KR102305494B1 - Thermal interface material, preparing method of the same, and heat radiating apparatus or system including the same - Google Patents
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Abstract
본원은 고분자 기재, 상기 고분자 기재에 분산된 인-시츄 (in-situ) 금속 나노 입자 및 금속 나노 입자가 코팅된 탄소 나노 튜브를 포함하는 열 계면 소재에 관한 것이다. The present application relates to a thermal interface material comprising a polymer substrate, in-situ metal nanoparticles dispersed in the polymer substrate, and carbon nanotubes coated with metal nanoparticles.
Description
열 계면 소재, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 방열 장치 또는 시스템에 관한 것이다.It relates to a thermal interface material, a method for manufacturing the same, and a heat dissipation device or system including the same.
반도체, 집적 회로 패키지, 트랜지스터 등과 같은 전기 구성요소는 통상적으로 소정의 최적 작동 온도를 갖는다. 이상적으로, 상기 소정 온도는 주위 공기의 온도에 가깝다. 열이 제거되지 않으면, 전기 구성요소는 정상 또는 바람직한 작동 온도보다 상당히 높은 온도에서 작동할 수 있다. 이러한 과잉 온도는 전기 구성요소의 작동 특성 및 관련 장치의 작동에 악영향을 미칠 수 있다.BACKGROUND Electrical components such as semiconductors, integrated circuit packages, transistors, and the like typically have some optimum operating temperature. Ideally, the predetermined temperature is close to the temperature of the ambient air. If heat is not removed, electrical components may operate at temperatures significantly higher than normal or desirable operating temperatures. Such excess temperatures can adversely affect the operating characteristics of electrical components and the operation of associated devices.
열 발생으로 인한 부정적인 작동 특성을 회피하거나 적어도 감소시키기 위해서는, 예를 들어 작동 중인 전기 구성요소로부터 발생한 열을 방열판(heat sink)으로 전도시켜 제거해야 한다. 전도되는 열은 전기 구성요소와 방열판 사이의 직접적인 표면 접촉 및/또는 중간 매체 또는 열 계면 소재를 매개로 한 전기 구성요소와 방열판 사이의 표면 접촉에 의해 작동중인 전기 부품으로부터 방열판으로 전달될 수 있다. In order to avoid or at least reduce the negative operating characteristics due to heat generation, the heat generated by the electrical components in operation must be removed, for example by conducting it to a heat sink. Conducted heat may be transferred from a live electrical component to a heat sink by direct surface contact between the electrical component and the heat sink and/or surface contact between the electrical component and the heat sink via an intermediate medium or thermal interface material.
열 계면 소재 (TIM, Thermal Interface Material)로 열 계면 사이의 간극을 채우게 되면, 비교적 열등한 열 전도체인 공기로 해당 간극을 채우는 것에 비해 열 전달 효율을 높일 수 있다. 이와 같이, 이종 재질(예를 들어, 발열부와 방열판) 사이의 계면에서의 효과적인 열전달을 위해 위해 열 계면 소재를 적용하고 있다. 최근에는, 거친 표면과의 비적합성 접촉을 극복하기 위해 많은 종류의 금속 충전제 기반 등방성 연질 TIM에 대한 관심이 높다. When the gap between the thermal interfaces is filled with a thermal interface material (TIM), heat transfer efficiency can be increased compared to filling the gap with air, which is a relatively poor thermal conductor. As described above, a thermal interface material is applied for effective heat transfer at the interface between different materials (eg, a heat generating part and a heat sink). Recently, there is a high interest in isotropic flexible TIMs based on many kinds of metal fillers to overcome incompatible contact with rough surfaces.
그러나, 현재 사용되는 대부분의 TIM은 나노 입자의 매우 짧은 포논 산란 거리로 인하여, 직접적인 열전달에는 참여하지 않는다. 따라서, 보다 높은 전도성 충전제의 함량이 일반적으로 요구되지만, 함량이 높아지면 전도성 충전제의 불균일한 분포나 뭉침 현상을 초래하기 쉽다는 문제점이 있다. 또한, 충전제의 높은 함량은 TIM의 기계적 강도(rigidity)를 높여, 유연성이 저하되고 이종 재질 사이의 간극을 채우는 소재로서의 활용하기에 어렵다는 문제점이 있다.However, most TIMs currently used do not participate in direct heat transfer due to the very short phonon scattering distance of nanoparticles. Therefore, although a higher content of the conductive filler is generally required, there is a problem in that a higher content of the conductive filler tends to cause non-uniform distribution or agglomeration of the conductive filler. In addition, a high content of the filler increases the mechanical strength (rigidity) of the TIM, so there is a problem in that flexibility is lowered and it is difficult to use as a material for filling a gap between different materials.
대한민국 등록특허 제 10-192690 호는 열 계면 소재 및 그 제작방법에 관한 것이나, 상기와 같은 문제점을 개선하기에는 충분치 않다.Korean Patent No. 10-192690 relates to a thermal interface material and a method for manufacturing the same, but it is not sufficient to improve the above problems.
이에 따라, 상기와 같은 문제점을 개선할 수 있는 열 계면 소재에 대한 연구가 요구된다.Accordingly, research on a thermal interface material capable of improving the above problems is required.
본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 열 계면 소재, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 방열 장치 또는 시스템을 제공한다.The present application provides a thermal interface material, a method for manufacturing the same, and a heat dissipation device or system including the same in order to solve the problems of the prior art described above.
다만, 본원의 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.However, the technical problems to be achieved by the embodiments of the present application are not limited to the technical problems as described above, and other technical problems may exist.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 제 1 측면은, 고분자 기재, 상기 고분자 기재에 분산된 인-시츄 (in-situ) 금속 나노 입자 및 금속 나노 입자가 코팅된 탄소 나노 튜브를 포함하는 열 계면 소재를 제공한다.As a technical means for achieving the above technical problem, the first aspect of the present application provides a polymer substrate, in-situ metal nanoparticles dispersed in the polymer substrate, and carbon nanotubes coated with metal nanoparticles. It provides a thermal interface material comprising.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 인-시츄 금속 나노 입자 및 상기 금속 나노 입자가 코팅된 탄소 나노 튜브가 네트워크를 형성하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the in-situ metal nanoparticles and the carbon nanotubes coated with the metal nanoparticles may form a network, but is not limited thereto.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 인-시츄 금속 나노 입자 및 상기 금속 나노 입자는 동일 또는 상이한 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the in-situ metal nanoparticles and the metal nanoparticles may be the same or different, but is not limited thereto.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 인-시츄 금속 나노 입자 또는 상기 금속 나노 입자는 각각 독립적으로 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 니켈(Ni), 철(Fe), 금(Au), 백금(Pt), 스테인레스 스틸(SUS), 주석(Sn), 아연(Zn), 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택된 금속을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the in-situ metal nanoparticles or the metal nanoparticles are each independently copper (Cu), aluminum (Al), silver (Ag), nickel (Ni), iron (Fe), gold It may include a metal selected from the group consisting of (Au), platinum (Pt), stainless steel (SUS), tin (Sn), zinc (Zn), and combinations thereof, but is not limited thereto.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 고분자는 유연성 고분자를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the polymer may include a flexible polymer, but is not limited thereto.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 유연성 고분자는 소프트 에폭시, 에폭시, 폴리디메틸실록산, 폴리이미드, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리노르보넨, 폴리아크릴레이트, 폴리비닐알콜, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에테르설폰, 폴리스타일렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리아미드, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리메타크릴레이트, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 유연성 고분자를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the flexible polymer is soft epoxy, epoxy, polydimethylsiloxane, polyimide, polycarbonate, polyethylene naphthalate, polynorbornene, polyacrylate, polyvinyl alcohol, polyethylene terephthalate, polyethersulfone , polystyrene, polypropylene, polyethylene, polyamide, polybutylene terephthalate, polymethacrylate, and may include a flexible polymer selected from the group consisting of combinations thereof, but is not limited thereto.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 인-시츄 금속 나노 입자는 상기 열 계면 소재의 10 부피% 내지 40 부피% 로 포함되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the in-situ metal nanoparticles may be included in 10% to 40% by volume of the thermal interface material, but is not limited thereto.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 금속 나노 입자가 코팅된 탄소 나노 튜브는 상기 열 계면 소재의 0.1 부피% 내지 1 부피% 로 포함되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the carbon nanotubes coated with the metal nanoparticles may be included in 0.1% to 1% by volume of the thermal interface material, but is not limited thereto.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 탄소 나노 튜브는 다중벽 탄소 나노 튜브를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the carbon nanotubes may include, but are not limited to, multi-walled carbon nanotubes.
본원의 제 2 측면은, 고분자 기재 상에 금속 전구체를 첨가하여 혼합물을 제조하는 단계, 상기 혼합물을 인-시츄 열환원(in-situ thermal reduction) 시키는 단계 및 상기 혼합물 상에 금속 나노 입자가 코팅된 탄소 나노 튜브를 첨가하여 소결하는 단계를 포함하는 열 계면 소재의 제조 방법을 제공한다.A second aspect of the present application is to prepare a mixture by adding a metal precursor on a polymer substrate, in-situ thermal reduction of the mixture, and metal nanoparticles coated on the mixture It provides a method of manufacturing a thermal interface material comprising the step of adding and sintering carbon nanotubes.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 인-시츄 열환원에 의해 상기 금속 전구체가 환원되어 인-시츄 금속 나노 입자가 형성되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the metal precursor is reduced by the in-situ thermal reduction to form in-situ metal nanoparticles, but is not limited thereto.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 인-시츄 열환원은 환원제를 첨가하지 않고 수행되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the in-situ thermal reduction may be performed without adding a reducing agent, but is not limited thereto.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 소결은 상기 금속 나노 입자를 추가적으로 첨가하여 수행되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the sintering may be performed by additionally adding the metal nanoparticles, but is not limited thereto.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 인-시츄 열환원은 방전 플라즈마 소결(spark plasma sintering), 핫 프레스 소결(hot press sintering), 열간 정수압 소결(hot isotactic pressing), 로 소결(furnace sintering), 마이크로파 소결(microwave sintering), 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택된 방법에 의해 수행되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to an exemplary embodiment of the present application, the in-situ thermal reduction is performed by discharge plasma sintering, hot press sintering, hot isotactic pressing, furnace sintering, microwave It may be performed by a method selected from the group consisting of sintering (microwave sintering), and combinations thereof, but is not limited thereto.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 소결은 방전 플라즈마 소결(spark plasma sintering), 핫 프레스 소결(hot press sintering), 열간 정수압 소결(hot isotactic pressing), 로 소결(furnace sintering), 마이크로파 소결(microwave sintering), 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택된 방법에 의해 수행되는 것일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.According to an embodiment of the present application, the sintering is performed by discharge plasma sintering, hot press sintering, hot isotactic pressing, furnace sintering, microwave sintering. ), and may be performed by a method selected from the group consisting of combinations thereof, but is not limited thereto.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 금속 전구체는 구리(Cu) 전구체, 알루미늄(Al) 전구체, 은(Ag) 전구체, 니켈(Ni) 전구체, 철(Fe) 전구체, 금(Au) 전구체, 백금(Pt) 전구체, 스테인레스 스틸(SUS) 전구체, 주석(Sn) 전구체, 아연(Zn) 전구체, 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택된 것을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the metal precursor is a copper (Cu) precursor, an aluminum (Al) precursor, a silver (Ag) precursor, a nickel (Ni) precursor, an iron (Fe) precursor, a gold (Au) precursor, platinum ( Pt) precursor, stainless steel (SUS) precursor, tin (Sn) precursor, zinc (Zn) precursor, and may include one selected from the group consisting of combinations thereof, but is not limited thereto.
본원의 제 3 측면은, 본원의 제 1 측면에 따른 열 계면 소재를 포함하는 방열 장치 또는 시스템을 제공한다.A third aspect of the present application provides a heat dissipation device or system comprising the thermal interface material according to the first aspect of the present application.
상술한 과제 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본원을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.The above-described problem solving means are merely exemplary, and should not be construed as limiting the present application. In addition to the exemplary embodiments described above, additional embodiments may exist in the drawings and detailed description.
전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 본원에 따른 열 계면 소재는 성능이 향상된 열 계면 소재를 제공할 수 있다.According to the above-described problem solving means of the present application, the thermal interface material according to the present application can provide a thermal interface material with improved performance.
구체적으로, 본원에 따른 열 계면 소재는 발열부 및 방열판 계면 사이의 간극을 채워주어 발열부에서 발생한 열을 방열판으로 효과적으로 전달할 수 있게 한다.Specifically, the thermal interface material according to the present application fills the gap between the interface between the heating part and the heat sink to effectively transfer the heat generated from the heating part to the heat sink.
본원에 따른 열 계면 소재는 인-시츄(in-situ) 방식으로 합성하므로, 전도성 충전제를 종래 기술에 비하여 비교적 고함량으로 포함하여도 상기 전도성 충전제가 불균일하게 분포하거나 뭉치지 않고, 균일하게 분산되어 있어 열 전도성이 우수하다.Since the thermal interface material according to the present application is synthesized in an in-situ method, the conductive filler is not uniformly distributed or agglomerated, but is uniformly dispersed even when the conductive filler is included in a relatively high content compared to the prior art. Excellent thermal conductivity.
일반적으로, 열 계면 소재에 이용되는 전도성 충전제로서 금속이 주로 사용되는데, 금속은 기계적 강도(rigidity) 가 높은 재료이다. 따라서, 종래 기술에 따른 열 계면 소재는 상기 전도성 충전제가 고함량으로 포함될 경우, 상기 열 계면 소재의 기계적 강도가 높아지므로, 간극을 채워주는 계면 소재로서의 활용도가 저하되는 문제가 발생하였다.In general, a metal is mainly used as a conductive filler used in a thermal interface material, and the metal is a material having high mechanical strength (rigidity). Therefore, in the thermal interface material according to the prior art, when the conductive filler is included in a high content, the mechanical strength of the thermal interface material is increased, so that the utility as an interface material for filling the gap is reduced.
그러나, 본원에 따른 열 계면 소재는 유연한 고분자 기재 상에 상기 전도성 충전제가 균일하게 분포되어 있으므로, 고분자 기재가 가진 유연성을 어느정도 유지할 수 있다. 이에 따라, 상술한 바와 같은 기계적 강도가 높아지는 문제점을 해결할 수 있고, 유연하여 계면 사이의 간극의 성질 또는 형태에 따른 제약이 적으므로 활용도가 우수하다.However, in the thermal interface material according to the present application, since the conductive filler is uniformly distributed on the flexible polymer substrate, the flexibility of the polymer substrate can be maintained to some extent. Accordingly, it is possible to solve the problem of increasing mechanical strength as described above, and since it is flexible, there are few restrictions depending on the nature or shape of the gap between the interfaces, the utilization is excellent.
본원에 따른 열 계면 소재는 전도성 충전제에 포함되는 금속으로서 종래의 은(Ag) 과 같은 희소하며, 고가의 금속이 아닌, 구리(Cu) 등의 저렴하고 구하기 쉬운 금속을 사용하여도 우수한 성능의 열 계면 소재를 제공할 수 있다. 따라서, 본원에 따른 열 계면 소재는 제조비용을 절감할 수 있다는 장점이 있다. 구리는 저렴하고, 구하기 쉽다는 장점이 있는 반면 공기 중에서 쉽게 산화된다는 치명적인 단점 때문에 제조 상의 어려움이 있었고, 종래 기술에 따른 열 계면 소재에는 용이하게 사용되지 못하였다. The thermal interface material according to the present application is a metal included in the conductive filler, which is a rare and expensive metal such as conventional silver (Ag), but exhibits excellent thermal performance even using an inexpensive and easily available metal such as copper (Cu). An interface material may be provided. Therefore, the thermal interface material according to the present application has the advantage of reducing the manufacturing cost. Copper has the advantage of being cheap and easy to obtain, but has difficulties in manufacturing due to the fatal disadvantage of being easily oxidized in air, and has not been easily used for thermal interface materials according to the prior art.
상술한 바와 같이, 본원에 따른 열 계면 소재에서 구리를 용이하게 사용할 수 있는 것은 인-시츄로 금속 전구체를 고분자 기재에 포함시킨 채로 열환원 (in-situ thermal reduction) 시켜 제조함으로써 가능한 것이다. 이에 따라, 구리를 포함한 산화되기 쉬운 전도성 충전제를 불필요한 산화를 방지한 채로 상기 열 계면 소재에 포함시켜 제조할 수 있으며, 추가적인 환원제의 첨가가 불필요하고, 불필요한 부산물이 생성되지 않는다는 장점도 가진다.As described above, copper can be easily used in the thermal interface material according to the present application by in-situ thermal reduction with the metal precursor included in the polymer substrate. Accordingly, it is possible to manufacture by including the conductive filler, which is prone to oxidation including copper, in the thermal interface material while preventing unnecessary oxidation, and has the advantage that the addition of an additional reducing agent is unnecessary and unnecessary by-products are not generated.
또한, 본원에 따른 열 계면 소재는 금속 나노 입자가 코팅된 탄소 나노 튜브를 포함함으로써, 전도성 충전제로 사용된 금속의 네트워크를 용이하게 형성하여 열 전도성을 향상시킬 수 있다. In addition, since the thermal interface material according to the present disclosure includes carbon nanotubes coated with metal nanoparticles, it is possible to easily form a network of metal used as a conductive filler to improve thermal conductivity.
상기 탄소 나노 튜브로서 다중벽 탄소 나노 튜브(MWCNT)를 사용할 수 있으며, 상기 다중벽 탄소 나노 튜브는 유연성을 가지므로 열 계면소재의 유연성을 유지할 수 있다. 또한 다중벽 탄소 나노 튜브는 안정성이 높은 재료이므로, 제조 및 보관 시 취급이 용이하고 제조된 열 계면 소재 내부에서도 안정하게 존재할 수 있다.A multi-walled carbon nanotube (MWCNT) may be used as the carbon nanotube, and since the multi-walled carbon nanotube has flexibility, the flexibility of the thermal interface material may be maintained. In addition, since the multi-walled carbon nanotube is a high-stability material, it is easy to handle during manufacturing and storage, and can be stably present inside the manufactured thermal interface material.
도 1 은 본원의 일 실시예에 따른 열 계면 소재이다.
도 2 는 본원의 일 실시예에 따른 금속 전구체를 포함한 용액이다.
도 3 은 본원의 일 실시예에 따른 금속 나노 입자가 코팅된 탄소 나노 튜브의 HRTEM 이미지이다.
도 4 는 본원의 일 실시예에 따른 금속 나노 입자가 코팅된 탄소 나노 튜브의 HRTEM 이미지이다.
도 5 는 본원의 일 실시예에 따른 열 계면 소재의 SEM 이미지이다.
도 6 은 본원의 일 실시예에 따른 열 계면 소재의 SEM 이미지이다.
도 7 은 본원의 일 구현예에 따른 열 계면 소재의 금속 나노 입자의 부피비에 따른 열전도도를 나타낸 그래프이다.
도 8 은 본원의 일 구현예에 따른 열 계면 소재의 금속 나노 입자가 코팅된 탄소 나노 튜브의 부피비에 따른 열전도도를 나타낸 그래프이다.1 is a thermal interface material according to an embodiment of the present application.
2 is a solution including a metal precursor according to an embodiment of the present application.
3 is a HRTEM image of a carbon nanotube coated with metal nanoparticles according to an embodiment of the present application.
4 is a HRTEM image of a carbon nanotube coated with metal nanoparticles according to an embodiment of the present application.
5 is an SEM image of a thermal interface material according to an embodiment of the present application.
6 is an SEM image of a thermal interface material according to an embodiment of the present application.
7 is a graph showing thermal conductivity according to a volume ratio of metal nanoparticles of a thermal interface material according to an embodiment of the present application.
8 is a graph showing thermal conductivity according to a volume ratio of carbon nanotubes coated with metal nanoparticles of a thermal interface material according to an embodiment of the present application.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present application will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art to which the present application pertains can easily implement them. However, the present application may be embodied in several different forms and is not limited to the embodiments described herein. And in order to clearly explain the present application in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. Throughout this specification, when a part is said to be "connected" with another part, it includes not only the case where it is "directly connected" but also the case where it is "electrically connected" with another element interposed therebetween. do.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에", "상부에", "상단에", "하에", "하부에", "하단에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.Throughout this specification, when it is said that a member is positioned "on", "on", "on", "under", "under", or "under" another member, this means that a member is positioned on the other member. It includes not only the case where they are in contact, but also the case where another member exists between two members.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout this specification, when a part "includes" a certain component, it means that other components may be further included, rather than excluding other components, unless otherwise stated.
본 명세서에서 사용되는 정도의 용어 "약", "실질적으로" 등은 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. 또한, 본원 명세서 전체에서, "~ 하는 단계" 또는 "~의 단계"는 "~를 위한 단계"를 의미하지 않는다.As used herein, the terms "about," "substantially," and the like are used in a sense at or close to the numerical value when the manufacturing and material tolerances inherent in the stated meaning are presented, and to aid in the understanding of the present application. It is used to prevent an unconscionable infringer from using the disclosed disclosure that is accurate or absolute. Also, throughout this specification, "step to" or "step to" does not mean "step for".
본원 명세서 전체에서, 마쿠시 형식의 표현에 포함된 "이들의 조합"의 용어는 마쿠시 형식의 표현에 기재된 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 혼합 또는 조합을 의미하는 것으로서, 상기 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것을 의미한다.Throughout this specification, the term "combination of these" included in the expression of the Markush form means one or more mixtures or combinations selected from the group consisting of the components described in the expression of the Markush form, and the components It is meant to include one or more selected from the group consisting of.
본원 명세서 전체에서, "A 및/또는 B" 의 기재는, "A, B, 또는, A 및 B" 를 의미한다.Throughout this specification, reference to “A and/or B” means “A, B, or A and B”.
이하, 본원의 열 계면 소재에 대하여 구현예 및 실시예와 도면을 참조하여 구체적으로 설명하도록 한다. 그러나, 본원이 이러한 구현예 및 실시예와 도면에 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the thermal interface material of the present application will be described in detail with reference to embodiments, examples, and drawings. However, the present application is not limited to these embodiments and examples and drawings.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 제 1 측면은, 고분자 기재, 상기 고분자 기재에 분산된 인-시츄 (in-situ) 금속 나노 입자 및 금속 나노 입자가 코팅된 탄소 나노 튜브를 포함하는 열 계면 소재를 제공한다.As a technical means for achieving the above technical problem, the first aspect of the present application provides a polymer substrate, in-situ metal nanoparticles dispersed in the polymer substrate, and carbon nanotubes coated with metal nanoparticles. It provides a thermal interface material comprising.
본원에 있어서 상기 인-시츄 금속 나노 입자란, 고분자 기재와 금속 전구체가 혼합되어 금속 전구체가 고분자 기재 내부에 포함된 상태 그대로 그 자리에서 열환원되어 금속 나노 입자가 형성된 것을 의미한다.As used herein, the in-situ metal nanoparticles mean that the polymer substrate and the metal precursor are mixed, and the metal precursor is thermally reduced on the spot as it is contained in the polymer substrate to form the metal nanoparticles.
후술하겠지만, 인-시츄 열환원을 이용하면 고분자를 금속 나노 입자에 분산시키는 기존의 방법과 비교하여 전도성 충전제의 분산성과 산화 방지의 성능에서 월등히 우수하다. 또한, 상기 인-시츄 열환원을 이용하여 제조된 열 계면 소재는 전기적, 열적 전도도가 크게 향상될 수 있다.As will be described later, when in-situ thermal reduction is used, the dispersibility of the conductive filler and the performance of anti-oxidation are significantly superior compared to the conventional method of dispersing a polymer in metal nanoparticles. In addition, the thermal interface material manufactured using the in-situ thermal reduction may have significantly improved electrical and thermal conductivity.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 인-시츄 금속 나노 입자 및 상기 금속 나노 입자가 코팅된 탄소 나노 튜브가 네트워크를 형성하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the in-situ metal nanoparticles and the carbon nanotubes coated with the metal nanoparticles may form a network, but is not limited thereto.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 인-시츄 금속 나노 입자는 상기 열 계면 소재의 10 부피% 내지 40 부피% 로 포함되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 바람직하게는, 상기 인-시츄 금속 나노 입자는 약 24 부피 % 로 포함되는 것일 수 있다.According to one embodiment of the present application, the in-situ metal nanoparticles may be included in 10% to 40% by volume of the thermal interface material, but is not limited thereto. Preferably, the in-situ metal nanoparticles may be included in an amount of about 24% by volume.
본원에 따른 열 계면 소재는 상기 인-시츄 금속 나노 입자(전도성 충전제) 를 비교적 고함량으로 함유하여도 상기 인-시츄 금속 나노 입자가 불균일하게 분포하거나 뭉치지 않고, 균일하게 분산되어 있어 열 전도성이 우수하다.Even if the thermal interface material according to the present application contains the in-situ metal nanoparticles (conductive filler) in a relatively high content, the in-situ metal nanoparticles are not non-uniformly distributed or agglomerated, but are uniformly dispersed and thus excellent in thermal conductivity do.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 열 계면 소재 대비 상기 금속 나노 입자의 부피비가 증가함에 따라 열전도도가 증가한다. 그러나, 상기 열 계면 소재 대비 상기 금속 나노 입자의 함량이 일정 부피비를 초과하면 열 계면 소재가 유연성을 잃을 수 있다. 이에 본원에 따른 열 계면 소재는 상기 금속 나노 입자를 적절한 함량으로 포함하는 것이 바람직하다.According to the exemplary embodiment of the present application, as the volume ratio of the metal nanoparticles to the thermal interface material increases, thermal conductivity increases. However, when the content of the metal nanoparticles to the thermal interface material exceeds a certain volume ratio, the thermal interface material may lose flexibility. Accordingly, the thermal interface material according to the present application preferably includes the metal nanoparticles in an appropriate amount.
상기 열 계면 소재는 상기 고분자 기재 상에 상기 금속 나노 입자가 균일하게 분포되어 있으므로, 상기 금속 나노 입자를 비교적 고함량으로 함유하여도 상기 고분자 기재가 가진 유연성을 어느정도 유지할 수 있다. 이에 따라, 상기 열 계면 소재는 계면 사이의 간극의 형태에 구애받지 않을 수 있으므로 활용도가 우수하다. Since the metal nanoparticles are uniformly distributed on the polymer substrate in the thermal interface material, the flexibility of the polymer substrate can be maintained to some extent even when the metal nanoparticles are contained in a relatively high content. Accordingly, since the thermal interface material may be irrespective of the shape of the gap between the interfaces, the utilization is excellent.
상기 금속 나노 입자가 코팅된 탄소 나노 튜브를 포함함으로써, 전도성 충전제로서 사용된 금속 나노 입자들 사이의 열전도 네트워크를 용이하게 형성하여 본원에 따른 열 계면 소재의 열 전도성을 향상시킬 수 있다.By including the carbon nanotubes coated with the metal nanoparticles, it is possible to easily form a thermal conduction network between the metal nanoparticles used as a conductive filler to improve the thermal conductivity of the thermal interface material according to the present disclosure.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 금속 나노 입자가 코팅된 탄소 나노 튜브는 상기 열 계면 소재의 0.1 부피% 내지 1 부피% 로 포함되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the carbon nanotubes coated with the metal nanoparticles may be included in 0.1% to 1% by volume of the thermal interface material, but is not limited thereto.
본원에 따른 열 계면 소재는 금속 나노 입자가 코팅된 탄소 나노 튜브를 포함함으로써, 전도성 충전제로서 사용된 상기 금속 나노 입자들 사이의 열전도 네트워크를 용이하게 형성하여 본원에 따른 열 계면 소재의 열 전도성을 향상시킬 수 있다.The thermal interface material according to the present application includes carbon nanotubes coated with metal nanoparticles, thereby easily forming a thermal conduction network between the metal nanoparticles used as a conductive filler to improve the thermal conductivity of the thermal interface material according to the present application can do it
본원의 일 구현예에 따른 열 계면 소재는, 일정 부피비 범위 내에서, 상기 금속 나노 입자가 코팅된 탄소 나노 튜브의 부피비가 증가함에 따라 열전도도가 향상되는 것일 수 있다. In the thermal interface material according to the exemplary embodiment of the present application, within a certain volume ratio range, thermal conductivity may be improved as the volume ratio of the carbon nanotubes coated with the metal nanoparticles increases.
바람직하게는 상기 금속 나노 입자가 코팅된 탄소 나노 튜브는 상기 열 계면 소재의 약 0.5 부피% 로 포함되는 것일 수 있다. 적절한 함량으로 금속 나노 입자가 코팅된 탄소 나노 튜브를 함유함으로써 상기 열 계면 소재는 유연성을 유지하면서도 열전도도를 극적으로 향상시킬 수 있다.Preferably, the carbon nanotubes coated with the metal nanoparticles may be included in about 0.5% by volume of the thermal interface material. By containing carbon nanotubes coated with metal nanoparticles in an appropriate content, the thermal interface material can dramatically improve thermal conductivity while maintaining flexibility.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 탄소 나노 튜브는 다중벽 탄소 나노 튜브를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the carbon nanotubes may include, but are not limited to, multi-walled carbon nanotubes.
상기 다중벽 탄소 나노 튜브는 유연성을 가지므로 본원에 따른 열 계면 소재의 유연성을 유지할 수 있다. 또한, 상기 다중벽 탄소 나노 튜브는 은나노와이어 등에 비하여 안정성이 높은 재료이므로, 제조 및 보관 시 취급이 용이하고 제조된 열 계면 소재 내부에서도 안정하게 존재할 수 있다. 상기 탄소 나노 튜브는 제조하거나 시판되는 것을 구매하여 사용할 수 있다. 상기 다중벽 탄소 나노 튜브는 단일벽 탄소 나노 튜브에 비하여 제조 공정이 단순하고, 제조 단가가 낮으며, 구매하여 사용할 경우에는 저렴한 가격에 구매할 수 있다. Since the multi-walled carbon nanotube has flexibility, it is possible to maintain the flexibility of the thermal interface material according to the present disclosure. In addition, since the multi-walled carbon nanotube is a material with high stability compared to silver nanowires, it is easy to handle during manufacture and storage, and may be stably present inside the manufactured thermal interface material. The carbon nanotubes may be manufactured or purchased commercially. The multi-walled carbon nanotube has a simpler manufacturing process and a lower manufacturing cost than single-walled carbon nanotubes, and can be purchased at a low price when purchased and used.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 인-시츄 금속 나노 입자 및 상기 금속 나노 입자는 동일 또는 상이한 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the in-situ metal nanoparticles and the metal nanoparticles may be the same or different, but is not limited thereto.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 인-시츄 금속 나노 입자 또는 상기 금속 나노 입자는 각각 독립적으로 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 니켈(Ni), 철(Fe), 금(Au), 백금(Pt), 스테인레스 스틸(SUS), 주석(Sn), 아연(Zn), 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택된 금속을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 인-시츄 금속 나노 입자 및 상기 금속 나노 입자는 각각 독립적으로 구리일 수 있다.According to one embodiment of the present application, the in-situ metal nanoparticles or the metal nanoparticles are each independently copper (Cu), aluminum (Al), silver (Ag), nickel (Ni), iron (Fe), gold It may include a metal selected from the group consisting of (Au), platinum (Pt), stainless steel (SUS), tin (Sn), zinc (Zn), and combinations thereof, but is not limited thereto. For example, the in-situ metal nanoparticles and the metal nanoparticles may each independently be copper.
상기 금속은 전도성 충전제로서 사용되는 것으로서, 바람직하게는 구리를 포함하는 것일 수 있다. 본원에 따른 열 계면 소재는 종래의 은(Ag) 과 같은 희소하며, 고가의 금속이 아닌, 구리 등의 저렴하고 구하기 쉬운 금속을 사용하여도 우수한 성능의 열 계면 소재를 제공할 수 있다.The metal is used as a conductive filler, and may preferably include copper. The thermal interface material according to the present invention can provide a thermal interface material with excellent performance even by using an inexpensive and easily available metal such as copper, rather than a rare and expensive metal such as silver (Ag).
일반적으로, 구리는 저렴하고, 구하기 쉽다는 장점이 있는 반면 공기 중에서 쉽게 산화된다는 치명적인 단점 때문에 제조 상의 어려움이 있었고, 종래 기술에 따른 열 계면 소재에는 용이하게 사용되지 못하였다.In general, while copper has the advantages of being cheap and easy to obtain, it has a fatal disadvantage that it is easily oxidized in air, so there is a difficulty in manufacturing, and it has not been easily used for a thermal interface material according to the prior art.
상술한 바와 같이, 본원에 따른 열 계면 소재에서 구리를 용이하게 사용할 수 있는 것은 본원의 제 2 측면에서 후술하겠지만, 인-시츄(in-situ)로 금속 전구체를 고분자 기재 상에 포함시킨 채로 열환원(thermal reduction)시켜 제조함으로써 가능한 것이다. As described above, the easy use of copper in the thermal interface material according to the present application will be described later in the second aspect of the present application, but in-situ thermal reduction with the metal precursor included on the polymer substrate It is possible by manufacturing by thermal reduction.
상기 인-시츄로 상기 금속 전구체를 열환원시킴으로써, 구리를 포함한 쉽게 산화되는 전도성 충전제의 불필요한 산화를 방지한 채로 상기 열 계면 소재를 제조할 수 있다. 이에 따라, 추가적인 환원제의 첨가가 불필요하고, 불필요한 부산물이 생성되지 않는다는 장점도 가진다.By thermally reducing the metal precursor in-situ, the thermal interface material can be manufactured while preventing unnecessary oxidation of easily oxidized conductive fillers including copper. Accordingly, there is an advantage that the addition of an additional reducing agent is unnecessary and unnecessary by-products are not generated.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 고분자는 유연성 고분자를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the polymer may include a flexible polymer, but is not limited thereto.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 유연성 고분자는 소프트 에폭시, 에폭시, 폴리디메틸실록산, 폴리이미드, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리노르보넨, 폴리아크릴레이트, 폴리비닐알콜, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에테르설폰, 폴리스타일렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리아미드, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리메타크릴레이트, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 유연성 고분자를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 바람직하게는, 상기 유연성 고분자는 소프트 에폭시(SE)일 수 있다.According to one embodiment of the present application, the flexible polymer is soft epoxy, epoxy, polydimethylsiloxane, polyimide, polycarbonate, polyethylene naphthalate, polynorbornene, polyacrylate, polyvinyl alcohol, polyethylene terephthalate, polyethersulfone , polystyrene, polypropylene, polyethylene, polyamide, polybutylene terephthalate, polymethacrylate, and may include a flexible polymer selected from the group consisting of combinations thereof, but is not limited thereto. Preferably, the flexible polymer may be soft epoxy (SE).
본원의 제 2 측면은, 고분자 기재 상에 금속 전구체를 첨가하여 혼합물을 제조하는 단계, 상기 혼합물을 인-시츄 열환원(in-situ thermal reduction) 시키는 단계 및 상기 혼합물 상에 금속 나노 입자가 코팅된 탄소 나노 튜브를 첨가하여 소결하는 단계를 포함하는 열 계면 소재의 제조 방법을 제공한다.A second aspect of the present application is to prepare a mixture by adding a metal precursor on a polymer substrate, in-situ thermal reduction of the mixture, and metal nanoparticles coated on the mixture It provides a method of manufacturing a thermal interface material comprising the step of adding and sintering carbon nanotubes.
본원에 있어서 상기 인-시츄 열환원이란, 고분자 기재와 금속 전구체가 혼합되어 금속 전구체가 고분자 기재 내부에 포함된 상태 그대로 그 자리에서 열환원되어 금속 나노 입자가 형성되는 것을 의미한다.As used herein, the in-situ thermal reduction means that the polymer substrate and the metal precursor are mixed and the metal precursor is thermally reduced on the spot as it is contained in the polymer substrate to form metal nanoparticles.
본원의 제 2 측면에 따른 열 계면 소재의 제조 방법에 대하여, 본원의 제 1 측면과 중복되는 부분들에 대해서는 상세한 설명을 생략하였으나, 그 설명이 생략되었더라도 본원의 제 1 측면에 기재된 내용은 본원의 제 2 측면에 동일하게 적용될 수 있다.With respect to the method of manufacturing a thermal interface material according to the second aspect of the present application, detailed descriptions of parts overlapping with the first aspect of the present application are omitted, but even if the description is omitted, the contents described in the first aspect of the present application The same can be applied to the second aspect.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 인-시츄 열환원에 의해 상기 금속 전구체가 환원되어 인-시츄 금속 나노 입자가 형성되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the metal precursor is reduced by the in-situ thermal reduction to form in-situ metal nanoparticles, but is not limited thereto.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 금속 전구체는 구리(Cu) 전구체, 알루미늄(Al) 전구체, 은(Ag) 전구체, 니켈(Ni) 전구체, 철(Fe) 전구체, 금(Au) 전구체, 백금(Pt) 전구체, 스테인레스 스틸(SUS) 전구체, 주석(Sn) 전구체, 아연(Zn) 전구체, 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택된 것을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the metal precursor is a copper (Cu) precursor, an aluminum (Al) precursor, a silver (Ag) precursor, a nickel (Ni) precursor, an iron (Fe) precursor, a gold (Au) precursor, platinum ( Pt) precursor, stainless steel (SUS) precursor, tin (Sn) precursor, zinc (Zn) precursor, and may include one selected from the group consisting of combinations thereof, but is not limited thereto.
상기 금속 전구체는 상기 인-시츄 열환원에 의해 금속 나노 입자로 환원되어 전도성 충전제로서 사용되는 것으로서, 바람직하게는, 상기 금속 전구체는 구리 전구체를 포함하는 것일 수 있다. The metal precursor is reduced to metal nanoparticles by the in-situ thermal reduction and used as a conductive filler. Preferably, the metal precursor may include a copper precursor.
본원에 따른 열 계면 소재는 종래의 은(Ag)과 같은 희소하며, 고가의 금속이 아닌, 구리(Cu) 등의 저렴하고 구하기 쉬운 금속을 사용하여도 우수한 성능의 열 계면 소재를 제공할 수 있다. 일반적으로, 구리는 저렴하고, 구하기 쉽다는 장점이 있는 반면 공기 중에서 쉽게 산화된다는 치명적인 단점 때문에 제조 상의 어려움이 있었고, 종래 기술에 따른 열 계면 소재에는 용이하게 사용되지 못하였다.The thermal interface material according to the present invention can provide a thermal interface material with excellent performance even by using an inexpensive and easily available metal such as copper (Cu), rather than a rare and expensive metal such as silver (Ag). . In general, while copper has the advantages of being cheap and easy to obtain, it has a fatal disadvantage that it is easily oxidized in air, so there is a difficulty in manufacturing, and it has not been easily used for a thermal interface material according to the prior art.
상술한 바와 같이, 본원에 따른 열 계면 소재에서 구리를 용이하게 사용할 수 있는 것은 상기 금속 전구체를 상기 고분자 기재 상에 포함시킨 상태에서 상기 인-시츄 열환원시켜 상기 고분자 기재의 내부에서 인-시츄 금속 나노 입자를 형성시킴으로써 가능한 것이다.As described above, copper can be easily used in the thermal interface material according to the present application by thermal reduction in-situ in a state in which the metal precursor is included on the polymer substrate to form in-situ metal in the interior of the polymer substrate. This is possible by forming nanoparticles.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 인-시츄 열환원은 환원제를 첨가하지 않고 수행되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the in-situ thermal reduction may be performed without adding a reducing agent, but is not limited thereto.
상기 인-시츄 열환원시킴으로써, 쉽게 산화되는 전도성 충전제(예를 들어, 구리)의 불필요한 산화를 방지하면서 상기 열 계면 소재를 제조할 수 있다. 이에 따라, 추가적인 환원제의 첨가가 불필요하고, 불필요한 부산물이 생성되지 않는다는 장점도 가진다.By the in-situ thermal reduction, the thermal interface material can be prepared while preventing unnecessary oxidation of easily oxidized conductive fillers (eg, copper). Accordingly, there is an advantage that the addition of an additional reducing agent is unnecessary and unnecessary by-products are not generated.
또한, 상기 인-시츄 열환원에 의해 합성된 열 계면 소재는 상기 금속 나노 입자(전도성 충전제)를 고함량으로 함유하여도 상기 금속 나노 입자가 불균일하게 분포하거나 뭉치지 않고, 균일하게 분산되어 있어 열 전도성이 우수하다.In addition, in the thermal interface material synthesized by the in-situ thermal reduction, even if the metal nanoparticles (conductive filler) are contained in a high content, the metal nanoparticles are not unevenly distributed or agglomerated, but are uniformly dispersed, so thermal conductivity this is excellent
또한, 상기 인-시츄 열환원은 경화제 및 촉매제를 추가적으로 첨가하여 수행되는 것일 수 있다. 예를 들어, 상기 경화제로서 헥사하이드로-4-메틸프탈릭안하이드라이드를 사용할 수 있고, 상기 촉매제로서 2-에틸-4-메틸-1-이미다졸-1-프로판나이트릴을 사용할 수 있다.In addition, the in-situ thermal reduction may be performed by additionally adding a curing agent and a catalyst. For example, hexahydro-4-methylphthalic anhydride may be used as the curing agent, and 2-ethyl-4-methyl-1-imidazole-1-propanenitrile may be used as the catalyst.
상기 고분자는 유연성 고분자를 포함하는 것일 수 있으며, 상기 유연성 고분자는 소프트 에폭시, 에폭시, 폴리디메틸실록산, 폴리이미드, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리노르보넨, 폴리아크릴레이트, 폴리비닐알콜, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에테르설폰, 폴리스타일렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리아미드, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리메타크릴레이트, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 유연성 고분자를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 바람직하게는, 상기 유연성 고분자는 소프트 에폭시(SE)일 수 있다.The polymer may include a flexible polymer, and the flexible polymer is soft epoxy, epoxy, polydimethylsiloxane, polyimide, polycarbonate, polyethylene naphthalate, polynorbornene, polyacrylate, polyvinyl alcohol, polyethylene terephthalate. , polyethersulfone, polystyrene, polypropylene, polyethylene, polyamide, polybutylene terephthalate, polymethacrylate, and a flexible polymer selected from the group consisting of combinations thereof, but is limited thereto it is not Preferably, the flexible polymer may be soft epoxy (SE).
본원에 따른 열 계면 소재의 제조에 있어서, 상기 고분자를 경화(curing)시키기 위한 경화제(curing agent)가 필요할 수 있다. 상기 고분자를 경화시키기 위한 경화제로서 예를 들어, 아민(amine), 아마이드(amide), 또는 산무수물 등을 추가적으로 사용할 수 있다.In the manufacture of the thermal interface material according to the present application, a curing agent for curing the polymer may be required. As a curing agent for curing the polymer, for example, an amine, an amide, or an acid anhydride may be additionally used.
상기 금속 나노 입자가 코팅된 탄소 나노 튜브를 첨가하여 소결함으로써, 전도성 충전제로서 사용된 상기 금속 나노 입자들 사이의 열전도 네트워크를 용이하게 형성하여 본원에 따른 열 계면 소재의 열 전도성을 향상시킬 수 있다.By adding and sintering the carbon nanotubes coated with the metal nanoparticles, it is possible to easily form a thermal conduction network between the metal nanoparticles used as a conductive filler to improve the thermal conductivity of the thermal interface material according to the present disclosure.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 소결은 상기 금속 나노 입자를 추가적으로 첨가하여 수행되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 이에 따라, 상기 금속 전구체의 인-시츄 열환원에 의해 형성된 인-시츄 금속 나노 입자, 상기 금속 나노 입자가 코팅된 탄소 나노 튜브 상의 금속 나노 입자, 및 추가적으로 첨가한 상기 금속 나노 입자가 효과적으로 열전도 네트워크를 형성하는 것일 수 있다.According to one embodiment of the present application, the sintering may be performed by additionally adding the metal nanoparticles, but is not limited thereto. Accordingly, the in-situ metal nanoparticles formed by in-situ thermal reduction of the metal precursor, the metal nanoparticles on the carbon nanotubes coated with the metal nanoparticles, and the additionally added metal nanoparticles effectively form a heat conduction network. may be forming.
상기 소결시 추가적으로 첨가하는 상기 금속 나노 입자는 상기 금속 전구체를 부분적으로 환원하여 얻을 수 있다. 예를 들어, 상기 금속 전구체를 포함한 용액을 제조한 후, 진공에서 가열함으로써 부분적으로 환원된 금속 나노 입자를 얻을 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The metal nanoparticles additionally added during the sintering may be obtained by partially reducing the metal precursor. For example, after preparing a solution including the metal precursor, partially reduced metal nanoparticles may be obtained by heating in a vacuum, but is not limited thereto.
상기 부분적으로 환원된 금속 나노 입자는 상기 소결에 의해 완전히 환원될 수 있다.The partially reduced metal nanoparticles may be completely reduced by the sintering.
또한, 상기 소결은 100℃ 내지 200℃ 의 온도 범위 내에서 수행되는 것일 수 있으며, 온도를 낮추어 본원에 따른 열 계면 소재를 제조할 경우 유연성 및 열 전도도가 향상될 수 있다. 바람직하게는, 상기 소결은 150℃ 의 온도 하에서 수행되는 것일 수 있다.In addition, the sintering may be performed within a temperature range of 100° C. to 200° C., and when the thermal interface material according to the present disclosure is prepared by lowering the temperature, flexibility and thermal conductivity may be improved. Preferably, the sintering may be performed under a temperature of 150 °C.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 인-시츄 열환원은 방전 플라즈마 소결(spark plasma sintering), 핫 프레스 소결(hot press sintering), 열간 정수압 소결(hot isotactic pressing), 로 소결(furnace sintering), 마이크로파 소결(microwave sintering), 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택된 방법에 의해 수행되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. According to an exemplary embodiment of the present application, the in-situ thermal reduction is performed by discharge plasma sintering, hot press sintering, hot isotactic pressing, furnace sintering, microwave It may be performed by a method selected from the group consisting of sintering (microwave sintering), and combinations thereof, but is not limited thereto.
바람직하게는, 상기 인-시츄 열환원은 방전 플라즈마 소결에 의해 수행되는 것일 수 있다. 상기 방전 플라즈마 소결은 온도 및 압력 등을 의도대로 설정 가능하므로, 원하는 생성물을 얻을 수 있도록 반응 조건을 조절할 수 있다는 장점이 있다. 따라서, 상기 방전 플라즈마 소결을 통해서 금속 나노 입자를 균일하게 형성시킬 수 있다.Preferably, the in-situ thermal reduction may be performed by discharge plasma sintering. Since the discharge plasma sintering can set temperature and pressure as intended, there is an advantage that reaction conditions can be adjusted to obtain a desired product. Therefore, metal nanoparticles can be uniformly formed through the discharge plasma sintering.
본원의 일 구현예에 따르면, 상기 소결은 방전 플라즈마 소결(spark plasma sintering), 핫 프레스 소결(hot press sintering), 열간 정수압 소결(hot isotactic pressing), 로 소결(furnace sintering), 마이크로파 소결(microwave sintering), 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택된 방법에 의해 수행되는 것일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 바람직하게는, 상기 소결은 방전 플라즈마 소결에 의해 수행되는 것일 수 있다.According to an embodiment of the present application, the sintering is performed by discharge plasma sintering, hot press sintering, hot isotactic pressing, furnace sintering, microwave sintering. ), and may be performed by a method selected from the group consisting of combinations thereof, but is not limited thereto. Preferably, the sintering may be performed by discharge plasma sintering.
본원의 제 3 측면은, 본원의 제 1 측면에 따른 열 계면 소재를 포함하는 방열 장치 또는 시스템을 제공한다.A third aspect of the present disclosure provides a heat dissipation device or system comprising the thermal interface material according to the first aspect of the present disclosure.
본원의 제 3 측면에 따른 방열 장치 또는 시스템에 대하여, 본원의 제 1 측면 및/또는 제 2 측면과 중복되는 부분들에 대해서는 상세한 설명을 생략하였으나, 그 설명이 생략되었더라도 본원의 제 1 측면 및/또는 제 2 측면에 기재된 내용은 본원의 제 3 측면에 동일하게 적용될 수 있다.With respect to the heat dissipation device or system according to the third aspect of the present application, detailed descriptions of parts overlapping with the first and/or second aspects of the present application are omitted, but even if the description is omitted, the first aspect and/or the present application Alternatively, the contents described in the second aspect may be equally applied to the third aspect of the present application.
본원에 따른 방열 장치 또는 시스템은 상기 열 계면 소재가 발열부 및 방열판 계면 사이의 간극을 채워주어, 발열부에서 발생한 열을 방열판으로 효과적으로 전달할 수 있게 한다.In the heat dissipation device or system according to the present disclosure, the thermal interface material fills a gap between the heat sink and the heat sink interface, so that the heat generated in the heat sink can be effectively transferred to the heat sink.
또한, 상기 열 계면 소재는 유연하므로 상기 발열부 및 방열판 계면의 성질 또는 형태에 따른 제약이 적으므로 상기 방열 장치 또는 시스템에 있어, 활용도가 우수하다.In addition, since the thermal interface material is flexible, there are few restrictions depending on the nature or shape of the interface between the heat generating part and the heat sink, so that the heat dissipation device or system has excellent utility.
상술한 과제 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본원을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.The above-described problem solving means are merely exemplary, and should not be construed as limiting the present application. In addition to the exemplary embodiments described above, additional embodiments may exist in the drawings and detailed description.
이하 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하고자 하나, 하기의 실시예는 단지 설명의 목적을 위한 것이며 본원의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다.The present invention will be described in more detail through the following examples, but the following examples are for illustrative purposes only and are not intended to limit the scope of the present application.
[실시예 1] 금속 전구체를 포함하는 용액의 제조[Example 1] Preparation of a solution containing a metal precursor
구리 포메이트 테트라하이드레이트(copper formate tetrahydrate)를 진공 오븐에서 90℃ 하에서 5 시간 동안 가열하여 무수 구리 포메이트(anhydrous copper formate)를 얻었다. 이후, 에탄올 6.125 g 에 부틸 아민 1.62 g 및 옥틸 아민 2.863 g 을 첨가하여 혼합용액을 제조하였다. 상기 혼합용액 상에 상기 무수 구리 포메이트 3.394 g 을 첨가하여 70℃ 하에서 상기 무수 구리 포메이트가 첨가된 상기 혼합용액이 파란색이 될 때까지 약 30 분 간 섞어주었다. Copper formate tetrahydrate was heated in a vacuum oven under 90° C. for 5 hours to obtain anhydrous copper formate. Then, 1.62 g of butyl amine and 2.863 g of octyl amine were added to 6.125 g of ethanol to prepare a mixed solution. 3.394 g of the anhydrous copper formate was added to the mixed solution and mixed for about 30 minutes at 70° C. until the mixed solution to which the anhydrous copper formate was added turned blue.
도 2 는 본원의 실시예 1 에 따른 금속 전구체를 포함한 용액이다. 이를 통해 상기 무수 구리 포메이트가 첨가된 상기 혼합용액이 바람직하게 파란색이 된 것을 확인할 수 있다. 2 is a solution containing a metal precursor according to Example 1 of the present application. Through this, it can be confirmed that the mixed solution to which the anhydrous copper formate is added preferably turns blue.
[실시예 2] 금속 나노 입자가 코팅된 탄소 나노 튜브의 제조[Example 2] Preparation of carbon nanotubes coated with metal nanoparticles
에틸렌 글리콜 4.16 g 에 시판되는 탄소 나노 튜브 100 mg 을 첨가하여 20 분간 팁 소니케이터(tip sonicater)로 분산시켰다. 이후, 아미노-2-프로판올 1.34 g 을 첨가한 후 용액을 10 분 간 분산시켰다. 이후, 고체 상태의 구리(II) 아세테이트 0.3415 g 를 첨가하여 섞은 용액을 제조하여 얼음이 든 배쓰(bath) 에 옮겨 담았다. 이 때, 구리 혼합액이 바람직하게 제조되어 상기 용액의 색깔이 파란색으로 변하였다. 100 mg of commercially available carbon nanotubes were added to 4.16 g of ethylene glycol and dispersed with a tip sonicator for 20 minutes. Then, after adding 1.34 g of amino-2-propanol, the solution was dispersed for 10 minutes. Then, 0.3415 g of copper (II) acetate in a solid state was added to prepare a mixed solution and transferred to a bath with ice. At this time, a copper mixture was preferably prepared, and the color of the solution was changed to blue.
상기 파란색으로 변한 용액을 다시 한번 팁 소니케이터로 5 분 간 분산시켰다. 이후, 하이드라진 모노하이드레이트(hydrazine monohydrate) 0.9417 g 를 상기 분산시킨 파란색 용액에 첨가하고, 1100 RPM으로 상온에서 혼합하였다. 이 때, 용액의 색은 급격히 짙은 적색으로 변하였다. 상기 짙은 적색의 용액을 24 시간동안 섞어 주면서 구리 나노 입자를 탄소나노튜브에 균일하게 코팅하였다.The blue-colored solution was once again dispersed with a tip sonicator for 5 minutes. Then, 0.9417 g of hydrazine monohydrate was added to the dispersed blue solution, and mixed at 1100 RPM at room temperature. At this time, the color of the solution rapidly changed to deep red. The copper nanoparticles were uniformly coated on the carbon nanotubes while the dark red solution was mixed for 24 hours.
도 3 은 실시예 2 에 따른 금속 나노 입자가 코팅된 탄소 나노 튜브의 HRTEM 이미지이다.FIG. 3 is an HRTEM image of a carbon nanotube coated with metal nanoparticles according to Example 2. FIG.
도 4 는 실시예 2 에 따른 금속 나노 입자가 코팅된 탄소 나노 튜브의 HRTEM 이미지이다.4 is an HRTEM image of a carbon nanotube coated with metal nanoparticles according to Example 2. FIG.
도 3 및 도 4 을 참조하면 금속 나노 입자가 코팅된 탄소 나노 튜브 표면에 구리 나노입자가 균일하게 코팅이 되어있는 것을 확인 할 수 있다.Referring to FIGS. 3 and 4 , it can be seen that the copper nanoparticles are uniformly coated on the surface of the carbon nanotubes coated with the metal nanoparticles.
[실시예 3] 열 계면 소재의 제조[Example 3] Preparation of thermal interface material
소프트 에폭시(SE) 0.213 g 에 헥사하이드로-4-메틸프탈릭 안하이드라이드(경화제) 0.1725 g 및 2-에틸-4-메틸-1-이미다졸-1-프로판나이트릴(촉매제) 0.0085 g 을 차례로 첨가하여 섞어주었다. 이후, 실시예 2 에 따라 합성된 금속 나노 입자가 코팅된 탄소 나노 튜브 0.5 부피% 와 상기 실시예 1 에 따라 합성된 금속 전구체를 포함하는 용액을 160℃ 진공오븐에서 2 시간동안 가열하여 얻은 부분적으로 환원된 금속 나노 입자 24 부피% 을 순차적으로 첨가하고 섞어 혼합물을 제조하였다. 이후, 상기 혼합물을 진공 데시케이터에 36 시간동안 보관한 후 방전 플라즈마 소결을 수행하여 최종적으로 두께 0.5 mm 내지 0.7 mm 의 디스크 형태의 열 계면 소재를 합성하였다. To 0.213 g of soft epoxy (SE), 0.1725 g of hexahydro-4-methylphthalic anhydride (curing agent) and 0.0085 g of 2-ethyl-4-methyl-1-imidazole-1-propanenitrile (catalyst) were sequentially added was added and mixed. Thereafter, a solution containing 0.5 vol% of the carbon nanotubes coated with metal nanoparticles synthesized according to Example 2 and the metal precursor synthesized according to Example 1 was heated in a vacuum oven at 160° C. for 2 hours to partially obtained 24% by volume of the reduced metal nanoparticles were sequentially added and mixed to prepare a mixture. Thereafter, the mixture was stored in a vacuum desiccator for 36 hours, and then discharge plasma sintering was performed to finally synthesize a disk-shaped thermal interface material having a thickness of 0.5 mm to 0.7 mm.
도 1 은 실시예 3 에 따른 열 계면 소재이다.1 is a thermal interface material according to Example 3.
도 5 는 실시예 3 에 따른 열 계면 소재의 SEM 이미지이다.5 is an SEM image of a thermal interface material according to Example 3. FIG.
도 6 은 실시예 3 에 따른 열 계면 소재의 SEM 이미지이다.6 is an SEM image of a thermal interface material according to Example 3. FIG.
도 5 및 도 6 을 통해서 상기 열 계면 소재는 고분자 기재(소프트 에폭시) 내부에 금속 나노 입자(구리 나노 입자)가 형성되어 있음을 확인할 수 있었다.5 and 6, it was confirmed that metal nanoparticles (copper nanoparticles) are formed inside the polymer substrate (soft epoxy) for the thermal interface material.
[실험예 1][Experimental Example 1]
도 7 은 본원의 일 구현예에 따른 열 계면 소재의 금속 나노 입자의 부피비(Vol% of in situ CuNPs) 에 따른 열전도도(Thermal conductivity) 를 나타낸 그래프이다 (170 ℃ 하에서 20 분 간 방전 플라즈마 소결하여 제조하였음). 7 is a graph showing the thermal conductivity according to the volume ratio (Vol% of in situ CuNPs) of metal nanoparticles of the thermal interface material according to an embodiment of the present application (by sintering with discharge plasma for 20 minutes at 170 ° C.) manufactured).
이를 통해, 상기 열 계면 소재 대비 상기 금속 나노 입자의 부피비가 18 부피% 내지 32 부피% 로 증가함에 따라 열전도도가 26.02 W/mK 에서 147.5 W/mK 로 증가하는 것을 확인할 수 있었다. Through this, it was confirmed that the thermal conductivity increased from 26.02 W/mK to 147.5 W/mK as the volume ratio of the metal nanoparticles to the thermal interface material increased from 18% by volume to 32% by volume.
또한, 상기 열 계면소재 대비 상기 금속 나노 입자의 부피비가 24 부피% 를 초과하면 열 계면 소재가 유연성을 잃는 것을 확인할 수 있었다. 이를 통해 본원에 따른 열 계면 소재는 상기 금속 나노 입자를 적절한 함량으로 함유해야 함을 확인할 수 있었다.In addition, it was confirmed that the thermal interface material loses flexibility when the volume ratio of the metal nanoparticles to the thermal interface material exceeds 24% by volume. Through this, it was confirmed that the thermal interface material according to the present application should contain the metal nanoparticles in an appropriate amount.
[실험예 2][Experimental Example 2]
도 8 은 본원의 일 구현예에 따른 열 계면 소재의 금속 나노 입자가 코팅된 탄소 나노 튜브의 부피비(Vol% of Cu-MWNTs)에 따른 열전도도(Thermal conductivity)를 나타낸 그래프이다 (150 ℃ 하에서 15 분 간 소결(방전 플라즈마 소결)하여 제조하였음). 이를 통해 상기 금속 나노 입자가 코팅된 탄소 나노 튜브 0 부피% 내지 0.5 부피% 범위에서 상기 금속 나노 입자가 코팅된 탄소 나노 튜브의 부피비가 증가함에 따라 열 전도도가 향상됨을 확인할 수 있었다.8 is a graph showing the thermal conductivity according to the volume ratio (Vol% of Cu-MWNTs) of the carbon nanotubes coated with metal nanoparticles of the thermal interface material according to an embodiment of the present application (15 at 150 ° C.) Minute sintering (discharge plasma sintering) produced). Through this, it was confirmed that the thermal conductivity was improved as the volume ratio of the carbon nanotubes coated with the metal nanoparticles increased in the range of 0% by volume to 0.5% by volume of the carbon nanotubes coated with the metal nanoparticles.
전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The above description of the present application is for illustration, and those of ordinary skill in the art to which the present application pertains will understand that it can be easily modified into other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present application. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive. For example, each component described as a single type may be implemented in a dispersed form, and likewise components described as distributed may be implemented in a combined form.
본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present application is indicated by the following claims rather than the above detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included in the scope of the present application.
Claims (17)
상기 고분자 기재에 분산된 인-시츄 (in-situ) 금속 나노 입자; 및
금속 나노 입자가 코팅된 탄소 나노 튜브:
를 포함하고,
상기 인-시츄 금속 나노 입자는 상기 고분자 기재와 금속 전구체가 혼합되어 상기 금속 전구체가 상기 고분자 기재 내부에 포함된 상태 그대로 그 자리에서 열환원되어 형성된 것인,
열 계면 소재.
polymer substrate;
in-situ metal nanoparticles dispersed in the polymer substrate; and
Carbon nanotubes coated with metal nanoparticles:
including,
The in-situ metal nanoparticles are formed by mixing the polymer substrate and the metal precursor and thermally reducing the metal precursor on the spot as it is contained in the polymer substrate,
thermal interface material.
상기 인-시츄 금속 나노 입자 및 상기 금속 나노 입자가 코팅된 탄소 나노 튜브가 네트워크를 형성하는 것인, 열 계면 소재.
The method of claim 1,
The in-situ metal nanoparticles and the carbon nanotubes coated with the metal nanoparticles form a network, a thermal interface material.
상기 인-시츄 금속 나노 입자 및 상기 금속 나노 입자는 동일 또는 상이한 것인, 열 계면 소재.
The method of claim 1,
The in-situ metal nanoparticles and the metal nanoparticles are the same or different, thermal interface material.
상기 인-시츄 금속 나노 입자 또는 상기 금속 나노 입자는 각각 독립적으로 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 니켈(Ni), 철(Fe), 금(Au), 백금(Pt), 스테인레스 스틸(SUS), 주석(Sn), 아연(Zn), 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택된 금속을 포함하는 것인, 열 계면 소재.
The method of claim 1,
The in-situ metal nanoparticles or the metal nanoparticles are each independently copper (Cu), aluminum (Al), silver (Ag), nickel (Ni), iron (Fe), gold (Au), platinum (Pt) , stainless steel (SUS), tin (Sn), zinc (Zn), and a thermal interface material comprising a metal selected from the group consisting of combinations thereof.
상기 고분자는 유연성 고분자를 포함하는 것인, 열 계면 소재.
The method of claim 1,
The polymer is a thermal interface material comprising a flexible polymer.
상기 유연성 고분자는 소프트 에폭시, 에폭시, 폴리디메틸실록산, 폴리이미드, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리노르보넨, 폴리아크릴레이트, 폴리비닐알콜, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에테르설폰, 폴리스타일렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리아미드, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리메타크릴레이트, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 유연성 고분자를 포함하는 것인, 열 계면 소재.
6. The method of claim 5,
The flexible polymer is soft epoxy, epoxy, polydimethylsiloxane, polyimide, polycarbonate, polyethylene naphthalate, polynorbornene, polyacrylate, polyvinyl alcohol, polyethylene terephthalate, polyethersulfone, polystyrene, polypropylene, polyethylene , a thermal interface material comprising a flexible polymer selected from the group consisting of polyamide, polybutylene terephthalate, polymethacrylate, and combinations thereof.
상기 인-시츄 금속 나노 입자는 상기 열 계면 소재의 10 부피% 내지 40 부피% 로 포함되는 것인, 열 계면 소재.
The method of claim 1,
The in-situ metal nanoparticles are 10% by volume to 40% by volume of the thermal interface material, the thermal interface material.
상기 금속 나노 입자가 코팅된 탄소 나노 튜브는 상기 열 계면 소재의 0.1 부피% 내지 1 부피% 로 포함되는 것인, 열 계면 소재.
The method of claim 1,
The carbon nanotubes coated with the metal nanoparticles are contained in 0.1% to 1% by volume of the thermal interface material, the thermal interface material.
상기 탄소 나노 튜브는 다중벽 탄소 나노 튜브를 포함하는 것인, 열 계면 소재.
The method of claim 1,
wherein the carbon nanotubes include multi-walled carbon nanotubes.
상기 혼합물을 인-시츄 열환원(in-situ thermal reduction)시키는 단계; 및
상기 혼합물 상에 금속 나노 입자가 코팅된 탄소 나노 튜브를 첨가하여 소결하는 단계:
를 포함하는, 열 계면 소재의 제조 방법.
preparing a mixture by adding a metal precursor on a polymer substrate;
subjecting the mixture to in-situ thermal reduction; and
Sintering by adding carbon nanotubes coated with metal nanoparticles on the mixture:
A method of manufacturing a thermal interface material comprising a.
상기 인-시츄 열환원에 의해 상기 금속 전구체가 환원되어 인-시츄 금속 나노 입자가 형성되는 것인, 열 계면 소재의 제조 방법.
11. The method of claim 10,
The metal precursor is reduced by the in-situ thermal reduction to form in-situ metal nanoparticles, a method of manufacturing a thermal interface material.
상기 인-시츄 열환원은 환원제를 첨가하지 않고 수행되는 것인, 열 계면 소재의 제조 방법.
12. The method of claim 11,
The in-situ thermal reduction is performed without adding a reducing agent, the method of manufacturing a thermal interface material.
상기 소결은 상기 금속 나노 입자를 추가적으로 첨가하여 수행되는 것인, 열 계면 소재의 제조 방법.
11. The method of claim 10,
The sintering will be performed by additionally adding the metal nanoparticles, a method of manufacturing a thermal interface material.
상기 인-시츄 열환원은 방전 플라즈마 소결(spark plasma sintering), 핫 프레스 소결(hot press sintering), 열간 정수압 소결(hot isotactic pressing), 로 소결(furnace sintering), 마이크로파 소결(microwave sintering), 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택된 방법에 의해 수행되는, 열 계면 소재의 제조 방법.
11. The method of claim 10,
The in-situ thermal reduction may include spark plasma sintering, hot press sintering, hot isotactic pressing, furnace sintering, microwave sintering, and these A method of manufacturing a thermal interface material, performed by a method selected from the group consisting of combinations of
상기 소결은 방전 플라즈마 소결(spark plasma sintering), 핫 프레스 소결(hot press sintering), 열간 정수압 소결(hot isotactic pressing), 로 소결(furnace sintering), 마이크로파 소결(microwave sintering), 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택된 방법에 의해 수행되는, 열 계면 소재의 제조 방법.
11. The method of claim 10,
The sintering may include spark plasma sintering, hot press sintering, hot isotactic pressing, furnace sintering, microwave sintering, and combinations thereof. A method of manufacturing a thermal interface material, which is performed by a method selected from the group consisting of.
상기 금속 전구체는 구리(Cu) 전구체, 알루미늄(Al) 전구체, 은(Ag) 전구체, 니켈(Ni) 전구체, 철(Fe) 전구체, 금(Au) 전구체, 백금(Pt) 전구체, 스테인레스 스틸(SUS) 전구체, 주석(Sn) 전구체, 아연(Zn) 전구체, 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택된 것을 포함하는 것인, 열 계면 소재의 제조 방법.
11. The method of claim 10,
The metal precursor includes a copper (Cu) precursor, an aluminum (Al) precursor, a silver (Ag) precursor, a nickel (Ni) precursor, an iron (Fe) precursor, a gold (Au) precursor, a platinum (Pt) precursor, and a stainless steel (SUS) precursor. ) A precursor, a tin (Sn) precursor, a zinc (Zn) precursor, and a method for manufacturing a thermal interface material comprising one selected from the group consisting of combinations thereof.
방열 장치 또는 시스템.10. A thermal interface material comprising the thermal interface material according to any one of claims 1 to 9,
heat sink or system.
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