KR20210121450A

KR20210121450A - Heat radiation film

Info

Publication number: KR20210121450A
Application number: KR1020200038103A
Authority: KR
Inventors: 엄상용
Original assignee: 대상에스티 주식회사
Priority date: 2020-03-30
Filing date: 2020-03-30
Publication date: 2021-10-08

Abstract

The present disclosure provides a heat radiation film which includes: a first protective layer in which at least one particle of a graphene particle and a graphite particle is mixed in a resin, as a first protective layer; a plurality of island-like metal layers which are formed on the first protective layer; a heat radiation layer which surrounds the island-like metal layer on the first protective layer; and a second protective layer in which at least one particle of a graphene particle and a graphite particle is mixed in a resin, as a second protective layer formed on the island-like metal layer and the heat radiation layer.

Description

Heat radiation film {HEAT RADIATION FILM}

본 개시(Disclosure)는 전체적으로 방열필름에 관한 것으로, 특히 그래핀 입자 또는 그라파이트 입자를 사용한 방열필름에 대한 것이다.The present disclosure (Disclosure) relates to a heat dissipation film as a whole, and particularly relates to a heat dissipation film using graphene particles or graphite particles.

여기서는, 본 개시에 관한 배경기술이 제공되며, 이들이 반드시 공지기술을 의미하는 것은 아니다(This section provides background information related to the present disclosure which is not necessarily prior art). 또한 본 명세서에서 상측/하측, 위/아래 등과 같은 방향 표시는 도면을 기준으로 한다. Herein, background information related to the present disclosure is provided, and they do not necessarily mean prior art (This section provides background information related to the present disclosure which is not necessarily prior art). Also, in this specification, direction indications such as up/down, up/down, etc. are based on the drawings.

일반적으로 전자 제품에 포함된 소자들의 경우 구동시 열이 발생하며, 이와 같이 기기 내에서 발생되는 열을 적절하게 외부로 방출시키지 못할 경우 내부 온도 상승에 의해 제품의 성능이 저하되는 것은 물론, 과도한 발열에 의해 오작동 또는 시스템 다운이 일어나거나 기기의 수명이 감소될 수 있으며, 심한 경우 고장에 이르게 될 수 있다.In general, in the case of devices included in electronic products, heat is generated during operation. This may cause malfunction or system downtime, reduce the lifespan of the device, and, in severe cases, lead to malfunction.

특히, 최근 들어 전자 제품들이 다기능, 고성능화되고, 제품의 경량화, 소형화를 지향함에 따라 전자 소자들의 고집적화가 필연적으로 발생하게 되었으며, 이에 따라 디바이스 내부에서 발생하는 열을 효과적으로 방출하여 내부 발열 문제를 해소하는 것이 매우 중요한 기술적 관심사로 대두하게 되었다.In particular, in recent years, as electronic products become multifunctional and high-performance, and as products become lighter and smaller, high integration of electronic devices inevitably occurs. has emerged as a very important technical concern.

상기와 같은 발열 문제의 해소 방법으로는 이전부터 히트 싱크, 냉각 팬, 히트 파이프 등 다양한 방열 기구들이 사용되어 왔으나, 이들 방식의 경우 기본적으로 상당 부피를 가지므로 최근 슬림화되고 소형화되어 가는 전자제품들에 적용되기에는 적합하지 않은 문제가 있었다. 따라서, 최근 들어 스마트 폰, 태블릿 PC, 박막형 디스플레이 제품 등을 중심으로 방열패드, 방열필름 또는 방열도료 등이 냉각 수단으로서 널리 사용되고 있다.Various heat dissipation devices such as heat sinks, cooling fans, and heat pipes have been used as a method for solving the above-described heat problem. There was a problem that it was not suitable for application. Accordingly, recently, a heat dissipation pad, a heat dissipation film, or a heat dissipation paint has been widely used as a cooling means mainly for smart phones, tablet PCs, thin-film display products, and the like.

이 중 방열필름은 특정 발열 부위의 열을 필름 전체로 확산시켜 전체적인 냉각 면적을 넓혀 방열 성능을 향상시키는 것을 원리로 하는 제품으로, 이러한 방열필름에 사용되는 방열 소재로는 최근 그라파이트 소재가 특히 주목받고 있다.Among them, the heat dissipation film is a product whose principle is to improve the heat dissipation performance by expanding the overall cooling area by diffusing the heat of a specific heating part to the entire film. have.

도 1은 한국공개특허공보 제2017-0030711호에 기재된 방열필름의 일 예를 보여주는 도면이다. 설명의 편의를 위해 도면기호 및 용어의 일부를 변경하였다. 1 is a view showing an example of a heat dissipation film described in Korean Patent Application Laid-Open No. 2017-0030711. For convenience of description, some of the reference signs and terms have been changed.

방열필름(1)은 그라파이트층(10) 및 금속층(20)을 포함한다. 수평방향의 방열은 그라파이트층(10)에서 이루어지고 수직방향의 방열은 금속층(20)을 통해 이루어지도록 하기 위한 조합이다. The heat dissipation film 1 includes a graphite layer 10 and a metal layer 20 . A combination for dissipating heat in the horizontal direction is made in the graphite layer 10 and heat dissipation in the vertical direction is made through the metal layer 20 .

도 2는 한국등록특허공보 제1832738호에 기재된 방열필름의 일 예를 보여주는 도면이다. 설명의 편의를 위해 도면기호 및 용어의 일부를 변경하였다. 2 is a view showing an example of the heat dissipation film described in Korean Patent Publication No. 1832738. For convenience of description, some of the reference signs and terms have been changed.

방열필름(1)은 그라파이트층(10), 금속층(20) 및 접착층(30)을 포함한다. 수평방향의 방열은 그라파이트층(10)에서 이루어지고 수직방향의 방열은 금속층(20)을 통해 이루어지도록 하기 위한 조합이다The heat dissipation film 1 includes a graphite layer 10 , a metal layer 20 , and an adhesive layer 30 . Heat dissipation in the horizontal direction is made in the graphite layer 10 and the heat dissipation in the vertical direction is a combination for being made through the metal layer 20 .

이와같이 그라파이트 또는 그래핀을 사용하는 방열필름의 경우 수평방향 방열과 수직방향 방열을 위해 금속층과 그라파이트층을 함께 사용한다. 그러나 그라파이트층은 판상구조로 형성되어 그라파이트층간 박리문제가 발생하고 있다. 또한 그라파이트층과 금속층 사이의 박리문제도 발생하고 있다. 이러한 박리문제를 해결하기 위해서 금속층과 그라파이트층 사이에 접착제를 사용하는 경우도 있지만 접착제로 인하여 방열성능이 저하되는 문제가 있었다. 또한 접착제로 인하여 방열필름의 두께가 증가하는 문제도 있었다. 또한 그라파이트층 사이의 박리문제를 해결하기 위해 그라파이트층을 형성하는 물질의 경우 그라파이트층의 총 중량에 대하여 그라파이트 입자 또는 그래핀 입자가 70 중량% 이하인 반면 방열성능이 낮은 바인더가 30 중량% 이상을 차지하여 방열 성능이 떨어지는 문제가 있었다. 도 1에 기재된 발명에서 바인더를 유기화합물 바인더를 사용하고 열처리를 통해 바인더 탄화물을 형성하는 방법을 제시하고 있지만 제조방법이 복잡한 문제가 있다.As such, in the case of a heat dissipation film using graphite or graphene, a metal layer and a graphite layer are used together for horizontal heat dissipation and vertical heat dissipation. However, since the graphite layer is formed in a plate-like structure, there is a problem of separation between the graphite layers. Also, there is a problem of peeling between the graphite layer and the metal layer. In some cases, an adhesive is used between the metal layer and the graphite layer in order to solve the peeling problem, but there is a problem in that the heat dissipation performance is deteriorated due to the adhesive. In addition, there was a problem in that the thickness of the heat dissipation film increased due to the adhesive. In addition, in the case of a material for forming a graphite layer to solve the problem of delamination between the graphite layers, the amount of graphite particles or graphene particles is 70 wt% or less with respect to the total weight of the graphite layer, whereas the binder with low heat dissipation performance accounts for 30 wt% or more Therefore, there was a problem that the heat dissipation performance was deteriorated. In the invention described in FIG. 1, a method of forming a binder carbide by using an organic compound binder as a binder and performing heat treatment is suggested, but the manufacturing method has a complicated problem.

본 개시는 제조방법이 간단하면서도 두께가 얇으며 그라파이트층간 박리문제 및 그라파이트층과 금속층 사이의 박리문제를 해결한 방열필름을 제공하고자 한다.An object of the present disclosure is to provide a heat dissipation film having a simple manufacturing method and a thin thickness, which solves the problem of peeling between graphite layers and the problem of peeling between the graphite layer and the metal layer.

이에 대하여 '발명을 실시하기 위한 구체적인 내용'의 후단에 기술한다.This will be described at the end of 'Specific contents for carrying out the invention'.

여기서는, 본 개시의 전체적인 요약(Summary)이 제공되며, 이것이 본 개시의 외연을 제한하는 것으로 이해되어서는 아니된다(This section provides a general summary of the disclosure and is not a comprehensive disclosure of its full scope or all of its features).Herein, a general summary of the present disclosure is provided, which should not be construed as limiting the scope of the present disclosure (This section provides a general summary of the disclosure and is not a comprehensive disclosure of its full scope or all of its features).

본 개시에 따른 일 태양에 의하면(According to one aspect of the present disclosure), 방열필름에 있어서, 제1 보호층;으로서, 수지에 그래핀 입자 및 그라파이트 입자 중 적어도 하나의 입자가 혼합된 제1 보호층; 제1 보호층 위에 형성된 복수의 섬형 금속층; 제1 보호층 위에 섬형 금속층을 감싸고 있는 방열층; 그리고 섬형 금속층과 방열층 위에 형성된 제2 보호층;으로서, 수지에 그래핀 입자 및 그라파이트 입자 중 적어도 하나의 입자가 혼합된 제2 보호층;을 포함하는 방열필름이 제공된다.According to an aspect according to the present disclosure (According to one aspect of the present disclosure), in the heat dissipation film, the first protective layer; as a first protection in which at least one of the graphene particles and the graphite particles are mixed in the resin floor; a plurality of island-like metal layers formed on the first passivation layer; a heat dissipation layer surrounding the island-like metal layer on the first protective layer; And a second protective layer formed on the island-like metal layer and the heat dissipation layer; as, a second protective layer in which at least one particle of graphene particles and graphite particles is mixed in a resin; is provided a heat dissipation film comprising.

이에 대하여 '발명의 실시를 위한 구체적인 내용'의 후단에 기술한다.This will be described later in 'Specific Contents for Implementation of the Invention'.

도 1은 한국공개특허공보 제2017-0030711호에 기재된 방열필름의 일 예를 보여주는 도면,
도 2는 한국등록특허공보 제1832738호에 기재된 방열필름의 일 예를 보여주는 도면,
도 3은 본 개시에 따른 방열필름의 일 예를 보여주는 도면,
도 4는 본 개시에 따른 방열필름의 다른 일 예를 보여주는 도면,
도 5는 본 개시에 따른 방열필름의 제조방법의 일 예를 보여주는 도면.1 is a view showing an example of a heat dissipation film described in Korean Patent Application Laid-Open No. 2017-0030711;
2 is a view showing an example of a heat dissipation film described in Korean Patent Publication No. 1832738;
3 is a view showing an example of a heat dissipation film according to the present disclosure;
4 is a view showing another example of a heat dissipation film according to the present disclosure;
5 is a view showing an example of a method of manufacturing a heat dissipation film according to the present disclosure.

이하, 본 개시를 첨부된 도면을 참고로 하여 자세하게 설명한다(The present disclosure will now be described in detail with reference to the accompanying drawing(s)). 또한 본 명세서에서 상측/하측, 위/아래 등과 같은 방향 표시는 도면을 기준으로 한다.Hereinafter, the present disclosure will be described in detail with reference to the accompanying drawings (The present disclosure will now be described in detail with reference to the accompanying drawing(s)). Also, in this specification, direction indications such as up/down, up/down, etc. are based on the drawings.

도 3는 본 개시에 따른 방열필름의 일 예를 보여주는 도면이다.3 is a view showing an example of a heat dissipation film according to the present disclosure.

도 3(a)는 분해 사시도이고, 도 3(b)는 AA'를 따라 자른 단면도이다.Figure 3 (a) is an exploded perspective view, Figure 3 (b) is a cross-sectional view taken along AA'.

방열필름(100)은 제1 보호층(110), 제1 보호층(110) 위에 형성된 복수의 섬형 금속층(120), 복수의 섬형 금속층(120)을 감싸고 있는 방열층(130) 및 섬형 금속층(120)과 방열층(130) 위에 형성된 제2 보호층(140)을 포함한다.The heat dissipation film 100 includes a first protective layer 110, a plurality of island-like metal layers 120 formed on the first protective layer 110, a heat dissipation layer 130 surrounding the plurality of island-like metal layers 120, and an island-like metal layer ( 120 and a second protective layer 140 formed on the heat dissipation layer 130 .

제1 보호층(110) 및 제2 보호층(140)은 아크릴 수지 및 우레탄 수지 중 적어도 하나의 수지에 그래핀 입자 또는 그라파이트 입자 중 적어도 하나를 혼합한 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어 수지 100 중량부를 기준으로 그래핀 입자 또는 그라파이트 입자 중 적어도 하나의 입자가 30 중량부 내지 150 중량부로 혼합될 수 있다. 수지에 혼합된 그래핀 입자 또는 그라파이트 입자가 수지 100 중량부를 기준으로 30 중량부보다 적게 혼합되는 경우에는 방열특성이 떨어지는 문제가 있으며, 150 중량부보다 많게 혼합되는 경우에는 얇게 필름화 하는데 문제가 있다. 제1 보호층(110) 및 제2 보호층(140)의 두께(H1)는 5㎛ 내지 20㎛로 형성되는 것이 바람직하다. 제1 보호층(110) 및 제2 보호층(140)의 두께(H1)가 5㎛를 미만인 경우 두께가 얇아 방열특성을 개선하는 효과는 있지만 그라파이트 입자 또는 그래핀 입자를 보호하기 위한 보호층 특성에 문제가 있으며, 20㎛를 초과하여 형성되는 경우 두께가 두꺼워 방열 특성을 저하하고, 얇은 두께를 가지는 방열 필름을 제조하는데 문제가 있다.The first protective layer 110 and the second protective layer 140 may be formed of a material in which at least one of acrylic resin and urethane resin is mixed with at least one of graphene particles or graphite particles. For example, based on 100 parts by weight of the resin, at least one of the graphene particles or the graphite particles may be mixed in an amount of 30 parts by weight to 150 parts by weight. When the graphene particles or graphite particles mixed with the resin are mixed in less than 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the resin, there is a problem in that the heat dissipation property is deteriorated, and when it is mixed in more than 150 parts by weight, there is a problem in forming a thin film. . The thickness H1 of the first passivation layer 110 and the second passivation layer 140 is preferably formed in a range of 5 μm to 20 μm. When the thickness H1 of the first protective layer 110 and the second protective layer 140 is less than 5 μm, the thickness is thin and the heat dissipation property is improved, but the protective layer properties for protecting the graphite particles or graphene particles There is a problem, and when it is formed in excess of 20 μm, the thickness is thick to deteriorate heat dissipation properties, and there is a problem in manufacturing a heat dissipation film having a thin thickness.

복수의 섬형 금속층(120)은 바인더에 금속 입자를 혼합하여 형성될 수 있다. 예를 들어 금속 입자는 열전도성이 우수한 Cu 및 Al 중 적어도 하나의 입자일 수 있다. 바인더는 아크릴 수지 및 우레탄 수지 중 하나일 수 있다. 각각의 섬형 금속층(120)의 평면적(S1)의 합인 복수의 섬형 금속층(120)의 평면적은 제1 보호층(110) 평면적(S2)의 20% 내지 50%인 것이 바람직하다. 섬형 금속층(120)은 제1 보호층(110)고 제2 보호층(140) 사이에 위치하여 제1 보호층(110)과 제2 보호층(140) 접착시키는 기능을 갖는다. 더 나아가 섬형 금속층(120)은 수직 방향의 방열 기능도 갖는다. 복수의 섬형 금속층(120)의 평면적은 제1 보호층(110) 평면적의 20% 이하인 경우 제1 보호층(110)과 제2 보호층(140) 사이의 접착력이 약해 제1 보호층(110)과 제2 보호층(140) 사이에 충진되어 있는 방열층(130)의 그래핀 또는 그파라이트의 층 분리를 방지하는 문제가 있으며, 50% 이상인 경우 제1 보호층(110)과 제2 보호층(140) 사이에 그라파이트 입자 또는 그래핀 입자로 충진되어 있는 방열층(130)의 수평 방향의 열 전달 특성을 저하시키는 문제가 있다. 각각의 섬형 금속층(120)의 평면 대각선 최대 길이(L)는 3mm 이하인 것이 바람직하다. 각각의 섬형 금속층(120)의 평면 대각선 최대 길이가 3mm를 초과하는 경우에는 방열층(130)을 형성하고 있는 그라파이트 입자 또는 그래핀 입자의 밀도를 향상시키기 위한 공정인 고온 고압 프레싱 공정시 섬형 금속층(120) 부분이 제2 보호층(140)의 상면에 튀어나와 올록볼록한 엠보싱 패턴을 나타내는 문제가 있다. 또한 복수의 섬형 금속층(120)의 두께(H2)는 10㎛ 내지 100um인 것이 바람직하다. 복수의 섬형 금속층(120)의 두께(H2)가 10㎛를 미만인 경우 수평방향의 방열특성이 떨어지는 문제가 있으며, 100㎛를 초과하여 형성되는 경우 수평방향의 방열특성은 향상되지만 방열필름의 두께가 두꺼워져 얇은 두께를 요구하는 전자 디바이스에 사용하데 문제가 있다. 또한 복수의 섬형 금속층(120)이 도 3(a)에서는 사각기둥의 형상이지만, 도 3(c)와 같이 복수의 섬형 금속층(120)은 사각뿔이나 원뿔과 같이 아래에서 위로 갈수록 평면적이 커지는 형상일 수 있다. 사각뿔이나 원뿔 형상이 나타나는 이유는 복수의 섬형 금속층(120)을 형성하는 방법이 인쇄나 코팅 등의 방법을 사용하기 때문이다.The plurality of island-shaped metal layers 120 may be formed by mixing metal particles with a binder. For example, the metal particles may be particles of at least one of Cu and Al having excellent thermal conductivity. The binder may be one of an acrylic resin and a urethane resin. It is preferable that the planar area of the plurality of island-like metal layers 120 that is the sum of the planar area S1 of each island-like metal layer 120 is 20% to 50% of the planar area S2 of the first protective layer 110 . The island-like metal layer 120 is positioned between the first protective layer 110 and the second protective layer 140 , and has a function of bonding the first protective layer 110 and the second protective layer 140 . Furthermore, the island-like metal layer 120 also has a heat dissipation function in the vertical direction. When the planar area of the plurality of island-like metal layers 120 is 20% or less of the planar area of the first protective layer 110, the adhesive force between the first protective layer 110 and the second protective layer 140 is weak, so that the first protective layer 110 There is a problem in preventing the layer separation of graphene or graphene in the heat dissipation layer 130 filled between and the second protective layer 140, and when it is 50% or more, the first protective layer 110 and the second protective layer There is a problem in that the heat transfer characteristics in the horizontal direction of the heat dissipation layer 130 filled with graphite particles or graphene particles between 140 are reduced. The maximum length L of the plane diagonal of each island-like metal layer 120 is preferably 3 mm or less. When the maximum plane diagonal length of each island-shaped metal layer 120 exceeds 3 mm, the island-shaped metal layer ( 120) portion protrudes from the upper surface of the second protective layer 140, and there is a problem in that the embossing pattern is raised and convex. In addition, it is preferable that the thickness (H2) of the plurality of island-shaped metal layers 120 is 10 μm to 100 μm. When the thickness (H2) of the plurality of island-like metal layers 120 is less than 10 μm, there is a problem in that the heat dissipation property in the horizontal direction is deteriorated. It is thick and there is a problem in using it for electronic devices that require a thin thickness. In addition, the plurality of island-shaped metal layers 120 are in the shape of a quadrangular prism in FIG. 3(a), but as shown in FIG. 3(c), the plurality of island-shaped metal layers 120 have a shape that increases from bottom to top, such as a quadrangular pyramid or cone. can The reason why the quadrangular pyramid or cone shape appears is that the method of forming the plurality of island-shaped metal layers 120 uses a method such as printing or coating.

방열층(130)은 바인더없이 방열물질만으로 형성될 수 있다. 방열물질은 그라파이트 입자, 그래핀 입자, Cu 입자, Al 입자 및 Ag 입자 중 적어도 하나일 수 있다. 다만 방열층(130)은 주로 수평방향의 방열 기능을 갖기 위해서 그라파이트 입자 및 그래핀 입자 중 적어도 하나는 반드시 포함해야 한다. 본 개시에서 방열층(130)은 바인더 없이 방열물질만으로 형성되기 때문에 방열층의 총 중량에 대해서 그라파이트 입자가 70 중량% 이하로 형성된 종래의 방열층보다 방열성능이 향상될 수 있다. 본 개시에서는 방열층(130) 총 중량에 대하여 방열물질이 100 중량% 일 수 있다. 다만 제조방법에서 다시 설명하겠지만 방열층(130)을 형성하기 위해 에탄올, MEK(methyl ethyl ketone), 알코올 및 물 등에 방열물질을 혼합하여 인쇄 공정이 가능한 상태를 만들기 때문에 방열층(130) 형성 후 용매가 일부 남아 있을 수 있다. 에탄올, MEK(methyl ethyl ketone), 알코올 및 물 등 혼합물을 형성하기 위한 용매의 남은 잔량은 5 중량% 이하인 것이 바람직하다. 본 개시 따르면 수직방향의 방열을 섬형의 금속층(120)과 섬형 금속층(120)을 감싸며 그래핀 입자 또는 그라파이트 입자로 형성된 방열층(330)을 제1 보호층(110)과 제2 보호층(140)으로 덮고 있는 구조를 통해 금속층과 그라파이트층 사이의 박리문제를 해결하면서도 두께가 얇은 방열필름을 얻을 수 있다. The heat dissipation layer 130 may be formed of only a heat dissipation material without a binder. The heat dissipation material may be at least one of graphite particles, graphene particles, Cu particles, Al particles, and Ag particles. However, the heat dissipation layer 130 must include at least one of graphite particles and graphene particles in order to mainly have a heat dissipation function in the horizontal direction. In the present disclosure, since the heat dissipation layer 130 is formed of only a heat dissipation material without a binder, the heat dissipation performance may be improved compared to a conventional heat dissipation layer in which graphite particles are formed in 70 wt% or less of the total weight of the heat dissipation layer. In the present disclosure, the amount of the heat dissipation material may be 100% by weight based on the total weight of the heat dissipation layer 130 . However, although it will be described again in the manufacturing method, a heat dissipation material is mixed with ethanol, MEK (methyl ethyl ketone), alcohol and water to form the heat dissipation layer 130 to create a state in which the printing process is possible. Some may remain. The remaining amount of the solvent for forming the mixture such as ethanol, methyl ethyl ketone (MEK), alcohol and water is preferably 5% by weight or less. According to the present disclosure, the heat dissipation layer 330 formed of graphene particles or graphite particles while surrounding the island-like metal layer 120 and the island-like metal layer 120 to dissipate heat in the vertical direction is formed by the first protective layer 110 and the second protective layer 140 . ), it is possible to obtain a thin heat dissipation film while solving the peeling problem between the metal layer and the graphite layer.

도 4는 본 개시에 따른 방열필름의 다른 일 예를 보여주는 도면이다.4 is a view showing another example of the heat dissipation film according to the present disclosure.

방열필름(100)은 제1 보호층(110) 아래에 기판(150)을 추가할 수 있다. 기판(150)은 폴리이미드, PET, Al 및 Cu 중 적어도 하나로 형성될 수 있다. 기판(150)의 두께(H4)는 10㎛ 내지 100㎛인 것이 바람직하다. 기판(150)은 방열 필름을 제조하기 위한 공정용 필름 기능과 제 1보호층(110)과 제 2보호층(140) 사이에 형성된 방열층(130)의 그래핀 또는 그라파이트 입자의 밀도를 향상시키기 위하여 100℃이상의 고온에서 고압 프레스 공정을 수행하는데 이때 방열필름을 보호하기 위한 필름이며, 방열 필름 공정 후 제거하지 않고 사용할 수 있다.In the heat dissipation film 100 , a substrate 150 may be added under the first protective layer 110 . The substrate 150 may be formed of at least one of polyimide, PET, Al, and Cu. The thickness H4 of the substrate 150 is preferably 10 μm to 100 μm. The substrate 150 serves as a film function for manufacturing a heat dissipation film and improves the density of graphene or graphite particles of the heat dissipation layer 130 formed between the first protective layer 110 and the second protective layer 140 . In order to perform a high-pressure press process at a high temperature of 100° C. or higher, it is a film to protect the heat dissipation film, and can be used without removing the heat dissipation film after the process.

도 5는 본 개시에 따른 방열필름의 제조방법의 일 예를 보여주는 도면이다.5 is a view showing an example of a method of manufacturing a heat dissipation film according to the present disclosure.

먼저 기판(200)을 준비한다(S1). 기판(200) 위에 수지에 그라파이트 입자 및 그래핀 입자 중 적어도 하나의 입자가 혼합된 물질을 코팅한 후 건조하여 제1 보호층(210)을 형성한다(S2). 코팅 방법은 인쇄방법에 의해 간단히 이루어질 수 있다. 제1 보호층(210) 위에 Cu 및 Al 입자 중 적어도 하나가 혼합된 금속 페이스트를 섬형으로 코팅하여 복수의 섬형 금속층(220)을 형성한 후 건조한다(S3). 이후 용매에 방열물질이 혼합된 물질로 복수의 섬형 금속층(220)을 감싸도록 충진한 후 건조하여 방열층(230)을 형성한다(S4). 용매는 에탄올, MEK(methyl ethyl ketone), 알코올 등일 수 있다. 방열물질은 그래핀 입자 및 그라파이트 입자 중 적어도 하나의 입자를 포함하고, 추가로 금속 입자(예 : Al, Cu, Ag)를 추가로 포함할 수 있다. 이후 복수의 섬형 금속층(220) 및 방열층(230) 위에 수지에 그라파이트 입자 및 그래핀 입자 중 적어도 하나의 입자가 혼합된 물질을 코팅한 후 건조하여 제2 보호층(240)을 형성한다(S5). 제2 보호층(240)이 방열층(230)과 함께 건조되면서 제2 보호층(240)과 방열층(230) 사이의 결합력이 향상될 수 있다. 이후 100도 이상의 온도에서 압력(P)을 가해 열압착을 진행한다(S6). 열압착 과정을 통해 제1 보호층(210), 복수의 섬형 금속층(220), 방열층(230) 및 제2 보호층(240) 사이의 결합력을 향상시킬 수 있으며, 더 나아가 방열층(230)의 혼합과정에서 사용한 용매를 제거하고 공극을 최소화할 수 있다. 용매를 전부 제거하는 것이 좋지만 적어도 방열층 총 중량 기준으로 5 중량% 이하로 제거하는 것이 바람직하다. 필요한 경우 기판(200)을 제거하여 도 3에 기재된 방열필름(100)으로 사용할 수 있다. First, the substrate 200 is prepared (S1). A first protective layer 210 is formed by coating a material in which at least one of graphite particles and graphene particles is mixed in a resin on the substrate 200 and then drying the resin (S2). The coating method can be made simply by a printing method. On the first protective layer 210, a metal paste in which at least one of Cu and Al particles are mixed is coated in an island shape to form a plurality of island-like metal layers 220, and then dried (S3). Thereafter, the heat dissipation layer 230 is formed by filling and drying the plurality of island-shaped metal layers 220 with a material in which a heat dissipation material is mixed with a solvent (S4). The solvent may be ethanol, methyl ethyl ketone (MEK), alcohol, or the like. The heat dissipation material may include at least one of graphene particles and graphite particles, and may further include metal particles (eg, Al, Cu, Ag). Thereafter, a material in which at least one of graphite particles and graphene particles is mixed with a resin on the plurality of island-like metal layers 220 and heat dissipation layer 230 is coated, and then dried to form a second protective layer 240 (S5). ). As the second passivation layer 240 is dried together with the heat dissipation layer 230 , the bonding force between the second passivation layer 240 and the heat dissipation layer 230 may be improved. Thereafter, thermocompression bonding is performed by applying a pressure P at a temperature of 100 degrees or more (S6). Through the thermocompression bonding process, the bonding force between the first protective layer 210 , the plurality of island-like metal layers 220 , the heat dissipation layer 230 and the second protective layer 240 can be improved, and furthermore, the heat dissipation layer 230 . The solvent used in the mixing process can be removed and voids can be minimized. It is preferable to completely remove the solvent, but it is preferable to remove at least 5% by weight based on the total weight of the heat dissipation layer. If necessary, the substrate 200 may be removed and used as the heat dissipation film 100 shown in FIG. 3 .

이하 본 개시의 다양한 실시 형태에 대하여 설명한다.Hereinafter, various embodiments of the present disclosure will be described.

(1) 방열필름에 있어서, 제1 보호층;으로서, 수지에 그래핀 입자 및 그라파이트 입자 중 적어도 하나의 입자가 혼합된 제1 보호층; 제1 보호층 위에 형성된 복수의 섬형 금속층; 제1 보호층 위에 섬형 금속층을 감싸고 있는 방열층; 그리고 섬형 금속층과 방열층 위에 형성된 제2 보호층;으로서, 수지에 그래핀 입자 및 그라파이트 입자 중 적어도 하나의 입자가 혼합된 제2 보호층;을 포함하는 방열필름.(1) A heat dissipation film comprising: a first protective layer; a first protective layer in which at least one of graphene particles and graphite particles is mixed in a resin; a plurality of island-like metal layers formed on the first passivation layer; a heat dissipation layer surrounding the island-like metal layer on the first protective layer; and a second protective layer formed on the island-like metal layer and the heat dissipation layer, wherein the resin is mixed with at least one of the graphene particles and the graphite particles.

(2) 제1 보호층 및 제2 보호층의 수지는 아크릴 수지 및 우레탄 수지 중 하나인 방열필름.(2) A heat dissipation film in which the resin of the first protective layer and the second protective layer is one of an acrylic resin and a urethane resin.

(3) 제1 보호층 및 제2 보호층의 수지에 포함되는 그래핀 또는 그라파이트 입자는 수지 100 중량부를 기준으로 30중량부 내지 150중량부인 방열필름.(3) The graphene or graphite particles included in the resin of the first protective layer and the second protective layer are 30 parts by weight to 150 parts by weight based on 100 parts by weight of the resin.

(4) 복수의 섬형 금속층은 Cu 및 Al 중 적어도 하나의 입자로 형성된 방열필름.(4) A heat dissipation film in which the plurality of island-like metal layers are formed of at least one particle of Cu and Al.

(5) 복수의 섬형 금속층의 평면적 크기는 제1 보호층 평면적 크기의 30% 내지 70%인 방열필름.(5) The heat dissipation film in which the planar size of the plurality of island-like metal layers is 30% to 70% of the planar size of the first protective layer.

(6) 방열층은 방열물질로 형성되며, 방열층에서 방열물질의 함량은 방열층 총 중량에 대하여 95 중량% 이상인 방열필름.(6) The heat dissipation layer is formed of a heat dissipation material, and the content of the heat dissipation material in the heat dissipation layer is 95% by weight or more based on the total weight of the heat dissipation layer.

(7) 방열물질은 그래핀 입자 및 그라파이트 입자 중 적어도 하나인 방열필름.(7) The heat dissipation material is a heat dissipation film which is at least one of graphene particles and graphite particles.

(8) 방열물질로 금속입자가 추가된 방열필름.(8) Heat radiation film with metal particles added as heat radiation material.

(9) 제1 보호층 아래에 기판;을 포함하는 방열필름.(9) a substrate under the first protective layer; a heat dissipation film comprising a.

(10) 기판은 폴리이미드, PET, Al 및 Cu 중 적어도 하나로 형성되며, 기판의 두께는 10㎛ 이상 100㎛ 이하이며, 제1 보호층의 두께는 5㎛ 이상 20㎛ 이하이며, 섬형 금속층에서 각각의 섬형의 평면 대각선 최대 길이는 3mm 이하이며, 섬형 금속층의 두께는 10㎛ 이상 100㎛ 인 방열필름.(10) the substrate is formed of at least one of polyimide, PET, Al and Cu, the thickness of the substrate is 10 μm or more and 100 μm or less, and the thickness of the first protective layer is 5 μm or more and 20 μm or less, and in the island-like metal layer, respectively The maximum length of the island-shaped plane diagonal is 3 mm or less, and the thickness of the island-shaped metal layer is 10 µm or more and 100 µm.

본 개시에 의하면, 방열성능이 우수하고 박막이며 금속층과 그라파이트층 사이의 박리문제를 해결한 방열필름을 얻을 수 있다.According to the present disclosure, it is possible to obtain a heat dissipation film having excellent heat dissipation performance, a thin film, and solving the peeling problem between the metal layer and the graphite layer.

방열필름 : 1, 100
그라파이트층 : 10, 130
금속층 : 20, 120Heat dissipation film: 1, 100
Graphite layer: 10, 130
Metal layer: 20, 120

Claims

In the heat dissipation film,
A first protective layer; As a resin, a first protective layer in which at least one particle of the graphene particles and the graphite particles is mixed;
a plurality of island-like metal layers formed on the first passivation layer;
a heat dissipation layer surrounding the island-like metal layer on the first protective layer; and
A heat dissipation film comprising a; a second protective layer formed on the island-like metal layer and the heat dissipation layer, wherein at least one particle of graphene particles and graphite particles is mixed in a resin.

According to claim 1,
The resin of the first protective layer and the second protective layer is a heat dissipation film in which one of an acrylic resin and a urethane resin.

According to claim 1,
The graphene or graphite particles included in the resin of the first protective layer and the second protective layer are 30 parts by weight to 150 parts by weight based on 100 parts by weight of the resin.

According to claim 1,
A heat dissipation film in which the plurality of island-like metal layers are formed of at least one particle of Cu and Al.

According to claim 1,
The planar size of the plurality of island-like metal layers is 30% to 70% of the planar size of the first protective layer.

According to claim 1,
The heat dissipation layer is formed of a heat dissipation material,
The heat dissipation film in which the content of the heat dissipation material in the heat dissipation layer is 95% by weight or more based on the total weight of the heat dissipation layer.

7. The method of claim 6,
The heat dissipation material is a heat dissipation film that is at least one of graphene particles and graphite particles.

8. The method of claim 7,
A heat dissipation film with metal particles added as a heat dissipation material.

According to claim 1,
A heat dissipation film comprising a; a substrate under the first protective layer.

10. The method of claim 9,
The substrate is formed of at least one of polyimide, PET, Al and Cu,
The thickness of the substrate is 10 μm or more and 100 μm or less,
The thickness of the first protective layer is 5 μm or more and 20 μm or less,
In the island-like metal layer, the maximum length of each island-like plane diagonal is 3 mm or less,
A heat dissipation film with a thickness of the island-like metal layer of 10 μm or more and 100 μm.