KR102472849B1 - Manufacturing Method of Thermally Conductive Sheet using Liquid Material Dispenser - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 열전도성 시트의 제조 방법에 관한 것으로서, 특히 종래의 제조 방법과 달리, 별도의 가압 공정이나 접착 공정 없이 대형 사이즈의 열전도성 시트를 대량으로 생산할 수 있는 열전도성 시트의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a thermally conductive sheet, and in particular, unlike conventional manufacturing methods, it relates to a method for manufacturing a thermally conductive sheet capable of mass-producing large-sized thermally conductive sheets without a separate pressing process or bonding process. .
일반적으로 컴퓨터, 휴대용 개인단말기, 통신기 등의 전자제품은 그 시스템 내부에서 발생한 과도한 열을 외부로 확산시키지 못해 잔상문제 및 시스템 안정성에 심각한 우려를 내재하고 있다. 이러한 열은 제품의 수명을 단축하거나 고장, 오동작을 유발하며, 심한 경우에는 폭발 및 화재의 원인을 제공하기도 하므로, 전자부품에서 발생되는 열을 효율적으로 방열하는 것이 중요해지고 있다.In general, electronic products such as computers, portable personal terminals, and communication devices do not spread excessive heat generated inside the system to the outside, so there are serious concerns about afterimage problems and system stability. Since this heat shortens the lifespan of a product, causes failure or malfunction, and even provides a cause of explosion or fire in severe cases, it is becoming important to efficiently dissipate heat generated from electronic components.
종래에는 발생된 열을 효율적으로 제어하기 위한 수단으로 방열핀, 방열시트 및 히트싱크 등이 사용되고 있으나, 상기 방열핀 및 히트싱크는 전자제품의 발열체에서 나오는 열량보다 히트싱크가 방출할 수 있는 열량이 작아 효율이 매우 낮아 방열팬을 함께 설치해야 하는 문제점이 있었다.Conventionally, radiating fins, radiating sheets, and heat sinks have been used as means for efficiently controlling generated heat. There was a problem that the heat dissipation fan had to be installed together because it was very low.
특히, 방열팬의 동시 설치로 인해, 방열팬에서 발생되는 소음 및 진동의 문제점이 발생될 뿐 아니라, 경량화와 슬림(slim)화가 요구되고 있는 제품에는 적용할 수 없는 문제점이 있어, 최근에는 불리는 방열시트가 널리 이용되고 있다.In particular, due to the simultaneous installation of heat dissipation fans, problems of noise and vibration generated from the heat dissipation fan occur, as well as problems that cannot be applied to products requiring light weight and slimness, which is recently called heat dissipation. Sheets are widely used.
종래에 사용되고 있는 방열시트는 열전도성 시트의 일종으로서, 수지조성물에 열전도성을 구비하는 구리, 알루미나, 페라이트, 질화알루미늄, 수산화 알루미늄 등의 무기물 필러를 분산 함유시킨 것이 널리 사용되고 있다.A conventional heat dissipation sheet is a type of thermally conductive sheet, and a resin composition in which an inorganic filler having thermal conductivity such as copper, alumina, ferrite, aluminum nitride, or aluminum hydroxide is dispersed and contained is widely used.
그러나, 이러한 방열시트는 무기물 필러의 함량이 적을 경우, 열전도가 매우 낮고, 무기물 필러의 함량이 높을 경우, 다른 구성성분의 함유량이 적게 되어 분말 상호간의 결합력이 떨어질 뿐 아니라, 시트의 유연성 및 성형성이 저하되는 문제점이 발생되고 있을 뿐 아니라, 무기물 필러가 함유된 종래의 열전도성 시트는 무기물 필러의 함량을 높이더라도 열전도도가 1.5∼5 W/mㆍK 로 매우 낮아 효율적으로 열이 방열되지 못하는 문제점이 있었다. However, when the content of the inorganic filler is low, the thermal conductivity of such a heat radiation sheet is very low, and when the content of the inorganic filler is high, the content of other components is reduced, resulting in poor bonding strength between powders, as well as flexibility and moldability of the sheet. In addition to this problem of deterioration, the conventional thermal conductive sheet containing inorganic fillers has a very low thermal conductivity of 1.5 to 5 W/m·K even when the content of the inorganic filler is increased, so that heat cannot be dissipated efficiently. There was a problem.
최근에는 상기와 같은 무기물 필러가 함유된 방열시트의 문제점을 해소하기 위하여, 이방성을 구비하는 탄소섬유 등을 더 함유시켜 열전도성을 증대시킨 방열시트가 제조되고 있으며, 한국공개특허(공개번호 10-2013-0117752 공개일자 2013년10월28일)에는 압출 성형에 의해 시트 모재를 형성하고, 경화된 시트 모재를 소정의 두께로 슬라이스하여 방열시트를 제조하는 기술이 공개되어 있다. Recently, in order to solve the problem of the heat radiation sheet containing the inorganic filler as described above, a heat radiation sheet having increased thermal conductivity by further containing carbon fibers having anisotropy has been manufactured, and Korean Patent Publication (Publication No. 10- 2013-0117752 published on October 28, 2013) discloses a technique for manufacturing a heat radiation sheet by forming a sheet base material by extrusion molding and slicing the cured sheet base material to a predetermined thickness.
그러나 이렇게 압출 성형에 의해 형성된 시트 모재를 슬라이스하여 방열시트로 제조할 경우, 압출 성형 자체의 한계로 인하여 시트 모재의 직경이 제한되므로, 대형 사이즈의 방열시트를 제조할 수 없으며, 대량 생산이 이루어질 수 없는 등 여러가지 문제점이 있었다.However, when manufacturing a heat radiation sheet by slicing the sheet base material formed by extrusion molding in this way, the diameter of the sheet base material is limited due to the limitations of extrusion molding itself, so a large size heat radiation sheet cannot be manufactured and mass production cannot be achieved. There were several problems such as no.
본 발명은 상기 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은 별도의 가압 공정이나 접착 공정 없이 대형 사이즈의 열전도성 시트를 대량으로 생산할 수 있도록 개선된 열전도성 시트의 제조 방법을 제공하기 위함이다.The present invention has been made to solve the above problems, and its object is to provide an improved method for manufacturing a thermally conductive sheet that can mass-produce large-sized thermally conductive sheets without a separate pressing process or bonding process.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 열전도성 시트의 제조 방법은, 폴리머, 이방성 열전도성 필러, 충전제를 함유하는 액상의 열전도성 조성물을, 외부로 토출하는 부분으로서 제1 중심축을 따라 연장되어 있는 토출구와, 상기 토출구로부터 토출되는 액상의 토출물을 수용하는 성형용 금형을 포함하는 액상 원료 토출기를 사용하는 열전도성 시트의 제조 방법으로서, 상기 토출구와 상기 성형용 금형 간의 상대 위치를 제2 중심축을 따라 다수 회 왕복 이동시킴으로써, 상기 토출구로부터 토출되는 액상의 토출물을 상기 제2 중심축을 따라 미리 정한 길이만큼 연장된 상태로 상기 성형용 금형에 수용시키는 액상 원료 토출 공정; 상기 액상 원료 토출 공정을 통하여 상기 성형용 금형에 수용된 상기 액상의 토출물을 미리 정한 시간 동안 미리 정한 온도에 노출시키는 성형물 안정화 공정; 상기 성형물 안정화 공정을 통하여 안정화된 상기 토출물을 미리 정한 시간 동안 미리 정한 온도에서 경화시켜 경화 성형물을 획득하는 성형물 경화 공정; 상기 성형물 경화 공정을 통하여 경화된 경화 성형물을, 상기 제2 중심축과 교차하는 절단 방향으로 절단하여 미리 정한 두께를 가지는 시트를 획득하는 성형물 절단 공정;을 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a method for manufacturing a thermally conductive sheet according to the present invention extends along a first central axis as a portion for discharging a liquid thermally conductive composition containing a polymer, an anisotropic thermally conductive filler, and a filler to the outside. A method of manufacturing a thermal conductive sheet using a liquid raw material ejector including a discharge port and a mold for molding that accommodates a liquid ejected from the ejection hole, wherein the relative position between the ejection hole and the mold for molding is determined with respect to a second central axis. a liquid raw material discharge step of accommodating the liquid discharge material discharged from the discharge port into the molding mold in a state in which the liquid discharge material is extended by a predetermined length along the second central axis by reciprocating several times along the second central axis; a molded product stabilization step of exposing the liquid discharged material accommodated in the molding mold through the liquid raw material discharging process to a predetermined temperature for a predetermined time; a molding curing step of obtaining a cured molding by curing the discharge material stabilized through the molding stabilization step at a predetermined temperature for a predetermined time; and a molding cutting step of obtaining a sheet having a predetermined thickness by cutting the cured molding cured through the molding curing step in a cutting direction crossing the second central axis.
여기서, 상기 액상 원료 토출 공정에서는, 상기 토출구가, 상기 성형용 금형에 대하여 상기 제2 중심축을 따라 다수 회 왕복 이동하면서, 상기 성형용 금형에 대하여 상기 제2 중심축과 교차하는 제3 중심축을 따라 상대 이동함으로써, 상기 토출구로부터 토출되는 액상의 토출물이 상기 성형용 금형의 전체 면적 중 적어도 일부를 커버하는 것이 바람직하다.Here, in the liquid raw material discharging step, the discharge port reciprocates multiple times along the second central axis with respect to the molding mold along a third central axis intersecting the second central axis with respect to the molding mold. It is preferable that the liquid discharged material discharged from the discharge port covers at least a part of the entire area of the molding die by relative movement.
여기서, 상기 액상 원료 토출 공정에서는, 상기 토출구가, 상기 성형용 금형에 대하여 상기 제2 중심축을 따라 다수 회 왕복 이동하면서, 상기 성형용 금형에 대하여 상기 제2 중심축과 교차하는 제3 중심축을 따라 상대 이동함으로써, 지그재그 형태로 상대 이동하는 것이 바람직하다.Here, in the liquid raw material discharging step, the discharge port reciprocates multiple times along the second central axis with respect to the molding mold along a third central axis intersecting the second central axis with respect to the molding mold. By relative movement, it is preferable to relative move in a zigzag form.
여기서, 상기 액상 원료 토출 공정에서는, 상기 토출구로부터 토출되는 액상의 토출물이, 상기 성형용 금형에 복수 층으로 적층된 상태로 토출되는 것이 바람직하다.Here, in the liquid raw material discharging step, it is preferable that the liquid discharged material discharged from the discharge port is discharged in a state in which a plurality of layers are stacked on the molding die.
여기서, 상기 성형용 금형은, 상기 제2 중심축을 따라 연장된 직육면체 형상의 내부 공간을 구비하며, 상단부는 개구되어 있는 것이 바람직하다.Here, it is preferable that the shaping mold has an internal space of a rectangular parallelepiped shape extending along the second central axis, and an upper end portion is open.
여기서, 상기 액상 원료 토출기는, 상기 액상의 열전도성 조성물을 내부에 수용하는 실린더; 상기 실린더의 내부에서 왕복 이동 가능한 피스톤;을 구비하며, 상기 토출구는, 상기 실린더의 일단부에 마련되어 있는 것이 바람직하다.Here, the liquid raw material ejector may include a cylinder accommodating the liquid thermally conductive composition therein; and a piston capable of reciprocating movement inside the cylinder, and the discharge port is preferably provided at one end of the cylinder.
여기서, 상기 토출구는, 내경 1 내지 5mm의 파이프형 부재를 포함하는 것이 바람직하다.Here, the discharge port preferably includes a pipe-shaped member having an inner diameter of 1 to 5 mm.
여기서, 상기 토출구로부터 토출되는 액상의 토출물은, 100,000 내지 1,000,000cPs의 점도를 가지는 것이 바람직하다.Here, the liquid discharge material discharged from the discharge port preferably has a viscosity of 100,000 to 1,000,000 cPs.
여기서, 상기 성형물 절단 공정에서 미리 정한 두께를 가지도록 마련된 시트의 표면을 미리 정한 거칠기 이하로 매끈하게 가공하는 시트 표면 가공 공정을 더 포함하는 것이 바람직하다.Here, it is preferable to further include a sheet surface processing step of smoothing the surface of the sheet prepared to have a predetermined thickness in the molding cutting process to a predetermined roughness or less.
여기서, 상기 시트 표면 가공 공정에서는, 프레스 성형기를 사용하여 상기 시트의 두께 방향을 따라 상기 시트를 가압함으로써, 상기 시트의 표면을 매끈하게 가공하는 것이 바람직하다.Here, in the sheet surface processing step, it is preferable to smooth the surface of the sheet by pressing the sheet along the thickness direction of the sheet using a press molding machine.
여기서, 상기 폴리머는, 실리콘 수지를 포함하는 것이 바람직하다.Here, it is preferable that the said polymer contains a silicone resin.
여기서, 상기 충전제는, 산화알루미늄, 질화알루미늄, 산화아연, 실리콘 가루, 금속 가루 중 적어도 하나를 포함하는 것이 바람직하다.Here, the filler preferably includes at least one of aluminum oxide, aluminum nitride, zinc oxide, silicon powder, and metal powder.
여기서, 상기 충전제는, 평균 입자경이 0.1μm ~ 45μm 인 구형상의 산화알루미늄 입자를 포함하는 것이 바람직하다.Here, the filler preferably includes spherical aluminum oxide particles having an average particle diameter of 0.1 μm to 45 μm.
여기서, 상기 충전제는, 상기 열전도성 조성물 중의 함유량이 20 체적% ~ 40 체적%인 것이 바람직하다.Here, it is preferable that the content of the filler in the thermally conductive composition is 20% by volume to 40% by volume.
여기서, 상기 이방성 열전도성 필러는, 상기 열전도성 조성물 중의 함유량이 20 체적% ~ 50 체적%인 것이 바람직하다.Here, the content of the anisotropic thermally conductive filler in the thermally conductive composition is preferably 20% by volume to 50% by volume.
여기서, 상기 이방성 열전도성 필러는, 질화붕소 (BN) 분말, 흑연(Graphite), 탄소 섬유, 탄소나노튜브(Carbon nanotube, CNT)를 포함하는 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 것이 바람직하다.Here, the anisotropic thermally conductive filler preferably includes at least one selected from the group consisting of boron nitride (BN) powder, graphite, carbon fiber, and carbon nanotube (CNT).
본 발명에 따르면, 폴리머, 이방성 열전도성 필러, 충전제를 함유하는 액상의 열전도성 조성물을, 외부로 토출하는 부분으로서 제1 중심축을 따라 연장되어 있는 토출구와, 상기 토출구로부터 토출되는 액상의 토출물을 수용하는 성형용 금형을 포함하는 액상 원료 토출기를 사용하는 열전도성 시트의 제조 방법으로서, 상기 토출구와 상기 성형용 금형 간의 상대 위치를 제2 중심축을 따라 다수 회 왕복 이동시킴으로써, 상기 토출구로부터 토출되는 액상의 토출물을 상기 제2 중심축을 따라 미리 정한 길이만큼 연장된 상태로 상기 성형용 금형에 수용시키는 액상 원료 토출 공정; 상기 액상 원료 토출 공정을 통하여 상기 성형용 금형에 수용된 상기 액상의 토출물을 미리 정한 시간 동안 미리 정한 온도에 노출시키는 성형물 안정화 공정; 상기 성형물 안정화 공정을 통하여 안정화된 상기 토출물을 미리 정한 시간 동안 미리 정한 온도에서 경화시켜 경화 성형물을 획득하는 성형물 경화 공정; 상기 성형물 경화 공정을 통하여 경화된 경화 성형물을, 상기 제2 중심축과 교차하는 절단 방향으로 절단하여 미리 정한 두께를 가지는 시트를 획득하는 성형물 절단 공정;을 포함하므로, 압출 성형 자체의 한계로 인하여 시트 모재의 직경이 제한되는 종래의 제조 방법과 달리, 상기 성형용 금형의 크기만 증가시키면 별도의 가압 공정이나 접착 공정 없이, 대형 사이즈의 열전도성 시트를 쉽게 제조할 수 있으며, 신속한 대량 생산이 용이하다는 효과가 있다.According to the present invention, a discharge port extending along a first central axis as a portion for discharging a liquid thermal conductive composition containing a polymer, an anisotropic thermal conductive filler, and a filler to the outside, and a liquid discharge material discharged from the discharge port A method for manufacturing a thermally conductive sheet using a liquid raw material discharger including a mold for accommodating the liquid material discharged from the discharge port by reciprocating a relative position between the discharge port and the mold for forming multiple times along a second central axis. a liquid raw material discharge step of accommodating the discharged product in the molding mold in a state in which the discharged product is extended by a predetermined length along the second central axis; a molded product stabilization step of exposing the liquid discharged material accommodated in the molding mold through the liquid raw material discharging process to a predetermined temperature for a predetermined time; a molding curing step of obtaining a cured molding by curing the discharge material stabilized through the molding stabilization step at a predetermined temperature for a predetermined time; A molding cutting step of obtaining a sheet having a predetermined thickness by cutting the cured molding cured through the molding curing step in a cutting direction intersecting the second central axis; Unlike the conventional manufacturing method in which the diameter of the base material is limited, it is possible to easily manufacture a large-sized thermal conductive sheet without a separate pressing process or bonding process by increasing the size of the molding mold, and rapid mass production is easy. It works.
도 1은 본 발명의 일 실시예인 열전도성 시트를 제조하기 위하여 사용되는 액상 원료 토출기를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 성형용 금형의 내부에 열전도성 조성물이 토출되는 과정을 설명하기 위한 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 성형용 금형의 내부에 열전도성 조성물이 여러 층으로 토출되어 적층된 상태를 나타내는 단면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 적층 토출물이 일정 시간 안정화된 이후의 상태를 나타내는 단면도이다.
도 5는 도 9에 도시된 성형물 절단 공정의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 5에 도시된 성형물 절단 공정에 의하여 완성된 열전도성 시트의 단면을 나타내는 확대도이다.
도 7은 도 9에 도시된 시트 표면 가공 공정의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예인 열전도성 시트의 제조 방법의 주요 공정을 실행했을 때 발생되는 이방성 열전도성 필러의 배향 각도 변화를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예인 열전도성 시트의 제조 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.1 is a view showing a liquid raw material discharger used to manufacture a thermal conductive sheet according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view for explaining a process of discharging a thermally conductive composition into the molding mold shown in FIG. 1;
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state in which a thermally conductive composition is ejected and stacked in several layers inside the molding mold shown in FIG. 2 .
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state after the laminated discharge material shown in FIG. 3 is stabilized for a certain period of time.
FIG. 5 is a view for explaining an example of a molding cutting process shown in FIG. 9 .
FIG. 6 is an enlarged view showing a cross section of a thermal conductive sheet completed by the molding cutting process shown in FIG. 5 .
FIG. 7 is a view for explaining an example of a sheet surface processing process shown in FIG. 9 .
8 is a view for explaining a change in an orientation angle of an anisotropic thermally conductive filler that occurs when a main process of a method of manufacturing a thermally conductive sheet according to an embodiment of the present invention is performed.
9 is a flowchart for explaining a method of manufacturing a thermally conductive sheet according to an embodiment of the present invention.
이하에서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예인 열전도성 시트를 제조하기 위하여 사용되는 액상 원료 토출기를 나타내는 도면이며, 도 2는 도 1에 도시된 성형용 금형의 내부에 열전도성 조성물이 토출되는 과정을 설명하기 위한 사시도이다. 도 3은 도 2에 도시된 성형용 금형의 내부에 열전도성 조성물이 여러 층으로 토출되어 적층된 상태를 나타내는 단면도이며, 도 9는 본 발명의 일 실시예인 열전도성 시트의 제조 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.1 is a view showing a liquid raw material ejector used to manufacture a thermally conductive sheet according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram illustrating a process of discharging a thermally conductive composition into the molding mold shown in FIG. 1 It is a perspective view for 3 is a cross-sectional view showing a state in which a thermally conductive composition is ejected and stacked in several layers inside the molding mold shown in FIG. 2, and FIG. 9 is for explaining a method of manufacturing a thermally conductive sheet according to an embodiment of the present invention. It is a flow chart.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 열전도성 시트의 제조 방법은, 휴대용 개인단말기, 통신기 등의 전자제품에서 발생한 과도한 열을 외부로 방열시키기 위하여 사용되는 열전도성 시트(100)를 제조하기 위한 방법으로서, 도 9에 도시된 바와 같이 액상 원료 토출 공정(S40)과 성형물 안정화 공정(S50)과 성형물 경화 공정(S60)과 성형물 절단 공정(S70)을 포함한다.A method for manufacturing a thermally conductive sheet according to a preferred embodiment of the present invention is a method for manufacturing a thermally
먼저, 상기 열전도성 시트의 제조 방법의 공정들(S40 내지 S70)을 설명하기에 앞서서, 도 1 내지 도 2에 도시된 액상 원료 토출기(200) 및 상기 열전도성 시트(100)의 모재가 되는 열전도성 조성물(M)을 먼저 설명하기로 한다.First, before explaining the processes (S40 to S70) of the manufacturing method of the thermal conductive sheet, the liquid
상기 액상 원료 토출기(200)는, 액상의 열전도성 조성물(M)을 균일한 압력과 유속으로 토출시킬 수 있는 디스펜서(dispenser)로서, 도 1에 도시된 바와 같이 실린더(210)와 피스톤(220)과 토출구(230)와 성형용 금형(240)을 포함한다.The liquid
상기 실린더(210)는, 액상의 열전도성 조성물(M)을 내부에 수용할 수 있는 용기형 부재로서, 도 1에 도시된 바와 같이 본 실시예에서는 제1 중심축(C1)을 따라 상하로 연장되어 있는 원통형으로 마련되어 있다.The
상기 피스톤(220)은, 상기 실린더(210)의 내부에서 상기 제1 중심축(C1)을 따라 왕복 이동 가능한 피스톤으로서, 상기 실린더(210)의 내부에 수용된 열전도성 조성물(M)을 가압할 수 있도록 마련된다.The
본 실시예에서 상기 피스톤(220)은, 액상의 열전도성 조성물(M)을 1 내지 10kgf의 압력으로 가압할 수 있다.In this embodiment, the
상기 토출구(230)는, 상기 실린더(210)의 내부에 수용된 액상의 열전도성 조성물(M)을 외부로 토출하는 부분으로서, 본 실시예에서는 상기 제1 중심축(C1)을 따라 미리 정한 길이(L)만큼 연장되어 있다.The
상기 토출구(230)의 길이(L)는, 상기 열전도성 조성물(M)의 점도와 성분 구성비를 고려하여 적절히 결정되는 것이 바람직하다.The length (L) of the
상기 토출구(230)의 길이(L)가 길어질수록 상기 이방성 열전도성 필러(1)의 배향성은 향상되지만 토출 압력 상승하는 단점이 생기고, 상기 토출구(230)의 길이(L)가 너무 짧으면 상기 이방성 열전도성 필러(1)의 배향성이 저하되는 단점이 있다.As the length L of the
본 실시예에서 상기 토출구(230)는, 길이(L)가 40 내지 60mm의 값을 가지며 내경(d)이 1 내지 5mm인 원형 단면의 파이프형 부재를 포함한다.In this embodiment, the
상기 토출구(230)의 상단부는, 상기 실린더(210) 하단부에 결합되어 있으며, 상기 실린더(210)의 내부와 연통되어 있으며, 상기 토출구(230)의 하단부를 통하여 액상의 열전도성 조성물(M)이 토출된다.The upper end of the
상기 성형용 금형(240)은, 상기 토출구(230)로부터 토출되는 액상의 토출물(M)을 수용할 수 있는 용기형 금형으로서, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 바닥부(241)와 측벽부(242)와 내부 공간(243)을 포함한다.The
본 실시예에서 상기 성형용 금형(240)은, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 제1 중심축(C1)과 수직하게 교차하는 제2 중심축(C2)을 길이 방향으로 가지는 직육면체 형상의 내부 공간(243)을 구비하고 있습니다.In this embodiment, the
본 실시예에서 상기 내부 공간(243)은, 상기 제1 중심축(C1) 및 상기 제2 중심축(C2)과 수직하게 교차하는 제3 중심축(C3)을 폭 방향으로 가지며, 상기 제1 중심축(C1)을 두께 방향으로 가진다.In this embodiment, the
결과적으로, 상기 내부 공간(243)의 크기 및 형상이, 도 5에 도시된 적층 성형물(S)의 크기 및 형상을 결정하게 된다.As a result, the size and shape of the
상기 성형용 금형(240)은 도 2에 도시된 바와 같이 상단부가 개구되어 있으므로, 도 1에 도시된 바와 같이 상기 액상 원료 토출기(200)로부터 토출되는 액상의 열전도성 조성물(M)이 낙하하여 상기 내부 공간(243)에 투입될 수 있다. As shown in FIG. 2, since the upper end of the
상기 바닥부(241)는, 도 1에 도시된 바와 같이 상기 제2 중심축(C2)을 따라 길게 연장된 직사각형 평면부이다.As shown in FIG. 1 , the
상기 측벽부(242)는, 상기 성형용 금형(240)의 측벽을 이루는 직사각형 부분으로서, 하단부가 상기 바닥부(241)의 테두리에 결합되어 있다.The
결국 상기 바닥부(241) 및 측벽부(242)에 의하여 상기 내부 공간(243)이 형성된다.Eventually, the
도 1에는 상기 액상 원료 토출기(200)가, 일반적인 주사기 형태로 단순하게 표현되어 있으나, 이는 개념적인 표현일 뿐 실제로는 전기 장치나 유공압 장치를 포함하는 복잡한 자동 장치로 구현될 수 있음은 물론이다.1, the liquid
한편 별도로 도시되어 있지 않으나, 상기 액상 원료 토출기(200)는, 상기 토출구(230)를 도 2에 도시된 바와 같이 전후 방향(A), 좌우 방향(B), 상하 방향(C)으로 상기 성형용 금형(240)에 대하여 상대 이동시킬 수 있는 자동 이송 장치(미도시)를 포함하고 있다.Meanwhile, although not separately shown, the liquid
상기 자동 이송 장치(미도시)는, 볼 스크류(Ball Screw), 리니어 모터 등 다양한 구성 중 하나를 포함할 수 있다.The automatic feed device (not shown) may include one of various components such as a ball screw and a linear motor.
상기 액상 원료 토출기(200)는, 액상의 열전도성 조성물(M)을 정량으로 토출하는 디스펜서(dispenser)로서, 상기 토출구(230)로 토출되는 토출물(M)이 액체 상태이므로 상기 토출물(M)의 단면 윤곽이 원형을 유지할 수 없다는 점에서, 설계자가 요구하는 고정된 단면 윤곽의 물체를 만들기 위해 사용하는 압출기(extruder)와는 명확히 구별된다.The liquid
상기 열전도성 조성물(M)은, 도 8에 도시된 바와 같이 폴리머(3), 이방성 열전도성 필러(1), 충전제(2)를 함유한다.As shown in FIG. 8, the thermally conductive composition (M) contains a polymer (3), an anisotropic thermally conductive filler (1), and a filler (2).
상기 폴리머(3)는, 특별히 제한은 없고, 열전도성 시트(100)에 요구되는 성능에 따라 적절히 선택할 수 있다. 예를 들어 열가소성 폴리머 또는 열경화성 폴리머를 들 수 있다.The
상기 열가소성 폴리머로는, 열가소성 수지, 열가소성 엘라스토머, 또는 이들 폴리머 알로이 등을 들 수 있다. 상기 열가소성 수지로는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있고, 예를 들어 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌 공중합체 등의 에틸렌-α-올레핀 공중합체 ; 폴리메틸펜텐, 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리덴, 폴리아세트산비닐, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체, 폴리비닐알코올, 폴리아세탈, 폴리불화비닐리덴, 폴리테트라플루오로에틸렌 등의 불소계 수지 ; 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리스티렌, 폴리아크릴로니트릴, 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체, 아크릴 로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체 (ABS) 수지, 폴리페닐렌에테르, 변성 폴리페닐렌에테르, 지방족 폴리아미드류, 방향족 폴리아미드류, 폴리아미드이미드, 폴리메타크릴산 또는 그 에스테르, 폴리아크릴산 또는 그 에스테르, 폴리카보네이트, 폴리페닐렌술파이드, 폴리술폰, 폴리에테르술폰, 폴리에테르니트릴, 폴리에테르케톤, 폴리케톤, 액정 폴리머, 실리콘 수지, 아이오노머 등을 들 수 있다. 이들은, 1 종 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다.As said thermoplastic polymer, a thermoplastic resin, a thermoplastic elastomer, these polymer alloys, etc. are mentioned. The thermoplastic resin is not particularly limited and may be appropriately selected according to the purpose, and examples thereof include ethylene-α-olefin copolymers such as polyethylene, polypropylene, and ethylene-propylene copolymers; fluorine-based resins such as polymethylpentene, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyvinyl acetate, ethylene-vinyl acetate copolymer, polyvinyl alcohol, polyacetal, polyvinylidene fluoride, and polytetrafluoroethylene; Polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polystyrene, polyacrylonitrile, styrene-acrylonitrile copolymer, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS) resin, polyphenylene ether, modified poly Phenylene ether, aliphatic polyamides, aromatic polyamides, polyamideimide, polymethacrylic acid or its esters, polyacrylic acid or its esters, polycarbonate, polyphenylene sulfide, polysulfone, polyethersulfone, polyethernitrile , polyether ketones, polyketones, liquid crystal polymers, silicone resins, ionomers, and the like. These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
상기 열가소성 엘라스토머로는, 예를 들어 스티렌-부타디엔 공중합체 또는 그 수첨 폴리머, 스티렌-이소프렌 블록 공중합체 또는 그 수첨 폴리머 등의 스티렌계 열가소성 엘라스토머, 올레핀계 열가소성 엘라스토머, 염화비닐계 열가소성 엘라스토머, 폴리에스테르계 열가소성 엘라스토머, 폴리우레탄계 열가소성 엘라스토머, 폴리아미드계 열가소성 엘라스토머 등을 들 수 있다. 이들은, 1 종 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다. Examples of the thermoplastic elastomer include styrene-based thermoplastic elastomers such as styrene-butadiene copolymers or hydrogenated polymers thereof, styrene-isoprene block copolymers or hydrogenated polymers thereof, olefin-based thermoplastic elastomers, vinyl chloride-based thermoplastic elastomers, and polyester-based thermoplastic elastomers. Thermoplastic elastomers, polyurethane-based thermoplastic elastomers, polyamide-based thermoplastic elastomers, and the like are exemplified. These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
상기 열경화성 폴리머로는, 예를 들어 가교 고무, 에폭시 수지, 폴리이미드 수지, 비스말레이미드 수지, 벤조시 클로부텐 수지, 페놀 수지, 불포화 폴리에스테르, 디알릴프탈레이트 수지, 실리콘 수지, 폴리우레탄, 폴리이미드실리콘, 열경화형 폴리페닐렌에테르, 열경화형 변성 폴리페닐렌에테르 등을 들 수 있다. 이들은, 1 종 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다.Examples of the thermosetting polymer include crosslinked rubber, epoxy resin, polyimide resin, bismaleimide resin, benzocyclobutene resin, phenol resin, unsaturated polyester, diallylphthalate resin, silicone resin, polyurethane, and polyimide. Silicone, thermosetting type polyphenylene ether, thermosetting type modified polyphenylene ether, etc. are mentioned. These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
상기 가교 고무로는, 예를 들어 천연 고무, 부타디엔 고무, 이소프렌 고무, 니트릴 고무, 수첨 니트릴 고무, 클로로프렌 고무, 에틸렌프로필렌 고무, 염소화폴리에틸렌, 클로로술폰화폴리에틸렌, 부틸 고무, 할로겐화부틸 고무, 불소 고무, 우레탄 고무, 아크릴 고무, 폴리이소부틸렌 고무, 실리콘 고무 등을 들 수 있다. 이들은, 1 종 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다. Examples of the crosslinked rubber include natural rubber, butadiene rubber, isoprene rubber, nitrile rubber, hydrogenated nitrile rubber, chloroprene rubber, ethylene propylene rubber, chlorinated polyethylene, chlorosulfonated polyethylene, butyl rubber, halogenated butyl rubber, fluororubber, Urethane rubber, acrylic rubber, polyisobutylene rubber, silicone rubber, etc. are mentioned. These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
이들 중에서도, 성형 가공성, 내후성이 우수함과 함께, 전자 부품에 대한 밀착성 및 추종성 면에서, 실리콘 수지가 특히 바람직하다. Among these, silicone resins are particularly preferred in terms of excellent molding processability and weather resistance, as well as adhesion and followability to electronic parts.
상기 실리콘 수지로는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있고, 예를 들어 부가 반응형 액상 실리콘 고무, 과산화물을 가황으로 사용하는 열 가황형 미러블 타입의 실리콘 고무 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 전자 기기의 방열 부재로는, 전자 부품의 발열면과 히트 싱크면의 밀착성이 요구되기 때문에, 부가 반응형 액상 실리콘 고무가 특히 바람직하다.The silicone resin is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose, and examples thereof include addition reaction type liquid silicone rubber and heat vulcanization type mable type silicone rubber using peroxide as vulcanization. Among these, addition reaction type liquid silicone rubber is particularly preferred as a heat dissipating member for electronic devices, since adhesion between the heat generating surface and the heat sink surface of electronic parts is required.
상기 이방성 열전도성 필러(1)는, 그 형상에 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있고, 예를 들어 인편상, 판상, 원주상, 각주상, 타원상, 편평형상 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 이방성 열전도성 면에서 편평형상이 특히 바람직하다. The shape of the anisotropic thermal
상기 이방성을 갖는 필러로는, 예를 들어 질화붕소 (BN) 분말, 흑연(Graphite), 탄소 섬유, 탄소나노튜브(Carbon nanotube, CNT) 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 이방성 열전도성 면에서 탄소 섬유가 특히 바람직하다. Examples of the anisotropic filler include boron nitride (BN) powder, graphite, carbon fiber, and carbon nanotube (CNT). Among these, carbon fibers are particularly preferred in terms of anisotropic thermal conductivity.
상기 탄소 섬유로는, 예를 들어 피치계, PAN 계, 아크 방전법, 레이저 증발법, CVD 법 (화학 기상 성장법), CCVD 법 (촉매 화학 기상 성장법) 등에 의해 합성된 것을 사용할 수 있다. 이들 중에서도, 열전도성 면에서 피치계 탄소 섬유가 특히 바람직하다. As the carbon fiber, for example, those synthesized by pitch-based, PAN-based, arc discharge method, laser evaporation method, CVD method (chemical vapor deposition method), CCVD method (catalytic chemical vapor deposition method), etc. can be used. Among these, pitch-based carbon fibers are particularly preferred in terms of thermal conductivity.
상기 탄소 섬유는, 필요에 따라, 그 일부 또는 전부를 표면 처리하여 사용할 수 있다. 상기 표면 처리로는, 예를 들어, 산화 처리, 질화 처리, 니트로화, 술폰화, 혹은 이들의 처리에 의해 표면에 도입된 관능기 혹은 탄소 섬유의 표면에, 금속, 금속 화합물, 유기 화합물 등을 부착 혹은 결합시키는 처리 등을 들 수 있다. 상기 관능기로는, 예를 들어 수산기, 카르복실기, 카르보닐기, 니트로기, 아미노기 등을 들 수 있다.The carbon fiber may be used by subjecting part or all of it to surface treatment, if necessary. As the surface treatment, for example, oxidation treatment, nitriding treatment, nitration, sulfonation, or a functional group introduced into the surface by these treatments, or metal, metal compound, organic compound, etc. are attached to the surface of the carbon fiber. Or the processing etc. which are combined are mentioned. As said functional group, a hydroxyl group, a carboxyl group, a carbonyl group, a nitro group, an amino group etc. are mentioned, for example.
상기 탄소 섬유의 평균 장축 길이 (평균 섬유 길이) 는 100 ㎛ 이상이 바람직하고, 120 ㎛ ∼ 6 ㎜ 가 보다 바람직하다. 상기 평균 장축 길이가 100 ㎛ 미만이면, 이방성 열전도성이 충분히 얻어지지 않는 경우가 있고, 열저항이 높아지는 경우가 있다. 상기 탄소 섬유의 평균 단축 길이는 6 ㎛ ∼ 15 ㎛ 가 바람직하고, 8 ㎛ ∼ 13 ㎛ 가 보다 바람직하다.The average major axis length (average fiber length) of the carbon fibers is preferably 100 μm or more, and more preferably 120 μm to 6 mm. When the average major axis length is less than 100 μm, there are cases where sufficient anisotropic thermal conductivity cannot be obtained, and thermal resistance may increase. The average minor axis length of the carbon fibers is preferably 6 μm to 15 μm, and more preferably 8 μm to 13 μm.
상기 탄소 섬유는, 애스팩트비 (평균 장축 길이/평균 단축 길이) 가 8 이상이 바람직하고, 12 ∼ 30 이 보다 바람직하다. 상기 애스팩트비가, 8 미만이면, 탄소 섬유의 섬유 길이 (장축 길이) 가 짧기 때문에, 열전도율이 저하되는 경우가 있다. The aspect ratio (average major axis length/average minor axis length) of the carbon fibers is preferably 8 or more, and more preferably 12 to 30. When the aspect ratio is less than 8, the carbon fiber has a short fiber length (major axis length), so the thermal conductivity may decrease.
상기 이방성 열전도성 필러는, 상기 열전도성 조성물 중의 함유량이 20 체적% ~ 50 체적%인 것이 바람직하다. 여기서 상기 함유량이 20 체적% 미만이면, 성형체에 충분한 열전도성을 부여할 수 없는 경우가 있고, 50 체적%를 초과하면, 성형성 및 배향성에 영향을 미치는 경우가 있다.It is preferable that the content of the anisotropic thermally conductive filler in the thermally conductive composition is 20% by volume to 50% by volume. Here, if the content is less than 20% by volume, sufficient thermal conductivity may not be imparted to the molded article, and if it exceeds 50% by volume, moldability and orientation may be affected.
상기 충전제(2)는, 그 형상, 재질, 평균 입경 등에 대해서는 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있다. 상기 형상으로는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있고, 예를 들어 구상, 타원 구상, 괴상, 입상, 편평상, 침 형상 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 구상, 타원 형상이 충전성 면에서 바람직하고, 구상이 특히 바람직하다. The
상기 충전제(2)의 재질로는, 예를 들어 질화알루미늄, 실리카, 알루미나, 질화붕소, 티타니아, 유리, 산화아연, 탄화규소, 실리콘 가루, 산화규소, 산화알루미늄, 금속 가루 등을 들 수 있다. 이들은, 1 종 단독으로 사용 해도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다. 이들 중에서도, 알루미나, 질화붕소, 질화알루미늄, 산화아연, 실리카가 바람직하고, 열전도율 면에서 알루미나, 질화알루미늄이 특히 바람직하다. Examples of the material of the
또한, 상기 충전제(2)는, 표면 처리를 실시해도 된다. 상기 표면 처리로서 커플링제로 처리하면 분산성이 향상되고, 열전도성 시트(100)의 유연성이 향상된다. 또한, 절단에 의해 얻어진 표면 조도를 보다 작게 할 수 있다.In addition, the
본 실시예에서 상기 충전제(2)는, 평균 입자경이 0.1μm ~ 45μm 인 구형상의 산화알루미늄 입자를 포함하고 있다. 상기 평균 입자경이, 0.1 ㎛ 미만이면, 경화 불량의 원인이 되는 경우가 있고, 45 ㎛를 초과하면, 탄소 섬유의 배향을 저해하여 경화 성형물(S1)의 열전도율이 낮아지는 경우가 있다.In this embodiment, the
본 실시예에서 상기 충전제(2)는, 상기 열전도성 조성물 중의 함유량이 20 체적% ~ 40 체적%이다.In this embodiment, the content of the
상기 열전도성 조성물에는, 추가로 필요에 따라, 예를 들어 용제, 칙소성 부여제, 분산제, 경화제, 경화 촉진제, 지연제, 미점착 부여제, 가소제, 난연제, 산화 방지제, 안정제, 착색제 등의 그 밖의 성분을 배합할 수 있다. The thermally conductive composition may further contain solvents, thixotropic imparting agents, dispersing agents, curing agents, curing accelerators, retarders, fine tackifiers, plasticizers, flame retardants, antioxidants, stabilizers, colorants, etc., as necessary. Other ingredients can be combined.
여기서, 칙소성(Thixotropic)은, 유동시 액체성 가까운 졸(SOL) 상태가 되고, 안정된 상태에서는 점도가 올라가는 겔(GEL) 상태를 유지하는 성질로서, 도포 작업시에는 묽게 잘 나오고 도포가 매끄럽게 되며, 피착재에 도포된 상태에서는 흘러내리지 않는 성질로서, 일종의 시간 의존성 점도를 부여할 수 있는 성질이다.Here, Thixotropic is a property that becomes a liquid-like sol (SOL) state during flow and maintains a gel (GEL) state in which the viscosity rises in a stable state. , It is a property that does not flow down in the state of being applied to an adherend, and is a property that can impart a kind of time-dependent viscosity.
상기 열전도성 조성물은, 상기 폴리머(3), 상기 이방성 열전도성 필러(1), 및 상기 충전제(2), 또한 필요에 따라 상기 그 밖의 성분을, 믹서 등을 사용하여 혼합함으로써 조제할 수 있다.The thermally conductive composition can be prepared by mixing the
이하에서는, 상기 열전도성 시트의 제조 방법에 대한 상세한 설명을 하기로 한다.Hereinafter, a detailed description of the manufacturing method of the thermally conductive sheet will be given.
먼저, 미리 정한 분량의 상기 이방성 열전도성 필러(1), 충전제(2), 폴리머(3) 등의 원재료를 각각 플래너터리 믹서(planetary mixer)에 투입한 후, 5 내지 50rpm의 속도로 비교적 천천히 혼합시켜 준다. 이는 일종의 프리 믹싱 공정이다.First, raw materials such as the anisotropic thermally conductive filler (1), the filler (2), and the polymer (3) in predetermined amounts are put into a planetary mixer, respectively, and then mixed relatively slowly at a speed of 5 to 50 rpm. let it This is a kind of pre-mixing process.
여기서 상기 플래너터리 믹서(planetary mixer)는, 믹싱 블레이드가 공전 운동과 자전 운동을 병행하면서 원재료를 혼합시킬 수 있는 믹서로서, 저점도부터 고점도까지 다양한 점도를 가지는 액상의 열전도성 조성물(M)을 교반하거나 혼련하는데 유리한 믹서이다. 이 믹서는 당업계에서 널리 사용되고 있으므로 그에 대한 상세한 설명은 생략한다. (1차 혼합 공정; S10)Here, the planetary mixer is a mixer capable of mixing the raw materials while the mixing blades rotate and rotate simultaneously, and the liquid thermally conductive composition (M) having various viscosities from low viscosity to high viscosity is stirred It is a mixer that is advantageous for kneading or kneading. Since this mixer is widely used in the art, a detailed description thereof will be omitted. (1st mixing process; S10)
이렇게 상기 1차 혼합 공정(S10)에 의하여 프리 믹싱된 원재료는, 믹싱 탈포기(defoamer)에 투입한 후 50 내지 500rpm의 비교적 고속으로 혼합시켜 주면서, 원재료의 내부에 존재하는 기포의 제거도 함께 수행한다.In this way, the raw materials pre-mixed by the primary mixing step (S10) are put into a mixing defoamer and then mixed at a relatively high speed of 50 to 500 rpm, while removing air bubbles present inside the raw materials together. do.
여기서, 상기 믹싱 탈포기(defoamer)는, 믹싱 블레이드에 의한 혼합과 탈포를 동시에 수행할 수 있는 장치로서, 혼합 대상 원재료의 내부에 존재하는 기포의 제거를 위한 진공 펌프를 구비하고 있다.Here, the mixing defoamer is a device capable of performing both mixing and defoaming by mixing blades at the same time, and is equipped with a vacuum pump for removing air bubbles present in the raw material to be mixed.
따라서, 상기 믹싱 탈포기에 의하여, 상기 열전도성 조성물(M)의 내부에 존재하는 기포의 제거 및 원재료 혼합이 동시에 이루어지게 된다. (2차 혼합 공정; S20)Therefore, the removal of air bubbles present in the thermally conductive composition (M) and the mixing of raw materials are simultaneously performed by the mixing deaerator. (Second mixing process; S20)
이렇게 상기 2차 혼합 공정(S20)을 통하여 충분히 탈포와 혼합이 이루어진 열전도성 조성물(M)은, 상기 액상 원료 토출기(200)의 원재료 저장 탱크(미도시)로 투입된다. 여기서 상기 원재료 저장 탱크(미도시)는 상기 실린더(210)와 연통되어 있다.The thermally conductive composition M, which has been sufficiently degassed and mixed through the secondary mixing process (S20), is introduced into the raw material storage tank (not shown) of the liquid
상기 열전도성 조성물(M)을 상기 원재료 저장 탱크(미도시)로 주입시키는 작업은, 작업자에 의하여 수작업으로 수행될 수도 있고, 주입 펌프 등에 의하여 자동적으로 수행될 수도 있다.The operation of injecting the thermally conductive composition M into the raw material storage tank (not shown) may be manually performed by a worker or may be automatically performed by an injection pump or the like.
본 실시예에서는, 열전도성 조성물(M)이 상기 원재료 저장 탱크(미도시)에 투입된 상태에서, 진공 펌프를 통한 추가적인 탈포 작업을 수행하여 열전도성 조성물(M)의 내부 기포를 완전히 제거한다. (원료 탱크 주입 공정; S30)In this embodiment, in a state where the thermally conductive composition (M) is put into the raw material storage tank (not shown), an additional degassing operation is performed using a vacuum pump to completely remove internal bubbles of the thermally conductive composition (M). (raw material tank injection process; S30)
이렇게 상기 원료 탱크 주입 공정(S30)을 통하여 열전도성 조성물(M)의 토출 준비가 완료된 후, 상기 토출구(230)의 아래에 상기 성형용 금형(240)을 배치한 후, 상기 액상 원료 토출기(200)를 작동시키게 된다.In this way, after the preparation for discharging the thermally conductive composition M is completed through the raw material tank injection step (S30), the
상기 액상 원료 토출기(200)를 작동시키면, 상기 토출구(230)로부터 액상의 열전도성 조성물(M)이 서서히 토출되면서 상기 성형용 금형(240)의 내부 공간(243)에 주입된다.When the liquid
본 실시예에서, 상기 토출구(230)로부터 토출되는 액상의 토출물(M)은, 100,000 내지 1,000,000cPs의 점도를 가지고 있다.In this embodiment, the liquid discharged material M discharged from the
상기 토출구(230)로부터 토출되는 액상의 토출물(M)의 점도가 100,000cPs 미만으로 너무 작아서 그 유동성이 과도해지면, 상기 토출구(230)로부터 배출된 토출물(M)이 상기 성형용 금형(240)의 바닥부(241)에 접촉하자마자 도 3에 도시된 바와 같은 원기둥 형상의 단면을 즉시 상실하고 납작하게 변형되어 상기 바닥부(241)에 밀착되는 문제점이 생기고, 이에 따라 이방성 열전도성 필러(1)의 배향성도 저하된다.When the viscosity of the liquid discharged material M discharged from the
반대로, 상기 토출구(230)로부터 토출되는 액상의 토출물(M)의 점도가 1,000,000cPs를 초과하여 너무 커서 그 유동성이 감소하게 되면, 상기 토출구(230)로부터 배출된 토출물(M)이 상기 성형용 금형(240)의 바닥부(241)에 도 3에 도시된 바와 같이 배치된 후에도 원기둥 형상의 단면을 지나치게 장시간 또는 영구히 유지하게 되어, 후술할 성형물 안정화 공정(S50)을 거치더라도 적층 토출물(MS)의 내부에 존재하는 기포(G)가 제거되지 않는 문제점이 생긴다.Conversely, when the viscosity of the liquid discharged material M discharged from the
한편, 상기 토출구(230)는 상기 제1 중심축(C1)을 따라 미리 정한 길이(L)만큼 상하로 수직하게 연장되어 있고 비교적 내경(d)도 작은 값을 가지므로, 열전도성 조성물(M)이 상기 토출구(230)를 거치면서 중력과 토출구(230)의 내주면에 의한 가이드 효과로 인하여, 열전도성 조성물(M)의 내부에서 무질서하게 배향되어 있던 상기 이방성 열전도성 필러(1)가, 상기 토출구(230)의 길이 방향인 제1 중심축(C1)과 미리 정한 각도 이내의 각도를 가지도록 어느 정도 나란하게 배향된다.Meanwhile, since the
그리고, 상기 토출구(230)로부터 배출되는 토출물(M)이 상기 성형용 금형(240)의 바닥부(241)에 접촉하는 순간부터, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 자동 이송 장치(미도시)가 상기 토출구(230)를 상기 성형용 금형(240)에 대하여 전후 방향(A), 좌우 방향(B), 상하 방향(C)으로 3차원 위치 이동을 시키게 된다. 이 과정을 상세히 설명하면 다음과 같다.And, from the moment the discharge material M discharged from the
먼저, 도 2에 도시된 상기 성형용 금형(240)의 좌측 상단 구석에 상기 토출구(230)를 위치시킨 후 천천히 상기 전후 방향(A)을 따라 토출구(230)를 이동시켜 상기 성형용 금형(240)의 우측 상단 구석까지 이동시키면, 직선형 국수 가닥 형상을 가지는 첫번째 1개 줄의 토출물(M1)이 상기 바닥부(241)에 배치된다.First, after locating the
이어서, 상기 토출구(230)를 상기 좌우 방향(B)을 따라 살짝 이동시킨 후, 상기 전후 방향(A)을 따라 상기 성형용 금형(240)의 좌측으로 끝까지 이동시키면, 직선형 국수 가닥 형상을 가지는 두번째 1개 줄의 토출물(M1)이 상기 바닥부(241)에 놓이게 된다. 이때 2개 줄의 토출물(M1)은 도 3에 도시된 바와 같이 빈틈없이 서로 밀착되어 있다. Next, when the
물론 상기 2개 줄의 토출물(M1)이 연결되는 상기 성형용 금형(240)의 양단 근처에는 도 2에 도시된 바와 같이 'U'자형의 곡선부 토출물(M1)이 다수개 형성되지만, 이 부분은 이방성 열전도성 필러(1)의 배향성이 열악하므로 후술할 성형물 절단 공정(S70)에서 절단 후 폐기하게 될 부분이다.Of course, as shown in FIG. 2, near both ends of the
이와 같은 방식으로, 상기 토출구(230)가, 상기 성형용 금형(240)에 대하여 상기 제2 중심축(C2)을 따라 다수 회 왕복 이동하면서, 간헐적으로 상기 성형용 금형(240)에 대하여 상기 제2 중심축(C2)과 교차하는 제3 중심축(C3)을 따라 상대 이동하는 "지그재그" 형태로 상대 이동하게 되면, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 토출구(230)로부터 토출되는 액상의 토출물(M1)이 상기 성형용 금형(240)의 바닥부(241) 전체 면적을 커버하는 1개 층의 토출물(M1)이 형성된다.In this way, while the
이렇게 1개 층의 토출물(M1)을 형성한 후, 마찬가지의 방식으로 상기 토출구(230)를 이동시키면, 도 3에 도시된 바와 같이 액상의 토출물(M)이, 상기 성형용 금형(240)에 복수 층(M1, M2, M3, M4, M5)으로 적층된 상태로 수용되는 막대 덩어리 형태의 적층 토출물(MS)이 형성된다. When the
다만, 상기 적층 토출물(MS)은 여전히 액체의 성질을 어느 정도 가지고 있으므로, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 적층 토출물(MS)의 내부에 존재하는 기포(G)는 수분 내지 수십분의 시간동안 다수 개 존재하게 된다. (액상 원료 토출 공정; S40)However, since the stacked discharge material MS still has a liquid property to some extent, as shown in FIG. many exist. (Liquid raw material discharging process; S40)
이어서, 상기 액상 원료 토출 공정(S40)을 통하여 상기 성형용 금형(240)에 수용된 상태로 획득된 상기 적층 토출물(MS)은, 상온에서 대략 30분 내지 1시간 정도 방치한다.Subsequently, the laminated discharge material MS obtained in a state accommodated in the
도 3에서는 상기 적층 토출물(MS)의 단면이 다수 개의 원형 단면이 모여있는 다발로 표현되어 있으나, 실제로는 2번째 층(M2)이 형성되기 전에 1번째 층(M1)은 도 3에 도시된 형상을 가지는 것이 아니라 도 4에 도시된 바와 같이 기포(G)가 제거된 하나의 시트 형상을 가진다. 다만 이러한 기포(G) 제거 속도는 열전도성 조성물(M)의 점도와 토출 속도 등의 조건에 따라 달라질 수 있다.In FIG. 3, the cross section of the stacked discharge material MS is expressed as a bundle in which a plurality of circular cross sections are gathered, but in reality, the first layer M1 before the second layer M2 is formed, as shown in FIG. It does not have a shape, but has a sheet shape from which air bubbles (G) are removed, as shown in FIG. 4 . However, the bubble (G) removal rate may vary depending on conditions such as the viscosity and discharge rate of the thermally conductive composition (M).
이렇게 상기 적층 토출물(MS)을 상기 성형용 금형(240)에 수용한 상태로 일정 시간 방치하면, 상기 적층 토출물(MS)이 아직은 액상의 상태를 가지고 있고, 상기 적층 토출물(MS) 전체에 중력이 지속적으로 작용하므로, 최하단에 위치한 층의 토출물(M1)부터 내부에 있던 기포(G)가, 밀도차에 의하여 위로 상승하여 차례 차례 대기 중으로 배출됨으로써 제거되며, 결국 상기 적층 토출물(MS)의 내부에 있던 기포(G) 전체가 제거됨으로써, 상기 적층 토출물(MS)이 도 4에 도시된 적층 성형물(S)처럼 ?z포된 상태로 안정화된다. In this way, when the stacked discharged material MS is left for a certain period of time in a state accommodated in the
한편, 기포(G)가 제거되는 과정에서 빠져나간 기포(G)로 인하여 상기 적층 성형물(S)의 부피는 상기 적층 토출물(MS)의 부피보다 살짝 작은 값을 가지게 되는데, 이러한 효과는 마치 프레스 가공과 비슷한 효과를 유발하게 되어, 도 8에 도시된 바와 같이 이방성 열전도성 필러(1)의 배향성도 추가적으로 향상된다. (성형물 안정화 공정; S50)On the other hand, due to the bubbles (G) that escaped during the process of removing the bubbles (G), the volume of the laminated molding (S) has a slightly smaller value than the volume of the laminated discharge material (MS), and this effect is similar to that of a press This causes an effect similar to processing, and as shown in FIG. 8, the orientation of the anisotropic thermally
상기 성형물 안정화 공정(S50)을 통하여 상기 적층 토출물(MS)의 내부에 있는 기포(G)를 완전히 제거한 적층 성형물(S)을 획득한 후에, 상기 적층 성형물(S)을 미리 정한 시간 동안 미리 정한 온도에서 경화시키면, 상기 복수 층(M1, M2, M3, M4, M5)에 대한 별도의 가압 공정이나 접착 공정 없이, 도 5에 도시된 바와 같은 직육면체 막대형 경화 성형물(S1)을 획득하게 된다.After obtaining the laminated molding (S) from which air bubbles (G) in the interior of the laminated ejection product (MS) are completely removed through the molding stabilization process (S50), the laminated molding (S) is stored for a predetermined time. When cured at a temperature, a rectangular parallelepiped bar-shaped cured molding S1 as shown in FIG. 5 is obtained without a separate pressing process or bonding process for the plurality of layers M1, M2, M3, M4, and M5.
상기 적층 성형물(S)의 경화 방법으로는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있는데, 폴리머로서 실리콘 수지 등의 열경화성 수지를 사용한 경우에는, 가열에 의해 경화시키는 것이 바람직하다.The curing method of the laminated molding S is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. When a thermosetting resin such as a silicone resin is used as the polymer, curing by heating is preferable.
상기 가열에 사용하는 장치로는, 드라이 오븐(Dry Oven), 원적외로, 열풍로 등을 들 수 있다. 상기 가열 온도로는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있다.As an apparatus used for the said heating, a dry oven, a far-infrared furnace, a hot stove, etc. are mentioned. The heating temperature is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose.
상기 실리콘 수지가 경화된 실리콘 경화 성형물(S1)의 유연성은, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있고, 예를 들어 실리콘의 가교 밀도, 열전도성 필러의 충전량 등에 의해 조정할 수 있다.The flexibility of the cured silicone molded product (S1) in which the silicone resin is cured is not particularly limited, and can be appropriately selected according to the purpose, and can be adjusted by, for example, the crosslinking density of silicone and the filling amount of the thermally conductive filler.
본 실시예에서는, 상기 적층 성형물(S)을 드라이 오븐(Dry Oven)에 투입하여 70 내지 150℃의 온도에서 1 내지 10시간 정도 경화시켰다. (성형물 경화 공정; S60)In this embodiment, the laminated molding (S) was put into a dry oven and cured at a temperature of 70 to 150° C. for about 1 to 10 hours. (Moulded product hardening process; S60)
이어서, 상기 성형물 경화 공정(S60)을 통하여 경화된 경화 성형물(S1)은, 도 5에 도시된 바와 같이 초음파 커터(400)를 사용하여 절단됨으로써, 도 6에 도시된 바와 같이 미리 정한 두께(t)를 가지는 열전도성 시트(100)가 얻어진다.Subsequently, the cured molding (S1) cured through the molding curing process (S60) is cut using the
이때, 상기 초음파 커터(400)의 칼날은, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 경화 성형물(S1)의 길이 방향(C2)과 실질적으로 수직한 진동 방향(V)을 따라 진동하면서 서서히 하강함으로써, 상기 경화 성형물(S1)이 절단된다. (성형물 경화 공정; S60)At this time, the blade of the
위와 같이 상기 두께(t)를 가지는 열전도성 시트(100)가 얻어진 후, 도 7에 도시된 바와 같이 프레스 성형기(300)를 사용하여, 상온 내지 200℃의 온도 하에서 상기 열전도성 시트(100)를 가온 및 가압하게 되면, 상기 열전도성 시트(100)의 양 표면이 미리 정한 거칠기 이하로 매끈하게 가공된다.After the thermal
본 실시예에서 상기 프레스 성형기(300)는, 도 7에 도시된 바와 같이 상기 가압 방향(P)을 따라 하강하거나 그 반대 방향으로 상승할 수 있는 직사각형 가압 부재(310)와, 상기 가압 부재(310)와 대응되도록 미리 정한 형상의 직육면체형 내부 공간을 가진 금형 부재(320)를 포함한다.In this embodiment, the
이렇게 상기 프레스 성형기(300)를 통한 가압 공정을 수행하게 되면, 상기 두께(t)를 가진 열전도성 시트(100)가 비교적 얇은 두께(t1)을 가지는 열전도성 시트(100)로 변형된다. 예컨대, 1.05 내지 1.3mm의 두께(t)를 가진 열전도성 시트(100)가 대략 1mm의 두께(t1)를 가지는 열전도성 시트(100)로 변형된다. (시트 표면 가공 공정; S80)When the pressing process is performed through the
이렇게 상기 시트 표면 가공 공정(S80)을 통하여 표면 처리가 완료된 열전도성 시트(100)는, 톰슨 재단기나 고속 타발기 등과 같은 장치를 이용하여 다양한 규격의 제품으로 재단됨으로써, 상기 열전도성 시트(100)의 제조가 완료된다. (시트 절단 공정; S90)In this way, the thermal
상술한 구성의 열전도성 시트의 제조 방법은, 폴리머(3), 이방성 열전도성 필러(1), 충전제(2)를 함유하는 액상의 열전도성 조성물(M)을, 외부로 토출하는 부분으로서 제1 중심축(C1)을 따라 연장되어 있는 토출구(230)와, 상기 토출구(230)로부터 토출되는 액상의 토출물(M)을 수용하는 성형용 금형(240)을 포함하는 액상 원료 토출기(200)를 사용하는 열전도성 시트의 제조 방법으로서, 상기 토출구(230)와 상기 성형용 금형(240) 간의 상대 위치를 제2 중심축(C2)을 따라 다수 회 왕복 이동시킴으로써, 상기 토출구(230)로부터 토출되는 액상의 토출물(M)을 상기 제2 중심축(C2)을 따라 미리 정한 길이만큼 연장된 상태로 상기 성형용 금형(240)에 수용시키는 액상 원료 토출 공정(S40); 상기 액상 원료 토출 공정(S40)을 통하여 상기 성형용 금형(240)에 수용된 상기 액상의 토출물(M)을 미리 정한 시간 동안 미리 정한 온도에 노출시키는 성형물 안정화 공정(S50); 상기 성형물 안정화 공정(S50)을 통하여 안정화된 상기 토출물(M)을 미리 정한 시간 동안 미리 정한 온도에서 경화시켜 경화 성형물(S1)을 획득하는 성형물 경화 공정(S60); 상기 성형물 경화 공정(S60)을 통하여 경화된 경화 성형물(S1)을, 상기 제2 중심축(C2)과 교차하는 절단 방향으로 절단하여 미리 정한 두께(t)를 가지는 시트(100)를 획득하는 성형물 절단 공정(S70);을 포함하므로, 압출 성형 자체의 한계로 인하여 시트 모재의 직경이 제한되는 종래의 제조 방법과 달리, 상기 성형용 금형(240)의 크기만 증가시키면 별도의 가압 공정이나 접착 공정 없이, 대형 사이즈의 열전도성 시트(100)를 쉽게 제조할 수 있으며, 신속한 대량 생산이 용이하다는 장점이 있다.In the manufacturing method of the thermally conductive sheet having the above structure, a liquid thermally conductive composition (M) containing a polymer (3), an anisotropic thermally conductive filler (1) and a filler (2) is discharged to the outside in a first step. A liquid
그리고 상기 열전도성 시트의 제조 방법은, 상기 액상 원료 토출 공정(S40)에서는, 상기 토출구(230)가, 상기 성형용 금형(240)에 대하여 상기 제2 중심축(C2)을 따라 다수 회 왕복 이동하면서, 상기 성형용 금형(240)에 대하여 상기 제2 중심축(C2)과 교차하는 제3 중심축(C3)을 따라 상대 이동함으로써, 상기 토출구(230)로부터 토출되는 액상의 토출물(M)이 상기 성형용 금형(240)의 전체 면적 중 적어도 일부를 커버하므로, 상기 성형용 금형(240)의 내부에 복수 층(M1, M2, M3, M4, M5)의 토출물을 포함하는 덩어리 형태의 적층 토출물(MS)을 형성하기 용이하다는 장점이 있다.In the manufacturing method of the thermal conductive sheet, in the liquid raw material discharging step (S40), the
또한 상기 열전도성 시트의 제조 방법은, 상기 액상 원료 토출 공정(S40)에서는, 상기 토출구(230)가, 상기 성형용 금형(240)에 대하여 상기 제2 중심축(C2)을 따라 다수 회 왕복 이동하면서, 상기 성형용 금형(240)에 대하여 상기 제2 중심축(C2)과 교차하는 제3 중심축(C3)을 따라 상대 이동함으로써, 지그재그 형태로 상대 이동하므로, 도 2에 도시된 바와 같이 다수개 줄의 토출물(M1)이 서로 밀착하여 상기 바닥부(241) 전체 면적을 균일하고 빈틈없이 신속하게 커버할 수 있는 장점이 있다.In addition, in the manufacturing method of the thermal conductive sheet, in the liquid raw material discharging step (S40), the
그리고 상기 열전도성 시트의 제조 방법은, 상기 액상 원료 토출 공정(S40)에서는, 상기 토출구(230)로부터 토출되는 액상의 토출물(M)이, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 성형용 금형(240)에 복수 층(M1, M2, M3, M4, M5)으로 적층된 상태로 토출되므로, 별도의 가압 공정이나 접착 공정 없이, 도 4에 도시된 바와 같은 직육면체 막대형 덩어리 적층 토출물(MS)을 신속하게 획득할 수 있는 장점이 있다.And, in the method of manufacturing the thermal conductive sheet, in the liquid raw material discharging step (S40), the liquid discharged material M discharged from the
또한, 상기 열전도성 시트의 제조 방법은, 상기 성형용 금형(240)이, 상기 제2 중심축(C2)을 따라 연장된 직육면체 형상의 내부 공간(243)을 구비하며, 상단부는 개구되어 있으므로, 도 1에 도시된 바와 같이 상기 액상 원료 토출기(200)의 토출구(230)를 상기 성형용 금형(240)의 상방에 배치하여 토출물(M)을 수직 낙하시켜 상기 성형용 금형(240)에 주입시킬 수 있는 장점이 있다.In addition, in the manufacturing method of the thermally conductive sheet, since the
그리고 상기 열전도성 시트의 제조 방법은, 상기 액상 원료 토출기(200)가, 상기 액상의 열전도성 조성물(M)을 내부에 수용하는 실린더(210); 상기 실린더(210)의 내부에서 왕복 이동 가능한 피스톤(220);을 구비하며, 상기 토출구(230)는, 상기 실린더(210)의 일단부에 마련되어 있으므로, 비교적 단순한 구성의 액상 원료 토출기(200)를 사용하여 액상의 열전도성 조성물(M)을 균일한 압력과 속도로 토출시킬 수 있는 장점이 있다.In addition, the manufacturing method of the thermally conductive sheet may include: a
또한 상기 열전도성 시트의 제조 방법은, 상기 토출구(230)가, 내경(d) 1 내지 5mm의 파이프형 부재를 포함하므로, 도 1에 도시된 바와 같이 비교적 가늘고 긴 형태의 토출물(M1)을 배출할 수 있는 장점이 있다.In addition, in the manufacturing method of the thermal conductive sheet, since the
그리고 상기 열전도성 시트의 제조 방법은, 상기 토출구(230)로부터 토출되는 액상의 토출물(M)은, 100,000 내지 1,000,000cPs의 점도를 가지므로, 이방성 열전도성 필러(1)의 배향성을 유지하면서도 내부에 기포(G)가 없는 적층 토출물(MS)을 획득할 수 있는 장점이 있다. And, in the manufacturing method of the thermal conductive sheet, since the liquid discharge material M discharged from the
또한 상기 열전도성 시트의 제조 방법은, 상기 성형물 절단 공정(S70)에서 미리 정한 두께를 가지도록 마련된 시트(100)의 표면을 미리 정한 거칠기 이하로 매끈하게 가공하는 시트 표면 가공 공정(S80)을 더 포함하므로, 초음파 커터(400)에 의하여 거칠게 절단된 표면을 매끄럽게 가공함으로써 상기 열전도성 시트(100)의 내구성 및 점착성(tack property)을 증가시킬 수 있는 장점이 있다.In addition, the method of manufacturing the thermal conductive sheet further includes a sheet surface processing step (S80) of smoothing the surface of the
그리고 상기 열전도성 시트의 제조 방법은, 상기 시트 표면 가공 공정(S80)에서, 도 7에 도시된 바와 같이 프레스 성형기(300)를 사용하여 상기 시트(100)의 두께 방향을 따라 상기 시트(100)를 가압함으로써, 상기 시트(100)의 표면을 매끈하게 가공하므로, 상기 시트 표면 가공 공정(S80)을 신속하게 수행할 수 있는 장점이 있다.And, in the method of manufacturing the thermally conductive sheet, in the sheet surface processing step (S80), the
한편, 상기 열전도성 시트의 제조 방법은, 상기 폴리머(3)가, 실리콘 수지를 포함하므로, 상기 열전도성 시트(100)의 성형 가공성, 내후성이 우수하고, 전자 부품에 대한 밀착성 및 추종성이 우수하다는 장점이 있다.On the other hand, in the manufacturing method of the thermal conductive sheet, since the
또한 상기 열전도성 시트의 제조 방법은, 상기 충전제(2)가, 산화알루미늄, 질화알루미늄, 산화아연, 실리콘 가루, 금속 가루 중 적어도 하나를 포함하므로, 열전도성이 우수한 열전도성 시트(100)를 제조할 수 있는 장점이 있다.In addition, in the manufacturing method of the thermally conductive sheet, since the
그리고 상기 열전도성 시트의 제조 방법은, 상기 충전제(2)가, 평균 입자경이 0.1μm ~ 45μm 인 구형상의 산화알루미늄 입자를 포함하므로, 열전도성 및 충전성이 우수한 열전도성 시트(100)를 제조할 수 있는 장점이 있다.And, in the manufacturing method of the thermal conductive sheet, since the
또한 상기 열전도성 시트의 제조 방법은, 상기 충전제(2)가, 상기 열전도성 조성물 중의 함유량이 20 체적% ~ 40 체적%이므로, 적정한 유연성과 열전도율을 가진 열전도성 시트(100)를 제조할 수 있는 장점이 있다.In addition, in the manufacturing method of the thermally conductive sheet, since the content of the
그리고 상기 열전도성 시트의 제조 방법은, 상기 이방성 열전도성 필러(1)가, 상기 열전도성 조성물 중의 함유량이 20 체적% ~ 50 체적%이므로, 성형체에 충분한 열전도성을 부여하면서도, 동시에 성형성 및 배향성이 우수한 열전도성 시트(100)를 제조할 수 있는 장점이 있다.And, in the manufacturing method of the thermally conductive sheet, since the content of the anisotropic thermally
또한 상기 열전도성 시트의 제조 방법은, 상기 이방성 열전도성 필러(1)가, 질화붕소 (BN) 분말, 흑연(Graphite), 탄소 섬유, 탄소나노튜브(Carbon nanotube, CNT)를 포함하는 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하므로, 열전도성 및 내구성이 우수한 열전도성 시트(100)를 제조할 수 있는 장점이 있다.In addition, in the manufacturing method of the thermally conductive sheet, the anisotropic thermally
본 실시예에서 상기 토출구(230)는, 원형 단면의 파이프형 부재를 포함하고 있으나, 직사각형, 정사각형 등 임의 형상의 단면을 가지는 파이프형 부재를 포함할 수도 있음은 물론이다.In this embodiment, the
이상으로 본 발명을 설명하였는데, 본 발명의 기술적 범위는 상술한 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것은 아니며, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 수정 또는 변경된 등가의 구성은 본 발명의 기술적 사상의 범위를 벗어나지 않는 것임은 명백하다.Although the present invention has been described above, the technical scope of the present invention is not limited to the contents described in the above-described embodiments, and an equivalent configuration modified or changed by a person skilled in the art is the technical scope of the present invention. It is clear that it does not deviate from the scope of ideas.
* 도면의 주요부위에 대한 부호의 설명 *
1: 이방성 열전도성 필러
2: 충전제
3: 폴리머
100: 열전도성 시트
200: 액상 원료 토출기
210: 실린더
220: 피스톤
230: 토출구
240: 성형용 금형
241: 바닥부
242: 측벽부
243: 내부 공간
300: 프레스 성형기
310: 가압 부재
320: 금형 부재
400: 초음파 커터
A: 전후 방향
B: 좌우 방향
C: 상하 방향
G: 기포
M, M1, M2, M3, M4, M5: 열전도성 조성물, 토출물
MS: 적층 토출물
P: 가압 방향
S: 적층 성형물
S1: 경화 성형물
V: 진동 방향* Description of symbols for main parts of drawings *
1: anisotropic thermally conductive filler
2: filler
3: polymer
100: thermal conductive sheet
200: liquid raw material ejector
210: cylinder
220: piston
230: discharge port
240: mold for molding
241: bottom
242: side wall
243: inner space
300: press molding machine
310: pressing member
320: mold member
400: ultrasonic cutter
A: Fore-and-aft direction
B: left and right direction
C: vertical direction
G: air bubbles
M, M1, M2, M3, M4, M5: thermally conductive composition, exudate
MS: laminated discharge
P: pressing direction
S: laminated molding
S1: cured molding
V: vibration direction
Claims (16)
상기 토출구와 상기 성형용 금형 간의 상대 위치를 제2 중심축을 따라 다수 회 왕복 이동시킴으로써, 상기 토출구로부터 토출되는 액상의 토출물을 상기 제2 중심축을 따라 미리 정한 길이만큼 연장된 상태로 상기 성형용 금형에 수용시키는 액상 원료 토출 공정;
상기 액상 원료 토출 공정을 통하여 상기 성형용 금형에 수용된 상기 액상의 토출물을 미리 정한 시간 동안 미리 정한 온도에 노출시키는 성형물 안정화 공정;
상기 성형물 안정화 공정을 통하여 안정화된 상기 토출물을 미리 정한 시간 동안 미리 정한 온도에서 경화시켜 경화 성형물을 획득하는 성형물 경화 공정;
상기 성형물 경화 공정을 통하여 경화된 경화 성형물을, 상기 제2 중심축과 교차하는 절단 방향으로 절단하여 미리 정한 두께를 가지는 시트를 획득하는 성형물 절단 공정;을 포함하는 것을 특징으로 하는 열전도성 시트의 제조 방법.A mold for molding that accommodates a discharge port extending along the first central axis as a portion through which a liquid thermal conductive composition containing a polymer, an anisotropic thermal conductive filler, and a filler is discharged to the outside, and a liquid discharged product discharged from the discharge port. A method for manufacturing a thermally conductive sheet using a liquid raw material ejector comprising:
By reciprocating the relative position between the discharge port and the mold for molding multiple times along the second central axis, the liquid discharge material discharged from the discharge port is extended by a predetermined length along the second central axis, and the mold for molding a step of discharging a liquid raw material to be accommodated in;
a molded product stabilization step of exposing the liquid discharged material accommodated in the molding mold through the liquid raw material discharging process to a predetermined temperature for a predetermined time;
a molding curing step of obtaining a cured molding by curing the discharge material stabilized through the molding stabilization step at a predetermined temperature for a predetermined time;
manufacturing a thermal conductive sheet comprising a; molding cutting step of obtaining a sheet having a predetermined thickness by cutting the cured molding cured through the molding curing step in a cutting direction intersecting the second central axis; Way.
상기 액상 원료 토출 공정에서는,
상기 토출구가, 상기 성형용 금형에 대하여 상기 제2 중심축을 따라 다수 회 왕복 이동하면서, 상기 성형용 금형에 대하여 상기 제2 중심축과 교차하는 제3 중심축을 따라 상대 이동함으로써, 상기 토출구로부터 토출되는 액상의 토출물이 상기 성형용 금형의 전체 면적 중 적어도 일부를 커버하는 것을 특징으로 하는 열전도성 시트의 제조 방법.According to claim 1,
In the liquid raw material discharging process,
While the discharge port reciprocates several times along the second central axis with respect to the molding mold, the discharge port is discharged from the discharge port by relative movement along a third central axis intersecting the second central axis with respect to the molding mold. A method of manufacturing a thermally conductive sheet, characterized in that the liquid ejected material covers at least a part of the entire area of the molding mold.
상기 액상 원료 토출 공정에서는,
상기 토출구가, 상기 성형용 금형에 대하여 상기 제2 중심축을 따라 다수 회 왕복 이동하면서, 상기 성형용 금형에 대하여 상기 제2 중심축과 교차하는 제3 중심축을 따라 상대 이동함으로써, 지그재그 형태로 상대 이동하는 것을 특징으로 하는 열전도성 시트의 제조 방법.According to claim 2,
In the liquid raw material discharging process,
The discharge port moves relative to the mold for molding along a third central axis intersecting the second central axis while reciprocating multiple times along the second central axis with respect to the molding mold, thereby relatively moving in a zigzag pattern. A method for manufacturing a thermally conductive sheet, characterized in that for doing.
상기 액상 원료 토출 공정에서는,
상기 토출구로부터 토출되는 액상의 토출물이, 상기 성형용 금형에 복수 층으로 적층된 상태로 토출되는 것을 특징으로 하는 열전도성 시트의 제조 방법.According to claim 2,
In the liquid raw material discharging process,
The method for manufacturing a thermally conductive sheet according to claim 1 , wherein the liquid discharged material discharged from the discharge port is discharged in a state in which a plurality of layers are stacked on the molding mold.
상기 성형용 금형은, 상기 제2 중심축을 따라 연장된 직육면체 형상의 내부 공간을 구비하며, 상단부는 개구되어 있는 것을 특징으로 하는 열전도성 시트의 제조 방법.According to claim 1,
The method of manufacturing a thermally conductive sheet, characterized in that the molding mold has a rectangular parallelepiped-shaped inner space extending along the second central axis, and an upper end portion is open.
상기 액상 원료 토출기는,
상기 액상의 열전도성 조성물을 내부에 수용하는 실린더; 상기 실린더의 내부에서 왕복 이동 가능한 피스톤;을 구비하며,
상기 토출구는, 상기 실린더의 일단부에 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 열전도성 시트의 제조 방법.According to claim 1,
The liquid raw material discharger,
a cylinder accommodating the liquid thermally conductive composition therein; A piston capable of reciprocating movement inside the cylinder;
The method of manufacturing a thermally conductive sheet, characterized in that the discharge port is provided at one end of the cylinder.
상기 토출구는, 내경 1 내지 5mm의 파이프형 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 열전도성 시트의 제조 방법.According to claim 1,
The method of manufacturing a thermally conductive sheet, characterized in that the discharge port comprises a pipe-shaped member having an inner diameter of 1 to 5 mm.
상기 토출구로부터 토출되는 액상의 토출물은, 100,000 내지 1,000,000cPs의 점도를 가지는 것을 특징으로 하는 열전도성 시트의 제조 방법.According to claim 1,
The method of manufacturing a thermally conductive sheet, characterized in that the liquid discharged from the discharge port has a viscosity of 100,000 to 1,000,000 cPs.
상기 성형물 절단 공정에서 미리 정한 두께를 가지도록 마련된 시트의 표면을 미리 정한 거칠기 이하로 매끈하게 가공하는 시트 표면 가공 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열전도성 시트의 제조 방법.According to claim 1,
The manufacturing method of the thermally conductive sheet, characterized in that it further comprises a sheet surface processing step of smoothly processing the surface of the sheet prepared to have a predetermined thickness in the molding cutting step to a predetermined roughness or less.
상기 시트 표면 가공 공정에서는,
프레스 성형기를 사용하여 상기 시트의 두께 방향을 따라 상기 시트를 가압함으로써, 상기 시트의 표면을 매끈하게 가공하는 것을 특징으로 하는 열전도성 시트의 제조 방법.According to claim 9,
In the sheet surface processing step,
A method for manufacturing a thermally conductive sheet, characterized in that the surface of the sheet is smoothed by pressing the sheet along the thickness direction of the sheet using a press molding machine.
상기 폴리머는, 실리콘 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 열전도성 시트의 제조 방법.According to claim 1,
The method of manufacturing a thermally conductive sheet, characterized in that the polymer comprises a silicone resin.
상기 충전제는, 산화알루미늄, 질화알루미늄, 산화아연, 실리콘 가루, 금속 가루 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 열전도성 시트의 제조 방법.According to claim 1,
The method of manufacturing a thermally conductive sheet according to claim 1 , wherein the filler includes at least one of aluminum oxide, aluminum nitride, zinc oxide, silicon powder, and metal powder.
상기 충전제는, 평균 입자경이 0.1μm ~ 45μm 인 구형상의 산화알루미늄 입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 열전도성 시트의 제조 방법.According to claim 1,
The method for producing a thermally conductive sheet according to claim 1 , wherein the filler includes spherical aluminum oxide particles having an average particle diameter of 0.1 μm to 45 μm.
상기 충전제는, 상기 열전도성 조성물 중의 함유량이 20 체적% ~ 40 체적%인 것을 특징으로 하는 열전도성 시트의 제조 방법.According to claim 1,
The method for producing a thermally conductive sheet according to claim 1 , wherein the content of the filler in the thermally conductive composition is 20% by volume to 40% by volume.
상기 이방성 열전도성 필러는, 상기 열전도성 조성물 중의 함유량이 20 체적% ~ 50 체적%인 것을 특징으로 하는 열전도성 시트의 제조 방법.According to claim 1,
The method for producing a thermally conductive sheet according to claim 1 , wherein the content of the anisotropic thermally conductive filler in the thermally conductive composition is 20 vol% to 50 vol%.
상기 이방성 열전도성 필러는, 질화붕소 (BN) 분말, 흑연(Graphite), 탄소 섬유, 탄소나노튜브(Carbon nanotube, CNT)를 포함하는 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 열전도성 시트의 제조 방법.
According to claim 1,
The anisotropic thermally conductive filler of the thermally conductive sheet, characterized in that it contains at least one selected from the group consisting of boron nitride (BN) powder, graphite, carbon fiber, carbon nanotube (CNT) manufacturing method.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023177045A1 (en) * | 2022-03-15 | 2023-09-21 | 주식회사 이에스디웍 | Method for manufacturing thermally conductive sheet by using liquid raw material discharge device |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020116873A (en) * | 2019-01-25 | 2020-08-06 | デクセリアルズ株式会社 | Manufacturing method of heat-conductive sheet |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005303240A (en) * | 2004-04-09 | 2005-10-27 | Nippon Jitsupaa Chiyuubingu Kk | Heat transmission sheet |
EP2583993B1 (en) * | 2010-06-17 | 2017-05-17 | Dexerials Corporation | Thermally conductive sheet and process for producing same |
JP6069112B2 (en) * | 2013-06-19 | 2017-02-01 | デクセリアルズ株式会社 | Thermally conductive sheet and method for producing the thermally conductive sheet |
JP7110040B2 (en) * | 2018-09-11 | 2022-08-01 | 第一セラモ株式会社 | Manufacturing method for highly thermally conductive resin member and resin member manufactured using the manufacturing method |
TW202112837A (en) * | 2019-09-26 | 2021-04-01 | 日商富士軟片股份有限公司 | Heat-conducting layer production method, laminate production method, and semiconductor device production method |
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Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020116873A (en) * | 2019-01-25 | 2020-08-06 | デクセリアルズ株式会社 | Manufacturing method of heat-conductive sheet |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023177045A1 (en) * | 2022-03-15 | 2023-09-21 | 주식회사 이에스디웍 | Method for manufacturing thermally conductive sheet by using liquid raw material discharge device |
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