KR102438096B1

KR102438096B1 - 저유전 방열 점착 시트

Info

Publication number: KR102438096B1
Application number: KR1020210055346A
Authority: KR
Inventors: 이용희; 임재희; 최진호
Original assignee: (주)동원인텍
Priority date: 2021-04-29
Filing date: 2021-04-29
Publication date: 2022-08-30

Abstract

본 발명은 저유전 방열 점착 시트에 관한 것으로, 본 발명에 의하면, 점·접착 수지 및 상기 점·접착 수지 내에 분산된 세라믹 입자가 포함되어 있는 메인 방열층을 포함하는 것을 특징으로 하고, 이에 의하면 유전율이 낮으면서도 방열 성능이 뛰어난 방열 점착 시트를 제공할 수 있는 이점이 있다.

Description

저유전 방열 점착 시트{Low dielectric heat dissipation adhesive sheet}

본 발명은 저유전 방열 점착 시트에 관한 것으로, 특히 세라믹 입자가 포함되어 있는 메인 방열층을 포함하여, 유전율이 낮으면서도 방열 성능이 뛰어난 방열 점착 시트에 관한 것이다.

5G 통신에 따라서 전자기기도 고주파대 영역의 통신이 가능하도록 설계가 이루어져야 한다. 따라서 5G 주파수 영역에도 통신에 이상이 없도록 비유전율을 낮추고 그에 따른 발열을 최소화시키기 위한 방열 기능이 필요하다.

전자기기 소자가 고집적화 될수록 더 많은 열이 발생하는데, 이러한 방출열은 소자의 기능을 저하시키고 수명저하를 일으킨다.

문헌1: 공개특허공보 제10-2020-0132237호(공개일: 2020.11.25) 문헌2: 공개특허공보 제10-2020-0120007호(공개일: 2020.10.21)

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로 본 발명에 의한 저유전 방열 점착 시트의 목적은,

유전율이 낮으면서도 높은 방열 특성을 갖는 방열 점착 시트를 제공할 수 있도록 하고,

또한 저유전 방열 점착 시트가 부착되는 전자기기에 높은 방열성능을 부여할 수 있도록 함과 동시에 5G 통신 수신에 저해가 되지 않도록 하기에 적당하도록 한 저유전 방열 점착 시트를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명인 저유전 방열 점착 시트는, 점·접착 수지 및 상기 점·접착 수지 내에 분산된 세라믹 입자가 포함되어 있는 메인 방열층과 상기 메인 방열층에 코팅되어 형성되는 실리콘 점착층을 포함하는 것을 특징으로 한다.

하나의 예에서, 상기 세라믹 입자는, 실리콘 수지에 알루미나(Al₂O₃)와 질화붕소(BN) 중에서 적어도 하나가 포함되어 있는 것을 특징으로 한다.

하나의 예에서, 상기 세라믹 입자는 1 내지 28 GHz의 주파수에서, 유전율이 1.0 ~ 3.0 F/m 이고, 수직 열전도율이 1.0 ~ 20 W/mK 이며, 수평 열전도율이 50 ~ 200 W/mK 인 것을 특징으로 한다.

구체적인 예에서, 상기 세라믹 입자는 실리카(SiO₂) 또는 알루미나(Al₂O₃)를 포함하고, 중공형 구조를 가지며, 세라믹 입자의 내부 공간에 방열 세라믹을 포함할 수 있다.

이때, 상기 방열 세라믹은 알루미나(Al₂O₃), 수산화알루미늄(Al(OH)₃), 보헤마이트(bohemite), 질화알루미늄(AlN), 질화규소(Si₃N₄), 및 질화붕소(BN)로 이루어진 군에서 선택되는 2 종 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 세라믹 입자의 내부 공간의 평균입경(D₅₀)의 최대값은 3 μm 인 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 세라믹 입자의 평균입경(D₅₀)의 최대값은 70 μm 인 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 메인 방열층의 두께가 10 내지 100 μm인 것을 특징으로 한다.

구체적인 예에서, 상기 세라믹 입자의 두께가 메인 방열층의 두께의 50 내지 99 %에 해당하는 최대입경(D₁₀₀)을 갖는 것을 특징으로 한다.

하나의 예에서, 상기 세라믹 입자는 결정형 입자인 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 점·접착 수지는 폴리이미드계, 실리콘계, 아크릴계, 에폭시계, 우레탄계로 이루어진 군에서 2 종 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.

하나의 예에서, 상기 메인 방열층은 1 내지 28 GHz의 주파수에서, 유전율이 1.0 ~ 3.0 F/m 이고, 수직 열전도율이 1.0 ~ 20 W/mK 이며, 수평 열전도율이 50 ~ 200 W/mK 인 것을 특징으로 한다.

하나의 예에서, 상기 메인 방열층의 접착강도는 0.5 내지 3 kgf/in 인 것을 특징으로 한다.

하나의 예에서, 상기 메인 방열층의 일면에 형성된 상부 방열층을 더 포함하고, 상기 상부 방열층은 점·접착 수지 및 상기 점·접착 수지 내에 분산된 세라믹 입자를 포함한다.

하나의 예에서, 상기 상부 방열층이 세라믹 입자를 70 내지 99 중량 % 포함하는 것을 특징으로 한다.

하나의 예에서, 상기 메인 방열층과 상부 방열층의 사이에 형성된 제1 LSR(Liquid Silicon Rubber, 액상 실리콘 고무)층을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

하나의 예에서, 상기 메인 방열층에 포함된 세라믹 입자는, 수직 열전도성을 갖는 세라믹 입자로 구성하고, 상기 상부 방열층에 포함된 세라믹 입자는, 수평 열전도성을 갖는 세라믹 입자로 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

하나의 예에서, 상기 메인 방열층의 하면에 형성되는 제2 LSR층을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

하나의 예에서, 상기 제1 LSR층 및 제2 LSR층은, Shore A 기준으로 경도 40 °에서 80 °사이에 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명인 저유전 방열 점착 시트는 메인 방열층에 유전율이 낮고 열전도도가 우수한 세라믹 입자를 포함하여, 저유전 특성과 고방열 특성을 동시에 가질 수 있다. 이에 따라, 종래의 방열 점착 시트가 갖는 고유전율 문제를 해소하여 통신 장애 요소를 낮추어 원활한 통신과 동시에 열적 문제로 인한 전자기기의 수명을 늘릴 수 는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 저유전 방열 점착 시트의 예시적인 일 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 저유전 방열 점착 시트의 예시적인 다른 구성도이다.

다음은 본 발명인 저유전 방열 점착 시트의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

본 명세서에 기재된 점·접착 수지는 점착 수지와 접착 수지를 포함하는 개념이다.

본 발명은 방열 점착 시트를 제공한다.

하나의 실시예에서, 점·접착 수지 및 상기 점·접착 수지 내에 분산된 세라믹 입자가 포함되어 있는 메인 방열층(111)과, 상기 메인 방열층(111)에 코팅되어 형성되는 실리콘 점착층(130)을 포함하는 것을 특징으로 하는 방열 점착 시트를 제공한다.

그리고, 상기 실리콘 점착층(130)은 전자제품의 발열체[열원]에 부착하기 위한 구성으로서, 상기와 같이 메인 방열층(111)에 코팅되어서 형성될 수도 있고, 또는 하기의 제2 LSR층((Liquid Silicon Rubber Layer)(122)에 코팅되어서 형성될 수도 있다.

상기 세라믹 입자는, 실리콘(Si) 수지에 알루미나(Al₂O₃)와 질화붕소(BN)가 포함되어 있는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 세라믹 입자는 열전도도가 높은 세라믹이라면 특별히 제한되지는 않으나, 알루미나(Al₂O₃), 수산화알루미늄(Al(OH)₃), 보헤마이트(bohemite), 질화알루미늄(AlN), 질화규소(Si₃N₄), 및 질화붕소(BN)로 이루어진 군에서 1종 또는 2 종 이상을 조합한 것일 수 있다.

구체적으로, 수직 열전도율이 1.0 ~ 20 W/mK 이며, 수평 열전도율이 50 ~ 200 W/mK 이다.

여러 가지 세라믹을 적절히 조합하여, 저유전율과 높은 열전도율 발휘하는 것이다.

한편, 대부분의 세라믹 성분은 낮은 수준의 유전율을 갖지만, 특히 실리콘의 유전율은 3 F/m 내외로 매우 낮아서, 방열 점착 시트의 유전율을 현저히 낮출 수 있다.

구체적으로, 폴리이미드, 실리콘 또는 이들의 조합을 포함하는 세라믹 입자에 있어서, 상기 세라믹 입자는 1 내지 28 GHz의 주파수에서 유전율이 1.0 ~ 3.0 F/m 을 가질 수 있다.

따라서, 1 내지 28 GHz의 주파수에서 3.0 F/m 이하의 낮은 유전율을 가지면서도, 수직 열전도율 10 W/mK 이상이고, 수평 열전도율 50 W/mK 이상으로 높은 방열 성능을 가지는 열전도성 입자로서, 세라믹 입자를 제공할 수 있다.

구체적인 예에서, 상기 세라믹 입자는 실리카(SiO₂)또는 알루미나(Al₂O₃)를 포함하고, 중공형 구조를 가지며, 이때 세라믹 입자의 내부 공간에 방열 세라믹을 포함할 수 있다.

이때, 상기 방열 세라믹은 알루미나(Al₂O₃), 수산화알루미늄(Al(OH)₃), 보헤마이트(bohemite), 질화알루미늄(AlN), 질화규소(Si₃N₄),및 질화붕소(BN)로 이루어진 군에서 선택되는 2 종 이상을 포함할 수 있다.

이와 같이, 코어-쉘 구조를 가지면서, 내부 공간에 열전도도가 높은 상기 성분의 방열 세라믹을 포함하게 되면, 방열 특성을 더욱 향상시킬 수 있고, 개별 필러로서 단순 혼합하는 방식에 비해, 유전율도 더욱 낮출 수 있다.

이때, 상기 내부 공간의 평균입경(D₅₀)이 10 nm 내지 3 μm, 10 nm 내지 2 μm, 0.2 내지 1 μm, 또는 0.5 내지 1.5 μm로 세라믹 입자의 평균입경보다 작은 것이 바람직하다.

또한, 상기 세라믹 입자의 평균입경(D₅₀)이 메인 방열층의 두께의 범위 안에서, 10 nm 내지 70 μm, 10 nm 내지 0.2 μm, 0.2 내지 7μm, 2 내지 30 μm, 5 내지 50 μm, 또는 7 내지 70 μm일 수 있다.

구체적인 예로, 세라믹 입자의 평균입경(D₅₀)이 10 nm 내지 30 μm이면서, 내부 공간의 평균입경(D₅₀)이 10 nm 내지 1.5 μm일 수 있다.

다른 하나의 예로, 세라믹 입자의 평균입경(D₅₀)이 1 내지 50 μm이면서, 내부 공간의 평균입경(D₅₀)이 10 nm 내지 2 μm일 수 있다.

또 다른 하나의 예로, 세라믹 입자의 평균입경(D₅₀)이 5 내지 30 μm이면서, 내부 공간의 평균입경(D₅₀)이 10 nm 내지 1.5 μm일 수 있다.

한편, 상기 메인 방열층(111)의 두께는 10 내지 500 μm, 5 내지 100 μm, 10 내지 70 μm, 20 내지 100 μm, 또는 50 내지 100 μm 일 수 있다. 상기 범위를 만족할 때 열저항 측면에서 보다 유리하다.

또한, 상기 세라믹 입자의 최대입경(D₁₀₀)은 메인 방열층(111)의 두께를 넘지 않는 것이 바람직하다. 상기 세라믹 입자의 최대입경(D₁₀₀)은 메인 방열층의 두께를 넘는 경우, 세라믹 입자 및 점·접착 수지로 구성된 조성물을 도포시 돌출부가 형성되어 코팅이 균일하게 되지 않고, 상부 방열층, 플라스틱 필름, 또는 이형 필름을 적층하기 어려울 수 있다. 반면, 입경이 너무 작은 경우 접촉저항이 증가함에 따라 열전도도가 저하될 수 있다. 구체적으로, 상기 세라믹 입자의 최대입경(D₁₀₀)은 메인 방열층의 두께의 50 내지 99%, 50 내지 90%, 70 내지 99%, 또는 90 내지 99%일 수 있다.

한편, 세라믹 입자는 구형, 각형, 판상형 등의 형상을 가질 수 있으며, 특히, 열전도도가 높은 결정형 세라믹 입자일 수 있다.

본 발명의 점·접착 수지는 방열 점착 시트에 상기 점·접착성을 부여하면서, 세라믹 입자를 분산시키는 매개체로서 세라믹 입자를 고정하는 역할을 한다.

상기 점·접착 수지는 폴리이미드계, 실리콘계, 아크릴계, 에폭시계, 우레탄계로 이루어진 군에서 2 종 이상을 포함할 수 있다. 구체적으로, 폴리 이미드계 또는 실리콘계일 수 있고, 특히, 유전율 향상면에서 실리콘계 수지일 수 있다. 상기와 같은 점·접착 수지를 이용하여, 방열 점착 시트의 저유전 특성을 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 점·접착 수지는 2만 내지 150만 g/mol, 10만 내지 100만 g/mol, 또는 30만 내지 150만 g/mol의 범위의 중량평균분자량(Mw; weight average molecular weight)을 가질 수 있다. 상기 범위와 달리, 점·접착 수지의 분자량이 너무 작을 경우 후가공 특성이 좋지 않을 수 있고, 분자량이 너무 클 경우 세라믹 입자 분산시 세라믹 입자가 이탈하는 문제가 생길 수 있다.

이때, 상기 메인 방열층은 1 내지 28 GHz의 주파수에서 3.0 F/m 이하, 또는 2.5 F/m 이하, 구체적으로는 1.3 내지 3 F/m의 유전율을 가질 수 있다. 구체적으로, 수직 열전도율 1 내지 10 W/mK 또는, 5 내지 10 W/mK이다. 아울러, 수평 열전도율은 80 W/mK 또는, 100 W/mK일 수 있고, 구체적으로, 50 내지 100 W/mK 또는 60 내지 100 W/mK일 수 있다.

또한, 상기 메인 방열층의 접착강도는 0.5 내지 3 kgf/in일 수 있다. 상기 범위일 때, 방열 시트 또는 방열 점착 시트가 전자 제품에 적용시 충분한 점·접착력을 제공할 수 있다.

구체적인 예에서, 상기 세라믹 입자는 내부 공간을 갖는 중공형 구조를 가지면서 알루미나를 포함하며, 내부 공간에는 방열 세라믹을 포함한다.

이때, 상기 방열 세라믹은 알루미나(Al₂O₃), 수산화알루미늄(Al(OH)₃), 보헤마이트(bohemite), 질화알루미늄(AlN), 질화규소(Si₃N₄), 및 질화붕소(BN)로 이루어진 군에서 선택되는 2 종 이상이고, 상기 방열 세라믹의 평균 입경(D₅₀)은 10 nm 내지 50 μm, 상기 내부 공간의 평균 입경(D₅₀)은 0.1 내지 3 μm이고,

상기 점·접착 수지가 폴리 이미드를 포함한 실리콘계 수지이고, 상기 메인 방열층의 두께가 50 내지 100 μm이고, 1 내지 28 GHz의 주파수에서 1.3 내지 3.0 F/m의 유전율을, 수직 열전도율은 1 내지 10 W/mK, 수평 열전도율은 60 내지 100 W/mK이고 메인 방열층의 접착강도는 0.5 내지 3 kgf/in인 방열 시트 또는 방열 점착 시트일 수 있다.

다른 하나의 예에서, 상기 메인 방열층의 일면에 형성된 상부 방열층(112)을 더 포함할 수 있고, 상기 상부 방열층(112)은 점·접착 수지 및 상기 점·접착 수지 내에 분산된 세라믹 입자를 포함할 수 있다.

이때, 상기 상부 방열층(111)이 세라믹 입자를 70 내지 99 중량%, 70 내지 80 중량%, 80 내지 90 중량%, 90 내지 95중량%, 또는 95 내지 99 중량%로 포함할 수 있다. 상기 범위와 같이, 세라믹 입자의 함량을 점·접착 수지에 비해 현저하게 다량으로 하여, 방열 성능을 극대화할 수 있다.

구체적으로, 메인 방열층은 일정 수준의 점·접착력을 제공해야 하기 때문에, 점·접착 수지의 일정량이 요구된다. 이에 따라, 방열 성능을 제공하는 세라믹 입자의 함량이 제한되어, 방열 성능에도 한계가 있을 수 있는데, 세라믹 입자의 함량이 높은 상부 방열층을 더 포함하여, 이를 보완할 수 있다.

또한, 상기 세라믹 입자의 평균입경(D₅₀)이 상부 방열층의 두께의 범위 안에서, 70 μm이하일 수 있다. 구체적으로, 10 nm 내지 70 μm, 10 nm 내지 0.2 μm, 0.2 내지 7μm, 2 내지 30 μm, 5 내지 50 μm, 또는 7 내지 70 μm일 수 있다.

한편, 상부 방열층의 점·접착 수지는 상기 메인 방열층의 점·접착 수지와 마찬가지로, 폴리이미드계, 실리콘계, 아크릴계, 에폭시계, 우레탄계로 이루어진 군에서 2 종 이상을 포함할 수 있다.

또한, 세라믹 입자 역시 메인 방열층 내 분산된 세라믹 입자와 마찬가지로, Si 또는 Al를 포함하며, 구체적으로, 폴리이미드, 실리콘 또는 이들의 조합을 포함하는 것일 수 있고, 더 구체적으로 내부공간에 방열 세라믹으로서 알루미나(Al₂O₃), 수산화알루미늄(Al(OH)₃), 보헤마이트(bohemite), 질화알루미늄(AlN), 질화규소(Si₃N₄),및 질화붕소(BN)로 이루어진 군에서 선택되는 2 종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 코어-쉘 구조일 수 있다.

이때, 메인 방열층의 점·접착 수지 및 세라믹 입자와 동일할 수도 상이할 수도 있다.

다른 하나의 예에서, 메인 방열층의 일면 또는 양면에 이형 필름(140)을 더 포함할 수 있다. 상기 이형 필름(140)은 전자제품의 발열체[열원](예컨대 전자부품, IC칩 등)에 부착시 제거되는 것으로, 부착하기 전까지 점·접착력의 손실을 방지하고 손쉬운 부착을 가능하게 한다. 이형 필름은 메인 방열층과 자유롭게 차탈 가능한 것이면 특별히 제한되지 않으며, 구체적으로, 실리콘계, 불소 등이 사용될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 방열 점착 시트는 (1) 세라믹 입자를 점·접착 수지에 분산시켜 저유전 방열 조성물을 제조하는 단계; 및 (2) 상기 저유전 방열 조성물을 기재층(예컨대 실리콘 수지) 상에 코팅하여 메인 방열층(111)을 형성하는 단계를 포함하는 방법에 의해 제조될 수 있다.

또한, (3) 저유전 방열 조성물 제조시, 세라믹 입자의 함량을 높게 한 조성물을 상기 메인 방열층 상에 코팅하여 상부 방열층(112)을 더 포함하는 방열 점착 시트를 제조할 수도 있다.

이때 상기 세라믹 입자 및 점·접착 수지는 앞서 예시한 바와 같은 종류 및 양으로 사용될 수 있다. 또한 상기 세라믹 입자는 앞서 예시한 바와 같이 코어-쉘 구조로 제조될 수 있다.

예를 들어, 상기 세라믹 입자는 분산, 합성, 코팅 등의 방식으로 제조될 수 있으며, 상기 분산, 합성, 코팅 등의 공정은 방열 점착 시트를 제조하기 위해 통상적으로 행해지는 공정 및 조건을 이용할 수 있다.

상기 저유전 방열 조성물에는 세라믹 입자 및 점·접착 수지 외에도 경화제, 분산제, 흐름조절제 등의 통상적인 첨가제 성분이나 용매가 더 첨가될 수 있다.

상기 경화제는 조성물이 점·점착층으로 제작될 때 점·접착 수지를 경화시키는 역할을 한다. 구체적으로, 상기 경화제는 이소시아네이트계 화합물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 경화제는 이소시아네이트계, 에폭시계, 아지리딘계 및 금속킬레이트계 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다. 특히, 이소시아네이트계 화합물은 유전율이 낮은 점착 수지의 경화에 적합하며, 점·접착 수지의 점착성을 크게 낮추지 않는다는 장점이 있다. 상기 경화제는 점·접착 수지 100 중량부에 대해 0.3 내지 2 중량부의 범위, 또는 0.5 내지 1 중량부의 범위의 양으로 사용될 수 있다.

상기 분산제는 점·접착 수지 내에 세라믹 입자의 분산을 용이하게 한다. 예를 들어, 지방족의 분산제를 사용할 경우, 세라믹 입자의 분산을 보다 용이하게 할 수 있다. 상기 분산제는 상기 세라믹 입자 100 중량부에 대해 0.1 내지 3 중량부의 범위, 또는 1 내지 2 중량부의 범위의 양으로 사용될 수 있다.

상기 흐름조절제는 조성물의 흐름성을 조절하는 역할을 한다. 구체적으로, 상기 흐름조절제는 우레아(urea) 계열의 화합물을 사용하여, 비중이 높은 세라믹 필러의 침강을 방지할 수 있다. 일례로서, 상기 저유전 방열 조성물은 상기 점·접착 수지 내에 분산된 우레아 화합물을 더 포함하고, 이때 상기 우레아 화합물을 상기 점·접착 수지 100 중량부 대비 0.1 내지 2 중량부의 범위, 또는 1 내지 1.5 중량부의 범위의 양으로 포함할 수 있다.

상기 용매는 조성물의 점도를 조절하는 역할을 한다. 상기 용매로는 톨루엔(toluene), 메틸에틸케톤(MEK; methyl ethyl ketone), 에틸아세테이트(EA; ethyl acetate), 시클로헥사논(CYC; cyclohexanone)로 이루어진 군에서 선택된 적어도 1종을 사용할 수 있다. 용매의 첨가량이 높을수록 점도가 낮아지고 입자의 침강 속도가 빨라지고, 용매의 첨가량이 적을수록 점도는 높아지나 분산 공정에서의 안정성이 떨어질 수 있으므로, 이를 고려하여 조성물에 용매가 적정량 첨가될 수 있다.

예를 들어 상기 용매는, 조성물 내 고형분 함량이 30 내지 50 중량%의 범위, 또는 35 내지 45 중량%의 범위가 되도록 조성물에 첨가될 수 있다. 이에 따라, 방열 시트 또는 방열 점착 시트 제조 공정 중 용매의 양을 조절하는 장비를 이용하여 공정 특성을 향상시킬 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 다른 실시예에 의하면, 상기 메인 방열층(111)과 상부 방열층(112)의 사이에 형성된 제1 LSR(Liquid Silicon Rubber, 액상 실리콘 고무)층(121)을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

메인 방열층(111)에는 상부 방열층(112)의 직접 형성(코팅)이 어렵기 때문에, 메인 방열층(111)과 상부 방열층(112) 사이에 제1 LSR층(121)을 형성하여서 메인 방열층(111)과 상부 방열층(112)의 2중층(double layer)로 할 수 있는 것이다.

즉, 메인 방열층(111)에 제1 LSR층(121)을 코팅 형성한 후에, 상부 방열층(112)을 제1 LSR층(121)에 코팅 형성함으로써 메인 방열층(111)과 상부 방열층(112)의 2중층(double layer)을 형성한다.

따라서 제1 LSR층(121)을 사이에 형성함으로써 메인 방열층(111)과 상부 방열층(112)의 2 중 구조를 구현할 수 있게 되는 것이다.

또한 이러한 제1 LSR층(121)에 의해서, 전체 유전율을 더 낮출 수 있고, 기재 역할도 하게 된다.

상기 제1 LSR층(121)은, LSR(액상 실리콘 고무)를 경화제 및 용제와 배합을 하고, 코팅기(예컨대 콤마 코터)로서 메인 방열층(111)에 코팅한 후에 열챔버에서 건조 및 경화함으로써 형성될 수 있다.

상기 제1 LSR층(121)이 형성된 후에 상부 방열층(112)을 코팅하여 형성하면 된다.

그리고, 상기 메인 방열층(111)에 포함된 세라믹 입자는, 수직 열전도성을 갖는 세라믹 입자로 구성하고, 상기 상부 방열층(112)에 포함된 세라믹 입자는, 수평 열전도성을 갖는 세라믹 입자로 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 아래층인 메인 방열층(111)은 수직 방향으로 열전도성을 갖는 세라믹 입자로 구성하고, 위층인 상부 방열층(112)은 수평 방향으로 열전도성을 갖는 세라믹 입자로 구성하면, 열원(예컨대 전자부품)에서 발생하는 열의 방열 효율이 월등하게 향상된다.

이를 상세하게 설명하면, 열원(예컨대 전자부품)에 밀착되는 층은 메인 방열층(111)인데, 이 메인 방열층(111)은 수직 방향의 열전도성을 갖기 때문에 열원의 열을 위로 빨리 전달할 수 있고, 수평 방향의 열전도성을 갖는 상부 방열층(112)은 아래에서 올라온 열을 수평 방향으로 빠르게 방열할 수 있게 되는 것이다.

상기 수직 방향으로 열전도성을 갖는 세라믹 입자는 구상형 세라믹으로서, 예컨대 알루미나(Al₂O₃), 질화알루미늄(AlN) 등이 있다.

상기 수평 방향으로 열전도성을 갖는 세라믹 입자는 판상형 세라믹으로서, 예컨대 질화붕소(BN) 등이 있다.

그리고 또 다른 실시예에 의하면, 상기 메인 방열층(111)의 하면에 형성되는 제2 LSR층(122)을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 제2 LSR층(122)을 추가로 형성함으로써 유전율을 더 낮추고 기재층 역할을 하게 된다.

이때, 상기 실리콘 점착층(130)은 제2 LSR층(122)에 코팅되어서 형성된다.

그리고, 또 다른 실시예에 의하면, 상기 제1 LSR층(121) 및 제2 LSR층(122)은, Shore A 기준으로 경도 40 °에서 80 °사이에 이루어지는 것을 특징으로 한다.

경도는 높을수록 좋고 코팅성은 낮을수록 좋으므로, 이러한 이유로 위 40 °에서 80 °사이의 실험적으로 가장 적절한 경도를 구현한 것이다.

더욱 바람직하게는 상기 제1 LSR층(121) 및 제2 LSR층(122)은, Shore A 기준으로 경도 50 °에서 60 °사이에 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것은 해당 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술한 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 이해해야만 한다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

111 : 메인 방열층 112 : 상부 방열층
121 : 제1 LSR층 122 : 제2 LSR층
130 : 실리콘 점착층 140 : 이형 필름

Claims

점·접착 수지 및 상기 점·접착 수지 내에 분산된 세라믹 입자가 포함되어 있는 메인 방열층(111)과,
상기 메인 방열층(111)에 코팅되어 형성되는 실리콘 점착층(130)과,
상기 메인 방열층(111)의 일면에 형성된 상부 방열층(112)을 포함하고,
상기 상부 방열층(112)은, 점·접착 수지 및 상기 점·접착 수지 내에 분산된 세라믹 입자를 포함하며,
상기 메인 방열층(111)과 상부 방열층(112)의 사이에 형성된 제1 LSR(Liquid Silicon Rubber, 액상 실리콘 고무)층(121)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저유전 방열 점착 시트.
청구항 1에 있어서,
상기 세라믹 입자는 실리카(SiO₂) 또는 알루미나(Al₂O₃)를 포함하고,
중공형 구조를 가지며, 세라믹 입자의 내부 공간에 방열 세라믹을 포함하는 것을 특징으로 하는 저유전 방열 점착 시트.
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청구항 1에 있어서,
상기 메인 방열층(111)에 포함된 세라믹 입자는, 수직 열전도성을 갖는 세라믹 입자로 구성하고,
상기 상부 방열층(112)에 포함된 세라믹 입자는, 수평 열전도성을 갖는 세라믹 입자로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 저유전 방열 점착 시트.
청구항 1에 있어서,
상기 메인 방열층(111)의 하면에 형성되는 제2 LSR층(122)을 더 포함하고,
상기 실리콘 점착층(130)은 상기 제2 LSR층(122)에 코팅되어서 형성되는 것을 특징으로 하는 저유전 방열 점착 시트.
청구항 6에 있어서,
상기 제1 LSR층(121) 및 제2 LSR층(122)은,
Shore A 기준으로 경도 40 °에서 80 °사이에 이루어지는 것을 특징으로 하는 저유전 방열 점착 시트.