포하여 방열층을 형성하는 과정이 진행될 수 있다. 도8은 본 발명의 일 실시예에 따른 스크린 인쇄 단계를 개략적으로 도시한 것이다. 도8을 참조하면, 메쉬망(330) 위에 있던 방열층 형성용 조성물(340)이 스퀴지(320)의 이동에 의해 메쉬망(330) 아래로 밀려 내려가면서 기재(360)의 표면에 방열층(370)을 형성하게 된다.In this step, a process of forming a heat dissipation layer may be performed by applying a composition for forming a heat dissipation layer having a dispersion and defoaming process completed on the surface of the substrate. 8 schematically illustrates a screen printing step according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 8, the heat dissipation layer forming composition 340 on the mesh net 330 is pushed down the mesh net 330 by the movement of the squeegee 320, and the heat dissipation layer ( 370 is formed.

여기서, 메쉬망(330)의 메쉬 사이즈는 그래파이트나 탄소나노튜브의 직경과 길이에 따라 적절하게 형성될 수 있다. 일 실시예에서는 탄소나노튜브의 평균 길이인 100㎛에 비례하여 100㎛의 크기를 갖는 메쉬망(330)을 사용할 수 있다.Here, the mesh size of the mesh network 330 may be appropriately formed according to the diameter and length of graphite or carbon nanotubes. In one embodiment, a mesh network 330 having a size of 100 μm may be used in proportion to 100 μm of an average length of carbon nanotubes.

도9는 본 발명의 일 실시예에 따른 그래파이트 구조 및 평면으로 형성된 기존의 그래파이트 구조를 개략적으로 도시한 개념도이다. 일 실시예에서 방열층 형성용 조성물 내에 포함된 그래파이트 입자의 평균 직경은 약 5㎛로서 메쉬 사이즈에 비해 매우 작은 크기이지만, 평균 길이가 100㎛인 탄소나노튜브(T)에 의해 그래파이트(G) 입자들이 서로 얽히는 구조를 갖게 되어 스크린 인쇄시 도9의 (b)와 같은 형태의 입체적인 구조를 기재의 표면에 형성할 수 있다.9 is a conceptual diagram schematically showing a graphite structure and a conventional graphite structure formed in a plane according to an embodiment of the present invention. In one embodiment, the average diameter of the graphite particles included in the heat dissipation layer forming composition is about 5 μm, which is very small compared to the mesh size, but the graphite (G) particles are formed by carbon nanotubes (T) having an average length of 100 μm. They have a structure in which they are entangled with each other, so that a three-dimensional structure of the form as shown in FIG. 9B can be formed on the surface of the substrate during screen printing.

이에 비해, 그래파이트(11)만 기재(10)의 표면에 인쇄할 경우에는 그래파이트(11)가 기재(10)의 표면에 수평적으로 적층되는 구조를 갖게 되므로 도9의 (a)와 같은 형태의 방열층을 형성하게 된다. In contrast, when only the graphite 11 is printed on the surface of the substrate 10, the graphite 11 is stacked horizontally on the surface of the substrate 10. The heat dissipation layer is formed.

3-2. 열처리 단계<S320>3-2. Heat treatment step <S320>

본 단계에서는 단계 S310에서 형성된 방열층에 열을 가하는 과정이 진행될 수 있다. 일 실시예에서는 시간 및 온도 조건을 달리하여 열처리를 2회 실시할 수 있다. In this step, a process of applying heat to the heat radiation layer formed in step S310 may proceed. In one embodiment, the heat treatment may be performed twice by varying the time and temperature conditions.

예를 들어, 100~200℃에서 20~60분 동안 방열층을 1차 건조할 수 있다. 1차 건조시에는 방열층을 건조시키며, 방열층 내에 포함된 폴리이미드 수지를 이미드화시킬 수 있다. 이후, 방열층 내에 존재하는 폴리이미드 수지의 이미드율을 더욱 높이도록 100~300℃에서 30분~2시간 동안 방열층을 2차 건조할 수 있다. For example, the heat dissipation layer may be first dried at 100 to 200 ° C. for 20 to 60 minutes. In the first drying, the heat dissipation layer may be dried, and the polyimide resin included in the heat dissipation layer may be imidized. Thereafter, the heat dissipation layer may be secondarily dried at 100 to 300 ° C. for 30 minutes to 2 hours to further increase the imide ratio of the polyimide resin present in the heat dissipation layer.

한편, 일 실시예에 따른 전자 부품은 전술한 방법에 의해 기재의 표면에 형성된 방열층을 포함할 수 있고, 방열층은 기재의 표면에 대해 경사지게 형성된 그래파이트를 포함할 수 있다. 여기서, 경사지게 형성된 그래파이트는 그래파이트의 결정면이 기재의 표면과 평행하지 않도록 기재의 표면과 일정 각도를 이루어 형성된 것을 의미한다. 예를 들어, 수평면을 기준으로 90°이하의 각도로 적용될 수 있으나, 전술한 각도에만 국한되는 것은 아니다.Meanwhile, the electronic component according to an embodiment may include a heat dissipation layer formed on the surface of the substrate by the above-described method, and the heat dissipation layer may include graphite formed to be inclined with respect to the surface of the substrate. Here, the obliquely formed graphite means that it is formed at an angle with the surface of the substrate so that the crystal surface of the graphite is not parallel to the surface of the substrate. For example, it may be applied at an angle of 90 ° or less with respect to the horizontal plane, but is not limited to the aforementioned angle.

기재의 표면에 형성된 방열층에는 기재의 표면과 경사를 이루어 그래파이트 입자들이 형성되며, 방열층 내에는 폴리이미드와 탄소나노튜브가 포함될 수 있다.The heat dissipation layer formed on the surface of the substrate may be inclined with the surface of the substrate to form graphite particles, and the heat dissipation layer may include polyimide and carbon nanotubes.

이하에서는 구체적인 실시예를 통해 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 하기 실시예들은 본 발명의 이해를 돕기 위한 하나의 예시에 불과하므로 본 발명의 권리범위가 이에 제한되거나 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to specific examples. The following examples are only examples to help understanding of the present invention, and thus the scope of the present invention is not limited or limited thereto.

실시예 및 비교예의 준비Preparation of Examples and Comparative Examples

그래파이트(평균 직경 5㎛) 및 다중벽 탄소나노튜브(평균 직경 10nm, 평균 길이 100㎛)를 800~1200℃의 온도로 1~2 시간동안 고주파 유도로 열처리하여 이물질을 제거하였다. 그 후, 폴리이미드 고형분 64g과 유기용제(메틸피롤리디논) 336g으로 구성된 액상의 폴리이미드 수지에 하기 표1에 기재된 함량(단위는 그람)으로 그래파이트 및 탄소나노튜브를 각각 투입하고, 임펠러의 회전 속도를 500~600 rpm으로 설정하고 30분~1시간 동안 교반하여 1차 분산시켰다. 브룩필드 점도계(spindle NO2, 12rpm, 25℃)로 1차 분산물의 점도를 측정한 결과, 23600cps인 것을 확인하였다. Graphite (average diameter 5㎛) and multi-walled carbon nanotubes (average diameter 10nm, average length 100㎛) was heat-treated by high frequency induction for 1-2 hours at a temperature of 800 ~ 1200 ℃ to remove foreign substances. Thereafter, graphite and carbon nanotubes were added to the liquid polyimide resin composed of 64 g of polyimide solids and 336 g of an organic solvent (methylpyrrolidinone) at the content (in grams) shown in Table 1 below, and the impeller was rotated. The speed was set to 500-600 rpm and stirred for 30 minutes to 1 hour to disperse first. The viscosity of the primary dispersion was measured with a Brookfield viscometer (spindle NO 2, 12 rpm, 25 ° C.) and found to be 23600 cps.

1차 분산된 분산물을 드로우인롤러, 미들롤러 및 스크래퍼롤러를 갖는 3롤밀 장치에 통과시키되, 드로우인롤러 및 미들롤러 간의 간격을 그래파이트의 직경의 2배인 10㎛로 설정하고, 미들롤러 및 스크래퍼롤러 간의 간격을 그래파이트의 직경과 동일한 5㎛로 설정하여 방열층 형성용 조성물을 제1간격 및 제2간격에 통과시키는 1차 전단력 인가 공정 후에 다시 드로우인롤러 및 미들롤러 간의 간격을 5㎛로 재설정하여 방열층 형성용 조성물을 제1간격 및 제2간격에 통과시키는 2차 전단력 인가 공정을 진행하였다.The first dispersed dispersion is passed through a three-roll mill apparatus having a draw-in roller, a middle roller and a scraper roller, wherein the distance between the draw-in roller and the middle roller is set to 10 μm, which is twice the diameter of graphite, and the middle roller and the scraper The distance between the draw-in roller and the middle roller is reset to 5 μm after the first shear force application process of passing the heat dissipating layer forming composition through the first interval and the second interval by setting the interval between the rollers to 5 μm equal to the diameter of graphite. The secondary shear force application step of passing the heat dissipating layer-forming composition through the first interval and the second interval was performed.

그 후, 분산물을 혼합탈포기 내에 투입하고, 공전축에 의한 시료 용기의 공전 속도를 600~800rpm, 자전축에 의한 시료 용기의 자전 속도를 500~700rpm으로 설정하고 2~5분간 분산 공정을 실시하였다. 그 후에 시료 용기의 공전 속도를 600~700rpm, 자전 속도는 50~100rpm으로 설정하고 1~3분간 탈포 공정을 실시하였다.Thereafter, the dispersion was introduced into the mixed defoaming machine, and the dispersion speed was set to 600 to 800 rpm for the sample container by the revolving shaft, and the rotating speed of the sample container to 500 to 700 rpm for the rotating shaft was performed for 2 to 5 minutes. It was. Then, the degassing | defoaming process was performed for 1-3 minutes, setting the revolution speed of a sample container to 600-700 rpm, and rotating speed to 50-100 rpm.

스크린 인쇄 장치(메쉬망의 메쉬 사이즈는 200 mesh)를 이용하여 탈포가 완료된 방열층 형성용 조성물을 기재의 표면에 도포하여 방열층을 형성하고, 100~200℃에서 20~60분 동안 방열층을 1차 건조하고, 100~300℃에서 30분~2시간 동안 방열층을 2차 건조하여 공정을 완료하였다.Using a screen printing apparatus (mesh size is 200 mesh) by applying the composition for forming the heat dissipation layer completed degassing on the surface of the substrate to form a heat dissipation layer, the heat dissipation layer for 20 to 60 minutes at 100 ~ 200 ℃ First drying, the heat-dissipating layer was secondly dried at 100 ~ 300 ℃ for 30 minutes to 2 hours to complete the process.

구분division 실시예1Example 1 실시예2Example 2 실시예3Example 3 비교예1Comparative Example 1 비교예2Comparative Example 2 비교예3Comparative Example 3 비교예4Comparative Example 4 그래파이트Graphite 2020 4545 9595 9595 1414 140140 3030 탄소나노튜브Carbon nanotubes 0.10.1 1One 1One 00 1One 1One 33

각 실시예 및 비교예별 열전도도 평가Evaluation of thermal conductivity for each example and comparative example

이축 열전도도 측정기로 각 실시예 및 비교예별 열전도도를 3회 측정하고, 측정한 결과를 하기 표2에 기재하였다.The thermal conductivity of each Example and Comparative Example was measured three times with a biaxial thermal conductivity meter, and the measured results are shown in Table 2 below.

구분division 기재의 평면상 길이방향 열전도도 1회(w/mk)One-time longitudinal thermal conductivity of substrate (w / mk) 기재의 평면상 길이방향 열전도도 2회(w/mk)Twice the planar longitudinal thermal conductivity of the substrate (w / mk) 기재의 평면상 길이방향 열전도도 3회(w/mk)3-way longitudinal thermal conductivity of substrate (w / mk) 실시예1Example 1 11.1411.14 11.4111.41 10.9910.99 실시예2Example 2 11.9611.96 12.0112.01 12.2312.23 실시예3Example 3 13.8113.81 12.8912.89 13.1713.17 비교예1Comparative Example 1 10.5610.56 10.6710.67 10.9810.98 비교예2Comparative Example 2 9.579.57 8.988.98 8.898.89 비교예3Comparative Example 3 10.7810.78 10.7110.71 10.4110.41 비교예4Comparative Example 4 10.2610.26 10.3310.33 10.2510.25

표2에 기재된 바와 같이, 폴리이미드 고형분 64 중량부를 기준으로, 그래파이트와 탄소나노튜브의 함량이 최적 범위 내에서 제조된 실시예 1 내지 3은 그래파이트와 탄소나노튜브의 함량이 전술한 범위 미만이거나 초과된 비교예 1 내지 4에 비해 열전도도가 우수한 것을 확인할 수 있다. As shown in Table 2, based on 64 parts by weight of polyimide solids, Examples 1 to 3 in which the content of graphite and carbon nanotubes were prepared within an optimum range were less than or above the content of graphite and carbon nanotubes. It can be confirmed that the thermal conductivity is excellent compared to the Comparative Examples 1 to 4.

도10은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 기재의 표면 상태와 비교예의 표면 상태를 주사전자현미경을 통하여 촬영한 사진이다. 도10의 (a)는 실시예 1의 방열층의 단면을 주사전자현미경으로 촬영한 것이고, (b)는 실시예 2의 방열층을 촬영한 것이고, (c)는 실시예 3의 방열층을 촬영한 것이고, (d)는 비교예 4의 방열층을 촬영한 것이다. 도10의 (a) 내지 (c)를 참조하면, 그래파이트가 기재의 표면에 일정한 경사를 이루어 형성된 구조를 확인할 수 있다. 반면, 탄소나노튜브의 함량이 2 중량부를 초과한 비교예 4의 경우에는 탄소나노튜브 입자들 간의 응집 현상이 발생하였음을 확인할 수 있다.10 is a photograph of a surface state of a substrate and a surface state of a comparative example according to various embodiments of the present disclosure through a scanning electron microscope. Fig. 10A shows a cross section of the heat dissipation layer of Example 1 with a scanning electron microscope, b shows a heat dissipation layer of Example 2, and c shows the heat dissipation layer of Example 3; It photographed and (d) photographed the heat dissipation layer of the comparative example 4. FIG. Referring to Figures 10 (a) to (c), it can be seen that the structure formed by the graphite is a constant inclination on the surface of the substrate. On the other hand, in the case of Comparative Example 4, the content of the carbon nanotubes more than 2 parts by weight, it can be seen that the aggregation phenomenon between the carbon nanotube particles.

도11은 본 발명의 일 실시예에 따라 스크린 인쇄된 기재의 표면 상태와 바코터에 의해 인쇄된 기재의 표면 상태를 주사전자현미경을 통하여 촬영한 사진이다. 도11의 (b)는 실시예 3의 방열층에 형성된 그래파이트 입체 구조를 도시한 것이고, 도11의 (a)는 바코터를 이용하여 실시예 3의 방열층 형성용 조성물을 기재의 표면에 코팅한 방열층 구조를 도시한 것이다. 도11을 참조하면, 바코터에 의해 형성된 방열층 구조는 스크린 인쇄에 의해 형성된 방열층 구조와 같은 입체 구조를 형성하지 못하고 기재의 표면에 단순 적층된 구조임을 확인할 수 있다.FIG. 11 is a photograph of the surface state of the screen printed substrate and the surface state of the substrate printed by the bar coater according to an exemplary embodiment of the present invention through a scanning electron microscope. Figure 11 (b) shows a graphite three-dimensional structure formed in the heat dissipation layer of Example 3, Figure 11 (a) is a coating of the heat dissipation layer forming composition of Example 3 on the surface of the substrate using a bar coater One heat dissipation layer structure is shown. Referring to FIG. 11, it can be seen that the heat dissipation layer structure formed by the bar coater does not form a three-dimensional structure such as the heat dissipation layer structure formed by screen printing, but is simply stacked on the surface of the substrate.

도12는 본 발명의 일 실시예를 고온으로 가열했을 경우, 기재로부터 방열층의 박리현상이 발생하는지를 확인한 사진이다. 즉, 도12는 실시예 3의 방열층 형성용 조성물을 기판 위에 스크린 인쇄하고, 일정 시간동안 특정 온도로 가열했을 때 기판으로부터 방열층이 박리되는지 여부를 확인한 것이며, 본 실시예의 방열층은 300℃에서도 박리현상이 발생하지 않았음을 알 수 있다. 12 is a photograph confirming whether peeling of the heat dissipation layer occurs from the substrate when one embodiment of the present invention is heated to a high temperature. That is, FIG. 12 is a screen printing of the heat dissipation layer forming composition of Example 3 on a substrate, and confirms whether the heat dissipation layer is peeled off from the substrate when heated to a specific temperature for a predetermined time, the heat dissipation layer of this embodiment is 300 ℃ It can be seen that no peeling phenomenon occurred.

도13은 본 발명의 일 실시예와 비교예의 방열특성 평가시 온도 측정 지점을 나타낸 것이다. 도13을 참조하면, (a)는 핫 플레이트(410A) 위에 알루미늄판(420A)을 적층하고 알루미늄판(420A) 위에 기판(430A)을 고정시켜 특정 지점(NO.1, NO.2)에서의 시간에 따른 온도 변화를 측정한 것이다. 또한, 도13의 (b)는 기판(430B)의 표면 위에 실시예 3의 방열층(440)을 스크린 인쇄하고, 특정 지점(NO.3, NO.4)에서의 시간에 따른 온도 변화를 측정한 것이다.Figure 13 shows the temperature measurement point when evaluating the heat radiation characteristics of one embodiment and a comparative example of the present invention. Referring to Fig. 13, (a) stacks an aluminum plate 420A on a hot plate 410A and fixes the substrate 430A on an aluminum plate 420A at a specific point (NO.1, NO.2). It is a measure of temperature change over time. 13B shows screen printing of the heat dissipating layer 440 of Example 3 on the surface of the substrate 430B, and measures the temperature change with time at specific points NO.3 and NO.4. It is.

도14는 도13의 방열특성 평가시, 각 온도 측정 지점에서 발생하는 시간별 온도 변화를 도시한 그래프이다. 도14를 참조하면, 방열층이 적용된 지점인 NO.4는 다른 측정 지점에 비해 온도가 가장 낮으므로 시간에 따른 방열 효과가 우수한 것을 확인할 수 있다.FIG. 14 is a graph illustrating temperature change over time occurring at each temperature measurement point in evaluating heat radiation characteristics of FIG. 13. Referring to FIG. 14, it can be seen that NO.4, the point at which the heat dissipation layer is applied, has an excellent heat dissipation effect over time since the temperature is lower than that of other measurement points.

결국, 본 발명은 기재의 표면에 대해 경사지게 형성된 그래파이트의 입체 구조로 인해 기재의 표면 거칠기가 증가되며, 그래파이트의 표면적이 증가되므로 수평 방향으로 형성된 기존의 그래파이트 방열층에 비해 열전도도 및 방열 효과가 우수한 장점이 있다.As a result, the present invention increases the surface roughness of the substrate due to the three-dimensional structure of the graphite formed to be inclined with respect to the surface of the substrate, and the surface area of the graphite is increased, so that the thermal conductivity and the heat dissipation effect are superior to the conventional graphite heat dissipation layer formed in the horizontal direction. There is an advantage.

특히, 본 발명은 수평으로 적층된 기존의 그래파이트 구조에서 기대할 수 없던 수직 방향에서의 방열 특성을 확보할 수 있으므로, 본 발명이 적용된 방열층을 갖는 전자 부품의 과열을 방지하며, 전자 부품의 수명을 연장시켜 내구성 향상에 기여하는 효과가 있다.In particular, the present invention can ensure the heat dissipation characteristics in the vertical direction, which was not expected in the conventional graphite structure stacked horizontally, thereby preventing overheating of the electronic component having the heat dissipation layer to which the present invention is applied, and extends the life of the electronic component. By extending it has the effect of contributing to the improvement of durability.

위에서 설명한 바와 같이 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에, 본 발명이 상기의 실시예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 균등개념으로 이해되어져야 할 것이다.As described above, the detailed description of the present invention has been made by the embodiments with reference to the accompanying drawings. However, since the above-described embodiments have only been described by way of example, the present invention is limited to the above embodiments. It is not to be understood that the scope of the present invention is to be understood by the claims and equivalent concepts described below.

100 : 3롤밀
110 : 드로우인롤러
120 : 미들롤러
130 : 스크래퍼롤러
140 : 스크래퍼
W1 : 제1간격
W2 : 제2간격
200 : 혼합탈포기
210 : 시료 용기
220 : 자전축
230 : 공전축
310, 350 : 스크린 프레임
320 : 스퀴지
330 : 메쉬망
340 : 방열층 형성용 조성물
10, 360 : 기재
370, 440 : 방열층
410A, 410B : 핫 플레이트
420A, 420B : 알루미늄판
430A, 430B : 기판
11, G : 그래파이트
T : 탄소나노튜브
100: 3 roll mill
110: draw in roller
120: middle roller
130: scraper roller
140: scraper
W1: first interval
W2: 2nd interval
200: mixed deaerator
210: sample container
220: rotating shaft
230: idle shaft
310, 350: screen frame
320: squeegee
330 mesh
340: composition for forming a heat radiation layer
10, 360
370, 440: heat dissipation layer
410A, 410B: Hot Plate
420A, 420B: Aluminum Plate
430A, 430B: Board
11, G: Graphite
T: Carbon Nanotube

Claims (5)

그래파이트 및 탄소나노튜브를 포함하는 방열층 형성용 조성물을 준비하는 조성물 준비 단계; 및
상기 방열층 형성용 조성물을 스크린 인쇄하여 기재의 표면에 방열층을 형성하는 방열층 형성 단계;를 포함하고,
상기 조성물 준비 단계는
폴리이미드 수지에 상기 그래파이트 및 탄소나노튜브를 혼합하고 교반하는 1차 분산 단계; 및
상기 1차 분산 단계에서 분산된 분산물을 드로우인롤러, 미들롤러 및 스크래퍼롤러를 갖는 3롤밀에 통과시켜 상기 분산물에 전단력을 가하는 2차 분산 단계;를 포함하고,
상기 1차 분산 단계에서 상기 폴리이미드 수지는 폴리이미드 고형분 및 유기용제를 포함하고,
상기 폴리이미드 고형분 64 중량부를 기준으로, 상기 그래파이트는 16~95 중량부이고, 상기 탄소나노튜브는 0.1~2 중량부인 것을 특징으로 하는
방열층 형성 방법.
A composition preparation step of preparing a composition for forming a heat dissipation layer comprising graphite and carbon nanotubes; And
And a heat radiation layer forming step of forming a heat radiation layer on a surface of the substrate by screen printing the heat radiation layer forming composition.
The composition preparation step
A first dispersion step of mixing and stirring the graphite and carbon nanotubes in a polyimide resin; And
And a second dispersion step of applying a shear force to the dispersion by passing the dispersion dispersed in the first dispersion step through a three-roll mill having a draw-in roller, a middle roller, and a scraper roller.
In the first dispersion step, the polyimide resin includes a polyimide solid content and an organic solvent,
Based on 64 parts by weight of the polyimide solid content, the graphite is 16 to 95 parts by weight, the carbon nanotubes are characterized in that 0.1 to 2 parts by weight
Heat radiation layer formation method.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 2차 분산 단계에서는 상기 드로우인롤러 및 미들롤러 간의 간격을 상기 그래파이트의 직경의 1~2배로 설정하고, 상기 미들롤러 및 스크래퍼롤러 간의 간격은 상기 그래파이트의 직경과 동일하게 설정하는 것을 특징으로 하는
방열층 형성 방법.
The method of claim 1,
In the second dispersion step, the distance between the draw-in roller and the middle roller is set to 1 to 2 times the diameter of the graphite, and the distance between the middle roller and the scraper roller is set to be equal to the diameter of the graphite.
Heat radiation layer formation method.
제1항 및 제4항 중 어느 한 항의 방법에 따라 기재의 표면에 형성된 방열층;을 포함하고,
상기 방열층은 상기 기재의 표면에 대해 경사지게 형성된 그래파이트를 포함하는 것을 특징으로 하는
전자 부품.
And a heat dissipation layer formed on the surface of the substrate according to the method of any one of claims 1 and 4.
The heat dissipation layer is characterized in that it comprises a graphite formed inclined with respect to the surface of the substrate
Electronic parts.
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