KR20060027210A - 열전도성이 우수한 점착 방열시트 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유연성과 표면 점착성을 가지는 점착 방열시트 및 그 제조방법에 관한 것이다. 본 발명은 내부에 입체적 형상의 열전도 매개체가 독립적으로 배열되고, 한 면 또는 양면에 점착제가 피복되어 있는 점착 방열시트를 제공한다. 본 발명의 방열시트는 내부에 열전도성 필러가 분산된 구조를 가질 수 있다. 또한, 본 발명은 이형지 상에 점착제와 열전도성 필러가 혼합된 점착성 혼합물을 코팅하는 단계와 상기 점착성 혼합물 위에 열전도 매개체를 독립적으로 배열하는 단계와 상기 열전도 매개체 위에 점착제와 열전도성 필러가 혼합된 점착성 혼합물을 도포한 후 경화시키는 단계를 포함하는 점착 방열시트의 제조방법을 제공한다. 이에 따라, 본 발명은 내부에 열전도 매개체가 배열되어 수직방향으로의 열전도가 진행되어지되, 표면 점착성을 가짐에 따라 전자제품의 발열체와의 결합력 및 접촉면적이 향상되어 고열전도율을 갖는 효과가 있다. 또한, 열전도 매개체가 독립적으로 배열되어 있어 유연성을 가짐에 따라 롤 형태로 양산이 가능하다. 본 발명에 따른 점착 방열시트는 각종 전자제품에 방열(放熱)을 목적으로 유용하게 적용된다.

점착, 방열시트, 열전도, 전자제품, 접착면적, 매개체, 볼

Description

열전도성이 우수한 점착 방열시트 및 그 제조방법 {ADHESIVE RADIATION SHEET HAVING HIGH THERMAL CONDUCTION PROPERTY}

도 1은 본 발명에 따른 점착 방열시트의 제1구현예를 보인 단면 구성도이다.

도 2는 본 발명에 따른 점착 방열시트의 제2구현예를 보인 단면 구성도이다.

도 3은 본 발명에 따른 점착 방열시트의 제3구현예를 보인 단면 구성도이다.

도 4는 본 발명에 따른 점착 방열시트의 제4구현예를 보인 단면 구성도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 열전도 매개체층 12 : 열전도 매개체

16 : 열전도성 필러 20 : 점착제층

30 : 이형필름층

본 발명은 각종 전자제품에 방열(放熱)을 목적으로 사용되는 방열시트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 내부에 수개의 열전도 매개체를 독립적으로 배열하되, 상기 열전도 매개체가 외부로 노출되지 않도록 하면서 표면 점착성을 갖도록 시트의 한면 또는 양면에는 점착제층을 형성함으로써 전자제품의 발열체와의 결합력 및 접촉면적이 향상되어 고열전도율을 갖는 점착 방열시트 및 그 제조방법에 관한 것이다.

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 한다. 특히 최근 그 수요가 증가되고 있는 플라즈마 디스플레이 패널(PDP), LCD 모니터 등에게는 선명도, 색상도 등을 떨어뜨려 제품에 대한 신뢰성과 안정성을 저하시키고 있다.

따라서 시스템 내부에서 발생한 열은 외부로 방출되거나 자체 냉각되어져야 한다. 종래, 이러한 열을 효율적으로 제어하기 위한 방법들이 많이 시도되었으며, 히트싱크(heat sink)나 방열팬을 설치하는 방법이 일반적이었다. 그러나 히트싱크의 경우에는 전자제품의 발열체에서 나오는 열량보다 히트싱크가 방출할 수 있는 열량이 작아 효율이 매우 낮다. 이에 따라 히트싱크와 함께 방열팬을 동시에 설치하여 히트싱크의 열을 강제로 배출시키고 있다. 그러나 방열팬은 소음과 진동을 발생하며 무엇보다 플라즈마 디스플레이 패널(PDP), 노트북 컴퓨터, 휴대용 개인단말기 등과 같이 경량화와 슬림(slim)화가 요구되고 있는 제품에는 적용할 수 없는 문제점이 있다.

이에 따라, 전자제품의 발열체와 방열판 사이에 개재되어 사용되는 방열시트 가 널리 이용되고 있다. 방열시트는 열을 효율적으로 방열판 쪽으로 전달시킬 뿐 아니라 기계적 충격 흡수 효과까지 있어 매우 효과적인 방법이라 할 수 있다. 특히 PDP 유리 패널은 기체방전으로 생성된 고온의 플라즈마를 이용하기 때문에 고온의 열이 발생되고, 경량화 및 슬림화가 요구되기 때문에 방열시트가 효과적이다.

대한민국 공개특허공보 제10-2001-0078953호에는 금속재 박판을 이용한 방열시트가 제시되어 있다. 이는 세라믹층, 금속재 박판 및 단열재에 의한 열전달 및 열분산 효과를 얻고자 하는 것으로서, 열전도에 효과적인 금속재 박판이 이용되어 발열체와 높은 접촉면적만 갖는다면 방열에 효과적일 수 있다. 그러나 이는 다수의 적층구조를 가짐에 따라 제조방법이 까다롭고, 발열체에 단순 적층 사용되어 발열체와의 접촉면적이 작아 효과적인 열전도 및 분산 기능을 수행하지 못하는 문제점이 있다. 이는 특히 금속재 박판이 내부에 적층되어 있어 유연성이 없음에 따라 롤 형태로 양산이 불가능한 문제점이 있다.

또한, 유연성 및 열전도성을 동시에 갖게 하기 위한 방법으로서 열전도성 물질을 시트 내에 도입시킨 방법들이 제시되었다.

예를 들어, 대한민국 공개특허 제10-1995-7003271호에는 여러 개의 고열전도성 절연체 기둥을 시트에 수직/경사 방향으로 도입하되, 이를 시트 표면으로 노출시켜 발열체와 방열판 사이의 직접적인 접촉을 유도하였다. 그러나 이는 전체 표면적에 비해 노출되는 고열전도성 절연체의 표면적이 매우 클 경우에만 효율적인 열전달이 수행될 수 있는 문제점이 있다. 특히 이 경우에는 발열체와의 결합력이 없어 접촉면적이 작음에 따라 효과적인 열전도를 기대할 수 없었다.

또한, 대한민국 공개특허 제10-2003-0032769호에는 구리, 흑연, 알루미늄, 페라이트, 순철 등의 분말을 10~70중량% 함유시킨 기술이 제시되어 있으며, 일본 특원 JP-2001-073564 및 JP-2001-094620에는 알루미늄 분말을 50~80체적% 함유시킨 기술이 제시되어 있다. 그러나 위와 같이 열전도성 분말을 이용하는 경우 분말의 함량이 너무 적으면 열전도가 매우 낮고, 너무 많으면 다른 성분의 함유량이 적게 되어 분말 상호간의 결합력이 떨어져 가공상의 많은 제약이 따른다. 특히 열전도도가 가장 높은 순철을 70중량%까지 첨가한 경우라 할지라도 제품의 열전도도는 1.5W/mㆍK 미만으로서 매우 낮은 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 내부에 수개의 열전도 매개체를 독립적으로 배열시켜 유연성을 갖게 하되, 상기 열전도 매개체가 외부로 노출되지 않도록 하고 표면 점착성을 갖도록 시트의 한면 또는 양면에는 점착제층을 형성함으로써 전자제품의 발열체와의 결합력 및 접촉면적이 향상되어 고열전도율을 갖는 점착 방열시트 및 그 제조방법을 제공하는 데에 목적이 있다.

또한, 본 발명은 비중이 낮은 열전도 매개체를 사용함으로써 경량화되어 취급이 용이한 점착 방열시트 및 그 제조방법을 제공하는 데에 다른 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 열전도 매개체가 독립적으로 배열된 열전도 매개체층과, 상기 열전도 매개체가 외부로 노출되지 않도록 하면서 표면 점착성을 갖도록 상기 열전도 매개체층의 한면 또는 양면에 형성된 점착제층과, 이 점착제층에 부착된 이형필름층으로 이루어진 점착 방열시트를 제공한다. 상기 열전도 매개체는 시트의 내부에 수평 방향으로 독립적으로 배열 설치되며, 적어도 0.01mm의 크기를 갖는다. 또한, 이러한 열전도 매개체는 고분자 중공 성형체에 금속이 피복되어 있는 형태가 바람직하다. 그리고 시트의 내부에는 열전도성 필러가 분산되어 있는 것이 좋다.

또한, 본 발명은 위와 같은 점착 방열시트의 바람직한 제조방법으로서,

이형지 상에 점착제와 열전도성 필러가 혼합된 점착성 혼합물을 코팅하는 단계와 상기 점착성 혼합물 위에 열전도 매개체를 배열하는 단계와 상기 열전도 매개체 위에 점착제와 열전도성 필러가 혼합된 점착성 혼합물을 도포한 후 경화시키는 단계를 포함하는 점착 방열시트의 제조방법을 제공한다.

본 발명에 따른 점착 방열시트는 내부에 열전도성 매개체가 독립적으로 배열되어 유연성을 가지며, 점착체층에 의해 발열체와 견고하게 접착 결합되면서 접촉면적이 증가되어 수직방향으로의 고열전도율을 갖는다. 또한, 본 발명에 따라서 열전도 매개체를 금속이 피복된 고분자 중공 성형체를 사용하는 경우 경량화되어 취급이 용이하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 첨부된 도면은 본 발명의 예시적인 구현예를 보인 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 점착 방열시트의 제1구현예를 보인 단면 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 점착 방열시트의 제2구현예를 보인 단면 구성도이다. 그리고 도 3은 본 발명에 따른 점착 방열시트의 제3구현예를 보인 단면 구성도이고, 도 4는 본 발명에 따른 점착 방열시트의 제4구현예를 보인 단면 구성도이다.

먼저, 도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면, 본 발명의 점착 방열시트는 열전도 매개체(12)가 독립적으로 배열된 열전도 매개체층(10)과, 이 열전도 매개체층(10)의 적어도 하나의 면에 형성된 점착제층(20)과, 이 점착제층(20)에 부착된 이형필름층(30)으로 이루어진다. 점착제층(20)은 열전도 매개체층(10)의 한면에만 형성되거나, 또는 상하 양면 모두에 형성된 구조를 갖는다. 도 1은 점착제층(20)이 한면에만 형성된 모습을 보인 것이고, 도 2는 양면 모두에 형성된 모습을 보인 것이다. 본 발명의 점착 방열시트를 전자제품에 적용함에 있어서, 발열체에만 점착되게 하는 경우 본 발명의 점착 방열시트는 도 1에 보인 바와 같이 열전도 매개체층(10)의 한면에만 점착제층(20)이 형성된 구조를 가지며, 발열체와 방열판의 사이에 개재시키는 형태로 적용되는 경우 열전도 매개체층(10)의 양면 모두에 점착제층(20)이 형성된 구조를 갖는다.

상기 열전도 매개체층(10)은 독립적으로 배열된 수개의 열전도 매개체(12)와, 이 열전도 매개체(12)를 고정하는 고분자 재료를 포함하여 이루어진다.

상기 열전도 매개체(12)는 열전도 매개체층(10)의 내부에 수평 방향으로 한 줄로 배열되거나, 또는 두 줄 이상으로 배열될 수 있다. 두 줄 이상으로 배열되는 경우 지그재그형으로 배열되거나, 동일 수직선상에 위치되도록 배열될 수 있다.

도 1 및 도 2는 열전도 매개체(12)가 한 줄로 배열된 모습이고, 도 3은 열전 도 매개체(12)가 두 줄로 배열되어지되, 지그재그형으로 배열된 모습이며, 도 4는 열전도 매개체(12)가 두 줄로 배열되어지되, 수직방향으로 동일 선상에 위치되도록 배열된 모습이다. 이때, 두 줄로 배열되는 경우, 도 4에 보인 바와 같이 위 아래의 열전도 매개체(12)는 서로 접촉되게 배열되는 것이 바람직하다.

상기 열전도 매개체층(10)의 두께는 적용되는 전자제품에 따라서 자유롭게 설정될 수 있다. 예를 들어, 노트북용으로는 0.1mm 이하의 두께, 구체적으로는 0.01mm ~ 0.1mm범위의 두께를 가질 수 있으며, 플라즈마 디스플레이용으로는 0.1mm 이상의 두께, 구체적으로는 0.1mm ~ 5.0mm범위의 두께를 가질 수 있다.

위와 같은 열전도 매개체층(10)에 배열된 열전도 매개체(12)는 분말 상이 아닌 것으로서, 이는 적어도 0.01mm 이상의 크기를 가지며, 열전도성을 갖는 물질이면 본 발명에 포함된다. 바람직하게는 0.01mm ~ 5mm 범위의 크기를 갖는다. 그리고 열전도 매개체(12)의 형상은 볼과 같은 구형체, 타원형체, 원기둥체 및 기타 다면체 등의 입체적 형상을 포함한다. 바람직하게는 볼과 같은 구형체이거나, 타원형체이다. 구형체나 타원형체는 곡면을 가짐에 따라 이 곡면이 위치한 곳은 점착제층(20)이 매우 얇게 형성되어 전자제품의 발열체와 최대한 가깝게 위치되어 열을 효과적으로 전달할 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 점착 방열시트는 위와 같이 열전도 매개체(12)가 구형체 또는 타원형체 등의 형상으로 독립적으로 배열되어 유연성을 가짐에 따라 롤 형태로 양산이 가능하다.

상기 열전도 매개체(12)는 예를 들어 금속, 세라믹, 또는 금속이 피복된 고 분자 성형체가 사용될 수 있다. 구체적으로 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 구리(Cu), 주석(Sn), 아연(Zn), 텅스텐(W), 철(Fe) 및 은(Ag) 등으로부터 선택된 1종의 순수 금속, 또는 상기 금속들 중에서 2종 이상이 선택되어 구성된 합금으로부터 성형된 금속 성형체가 사용될 수 있다. 또한, 탄산칼슘(CaCO3), 산화알루미늄(Al2O3), 수산화알루미늄(Al(OH)3), 탄화규소(SiC), 질화붕소(BN) 및 질화알루미늄(AlN) 등으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 혼합물로부터 성형된 세라믹 성형체가 사용될 수 있다. 그리고 일정한 형상을 가지는 고분자 성형체에 상기와 같은 금속이 피복된 것을 사용할 수 있다. 이때 고분자 성형체는 비중이 낮은 것이 바람직하다. 비중이 낮은 고분자 성형체는 낮은 밀도를 갖는 고분자로부터 성형된 것이거나, 바람직하게는 속이 비어 있는 고분자 중공 성형체가 사용될 수 있다. 이와 같이 열전도 매개체(12)를 비중이 낮은 고분자 성형체(일례로, 중공 성형체)에 금속이 피복된 것으로 구성하는 경우 방열시트에 경량화를 부여할 수 있어 바람직하다.

또한, 열전도 매개체층(10)을 구성하는 고분자 재료는 시트에 유연성을 부여하면서 열전도 매개체(12)를 고정할 수 있는 고분자이면 사용 가능하다. 그리고 이는 열경화형 및 광경화형을 포함한다. 바람직하게는 아크릴계, 실리콘계, 고무계 및 폴리우레탄계 등의 점착제로서 점착제층(20)을 구성하는 점착제와 동일한 것을 사용한다.

상기 점착제층(20)을 구성하는 점착제는 시트에 표면 점착성을 갖게 할 수 있는 점착제이면 사용 가능하다. 예를 들어 아크릴계, 실리콘계, 고무계 및 폴리우레탄계 등의 점착제가 사용될 수 있으며, 열경화형 및 광경화형을 포함한다. 이러 한 점착제층(20)은 열전도 매개체(12)가 표면으로 노출되지 않도록 형성되며, 그 두께는 전자제품 발열체와의 점착력을 방해하지 않은 범위라면 얇을 수록 좋다. 특히 그 여러 부위 중에서 열전도 매개체(12)가 위치한 부분은 얇을 수록 좋다. 즉, 도 1을 참조하여 설명하면, 열전도 매개체(12)의 끝단에서 점착체층(20)의 표면까지의 거리(d)는 가능한 한 가까울수록 좋으며, 특별히 한정하는 것은 아니지만 수 나노미터(nm)에서 수만 마이크로미터(㎛)까지 설정될 수 있다. 바람직하게는 상기 열전도 매개체(12)의 끝단에서 점착제층(20)의 표면까지의 거리(d)는 발열체와 양호한 점착력을 갖도록 적어도 1㎛ 이상, 구체적으로는 1㎛ ~ 5,000㎛인 것이 좋다. 이와 같은 점착제층(20)은 시트에 표면 점착성을 부여하여 전자제품의 발열체와 견고한 결합력을 갖게 함과 동시에 접촉면적을 증가시켜 고열전도율을 갖게 한다.

또한, 상기 열전도 매개체층(10) 및/또는 점착제층(20)에는 열전도율이 향상되도록 열전도성 필러(16)가 분산되어 있는 것이 바람직하다. 즉, 열전도성 필러(16)는 열전도 매개체층(10)에만, 또는 점착제층(20)에만 분산되거나, 이들 모두에 분산된 구조를 가질 수 있다.

상기 열전도성 필러(16)는 분말 상으로서, 이는 금속, 세라믹 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다. 이러한 열전도성 필러(16)는 1㎛ ~ 200㎛ 범위의 크기를 갖는 것이 좋으며, 이는 구체적으로 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 구리(Cu), 주석(Sn), 아연(Zn), 텅스텐(W), 철(Fe), 은(Ag) 등의 금속분말, 탄산칼슘(CaCO3), 산화알루미늄(Al2O3), 수산화알루미늄(Al(OH)3), 탄화규소(SiC), 질화붕소(BN) 및 질화알루 미늄(AlN) 등의 세라믹분말로부터 선택된 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.

상기 이형필름층(30)은 전자제품의 발열체에 부착 시 제거되며, 이는 점착제층(20)과 자유롭게 착탈(着脫) 가능한 것이면 사용 가능하다. 예를 들어 비닐재 필름, 폴리에스터 필름, 이형성 피복물이 코팅된 종이 등이 사용될 수 있다.

위와 같은 본 발명에 따른 점착 방열시트는, 그 제조에 있어서 먼저 시트 형태로 열전도 매개체층(10)을 제조한 다음, 그의 한 면 또는 양면에 점착제를 코팅하여 제조될 수 있다. 구체적으로, 열전도 매개체층(10)은 열전도 매개체(12)와 고분자 재료가 혼합된 혼합물, 또는 이 혼합물에 열전도성 필러(16)가 분산되어 있는 혼합물을 가지고 시트 상으로 성형하되, 열전도 매개체(12)가 수평 방향으로 정연히 배열되게 한다. 그리고 열전도 매개체층(10)의 한 면 또는 양면에 점착제, 또는 점착제에 열전도성 필러(16)가 혼합된 혼합물을 코팅하되, 열전도 매개체(12)가 표면으로 노출되지 않도록 코팅한다.

바람직하게는 열전도 매개체(12), 점착제, 그리고 열전도성 필러(16)가 혼합된 혼합물을 이형지 상에 도포한 다음 열전도 매개체(12)를 정연히 배열한 후 경화시켜 열전도 매개체층(10)과 점착제층(20)이 한번의 공정으로 동시에 형성되게 한다.

더욱 바람직하게는 제조가 간단하면서도 열전도 매개체(12)의 독립적인 배열을 용이하게 할 수 있는 아래와 같은 방법으로 제조한다.

먼저, 점착제와 열전도성 필러(16)가 혼합된 페이스트 상의 점착성 혼합물을 제조한다. 이때, 점착성 혼합물은 점착제 100중량부에 대하여 열전도성 필러(16)가 20 ~ 200중량부가 함유되도록 혼합하여 제조하는 것이 바람직하다(즉, 중량기준으로 점착제 : 열전도성 필러 = 100: 20 ~ 200). 열전도성 필러(16)가 20중량부 미만으로 함유되는 경우에는 함유에 따른 열전도율 상승효과가 미미하며, 200중량부를 초과하는 경우에는 점착성 및 코팅성이 떨어져 바람직하지 않다. 또한, 열전도성 필러(16)는 코팅성 및 침강 현상을 감안하여 1㎛ ~ 200㎛의 크기를 갖는 것이 좋으며, 더욱 좋게는 100㎛를 넘지 않는 것을 사용한다.

위와 같이 제조한 점착성 혼합물을 이형지 상에 얇게 코팅한 후, 경화시킨다.(점착시트 제조) 그리고 상기 점착성 혼합물(점착시트) 위에 열전도 매개체(12)를 골고루 뿌려 준 후, 점착성 혼합물(점착시트)에 붙지 않은 열전도 매개체(12)는 다시 회수 한다. 이때, 열전도 매개체(12)는 원하는 방열시트 두께에 따라 적절한 크기를 가지는 것을 선택한다.

다음으로, 상기 열전도 매개체(12) 위에 상기 제조한 점착성 혼합물(점착제와 열전도성 필러가 혼합된 페이스트 상의 점착성 혼합물)을 열전도 매개체(12) 사이에 충분히 매입되도록 도포한 다음 경화시킨다. 그리고 최종적으로 표면에 별도의 이형필름을 부착하면 완성된다. 이때, 열전도 매개체(12) 위에 점착성 혼합물을 도포함에 있어서, 점착성 혼합물을 열전도 매개체(12)의 끝단에 일치되게 도포하게 되면 도 1과 같은 구조가 되며, 점착성 혼합물을 열전도 매개체(12)를 충분히 덮도록 소정의 두께로 도포하게 되면 도 2와 같은 구조가 된다. 또한, 상기 열전도 매개체(12)를 뿌리는 공정과, 점착성 혼합물을 도포, 경화시키는 공정을 2회 반복하 게 되면 도 3 및 도 4와 같은 구조가 된다.

이상과 같은 본 발명을 설명함에 있어서, 층구조로 하여 설명하였으나, 본 발명에 따른 점착 방열시트는 그 제조에 있어서 열전도 매개체(12)를 고정하는 고분자 재료와 점착제층(20)을 구성하는 점착제가 동일한 성분이고, 별도의 합판에 의하지 않고 동시에 형성되는 경우 층구조를 갖지 않는다.

따라서 본 발명에 따른 점착 방열시트는 내부에 열전도 매개체(12)가 독립적으로 배열되고, 적어도 한 면의 표면 전체에는 점착제가 피복되어 있으며, 점착제가 피복되어 면에는 이형필름이 부착된 구조이다. 본 발명에 따른 점착 방열시트는 위와 같이 열전도 매개체(12)가 독립적으로 배열되어 있어 유연성을 가짐과 동시에 점착제에 의해 적어도 전자제품의 발열체와 접촉되는 면은 표면 점착성을 갖는다.

이하, 본 발명의 구체적인 시험 실시예 및 비교예를 설명한다. 하기의 실시예는 본 발명을 보다 상세히 설명하기 위해 제공되는 것일 뿐, 이에 의해 본 발명의 기술적 범위가 한정되는 것은 아니다.

[실시예 1]

2-에틸 헥실 아크릴레이트 95중량부와 극성 모노머 아크릴산 5중량부를 1리터 유리 반응기에서 열중합시켜 점도 3500cP의 시럽을 얻었다. 얻어진 시럽 100중량부에 대해 광개시제로서 이가큐어-651(,-메톡시--하이드록시아세토페논) 0.5중량부, 가교제로서 1,6-헥산디올 디아크릴레이트(HDDA) 0.35중량부를 혼합한 후 충분히 교반하였다. 그리고 여기에 열전도성 필러로서 평균직경 70㎛인 수산화알루미늄 분말(H-100, Showa Denko) 100중량부를 더 첨가하여 충분히 균일해질 때까지 교반하여 점착성 혼합물 제조하였다. 다음으로 상기 점착성 혼합물을 진공펌프를 이용하여 감압 탈포하였다. 계속하여, 마이크로 바를 이용하여 상기 점착성 혼합물을 이형지 상에 코팅/경화시켜 200㎛ 두께의 점착시트를 제조하였다. 그리고 제조된 점착시트 한쪽 표면에 열전도 매개체로서 직경 1mm 크기의 알루미나 볼을 뿌린 후, 점착 시트에 붙지 않은 볼은 다시 회수 하였다. 다음으로 점착 시트 위에 붙어 있는 알루미나 볼 위에, 상기에서 제조된 점착성 혼합물을 한 번 더 얇게 도포하였다. 끝으로, 이를 UV 램프를 이용하여 3분간 조사하여 본 실시예에 따른 열전도 감압 점착 방열시트 시편을 얻었다.

[실시예 2]

열전도 매개체로서 직경 1mm의 구리 볼을 사용한 것을 제외하고는 상기의 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였다.

[실시예 3]

열전도 매개체로서 직경 0.5mm의 구리 볼을 사용한 것을 제외하고는 상기의 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였다.

[실시예 4]

열전도 매개체로서 고분자 비드(고분자 중공 성형체)에 니켈이 도금된 볼을 사용한 것을 제외하고는 상기의 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였다.

[비교예 1]

열전도 매개체를 사용하지 않는 것을 제외하고는 상기의 실시예 1과 동일하게 실시하였다.

구체적으로, 2-에틸 헥실 아크릴레이트 95중량부와 극성 모노머 아크릴산 5중량부를 1리터 유리 반응기에서 열중합시켜 점도 3500cP의 시럽을 얻었다. 얻어진 시럽 100중량부에 대해 광개시제로서 이가큐어-651(,-메톡시--하이드록시아세토페논) 0.5중량부, 가교제로서 1,6-헥산디올 디아크릴레이트(HDDA) 0.35중량부를 혼합한 후 충분히 교반하였다. 그리고 여기에 열전도성 필러로서 평균직경 70㎛인 수산화알루미늄 분말(H-100, Showa Denko) 100중량부를 더 첨가하여 충분히 균일해질 때까지 교반하여 점착성 혼합물 제조하였다. 다음으로 상기 점착성 혼합물을 진공펌프를 이용하여 감압 탈포하였다. 계속하여, 마이크로 바를 이용하여 상기 점착성 혼합물을 이형지 상에 코팅한 다음 UV 경화시켜 1mm 두께의 시편을 얻었다.

[비교예 2]

시편의 표면으로 열전도 매개체(원기둥형)가 노출되게 제조하고, 열전도성 필러를 함유시키지 않는 것을 제외하고는 상기의 실시예 1과 동일하게 실시하였다.

구체적으로, 2-에틸 헥실 아크릴레이트 95중량부와 극성 모노머 아크릴산 5중량부를 1리터 유리 반응기에서 열중합시켜 점도 3500cP의 시럽을 얻었다. 얻어진 시럽 100중량부에 대해 광개시제로서 이가큐어-651(,-메톡시--하이드록시아세토페논) 0.5중량부, 가교제로서 1,6-헥산디올 디아크릴레이트(HDDA) 0.35중량부를 혼합한 후 충분히 교반하여 점착제를 얻었다. 그리고, 이형지 상에 열전도 매개체로서 길이 1mm의 알루미늄 원기둥을 골고루 배열한 후, 그 위에 상기 얻어진 점착제를 도포하되, 알루미늄 원기둥의 면이 외부로 노출되게 한 다음, UV 경화시켜 1mm 두께의 시편을 얻었다.

이상과 같은 각 실시예 및 비교예 따른 시편에 대하여 다음과 같이 열전도율 과 점착면적을 측정하였다. 그 결과는 하기 [표 1]에 나타내었다.

< 열전도도 측정 >

제조된 시편을 각각 60mm 120mm의 크기로 절단한 다음, 이 샘플에 대해 교토전자 공업㈜ 제품 신속 열전도 측정기QTM-500을 사용하여 측정하였다.

< 접착면적의 측정 >

먼저, 각 실시예 및 비교예에서 얻어진 시트를 150mm 200mm의 크기로 절단하였다. 그리고 알루미늄 기재 위에 절단된 샘플을 라미네이션 시킨 후에 샘플 위에 두께 3mm의 유리판을 올려놓은 다음, 유리판 위에 2.9kg의 하중을 지닌 추를 두개 올려놓았다. 이때, 알루미늄 기재에는 100㎛ 정도의 돌기를 7개 붙인 후, 이 돌기가 시트와 맞닿도록 하여 테스트를 실시하였다. 추를 올려놓은 후, 1분 30초가 경 과한 후에 유리판과 샘플이 부착된 면적을 디지털 카메라로 찍은 후 이미지를 분석하여 점착면적을 평가하였다.

비 고	열전도도(W/mK)	접착면적(%)
실시예 1	1.56	52
실시예 2	2.5	52
실시예 3	1.6	55
실시예 4	0.51	53
비교예 1	0.41	60
비교예 2	2.7	22

상기 [표 1]에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예(1~4)가 비교예 1보다 월등히 향상된 열전도도를 나타냄을 알 수 있다. 또한, 비교예 2와 대비하여서는 접착면적이 매우 우수함을 알 수 있다. 여기서, 열전도도는 본 발명의 실시예가 비교예 2보다 다소 작게 나타나고 있으나, 이는 시트 자체의 열전도도로서 실제 발열체에 부착 적용 시에는 접착면적이 훨씬 넓음에 따라 더 우수한 열전도율을 갖는다. 또한, 열전도 매개체(12)로서 고분자 비드에 니켈이 도금된 것이 사용된 실시예 4가 다른 실시예(1~3)에 비해 가벼워 취급이 간편함을 알 수 있었다.

전술한 바와 같이, 본 발명은 내부에 수개의 열전도 매개체(12)가 배열되어 이에 의해 수직방향으로의 열전도가 진행되어지되, 표면 점착성을 가짐에 따라 전자제품의 발열체와의 결합력 및 접촉면적이 향상되어 수직방향으로의 고열전도율을 갖는 효과가 있다. 또한, 열전도 매개체(12)가 독립적으로 배열되어 있어 유연성을 가짐에 따라 롤 형태로 양산이 가능하다.

아울러, 상기 열전도 매개체(12)로서 금속이 피복된 고분자 중공 성형체를 사용하는 경우 제조과정에서는 물론 완제품의 취급이 용이한 효과를 갖는다.

Claims (10)

1. 점착 방열시트에 있어서,

   열전도 매개체(12)가 독립적으로 배열된 열전도 매개체층(10)과, 상기 열전도 매개체(12)가 외부로 노출되지 않도록 하면서 표면 점착성을 갖도록 상기 열전도 매개체층(10)의 한면 또는 양면에 형성된 점착제층(20)과, 상기 점착제층(20)에 부착된 이형필름층(30)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 점착 방열시트.
2. 제 1항에 있어서, 상기 열전도 매개체(12)는 금속, 세라믹, 또는 금속이 피복된 고분자 성형체인 것을 특징으로 하는 점착 방열시트.
3. 제 1항에 있어서, 상기 열전도 매개체(12)는 구형체(볼), 타원형체, 원기둥체 또는 다면체인 것을 특징으로 하는 점착 방열시트.
4. 제 1항에 있어서, 상기 열전도 매개체(12)의 크기는 0.01mm ~ 5mm인 것을 특징으로 하는 점착 방열시트.
5. 제 1항에 있어서, 상기 열전도 매개체(12)는 속이 빈 고분자 중공 성형체에 금속이 피복된 것임을 특징으로 하는 점착 방열시트.
6. 제 1항에 있어서, 상기 열전도 매개체층(10)에 열전도성 필러(16)가 분산되어 있는 것을 특징으로 하는 점착 방열시트.
7. 제 1항 또는 제 5항에 있어서, 상기 점착제층(20)에 열전도성 필러(16)가 분산되어 있는 것을 특징으로 하는 점착 방열시트.
8. 제 1항에 있어서, 상기 열전도 매개체(12)의 끝단에서 점착제층(20)의 표면까지의 거리(d)는 1㎛ ~ 5,000㎛인 것을 특징으로 하는 점착 방열시트.
9. 점착 방열시트의 제조방법에 있어서,

   이형지 상에 점착제와 열전도성 필러(16)가 혼합된 점착성 혼합물을 코팅하는 단계와;

   상기 점착성 혼합물 위에 열전도 매개체(12)를 독립적으로 배열하는 단계와;

   상기 열전도 매개체(12) 위에 점착제와 열전도성 필러(16)가 혼합된 점착성 혼합물을 도포한 후 경화시키는 단계;를 포함하는 점착 방열시트의 제조방법.
10. 제 9항에 있어서, 상기 열전도성 필러(16)는 점착제 100중량부에 대하여 20 ~ 200중량부로 혼합된 것을 특징으로 점착 방열시트의 제조방법.

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