KR20110084017A - Heat conducting sheet with directional chip layer and method for producing the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 지향성 칩 층을 가진 방열 시트 및 그 제조 방법에 관한 것이고, 구체적으로 일정 방향으로 배열될 수 있는 칩 또는 칩 집합체로 전도 층을 형성하여 방열 성능을 향상시킨 지향성 칩 층을 가진 방열 시트 및 그 제조 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a heat dissipation sheet having a directional chip layer and a method of manufacturing the same. The manufacturing method is related.
일반적으로 열은 전도(conduction), 대류(convection) 또는 복사(radiation)를 통하여 일정 지역에서 다른 지역으로 전달될 수 있다. 온도 기울기를 가진 서로 다른 지역에서 열은 저절로 전달될 수 있지만 필요에 따라 빠른 속도로 열을 전달시킬 필요가 있고 이와 같은 열의 빠른 전달을 위하여 다양한 형태의 방열 방법이 적용되고 있다. In general, heat can be transferred from one area to another through conduction, convection, or radiation. In different regions with temperature gradients, heat can be transferred on its own, but if necessary, it is necessary to transfer heat at a high speed, and various types of heat dissipation methods are applied to transfer heat rapidly.
온도 기울기를 가진 인접하는 2개의 물체에 열이 전달되는 속도는 A(W/mK)=Qd/ΔT(A는 열전도율, Q(W/m2)는 열량, d(m)=시료두께 그리고 ΔT(K)는 온도차)로 표시될 수 있다. 열전도율은 물체가 가진 물리적 성질에 해당하고 시료 두께는 제조 과정에서 적절하게 선택될 수 있으며 온도 ΔT는 방열 환경에 의하여 결정된다. 서로 다른 두 지점 사이에 단위 면적당 방열량은 Q가 되므로 일정 면적 S를 통하여 방열되는 열량은 SQ가 된다. 그러므로 동일한 소재로 방열 면적 S를 통한 방열량을 증가시키기 위하여 소재의 두께를 감소시키면서 이와 동시에 방열 면적 S를 증가시킬 필요가 있다. 예를 들어, 탄소 섬유 또는 탄소 분말을 필름 또는 시트 형태로 만들어 수지에 함침시켜 방열패드를 형성하는 경우, 탄소 섬유 또는 탄소 분말이 방열 패드에 평행한 방향으로 배열되면 열이 전도되어야 할 수직방향의 열전도량이 감소할 수 있다. 이를 방지하기 위하여 다발 타입 또는 하나로 이루어진 칩을 방열 패드에 수직방향으로 배열하는 것에 의하여 접촉 면적을 증가시켜 방열량을 증가시킬 수 있다. The rate at which heat is transferred to two adjacent objects with a temperature gradient is A (W / mK) = Qd / ΔT (A is thermal conductivity, Q (W / m 2 ) is calorie, d (m) = sample thickness and ΔT (K) may be expressed as a temperature difference). The thermal conductivity corresponds to the physical properties of the object, the sample thickness can be appropriately selected during the manufacturing process, and the temperature ΔT is determined by the heat dissipation environment. Since the heat dissipation per unit area is Q between two different points, the heat dissipation through the predetermined area S is SQ. Therefore, it is necessary to increase the heat radiation area S while reducing the thickness of the material in order to increase the heat radiation amount through the heat radiation area S with the same material. For example, when carbon fiber or carbon powder is formed into a film or sheet to be impregnated with a resin to form a heat radiation pad, when the carbon fiber or carbon powder is arranged in a direction parallel to the heat radiation pad, Thermal conductivity may decrease. In order to prevent this, the amount of heat dissipation may be increased by increasing the contact area by arranging a bundle or a single chip in a direction perpendicular to the heat dissipation pad.
방열 면적을 증가시키는 가장 간단한 방법은 방열이 요구되는 물체 표면의 면적과 동일한 크기를 가지는 열전도율이 높은 판을 연속적으로 적층시켜 외부 환경으로 열이 방출되도록 하는 것이다. 그러나 방열 시트에 요구되는 절연성 또는 소재의 비용에 따라 이와 같은 방법으로 방열 시트를 제조할 수 없는 경우가 있다. 예를 들어 섬유 형태의 소재로 일부 층을 형성하는 경우 연속 형태로 이루어진 다른 층과 배열 형태에 따라 접촉 면적이 달라질 수 있다. The simplest way to increase the heat dissipation area is to successively stack plates of high thermal conductivity that have the same size as the area of the object surface where heat dissipation is required so that heat is released to the external environment. However, the heat radiation sheet may not be manufactured by such a method depending on the cost of insulation or material required for the heat radiation sheet. For example, in the case of forming some layers of a fibrous material, the contact area may vary depending on the arrangement and other layers formed in the continuous form.
본 발명은 이와 같이 섬유 형태의 소재로 일부 층을 형성하는 방열 시트에서 방열 면적을 향상시킬 수 있는 기술과 관련된 것으로 아래와 같은 목적을 가진다. The present invention relates to a technology that can improve the heat dissipation area in the heat dissipation sheet forming a part of the layer in the form of a fiber as described above has the following object.
본 발명의 목적은 섬유 형태의 전도 가닥 또는 전도 가닥의 집합체로 이루어진 칩을 일정 방향으로 배열시켜 열의 전도 능력을 향상시킨 지향성 칩 층을 가진 방열 시트 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a heat dissipation sheet having a directional chip layer which improves heat conduction ability by arranging chips made of conductive strands or aggregates of conductive strands in a predetermined direction, and a method of manufacturing the same.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 지향성 칩 층을 가진 방열 시트는 열의 전도 방향으로 배열된 하나의 전도 가닥 또는 다수 개의 전도 가닥의 집합체로 이루어진 지향성 칩 층; 지향성 칩 층의 한 쪽 또는 양쪽 면에 적층되는 점착 층 및 지향성 칩 층이 다른 쪽 면에 적층 되는 방열 층을 포함하고, 상기 지향성 칩 층은 다수 개의 칩이 연속적으로 서로 접촉하여 배열되고 그리고 각각의 칩 직경은 높이에 비하여 큰 것을 특징으로 한다. According to a preferred embodiment of the present invention, a heat dissipating sheet having a directional chip layer comprises a directional chip layer composed of one conductive strand or a plurality of conductive strands arranged in a conductive direction of heat; An adhesive layer laminated on one or both sides of the directional chip layer and a heat dissipation layer on which the directional chip layer is laminated on the other side, wherein the directional chip layer is arranged so that a plurality of chips are in continuous contact with each other and each The chip diameter is larger than the height.
본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 지향성 칩은 탄소 섬유, 유리 섬유 또는 알루미나-실리케이트섬유, 알루미나섬유, 알루미나-보론-실리카 섬유, 실리콘 카바이드 섬유, 보론 섬유, 지르코니아 섬유, 티타늄산 칼륨 섬유와 같은 세라믹 섬유로부터 형성된다. According to another suitable embodiment of the present invention, the directional chip is a carbon fiber, glass fiber or alumina-silicate fiber, alumina fiber, alumina-boron-silica fiber, silicon carbide fiber, boron fiber, zirconia fiber, potassium titanate fiber It is formed from ceramic fibers.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 지향성 칩 층은 필러를 포함한다. According to another suitable embodiment of the present invention, the directional chip layer comprises a filler.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 칩의 직경/칩의 높이는 1.5보다 크다. According to another suitable embodiment of the present invention, the diameter of the chip / height of the chip is greater than 1.5.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 지향성 칩 층은 수지를 포함한다. According to another suitable embodiment of the invention, the directional chip layer comprises a resin.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 방열 시트의 제조 방법은 직경이 높이에 비하여 큰 전도 가닥 또는 전도 가닥의 집합체로 이루어진 칩을 준비하는 단계; 칩을 수지에 함침시키는 단계; 칩을 일정 방향으로 배열하는 단계; 배열된 칩의 한 쪽 면에 점착 층을 형성하는 단계; 및 배열된 칩의 다른 쪽 면에 방열 층을 형성하는 단계를 포함한다. According to another suitable embodiment of the present invention, a method for producing a heat dissipation sheet includes the steps of preparing a chip consisting of a conductive strand or a collection of conductive strands having a diameter larger than the height; Impregnating the chip into the resin; Arranging the chips in a predetermined direction; Forming an adhesive layer on one side of the arranged chips; And forming a heat dissipation layer on the other side of the arranged chips.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 수지에 함침시키고 필러를 첨가하는 단계를 더 포함한다. According to another suitable embodiment of the present invention, the method further comprises impregnating the resin and adding a filler.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 방열 층을 형성하고 점착 층과 방열 층을 가압하는 단계를 더 포함한다. According to another suitable embodiment of the present invention, the method further includes forming a heat dissipation layer and pressing the adhesive layer and the heat dissipation layer.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 전도 가닥은 탄소 섬유, 유리 섬유 또는 세라믹 섬유로부터 형성된다. According to another suitable embodiment of the invention, the conducting strand is formed from carbon fiber, glass fiber or ceramic fiber.
본 발명에 따른 방열시트는 열이 전도되는 경로 면을 확장시키는 것에 의하여 열이 효율적으로 외부로 방열되도록 한다는 이점을 가진다. 본 발명에 따른 방열시트는 회로 기판, 예를 들어 엘이디 전구 또는 전자 기기와 같이 방열이 요구되는 임의의 기기에 적용될 수 있다. The heat dissipation sheet according to the present invention has an advantage that heat is efficiently radiated to the outside by extending a path surface through which heat is conducted. The heat dissipation sheet according to the present invention can be applied to any device requiring heat dissipation, such as a circuit board, for example, an LED bulb or an electronic device.
도 1a 및 도 1b는 본 발명에 따른 방열시트(10)의 단면 형상과 지향성 칩(C)을 각각 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 방열시트의 제조 과정을 개략적으로 도시한 것이다.1A and 1B illustrate a cross-sectional shape and a directional chip C of the
Figure 2 schematically shows a manufacturing process of the heat dissipation sheet according to the present invention.
아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 것으로 본 발명은 실시 예에 제한되지 않는다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the embodiments set forth in the accompanying drawings, but the embodiments are provided for clarity of understanding and the present invention is not limited to the embodiments.
도 1a 및 도 1b는 본 발명에 따른 방열시트(10)의 단면 형상과 지향성 칩(C)을 각각 도시한 것이다. 1A and 1B illustrate a cross-sectional shape and a directional chip C of the
본 명세서에서 특별한 언급이 없으면 높이와 길이는 동일한 의미로 사용되고 직경은 높이 또는 길이에 수직이 되는 단면의 직경을 의미한다. 단면은 원이 될 수도 있지만 원에 유사한 형상을 포함하고 그리고 원에 유사한 형상의 직경은 서로 다른 곡률 반지름의 평균을 의미한다. Unless otherwise specified herein, height and length are used interchangeably, and diameter means diameter of a cross section perpendicular to height or length. The cross section may be a circle, but includes similar shapes to the circle and the diameter of the shape similar to the circle means the average of different radii of curvature.
도 1a를 참조하면, 지향성 칩 층을 가진 방열 시트는 열의 전도 방향으로 배열된 하나의 전도 가닥 또는 다수 개의 전도 가닥의 집합체로 이루어진 지향성 칩 층(11); 지향성 칩 층(11)의 한 쪽 면에 적층되는 점착 층(12): 및 지향성 칩 층(11)이 다른 쪽 면에 적층되는 방열 층(13)을 포함하고, 상기 지향성 칩 층(11)은 다수 개의 칩이 연속적으로 서로 접촉하여 배열되고 그리고 각각의 칩의 직경은 높이에 비하여 큰 것을 특징으로 한다. Referring to FIG. 1A, a heat dissipation sheet having a directional chip layer includes a directional chip layer 11 made up of one conductive strand or a collection of a plurality of conductive strands arranged in a conductive direction of heat; An
도 1b를 참조하면, 전도성 칩(C)은 (가)에 도시된 것처럼 하나의 전도 가닥(S) 또는 (나)에 도시된 것처럼 다수 개의 전도 가닥(S)의 집합체로 이루어질 수 있다. 전도 가닥(S)은 원 또는 원에 유사한 단면을 가지는 기둥 형상이 될 수 있고 원의 직경은 적어도 높이에 비하여 크다. 본 명세서에서 원에 유사한 형태란 타원 또는 서로 다른 직경의 원이 연속적으로 연결된 형태를 말하면 대략적으로 원의 형상으로 인식될 수 있는 형상을 의미한다. 원에 유사한 단면을 가지는 경우 원의 직경은 평균 곡률 반지름을 의미한다. 전도성 칩(C)이 다수 개의 전도 가닥(S)의 집합체로 이루어지는 경우 각각의 전도 가닥(S)은 원기둥 형상을 가지지만 집합체 전체 단면이 원 또는 원에 유사한 형태가 될 필요가 없다. 하나의 전도 가닥(S)에서 원의 직경/높이의 비는 적어도 1.2가 되지만 바람직하게 적어도 1.5가 될 수 있다. 각각의 전도 가닥(S)은 탄소 섬유, 유리 섬유, 광물섬유 또는 인조섬유와 같이 섬유가 될 수도 있지만 이에 제한되지 않는다. 다만 전도 가닥(S)의 소재는 열의 전도 경로를 형성하므로 일정 수준 이상의 열전도율을 가질 필요가 있다.Referring to FIG. 1B, the conductive chip C may be formed of one conductive strand S or a collection of a plurality of conductive strands S as illustrated in (B). The conducting strand S may have a circle or columnar shape with a cross section similar to the circle and the diameter of the circle is at least as large as the height. In the present specification, a shape similar to a circle refers to a shape in which ellipses or circles of different diameters are continuously connected to each other and may be recognized as a shape of a circle. If the circle has a similar cross section, the diameter of the circle means the average radius of curvature. When the conductive chip C is composed of a plurality of conductive strands S, each conductive strand S has a cylindrical shape, but the entire cross section of the aggregate does not have to be a circle or a shape similar to the circle. The ratio of diameter / height of the circle in one conducting strand S is at least 1.2 but may preferably be at least 1.5. Each conductive strand S may be a fiber, such as, but not limited to, carbon fiber, glass fiber, mineral fiber or artificial fiber. However, since the material of the conductive strand (S) forms a conductive path of heat, it is necessary to have a thermal conductivity of a certain level or more.
다수 개의 전도성 칩(C)은 연속으로 평행하게 또는 수직으로 배열되어 지향성 칩 층(11)을 형성할 수 있다. 다수 개의 전도성 칩(C)은 동일한 방향으로 정렬되고 에폭시 수지, 아크릴 수지, 폴리우레탄 수지 또는 에스테르 수지와 같이 이 분야에서 공지된 수지에 의하여 서로 결합될 수 있다. 서로 다른 전도성 칩(C)을 동일한 방향으로 정렬시키기 위하여 다수 개의 전도성 칩(C)은 유동성을 가지는 유체에 함침될 수 있다. 유동성 유체 내에 전도성 칩(C)을 함침시킨 후 유체에 유동을 주고 다시 안정화를 시키면 각각의 전도성 칩(C)은 역학적으로 안정된 형태로 정렬될 수 있다. 유동성을 가지는 유체에 함침되는 것을 제한하지 않는다. 각각의 전도성 칩(C)은 직경이 높이보다 크게 형성되어 있으므로 유체의 평면과 전도성 칩(C)의 단면이 평행한 도 1b의 (가) 또는 (나)에 도시된 형태로 배열되어 전체 전도성 칩(C)이 동일 방향으로 정렬되게 된다. 유체는 전도성 칩(C)을 서로 결합시키는 수지가 될 수 있지만 전도성 칩(C)의 배열을 위한 별도의 유체가 사용될 수 있다. A plurality of conductive chips C may be arranged in parallel or vertically in succession to form the directional chip layer 11. The plurality of conductive chips C can be aligned in the same direction and bonded to each other by resins known in the art, such as epoxy resins, acrylic resins, polyurethane resins or ester resins. In order to align different conductive chips C in the same direction, the plurality of conductive chips C may be impregnated with fluid having fluidity. After impregnating the conductive chip C in the fluid, the fluid is flowed and stabilized again, so that each conductive chip C may be aligned in a mechanically stable form. It does not limit the impregnation in the fluid having fluidity. Each conductive chip (C) is formed larger than the height, so that the plane of the fluid and the cross-section of the conductive chip (C) are arranged in the form shown in (a) or (b) of FIG. (C) is aligned in the same direction. The fluid may be a resin that couples the conductive chips C to each other, but a separate fluid for the arrangement of the conductive chips C may be used.
전도성 칩(C)의 배열이 완료되면 필요에 따라 필러(filler)가 첨가될 수 있다. 필러(filler)는 예를 들어 산화알루미늄(Al2O3), 질화붕소(BN), 질화알루미늄(AlN), 산화베릴륨(BeO) 또는 탄화규소(SiC)와 같은 소재가 될 수 있지만 이에 제한되는 것은 아니다. 필러가 첨가되고 전도성 칩(C)을 서로 결합시키는 수지가 경화되면 지향성 칩 층(11)이 완성된다. 이후 지향성 칩 층(11)의 한쪽 또는 양쪽 면에 점착 층(12)이 적층되고 그리고 다른 쪽 면에 방열 층(13)이 각각 적층될 수 있다. When the arrangement of the conductive chip C is completed, a filler may be added as necessary. The filler may be a material such as, but not limited to, aluminum oxide (Al 2 O 3 ), boron nitride (BN), aluminum nitride (AlN), beryllium oxide (BeO), or silicon carbide (SiC). It is not. When the filler is added and the resin that bonds the conductive chips C to each other is cured, the directional chip layer 11 is completed. The
점착 층(12)은 예를 들어 아크릴 수지, 에폭시 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리우레탄 수지 또는 페놀 수지와 같이 이 분야에서 공지된 임의의 수지가 될 수 있다. 위에서 설명한 것처럼 서로 다른 전도성 칩(C)은 수지에 의하여 결합될 수 있고 점착 층(12)은 전도성 칩(C)의 결합을 위한 수지와 동일하거나 서로 다른 수지에 의하여 형성될 수 있다. The
방열 층(13)은 히트싱크, 금속박막, 탄소 소재 또는 세라믹 층과 같이 열 발산이 빠른 임의의 소재로 만들어질 수 있지만 이에 제한되지 않는다. The
방열 층(13)은 가능한 얇게 형성되면서 비열이 낮은 소재로 만들어지는 것이 유리하다. 대안으로 방열 층(13)은 다수 개의 미소 기공을 포함하거나 또는 외부와 접촉하는 면에 형성된 요철 면을 포함할 수 있다. 다수 개의 미소 기공은 방열 층(13) 전체에 형성될 수 있고 서로 다른 직경을 가지도록 만들어질 수 있다. 또한 요철 면은 전체 방열 면적을 증가시킬 수 있는 임의의 형상을 가질 수 있다. 예를 들어 올록볼록한 골과 산이 연속되도록 요철 면이 방열 층(13)의 외부 면에 형성될 수 있다.The
방열 층(13)은 아크릴 수지와 같은 접착제로 지향성 칩 층(11)에 부착될 수 있지만 수지의 종류 또는 방열 층(13)과 지향성 칩 층(11)의 결합 방법에 의하여 본 발명은 제한되지 않는다. The
위에서 설명한 본 발명에 따른 방열시트는 지향성 칩 층(11)을 이루는 각각의 전도성 칩(C)을 동일한 방향으로 배열시키는 것에 의하여 수지 층(12) 및 방열 층(13)과 접촉하는 면적을 증가시키고 이로 인하여 열의 전도 경로의 단면적을 증가시켜 방열 성능이 향상되도록 한다. The heat dissipation sheet according to the present invention described above increases the area in contact with the
아래에서 본 발명에 따른 방열 시트를 제조하는 방법에 대하여 설명한다. Hereinafter, a method of manufacturing the heat dissipation sheet according to the present invention will be described.
도 2는 본 발명에 따른 방열시트의 제조 과정을 개략적으로 도시한 것이다. Figure 2 schematically shows a manufacturing process of the heat dissipation sheet according to the present invention.
도 2를 참조하면, 방열시트의 제조를 위하여 먼저 직경이 높이에 비하여 큰 전도 가닥이 준비되어야 한다(P21). 전도 가닥은 예를 들어 탄소섬유, 유리섬유 또는 세라믹 섬유(알루미나-실리케이트섬유, 알루미나섬유, 알루미나-보론-실리카 섬유, 실리콘 카바이드 섬유, 보론 섬유, 지르코니아 섬유, 티타늄산 칼륨 섬유)와 같은 것이 높이에 수직이 되는 방향으로 일정 길이로 절단 또는 커팅이 된 형태가 될 수 있다(P22). 전도 가닥은 각각이 하나의 전도성 칩을 형성하거나 다수 개의 집합체가 전도성 칩을 형성할 수 있다. 만약 전도성 칩이 집합체가 된다면 수지와 필러를 포함하고 다발 공정을 통해 일직선으로 배열되거나 또는 방적 배열이 될 수 있다. 대안으로 아래에서 설명하는 공정을 통해 전도성 칩은 수지에 함침되고 그리고 필러가 수지에 첨가될 수 있다. Referring to Figure 2, for the manufacture of the heat dissipation sheet first the large conductive strands must be prepared compared to the diameter (P21). Conductive strands are, for example, carbon fibers, glass fibers or ceramic fibers (alumina-silicate fibers, alumina fibers, alumina-boron-silica fibers, silicon carbide fibers, boron fibers, zirconia fibers, potassium titanate fibers) It may be cut or cut to a predetermined length in the vertical direction (P22). The conductive strands may each form one conductive chip or multiple assemblies may form the conductive chip. If the conductive chips are aggregated, they may be resin or filler and may be arranged in a straight line or in a spinning arrangement through the bundle process. Alternatively, through the process described below, the conductive chip may be impregnated with the resin and a filler may be added to the resin.
전도 가닥으로부터 전도성 칩이 형성되면 전도성 칩은 유동성을 가진 수지에 함침된다(P231). 수지는 예를 들어 폴리에틸렌, 나일론, 폴리에틸렌 수지, 염화비닐 수지, 폴리스티렌 수지, ABS 수지 또는 아크릴 수지와 같은 열가소성 수지 또는 페놀수지, 요소수지, 멜라민 수지, 에폭시 수지 또는 폴리에스테르 수지와 같은 열경화성 수지가 될 수 있다. 수지에 열을 가하여 용융상태로 만들어 전도성 칩을 함침시키면 시간의 경과와 함께 칩은 역학적으로 안정된 상태로 배열되게 된다(P232). 수지는 일정 시간의 경과 후 수지는 반-경화로 유지될 수 있다. 반-경화 상태의 유지로 인하여 칩의 배열성을 향상시킬 수 있으면 필요에 따라 재배열이 가능하도록 한다. 반-경화 상태로 수지는 전도성 칩의 형성과정에서 뿐만 아니라 아래에서 설명하는 점착성의 형성과정에도 적용될 수 있다. 그러므로 본 발명의 설명에서 수지의 적용은 특별히 언급하지 않으면 반-경화 상태의 수지를 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한 수지는 반-경화 상태로 바로 제품에 사용이 될 수 있을 뿐만 아니라 가압 경화하여 제품에 사용될 수도 있다. When the conductive chip is formed from the conductive strand, the conductive chip is impregnated with the flowable resin (P231). The resin may be, for example, a thermoplastic resin such as polyethylene, nylon, polyethylene resin, vinyl chloride resin, polystyrene resin, ABS resin or acrylic resin or thermosetting resin such as phenol resin, urea resin, melamine resin, epoxy resin or polyester resin. Can be. When heat is applied to the resin to make the molten state and impregnate the conductive chip, the chip is arranged in a mechanically stable state with the passage of time (P232). The resin may remain semi-cured after a period of time. Maintaining the semi-cured state allows the rearrangement of the chip if necessary to improve the arrangement of the chip. In the semi-cured state, the resin can be applied not only in the formation of the conductive chip but also in the formation of the tacky as described below. Therefore, the application of the resin in the description of the present invention should be understood to include the resin in a semi-cured state unless otherwise stated. In addition, the resin may be used in the product not only directly in the semi-cured state, but may also be used in the product under pressure curing.
전도성 칩의 배열 과정에서 필러(filler)가 첨가될 수 있다. 필러는 예를 들어 산화알루미늄(Al2O3), 질화붕소(BN), 질화알루미늄(AlN), 산화베릴륨(BeO) 또는 탄화규소(SiC)와 같이 열전도율이 높은 물질이 될 수 있다. Fillers may be added in the process of arranging the conductive chip. The filler may be, for example, a material having high thermal conductivity such as aluminum oxide (Al 2 O 3 ), boron nitride (BN), aluminum nitride (AlN), beryllium oxide (BeO), or silicon carbide (SiC).
전도성 칩이 배열된 상태에서 용융된 수지가 경화되면 지향성 칩 층이 형성된다. 그리고 지향성 칩 층의 한쪽 면에 점착 층이 형성되고 그리고 다른 쪽 면에 방열 층이 형성될 수 있다(P25). When the molten resin is cured with the conductive chips arranged, a directional chip layer is formed. An adhesive layer may be formed on one side of the directional chip layer and a heat dissipation layer may be formed on the other side (P25).
대안으로 전도성 칩이 먼저 배열되고(P241) 그리고 수지에 함침될 수 있다(P242). 또한 필러는 수지의 함침 과정에서 첨가될 수도 있지만 아래에서 설명하는 점착 층의 형성 과정에서 첨가될 수도 있다. 이와 같이 본 발명에 따른 방열 시트의 제조방법은 특별한 공정 과정에 순서 또는 필러의 첨가 단계와 같은 공정 선택 사항에 의하여 제한되지 않는다. Alternatively the conductive chip may be arranged first (P241) and impregnated in the resin (P242). In addition, the filler may be added during the impregnation of the resin, but may also be added during the formation of the adhesive layer described below. As such, the method of manufacturing the heat dissipation sheet according to the present invention is not limited by the process options such as the order of the step or the addition of the filler to a particular process.
점착 층은 집합체의 형성과정에서 사용된 수지와 동일하거나 또는 다른 수지가 될 수 있고 방열 시트가 부착되는 기판의 종류에 따라 접착성을 가지는 적절한 수지가 선택될 수 있다. 점착 층은 예를 들어 아크릴 수지 또는 에폭시 수지와 같이 이 분야에 공지된 접착성을 가진 수지가 될 수 있고 방열 시트의 기판에 대한 적절한 접착성을 가질 수 있을 정도의 두께를 가질 수 있다. 다른 한편으로 방열 층은 알루미늄 박막 또는 구리 박막과 같이 금속 박막으로 형성될 수 있지만 필요에 따라 수지 또는 세라믹으로 형성될 수 있다. 만약 방열 층이 전도 층에 비하여 열전도율이 낮은 소재로 이루어진다면 필요에 따라 방열 층에 다수 개의 미소 기공이 형성될 수 있다. 대안으로 방열 층은 표면을 따라 굴곡이 형성된 요철 형상을 가질 수 있다. 이와 같이 방열 층에 형성된 미소 기공 또는 요철 형상의 곡면은 지향성 칩 층으로부터 방열을 향상시키기 위한 것으로 적절한 방법으로 형성될 수 있다. The adhesive layer may be the same as or different from the resin used in the formation of the aggregate, and an appropriate resin having adhesiveness may be selected according to the type of substrate to which the heat dissipation sheet is attached. The adhesive layer may be a resin having an adhesive known in the art, such as, for example, an acrylic resin or an epoxy resin, and may have a thickness such that the adhesive sheet may have appropriate adhesiveness to the substrate. On the other hand, the heat dissipation layer may be formed of a metal thin film, such as an aluminum thin film or a copper thin film, but may be formed of a resin or a ceramic as necessary. If the heat dissipation layer is made of a material having a lower thermal conductivity than the conductive layer, a plurality of micro pores may be formed in the heat dissipation layer as necessary. Alternatively, the heat dissipation layer may have a concave-convex shape that is curved along the surface. As described above, the minute pores or the concave-convex curved surface formed in the heat dissipation layer may be formed by an appropriate method to improve heat dissipation from the directional chip layer.
점착 층 및 방열 층이 지향성 칩 층의 양쪽 면에 각각 부착되면 가압 공정이 진행될 수 있다. 가압 공정은 점착 층과 방열 층에 일정한 압력을 가하여 점착 층과 방열 층의 외부 면을 편평하게 만드는 방법으로 이루어질 수 있다. 필요에 따라 수지의 용융이 가능한 온도로 가열될 수 있는 가압 판이 사용될 수 있고 가압에 의하여 수지는 전도 층의 빈틈으로 스며들게 되어 전도 층이 필러 및 수지에 의하여 빈틈이 없이 채워지게 된다. 만약 방열 층의 외부 표면에 굴곡을 가진 요철 면이 형성되도록 하거나 또는 미소 기공이 형성되도록 할 필요가 있다면 방열 층과 접하는 가압 판에 미리 굴곡 면을 형성하거나 또는 미소 돌기를 형성하여 방열 층의 외부 표면을 가압할 수 있다. If the adhesive layer and the heat dissipation layer are attached to both sides of the directional chip layer, respectively, the pressing process may proceed. The pressing process may be performed by applying a constant pressure to the adhesive layer and the heat dissipating layer to flatten the outer surfaces of the adhesive layer and the heat dissipating layer. If necessary, a pressure plate capable of being heated to a temperature at which the resin can be melted can be used, and by pressurizing the resin into the gap of the conductive layer, the conductive layer is filled by the filler and the resin without gap. If it is necessary to form a curved concave-convex surface on the outer surface of the heat dissipation layer or to form micropores, the outer surface of the heat dissipation layer may be formed in advance on the pressure plate in contact with the heat dissipation layer or by forming a micro projection. Can be pressurized.
가압 공정에 의하여 점착 층과 방열 층이 전도 층에 완전히 부착되면 경화 공정이 진행된다. 경화 공정은 자연 경화 또는 냉각 장치를 이용한 경화와 같이 이 분야에서 공지된 임의의 방법에 따라 이루어질 수 있다. When the adhesive layer and the heat dissipation layer are completely attached to the conductive layer by the pressing process, the curing process proceeds. The curing process can be according to any method known in the art, such as natural curing or curing with a cooling device.
본 발명에 따른 방열 시트는 지향성 칩 층을 열전도량이 높아질 수 있는 일정 방향으로 배열된 전도성 칩으로 형성하는 것에 의하여 방열량이 증가될 수 있도록 한다. 일반적으로 다수 개의 탄소 섬유 또는 유리 섬유가 길이 방향을 따라 두 개의 판 사이에 배열되는 경우 각각의 탄소 섬유 또는 유리 섬유 사이에 빈 공간이 발생하게 된다. 만약 수지와 같은 전도성이 낮은 소재로 빈 공간을 채우는 경우 방열 시트 전체 전도율이 낮아지게 된다. 이에 비하여 높이에 수직되는 방향으로 배열되고 직경이 높이에 비하여 큰 다수 개의 탄소섬유, 유리섬유 또는 세라믹 섬유가 두 개의 판 사이에 배치된다면 빈 공간의 크기가 작아질 수 있다. 이로 인하여 방열 시트 전체 열전도율이 높아질 수 있다. 이와 같이 본 발명에 따른 방열 시트는 소재의 배열 방향에 따른 열전도율의 향상을 이용하여 방열량을 증가시킨 것을 특징으로 한다. The heat dissipation sheet according to the present invention allows the amount of heat dissipation to be increased by forming the directional chip layer into conductive chips arranged in a predetermined direction in which the heat conductivity can be increased. Generally, when a plurality of carbon fibers or glass fibers are arranged between two plates along the length direction, an empty space is generated between each carbon fiber or glass fibers. If the empty space is filled with a low conductivity material such as resin, the overall conductivity of the heat dissipation sheet is lowered. On the other hand, if a plurality of carbon fibers, glass fibers or ceramic fibers arranged in a direction perpendicular to the height and having a diameter larger than the height are disposed between the two plates, the size of the empty space may be reduced. This may increase the overall thermal conductivity of the heat radiation sheet. As described above, the heat dissipation sheet according to the present invention is characterized in that the heat dissipation amount is increased by using an improvement in the thermal conductivity according to the arrangement direction of the materials.
본 발명에 따른 방열 시트는 방열이 요구되는 임의의 전자 또는 전기 기구에 적절한 형태로 변형되어 적용될 수 있다. The heat dissipation sheet according to the present invention may be modified and applied in a form suitable for any electronic or electrical appliance that requires heat dissipation.
위에서 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 제시된 실시 예는 예시적인 것으로 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 형태를 만들 수 있지만 본 발명의 범위에 이에 제한되지 않고 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의해서만 제한된다. Although the present invention has been described in detail above with reference to the presented embodiments, the embodiments presented are exemplary and those skilled in the art may make various changes and modifications without departing from the technical spirit of the present invention. It is not limited to the scope of the invention but only by the claims appended below.
11: 지향성 칩 층
12: 점착 층
13: 방열 층11: directional chip layer
12: adhesive layer
13: heat dissipation layer
Claims (10)
지향성 칩 층(11)의 한 쪽 면에 적층되는 점착 층(12): 및
지향성 칩 층(11)이 다른 쪽 면에 적층 되는 방열 층(13)을 포함하고,
상기 지향성 칩 층(11)은 다수 개의 칩이 연속적으로 서로 접촉하여 배열되고 그리고 각각의 칩 직경은 높이에 비하여 큰 것을 특징으로 하는 지향성 칩 층을 가진 방열 시트. A directional chip layer 11 composed of one conducting strand or a plurality of conducting strands arranged in a conducting direction of heat;
Adhesive layer 12 laminated on one side of directional chip layer 11: and
The directional chip layer 11 comprises a heat dissipation layer 13 laminated on the other side,
Said directional chip layer (11) is a heat dissipating sheet having a directional chip layer, characterized in that a plurality of chips are arranged in continuous contact with each other and each chip diameter is large relative to the height.
칩을 수지에 함침시키고 칩을 일정 방향으로 배열하는 단계;
배열된 칩의 한 쪽 면에 점착 층을 형성하는 단계; 및
배열된 칩의 다른 쪽 면에 방열 층을 형성하는 단계를 포함하는 지향성 칩 층을 가진 방열 시트의 제조방법. Preparing a chip consisting of a conductive strand or a collection of conductive strands larger in diameter than the height;
Impregnating the chip into the resin and arranging the chip in a predetermined direction;
Forming an adhesive layer on one side of the arranged chips; And
A method of making a heat dissipation sheet having a directional chip layer comprising forming a heat dissipation layer on the other side of the arranged chips.
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