KR20180059185A - Insulating and heat dissipative sheet and manufacturing method thereof - Google Patents

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Abstract

An embodiment of the present invention relates to an electrically insulating and heat dissipative sheet and a manufacturing method thereof. The electrically insulating and heat dissipative sheet includes a thermally conductive layer and a thermally conductive electrically insulating layer which is formed on at least one surface of the thermally conductive layer and includes a resin and thermally conductive anisotropic particles dispersed in the resin. The thermally conductive anisotropic particles of the thermally conductive electrically insulating layer have the percentage of the integral intensity of the diffraction peak of a plane (100) which is 10% or more, with regard to the sum of the integral intensity of the diffraction peak of a plane (002) and the integral intensity of the diffraction peak of the plane (100) at X-ray diffraction analysis. It is possible to reduce thermal conductivity in a vertical direction.

Description

전기 절연성 방열 시트 및 이의 제조방법{INSULATING AND HEAT DISSIPATIVE SHEET AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an electrically insulating heat-

본 발명은 전기 절연성 방열 시트 및 이의 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to an electrically insulating heat-radiating sheet and a method of manufacturing the same.

최근, 전자 장치 또는 반도체 소자 내의 배선이 고밀도화되고, 더 많은 전자 부품을 탑재하거나 반도체 소자도 고집적화되는 경향이 있어, 전자 장치와 반도체 소자 내에서 단위면적당 발열량이 커지고 있다. 이에, 전자 장치나 반도체 소자 내에서 열을 효율적으로 방출할 수 있는 방법이 필요하다. 2. Description of the Related Art In recent years, wirings in electronic devices or semiconductor devices have become higher in density, more electronic components have been mounted, and semiconductor devices have become highly integrated, thereby increasing the amount of heat generated per unit area in electronic devices and semiconductor devices. Therefore, there is a need for a method capable of efficiently emitting heat in an electronic device or a semiconductor device.

일 예로서 그래파이트는 열전도도를 갖는 재료로서, 그래파이트 시트가 전자 장치나 반도체 소자 내에서 열을 방출하기 위한 방열재로서의 사용이 시도되고 있다. As an example, graphite is a material having thermal conductivity, and it is attempted to use the graphite sheet as a heat radiating material for emitting heat in an electronic device or a semiconductor device.

종래의 그래파이트 시트는 수평방향으로 1500 W/mK 정도의 열전도도를 보이고, 수직방향으로는 3W/mK 정도의 열전도도를 보인다. 그러나, 그래파이트는 전기절연성이 없는 단점이 있다. The conventional graphite sheet shows a thermal conductivity of about 1500 W / mK in the horizontal direction and a thermal conductivity of about 3 W / mK in the vertical direction. However, graphite has a disadvantage of not having electrical insulation.

상기와 같은 단점을 보완하기 위하여, 그래파이트 시트에 절연 코팅을 수행하는 방법이 시도되고 왔으나, 종래의 절연 코팅은 특히 수직방향의 열전도도가 감소하는 단점이 있다. In order to overcome such disadvantages, attempts have been made to perform an insulating coating on a graphite sheet, but the conventional insulating coating has a disadvantage in that the thermal conductivity in the vertical direction is particularly reduced.

본 명세서에 기재된 실시상태들은 수직방향으로의 열전도도의 감소가 최소화되거나 증가된 전기 절연성 방열 시트 및 이의 제조방법을 제공하고자 한다. The embodiments described herein are intended to provide an electrically insulating heat sink sheet and a method of manufacturing the same that minimize or increase the decrease in thermal conductivity in the vertical direction.

본 발명의 일 실시상태는 One embodiment of the present invention is

열전도층 및 Heat conduction layer and

상기 열전도층의 적어도 일면에 구비되고, 수지 및, 상기 수지 중에 분산된 열전도성 이방성 입자를 포함하는 열전도성 전기 절연층을 포함하고, And a thermally conductive electrically insulating layer provided on at least one surface of the thermally conductive layer and including a resin and thermally conductive anisotropic particles dispersed in the resin,

상기 열전도성 전기 절연층 중 상기 열전도성 이방성 입자는 X선 회절 분석시 (002)면의 회절 피크의 적분 강도와 (100)면의 회절 피크의 적분 강도의 합에 대한 (100)면의 회절 피크의 적분 강도의 백분비가 10% 이상인 것인 전기 절연성 방열 시트를 제공한다. The thermally conductive anisotropic particles of the thermally conductive anisotropic layer have a diffraction peak of (100) plane relative to the sum of the integral intensity of the diffraction peak of the (002) plane and the integrated intensity of the diffraction peak of the (100) Wherein the percentage of the integral strength of the electrically insulating sheet is 10% or more.

본 발명의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 백분비가 30% 이상, 바람직하게는 50% 이상, 더욱 바람직하게는 70% 이상이다. According to another embodiment of the present invention, the percentage is at least 30%, preferably at least 50%, more preferably at least 70%.

본 발명의 또 하나의 실시상태는 Another embodiment of the present invention is

수지 또는 수지의 전구체, 및 열전도성 이방성 입자를 포함하는 조성물을 준비하는 단계; Preparing a composition comprising a resin or a precursor of the resin and thermally conductive anisotropic particles;

상기 조성물을 열전도층의 적어도 일면에 도포하거나, 상기 조성물을 이용하여 시트를 제조한 후 이를 열전도층의 적어도 일면에 부착하여, 열전도층의 적어도 일면에 전기 절연층을 형성하는 단계; 및Applying the composition to at least one surface of the thermally conductive layer or preparing a sheet using the composition and attaching the sheet to at least one surface of the thermally conductive layer to form an electrically insulating layer on at least one surface of the thermally conductive layer; And

상기 전기 절연층의 제조 도중 또는 후에 전기장을 인가하여 상기 열전도성 이방성 입자 중 적어도 일부의 최대 직경 방향을 상기 전기 절연층의 두께 방향과 평행하게 정렬시켜 열전도성 전기 절연층을 형성하는 단계Forming a thermally conductive electrically insulating layer by aligning the maximum diameter direction of at least a part of the thermally conductive anisotropic particles parallel to the thickness direction of the electrically insulating layer by applying an electric field during or after the production of the electrically insulating layer

를 포함하는 전기 절연성 방열 시트의 제조방법을 제공한다. The heat-radiating sheet having a heat-radiating property.

본 명세서에 기재된 실시상태들은 열전도층의 적어도 일면에 구비된 전기 절연층 내에 열전도성 이방성 입자가 포함됨과 동시에, 상기 입자의 적어도 일부의 최대 직경 방향이 층의 두께 방향과 평행하게 정렬되어 있음으로써, 방열 시트의 수직방향으로의 열전도도가 열전도층의 열전도도에 비하여 크게 감소되지 않거나 증가될 수 있다. 또한, 상기와 같은 구성을 갖는 방열 시트는 열전도층과 열전도성 전기 절연층의 접착성이 우수하고, 일정 이상의 유연성을 가지므로, 다양한 전자 장치 또는 반도체 소자에 적용될 수 있다. The embodiments described herein include thermally conductive anisotropic particles in an electrically insulating layer provided on at least one side of a thermally conductive layer and at least a part of the particles have their maximum diameters aligned in parallel with the layer thickness direction, The thermal conductivity in the vertical direction of the heat-radiating sheet may not be significantly reduced or increased compared with the thermal conductivity of the heat conduction layer. The heat-radiating sheet having the above-described structure is excellent in adhesion between the heat conduction layer and the thermally conductive electric insulation layer, and has flexibility higher than a certain level, so that it can be applied to various electronic devices or semiconductor devices.

도 1은 본 출원의 일 실시상태에 따른 전기 절연성 방열 시트의 적층 구조를 예시한 것이다.
도 2는 전기장하에서의 이방성 입자의 정렬을 나타내는 모식도이다.
도 3는 본 출원의 일 실시상태에 따른 전기 절연성 방열 시트 중 열전도성 전기 절연층을 제조하기 위하여 전기장 부여 수단의 모식도이다.
도 4은 실시예 1에서 제조된 열전도성 전기 절연층과 비교예 1에서 제조된 전기 절연층에서의 X선 회절 분석 결과를 나타낸 도이다.
1 illustrates a laminated structure of an electrically insulating radiation sheet according to an embodiment of the present application.
2 is a schematic diagram showing the alignment of anisotropic particles under an electric field.
3 is a schematic view of an electric field applying means for manufacturing a thermally conductive electric insulating layer among the electric insulating heat radiation sheets according to one embodiment of the present application.
FIG. 4 is a graph showing the results of X-ray diffraction analysis of the thermally conductive electric insulating layer prepared in Example 1 and the electric insulating layer prepared in Comparative Example 1. FIG.

본 발명의 일 실시상태에 따른 전기 절연성 방열 시트는 열전도층과, 상기 열전도층의 적어도 일면에 구비된 열전도성 전기 절연층을 포함한다. 여기서, 상기 열전도성 전기 절연층은 수지 및, 상기 수지 중에 분산된 열전도성 이방성 입자를 포함하고, 상기 열전도성 이방성 입자는 X선 회절 분석시 (002)면의 회절 피크의 적분 강도(integrated intensity)와 (100)면의 회절 피크의 적분 강도의 합에 대한 (100)면의 회절 피크의 적분 강도의 백분비가 10% 이상인 것을 특징으로 한다. 예컨대, 상기 열전도성 이방성 입자가 보론 나이트라이드인 경우, X선 회절 분석시 (002)면의 회절 피크는 2 θ가 26.8 도인 피크이고, X선 회절 분석시 (100)면의 회절 피크는 2 θ가 41.6도인 피크이다. An electrically insulating heat-radiating sheet according to an embodiment of the present invention includes a thermally conductive layer and a thermally conductive electrically insulating layer provided on at least one surface of the thermally conductive layer. Here, the thermally conductive electrically insulating layer includes a resin and thermally conductive anisotropic particles dispersed in the resin, and the thermally conductive anisotropic particle has an integrated intensity of a diffraction peak of the (002) plane in X-ray diffraction analysis, And the integral intensity of the diffraction peak of the (100) face relative to the sum of the integral intensities of the diffraction peaks of the (100) face is 10% or more. For example, when the thermally conductive anisotropic particle is boron nitride, the diffraction peak of the (002) plane in the X-ray diffraction analysis is a peak at 2? 26.8 degrees and the diffraction peak of the (100) plane in the X- Is a peak at 41.6 degrees.

본 발명의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 백분비가 30% 이상, 바람직하게는 50% 이상, 더욱 바람직하게는 70% 이상, 가장 바람직하게는 90% 이상이다. According to another embodiment of the present invention, the percentage is at least 30%, preferably at least 50%, more preferably at least 70%, and most preferably at least 90%.

본 발명자들은 X선 회절 분석시 (002)면의 회절 피크의 적분 강도와 (100)면의 회절 피크의 적분 강도의 합에 대한 (100)면의 회절 피크의 적분 강도의 백분비가 10% 이상인 경우, 열전도성 이방성 입자의 적어도 일부의 최대 직경 방향이 전기 절연층의 두께 방향과 평행하게 정렬되어 있다는 사실을 밝혀내었다. 또한, 이와 같이 전기 절연층 내에 열전도성 이방성 입자가 정렬되어 있는 경우, 방열 시트의 수직방향으로의 열전도도가 열전도층의 열전도도에 비하여 크게 감소되지 않거나 증가될 수 있다는 사실을 밝혀내었다. 이를 기초로 본 발명에 이르렀으며, 상기 실시상태에 따르면 전기 절연성을 가지면서도 수직방향으로의 열전도도가 우수한 방열 시트를 제공할 수 있다. The present inventors have found that when the percentage of the integral intensity of the diffraction peak of the (100) face to the sum of the integral intensity of the diffraction peak of the (002) plane and the integral intensity of the diffraction peak of the (100) , The fact that the maximum diameter direction of at least a part of the thermally conductive anisotropic particles is aligned parallel to the thickness direction of the electric insulating layer. Further, when the thermally conductive anisotropic particles are aligned in the electric insulation layer as described above, it has been found that the thermal conductivity in the vertical direction of the heat-radiating sheet can not be significantly reduced or increased compared to the thermal conductivity of the heat-conducting layer. The present invention has been accomplished on the basis thereof, and according to the above-described embodiment, it is possible to provide a heat radiation sheet having electrical insulation and excellent thermal conductivity in the vertical direction.

최대 직경 방향이 전기 절연층의 두께 방향과 평행하게 정렬된 열전도성 이방성 입자가 많을수록, 상기 백분비가 클수록 방열 시트의 수직 방향으로의 열전도도는 증가할 수 있다. The larger the percentage of the thermally conductive anisotropic particles whose maximum diameter direction is aligned parallel to the thickness direction of the electrical insulating layer, the greater the percentage of the thermal conductivity of the heat-radiating sheet in the vertical direction.

도 1에 본 출원의 일 실시상태에 따른 전기 절연성 방열 시트의 적층 구조를 예시한 것이다. 도 1에는 열전도층의 일면에만 열전도성 전기 절연층이 구비된 예를 도시하였으나, 필요에 따라, 열전도층의 양면에 열전도성 전기 절연층이 구비될 수 있다. Fig. 1 illustrates a laminated structure of an electrically insulating radiation sheet according to an embodiment of the present application. Although FIG. 1 shows an example in which a thermally conductive electrically insulating layer is provided on only one side of the thermally conductive layer, a thermally conductive electrically insulating layer may be provided on both sides of the thermally conductive layer, if necessary.

상기 열전도층은 열전도성을 갖는 재료를 포함하는 것들이 사용될 수 있으며, 특히 전자 장치 또는 반도체 소자 분야에서 방열층으로 알려져 있는 것들이 사용될 수 있다. 예컨대, 열전도층으로는 그래파이트 시트가 사용될 수 있다. 그래파이트 시트는 인조 흑연 또는 천연 흑연을 포함하는 시트일 수 있으며, 그 조성 또는 두께는 방열 시트가 최종 적용하는 용도에 따라 요구되는 열전도성을 기초로 당업자가 결정할 수 있다. 예컨대, 상기 열전도층의 두께는 1 μm 내지 1,000 μm인 것이 바람직하다. As the thermally conductive layer, those containing a thermally conductive material may be used, and those known as a heat-radiating layer in particular in the field of electronic devices or semiconductor devices may be used. For example, a graphite sheet can be used as the heat conduction layer. The graphite sheet may be a sheet containing artificial graphite or natural graphite, and the composition or thickness thereof may be determined by a person skilled in the art on the basis of the thermal conductivity required for the application to which the heat-radiating sheet is ultimately to be applied. For example, the thickness of the thermally conductive layer is preferably 1 占 퐉 to 1,000 占 퐉.

상기 열전도성 이방성 입자는 열전도성을 가지면서, 구상이 아닌 입자, 즉 모든 직경이 동일하지 않은 입자를 의미한다. 일 실시상태에 따르면, 상기 입자의 최소 직경에 대한 최대 직경의 비인 종횡비가 2 이상, 바람직하게는 5 이상인 것이 바람직하다. 상기 입자는 인편상, 타구형, 판형 또는 봉형일 수 있다. 바람직한 일 예에 따르면, 상기 열전도성 이방성 입자는 판형이다. 이 때, 두께는 2-110nm 이며, 직경은 3-50μm 일 수 있다. The thermally conductive anisotropic particles mean thermally conductive particles that are not spherical, that is, particles whose diameters are not all the same. According to one embodiment, it is preferable that the aspect ratio, which is the ratio of the maximum diameter to the minimum diameter of the particles, is 2 or more, preferably 5 or more. The particles may be scaly, round, square, or rod-shaped. According to a preferred embodiment, the thermally conductive anisotropic particles are plate-shaped. In this case, the thickness may be 2-110 nm and the diameter may be 3-50 μm.

상기 열전도성 이방성 입자의 열전도도는 예컨대 면상(in-plane)에서 100-500W/mK일 수 있고, 수직 방향(through plane)에서 5 내지 20W/mK 일 수 있다. 일 예에 따르면, 보론 나이트라이드의 판형 입자의 열전도도는 면상(in-plane)에서 200-300W/mK이고 수직 방향(through plane)에서 10W/mK이다. The thermal conductivity of the thermally conductive anisotropic particles can be, for example, 100-500 W / mK in in-plane and 5-20 W / mK in the through plane. According to one example, the thermal conductivity of the planar particles of boron nitride is 200-300 W / mK in in-plane and 10 W / mK in the through plane.

일 실시상태에 따르면, 상기 열전도성 이방성 입자는 보론 나이트라이드(BN) 입자, 판형의 알루미나, SiC whisker 등을 사용할 수 있다. 다만, 면상(in-plane)의 열전도도가 높은 보론 나이트라이드(BN)가 바람직하다.According to one embodiment, the thermally conductive anisotropic particles may be a boron nitride (BN) particle, a plate-like alumina, a SiC whisker, or the like. However, boron nitride (BN) having a high in-plane thermal conductivity is preferable.

또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 열전도성 이방성 입자의 최대 직경은 1 μm 내지 200 μm, 5 μm 내지 100 μm, 바람직하게는 10 μm 내지 100 μm 일 수 있다. According to another embodiment of the present invention, the maximum diameter of the thermally conductive anisotropic particles may be 1 μm to 200 μm, 5 μm to 100 μm, and preferably 10 μm to 100 μm.

또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 열전도성 이방성 입자는 최대 직경이 상이한 2종 이상의 입자를 포함할 수 있다. 일 예에 따르면, 적어도 1종의 입자는 최대 입경이 20 μm 이상인 입자인 것이 바람직하다. 일 예에 따르면, 최대 입경이 20 μm 이상인 입자가 상기 열전도성 이방성 입자 중 30중량% 이상인 것이 바람직하다. 열전도도의 측면에서는 입자의 크기가 클수록 유리하나, 코팅 등의 공정에서는 입자가 너무 큰 경우, 코팅표면 특성을 저해할 수 있다. 또한 입자가 너무 작은 경우는 필러의 점도가 상승하는 단점이 있다. 예컨대 최대 입경이 20-100 μm 입자와 최대 직경이 5-15 μm 수준의 입자를 혼합하여 사용하는 것이 좋다.According to another embodiment, the thermally conductive anisotropic particles may include two or more kinds of particles having different maximum diameters. According to one example, it is preferable that at least one kind of particle is a particle having a maximum particle diameter of 20 m or more. According to one example, the particles having a maximum particle diameter of 20 m or more are preferably 30% by weight or more of the thermally conductive anisotropic particles. In terms of thermal conductivity, the larger the size of the particle, the more the glass. However, when the particle size is too large in the process such as coating, the surface properties of the coating can be impaired. When the particles are too small, the viscosity of the filler increases. For example, it is recommended to use particles with a maximum particle size of 20-100 μm and particles with a maximum diameter of 5-15 μm.

또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 열전도성 이방성 입자는 전기 절연성을 위하여 체적저항이 1014 Ωcm 이상인 것이 바람직하다.According to another embodiment, the thermally conductive anisotropic particles preferably have a volume resistivity of 10 14 ? Cm or more for electrical insulation.

상기 열전도성 전기 절연층 내의 수지는 층 내에서 매트릭스의 역할을 할 수 있는 것이 사용될 수 있다. 예컨대, (메트)아크릴계 수지, 실리콘 수지, 에폭시 수지, 우레탄 수지 등이 사용될 수 있다. The resin in the thermally conductive electrically insulating layer can be used as a matrix in the layer. For example, a (meth) acrylic resin, a silicone resin, an epoxy resin, a urethane resin, or the like can be used.

일 실시상태에 따르면, 상기 수지는 광 또는 열에 의하여 중합가능한 단량체 또는 올리고머의 경화물일 수 있다. 일 예로서, 상기 수지는 (메트)아크릴계 단량체 또는 그의 부분 중합체로 이루어진 중합성 성분의 경화물일 수 있다. 필요에 따라, 상기 경화물은 상기 중합성 성분의 경화를 위한 개시제, 예컨대 열개시제 또는 광개시제를 더 포함할 수 있다. 예컨대, 열전도성 이방성 입자로서 보론 나이트라이드를 사용하는 경우, 보론 나이트라이드는 함량에 따라 광개시제를 흡수할 수도 있으므로, 열개시제를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 필요에 따라, 상기 경화물은 상기 중합성 성분의 광경화를 위한 광의 파장 외의 적어도 일부 파장 대역을 흡수하는 광흡수제를 더 포함할 수 있다. According to one embodiment, the resin may be a light or thermally polymerizable monomer or a cured oligomer. As an example, the resin may be a cured product of a polymerizable component comprising a (meth) acrylic monomer or a partial polymer thereof. If necessary, the cured product may further comprise an initiator for curing the polymerizable component, for example, a thermal initiator or a photoinitiator. For example, when boron nitride is used as the thermally conductive anisotropic particles, it is preferable to use a thermal initiator since boron nitride may absorb the photoinitiator depending on the content thereof. In addition, if necessary, the cured product may further comprise a light absorbing agent which absorbs at least a part of the wavelength band of light outside the wavelength for light curing of the polymerizable component.

상기 중합성 성분은 상기 전기 절연층을 형성하기 위한 바인더 역할을 할 수 있다. The polymerizable component may serve as a binder for forming the electric insulation layer.

상기 (메트)아크릴계 단량체는 탄소수 1 내지 20개의 알킬기를 갖는 (메트)아크릴계 단량체가 적합하게 사용될 수 있다. (메트)아크릴계 단량체의 적합한 예로는 에틸(메트)아크릴레이트, 부틸(메트)아크릴레이트, 헥실(메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메트)아크릴레이트, 옥틸(메트)아크릴레이트, 아이소옥틸(메트)아크릴레이트, 데실(메트)아크릴레이트, 도데실(메트)아크릴레이트 등이 포함된다.As the (meth) acrylic monomers, (meth) acrylic monomers having an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms can be suitably used. Suitable examples of the (meth) acrylic monomers include ethyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, (Meth) acrylate, decyl (meth) acrylate, dodecyl (meth) acrylate, and the like.

또한, 상기 중합성 성분을 포함하는 조성물의 응집 강도를 증가시키기 위해, 상기 중합성 성분을 호모중합체(단독중합체)의 유리 전이 온도(Tg)가 20℃ 이상인 (메트)아크릴계 단량체 및/또는 다작용성 (메트)아크릴레이트와 조합하여 사용하는 것이 또한 바람직하다. 호모중합체의 Tg가 20℃ 이상인 (메트)아크릴계 단량체의 예로는 아크릴산 및 그의 무수물, 메타크릴산 및 그의 무수물, 이타콘산 및 그의 무수물, 말레산 및 그의 무수물, 다른 카르복실산 및 상응하는 그의 무수물, 시아노알킬 (메트)아크릴레이트, 아크릴아미드, 치환된 아크릴아미드, 예를 들어, N,N- 다이메틸 아크릴아미드, 질소-함유 화합물, 예를 들어, N-비닐피롤리돈, N 비닐카프로락탐, N-비닐피페리딘 및 아크릴로니트릴, 트라이사이클로 데실(메트)아크릴레이트, 아이소볼로닐(메트)아크릴레이트, 하이드록시(메트)아크릴레이트, 비닐클로라이드 등이 포함된다. 다작용성 (메트)아크릴레이트의 예에는 트라이메틸올프로판 (메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 테트라(메트)아크릴레이트, 1,2-에틸렌글리콜 다이(메트)아크릴레이트, 1,6-헥산다이올 다이(메트)아크릴레이트 등이 있다.Further, in order to increase the cohesive strength of the composition containing the polymerizable component, the polymerizable component may be copolymerized with a (meth) acrylic monomer having a glass transition temperature (Tg) of 20 占 폚 or higher of a homopolymer (homopolymer) and / (Meth) acrylate. Examples of (meth) acrylic monomers having a Tg of 20 占 폚 or more of the homopolymer include acrylic acid and its anhydride, methacrylic acid and anhydride thereof, itaconic acid and anhydride thereof, maleic acid and anhydride thereof, other carboxylic acid and corresponding anhydride thereof, Acrylamide, substituted acrylamides such as N, N-dimethylacrylamide, nitrogen-containing compounds such as N-vinylpyrrolidone, N vinylcaprolactam , N-vinylpiperidine and acrylonitrile, tricyclodecyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, hydroxy (meth) acrylate, vinyl chloride and the like. Examples of multifunctional (meth) acrylates include trimethylolpropane (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, 1,2-ethylene glycol di (meth) acrylate, 1,6- Di (meth) acrylate, and the like.

일 실시상태에 따르면, 중합성 성분의 총량을 기준으로 적어도 98 중량%는 호모중합체의 유리 전이 온도가 -40℃ 미만인 알킬 (메트)아크릴계 단량체인 것이, 전기 절연층을 포함하는 방열 시트의 유연성에 바람직하다. 상기 알킬 (메트)아크릴계 단량체의 바람직한 예로는 n-부틸 아크릴레이트, 2-에틸헥실 아크릴레이트 및 아이소옥틸 아크릴레이트 등이 있다. According to one embodiment, at least 98% by weight, based on the total amount of the polymerizable component, is an alkyl (meth) acrylic monomer having a glass transition temperature of less than -40 占 폚 of the homopolymer. The flexibility of the heat- desirable. Preferable examples of the alkyl (meth) acrylic monomers include n-butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, and isooctyl acrylate.

상기 중합성 성분은 (메트)아크릴계 단량체의 부분 중합체일 수 있다. (메트)아크릴계 단량체의 부분 중합체는, (메트)아크릴계 단량체의 일부가 미리 중합된 것을 의미하며, 이 경우 점도가 증가하여 열전도성 이방성 입자의 침전이 방지될 수 있다. (메트)아크릴계 단량체의 부분 중합은 열중합, UV 중합 및 전자빔 중합 등의 방법으로 수행될 수 있다. The polymerizable component may be a partial polymer of a (meth) acrylic monomer. The partial polymer of the (meth) acrylic monomer means that a part of the (meth) acrylic monomer is preliminarily polymerized. In this case, the viscosity increases and precipitation of the thermally conductive anisotropic particles can be prevented. The partial polymerization of the (meth) acrylic monomer can be carried out by methods such as thermal polymerization, UV polymerization and electron beam polymerization.

사용되는 상기 (메트)아크릴계 단량체 또는 그의 부분 중합체는 단독으로 또는 둘 이상의 종류의 임의의 조합이 사용될 수 있다. 본 발명에서, 그러한 중합성 성분들은 각각 다양한 양으로 사용될 수 있다. The (meth) acrylic monomer or the partial polymer thereof to be used may be used singly or in any combination of two or more kinds. In the present invention, such polymeric components may each be used in various amounts.

상기 중합성 성분은 예컨대 열전도성 전기 절연층 100 중량부를 기준으로 20 내지 50 중량부로 포함될 수 있다. The polymerizable component may be included in an amount of 20 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the thermally conductive electrically insulating layer.

필요에 따라, 상기 수지는 우레탄 올리고머를 더 포함할 수 있다. 이 우레탄 올리고머는 (메트)아크릴레이트 관능기를 2개 이상 포함하는 것이 바람직하다. 우레탄 올리고머는 예컨대 열전도성 전기 절연층 100 중량부를 기준으로 1 내지 5 중량부로 포함될 수 있다. 이와 같은 우레탄 올리고머는 가교제 성분으로 작용할 수 있으며, 올리고머의 특성상 전기 절연층에 유연성(flexibility)를 제공하면서 가교 역할을 수행할 수 있다. 올리고머는 중량평균 분자량이 1,000 내지 50,000인 것이 바람직하다. 일 예에 따르면, 상기 우레탄 올리고머는 상기 수지 총 100 중량부를 기준으로 1 내지 10중량부로 포함될 수 있다. If desired, the resin may further comprise a urethane oligomer. The urethane oligomer preferably contains two or more (meth) acrylate functional groups. The urethane oligomer may be included, for example, in an amount of 1 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the thermally conductive electrically insulating layer. Such a urethane oligomer can act as a crosslinking agent component and can perform a crosslinking function while providing flexibility to the electric insulation layer due to the nature of the oligomer. The oligomer preferably has a weight average molecular weight of 1,000 to 50,000. According to one example, the urethane oligomer may be contained in an amount of 1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the resin.

상기 개시제로는 당 기술분야에 알려진 것들이 사용될 수 있으며, 예컨대 중합성 성분 100 중량부에 대하여 0.05 내지 2 중량부가 사용될 수 있다. As the initiator, those known in the art may be used. For example, 0.05 to 2 parts by weight may be used relative to 100 parts by weight of the polymerizable component.

상기 광흡수제는 파장 350 nm 미만 중 적어도 일부 영역의 광을 흡수할 수 있는 것이 사용될 수 있으며, 예컨대 중합성 성분 100 중량부에 대하여 0.5 내지 10 중량부가 사용될 수 있다. The light absorbing agent may be one capable of absorbing light of at least a part of the wavelength of less than 350 nm, for example, 0.5 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the polymerizable component.

필요에 따라 추가의 첨가제가 사용될 수 있으며, 예컨대 열중합 개시제, 가소제, 항산화제, 난연제, 점착성 부여제, 침전 억제제, 계면활성제, 소포제, 착색제, 정전기 방지제 등이 사용될 수 있다. Further additives may be used according to need, and for example, a thermal polymerization initiator, a plasticizer, an antioxidant, a flame retardant, a tackifier, a precipitation inhibitor, a surfactant, a defoamer, a colorant and an antistatic agent may be used.

본 발명의 일 실시 상태에 따르면, 상기 열전도성 전기 절연층 내에 열전도성 이방성 입자의 함량은 30중량% 내지 70 중량%인 것이 바람직하다. According to an embodiment of the present invention, the content of the thermally conductive anisotropic particles in the thermally conductive electrically insulating layer is preferably 30 wt% to 70 wt%.

이와 같은 함량 범위는 방열 시트의 수직 방향으로의 열전도도를 열전도층에 비하여 크게 감소시키지 않거나 증가시킴과 동시에, 방열 시트의 유연성을 부여하는데 유리하다. 상기 입자의 함량이 너무 많은 경우에는 오히려 열전도도가 감소할 수 있는데 그 이유는 입자의 최대 직경 방향이 전기 절연층의 두께 방향과 평행하게 정렬되는 것이 방해되기 때문이다. Such a content range is advantageous for imparting the flexibility of the heat-radiating sheet at the same time as the thermal conductivity of the heat-radiating sheet in the vertical direction is not greatly reduced or increased as compared with that of the heat-conducting layer. If the content of the particles is too large, the thermal conductivity may be reduced because the maximum diameter direction of the particles is prevented from being aligned parallel to the thickness direction of the electric insulating layer.

일 실시상태에 따르면, 상기 열전도성 전기 절연층은 층 두께가 1 μm 내지 1,500 μm일 수 있으며, 1 μm 내지 1,000 μm인 것이 바람직하다. According to one embodiment, the thermally conductive electrically insulating layer may have a layer thickness of 1 μm to 1,500 μm and preferably 1 μm to 1,000 μm.

또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 열전도성 전기 절연층은 열전도도는 2W/mK 이상이 바람직하며, 체적저항 109 Ωcm 이상이 바람직하다. 열전도도는 높을수록 좋다.According to another embodiment, the thermal conductivity of the thermally conductive electrical insulating layer is preferably 2 W / mK or more, and the volume resistivity is preferably 10 9 Ωcm or more. The higher the thermal conductivity, the better.

본 발명의 또 하나의 실시상태는 전기 절연성 방열 시트의 제조방법에 관한 것으로서, Another embodiment of the present invention relates to a method of manufacturing an electrically insulating heat radiation sheet,

수지 또는 수지 전구체, 및 열전도성 이방성 입자를 포함하는 조성물을 준비하는 단계; Preparing a composition comprising a resin or a resin precursor, and thermally conductive anisotropic particles;

상기 조성물을 열전도층의 적어도 일면에 도포하거나, 상기 조성물을 이용하여 시트를 제조한 후 이를 열전도층의 적어도 일면에 부착하여, 열전도층의 적어도 일면에 전기 절연층을 형성하는 단계; 및Applying the composition to at least one surface of the thermally conductive layer or preparing a sheet using the composition and attaching the sheet to at least one surface of the thermally conductive layer to form an electrically insulating layer on at least one surface of the thermally conductive layer; And

상기 전기 절연층에 전기장을 인가하여 상기 열전도성 이방성 입자를 전기 절연층의 두께 방향으로 정렬시켜 열전도성 전기 절연층을 형성하는 단계를 포함한다. And applying an electric field to the electric insulating layer to align the thermally conductive anisotropic particles in the thickness direction of the electric insulating layer to form a heat conductive electric insulating layer.

먼저, 수지 또는 수지 전구체는 (메트)아크릴계 단량체 또는 그의 부분 중합체로 이루어진 중합성 성분일 수 있다. 중합성 성분에 대해서는 전술한 바와 같다. First, the resin or resin precursor may be a polymerizable component composed of a (meth) acrylic monomer or a partial polymer thereof. The polymerizable component is as described above.

일 실시상태에 따르면, 상기 수지 또는 수지 전구체로서, (메트)아크릴계 단량체 또는 그의 부분 중합체를 이용하는 경우, 중합체만으로 이루어진 재료를 이용하는 경우에 비하여 열전도성 이방성 입자를 수지 중에 분산하는 것이 유리하며, 또한 후술하는 전기장 인가에 따른 열전도성 이방성 입자가 특정 방향으로 용이하게 정렬할 수 있도록 할 수 있다. According to one embodiment, when the (meth) acrylic monomer or the partial polymer thereof is used as the resin or the resin precursor, it is advantageous to disperse the thermally conductive anisotropic particles in the resin as compared with the case of using a material consisting solely of a polymer, So that the thermally conductive anisotropic particles can be easily aligned in a specific direction.

상기 수지 또는 수지 전구체는 전술한 바와 같이 우레탄 올리고머를 포함할 수 있다. The resin or resin precursor may comprise a urethane oligomer as described above.

상기 수지 또는 수지 전구체, 및 열전도성 이방성 입자를 포함하는 조성물은 필요에 따라 열개시제 또는 광개시제와 같은 개시제, 광흡수제 또는 기타 첨가제를 더 포함할 수 있으며, 이들에 대한 설명은 전술한 바와 같다. The resin or the resin precursor, and the composition comprising the thermally conductive anisotropic particles may further include an initiator, a light absorber or other additives such as a thermal initiator or a photoinitiator, as described above, as described above.

상기 조성물은 필요에 따라 용매를 더 포함할 수 있다. 예컨대, 두께 500 μm 이하의 박막의 코팅이 필요한 경우는 용매를 추가적으로 사용하여 조성물의 점도를 조절할 수 있다. 용매로는 메틸에틸케톤, 헥산, 톨루엔 등의 용매를 단독 또는 병행하여 사용할 수 있다. The composition may further comprise a solvent if necessary. For example, when a thin film having a thickness of 500 μm or less is required, a solvent may be additionally used to control the viscosity of the composition. As the solvent, a solvent such as methyl ethyl ketone, hexane, or toluene may be used alone or in combination.

상기와 같은 조성물을 이용하여 전기 절연층을 형성하는 경우, 공정이 용이할 뿐만 아니라, 열전도성 이방성 입자를 균일하게 분산시키는데 용이하다. When the electrical insulation layer is formed using the above composition, not only the process is easy, but also it is easy to uniformly disperse the thermally conductive anisotropic particles.

상기 전기 절연층을 형성하는 단계는 상기 조성물을 열전도층의 적어도 일면에 도포하거나, 상기 조성물을 이용하여 시트를 제조한 후 이를 열전도층의 적어도 일면에 부착하는 방법으로 수행될 수 있다. 시트를 열전도층에 부착하는 경우, 필요에 따라 접착제 또는 점착제가 사용될 수 있다. The step of forming the electrically insulating layer may be performed by applying the composition to at least one surface of the thermally conductive layer, or by forming the sheet using the composition and attaching the sheet to at least one surface of the thermally conductive layer. When the sheet is attached to the heat conduction layer, an adhesive or a pressure-sensitive adhesive may be used if necessary.

상기 전기 절연층에 전기장을 인가하는 단계는 상기 열전도성 이방성 입자를 전기 절연층의 두께 방향으로 정렬시킬 수 있는 조건이라면 특별히 한정되지 않는다. 이 단계는 전기 절연층을 형성하는 도중 또는 형성 후에 수행될 수 있다. 도 2에 전기장 인가에 따른 이방성 입자의 정렬 모식도를 나타내었다. The step of applying the electric field to the electric insulating layer is not particularly limited as long as the condition that the thermally conductive anisotropic particles can be aligned in the thickness direction of the electric insulating layer. This step may be performed during or after the formation of the electrically insulating layer. FIG. 2 shows an alignment diagram of anisotropic particles according to application of an electric field.

일 예에 따르면, 도 3와 같이, 스페이서의 상하부에 각각 전기장을 인가할 수 있는 전극을 설치하고, 전기장을 인가할 수 있다. 이 때, 상기 전극들 사이에는 상기 조성물 또는 상기 조성물을 이용하여 제조한 시트가 위치할 수 있다. According to an example, as shown in Fig. 3, electrodes capable of applying electric fields can be provided on the upper and lower portions of the spacer, and an electric field can be applied. At this time, a sheet manufactured using the composition or the composition may be disposed between the electrodes.

일 예에 따르면, 상기 전극들 사이에 열전도층을 놓고, 그 위에 상기 조성물을 도포한 후, 전기장을 인가하는 상태에서 상기 조성물을 경화시켜 열전도성 전기 절연층을 형성할 수 있다. According to one example, a thermally conductive electrically insulating layer may be formed by placing a thermally conductive layer between the electrodes, applying the composition on the thermally conductive layer, and then curing the composition while applying an electric field.

전기장을 인가하는 조건은 상기 조성물의 성분 또는 성분비에 따라서 결정될 수 있으며, 예컨대 1 내지 10 kV에서 1시간 내지 5시간 수행될 수 있다. 전기장의 경우 AC, DC, 스퀘어(Square), 또는 펄스(pulse) 타입 등의 다양한 전기장을 인가할 수 있다. DC 보다는 AC의 전기장이 바람직하다. AC의 경우, 1~5kV/mm 수준이 바람직하다. 5kV/mm 이상에서는 물질의 파괴전압을 초과하여, 과전류가 발생할 수 있다The conditions for applying the electric field may be determined according to the composition or composition ratio of the composition, and may be, for example, 1 to 10 kV for 1 to 5 hours. In the case of an electric field, various electric fields such as AC, DC, square, or pulse type can be applied. An electric field of AC rather than DC is desirable. For AC, a level of 1 to 5 kV / mm is preferred. Above 5 kV / mm exceeds the breakdown voltage of the material, an overcurrent may occur

이하, 실시예를 통하여 전술한 실시상태들을 더욱 상세히 설명한다. 그러나, 이하의 실시예는 예시를 위한 것이며, 이들에 의하여 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, the above-described embodiments will be described in more detail with reference to the embodiments. However, the following examples are for illustrative purposes only and are not intended to limit the scope of the invention.

실시예Example 1 내지 7 1 to 7

하기 표 1의 성분을 포함하는 조성물을 몰드에 부은 후, 전기장(AC 4kV)을 가하면서, 80℃에서 3시간 동안 경화하여 시트를 제조하였다. 시트의 두께는 약 1.2 mm이었다. The composition containing the components of Table 1 below was poured into a mold and cured at 80 캜 for 3 hours while applying an electric field (AC 4 kV) to prepare a sheet. The thickness of the sheet was about 1.2 mm.

보론
나이트라이드
(BN)
Boron
Nitride
(BN)
2-에틸헥실
아크릴레이트
(EHA)
2-ethylhexyl
Acrylate
(EHA)
우레탄
올리고머
urethane
Oligomer
가소제Plasticizer 열개시제
아조비스
이소부티로
니트릴
(AIBN)
Thermal initiator
Azobis
Isobutylo
Nitrile
(AIBN)
실시예
1~3
Example
1-3
50 중량%50 wt% 30.9 중량%30.9 wt% 2.6 중량%2.6 wt% 16.5 중량%16.5 wt% 0.26 중량%0.26 wt%
실시예
4, 5
Example
4, 5
56 중량%56 wt% 27.2 중량%27.2 wt% 2.3 중량%2.3 wt% 14.5 중량%14.5 wt% 0.295 중량%0.295 wt%
실시예
6, 7
Example
6, 7
61 중량%61 wt% 24.1 중량%24.1 wt% 2 중량%2 wt% 12.9 중량%12.9 wt% 0.26 중량%0.26 wt%

각 실시예에서 보론 나이트라이드는 하기 표 2와 같은 최대 입경을 갖는 것이 사용되었으며, 하기 표 2의 최대 입경은 각 입자의 최대 입자의 D50 평균 입경 기준이다. 제조된 시트의 열전도도를 측정하였으며, 동일한 조건하에서 전기장을 인가하지 않은 경우와 비교한 결과를 하기 표 2에 나타내었다. In each example, boron nitride having the maximum particle diameter as shown in Table 2 below was used, and the maximum particle diameter in Table 2 is based on the D50 average particle diameter of the maximum particle of each particle. The thermal conductivity of the prepared sheet was measured, and the results are shown in Table 2, in comparison with the case where no electric field was applied under the same conditions.

열전도도는 ASTM D5470의 방식을 이용하여 측정하였다. 시료를 금속 상하판 사이 배치하고, 상하판의 온도 차이와 열전달 속도를 이용하여 열저항을 구하고, 이를 통하여 열전도도를 구한다. The thermal conductivity was measured using the method of ASTM D5470. The sample is placed between the upper and lower metal plates, and the thermal resistance is obtained by using the temperature difference between the upper and lower plates and the heat transfer rate.

보론
나이트라이드
(BN)
Boron
Nitride
(BN)
BN 최대 입경
(함량, 중량비)
BN maximum particle diameter
(Content, weight ratio)
열전도도(W/mK)Thermal conductivity (W / mK) 열전도도
증가율(%)
Thermal conductivity
Growth rate (%)
전기장 OElectric field O 전기장 XElectric field X 실시예 1Example 1 50 중량%50 wt% 29μm:10 μm
(30:70)
29 μm: 10 μm
(30:70)
1.501.50 0.8850.885 6969
실시예 2Example 2 50 중량%50 wt% 29μm:10 μm
(50:50)
29 μm: 10 μm
(50:50)
3.243.24 0.8540.854 279279
실시예 3Example 3 50 중량%50 wt% 29μm:10 μm
(70:30)
29 μm: 10 μm
(70:30)
3.393.39 0.9250.925 266266
실시예 4Example 4 56 중량%56 wt% 29μm:10 μm
(100:0)
29 μm: 10 μm
(100: 0)
4.084.08 0.9570.957 326326
실시예 5Example 5 56 중량%56 wt% 29μm:10 μm
(70:30)
29 μm: 10 μm
(70:30)
3.603.60 1.021.02 253253
실시예 6Example 6 61 중량%61 wt% 29μm:10 μm
(100:0)
29 μm: 10 μm
(100: 0)
3.623.62 1.261.26 187187
실시예 7Example 7 61 중량%61 wt% 29μm:10 μm
(70:30)
29 μm: 10 μm
(70:30)
1.571.57 1.381.38 1414

상기 표 2에 따르면, 최대 직경이 큰 입자를 많이 사용하는 경우, 열전도도가 더 높게 나타났다. 입자 함량 56중량%까지는 보론 나이트라이드 입자의 함량 증가에 따라 열전도도가 증가하였으나, 입자 함량 56 중량% 초과시 열전도도 증가 효과가 감소하였다. According to the above Table 2, when the particles having the largest diameter are used in a large amount, the thermal conductivity is higher. The thermal conductivity increased with increasing the content of boron nitride particles up to 56 wt% of the particle content, but the effect of increasing the thermal conductivity decreased when the particle content was over 56 wt%.

- 29μm 100% BN 56 중량%일 때(실시예 4) 열전도도 4.08W/mK → 61 중량 %일 때(실시예 6) 열전도도 3.62W/mK - 29 μm 100% BN 56 wt% Example 4 Thermal conductivity 4.08 W / mK → 61 wt% (Example 6) Thermal conductivity 3.62 W / mK

- 29μm:10μm=70:30 BN 50 중량%일 때(실시예 3) 열전도도 3.39W/mK → 56 중량%일 때(실시예 5) 열전도도 3.60 W/mK → 61 중량%일 때(실시예 7) 열전도도 1.57W/mK When the thermal conductivity is 3.39 W / mK → 56 wt% (Example 5), when the thermal conductivity is 3.60 W / mK → 61 wt% (Example 3) Example 7) Thermal conductivity 1.57W / mK

상기에서 제조된 시트의 XRD 분석을 통하여 입자 배향도를 관찰한 결과, 하기 표 3과 같이 전기장을 가한 경우, 입자 배향도가 높게 나타났으며, 그에 따라 열전도도도 높게 나타났다. As a result of observing the degree of grain orientation through XRD analysis of the sheet prepared above, when the electric field was applied as shown in Table 3, the degree of grain orientation was high and the thermal conductivity was also high.

BN
함량
BN
content
BN
29μm:10μm
(중량비)
BN
29 μm: 10 μm
(Weight ratio)
전기장Electric field 열전도도
(W/mK)
Thermal conductivity
(W / mK)
BN 배향도(%)

Figure pat00001
BN Orientation (%)
Figure pat00001
실시예 4Example 4 56wt%56wt% 100:0100: 0 OO 4.084.08 7474 XX 0.9570.957 1One 실시예 2Example 2 50wt%50wt% 50:5050:50 OO 3.243.24 7373 XX 0.8540.854 22 실시예 1Example 1 50wt%50wt% 30:7030:70 OO 1.501.50 3232 XX 0.8850.885 1One

실시예Example 8 8

몰드 아래에 그라파이트 시트를 놓은 후 실시예 3에서 사용된 조성물을 몰드에 부은 후 전기장(AC 4kV)을 가하면서, 80℃에서 3시간 동안 경화하여 방열 시트를 제조하였다. 이 때, 열전도성 전기 절연층의 두께는 700 μm 이었다. After the graphite sheet was placed under the mold, the composition used in Example 3 was poured into a mold and cured at 80 캜 for 3 hours while applying an electric field (AC 4 kV) to prepare a heat-radiating sheet. At this time, the thickness of the thermally conductive electric insulating layer was 700 mu m.

도 4에 실시예 8의 결과를 나타내었다. Fig. 4 shows the results of Example 8. Fig.

또한, 열전도도 측정시 시료에 가해지는 압력이 각각 10 Psi와 100 Psi일 때, 보론 나이트라이드(BN) 배향도 및 체적저항을 하기 표 4에 나타내었다.In addition, the boron nitride (BN) orientation degree and the volume resistance are shown in Table 4 when the pressures applied to the samples when measuring the thermal conductivity are 10 Psi and 100 Psi, respectively.

구분division 열전도도
(through plane) (W/mK)
Thermal conductivity
(W / mK)
BN 배향도(XRD)

Figure pat00002
BN Orientation (XRD)
Figure pat00002
체적저항
(Ωcm)
Volume resistance
(Ωcm)
10Psi10Psi 100Psi100Psi 전기장 OElectric field O 2.202.20 3.963.96 92.6%92.6% 1010 10 10 전기장 XElectric field X 0.8230.823 0.9660.966 1.6%1.6% 1011 10 11 그래파이트 시트
(Kaneka 32)an
Graphite sheet
(Kaneka 32) an
0.6690.669 1.671.67 -- 통전 (측정불가)Energization (measurement not possible)

Claims (14)

열전도층 및 상기 열전도층의 적어도 일면에 구비되고, 수지 및, 상기 수지 중에 분산된 열전도성 이방성 입자를 포함하는 열전도성 전기 절연층을 포함하고,
상기 열전도성 전기 절연층 중 상기 열전도성 이방성 입자는 X선 회절 분석시 (002)면의 회절 피크의 적분 강도와 (100)면의 회절 피크의 적분 강도의 합에 대한 (100)면의 회절 피크의 적분 강도의 백분비가 10% 이상인 것인 전기 절연성 방열 시트.
A thermally conductive layer and a thermally conductive electrically insulating layer provided on at least one surface of the thermally conductive layer and including a resin and thermally conductive anisotropic particles dispersed in the resin,
The thermally conductive anisotropic particles of the thermally conductive anisotropic layer have a diffraction peak of (100) plane relative to the sum of the integral intensity of the diffraction peak of the (002) plane and the integrated intensity of the diffraction peak of the (100) Wherein the percentage of the integral strength of the electrically insulating heat-radiating sheet is 10% or more.
청구항 1에 있어서, 상기 백분비가 30% 이상인 것인 전기 절연성 방열 시트. The electrically insulating heat dissipation sheet according to claim 1, wherein the percentage is 30% or more. 청구항 1에 있어서, 상기 열전도성 이방성 입자의 최소 직경에 대한 최대 직경의 비인 종횡비가 2 이상인 것인 전기 절연성 방열 시트.The electrically insulating heat-radiating sheet according to claim 1, wherein an aspect ratio, which is a ratio of a maximum diameter to a minimum diameter of the thermally conductive anisotropic particles, is 2 or more. 청구항 1에 있어서, 상기 열전도성 이방성 입자는 보론 나이트라이드(BN) 입자인 것인 전기 절연성 방열 시트.The electrically insulating heat dissipating sheet according to claim 1, wherein the thermally conductive anisotropic particles are boron nitride (BN) particles. 청구항 1에 있어서, 상기 열전도성 이방성 입자의 최대 직경은 1 μm 내지 100 μm 인 것인 전기 절연성 방열 시트.The electrically insulating heat dissipation sheet according to claim 1, wherein the maximum diameter of the thermally conductive anisotropic particles is 1 μm to 100 μm. 청구항 1에 있어서, 상기 열전도성 전기 절연층 내에 상기 열전도성 이방성 입자의 함량은 30중량% 내지 70 중량%인 것인 절연성 방열 시트. The insulating sheet according to claim 1, wherein the content of the thermally conductive anisotropic particles in the thermally conductive electrically insulating layer is 30 wt% to 70 wt%. 청구항 1에 있어서, 상기 열전도성 이방성 입자는 최대 직경이 상이한 2종 이상의 입자를 포함하는 것인 전기 절연성 방열 시트.The electrically insulating heat dissipating sheet according to claim 1, wherein the thermally conductive anisotropic particles comprise two or more kinds of particles having different maximum diameters. 청구항 1에 있어서, 최대 입경이 20 μm 이상인 입자가 상기 열전도성 이방성 입자 중 30중량% 이상 인 것인 전기 절연성 방열 시트.The electrically insulating heat dissipating sheet according to claim 1, wherein particles having a maximum particle diameter of 20 m or more are at least 30% by weight of the thermally conductive anisotropic particles. 청구항 1에 있어서, 상기 수지는 (메트)아크릴계 수지인 것인 전기 절연성 방열 시트.The electrically insulating heat dissipating sheet according to claim 1, wherein the resin is a (meth) acrylic resin. 청구항 8에 있어서, 상기 수지는 아크릴계 단량체 또는 그의 부분 중합체 및 우레탄 올리고머를 포함하는 중합성 성분의 경화물인 것인 전기 절연성 방열 시트.9. The electrically insulating heat spreading sheet according to claim 8, wherein the resin is a cured product of a polymerizable component comprising an acrylic monomer or a partial polymer thereof and a urethane oligomer. 청구항 1에 있어서, 상기 열전도층은 그래파이트 시트인 것인 전기 절연성 방열 시트.The electrically insulating heat dissipation sheet according to claim 1, wherein the thermally conductive layer is a graphite sheet. 수지 또는 수지의 전구체, 및 열전도성 이방성 입자를 포함하는 조성물을 준비하는 단계;
상기 조성물을 열전도층의 적어도 일면에 도포하거나, 상기 조성물을 이용하여 시트를 제조한 후 이를 열전도층의 적어도 일면에 부착하여, 열전도층의 적어도 일면에 전기 절연층을 형성하는 단계; 및
상기 전기 절연층의 제조 도중 또는 후에 전기장을 인가하여 상기 열전도성 이방성 입자 중 적어도 일부의 최대 직경 방향을 상기 전기 절연층의 두께 방향과 평행하게 정렬시켜 열전도성 전기 절연층을 형성하는 단계
를 포함하는 전기 절연성 방열 시트의 제조방법.
Preparing a composition comprising a resin or a precursor of the resin and thermally conductive anisotropic particles;
Applying the composition to at least one surface of the thermally conductive layer or preparing a sheet using the composition and attaching the sheet to at least one surface of the thermally conductive layer to form an electrically insulating layer on at least one surface of the thermally conductive layer; And
Forming a thermally conductive electrically insulating layer by aligning the maximum diameter direction of at least a part of the thermally conductive anisotropic particles parallel to the thickness direction of the electrically insulating layer by applying an electric field during or after the production of the electrically insulating layer
Wherein the heat-radiating sheet is made of a thermosetting resin.
청구항 12에 있어서, 상기 수지 또는 수지의 전구체는 아크릴계 단량체 또는 그의 부분 중합체 및 우레탄 올리고머를 포함하는 것인 전기 절연성 방열 시트의 제조방법. The method for producing an electrically insulating heat sink sheet according to claim 12, wherein the resin or the precursor of the resin comprises an acrylic monomer or a partial polymer thereof and a urethane oligomer. 청구항 12에 있어서, 상기 열전도성 전기 절연층을 형성하는 단계는 스페이서의 상하부에 각각 전기장을 인가할 수 있는 전극을 설치하고, 상기 전극들 사이에 열전도층을 놓고, 그 위에 상기 조성물을 도포한 후, 전기장을 인가하는 상태에서 상기 조성물을 경화시켜 열전도성 전기 절연층을 형성하는 것인 전기 절연성 방열 시트의 제조방법. [14] The method of claim 12, wherein forming the thermally conductive electrically insulating layer comprises: providing an electrode capable of applying an electric field to upper and lower portions of the spacer; placing a thermally conductive layer between the electrodes; , And the composition is cured in a state of applying an electric field to form a thermally conductive electric insulating layer.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2021138177A1 (en) * 2019-12-30 2021-07-08 Advanced Micro Devices, Inc. Thermal management using variation of thermal resistance of thermal interface

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010040883A (en) * 2008-08-07 2010-02-18 Sumitomo Electric Ind Ltd Heat dissipation sheet, heat dissipation device, and method of manufacturing heat dissipation sheet
JP2013008724A (en) * 2011-06-22 2013-01-10 Nitto Denko Corp High dielectric insulating heat dissipation sheet and method for producing the same
JP2016100491A (en) * 2014-11-21 2016-05-30 株式会社日本触媒 Heat dissipation sheet and method for manufacturing the same

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010040883A (en) * 2008-08-07 2010-02-18 Sumitomo Electric Ind Ltd Heat dissipation sheet, heat dissipation device, and method of manufacturing heat dissipation sheet
JP2013008724A (en) * 2011-06-22 2013-01-10 Nitto Denko Corp High dielectric insulating heat dissipation sheet and method for producing the same
JP2016100491A (en) * 2014-11-21 2016-05-30 株式会社日本触媒 Heat dissipation sheet and method for manufacturing the same

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021138177A1 (en) * 2019-12-30 2021-07-08 Advanced Micro Devices, Inc. Thermal management using variation of thermal resistance of thermal interface
US11201104B2 (en) 2019-12-30 2021-12-14 Advanced Micro Devices, Inc. Thermal management using variation of thermal resistance of thermal interface

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