KR20110134913A - 열 전도성 그리스 및 상기 그리스를 사용하는 방법 및 디바이스 - Google Patents
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Abstract
열전도성 그리스는 2 vol% 내지 15 vol%의 세 가지 폴리오가노실록산의 조합물, 및 65 vol% 내지 98 vol%의 열전도성 충전제를 포함한다. 본 그리스는 TIM1 및 TIM2 적용 둘 모두에서, (광)전자 디바이스로부터 열을 방출시키기 위한 열 계면 재료(thermal interface material)로서 사용될 수 있다.
Description
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 35 U.S.C. §119 (e)에 따라 2009년 3월 16일에 출원된 미국가특허출원번호 제61/160,398호를 우선권으로 주장한다. 미국가특허출원번호 제61/160,398호는 본원에 참고로 포함된다.
연방 지원 연구에 관한 진술
없음
본 발명의 분야
열전도성 그리스 ("그리스"), 그리스의 제조방법 및 용도, 및 그리스를 함유한 디바이스가 기술된다. 보다 특히, 본 발명은 열전도성 충전제가 분산되어 있는 폴리오가노실록산의 조합물을 포함하는 그리스에 관한 것이다. 그리스는 열 계면 재료 (thermal interface material; "TIM")로서 사용될 수 있다. 그리스는 TIM1 적용 (여기서, 그리스는 발열 부품과 직접 접촉됨)과 TIM2 적용 (여기서, 그리스는 방열기의 표면과 접촉되어 있지만, 발열 부품과 직접 접촉되어 있지 않음) 둘 모두에서 유용하다.
(광)전자 부품, 예를 들어 반도체, 트랜지스터, 집적 회로(IC), 개별 소자(discrete device), 발광 다이오드(LED), 및 당해 분야에 공지된 다른 부품들은 정상 작동 온도에서 또는 정상 작동 온도 범위 내에서 작동하도록 디자인된다. 그러나, (광)전자 부품의 작동은 열을 발생시킨다. 충분한 열이 제거되지 않는 경우에, (광)전자 부품은 이의 정상 작동 온도 보다 상당히 높은 온도에서 작동할 것이다. 과열(excessive temperature)은 (광)전자 부품의 성능 및 이와 결합된 디바이스의 작동에 악영향을 미칠 수 있고 평균 무고장 시간(mean time between failures)에 악영향을 미칠 수 있다.
이러한 문제들을 회피하기 위하여, 열은 열 전도에 의해 (광)전자 부품에서 방열판(heat sink)으로 제거될 수 있다. 방열판은 이후에 임의의 통상적인 수단, 예를 들어 대류 또는 복사 기술에 의해 냉각될 수 있다. 열 전도 동안에, 열은 (광)전자 부품과 방열판 간의 표면 접촉에 의해 또는 (광)전자 부품 및 방열판과 TIM의 접촉에 의해 (광)전자 부품에서 방열판으로 이동될 수 있다. 매질의 열 임피던스(thermal impedance)가 낮을 수록, (광)전자 부품에서 방열판으로의 열의 흐름이 크다.
(광)전자 부품 및 방열판의 표면은 통상적으로 충분히 매끄럽지 않으며, 이에 따라, 이러한 표면들 간의 완전 접촉(full contact)을 달성하기가 어렵다. 불량한 열전도체인 공기층(Air space)이 이러한 표면들 사이에 형성되고 임피던스를 증가시킨다. 이러한 층들은 이러한 표면들 사이에 TIM을 삽입함으로써 채워질 수 있다. 이에 따라, 디바이스가 더욱 작아지고 보다 많은 열을 발생시킴에 따라, 양호한 열적 성질(높은 전도성 및 낮은 임피던스) 및 열 안정성(그리스는 시간에 따른 점도 증가를 방해함)을 갖는 TIM이 계속 요구되고 있다.
그리스는 폴리오가노실록산의 조합물 및 열전도성 충전제를 포함한다. 그리스는 TIM으로서 유용하다.
모든 양, 비, 및 백분율은 달리 명시되지 않는 한 중량을 기초로 한다. 하기에는 본원에서 사용되는 정의의 리스트가 기재된다.
용어의 정의 및 어법
단수형은 하나 이상을 칭하는 것이다.
"조합"은 두 개 이상의 항목이 임의의 방법에 의해 합하는 것을 의미한다.
약어 "cSt"는 센티스토크(centiStoke)를 의미한다.
"표면 처리된"은 입자 상의 반응성 기(reactive group)의 전부 또는 일부가 임의의 통상적인 화학물질 또는 비반응성 수단(unreactive means)에 의해 비반응성이 되게 함을 의미한다.
약어 "W/mK"는 미터 캘빈 당 와트를 의미한다.
그리스(grease)
그리스는
(A) 화학식 (I) 
의 폴리오가노실록산 [상기 식에서, 각 R1은 독립적으로 알킬기 또는 알케닐기로부터 선택되며, 각 R2는 알킬기이며, 각 R3은 산소 원자 또는 2가 탄화수소 기로부터 선택되며, 각 R4는 1개 내지 6개의 탄소 원자의 알킬기이며, 아래첨자 a는 5 내지 200의 평균 값을 가짐], 및 화학식 (II) 
의 아릴 폴리아가노실록산 [상기 식에서, 각 R5는 알킬기이며, 각 R6은 아릴기이며, 각 R7은 산소 원자 또는 2가 탄화수소 기로부터 선택되며, 아래첨자 b는 적어도 1의 평균 값을 가지며, 아래첨자 c는 적어도 1의 평균 값을 가지며; 단 아래첨자 b 및 아래첨자 c는 (b+c)의 총합이 5 내지 30,000 cSt 범위의 점도를 갖는 제 2 폴리오가노실록산을 제공하기에 충분하게 하는 평균 값을 가짐]을 포함하는 폴리오가노실록산의 조합물; 및
(B) 열전도성 충전제를 포함한다.
(A)
폴리오가노실록산
성분 (A)는 화학식 (I) 
의 폴리오가노실록산을 포함한다. 화학식 (I)에서, 각 R1은 알킬기, 예를 들어, 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 헥실, 옥틸, 또는 데실; 또는 알케닐기, 예를 들어, 비닐, 알릴, 부테닐, 또는 헥세닐이다. 대안적으로, 각 R1은 메틸기 또는 비닐기일 수 있다. 대안적으로, 각 R1은 메틸기일 수 있다. 각 R2는 알킬기, 예를 들어, 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 헥실, 옥틸, 또는 데실이다. 대안적으로, 각 R2는 메틸기이다. 각 R3은 산소 원자 또는 2가 탄화수소 기로부터 선택된다. R3이 산소 원자 또는 2가 탄화수소 기인 지의 여부는 화학식 (I)의 폴리오가노실록산을 제조하기 위해 사용되는 방법에 따른다. 대안적으로, 각 R3은 산소 원자이다. 각 R4는 1개 내지 6개의 탄소 원자, 대안적으로 1개 내지 4개의 탄소 원자의 알킬기이다. 대안적으로, 각 R4는 메틸기일 수 있다. 아래첨자 a는 5 내지 200의 범위, 대안적으로 10 내지 180의 범위, 대안적으로 15 내지 150의 범위, 및 대안적으로 15 내지 120의 범위의 평균 값을 갖는다. 화학식 (I)의 폴리오가노실록산의 양은 성분 (B)에 대해 선택된 열전도성 충전제의 타입 및 양을 포함한 여러 인자에 따르지만, 화학식 (I)의 폴리오가노실록산의 양은 그리스 중의 모든 성분들의 합쳐진 중량을 기준으로, 1% 내지 10%, 대안적으로 2% 내지 10%의 범위일 수 있다. 화학식 (I)의 폴리오가노실록산은 단일 폴리오가노실록산일 수 있다. 대안적으로, 화학식 (I)의 폴리오가노실록산은 하기 성질들 중 적어도 하나가 차이가 나는 두 개 이상의 폴리오가노실록산을 포함하는 조합물일 수 있다: 중합도, 말단 기, 점도, 및 순서(sequence).
화학식 (I)의 폴리오가노실록산의 조합물은 예를 들어,
화학식 (Ia)의 
의 제 1 폴리오가노실록산 [상기 식에서, 각 R8은 알킬기 또는 알케닐기이며, 각 R9는 알킬기이며, 각 R10은 산소 원자 및 2가 탄화수소 기로부터 선택되며, 각 R11은 1개 내지 6개의 탄소 원자의 알킬기이며, 아래첨자 d는 75 내지 200 범위의 평균 값을 가짐]; 및
화학식 (Ib) 
의 제 2 폴리오가노실록산 [상기 식에서, 각 R12는 알케닐기이며, 각 R13은 알킬기이며, 각 R14는 산소 원자 및 2가 탄화수소 기로부터 선택되며, 각 R15는 1개 내지 6개의 탄소 원자의 알킬기이며, 아래첨자 e는 5 내지 50 범위의 평균 값을 가짐]을 포함할 수 있다.
상기 조합물에서의 제 1 폴리오가노실록산은 화학식 (Ia) 
을 가질 수 있다. 화학식 (Ia)에서, 각 R8은 알킬기, 예를 들어, 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 헥실, 옥틸, 또는 데실; 또는 알케닐기, 예를 들어, 비닐, 알릴, 부테닐, 또는 헥세닐이다. 대안적으로, 각 R8은 메틸기 또는 비닐기일 수 있다. 대안적으로, 각 R8은 메틸기일 수 있다. 각 R9는 알킬기, 예를 들어, 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 헥실, 옥틸, 또는 데실이다. 대안적으로, 각 R9는 메틸기일 수 있다. 각 R10은 산소 원자 또는 2가 탄화수소 기로부터 선택된다. R10이 산소 원자 또는 2가 탄화수소 기인 지의 여부는 화학식 (Ia)의 폴리오가노실록산을 제조하기 위해 사용되는 방법에 따른다. 대안적으로, 각 R10은 산소 원자이다. 각 R11은 1개 내지 6개의 탄소 원자, 대안적으로 1개 내지 4개의 탄소 원자의 알킬기이다. 대안적으로, 각 R11은 메틸기일 수 있다. 화학식 (Ia)의 폴리오가노실록산에서, 아래첨자 d는 75 내지 200의 범위, 대안적으로 100 내지 150의 범위의 평균 값을 가질 수 있다.
적합한 화학식 (Ia)의 폴리오가노실록산은 예를 들어, 하기를 포함할 수 있다:
조합물은 화학식 (Ib)를 갖는 제 2 폴리오가노실록산을 추가로 포함한다. 화학식 (Ib)는 
이다. 화학식 (Ib)에서, 각 R12는 알킬기, 예를 들어, 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 헥실, 옥틸, 또는 데실; 또는 알케닐기, 예를 들어, 비닐, 알릴, 부테닐, 또는 헥세닐이다. 대안적으로, 각 R12는 메틸기 또는 비닐기일 수 있다. 대안적으로, 각 R12는 비닐기일 수 있다. 각 R13은 알킬기, 예를 들어, 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 헥실, 옥틸, 또는 데실이다. 대안적으로, 각 R13은 메틸기일 수 있다. 각 R14는 산소 원자 또는 2가 탄화수소 기로부터 선택된다. R14가 산소 원자 또는 2가 탄화수소 기인 지의 여부는 화학식 (Ib)의 제 4 폴리오가노실록산을 제조하기 위해 사용되는 방법에 따른다. 대안적으로, 각 R14는 산소 원자이다. 각 R15는 1개 내지 6개의 탄소 원자, 대안적으로 1개 내지 4개의 탄소 원자의 알킬기이다. 대안적으로, 각 R15는 메틸기일 수 있다. 아래첨자 e는 5 내지 50의 범위, 대안적으로 7 내지 40의 범위, 대안적으로 9 내지 30의 범위, 및 대안적으로 11 내지 25의 범위의 평균 값을 갖는다. 화학식 (Ib)의 폴리오가노실록산의 양은 성분 (B)에 대해 선택된 열전도성 충전제의 타입 및 양, 및 화학식 (Ia)의 폴리오가노실록산의 타입 및 양을 포함한 여러 인자에 따르지만, 화학식 (Ia) 및 (Ib)의 폴리오가노실록산의 조합물을 함유한 그리스에서, 화학식 (Ib)의 폴리오가노실록산의 양은 그리스 중의 모든 성분들의 합쳐진 중량을 기준으로 1% 내지 5%의 범위일 수 있다.
적합한 화학식 (Ib)의 폴리오가노실록산은 예를 들어 하기를 포함할 수 있다:
성분 (A)는 화학식 (II) 
의 제 2 폴리오가노실록산을 추가로 포함한다. 화학식 (II)에서, 각 R5는 독립적으로 알킬기, 예를 들어, 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 헥실, 옥틸, 또는 데실이다. 대안적으로, 각 R5는 메틸기일 수 있다. 각 R6은 아릴기, 예를 들어, 페닐, 톨릴, 자일릴, 나프틸, 벤질, 또는 페닐에틸이다. 대안적으로, 각 R6은 페닐기일 수 있다. 각 R7은 산소 원자 또는 2가 탄화수소 기로부터 선택된다. R7이 산소 원자 또는 2가 탄화수소 기인 지의 여부는 화학식 (II)의 제 2 폴리오가노실록산을 제조하기 위해 사용되는 방법에 따른다. 대안적으로, 각 R7은 산소 원자이다. 아래첨자 b는 적어도 1의 평균 값을 가지며, 아래첨자 c는 적어도 1의 평균 값을 갖는다. 아래첨자 b 및 아래첨자 c는 (b+c)의 총합이 5 내지 30,000 cSt, 대안적으로 10 내지 200 cSt 범위의 점도를 갖는 화학식 (II)의 제 2 폴리오가노실록산을 제공하기에 충분하게 하는 평균 값을 가질 수 있다. b/c의 몰비는 0 초과 내지 4.5, 대안적으로 0.2 내지 4.2, 및 대안적으로 0.38 내지 4.2 범위일 수 있다. 화학식 (II)의 제 2 폴리오가노실록산의 양은 성분 (B)에 대해 선택된 열전도성 충전제의 타입 및 양, 및 화학식 (I)의 제 1 폴리오가노실록산의 타입 및 양을 포함한 여러 인자에 따르지만, 화학식 (II)의 폴리오가노실록산의 양은 그리스 중의 모든 성분들의 합쳐진 중량을 기준으로, 1% 내지 10%, 대안적으로 1% 내지 3% 범위일 수 있다.
화학식 (II)의 제 2 폴리오가노실록산은 화학식 (I)의 폴리오가노실록산과 비혼화성(incompatibility)을 초래하지 않으면서 그리스의 안정성을 개선시키기에 충분한 아릴 함량을 갖는다. 이러한 적용을 위하여, '혼화성(compatible)'은 화학식 (I) 및 (II)의 폴리오가노실록산이 원심분리 혼합기에서 3500 rpm으로 25℃에서 30초 동안에 혼합될 때, 얻어진 혼합물이 시각 검사로 균질하게 나타남을 의미하는 것이다. 임의의 이론으로 제한하고자 하는 것은 아니지만, 화학식 (II)의 폴리오가노실록산이 너무 높은 아릴 함량을 갖는 경우에, 화학식 (II)의 폴리오가노실록산이 그리스의 다른 성분들과 비혼화성일 수 있어, 에이징 및/또는 열 노출 시에 안정성이 떨어지는 것으로 여겨진다. 이에 따라, 화학식 (II)의 폴리오가노실록산은 그리스가 TIM으로서 사용되는 (광)전자 디바이스의 유효 수명(useful life) 동안에 그리스에서 사용될 때 비혼화성을 야기시키기에 충분치 않는 아릴 함량을 갖는다. 화학식 (II)의 폴리오가노실록산은 통상적으로 화학식 (OSiR6 2)의 기가 존재하지 않는다.
화학식 (II)의 폴리오가노실록산은 Dow Corning Corporation (Midland, Michigan, USA)의 510 Fluid 또는 550 Fluid와 같은, 상업적으로 입수가능한 트리메틸실록시-말단 폴리(디메틸실록산/메틸페닐실록산) 코폴리머일 수 있다.
화학식 (I) 및 (II)의 폴리오가노실록산은 공지된 방법, 예를 들어, 상응하는 오가노할로실란의 가수분해 및 축합 또는 시클릭 폴리디오가노실록산의 평형화(equilibration)에 의해 제조될 수 있다. 이러한 방법은 당해 분야에 널리 공지되어 있다. 예를 들어, 성분 (A)에서 사용하기에 적합한 폴리오가노실록산은 리튬 촉매를 이용하여 시클릭 폴리디오가노실록산을 개환 중합시켜 실리콘-결합된 히드록실기를 갖는 폴리오가노실록산을 수득함으로써 제조될 수 있다. 이후에, 실리콘-결합된 히드록실기를 갖는 폴리오가노실록산은 알콕시실란과 반응되어 성분 (A)를 제조할 수 있다.
대안적으로, 성분 (A)로서 사용하기에 적합한 폴리오가노실록산은 백금족 금속 촉매의 존재 하에 적어도 하나의 실리콘 결합된 수소 원자를 갖는 폴리오가노실록산을 적어도 하나의 실리콘 결합된 지방족으로 불포화된 탄화수소 기를 갖는 알콕시실란과 히드로실릴화시킴으로써, 또는 백금족 금속 촉매의 존재 하에 적어도 하나의 실리콘 결합된 지방족으로 불포화된 탄화수소 기를 갖는 폴리오가노실록산을 적어도 하나의 실리콘 결합된 수소 원자를 갖는 알콕시실란과 히드로실릴화시킴으로써 제조될 수 있다. 대안적으로, 성분 (A)로서 사용하기에 적합한 폴리오가노실록산은 예를 들어, 미국특허 제4,962,174호에 기술된 방법과 같은 방법에 의해 제조될 수 있다.
성분 (A)의 총량은 성분 (A)에 대해 선택된 폴리오가노실록산 및 성분 (B)에 대해 선택된 열전도성 충전제를 포함한 여러 인자에 따른다. 그러나, 성분 (A) (즉, 합쳐진 모든 폴리오가노실록산)의 총량은 그리스 중의 모든 성분들의 총부피의 2 vol% 내지 35 vol%, 대안적으로 10 vol% 내지 15 vol%, 및 대안적으로 10 vol% 내지 35 vol%의 범위일 수 있다.
(B)
열전도성
충전제
성분 (B)는 열전도성 충전제이다. 성분 (B)는 열전도성 및 전기 전도성 둘 모두일 수 있다. 대안적으로, 성분 (B)는 열전도성 및 전기 절연성일 수 있다. 성분 (B)는 알루미늄 니트라이드, 알루미늄 옥사이드, 알루미늄 트리하이드레이트, 바륨 티타네이트, 베릴륨 옥사이드, 붕소 니트라이드, 탄소 섬유, 다이아몬드, 흑연, 마그네슘 히드록사이드, 마그네슘 옥사이드, 금속 미립자, 오닉스(onyx), 실리콘 카바이드, 텅스텐 카바이드, 아연 옥사이드, 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 성분 (B)는 금속성 충전제, 무기 충전제, 용융 가능한 충전제, 또는 이들의 조합물을 포함할 수 있다. 금속성 충전제는 금속의 입자, 및 입자의 표면 상에 층을 갖는 금속의 입자를 포함한다. 이러한 층들은, 예를 들어 입자의 표면 상의 금속 니트라이드 층 또는 금속 옥사이드 층일 수 있다. 적합한 금속성 충전제는 알루미늄, 구리, 금, 니켈, 은, 및 이들의 조합물로부터 선택된 금속, 및 대안적으로 알루미늄의 입자에 의해 예시된다. 적합한 금속성 충전제는 상술된 금속 입자의 표면 상에 알루미늄 니트라이드, 알루미늄 옥사이드, 구리 옥사이드, 니켈 옥사이드, 은 옥사이드, 및 이들의 조합물로부터 선택된 층을 갖는 상술된 금속의 입자에 의해 추가로 예시된다. 예를 들어, 금속성 충전제는 표면 상에 알루미늄 옥사이드 층을 갖는 알루미늄 입자를 포함할 수 있다.
무기 충전제는 오닉스; 알루미늄 트리하이드레이트, 금속 옥사이드, 예를 들어, 알루미늄 옥사이드, 베릴륨 옥사이드, 마그네슘 옥사이드, 및 아연 옥사이드; 니트라이드, 예를 들어, 알루미늄 니트라이드 및 붕소 니트라이드; 카바이드, 예를 들어, 실리콘 카바이드 및 텅스텐 카바이드; 및 이들의 조합물에 의해 예시된다. 대안적으로, 무기 충전제는 알루미늄 옥사이드, 아연 옥사이드, 및 이들의 조합물에 의해 예시된다. 용융 가능한 충전제는 Bi, Ga, In, Sn, 또는 이들의 합금을 포함할 수 있다. 용융 가능한 충전제는 임의적으로 Ag, Au, Cd, Cu, Pb, Sb, Zn, 또는 이들의 조합물을 추가로 포함할 수 있다. 적합한 용융 가능한 충전제의 예는 Ga, In-Bi-Sn 합금, Sn-In-Zn 합금, Sn-In-Ag 합금, Sn-Ag-Bi 합금, Sn-Bi-Cu-Ag 합금, Sn-Ag-Cu-Sb 합금, Sn-Ag-Cu 합금, Sn-Ag 합금, Sn-Ag-Cu-Zn 합금, 및 이들의 조합물을 포함한다. 용융 가능한 충전제는 50℃ 내지 250℃의 범위, 대안적으로 150℃ 내지 225℃ 범위의 융점을 가질 수 있다. 용융 가능한 충전제는 공융 합금(eutectic alloy), 비-공융 합금, 또는 순수한 금속일 수 있다. 용융 가능한 충전제는 상업적으로 입수가능하다.
예를 들어, 용융 가능한 충전제는 Indium Corporation of America (Utica, N.Y., U.S.A.); Arconium (Providence, R.I., U.S.A.); 및 AIM Solder (Cranston, R.I., U.S.A.)로부터 획득될 수 있다. 알루미늄 충전제는 예를 들어, Toyal America, Inc. (Naperville, Illinois, U.S.A.) 및 Valimet Inc. (Stockton, California, U.S.A.)로부터 상업적으로 입수가능하다. 은 충전제는 Metalor Technologies U.S.A. Corp. (Attleboro, Massachusetts, U.S.A.)로부터 상업적으로 입수가능하다.
열전도성 충전제는 당해 분야에 공지되고 상업적으로 입수가능하며, 예를 들어 미국특허 제6,169,142호 (컬럼 4, 7-33줄)에 공지되어 있다. 예를 들어, CB-A20S 및 Al-43-Me는 Showa-Denko로부터 상업적으로 입수가능한 상이한 입자 크기의 알루미늄 옥사이드 충전제이며, AA-04, AA-2, 및 AA18은 Sumitomo Chemical Company로부터 상업적으로 입수가능한 알루미늄 옥사이드 충전제이다. 아연 옥사이드, 예를 들어, 상표명 KADOX® 및 XX®를 갖는 아연 옥사이드는 Horsehead Corporation (Monaca, Pennsylvania, U.S.A.)으로부터 상업적으로 입수가능하다.
열전도성 충전제 입자의 형태는 상세하게 제한적이지 않지만, 구형 입자가 조성물 중에 열전도성 충전제의 높은 로딩 시에 요망되지 않는 수준으로 점도의 증가를 막을 수 있다.
성분 (B)는 단일 열전도성 충전제, 또는 충전제의 입자 형태, 평균 입자 크기, 입자 크기 분포, 및 타입과 같은 적어도 하나의 성질이 상이한 두 개 이상의 열전도성 충전제의 조합물일 수 있다. 예를 들어, 보다 큰 평균 입자 크기를 갖는 제 1 알루미늄 옥사이드 및 보다 작은 평균 입자 크기를 갖는 제 2 알루미늄 옥사이드와 같은 무기 충전제의 조합물을 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 대안적으로, 예를 들어, 보다 큰 평균 입자 크기를 갖는 알루미늄 옥사이드와 보다 작은 평균 입자 크기를 갖는 아연 옥사이드의 조합물을 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 대안적으로, 보다 큰 평균 입자 크기를 갖는 제 1 알루미늄 및 보다 작은 평균 입자 크기를 갖는 제 2 알루미늄과 같은, 금속성 충전제의 조합물을 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 예를 들어, 제 1 알루미늄은 8 마이크로미터 내지 100 마이크로미터 범위, 대안적으로 8 마이크로미터 내지 10 마이크로미터 범위의 평균 입자 크기를 가질 수 있다. 제 2 알루미늄은 0.1 마이크로미터 내지 5 마이크로미터 범위, 대안적으로 1 마이크로미터 내지 3 마이크로미터 범위의 평균 입자 크기를 가질 수 있다. 대안적으로, 금속성 충전제와 무기 충전제의 조합물, 예를 들어 금속 충전제와 금속 옥사이드 충전제의 조합물, 예를 들어, 알루미늄 충전제와 알루미늄 옥사이드 충전제의 조합물; 알루미늄 충전제와 아연 옥사이드 충전제의 조합물; 또는 알루미늄 충전제, 알루미늄 옥사이드 충전제 및 아연 옥사이드 충전제의 조합물을 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 보다 큰 평균 입자 크기를 갖는 제 1 충전제 및 제 1 충전제 보다 작은 평균 입자 크기를 갖는 제 2 충전제를 사용하는 것은 패킹 효율(packing efficiency)을 개선시킬 수 있고, 점도를 감소시킬 수 있고, 열전달을 향상시킬 수 있다.
열전도성 충전제의 평균 입자 크기는 성분 (B)에 대해 선택된 열전도성 충전제의 타입 및 경화 가능한 조성물에 첨가된 정확한 양, 뿐만 아니라 경화된 생성물이 TIM으로서 사용될 때 조성물의 경화된 생성물이 사용되는 디바이스의 결합라인 두께를 포함하는 여러 인자에 따를 것이다. 그러나, 열전도성 충전제는 0.1 마이크로미터 내지 100 마이크로미터 범위, 대안적으로 0.1 마이크로미터 내지 80 마이크로미터 범위, 대안적으로 0.1 마이크로미터 내지 50 마이크로미터 범위, 및 대안적으로 0.1 마이크로미터 내지 10 마이크로미터 범위의 평균 입자 크기를 가질 수 있다.
조성물에서 성분 (B)의 양은 성분 (A)에 대해 선택된 각 폴리오가노실록산의 타입 및 양, 및 성분 (B)에 대해 선택된 열전도성 충전제의 타입 및 양을 포함하는 여러 인자에 따른다. 그러나, 성분 (B)의 양은 그리스 중의 성분들의 총부피의 65 vol% 내지 98 vol%, 대안적으로 65 vol% 내지 90 vol%, 대안적으로 85 vol% 내지 98 vol%, 대안적으로 85 vol% 내지 95 vol%의 범위일 수 있다. 임의의 이론으로 제한하고자 하는 것은 아니지만, 충전제의 양이 98 vol% 보다 높을 때, 그리스는 일부 적용에 대한 충분한 보전성(integrity)이 결여될 수 있으며 충전제의 양이 65 vol% 보다 낮을 때, 그리스가 TIM 적용을 위한 불충분한 열 전도성을 가질 수 있을 것으로 여겨진다.
추가 성분
그리스는 임의적으로 추가 성분을 추가로 포함할 수 있다. 적합한 추가 성분의 예는 (C) 스페이서, (D) 충전제 처리제, (E) 항산화제, (F) 안료, (G) 비히클, (H) 습윤제, (I) 소포제, (J) 난연제, (K) 녹방지제, 및 이들의 조합물을 포함한다.
(C)
스페이서
추가 성분 (C)는 스페이서이다. 스페이서는 유기 입자, 무기 입자, 또는 이들의 조합물을 포함할 수 있다. 스페이서는 열 전도성, 전기 전도성, 또는 둘 모두일 수 있다. 스페이서는 25 마이크로미터 내지 250 마이크로미터 범위의 입자 크기를 가질 수 있다. 스페이서는 단분산성 비드(monodisperse bead)를 포함할 수 있다. 스페이서의 양은 입자의 분포, 배치(placement) 동안에 인가되는 압력, 및 배치 동안의 온도를 포함하는 여러 인자에 따른다. 그리스는 성분 (B)의 일부에 더하여 또는 이의 대신에 첨가된 최대 15%, 대안적으로 최대 5%의 스페이서를 함유할 수 있다.
(D) 충전제
처리제
성분 (B)에 대한 열전도성 충전제 및/또는 성분 (C)에 대한 스페이서는 존재하는 경우에, 임의적으로 성분 (D) 처리제로 표면 처리될 수 있다. 처리제 및 처리 방법은 당해 분야, 예를 들어 미국특허 제6,169,142호 (컬럼 4, 42줄에서 컬럼 5, 2줄)에 공지되어 있다.
성분 (D)의 양은 성분 (B) 및 (C)에 대해 선택된 충전제의 타입 및 양을 포함한 여러 인자에 따라, 및 충전제가 인시듀(in situ)로 또는 그리스의 다른 성분들과 조합되기 전에 성분 (D)로 처리되는 지의 여부에 따라 변경시킬 수 있다. 그러나, 그리스는 0.1% 내지 2% 범위의 양의 성분 (D)를 포함할 수 있다.
성분 (D)는 화학식 
를 갖는 알콕시실란을 포함할 수 있으며, 여기서 아래첨자 e는 1, 2, 또는 3이며; 대안적으로, e는 3이다. 각 R11은 독립적으로 일가 유기기, 예를 들어 1개 내지 50개의 탄소 원자, 대안적으로 6개 내지 18개의 탄소 원자의 일가 탄화수소 기이다. R11은 알킬기, 예를 들어, 헥실, 옥틸, 도데실, 테트라데실, 헥사데실, 및 옥타데실; 및 방향족 기, 예를 들어, 벤질, 페닐 및 페닐에틸에 의해 예시된다. R11은 포화되거나 불포화되고, 분지되거나 비분지되고, 비치환될 수 있다. R11은 불포화되고, 비분지되고, 비치환될 수 있다.
각 R12는 1개 내지 4개의 탄소 원자, 대안적으로 1개 내지 2개의 탄소 원자의 비치환된 포화 탄화수소일 수 있다. 성분 (D)에 대한 알콕시실란은 헥실트리메톡시실란, 옥틸트리에톡시실란, 데실트리메톡시실란, 도데실트리메톡시실란, 테트라데실트리메톡시실란, 페닐트리메톡시실란, 페닐에틸트리메톡시실란, 옥타데실트리메톡시실란, 옥타데실트리에톡시실란, 및 이들의 조합물에 의해 예시된다.
알콕시-작용성 올리고실록산은 또한 처리제로서 사용될 수 있다. 알콕시-작용성 올리고실록산 및 이를 제조하는 방법은 당해 분야, 예를 들어 EP 1 101 167 A2호에 공지되어 있다. 예를 들어, 적합한 알콕시-작용성 올리고실록산은 
의 알콕시-작용성 올리고실록산을 포함한다. 이러한 화학식에서, 아래첨자 f는 1, 2, 또는 3이며, 대안적으로 f는 3이다. 각 R13은 독립적으로 1개 내지 10개의 탄소 원자의 포화된 및 불포화된 일가 탄화수소 기로부터 선택될 수 있다. 각 R14는 적어도 11개의 탄소 원자를 갖는 포화되거나 불포화된 일가 탄화수소 기일 수 있다. 각 R15는 알킬기일 수 있다.
금속 충전제는 알킬티올, 예를 들어 옥타데실 머캅탄 등, 및 지방산, 예를 들어 올레산, 스테아르산, 티타네이트, 티타네이트 커플링제, 지르코네이트 커플링제, 및 이들의 조합물로 처리될 수 있다.
알루미나 또는 패시베이션된 알루미늄 니트라이드를 위한 처리제는 알콕시실릴 작용성 알킬메틸 폴리실록산 (예를 들어, 
의 부분 가수분해 축합물 또는 공가수분해(cohydrolysis) 축합물 또는 혼합물), 또는 가수분해 가능한 기가 실라잔, 아실옥시 또는 옥시모를 포함할 수 있는 유사한 물질을 포함할 수 있다. 이러한 것들 모두에서, 상기 화학식에서 R16과 같은, Si에 제한된 기는 장쇄 불포화된 일가 탄화수소 또는 일가 방향족-작용성 탄화수소이다. 각 R17은 독립적으로 일가 탄화수소 기이며, 각 R18은 독립적으로 1개 내지 4개의 탄소 원자의 일가 탄화수소 기이다. 상기 화학식에서, 아래첨자 g는 1, 2, 또는 3이며, 아래첨자 h는 0, 1, 또는 2이며, 단, 총합 g + h는 1, 2, 또는 3이다. 당업자는 과도한 실험 없이 충전제의 분산을 돕기 위하여 특정 처리를 최적화할 수 있다. 그러나, 당업자는 성분 (D)가 생략될 수 있으며, 그리스에 성분 (D)로서 상술된 처리제가 존재하지 않을 수 있는 것으로 인식할 것이다.
(E) 항산화제
추가 성분 (E)는 항산화제이다. 성분 (E)는 그리스에 0.001% 내지 1% 범위의 양으로 첨가될 수 있다. 적합한 항산화제는 당해 분야에 공지되어 있고 상업적으로 입수가능하다. 적합한 항산화제는 페놀성 항산화제 및 페놀성 항산화제와 안정화제의 조합물을 포함한다. 페놀성 항산화제는 완전히 입체적으로 방해된 페놀 및 부분적으로 방해된 페놀을 포함한다. 안정화제는 오가노인 유도체, 예를 들어 삼가 오가노인 화합물, 포스피트(phosphite), 포스포네이트, 및 이들의 조합물; 티오상승제(thiosynergist), 예를 들어, 설파이드, 디알킬디티오카바메이트, 디티오디프로피오네이트, 및 이들의 조합물을 포함한 오가노황 화합물; 및 입체적으로 방해된 아민, 예를 들어 테트라메틸-피페리딘 유도체를 포함한다.
적합한 페놀성 항산화제는 당해 분야에 공지된 것으로, 비타민 E 및 Ciba Specialty Chemicals (U.S.A.)로부터의 IRGANOX® 1010을 포함한다. IRGANOX® 1010은 펜타에리스리톨 테트라키스(3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트를 포함한다.
(F) 안료
추가 성분 (F)는 안료이다. 적합한 안료의 예는 카본 블랙 및 Stan-Tone 50SP01 Green (PolyOne으로부터 상업적으로 입수 가능함)을 포함한다. 안료의 양은 선택된 안료 및 요망되는 칼라의 색조를 포함하는 여러 인자에 따르지만, 존재하는 경우에, 안료의 양은 그리스 중의 모든 성분들의 합쳐진 중량을 기준으로 0.0001% 내지 1%의 범위일 수 있다.
(G)
비히클
추가 성분 (G)는 비히클, 예를 들어 용매 또는 희석제이다. 성분 (G)는 예를 들어, 혼합 및 전달을 돕기 위하여, 그리스의 제조 동안에 첨가될 수 있다. 성분 (G) 모두 또는 이 중 일부는 추가적으로 그리스가 제조된 후에 제거될 수 있다. 성분 (G)는 유기 용매일 수 있다. 대안적으로, 성분 (G)는 0.5 cSt 내지 10 cSt 범위, 대안적으로 1 cSt 내지 5 cSt 범위의 점도를 갖는 폴리디알킬실록산 유체 (예를 들어, 폴리디메틸실록산)일 수 있다. 비히클로서 사용하기 위한 적합한 폴리디메틸실록산 유체는 당해 분야에 공지된 것으로서 Dow Corning Corporation (Midland, Michigan, USA)으로부터의 상품명 200 Fluids 및 OS Fluids로 상업적으로 입수가능하다. 비히클의 양은 성분 (A)에 대한 폴리오가노실록산의 타입 및 양, 및 성분 (B)에 대한 충전제의 타입 및 양을 포함하는 여러 인자에 따르지만, 비히클의 양은 그리스 중의 모든 성분들의 합쳐진 중량을 기준으로, 0.0001 wt% 내지 3 wt%, 대안적으로 0.0001 wt% 내지 1 wt%의 범위일 수 있다.
(H) 습윤제
추가 성분 (H)는 습윤제이다. 적합한 습윤제는 당해 분야에서 습윤제로서 작용하는 것으로 공지된 음이온성, 양이온성, 및 비이온성 계면활성제를 포함한다. 음이온성 습윤제는 TERGITOL® No. 7에 의해 예시되며, 양이온성 습윤제는 TRITON® X-100에 의해 예시되며, 비이온성 습윤제는 TERGITOL® NR 27에 의해 예시된다.
그리스를 제조하는 방법
상술된 그리스는 임의의 통상적인 혼합 장치, 예를 들어 원심분리 혼합기 (예를 들어, Hauschild로부터 상업적으로 입수가능한 혼합기) 또는 Baker-Perkins 혼합기를 이용하여 주변 또는 상승된 온도에서 모든 성분들을 혼합함으로써 제조될 수 있다.
그리스를 위한 용도
상술된 그리스는 열 인터페이스 물질 (TIM)로서 사용될 수 있다. 그리스는 열원기와 방열기 사이에 열 경로를 따라 삽입될 수 있다. 그리스는 열원기 (예를 들어, (광)전자 부품) 및 이후에 방열기에 도포함으로써 삽입(interpose)될 수 있거나, 그리스는 방열기 및 이후에 열원기에 도포함으로써 삽입될 수 있거나, 그리스는 열원기 및 방열기에 동시에 도포될 수 있다. 그리스는 임의의 통상적인 수단, 예를 들어 그리스를 습윤-분산, 스크린 프린팅, 스텐실 프린팅, 또는 용매 캐스팅하는 수단에 의해 삽입될 수 있다.
디바이스는 하기를 포함하며:
a) 열원기,
b) 상술된 그리스, 및
c) 방열기,
여기서, 그리스는 열원기와 방열기 사이에, 열원기의 표면에서 방열기의 표면으로 연장하는 열 경로를 따라 위치된다.
본원에 기술된 방법 및 디바이스에서, 열원기는 (광)전자 부품, 예를 들어 LED, 반도체, 트랜지스터, IC 또는 개별 소자(discrete device)를 포함할 수 있다. 방열기는 방열판(heat sink), 열전도성 플레이트, 열전도성 커버, 팬, 순환 냉각기 시스템, 또는 이들의 결합을 포함할 수 있다.
그리스는 열원기와 직접 접촉되게 사용될 수 있다 (TIM1). 예를 들어, 그리스는 (광)전자 부품 및 이후에 열 분산기(heat spreader)에 도포될 수 있거나, 그리스는 열 분산기 및 이후에 (광)전자 부품에 도포될 수 있다. 대안적으로, 그리스는 제 1 방열기 및 제 2 방열기와 직접 접촉되게 사용될 수 있다(TIM2). 그리스는 제 1 열 분산기 (예를 들어, 금속 커버) 및 이후에 제 2 열 분산기 (예를 들어, 방열판)에 도포될 수 있거나, 그리스는 제 2 열 분산기 및 이후에 제 1 열 분산기에 도포될 수 있다.
도 1은 상술된 그리스를 함유한 예시적인 디바이스(100)의 단면을 도시한 것이다. 디바이스(100)는 스페이서(111)를 함유한 다이 부착 접착제(die attach adhesive)(109)를 통해 기판(104)에 탑재된 (광)전자 부품(IC 칩으로서 도시됨)을 포함한다. 기판(104)에는 패드(110)를 통해 땜납 볼(105)이 부착되어 있다. 제 1 열 계면 재료(TIM1)(106)는 IC 칩(103)과 금속 커버(107) 사이에 삽입되어 있다. 금속 커버(107)는 제 1 열 분산기로서 작용한다. 제 2 열 계면 재료(TIM2)(102)는 금속 커버(107)와 방열판(제 2 열 분산기)(101) 사이에 삽입되어 있다. 열은 디바이스가 작동될 때 화살표(108)로 표시되는 열 경도를 따라 이동한다.
실시예
이러한 실시예들은 당업자에게 본 발명을 예시하기 위해 의도된 것으로서, 청구범위에 기술된 본 발명의 범위를 제한하는 것으로서 해석되지 않을 것이다. 점도는 달리 명시하지 않는 한 25℃에서 측정되었다. 그리스의 샘플은 하기 성분들을 이용하여 제조되었다.
성분 A1)은 
이다.
성분 A2)는 하기 화학식을 갖는다:
성분 A3)은 점도가 50 cSt인 트리메틸실록시-말단 폴리(디메틸실록산/메틸페닐실록산) 코폴리머이다. 성분 A3)는 Dow Corning Corporation으로부터 510 Fluid로서 상업적으로 입수가능하다.
성분 A4)는 점도가 50 mPa·s인 트리메틸실록시-말단 폴리(디메틸실록산/메틸데실실록산) 코폴리머이다.
성분 A5)는 점도가 500 mPa·s인 폴리페닐메틸실록산 폴리머이다. 성분 A5)는 Dow Corning Corporation으로부터 710 Fluid로서 상업적으로 입수가능하다.
성분 A6)은 점도가 125 cSt인 폴리(디메틸실록산/메틸페닐실록산) 코폴리머이다. 성분 A6)은 Dow Corning Corporation으로부터 550 Fluid로서 상업적으로 입수가능하다.
성분 B1)은 Toyal America, Inc.(Lockport, IL, USA)로부터 상표명 ABW-437로 판매되는 알루미늄 분말이다.
성분 B2)는 Toyal America, Inc.로부터 상표명 ABY-499로 판매되는 알루미늄 분말이다.
성분 B3)은 Zinc Corporation of America에 의해 상표명 KADOX® 911로 판매되는 평균 입자 크기 0.1 마이크로미터를 갖는 아연 옥사이드이다. 충전제는 표면 처리되지 않았다.
실시예
1 - 그리스의 제조
하기 표 1에 기술된 성분들을 혼합하여 그리스 샘플을 제조하였다. 샘플 1 및 샘플 2를 제조하기 위하여, 혼합을 Hauschild 원심분리 혼합기(덴탈 혼합기)에서 3500 rpm으로 주변 조건 하에서 30초 동안에 수행하였다. 샘플 3 및 샘플 4에 대하여, 혼합을 Hauschild 원심분리 혼합기에서 주변 조건 하에서 30초 동안에 수행하였지만, rpm을 기록하지 않았다.
표 1 - 그리스 샘플 성분(양은 중량부임)
성분 A1), A2) 및 A5)를 상기 표 1에 기술된 양으로 합하였다. 시각적 측정으로 분리된 것으로 나타났는데, 이는 성분 A5)가 성분 A1) 및 A2)와 혼화가능하지 않음을 가리키는 것이다. 비교 샘플 5가 제조되었을 때, 이는 A5) 대신에 성분 A3)를 함유하는 샘플 1과 비교하여 더욱 진하고 함께 작업하기에 어렵다. 샘플 1 및 비교 샘플 5는, 제 3 폴리오가노실록산 중의 페닐 함량이 너무 높을 때 (예를 들어, 아래첨자 d가 화학식 (III)에서 0의 값을 갖는 경우), 폴리오가노실록산이 다른 폴리오가노실록산과 혼화가능하지 않는 것으로 나타낸다.
실시예
2 - 점도의 평가
실시예 1에서 제조된 그리스 샘플의 점도를 Ares 유량계 상에서 일정한 전단 조건(steady shear condition) 하에서 25 mm 직경 프로브 상에서 0.6 mm 갭으로 측정하였다. 평균 점도 (Pa·s)를 상이한 전단 속도로 초기에 및 다시 에이징 후에 측정하였다. 샘플 1 및 샘플 2를 110℃에서 56일 동안 에이징시켰다. 샘플 3 및 샘플 4를 85℃ 및 85% 상대 습도에서 에이징시켰다. 이러한 조건 하에서, 샘플 3을 34일 동안 에이징시키고, 샘플 4를 20일 동안 에이징시켰다. 샘플 5를 150℃에서 3일, 8일, 및 25일 동안에 가열하여 에이징시켰다. 샘플 6을 150℃에서 3일 및 8일 동안에 가열하여 에이징시켰다. 각 샘플에 대하여, 점도를 초기에 및 이후에 에이징 후에 측정하였다.
표 2 - 샘플 1 및 비교 샘플 2에 대한 결과
샘플 1 및 비교 샘플 2는 110℃에서 에이징 시에, 0.5s-1의 전단속도에서 측정된 점도에 있어서 아릴기가 없는 실록산을 함유한 샘플 보다, 혼화가능한 폴리(디메틸실록산/메틸페닐실록산) 코폴리머를 함유한 샘플이 덜 증가하는 것으로 나타났다.
표 3 - 샘플 3 및 비교 샘플 4에 대한 결과
샘플 3 및 비교 샘플 4는 85℃ 및 85% 상대 습도에서 에이징 시에, 점도에 있어서 아릴기가 없는 실록산을 함유한 샘플에 비해, 혼화가능한 폴리(디메틸실록산/메틸페닐실록산) 코폴리머를 함유한 샘플이 보다 덜 증가하는 것으로 나타났다.
표 4 - 샘플 6 및 비교 샘플 7에 대한 결과
실시예
3 - 열적 성능의 평가
실시예 1에서 제조된 그리스 샘플을 ASTM D5470에 따라 열 임피던스(thermal impedance)에 대해 평가하였다. 열 임피던스를 Hitachi 보호형 핫 플레이트(guarded hot plate)를 이용하여 50℃에서 사용하였다. 오차는 ± ~0.03으로 가정하였다. 결과는, 이러한 시험 조건 하에서 샘플 1이 0.057 C-cm2/W의 열 임피던스를 가지며 비교 샘플 2가 0.053 C-cm2/W의 열 임피던스를 갖는 것으로 나타났다.
산업상 이용가능성
상술된 그리스는 다양한 전자 디바이스에서 TIM으로서 사용하기에 적합하다. 그리스는 바람직하게, 전자 디바이스에서 TIM으로서 사용될 때 시간에 따라, 크게 반응하지 않거나 점도를 크게 증가시키지 않는다. 임의의 이론으로 제한하려는 것은 아니지만, 그리스에서 성분 (A) 중의 폴리오가노실록산의 조합물은 그리스가 TIM으로서 사용될 때 시간에 따른 점도의 증가를 줄일 수 있거나 제거할 수 있는 것으로 여겨진다.
도면
도 1은 본 발명의 그리스를 포함한 전자 디바이스의 단면의 개략도이다.
참조 숫자
100 디바이스
101 방열판
102 제 2 인터페이스 재료 (TIM2)
103 집적 회로 (IC) 칩
104 기판
105 땜납 볼
106 제 1 인터페이스 재료 (TIM1)
107 금속 커버
108 화살표로 표시된 열 경로
109 다이 부착 접착제
110 패드
111 스페이서
Claims (17)
- (A) 화학식 (I)의 제 1 폴리오가노실록산 [상기 식에서, 각 R1은 독립적으로 알킬기 또는 알케닐기이며, 각 R2는 독립적으로 알킬기이며, 각 R3은 산소 원자 및 2가 탄화수소 기로부터 선택되며, 각 R4는 독립적으로 1개 내지 6개의 탄소 원자의 알킬기이며, 아래첨자 a는 5 내지 200 범위의 평균 값을 가짐], 및 제 1 폴리오가노실록산과 혼화가능한 화학식 (II)
의 제 2 폴리오가노실록산 [상기 식에서, 각 R5는 알킬기이며, 각 R6은 아릴기이며, 각 R7은 산소 원자 및 2가 탄화수소 기로부터 선택되며, 아래첨자 b는 1 이상의 평균 값을 가지며, 아래첨자 c는 1 이상의 평균 값을 가지며, 단 아래첨자 b 및 아래첨자 c는, (b+c)의 총합이 5 내지 30,000 cSt 범위의 점도를 갖는 제 3 폴리오가노실록산을 제공하기에 충분하게 하는 평균 값을 가짐]을 포함하는 폴리오가노실록산의 조합물; 및
(B) 열전도성 충전제를 포함하는 열전도성 그리스. - 제 1항에 있어서, 화학식 (I)의 폴리오가노실록산이 화학식 (Ia)의의 폴리오가노실록산 [상기 식에서, 각 R8은 독립적으로 알킬기이며, 각 R9는 산소 원자 및 2가 탄화수소 기로부터 선택되며, 각 R10은 독립적으로 1개 내지 6개의 탄소 원자의 알킬기이며, 아래첨자 d는 75 내지 200 범위의 평균 값을 가짐]; 및 화학식 (Ib)
의 폴리오가노실록산 [상기 식에서, 각 R11은 알케닐기이며, 각 R12는 독립적으로 알킬기이며, 각 R13은 산소 원자 및 2가 탄화수소 기로부터 선택되며, 각 R14는 독립적으로 1개 내지 6개의 탄소 원자의 알킬기이며, 아래첨자 e는 5 내지 50 범위의 평균 값을 가짐]을 포함하는 폴리오가노실록산의 조합물을 포함하는 열전도성 그리스.
- 제 1항에 있어서, 성분 (B)가 (i) 금속 미립자, 및 (ii) 금속 옥사이드 미립자를 포함하는 열전도성 충전제의 조합물인 열전도성 그리스.
- 제 3항에 있어서, 금속 미립자가 (a) 제 1 평균 입자 크기를 갖는 제 1 금속 미립자, 및 (b) 제 2 평균 입자 크기를 갖는 제 2 금속 미립자를 포함하며, 제 1 평균 입자 크기가 제 2 평균 입자 크기 보다 큰, 열전도성 그리스.
- 제 4항에 있어서, 제 1 금속 미립자가 1 마이크로미터 내지 3 마이크로미터 범위의 평균 입자 크기를 갖는 알루미늄이며, 제 2 금속 미립자가 8 마이크로미터 내지 10 마이크로미터 범위의 평균 입자 크기를 갖는 알루미늄인 열전도성 그리스.
- 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 열전도성 충전제가 구형(round)인 열전도성 그리스.
- 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서, 금속 옥사이드 미립자가 알루미늄 옥사이드, 아연 옥사이드, 또는 이들의 조합물을 포함하는 열전도성 그리스.
- 제 2항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서, 화학식 (Ia)의 폴리오가노실록산에서, 각 R1이 메틸기이며, 각 R2가 산소 원자이며, 각 R3이 메틸기이며, 아래첨자 d가 100 내지 150 범위의 평균 값을 갖는 열전도성 그리스.
- 제 2항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서, 화학식 (Ib)의 폴리오가노실록산에서, 각 R11이 비닐기이며, 각 R12가 메틸기이며, 각 R13이 산소 원자이며, 각 R14가 메틸기이며, 아래첨자 e가 7 내지 40 범위의 평균 값을 갖는 열전도성 그리스.
- 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서, 화학식 (II)의 제 2 폴리오가노실록산에서, 각 R5가 메틸기이며, 각 R6이 페닐기이며, 각 R7이 산소 원자이며, 몰비 b/c가 0 초과 내지 4.5 범위인 열전도성 그리스.
- 제 1항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서, (C) 스페이서(spacer), (D) 충전제 처리제, (E) 항산화제, (F) 안료, (G) 비히클, (H) 습윤제, (I) 소포제, (J) 난연제, (K) 녹방지제, 및 이들의 조합물로부터 선택된 추가 성분을 추가로 포함하는 열전도성 그리스.
- 제 1항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서, 그리스가 2 vol% 내지 15 vol%의 성분 (A) 및 65 vol% 내지 98 vol%의 성분 (B)를 포함하는 열전도성 그리스.
- 열원기(heat source)와 방열기(heat dissipator) 사이에 열 경로를 따라 제 1항 내지 제 12항 중 어느 한 항의 그리스를 삽입시킴(interposing)을 포함하는 방법.
- 제 13항에 있어서, 열원기가 (광)전자 부품을 포함하는 방법.
- a) 열원기,
b) 제 1항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 따른 그리스, 및
c) 방열기를 포함하며,
상기 그리스가 열원기와 방열기 사이에, 열원기의 표면으로부터 방열기의 표면으로 연장하는 열 경로를 따라 위치되어 있는, 디바이스. - 제 15항에 있어서, 열원기가 (광)전자 부품을 포함하는 디바이스.
- TIM1 (thermal interface material 1) 적용, TIM2 적용, 또는 둘 모두에서의 제 1항 내지 제 12항 중 어느 한 항의 그리스의 용도.
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