KR20190036514A - 열 전도부재의 픽업방법 - Google Patents

Abstract

열 소스와 냉각유닛 사이에 개재되어 상기 열 소스로부터 방출되는 열을 상기 냉각유닛으로 전달하여 상기 열 소스의 열을 냉각하는데 사용되는 열 전도부재가 개시된다. 상기 열 전도부재는, 구리 박, 상기 구리 박의 한 면에 제1경화에 의해 점착되고 노출면이 자기 점착력을 갖는 제1열전도층, 및 상기 구리 박의 다른 면에 제2경화에 의해 점착되고 노출면이 자기 점착력을 갖지 않는 제2열전도층을 포함한다.

Description

열 전도부재의 픽업방법{Thermal conductive member and Method for picking up the same}

본 발명은 열 전도부재의 픽업방법에 관한 것으로, 특히 릴로 공급되면서 진공 픽업이 용이한 열 전도부재의 픽업방법에 관련한다.

전자기기와 정보통신기기는 소형화 및 집적화되어 감에 따라 열, 정전기 또는 전자파에 많은 영향을 받고 있다. 예를 들어, 전자부품으로서 마이크로프로세서는 처리속도가 빨라지고 메모리 반도체는 용량이 커짐에 따라 집적도가 증가함으로써 많은 열과 전자파가 발생하며, 이에 따라 주변의 열, 정전기 및 전자파에 영향을 많이 받는다.

이를 위해 통상 열을 발생하는 전자부품을 수납하는 케이스와 열을 발생하는 전자부품 사이에 열 전도성 실리콘고무 시트를 적용하여 케이스를 냉각유닛으로 사용하여 이를 통하여 열을 방출하는 방식을 이용하고 있다.

본 출원에 의해 출원되어 등록된 등록특허 제10-1335528호는 한 면에 절연 폴리머 층이 형성된 구리 박, 상기 구리 박의 다른 면에 적층되어 점착된 자기 점착력을 가지는 제 1 열 전도성 폴리머 시트, 및 상기 절연 폴리머 층 위에 적층되어 점착된 자기 점착력을 가지는 제 2 열 전도성 폴리머 시트로 구성되며, 상기 절연 폴리머 층은 상기 구리 박 위에 상기 절연 폴리머 층에 대응하는 액상의 폴리머 수지를 캐스팅한 후 경화에 의해 형성되고, 상기 제 1 열 전도성 폴리머 시트는 상기 냉각유닛에 점착되고, 상기 제 2 열 전도성 폴리머 시트는 상기 열 소스에 점착되는 열 전도성 판상 시트를 개시하고 있다.

이러한 구성에 의하면, 자기 점착력의 크기가 달라, 가령 열 소스에 점착된 부분의 점착력이 냉각유닛에 점착된 부분의 점착력보다 작은 경우, 냉각유닛을 열 소스로부터 쉽게 분리할 수 있고, 열 전도부재가 냉각유닛에 강하게 점착되어 냉각유닛의 이송시 열 전도부재가 떨어지지 않아 편리하고, 열 전도부재가 냉각유닛에 점착된 상태를 유지하기 용이하다.

상기의 판상 시트를 픽업장치를 이용하여 진공 흡입하여 픽업하는 경우, 픽업장치가 폴리머 시트에 접촉하여 가압하기 때문에 열 전도성 폴리머 시트의 자기 점착력에 의해 판상 시트가 픽업장치에 점착되고 판상 시트를 장착하기 위해 진공 해제하는 경우 판상 시트가 픽업장치로부터 떨어지지 않는다는 문제점이 있다.

또한, 폴리머 시트가, 가령 베이스 필름에 점착되어 릴로 공급되는 경우, 픽업장치를 이용하여 판상 시트를 진공 흡입하여도 폴리머 시트의 점착력에 의해 베이스 필름으로부터 떼어내기 어렵다는 문제점이 있으며, 진공 흡입력을 증가시켜 떼어낼 수는 있지만 진공 픽업의 신뢰성이 떨어진다.

따라서, 본 발명의 목적은 릴로 공급되면서 진공 픽업이 용이한 열 전도부재를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 진공 픽업의 신뢰성을 향상시킨 열 전도부재를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 공정비용을 줄이고 진공 픽업의 신뢰성을 향상시킨 열 전도부재의 픽업방법을 제공하는 것이다.

상기의 목적은, 열 전도부재를 픽업하는 방법으로서, 상기 열 전도부재는, 구리 박, 상기 구리 박의 한 면에 제1경화에 의해 점착되고 노출면이 자기 점착력을 갖는 제1열전도층, 및 상기 구리 박의 다른 면에 제2경화에 의해 점착되고 노출면이 자기 점착력을 갖지 않는 제2열전도층을 포함하며, 상기 제1열전도층이 베이스 필름 위에 점착되어 릴로 공급되는 단계; 상기 베이스 필름의 이송방향을 방향전환 롤을 이용하여 반대 방향으로 전환하는 단계; 상기 전환 시, 상기 열 전도부재의 일부분이 상기 베이스 필름에 점착된 상태에서 상기 열 전도부재의 탄성 복원력에 의해 나머지 부분이 상기 베이스 필름으로부터 들리는 단계; 및 상기 열 전도부재의 들린 부분에서 상기 제2열전도층의 노출면을 픽업장치로 진공 흡입하여 픽업하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 열 전도부재의 픽업 방법에 의해 달성된다.

바람직하게, 상기 열 전도부재의 탄성 복원력은, 상기 구리 박의 두께와 상기 롤의 직경 및 이들의 조합에 의해 결정될 수 있다.

바람직하게, 상기 열 전도부재는 칼날에 의해 일정한 형상으로 절단되어 공급될 수 있으며, 상기 열 전도부재는 종이 또는 폴리머 필름 위에 릴(Reel)로 공급될 수 있다.

상기의 구성에 의하면, 열 전도부재의 일부가 구리 박의 탄성 복원력에 의해 베이스 필름으로부터 들려서 떨어진 상태에서 열 전도부재의 들린 부분을 진공 흡입하여 픽업하기 때문에 픽업이 쉽고 픽업의 신뢰성이 향상된다.

또한, 픽업장치가 진공 흡입을 위해 접촉하는 열 전도부재의 열 전도층이 자기 점착력을 구비하고 있지 않아 장착시 진공을 해제해도 열 전도부재가 쉽게 픽업장치로부터 떨어진다.

또한, 구리 박에 다수의 관통구멍을 형성함으로써 유연성이 향상되어 구리 박의 구겨짐을 줄일 수 있고, 열 전도시트가 관통구멍을 통하여 일체화됨으로써 결합 강도가 증가한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 열 전도부재를 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 2-2를 따라 절단한 단면도이다.
도 3은 열 전도부재가 릴로 공급되어 진공 픽업시의 상태를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 열 전도부재를 나타내는 사시도이다.
도 5는 도 4의 5-5를 따라 절단한 단면도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세하게 설명하며, 이들 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 철저한 이해를 위한 의도로서만 제공된다는 것에 유의해야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 열 전도부재를 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1의 2-2를 따라 절단한 단면도이다.

열 전도부재(100)는, 가령 인쇄회로 기판 위에 실장된 반도체 칩과 알루미늄 케이스 사이에 개재되어 반도체 칩으로부터 방출되는 열을 케이스로 전달하여 반도체 칩의 열을 냉각하는데 사용될 수 있다.

반도체 칩 이외에 열 소스는 IC 또는 LED 등의 전자부품이거나 열 소스를 사용한 전자부품 모듈일 수 있고, 케이스 이외에 냉각유닛은 히트 싱크, 커버 또는 브라켓일 수 있다.

도 1과 2를 참조하면, 열 전도부재(100)는, 구리 박(120), 구리 박(120)의 한 면에 점착되는 열 전도층(110), 및 구리 박(120)의 반대 면에 점착되는 열 전도층(130)으로 구성된다.

이 실시 예의 열 전도부재(100)에서, 열 전도층(110)은 자기 점착력을 구비하고 열 전도층(130)은 자기 점착력을 구비하지 않으며, 바람직하게 열 전도층(110)의 노출 면은 자기 점착력을 구비하고 열 전도층(130)의 노출면은 자기 점착력을 구비하지 않는다.

따라서, 열 전도부재(100)를 열 소스에 장착하는 경우, 열 전도층(130)의 노출면(즉, 상면)이 픽업장치에 의해 진공 픽업되는데, 열 전도층(130)의 노출면은 자기 점착력이 없기 때문에 진공 픽업이 용이하며, 열 전도층(110)의 노출면(즉, 하면)은 자기 점착력을 갖기 때문에 열 소스에 자기 점착된다.

열 전도부재(100)의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 전체적으로 0.15㎜ 내지 2㎜의 두께를 가질 수 있으며, 2W/m.K 이상의 열 전도도를 갖는다.

구리 박(120)의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 대략 8㎛ 내지 150㎛ 정도의 두께를 가지며, 이는 톰슨 프레스 칼날에 의해 용이하게 절단되는 범위에 있을 수 있다.

특히, 후술하는 것처럼, 열 전도층(110)의 노출면의 자기 점착력보다 큰 탄성 복원력이 생성될 수 있는 정도의 두께이면 충분하다.

열 전도층(110)은 알루미나 파우더 등의 열 전도성 무기물 파우더가 혼합된 액상의 실리콘 수지일 수 있으며, 구리 박(120) 위에 캐스팅하고 경화하여 제조하는데, 액상의 실리콘 수지가 경화하는 과정에서 구리 박(120)에 자기 점착된다.

이 실시 예에서, 열 전도층(110)은 액상의 실리콘 수지의 경화에 의해 자기 점착력을 갖는데, 구리 박(120)에 점착되는 계면(112)의 자기 점착력이 가장 강하고 반대 측의 노출면의 자기 점착력은 상대적으로 약할 수 있다.

또한, 열 전도층(130)도 열 전도층(110)과 같이 알루미나 파우더 등의 열 전도성 무기물 파우더가 혼합된 액상의 실리콘 수지를 구리 박(120) 위에 캐스팅하고 경화하여 제조하는데, 액상의 실리콘 수지가 경화하는 과정에서 계면(132)이 구리 박(120)에 자기 점착된다.

반면, 열 전도층(130)은 액상의 실리콘 수지의 경화에 의해 자기 점착력을 가지 않는다.

열 전도층(110, 130)은 경화에 의해 실리콘 겔(gel)이나 실리콘 고무가 될 수 있다.

이와 같이, 열 전도성이 우수한 구리 박(120)의 양면에 액상의 실리콘 수지를 캐스팅하고 경화하여 열 전도층(110, 130)를 형성하면서 구리 박(120)에 점착되도록 하여 열 전도성이 나쁜 별도의 접착제를 사용하지 않음으로써 상하 열 전도성이 좋다.

상기한 것처럼, 액상의 실리콘 수지를 경화하여 자기 점착력을 갖는 실리콘 겔을 형성하거나 자기 점착력을 갖지 않는 실리콘 고무를 형성하는 것은, 경화 조건이나 재질의 종류를 변경하여 수행할 수 있다.

열 전도층(110, 130)의 두께는 특별히 한정되지 않으며, 서로 같은 두께를 갖거나 다른 두께를 가질 수 있다.

도 3은 열 전도부재가 릴로 공급되어 진공 픽업시의 상태를 나타낸다.

열 전도부재(100)는 일정한 크기가 제조되어 칼날에 의해 일정한 형상으로 절단되어 공급되는데, 가령 열 전도부재(100)의 열 전도층(110)의 하면이 베이스 필름(10) 위에 점착된 상태에서 베이스 필름(10)이 릴(Reel)로 감겨 공급되면, 릴로부터 베이스 필름(10)이 풀려 인출된다.

여기서, 베이스 필름(10)은 종이 또는 폴리머 필름일 수 있다.

베이스 필름(10)에는 일정한 장력이 인가된 상태에서 당겨지면서 이송되며, 방향전환 롤(20)에 의해 반대방향으로 이송된다.

방향전환 롤(20)에 의해 이송방향이 전환되면서, 베이스 필름(10)이 구부러지는데, 열 전도부재(100)는 베이스 필름(10)에 점착된 상태를 유지하기 때문에 일시적으로 열 전도부재(100)는 베이스 필름(10)을 따라 진행하게 된다.

그 결과, 열 전도부재(100)의 구리 박(120)이 구부러지면서 열 전도부재(100)에 탄성 복원력이 걸리게 되는데, 더 많이 구부러질수록 탄성 복원력이 커진다.

여기서, 구부러진 정도가 같다고 가정할 때, 열 전도부재(100)의 탄성 복원력의 크기는 구리 박(120)의 두께와 방향전환 롤(20)의 직경에 의해 결정된다. 다시 말해, 구리 박(120)의 두께가 두꺼울수록 그리고 방향전환 롤(20)의 직경이 작을수록 열 전도부재(100)의 탄성 복원력의 크기가 커진다.

구리 박(120)의 두께가 두꺼울수록 열 전도부재(100)의 탄성 복원력이 커지지만 제조원가가 증가하기 때문에 이를 고려해야 하고, 방향전환 롤(20)의 직경을 줄일수록 열 전도부재(100)의 탄성 복원력이 늘어나지만 줄이는 것도 한계가 있기 때문에 이 두 가지의 변수를 적절하게 조정하여 탄성 복원력을 결정할 수 있다.

구리 박(120)이 구부러짐에 따라 열 전도부재(100)의 탄성 복원력이 베이스 필름(10)에 점착된 열 전도층(110)의 점착력보다 커지면, 도 3에 화살표로 나타낸 것처럼, 열 전도층(110)의 일부만 베이스 필름(10)에 점착된 상태로 나머지 부분은 열 전도부재(100)의 탄성 복원력에 의해 베이스 필름(10)에서 떨어져 들리게 된다.

도 3에서 점선은 열 전도부재(100) 전체가 베이스 필름(10)에 점착된 상태를 나타내고, 실선은 열 전도부재(100)의 일부가 베이스 필름(10)으로부터 떨어져 들린 상태를 나타낸다.

이 상태에서, 픽업장치(30)는 들려서 수평을 이루는 열 전도부재(100)의 상면을 진공 흡입하여 픽업하는데, 열 전도층(130)의 상면에서 진공 픽업을 위해 픽업장치(30)가 접촉하는 지점은 적절하게 조정될 수 있다.

이와 같이, 열 전도부재(100)의 일부가 베이스 필름(10)으로 들려서 떨어져 수평을 이루는 상태에서 들린 부분을 진공 흡입하여 픽업하기 때문에 픽업이 쉽고 픽업의 신뢰성이 향상된다.

또한, 픽업장치(30)가 진공 흡입을 위해 접촉하는 열 전도층(130)이 자기 점착력을 구비하고 있지 않아 장착시 진공을 해제해도 열 전도부재(100)가 쉽게 픽업장치(30)로부터 떨어질 수 있다.

도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 열 전도부재를 나타내는 사시도이고, 도 5는 도 4의 5-5를 따라 절단한 단면도이다.

이 실시 예에서, 열 전도부재(200)는, 구리 박(220), 구리 박(220)의 한 면에 점착되고 자기 점착력을 구비하는 열 전도층(210), 및 구리 박(220)의 반대 면에 점착되고 자기 점착력을 구비하지 않는 열 전도층(230)으로 구성된다.

구리 박(220)에는 상하면을 관통하는 다수의 관통구멍(222)이 형성되어, 열 전도층(210)과 열 전도층(230)이 관통구멍(222)을 통하여 연결되어 일체화된다. 다시 말해, 알루미나 파우더 등의 열 전도성 무기물 파우더가 혼합된 액상의 실리콘 수지를 구리 박(220)의 한 면에 먼저 캐스팅하여 경화하면 관통구멍(222)으로 액상의 실리콘 수지의 일부가 유입되어 경화되고, 이후 다른 면에 액상의 실리콘 수지를 캐스팅하고 경화하면 관통구멍(222)의 나머지 부분에 액상의 실리콘 수지가 유입되어 경화함으로써 이미 관통구멍(222)에서 경화된 실리콘 수지와 일체화된다.

이 실시 예에 의하면, 구리 박(220)에 다수의 관통구멍(222)을 형성함으로써 유연성이 향상되어 구리 박(220)의 구겨짐을 줄일 수 있다.

또한, 구리 박(220)의 상면과 하면에 각각 형성된 열 전도층(210, 230)이 관통구멍(222)을 통하여 일체화됨으로써 결합 강도가 증가하며, 열 전도부재(200)를 누르는 힘이 적어지고 복원률이 향상된다.

더욱이, 제조 공정 중 절단시 절단 라인이 관통구멍(222)이 형성된 라인과 일치하는 경우, 구리 박(220)이 절단되어 노출되는 면을 줄일 수 있다.

본 발명은 당업자의 수준에서 다양한 변경을 가할 수 있기 때문에, 본 발명의 권리범위는 상기한 실시 예에 한정되어 해석될 수 없으며, 이하에 기재되는 특허청구범위에 의해 해석되어야 한다.

10: 베이스 필름
20: 방향전환 롤
30: 픽업장치
100, 200: 열 전도부재
110, 130, 210, 230: 열 전도층
120, 220: 구리 박
222: 관통구멍

Claims (4)

1. 열 전도부재를 픽업하는 방법으로서,
   상기 열 전도부재는, 구리 박, 상기 구리 박의 한 면에 제1경화에 의해 점착되고 노출면이 자기 점착력을 갖는 제1열전도층, 및 상기 구리 박의 다른 면에 제2경화에 의해 점착되고 노출면이 자기 점착력을 갖지 않는 제2열전도층을 포함하며,
   상기 제1열전도층이 베이스 필름 위에 점착되어 릴로 공급되는 단계;
   상기 베이스 필름의 이송방향을 방향전환 롤을 이용하여 반대 방향으로 전환하는 단계;
   상기 전환 시, 상기 열 전도부재의 일부분이 상기 베이스 필름에 점착된 상태에서 상기 열 전도부재의 탄성 복원력에 의해 나머지 부분이 상기 베이스 필름으로부터 들리는 단계; 및
   상기 열 전도부재의 들린 부분에서 상기 제2열전도층의 노출면을 픽업장치로 진공 흡입하여 픽업하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 열 전도부재의 픽업 방법.
2. 청구항 1에서,
   상기 열 전도부재의 탄성 복원력은, 상기 구리 박의 두께와 상기 롤의 직경 및 이들의 조합에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 열 전도부재의 픽업 방법.
3. 청구항 1에서,
   상기 열 전도부재는 칼날에 의해 일정한 형상으로 절단되어 공급되는 것을 특징으로 하는 열 전도부재의 픽업 방법.
4. 청구항 1에서,
   상기 열 전도부재는 종이 또는 폴리머 필름 위에 릴(Reel)로 공급되는 것을 특징으로 하는 열 전도부재의 픽업 방법.

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