KR102575637B1 - Graphite sheet and manufacturing method thereof - Google Patents

Graphite sheet and manufacturing method thereof Download PDF

Info

Publication number
KR102575637B1
KR102575637B1 KR1020220079687A KR20220079687A KR102575637B1 KR 102575637 B1 KR102575637 B1 KR 102575637B1 KR 1020220079687 A KR1020220079687 A KR 1020220079687A KR 20220079687 A KR20220079687 A KR 20220079687A KR 102575637 B1 KR102575637 B1 KR 102575637B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
sheet
unit
graphite
sheet portion
laminate
Prior art date
Application number
KR1020220079687A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
박종운
최치영
Original Assignee
(주)테라시스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)테라시스 filed Critical (주)테라시스
Priority to KR1020220079687A priority Critical patent/KR102575637B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102575637B1 publication Critical patent/KR102575637B1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B32/00Carbon; Compounds thereof
    • C01B32/20Graphite
    • C01B32/205Preparation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B3/00Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form
    • B32B3/10Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a discontinuous layer, i.e. formed of separate pieces of material
    • B32B3/14Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a discontinuous layer, i.e. formed of separate pieces of material characterised by a face layer formed of separate pieces of material which are juxtaposed side-by-side
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/06Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the heating method
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/10Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the pressing technique, e.g. using action of vacuum or fluid pressure
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B9/00Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00
    • B32B9/005Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00 comprising one layer of ceramic material, e.g. porcelain, ceramic tile
    • B32B9/007Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00 comprising one layer of ceramic material, e.g. porcelain, ceramic tile comprising carbon, e.g. graphite, composite carbon
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/30Properties of the layers or laminate having particular thermal properties
    • B32B2307/302Conductive
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2309/00Parameters for the laminating or treatment process; Apparatus details
    • B32B2309/06Angles
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/32Thermal properties

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Abstract

The present invention relates to a graphite sheet and a manufacturing method thereof. The graphite sheet according to one embodiment of the present invention includes a plurality of unit films having a predetermined inclination angle with respect to a horizontal plane, and has excellent vertical thermal conductivity.

Description

그라파이트 시트 및 이의 제조방법{Graphite sheet and manufacturing method thereof}Graphite sheet and manufacturing method thereof {Graphite sheet and manufacturing method thereof}

본 발명은 그라파이트 시트 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 수직 방향 열 전도도가 우수한 그라파이트 시트 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a graphite sheet and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a graphite sheet having excellent vertical thermal conductivity and a method for manufacturing the same.

그라파이트는 우수한 내열성, 내약품성, 높은 열전도성과 전기 전도성을 갖기 때문에 공업 재료로서 중요하고, 방열 재료, 내열 실링재, 개스킷, 발열체, X선 모노크로미터 등의 방사선 광학소자, 연료전지, 음향 진동판 등에서 사용되고 있다. Graphite is important as an industrial material because it has excellent heat resistance, chemical resistance, high thermal conductivity and electrical conductivity. there is.

최근의 전자 기기는 경량화, 소형화, 박형화 및 고집적화되고 있으며, 이로 인해 전자 기기에는 많은 열이 발생하고 있다. 이러한 열은 제품의 수명을 단축시키거나 고장, 오작동 등을 유발할 수 있다. 따라서, 전자 기기에 대한 열관리가 중요한 이슈로 대두되고 있다.Recently, electronic devices have become lighter, smaller, thinner, and highly integrated, and as a result, a lot of heat is generated in the electronic device. Such heat may shorten the life of the product or cause failure or malfunction. Therefore, thermal management of electronic devices has emerged as an important issue.

그라파이트 시트는 구리나 알루미늄 등의 금속 시트보다 높은 열전도율을 가져 전자 기기의 방열 부재로서 주목받고 있다. 특히, 박형 그라파이트 시트(예를 들면, 약 40㎛ 이하의 두께를 갖는 그라파이트 시트)에 비해 열 수용량 측면에서 유리한 고후도 그라파이트 시트(예를 들면, 약 100㎛ 이상의 두께를 갖는 그라파이트 시트)에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.A graphite sheet has a higher thermal conductivity than a metal sheet such as copper or aluminum, and has attracted attention as a heat dissipation member for electronic devices. In particular, research on high-thickness graphite sheets (for example, graphite sheets having a thickness of about 100 μm or more) advantageous in terms of heat capacity compared to thin graphite sheets (for example, graphite sheets having a thickness of about 40 μm or less) is actively underway.

그라파이트 시트는 다양한 방법으로 제조될 수 있는데, 예를 들어 고분자 필름을 탄화 및 흑연화시켜 제조될 수 있다. 특히, 폴리이미드 필름은 이들의 우수한 기계적 열적 치수 안정성, 화학적 안정성 등으로 인해 그라파이트 시트 제조용 고분자 필름으로서 각광받고 있다.The graphite sheet may be manufactured by various methods, for example, it may be manufactured by carbonizing and graphitizing a polymer film. In particular, polyimide films are in the limelight as polymer films for preparing graphite sheets due to their excellent mechanical and thermal dimensional stability and chemical stability.

고후도 그라파이트 시트는 고후도 폴리이미드 필름(예를 들면, 약 100㎛ 이상의 두께를 갖는 폴리이미드 필름)을 탄화 및 흑연화시켜 제조될 수 있는데, 열처리 과정에서 표면이 매끄럽고 내부의 그라파이트 구조가 손상되지 않은 양질의 그라파이트 시트를 수득하기 어려워 수율이 낮은 문제가 있다. 이는 폴리이미드 필름의 표면층과 내부에서 거의 동시에 탄화와 흑연화가 진행된다고 가정할 때, 고후도 폴리이미드 필름의 경우 내부로부터 발생하는 승화 가스의 양이 많아 표면층에 형성된 또는 형성되는 중의 그라파이트 구조가 손상될 가능성이 높기 때문으로 추측된다. 또한, 표면뿐만 아니라, 필름의 중심부 및 이에 인접한 내측 또한 상대적으로 다량의 승화 가스에 의해 압력이 크게 증가하여, 형성된 또는 형성되는 중의 그라파이트 구조가 손상되는 것도 하나의 원인으로 볼 수 있다. 또한 고후도 그라파이트 시트의 경우 두께가 증가함에 따라 수직 방향 열전도율이 감소하는 경향이 있다. The high-thickness graphite sheet may be manufactured by carbonizing and graphitizing a high-thickness polyimide film (for example, a polyimide film having a thickness of about 100 μm or more), and the surface is smooth and the graphite structure inside is not damaged during the heat treatment process. It is difficult to obtain a graphite sheet of good quality that is not suitable, and the yield is low. This is because, assuming that carbonization and graphitization proceed almost simultaneously in the surface layer and inside of the polyimide film, in the case of a high-thickness polyimide film, the amount of sublimation gas generated from the inside is large, so that the graphite structure formed on the surface layer or during formation may be damaged. It is presumed that this is due to the high probability of In addition, it can be seen as one cause that the graphite structure formed or being formed is damaged due to a large increase in pressure due to a relatively large amount of sublimation gas not only on the surface, but also in the center of the film and the inner side adjacent thereto. In addition, in the case of a graphite sheet having high thickness, the thermal conductivity in the vertical direction tends to decrease as the thickness increases.

한국공개특허 제2017-0081874호는 그라파이트 시트의 전구체인 폴리이미드 필름을 차례로 탄화 및 흑연화시켜 그라파이트 시트를 제조할 때, 상기 폴리이미드 필름으로 탄소나노튜브(CNT), 보론나이트라이드(Boron Nitride) 및 탄소나노튜브와 보론나이트라이드의 혼합물 중에서 선택된 1종의 열전도성 물질이 분산, 함유되어 있는 폴리이미드 필름을 사용하는 방법을 개시한다.Korean Patent Publication No. 2017-0081874 discloses that when a polyimide film, which is a precursor of a graphite sheet, is sequentially carbonized and graphitized to produce a graphite sheet, carbon nanotubes (CNT) and boron nitride are used as the polyimide film. And a method of using a polyimide film in which one kind of thermally conductive material selected from a mixture of carbon nanotubes and boron nitride is dispersed and contained.

한국공개특허 제2017-0081874호Korean Patent Publication No. 2017-0081874

본 발명은 수직 방향 열 전도도가 우수한 그라파이트 시트 및 이의 제조방법을 제공하고자 한다.An object of the present invention is to provide a graphite sheet having excellent vertical thermal conductivity and a manufacturing method thereof.

본 발명의 일 실시형태는 수평면에 대하여 소정의 경사각을 가지는 다수 개의 단위필름을 포함하는 그라파이트 시트를 제공한다.One embodiment of the present invention provides a graphite sheet including a plurality of unit films having a predetermined inclination angle with respect to a horizontal plane.

상기 다수 개의 단위필름은 순차적으로 길이가 짧아지며, 상기 단위필름 간에 길이 방향 단차가 형성되는 면이 하면 또는 상면으로 노출될 수 있다. The length of the plurality of unit films is sequentially shortened, and a surface on which a longitudinal step is formed between the unit films may be exposed as a lower surface or an upper surface.

상기 적층체는 하부 수평면에 대하여 소정의 경사각을 가지는 제1 시트부와 상부 수평면에 대하여 소정의 경사각을 가지는 제2 시트부를 포함할 수 있다. The laminate may include a first sheet part having a predetermined inclination angle with respect to the lower horizontal surface and a second sheet part having a predetermined inclination angle with respect to the upper horizontal surface.

상기 적층체는 하부 수평면에 대하여 소정의 경사각을 가지는 제1 시트부와 상부 수평면에 대하여 소정의 경사각을 가지는 제2 시트부를 포함하고, 상기 제1 시트부에서 길이가 가장 긴 단위필름과 제2 시트부에서 길이가 가장 긴 단위필름이 인접할 수 있다. The laminate includes a first sheet part having a predetermined inclination angle with respect to the lower horizontal surface and a second sheet part having a predetermined inclination angle with respect to the upper horizontal surface, and a unit film having the longest length in the first sheet part and a second sheet. Unit films having the longest length may be adjacent to each other.

상기 적층체는 하부 수평면에 대하여 소정의 경사각을 가지고, 단위필름의 길이가 순차적으로 짧아지는 제1 시트부, 상부 수평면에 대하여 소정의 경사각을 가지며, 단위필름의 길이가 순차적으로 짧아지는 제2 시트부, 및 상기 제1 시트부 및 제2 시트부 사이에 적층되며, 길이가 같은 단위필름의 적층에 의하여 형성되는 제3 시트부를 포함할 수 있다.The laminate has a first sheet portion having a predetermined inclination angle with respect to the lower horizontal plane and sequentially shortening the length of unit films, and a second sheet having a predetermined inclination angle with respect to the upper horizontal plane and sequentially shortening the length of unit films. and a third sheet portion laminated between the first sheet portion and the second sheet portion and formed by stacking unit films having the same length.

본 발명의 길이가 순차적으로 짧아지는 다수 개의 단위필름을 마련하는 단계; 상기 다수 개의 단위필름 중 가장 길이가 긴 단위필름이 최하부에 위치하도록 길이에 따라 단위필름을 순차적으로 적층하여 제1 시트부를 형성하는 단계; 상기 제1 시트부와 동일한 방식으로 다수 개의 단위필름을 적층하여 제2 시트부를 형성하는 단계; 및 상기 제1 시트부에서 가장 길이가 긴 단위필름과 제2 시트부에서 가장 길이가 긴 단위필름이 접하도록 제1 시트부와 제2 시트부를 적층하여 상기 단위필름의 길이 방향 단차가 형성되는 면이 하면 또는 상면이 되도록 적층체를 형성하는 단계;를 포함하는 그라파이트 시트의 제조방법을 제공한다. Preparing a plurality of unit films, the length of which is sequentially shortened according to the present invention; forming a first sheet portion by sequentially stacking unit films along lengths such that the longest unit film among the plurality of unit films is located at the bottom; forming a second sheet portion by laminating a plurality of unit films in the same manner as the first sheet portion; and a surface on which a step in the longitudinal direction of the unit film is formed by laminating the first sheet part and the second sheet part so that the longest unit film of the first sheet part and the longest unit film of the second sheet part come into contact with each other. It provides a method for manufacturing a graphite sheet including; forming a laminate to be the lower surface or the upper surface.

본 발명의 일 실시형태에 따르면 상기 제1 시트부 및 제2 시트부의 형성은 수평면에 대하여 소정의 경사각을 가지는 수용부를 가지는 금형에 상기 단위필름을 적층하여 형성할 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the first sheet part and the second sheet part may be formed by laminating the unit film in a mold having a receiving part having a predetermined inclination angle with respect to a horizontal plane.

본 발명의 일 실시형태에 따르면 상기 적층체 형성 단계에서 상기 제1 시트부 및 제2 시트부 사이에 길이가 같은 단위필름의 적층에 의하여 형성되는 제3 시트부를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the step of forming the laminate may include forming a third sheet part formed by stacking unit films having the same length between the first sheet part and the second sheet part.

본 발명의 일 실시형태에 따르면 상기 적층체 형성 단계 이후에 상기 적층체를 압축하는 단계를 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the step of compressing the laminate may be included after the step of forming the laminate.

상기 단위필름은 그라파이트 전구체 필름이고, 적층체 형성 단계 이후에 상기 적층체를 탄화 및 흑연화하여 그라파이트 전구체를 그라파이트로 전환하는 단계를 포함할 수 있다.The unit film may be a graphite precursor film, and the step of converting the graphite precursor into graphite by carbonizing and graphitizing the laminate after the step of forming the laminate may be included.

상기 단위필름은 그라파이트 전구체 필름이고, 적층체 형성 단계 이전에 상기 제1 시트부 및 제2 시트부를 각각 탄화 및 흑연화하여 그라파이트 전구체를 그라파이트로 전환하는 단계를 포함할 수 있다. The unit film may be a graphite precursor film, and the step of converting the graphite precursor into graphite by carbonizing and graphitizing the first sheet part and the second sheet part, respectively, may be included before the step of forming the laminate.

본 발명의 또 다른 실시형태는 다수 개의 단위필름을 적층하는 단계; 상기 다수 개의 단위필름을 슬라이딩 커팅하되, 상기 단위필름 적층체를 소정의 경사각으로 놓았을 때 상기 커팅면이 평면이 되도록 커팅면(C)을 설계하여 제1 시트부를 형성하는 단계; 상기 제1 시트부와 동일한 방식으로 다수 개의 단위필름 적층체를 커팅하여 제2 시트부를 형성하는 단계; 및 상기 제1 시트부에서 가장 길이가 긴 단위필름과 제2 시트부에서 가장 길이가 긴 단위필름이 접하도록 제1 시트부와 제2 시트부를 적층하여 상기 단위필름의 커팅면이 하면 또는 상면이 되도록 적층체를 형성하는 단계;를 포함하는 그라파이트 시트의 제조방법을 제공한다.Another embodiment of the present invention is the step of laminating a plurality of unit films; forming a first sheet portion by sliding cutting the plurality of unit films and designing a cutting surface (C) so that the cutting surface becomes a flat surface when the unit film stack is placed at a predetermined inclination angle; forming a second sheet portion by cutting a plurality of unit film laminates in the same manner as the first sheet portion; and the first sheet part and the second sheet part are laminated so that the longest unit film in the first sheet part and the longest unit film in the second sheet part come into contact with each other so that the cut surface of the unit film is the lower surface or the upper surface. Forming a laminated body to be; provides a method for manufacturing a graphite sheet including.

본 발명의 일 실시형태에 따르면 상기 적층체 형성 단계에서 상기 제1 시트부 및 제2 시트부 사이에 길이가 같은 단위필름의 적층에 의하여 형성되는 제3 시트부를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the step of forming the laminate may include forming a third sheet part formed by stacking unit films having the same length between the first sheet part and the second sheet part.

본 발명의 일 실시형태에 따른 그라파이트 시트는 수평 방향에 대하여 소정의 경사각을 가지도록 단위 필름이 적층되어 단위 필름의 배향 방향으로 열 전달 통로가 형성될 수 있고, 이에 따라, 수직 방향 열 전도율이 향상될 수 있다.In the graphite sheet according to an embodiment of the present invention, unit films are stacked to have a predetermined inclination angle with respect to the horizontal direction, so that heat transfer passages can be formed in the orientation direction of the unit films, and thus, thermal conductivity in the vertical direction is improved. It can be.

또한 그라파이트 시트를 구성하는 단위 필름의 배향 방향이 소정의 경사각을 가짐으로써 탄화 및 흑연화 공정시 고후도 폴리이미드 필름의 내부에서 발생되는 승화 가스의 배출이 원활하게 이루어질 수 있다. 이에 따라 표면층에 형성된 또는 형성되는 중의 그라파이트 구조의 손상이 방지될 수 있다.In addition, since the orientation direction of the unit films constituting the graphite sheet has a predetermined inclination angle, sublimation gas generated inside the high-thickness polyimide film can be smoothly discharged during the carbonization and graphitization processes. Accordingly, damage to the graphite structure formed or being formed on the surface layer can be prevented.

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 그라파이트 시트를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 그라파이트 시트를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 그라파이트 시트를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시형태에 따른 그라파이트 시트의 제조공정을 개략적으로 나타내는 모식도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시형태에 따른 그라파이트 시트의 제조공정을 개략적으로 나타내는 모식도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시형태에 따른 그라파이트 시트의 제조공정을 개략적으로 나타내는 모식도이다.
1 is a schematic cross-sectional view of a graphite sheet according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic cross-sectional view of a graphite sheet according to an embodiment of the present invention.
3 is a schematic cross-sectional view of a graphite sheet according to an embodiment of the present invention.
4 is a schematic diagram schematically illustrating a manufacturing process of a graphite sheet according to an embodiment of the present invention.
5 is a schematic diagram schematically illustrating a manufacturing process of a graphite sheet according to an embodiment of the present invention.
6 is a schematic diagram schematically illustrating a manufacturing process of a graphite sheet according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 구현예 및 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 구현예 및 실시예에 한정되지 않는다. Hereinafter, embodiments and embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily practice with reference to the accompanying drawings. However, the present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments and examples set forth herein.

또한, 도면에서 동일하거나 대응되는 구성요소는 동일 또는 유사한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 하며, 설명의 편의를 위하여 도시된 각 구성 부재의 크기 및 형상은 과장되거나 축소될 수 있다.In addition, the same or corresponding components in the drawings are assigned the same or similar reference numerals, and redundant description thereof will be omitted. For convenience of explanation, the size and shape of each component member shown may be exaggerated or reduced. .

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로서 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Terms used in this application are only used to describe specific embodiments and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this application, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate that there is a feature, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, but one or more other features or steps However, it should be understood that it does not preclude the possibility of existence or addition of operations, components, parts, or combinations thereof.

또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.In addition, unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and unless explicitly defined in this application, it should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning. don't

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 그라파이트 시트를 개략적으로 나타내는 단면도이다.1 is a schematic cross-sectional view of a graphite sheet according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에 따른 그라파이트 시트(100)는 수평면에 대하여 소정의 경사각(θ)을 가지는 다수 개의 단위필름(11, 12, 13, 14)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1 , a graphite sheet 100 according to an embodiment of the present invention may include a plurality of unit films 11, 12, 13, and 14 having a predetermined inclination angle θ with respect to a horizontal plane.

본 발명의 일 실시형태에 따르면, 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 순차적으로 길이(L)가 짧아지는 다수 개의 단위필름(11, 12, 13, 14)을 사용할 수 있으며, 상기 단위필름(11, 12, 13, 14)을 적층하여 그라파이트 시트를 형성할 수 있다. 상기 단위필름(11, 12, 13, 14)은 그라파이트 전구체가 탄화 및 흑연화에 의하여 그라파이트로 전환된 것일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, as shown in (a) of FIG. 4, a plurality of unit films 11, 12, 13, and 14 of which the length L is sequentially shortened may be used, and the unit A graphite sheet may be formed by stacking the films 11 , 12 , 13 , and 14 . The unit films 11, 12, 13, and 14 may be graphite precursors converted into graphite by carbonization and graphitization.

본 발명의 일 실시형태에 따르면, 그라파이트 시트(100)는 하부 수평면에 대하여 소정의 경사각(θ)을 가지는 제1 시트부(110)와 상부 수평면에 대하여 소정의 경사각(θ)을 가지는 제2 시트부(120)를 포함할 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the graphite sheet 100 includes a first sheet portion 110 having a predetermined inclination angle θ with respect to the lower horizontal surface and a second sheet having a predetermined inclination angle θ with respect to the upper horizontal surface. may include section 120 .

또한, 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 그라파이트 시트(100)는 상기 제1 시트부(110)에서 길이가 가장 긴 단위필름(11)과 제2 시트부(120)에서 길이가 가장 긴 단위필름(11)이 접하도록 적층된 것일 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the graphite sheet 100 includes the longest unit film 11 in the first sheet part 110 and the longest unit film in the second sheet part 120. (11) may be laminated so that they are in contact.

상기와 같이 제1 시트부(110)에서 길이가 가장 긴 단위필름(11)과 제2 시트부(120)에서 길이가 가장 긴 단위필름(11)이 서로 접하게 적층되고, 단위필름(11, 12, 13, 14)의 길이의 차이에 의해 길이 방향 단차가 형성되는 면이 하면과 상면으로 노출된다.As described above, the unit film 11 having the longest length in the first sheet unit 110 and the unit film 11 having the longest length in the second sheet unit 120 are stacked in contact with each other, and the unit films 11 and 12 , 13, 14), the surface on which the longitudinal step is formed by the difference in length is exposed to the lower and upper surfaces.

상기 단위필름(11, 12, 13, 14) 간 길이의 차이는 소정의 경사각을 고려하여 하면 또는 상면으로 노출되는 단위필름(11, 12, 13, 14)의 길이 방향 단부를 연장한 가상의 선(P)이 직선이 되도록 설계할 수 있다. 이때 상기 가상의 선(P)은 완전한 직선을 의미하는 것은 아니며, 어느 정도 평편한 면을 형성하는 것으로 이해될 수 있다. 다수 개의 단위필름을 적층한 후 압축 공정으로 평평한 시트면을 형성할 수 있을 정도를 의미할 수 있다. The difference in length between the unit films 11, 12, 13, and 14 is an imaginary line extending the longitudinal end of the unit films 11, 12, 13, and 14 exposed to the lower or upper surfaces in consideration of a predetermined inclination angle. (P) can be designed to be a straight line. At this time, the imaginary line (P) does not mean a perfect straight line, and can be understood as forming a flat surface to some extent. It may mean the degree to which a flat sheet surface can be formed by a compression process after laminating a plurality of unit films.

일반적으로 고후도의 그라파이트 시트는 일정한 두께의 그라파이트 전구체 필름을 수평 상태로 쌓고, 이를 건조, 탄화 및 흑연화하여 제조된다. 이때 그라파이트 전구체 필름은 수평 상태로 탄화 및 흑연화 공정을 거치기 때문에 수평 방열 특성은 우수하나, 수직 방열 특성은 매우 열악하게 된다. 일반적으로 수평 방향 열 전도도는 1200~1800W/mk 수준이지만, 수직 방향 열 전도도는 20W/mk를 넘지 못한다.In general, high-thickness graphite sheets are manufactured by horizontally stacking graphite precursor films having a certain thickness, and drying, carbonizing, and graphitizing the graphite precursor films. At this time, since the graphite precursor film undergoes carbonization and graphitization processes in a horizontal state, horizontal heat dissipation characteristics are excellent, but vertical heat dissipation characteristics are very poor. In general, the horizontal direction thermal conductivity is at the level of 1200 to 1800 W/mk, but the vertical direction thermal conductivity does not exceed 20 W/mk.

또한, 일반적으로 고후도의 그라파이트 시트를 제조하기 위해 그라파이트 전구체 단위필름의 적층 수를 증가시키고, 이를 압축하는 과정을 통해 고유밀도를 증가시켜 열 전도도를 향상시키고 있다. 그러나 단위필름은 수평 방향으로 적층되고, 열 전달을 방해하는 단위필름 계면에 의해 수직 방향 열 전도도는 향상되기 어렵다.In addition, in general, in order to manufacture a graphite sheet of high thickness, the number of laminated graphite precursor unit films is increased, and the specific density is increased through a process of compressing the same, thereby improving thermal conductivity. However, since the unit films are stacked in the horizontal direction, it is difficult to improve the thermal conductivity in the vertical direction due to the unit film interface hindering heat transfer.

그러나 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 수평 방향에 대하여 소정의 경사각을 가지도록 단위필름이 적층되어 단위필름의 배향 방향으로 열 전달 통로가 형성될 수 있다. 도 1을 참조하면, 단위필름의 열 전달 방향이 소정의 경사각(θ)을 가지게 되고, 이는 그라파이트 시트의 수직 방향 열 전도도 향상에 기여하게 된다. However, according to one embodiment of the present invention, unit films may be stacked to have a predetermined inclination angle with respect to the horizontal direction, and heat transfer passages may be formed in the orientation direction of the unit films. Referring to FIG. 1 , the heat transfer direction of the unit film has a predetermined inclination angle (θ), which contributes to improving the thermal conductivity of the graphite sheet in the vertical direction.

또한, 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 단위필름의 배향 방향이 소정의 경사각을 가짐으로써 탄화 및 흑연화 공정시 전구체 필름의 내부에서 발생되는 승화 가스의 배출이 원활하게 이루어질 수 있다. 이에 따라 표면층에 형성된 또는 형성되는 중의 그라파이트 구조의 손상이 방지될 수 있다.In addition, according to one embodiment of the present invention, since the alignment direction of the unit film has a predetermined inclination angle, sublimation gas generated inside the precursor film can be smoothly discharged during the carbonization and graphitization processes. Accordingly, damage to the graphite structure formed or being formed on the surface layer can be prevented.

도 2는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 그라파이트 시트(200)를 개략적으로 나타내는 단면도이다. 이하, 도 1에 도시된 그라파이트 시트(100)와의 차이점을 위주로 설명한다.2 is a schematic cross-sectional view of a graphite sheet 200 according to another embodiment of the present invention. Hereinafter, differences from the graphite sheet 100 shown in FIG. 1 will be mainly described.

도 2에 도시된 바와 같이, 그라파이트 시트(200)는 제1 시트부(210), 제2 시트부(220) 및 제3 시트부(230)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 2 , the graphite sheet 200 may include a first sheet portion 210 , a second sheet portion 220 and a third sheet portion 230 .

상기 제1 시트부(210)는 하부 수평면에 대하여 소정의 경사각(θ)을 가지고, 길이가 순차적으로 짧아지는 단위필름(11, 12, 13, 14)이 적층된 것일 수 있다. The first sheet portion 210 may be formed by stacking unit films 11, 12, 13, and 14 having a predetermined inclination angle θ with respect to the lower horizontal surface and having sequentially shorter lengths.

또한, 제2 시트부(220)는 상부 수평면에 대하여 소정의 경사각(θ)을 가지고, 길이가 순차적으로 짧아지는 단위필름(11, 12, 13, 14)이 적층된 것일 수 있다. In addition, the second sheet portion 220 may be formed by stacking unit films 11, 12, 13, and 14 having a predetermined inclination angle (θ) with respect to the upper horizontal surface and having sequentially shorter lengths.

또한, 제3 시트부(230)는 상기 제1 시트부(210) 및 제2 시트부(220) 사이에 형성된 것으로, 길이가 같은 단위필름(11)이 적층된 것일 수 있다. In addition, the third sheet portion 230 is formed between the first sheet portion 210 and the second sheet portion 220, and unit films 11 having the same length may be stacked.

단위필름의 길이가 같다는 것은 공정 오차 없이 완전히 동일한 것을 의미하지 않으며, 제1 및 제2 시트부(210, 220)와 같이 의도적으로 단위필름의 길이를 순차적으로 짧게 형성하지 않았다는 것을 의미한다.The fact that the length of the unit film is the same does not mean that the length of the unit film is completely the same without a process error, and it means that the length of the unit film is not intentionally formed sequentially short like the first and second sheet portions 210 and 220 .

본 발명의 일 실시형태에 따르면 상기 제3 시트부(230)를 포함함에 따라 그라파이트 시트의 두께를 증가시킬 수 있다. 또한, 단위필름이 형성하는 소정의 경사각을 증가시킬 수 있고, 이에 따라 수직 방향 열 전도도를 향상시킬 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the thickness of the graphite sheet may be increased by including the third sheet portion 230 . In addition, a predetermined inclination angle formed by the unit film may be increased, and accordingly, vertical direction thermal conductivity may be improved.

도 3은 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 그라파이트 시트(300)를 개략적으로 나타내는 단면도이다. 이하, 도 1에 도시된 그라파이트 시트(100)와의 차이점을 위주로 설명한다.3 is a schematic cross-sectional view of a graphite sheet 300 according to another embodiment of the present invention. Hereinafter, differences from the graphite sheet 100 shown in FIG. 1 will be mainly described.

도 3에 도시된 바와 같이, 그라파이트 시트(300)는 제1 시트부(310), 제2 시트부(320) 및 제3 시트부(330)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 3 , the graphite sheet 300 may include a first sheet portion 310 , a second sheet portion 320 and a third sheet portion 330 .

상기 제1 시트부(310)는 하부 수평면에 대하여 소정의 경사각(θ)을 가지고, 길이가 순차적으로 짧아지는 단위필름(11, 12, 13, 14)이 적층된 것일 수 있다. The first sheet portion 310 may be formed by stacking unit films 11, 12, 13, and 14 having a predetermined inclination angle θ with respect to the lower horizontal surface and having sequentially shorter lengths.

또한, 제2 시트부(320)는 상부 수평면에 대하여 소정의 경사각(θ)을 가지고, 길이가 순차적으로 짧아지는 단위필름(11, 12, 13, 14)이 적층된 것일 수 있다. In addition, the second sheet portion 320 may be formed by stacking unit films 11, 12, 13, and 14 having a predetermined inclination angle θ with respect to the upper horizontal surface and sequentially shortening in length.

또한, 제3 시트부(330)는 상기 제1 시트부(310) 및 제2 시트부(320) 사이에 형성되는 것으로, 길이가 같은 단위필름(11)이 적층된 것일 수 있다. In addition, the third sheet portion 330 is formed between the first sheet portion 310 and the second sheet portion 320, and unit films 11 having the same length may be stacked.

본 발명의 일 실시형태에 따르면 상기 제3 시트부(330)를 포함함에 따라 그라파이트 시트의 두께를 증가시킬 수 있다. 또한, 단위필름이 형성하는 소정의 경사각을 증가시킬 수 있고, 이에 따라 수직 방향 열 전도도를 향상시킬 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the thickness of the graphite sheet may be increased by including the third sheet portion 330 . In addition, a predetermined inclination angle formed by the unit film may be increased, and accordingly, vertical direction thermal conductivity may be improved.

이하, 본 발명의 일 실시형태에 따른 그라파이트 시트의 제조방법을 설명한다.Hereinafter, a method for manufacturing a graphite sheet according to an embodiment of the present invention will be described.

본 발명의 일 실시형태에 따른 그라파이트 시트의 제조방법은 길이가 순차적으로 짧아지는 다수 개의 단위필름을 마련하는 단계; 상기 다수 개의 단위필름 중 가장 길이가 긴 단위필름이 최하부에 위치하도록 길이에 따라 단위필름을 순차적으로 적층하여 제1 시트부를 형성하는 단계; 상기 제1 시트부와 동일한 방식으로 다수 개의 단위필름을 적층하여 제2 시트부를 형성하는 단계; 및 상기 제1 시트부에서 가장 길이가 긴 단위필름과 제2 시트부에서 가장 길이가 긴 단위필름이 접하도록 제1 시트부와 제2 시트부를 적층하여 적층체를 형성하는 단계;를 포함할 수 있다.A method of manufacturing a graphite sheet according to an embodiment of the present invention includes preparing a plurality of unit films whose lengths are sequentially shortened; forming a first sheet portion by sequentially stacking unit films along lengths such that the longest unit film among the plurality of unit films is located at the bottom; forming a second sheet portion by laminating a plurality of unit films in the same manner as the first sheet portion; and forming a laminate by laminating the first sheet part and the second sheet part so that the longest unit film of the first sheet part and the longest unit film of the second sheet part come into contact with each other. there is.

먼저, 도 4를 참조하여 설명한다. 도 4의 경우 도 1에 도시된 그라파이트 시트(100)를 제조할 수 있다.First, it will be described with reference to FIG. 4 . In the case of FIG. 4 , the graphite sheet 100 shown in FIG. 1 may be manufactured.

도 4(a)와 같이 길이(L)가 순차적으로 짧아지는 다수 개의 단위필름(11, 12, 13, 14)을 마련할 수 있다. 상기 단위필름은 너비(W)는 동일하게 형성할 수 있다. As shown in FIG. 4 (a), a plurality of unit films 11, 12, 13, and 14 having sequentially shorter lengths L may be provided. The unit film may have the same width (W).

본 발명에서 상기 단위필름은 그라파이트의 전구체 필름이거나, 그라파이트 전구체를 탄화 및 흑연화하여 그라파이트로 전환한 그라파이트 필름일 수 있다. In the present invention, the unit film may be a graphite precursor film or a graphite film converted into graphite by carbonizing and graphitizing a graphite precursor.

다음으로, 다수 개의 단위필름(11, 12, 13, 14) 중 가장 길이가 긴 단위필름(11)이 최하부에 위치하도록 길이에 따라 단위필름을 순차적으로 적층하여 제1 시트부(110)를 형성할 수 있다. Next, the first sheet part 110 is formed by sequentially stacking the unit films according to the length so that the longest unit film 11 among the plurality of unit films 11, 12, 13, and 14 is located at the bottom. can do.

이때, 상기 제1 시트부(110)를 형성하는 방법으로 소정의 경사각(θ)을 가지는 금형(T)을 사용할 수 있다. At this time, as a method of forming the first sheet portion 110, a mold T having a predetermined inclination angle θ may be used.

도 4(b) 및 도 4(c)에 도시된 바와 같이, 금형(T)은 수평면에 대하여 소정의 경사각(θ)을 가지는 수용부가 형성되어 있다. 상기 수용부 내에 다수 개의 단위필름(11, 12, 13, 14)을 적층할 수 있다. As shown in FIGS. 4(b) and 4(c), the mold T has a receiving portion having a predetermined inclination angle θ with respect to the horizontal plane. A plurality of unit films 11, 12, 13, and 14 may be stacked in the accommodating portion.

도시된 바와 같이, 다수 개의 단위필름(11, 12, 13, 14) 중 가장 길이가 긴 단위필름(11)이 최하부에 위치하고, 다수 개의 단위필름(11, 12, 13, 14)의 길이 차이에 의해 발생하는 단차가 상면으로 노출되도록 적층될 수 있다. 이때 상기 금형의 경사각(θ)은 상면으로 노출되는 단위필름(11, 12, 13, 14)의 길이 방향 단부를 연장한 가상의 선(P)이 직선이 되도록 설계할 수 있다.As shown, the longest unit film 11 among the plurality of unit films 11, 12, 13, and 14 is located at the bottom, and the length difference between the plurality of unit films 11, 12, 13, and 14 It can be stacked so that the step caused by the upper surface is exposed. At this time, the inclination angle (θ) of the mold may be designed so that an imaginary line (P) extending from the longitudinal end of the unit film (11, 12, 13, 14) exposed to the upper surface is a straight line.

다음으로, 도 4(d)에 도시된 바와 같이 상기 제1 시트부(110)와 동일한 방식으로 다수 개의 단위필름을 적층하여 제2 시트부(120)를 형성할 수 있다. 도 4(d)는 제1 시트부(110)와 같은 방식으로 진행되나, 이해의 편의상 상하 반대방향으로 도시하였다. Next, as shown in FIG. 4(d), a plurality of unit films may be laminated in the same manner as the first sheet portion 110 to form the second sheet portion 120. 4(d) proceeds in the same way as the first sheet portion 110, but is shown in the opposite direction up and down for convenience of understanding.

다음으로, 도 4(e)에 도시된 바와 같이 상기 제1 시트부(110)에서 가장 길이가 긴 단위필름(11)과 제2 시트부(120)에서 가장 길이가 긴 단위필름(11)이 접하도록 제1 시트부(110)와 제2 시트부(120)를 적층하여 적층체를 형성할 수 있다. Next, as shown in FIG. 4(e), the longest unit film 11 in the first sheet part 110 and the longest unit film 11 in the second sheet part 120 are A laminate may be formed by stacking the first sheet portion 110 and the second sheet portion 120 so as to be in contact with each other.

다음으로, 상기 적층체의 탄화 및 흑연화 공정을 수행할 수 있다. Next, carbonization and graphitization of the laminate may be performed.

본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 단위필름(11, 12, 13, 14)은 그라파이트 전구체 필름일 수 있고, 상기 적층체의 탄화 및 흑연화 공정을 통하여 그라파이트 전구체가 그라파이트로 전환되어 그라파이트 시트를 형성할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the unit films 11, 12, 13, and 14 may be graphite precursor films, and the graphite precursor is converted into graphite through the carbonization and graphitization process of the laminate to form a graphite sheet. can form

또는 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 적층체 형성 단계 이전에 상기 제1 시트부(110) 및 제2 시트부((120)를 각각 탄화 및 흑연화하여 그라파이트 전구체를 그라파이트로 전환한 후에 상기 적층체 형성하는 단계를 수행할 수 있다. Alternatively, according to one embodiment of the present invention, the graphite precursor is converted into graphite by carbonizing and graphitizing the first sheet portion 110 and the second sheet portion 120, respectively, before the step of forming the laminate, and then converting the graphite precursor into graphite. A step of forming a laminate may be performed.

본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 그라파이트 전구체는 탄화 및 흑연화 공정에 의하여 그라파이트로 전환될 수 있는 물질이면 특별히 제한되지 않는다. 이에 제한되지 않으나, 예를 들면 폴리이미드일 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the graphite precursor is not particularly limited as long as it is a material that can be converted into graphite by carbonization and graphitization processes. It is not limited thereto, but may be, for example, polyimide.

상기 탄화 공정 및 흑연화 공정은 그라파이트 전구체를 및 그라파이트로 전환할 수 있는 조건에서 수행될 수 있으며, 이에 제한되지 않으나, 예를 들면, 상기 탄화 공정은 2,000 내지 2500

Figure 112022067972234-pat00001
에서 수행될 수 있고, 상기 흑연화 공정은 2,500 내지 2,800
Figure 112022067972234-pat00002
에서 수행될 수 있다.The carbonization process and the graphitization process may be performed under conditions capable of converting a graphite precursor into graphite, but are not limited thereto.
Figure 112022067972234-pat00001
It can be carried out in, the graphitization process is 2,500 to 2,800
Figure 112022067972234-pat00002
can be performed in

다음으로, 도 4(f)에 도시된 바와 같이 압연 롤러(R)를 통한 압축 공정을 통하여 상기 적층체를 압착할 수 있다. Next, as shown in FIG. 4(f), the laminate may be compressed through a compression process using a rolling roller (R).

또는 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 적층체 형성 단계 이전에 상기 제1 시트부(110) 및 제2 시트부((120)를 각각 탄화 및 흑연화하고, 압축 공정을 수행한 후에 상기 적층체 형성하는 단계를 수행할 수 있다.Alternatively, according to one embodiment of the present invention, the first sheet portion 110 and the second sheet portion 120 are carbonized and graphitized, respectively, before the step of forming the laminate, and after performing a compression process, the laminate The step of forming a body can be performed.

도 5는 본 발명의 다른 실시형태에 의한 그라파이트 시트의 제조공정을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 5의 제조방법에 의해서 도 2에 도시된 그라파이트 시트(200)를 제조할 수 있다.5 is a view schematically showing a manufacturing process of a graphite sheet according to another embodiment of the present invention. The graphite sheet 200 shown in FIG. 2 may be manufactured by the manufacturing method of FIG. 5 .

먼저, 도 5(a)에 도시된 바와 같이 길이가 같은 단위필름을 다수 개 적층한 후 상기 적층체의 상면을 커팅하여 제1 시트부(210)할 수 있다. 이때 상기 적층체를 소정의 경사각(θ)으로 놓았을 때 상면으로 노출되는 단위필름(11, 12, 13, 14)의 커팅면(C)이 평면이 되도록 설계하여 커팅할 수 있다. First, as shown in FIG. 5 (a), a plurality of unit films having the same length may be laminated, and then the upper surface of the laminate may be cut to form the first sheet portion 210. At this time, when the laminate is placed at a predetermined inclination angle (θ), the cutting surface (C) of the unit films (11, 12, 13, 14) exposed to the upper surface can be designed and cut to be flat.

또한, 상기 제1 시트부(210)와 동일한 방식으로 길이가 같은 단위필름을 적층하고, 상기 적층체를 소정의 경사각(θ)으로 두었을 때 하면으로 노출되는 단위필름(11, 12, 13, 14)의 커팅면이 평면이 되도록 설계하여 커팅할 수 있다. 즉, 상기 제2 시트부(220)의 형성은 상기 제1 시트부(210)와 같은 방식으로 진행되나, 이해의 편의상 상하 반대방향으로 도시하였다.In addition, the unit films 11, 12, 13 exposed to the lower surface when unit films having the same length are laminated in the same manner as the first sheet portion 210 and the laminate is placed at a predetermined inclination angle θ. It can be cut by designing the cutting surface of 14) to be flat. That is, the formation of the second sheet portion 220 proceeds in the same way as the first sheet portion 210, but is shown in the opposite direction up and down for convenience of understanding.

다음으로 길이가 같은 다수 개의 단위필름(11)을 적층하여 제3 시트부(230)를 형성할 수 있다. Next, the third sheet portion 230 may be formed by stacking a plurality of unit films 11 having the same length.

다음으로, 상기 제1 시트부(210), 제3 시트부(230) 및 제2 시트부(220)를 적층할 수 있다. Next, the first sheet portion 210 , the third sheet portion 230 , and the second sheet portion 220 may be stacked.

이때 도 5(a)에 도시된 바와 같이 상기 제1 시트부(210)에서 가장 길이가 긴 단위필름(11)이 제3 시트부(230)와 인접하고, 제2 시트부(220)에서 가장 길이가 긴 단위필름(11)이 제3 시트부(230)와 인접하도록 적층할 수 있다. At this time, as shown in FIG. 5 (a), the longest unit film 11 in the first sheet portion 210 is adjacent to the third sheet portion 230 and the longest in the second sheet portion 220. Long unit films 11 may be stacked adjacent to the third sheet portion 230 .

다음으로, 상기 적층체의 탄화 및 흑연화 공정을 수행할 수 있다. Next, carbonization and graphitization of the laminate may be performed.

본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 단위필름(11, 12, 13, 14)은 그라파이트 전구체 필름일 수 있고, 상기 적층체의 탄화 및 흑연화 공정을 통하여 그라파이트 전구체가 그라파이트로 전환되어 그라파이트 시트를 형성할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the unit films 11, 12, 13, and 14 may be graphite precursor films, and the graphite precursor is converted into graphite through the carbonization and graphitization process of the laminate to form a graphite sheet. can form

또는 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 적층체 형성 단계 이전에 상기 제1 시트부(210), 제2 시트부(220) 및 제3 시트부(220)를 각각 탄화 및 흑연화하여 그라파이트 전구체를 그라파이트로 전환한 후에 상기 적층체 형성하는 단계를 수행할 수 있다.Alternatively, according to one embodiment of the present invention, the first sheet portion 210, the second sheet portion 220, and the third sheet portion 220 are carbonized and graphitized, respectively, before the step of forming the laminate to form a graphite precursor After converting to graphite, the step of forming the laminate may be performed.

본 발명의 일 실시형태에 따르면 제1 시트부(210), 제2 시트부(220) 및 제3 시트부(230)의 결합시 접착제를 사용할 수 있다. According to one embodiment of the present invention, an adhesive may be used when the first sheet portion 210 , the second sheet portion 220 , and the third sheet portion 230 are coupled.

다음으로, 도 5(c)에 도시된 바와 같이 압연 롤러(R)를 통한 압축 공정을 통하여 상기 적층체를 압착할 수 있다. Next, as shown in FIG. 5 (c), the laminate may be compressed through a compression process using a rolling roller (R).

또한, 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 적층체 형성 단계 이전에 상기 제1 시트부(210), 제2 시트부(220) 및 제3 시트부(220)를 각각 탄화 및 흑연화하고, 압축 공정을 수행한 후에 상기 적층체 형성하는 단계를 수행할 수 있다.In addition, according to one embodiment of the present invention, the first sheet portion 210, the second sheet portion 220, and the third sheet portion 220 are carbonized and graphitized, respectively, before the laminate forming step, After performing the compression process, the step of forming the laminate may be performed.

도 6은 본 발명의 다른 실시형태에 의한 그라파이트 시트의 제조공정을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 6의 제조방법에 의해서 도 3에 도시된 그라파이트 시트(300)를 제조할 수 있다. 도 6의 제조방법은 도 4와 같이 금형을 이용한 것으로, 도 4에서 설명한 것과 차이가 있는 부분 위주로 설명한다.6 is a view schematically showing a manufacturing process of a graphite sheet according to another embodiment of the present invention. The graphite sheet 300 shown in FIG. 3 may be manufactured by the manufacturing method of FIG. 6 . The manufacturing method of FIG. 6 uses a mold as shown in FIG. 4, and will be mainly described in terms of differences from those described in FIG.

먼저, 도 6(a)와 같이 다수 개의 단위필름이 수용될 수 있는 수용부를 가지는 금형(T)을 마련할 수 있다. First, as shown in FIG. 6 (a), a mold T having an accommodating portion capable of accommodating a plurality of unit films may be prepared.

도 6(b)에 도시된 바와 같이, 상기 수용부는 수평면에 대하여 소정의 경사각(θ)을 가지는 경사부와 경사각을 가지지 않는 평면부(T1)를 가질 수 있다.As shown in FIG. 6(b) , the accommodating part may have an inclined part having a predetermined inclination angle θ with respect to the horizontal plane and a flat part T 1 having no inclination angle.

상기 수용부 내에 다수 개의 단위필름(11, 12, 13, 14)을 적층할 수 있는데, 이때 상기 경사부와 평면부(T1)에 의하여 동일한 길이를 가지는 단위필름이 다수개 적층될 수 있고, 이에 따라 제3 시트부(330)가 형성될 수 있다. 이후 상기 제3 시트부(330) 상에 길이 순차적으로 짧아지는 다수 개의 단위필름을 적층하여 제1 시트부(310)를 형성할 수 있다.A plurality of unit films 11, 12, 13, and 14 may be stacked in the accommodating portion. At this time, a plurality of unit films having the same length may be stacked by the inclined portion and the flat portion T 1 , Accordingly, the third sheet portion 330 may be formed. Thereafter, the first sheet portion 310 may be formed by stacking a plurality of unit films having sequentially shorter lengths on the third sheet portion 330 .

다음으로, 도 6(c)에 도시된 바와 같이 상기 제1 시트부(310)와 동일한 방식으로 길이가 일정한 다수 개의 단위필름과 길이 순차적으로 짧아지는 다수 개의 단위필름을 적층하여 제3 시트부(320) 및 제2 시트부(320)를 형성할 수 있다. 도 6(c)는 제1 시트부(110)와 같은 방식으로 진행되나, 이해의 편의상 상하 반대방향으로 도시하였다. Next, as shown in FIG. 6(c), in the same manner as the first sheet portion 310, a plurality of unit films having a constant length and a plurality of unit films having a sequentially shorter length are laminated to form a third sheet portion ( 320) and the second sheet portion 320 may be formed. 6 (c) proceeds in the same way as the first sheet portion 110, but is shown in the opposite direction up and down for convenience of understanding.

다음으로, 도 6(d)에 도시된 바와 같이 금형에서 제1 시트부(310)와 제3 시트부(320), 제3 시트부(320)와 제2 시트부(320)를 분리하고, 이를 결합하여 적층체를 형성할 수 있다. 이때 도 6(d)에 도시된 바와 같이 상기 제3 시트부(330)끼리 접하도록 결합할 수 있다. Next, as shown in FIG. 6 (d), the first sheet portion 310 and the third sheet portion 320 and the third sheet portion 320 and the second sheet portion 320 are separated from the mold, A laminate may be formed by combining them. At this time, as shown in FIG. 6 (d), the third sheet portion 330 may be coupled so as to come into contact with each other.

본 발명의 일 실시형태에 따르면 제3 시트부(330)의 결합시 접착제(380)를 사용할 수 있다. According to one embodiment of the present invention, an adhesive 380 may be used when the third sheet portion 330 is coupled.

다음으로, 상기 적층체의 탄화 및 흑연화 공정을 수행하고, 도 6(e)에 도시된 바와 같이 압연 롤러(R)를 통한 압축 공정을 통하여 상기 적층체를 압착할 수 있다.Next, carbonization and graphitization of the laminate may be performed, and the laminate may be compressed through a compression process using a rolling roller R as shown in FIG. 6(e).

또한 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상술한 바와 같이, 상기 적층체 형성 단계 이전에 도 6(b)의 제1 시트부(310) 및 제3 시트부(330)와 도 6(c)의 제3 시트부(330) 및 제2 시트부(320)를 각각 탄화 및 흑연화하고, 압축 공정을 수행한 후 서로 결합하여 적층체를 형성할 수 있다. In addition, according to one embodiment of the present invention, as described above, the first sheet portion 310 and the third sheet portion 330 of FIG. 6 (b) and the first sheet portion 330 of FIG. 6 (c) before the laminate forming step. The third sheet portion 330 and the second sheet portion 320 may be carbonized and graphitized, respectively, subjected to a compression process, and then bonded to each other to form a laminate.

이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely an example of the technical idea of the present embodiment, and various modifications and variations can be made to those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present embodiment. Therefore, the present embodiments are not intended to limit the technical idea of the present embodiment, but to explain, and the scope of the technical idea of the present embodiment is not limited by these embodiments. The scope of protection of this embodiment should be interpreted according to the claims below, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of rights of this embodiment.

100, 200, 300: 그라파이트 시트 110, 210, 310: 제1 시트부
120, 220, 320: 제2 시트부 230, 330: 제3 시트부
11, 12, 13, 14: 단위필름 380: 접착제
T: 금형 R: 압연 롤러
100, 200, 300: graphite sheet 110, 210, 310: first sheet portion
120, 220, 320: second seat portion 230, 330: third seat portion
11, 12, 13, 14: unit film 380: adhesive
T: mold R: rolling roller

Claims (13)

수평면에 대하여 소정의 경사각을 가지는 다수 개의 단위필름이 적층된 적층체를 포함하고, 상기 다수 개의 단위필름은 순차적으로 길이가 짧아지며, 상기 단위필름 간에 길이 방향 단차가 형성되는 면이 하면 또는 상면으로 노출되는 그라파이트 시트.
It includes a laminate in which a plurality of unit films having a predetermined inclination angle with respect to a horizontal plane are stacked, and the length of the plurality of unit films is sequentially shortened, and a surface on which a longitudinal step is formed between the unit films is a lower surface or an upper surface. Exposed graphite sheet.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 적층체는 하부 수평면에 대하여 소정의 경사각을 가지는 제1 시트부와 상부 수평면에 대하여 소정의 경사각을 가지는 제2 시트부를 포함하는 그라파이트 시트.
According to claim 1,
The laminate includes a first sheet portion having a predetermined inclination angle with respect to a lower horizontal surface and a second sheet portion having a predetermined inclination angle with respect to an upper horizontal surface.
제1항에 있어서,
상기 적층체는 하부 수평면에 대하여 소정의 경사각을 가지는 제1 시트부와 상부 수평면에 대하여 소정의 경사각을 가지는 제2 시트부를 포함하고, 상기 제1 시트부에서 길이가 가장 긴 단위필름과 제2 시트부에서 길이가 가장 긴 단위필름이 인접하는 그라파이트 시트.
According to claim 1,
The laminate includes a first sheet part having a predetermined inclination angle with respect to the lower horizontal surface and a second sheet part having a predetermined inclination angle with respect to the upper horizontal surface, and a unit film having the longest length in the first sheet part and a second sheet. A graphite sheet in which the unit films with the longest length are adjacent to each other.
제1항에 있어서,
상기 적층체는 하부 수평면에 대하여 소정의 경사각을 가지고, 단위필름의 길이가 순차적으로 짧아지는 제1 시트부, 상부 수평면에 대하여 소정의 경사각을 가지며, 단위필름의 길이가 순차적으로 짧아지는 제2 시트부, 및 상기 제1 시트부 및 제2 시트부 사이에 적층되며, 길이가 같은 단위필름의 적층에 의하여 형성되는 제3 시트부를 포함하는 그라파이트 시트.
According to claim 1,
The laminate has a first sheet portion having a predetermined inclination angle with respect to the lower horizontal plane and sequentially shortening the length of unit films, and a second sheet having a predetermined inclination angle with respect to the upper horizontal plane and sequentially shortening the length of unit films. A graphite sheet comprising: a first sheet portion; and a third sheet portion formed by stacking unit films having the same length and stacked between the first sheet portion and the second sheet portion.
길이가 순차적으로 짧아지는 다수 개의 단위필름을 마련하는 단계;
상기 다수 개의 단위필름 중 가장 길이가 긴 단위필름이 최하부에 위치하도록 길이에 따라 단위필름을 순차적으로 적층하여 제1 시트부를 형성하는 단계;
상기 제1 시트부와 동일한 방식으로 다수 개의 단위필름을 적층하여 제2 시트부를 형성하는 단계; 및
상기 제1 시트부에서 가장 길이가 긴 단위필름과 제2 시트부에서 가장 길이가 긴 단위필름이 접하도록 제1 시트부와 제2 시트부를 적층하여 상기 단위필름의 길이 방향 단차가 형성되는 면이 하면 또는 상면이 되도록 적층체를 형성하는 단계;
를 포함하는 그라파이트 시트의 제조방법.
Preparing a plurality of unit films whose lengths are sequentially shortened;
forming a first sheet portion by sequentially stacking unit films along lengths such that the longest unit film among the plurality of unit films is located at the bottom;
forming a second sheet portion by laminating a plurality of unit films in the same manner as the first sheet portion; and
The first sheet part and the second sheet part are laminated so that the longest unit film of the first sheet part and the longest unit film of the second sheet part are in contact with each other, and the surface on which the longitudinal step of the unit film is formed is Forming a laminate to be a lower surface or an upper surface;
Method for producing a graphite sheet comprising a.
제6항에 있어서,
상기 제1 시트부 및 제2 시트부의 형성은 수평면에 대하여 소정의 경사각을 가지는 수용부를 가지는 금형에 상기 단위필름을 적층하여 형성하는 그라파이트 시트의 제조방법.
According to claim 6,
The first sheet portion and the second sheet portion are formed by laminating the unit film in a mold having a receiving portion having a predetermined inclination angle with respect to a horizontal plane.
제6항에 있어서,
상기 적층체 형성 단계에서 상기 제1 시트부 및 제2 시트부 사이에 길이가 같은 단위필름의 적층에 의하여 형성되는 제3 시트부를 형성하는 단계를 포함하는 그라파이트 시트의 제조방법.
According to claim 6,
and forming a third sheet portion formed by laminating unit films having the same length between the first sheet portion and the second sheet portion in the step of forming the laminate body.
제6항에 있어서,
상기 적층체 형성 단계 이후에 상기 적층체를 압축하는 단계를 포함하는 그라파이트 시트의 제조방법.
According to claim 6,
A method of manufacturing a graphite sheet comprising the step of compressing the laminate after the step of forming the laminate.
제6항에 있어서,
상기 단위필름은 그라파이트 전구체 필름이고, 적층체 형성 단계 이후에 상기 적층체를 탄화 및 흑연화하여 그라파이트 전구체를 그라파이트로 전환하는 단계를 포함하는 그라파이트 시트의 제조방법.
According to claim 6,
The unit film is a graphite precursor film, and the method of manufacturing a graphite sheet comprising the step of converting the graphite precursor into graphite by carbonizing and graphitizing the laminate after the step of forming the laminate.
제6항에 있어서,
상기 단위필름은 그라파이트 전구체 필름이고, 적층체 형성 단계 이전에 상기 제1 시트부 및 제2 시트부를 각각 탄화 및 흑연화하여 그라파이트 전구체를 그라파이트로 전환하는 단계를 포함하는 그라파이트 시트의 제조방법.
According to claim 6,
The unit film is a graphite precursor film, and before the step of forming the laminate, carbonizing and graphitizing the first sheet part and the second sheet part, respectively, to convert the graphite precursor into graphite.
다수 개의 단위필름을 적층하는 단계;
상기 다수 개의 단위필름을 슬라이딩 커팅하되, 상기 단위필름 적층체를 소정의 경사각으로 놓았을 때 상기 커팅면이 평면이 되도록 커팅면(C)을 설계하여 제1 시트부를 형성하는 단계;
상기 제1 시트부와 동일한 방식으로 다수 개의 단위필름 적층체를 커팅하여 제2 시트부를 형성하는 단계; 및
상기 제1 시트부에서 가장 길이가 긴 단위필름과 제2 시트부에서 가장 길이가 긴 단위필름이 접하도록 제1 시트부와 제2 시트부를 적층하여 상기 단위필름의 커팅면이 하면 또는 상면이 되도록 적층체를 형성하는 단계;
를 포함하는 그라파이트 시트의 제조방법.
Laminating a plurality of unit films;
forming a first sheet portion by sliding cutting the plurality of unit films and designing a cutting surface (C) so that the cutting surface becomes a flat surface when the unit film stack is placed at a predetermined inclination angle;
forming a second sheet portion by cutting a plurality of unit film laminates in the same manner as the first sheet portion; and
The first sheet part and the second sheet part are stacked so that the longest unit film in the first sheet part and the longest unit film in the second sheet part come into contact with each other so that the cut surface of the unit film is the lower surface or the upper surface. forming a laminate;
Method for producing a graphite sheet comprising a.
제12항에 있어서,
상기 적층체 형성 단계에서 상기 제1 시트부 및 제2 시트부 사이에 길이가 같은 단위필름의 적층에 의하여 형성되는 제3 시트부를 형성하는 단계를 포함하는 그라파이트 시트의 제조방법.
According to claim 12,
and forming a third sheet portion formed by laminating unit films having the same length between the first sheet portion and the second sheet portion in the step of forming the laminate body.
KR1020220079687A 2022-06-29 2022-06-29 Graphite sheet and manufacturing method thereof KR102575637B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220079687A KR102575637B1 (en) 2022-06-29 2022-06-29 Graphite sheet and manufacturing method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220079687A KR102575637B1 (en) 2022-06-29 2022-06-29 Graphite sheet and manufacturing method thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102575637B1 true KR102575637B1 (en) 2023-09-06

Family

ID=87973862

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220079687A KR102575637B1 (en) 2022-06-29 2022-06-29 Graphite sheet and manufacturing method thereof

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102575637B1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102211765A (en) * 2011-03-28 2011-10-12 航天材料及工艺研究所 Method for preparing carbon material with high heat conductivity by densifying gaps of graphite paper
CN104609416A (en) * 2015-02-15 2015-05-13 重庆墨希科技有限公司 Carrier used for graphene growth and method for preparing graphene
CN104691036A (en) * 2013-12-04 2015-06-10 凯尔凯德新材料科技泰州有限公司 High-thermal-conductivity graphite composite block and preparation method thereof
KR20170081874A (en) 2016-01-05 2017-07-13 코오롱인더스트리 주식회사 Graphite sheet with excellent heat conductive property along thickness direction and method of manufacturing the same
JP2018086806A (en) * 2016-11-29 2018-06-07 日本精機株式会社 Heat conductive laminate, and heat dissipation structure using the same
KR20210016539A (en) * 2018-06-07 2021-02-16 에스에이치티 스마트 하이 테크 에이비 Laminated graphene-based thermally conductive film and film manufacturing method

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102211765A (en) * 2011-03-28 2011-10-12 航天材料及工艺研究所 Method for preparing carbon material with high heat conductivity by densifying gaps of graphite paper
CN104691036A (en) * 2013-12-04 2015-06-10 凯尔凯德新材料科技泰州有限公司 High-thermal-conductivity graphite composite block and preparation method thereof
CN104609416A (en) * 2015-02-15 2015-05-13 重庆墨希科技有限公司 Carrier used for graphene growth and method for preparing graphene
KR20170081874A (en) 2016-01-05 2017-07-13 코오롱인더스트리 주식회사 Graphite sheet with excellent heat conductive property along thickness direction and method of manufacturing the same
JP2018086806A (en) * 2016-11-29 2018-06-07 日本精機株式会社 Heat conductive laminate, and heat dissipation structure using the same
KR20210016539A (en) * 2018-06-07 2021-02-16 에스에이치티 스마트 하이 테크 에이비 Laminated graphene-based thermally conductive film and film manufacturing method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8536439B2 (en) Thermoelectric device
JP5435032B2 (en) Graphite sheet and heat transfer structure using the same
TWI708423B (en) Gas diffusion electrode and manufacturing method thereof
WO2009147771A1 (en) Graphite complex and manufacturing method thereof
JP6166117B2 (en) Method for producing composite material of metal and carbon fiber
US9929074B2 (en) Highly oriented graphite
JP2006114826A (en) Heat conductive substrate, thermoelectric module, method of manufacturing the substrate
KR102575637B1 (en) Graphite sheet and manufacturing method thereof
KR102342310B1 (en) Method for preparing graphite sheet
CN117865135A (en) Graphene heat conduction film, preparation method and intelligent terminal
WO2017183705A1 (en) Highly oriented graphite and method for producing highly oriented graphite
JPH02227244A (en) Molding insulated material
US20180009715A1 (en) Artificial graphite flake manufacturing method and product thereof
JP2020057648A (en) Manufacturing method of anisotropic graphite composite
JP2020053613A (en) Composite substrate
KR102712569B1 (en) Fuel cell electrolyte management device
TW202237529A (en) Film-like graphite, manufacturing method for same, and battery using same
CN114523736A (en) High-performance artificial graphite high-conductivity film applied to heat dissipation structure
JP6739003B2 (en) Graphite and its manufacturing method
KR20180007553A (en) Artificial graphite flake manufacturing method and product thereof
JP3342707B2 (en) Gas diffusion electrode
TWI548590B (en) Artificial graphite sheet manufacturing method and its products
US20230383162A1 (en) Heat conductor
WO2022050337A1 (en) Vapor chamber and semiconductor package having same mounted thereon
KR102149991B1 (en) Graphite sheet derived from coated polymeric resin particles and method for preparing same

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant