KR20220000393U

KR20220000393U - 방열시트 및 이를 구비한 전자기기

Info

Publication number: KR20220000393U
Application number: KR2020200002888U
Authority: KR
Inventors: 이광주; 박태정
Original assignee: 자화전자(주)
Priority date: 2020-08-06
Filing date: 2020-08-06
Publication date: 2022-02-15
Also published as: WO2022030846A1

Abstract

본 고안은 흑연시트로부터 발생되는 흑연 칩의 비산을 방지하면서 우수한 방열성능 및 열전도도 향상을 도모할 수 있고, 베젤(bezel) 두께가 얇은 전자기기에도 효과적으로 적용하여 사용할 수 있는 방열시트 및 이를 구비하는 전자기기를 제공한다. 본 고안에 따른 방열시트는, 흑연시트와; 흑연시트의 상,하면에 각각 부착되는 상,하부 필름;을 포함하며, 상기 상,하부 필름 사이에 위치한 상기 흑연시트의 외곽 부분에는 실링부재가 충진된 것을 특징으로 한다.

Description

방열시트 및 이를 구비한 전자기기{Heat spreading sheet and electronic equipment having the same}

본 고안은 방열시트에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 방열시트 내부의 흑연시트로부터 발생되는 흑연 칩의 비산을 방지하면서 우수한 방열성능 및 열전도도 향상을 도모할 수 있고, 아울러 베젤(bezel) 두께가 얇은 전자기기에도 효과적으로 적용하여 사용할 수 있는 방열시트 및 이를 구비한 전자기기에 관한 것이다.

근래에 전자기기는 경박단소화 추세에 따라 좁은 공간에 다양한 고성능의 부품을 집적하여 구성해야 하므로 단위 체적당 열 발생량이 증가하고 있다. 이와 같이 단위 체적당 열 발생량이 증가함에 따라 전자기기의 열화를 방지하기 위하여 열원에서 발생된 열을 효과적으로 배출하는 것이 기술개발의 중요한 과제가 되고 있다. 특히, 디스플레이분야의 전자기기는 온도에 따라 화질이 크게 좌우되기 때문에 열원에서 발생된 열을 효과적으로 배출시키는 것이 무엇보다 중요하다.

따라서 전자기기에서 발생된 열을 효과적으로 배출시킬 수 있도록 열전도도가 우수한 금속재 또는 세라믹재 방열시트가 널리 사용되고 있으며, 최근에는 금속재나 세라믹재 방열시트에 비해 열 전도도가 높고 가격이 저렴하며 가요성을 갖는 흑연소재의 사용빈도가 증가하고 있는 추세이다.

그러나 흑연소재는 이러한 장점에도 불구하고 박리입자로 구성됨에 따라 제품화하는 과정에서 필연적으로 전기전도체인 칩(흑연가루)이 발생하게 되고, 이때 발생한 칩은 흑연시트의 표면에 부착되어 있다가 사용시 비산되어 인접 회로를 단락시키는 단점이 있다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 박리된 칩이 비산되지 못하도록 표면을 처리하는 여러 가지 방법들이 강구되고 있다.

흑연소재의 표면을 처리하는 방법으로서는 흑연시트 표면에 코팅액을 도포하는 방법과 시트의 표면에 필름을 적층하는 라미네이팅(laminating) 방법이 사용되고 있다. 여기서 코팅액을 도포하는 방법은 롤러(roller)에 코팅액을 묻혀 흑연시트의 평면(상,하부면)과 측면 에지(edge)를 코팅하는 방법이다. 이러한 코팅 방법은 공정이 단순하다는 장점을 갖지만 흑연시트 내측에 형성된 미세 홀(hole)들의 에지 코팅에 있어 균일한 코팅효과를 기대할 수 없기 때문에 완전한 칩 제거효과를 기대할 수 없다.

이에 반하여 필름을 이용한 라미네이팅 방법은 표면과 홀 에지에 대해 우수한 코팅효과를 얻을 수 있어 칩 비산에 의한 문제를 효율적으로 해결할 수 있지만, 흑연시트 양면에 위치하는 필름 상호 간을 봉합(sealing)하는 과정에서 도 1에 도시한 바와 같은 미세한 에어 갭(Air Gap:AG)이 발생한다. 이러한 에어 갭(AG)은 열원에 의한 열에 의해 에어 팽창 효과를 가져오기 때문에, 결과적으로 갭 면적이 확장되게 된다. 이는 곧 봉합 처리된 상,하부 필름(12)의 들뜸 현상을 확산시키므로 결국 제품 신뢰성을 저하시키는 요인으로 작용한다.

종래에는 이러한 에어 갭을 없애기 위해 흑연시트(10) 상,하부 필름(12)의 봉합 부위를 고온의 프레스로 압착시켜 에어 갭의 공기를 외부로 배출시키도록 하였으나, 이를 위해 고온의 프레스 공정이 추가되어야 하기 때문에 생산 설비 추가 및 공정 추가로 인한 손실을 감수해야만 한다. 또한 고온의 프레스를 이용하여 시트를 압착할 경우 압력과 열에 의해서 시트가 손상될 우려가 있고, 설령 고온의 프레스를 이용하여 상, 하부 필름(12)의 에지 부위를 봉합한다 하더라도 여전히 미세한 에어 갭이 존재하므로 에어 팽창에 의한 문제를 완전히 해소하였다고 할 수 없다.

또한, 흑연시트(10)의 상,하부 및 측면 에지 부분을 필름(12)으로 봉합하기 위하여 필름(12)의 크기를 흑연시트(10)의 외곽 에지(Edge)로부터 3mm 정도 더 크게 형성하여 봉합시키기 때문에 에어 갭을 비롯한 봉합된 필름(12)의 외곽 부분(t)이 흑연시트(10) 외곽으로 일정부분 튀어나오게 되어 이 부분(t)에는 흑연시트(10)가 위치할 수 없기 때문에 베젤(Bezel) 두께가 얇은 전자기기(디스플레이 기기)에 적용하여 사용하는 것이 사실상 불가능하다는 문제가 있었다. 따라서, 베젤 두께가 얇은 전자기기에도 효과적으로 적용하여 전자기기의 방열성능을 향상시킬 수 있는 방열시트의 개발이 절실하게 요구되고 있는 실정이다.

대한민국 특허공개 제2008-0072416호(2008.08.06)

본 고안은 상기한 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 고안에서 해결하고자 하는 기술적 과제는 흑연시트의 상,하면에 부착되는 양 필름 간의 봉합을 위해 형성되던 흑연시트 외곽부의 여유 공차 부분을 제거함으로써 베젤의 두께가 얇은 전자기기에도 효과적으로 적용하여 사용할 수 있고, 흑연시트로부터 발생되는 칩의 비산방지 효과와 함께 우수한 방열 성능 효과를 구현할 수 있는 방열시트 및 이를 구비한 전자기기를 제공하는 데에 있다.

상기한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 고안에 따른 방열시트는, 흑연시트와; 흑연시트의 상,하면에 각각 부착되는 상,하부 필름;을 포함하며, 상기 상,하부 필름 사이에 위치한 상기 흑연시트의 외곽 부분에는 실링부재가 충진된 것을 특징으로 한다.

상기 실링부재는 가열에 의해 일정 온도 이상에서 용융되고 그 온도 이하에서는 경화될 수 있는 열가소성 소재로 구성될 수 있다.

바람직하게는, 상기 실링부재는 85℃ 이하의 온도 조건에서 일정시간 동안 물성의 변화가 수반되지 않는 폴리아미드(Polyamide)계 또는 올레핀(Olefin)계의 열가소성 핫 멜트(Hot melt) 소재가 적용될 수 있다.

상기 상,하부 필름은 서로 다른 재질의 필름이 적용될 수 있으며, 상기 상,하부 필름의 일측면에는 점착제가 형성되어 상기 흑연시트의 상,하면에 각각 라미네이팅에 의해 부착될 수 있다.

여기서, 상기 상부 필름은 서로 다른 재질의 제1 상부필름과 제2 상부필름으로 이루어지며, 상기 제1 상부필름은 흑연시트 상면에 1차적으로 라미네이팅 처리되어 하부 필름과 합지된 이후 제거될 수 있다.

또한, 상기 제1 상부필름이 제거된 후에는 상기 흑연시트의 외곽 부분에 상기 실링부재를 도포한 후 상기 흑연시트의 상부면에 제2 상부필름을 2차적으로 라미네이팅 처리하여 부착시킬 수 있다.

아울러, 상기 실링부재에는 열전도성을 갖는 금속 분말이나 그라파이트(Graphite) 분말, 또는 이들을 혼합한 형태의 열전도성 충진재가 더 첨가될 수 있다.

한편, 본 고안에 따른 전자기기는, 열원과, 상기 열원에서 발생된 열을 흡수하여 방열시키는 방열시트를 포함하는 전자기기에 있어서, 상기 방열시트는, 상기 열원에서 발생된 열을 흡수하여 방열시키는 흑연시트와; 상기 흑연시트의 상,하면에 각각 부착되는 상,하부 필름;을 포함하며, 상기 상,하부 필름 사이에 위치한 흑연시트의 외곽 부분에 실링부재가 충진된 것을 특징으로 한다.

상기한 본 고안의 방열시트 구성에 따르면, 흑연시트의 상,하부에 각각 제1 상부필름과 하부 필름을 1차 라미네이팅하여 합지시킨 후에, 제1 상부필름을 제거하고 흑연시트의 외곽 둘레에 실링부재를 도포한 후 경화시킨 다음, 흑연시트의 상면에 제2 상부필름을 2차 라미네이팅하여 부착시킨 후 설계된 치수에 맞게 외곽을 절단하는 과정을 통해 방열시트 완제품을 신속하고 용이하게 제조할 수 있다.

그리고, 상기와 같이 제조된 방열시트는 흑연시트의 상,하면과 측면 둘레가 제2 상부필름과 하부 필름 및 실링부재로 완전하게 감싸져 밀봉되기 때문에 흑연시트 취급시 발생할 수 있는 문제, 즉 흑연시트의 훼손, 이물질 부착, 칩 비산, 신체 오염 등의 문제를 해결할 수 있다.

특히, 흑연시트의 측면 둘레를 밀봉하는 실링부재로 가열에 의해 용융 가능한 폴리아미드(Polyamide)계 또는 올레핀(Olefin)계의 핫 멜트(Hot melt) 소재를 채용함에 따라 실링부재의 도포작업이 신속하고 용이하게 이루어질 수 있으며, 실링부재로 밀봉 처리된 흑연시트의 방열기능을 통해 방열성능 및 열전도도 향상도 기대할 수 있다.

아울러, 실링부재가 흑연 칩 비산방지를 위한 최소한의 측면 두께를 가지도록 정치수로 절단됨에 따라 기존과 같이 흑연시트의 상,하면에 부착된 상,하부 필름들 간의 봉합 부위에 의해 에어 갭(Air Gap)을 포함한 3mm 이상 외부로 튀어나온 봉합 부위를 제거하는 것이 가능해지기 때문에, 슬림(slim)한 두께의 베젤(Bezel)을 가지는 전자기기(디스플레이 기기)에도 방열시트를 효과적으로 적용하여 사용할 수 있는 장점이 있다.

특히, 전자기기의 베젤 두께가 얇아져 외부로 열을 방출할 수 있는 통로 확보가 어려운 상황에서도 방열시트를 통해 열을 효과적으로 외부로 방출시킬 수 있기 때문에 열에 의한 전자기기의 성능 저하를 방지할 수 있는 장점이 있다.

이와 같이, 본 고안의 방열시트는 종래의 제조방식으로 제조된 방열시트와 비교하여 제품 신뢰성 측면에서 우수한 효과를 가짐은 물론 제조공정장비를 단순화할 수 있기 때문에 제조비용 측면에서도 경쟁력을 확보할 수 있는 큰 장점이 있다.

도 1은 종래의 방열시트 단면구조를 보여주는 예시도.
도 2는 본 고안에 따른 방열시트의 평면도.
도 3은 도 2의 A-A' 섹션 단면도.
도 4는 본 고안의 일실시 예에 따른 방열시트의 제조방법을 순차적으로 보여주는 공정도.
도 5는 본 고안의 다른 실시 예에 따른 방열시트의 제조방법을 순차적으로 보여주는 공정도.

아래에서는 첨부된 도면들을 참고로 하여 본 고안의 실시 예에 대하여 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.

그러나 본 고안은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 국한되지 않는다. 또한, 상세한 설명 전반에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 의미함을 밝혀둔다.

이하, 본 고안의 바람직한 일실시 예에 따른 방열시트 및 이 방열시트를 구비하는 전자기기의 구조를 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 2는 본 고안에 따른 방열시트의 평면구조를 보여주는 평면도이고, 도 3은 도 2의 A-A' 섹션 단면도이다. 또한, 도 4는 본 고안에 따른 방열시트의 제조공정을 순차적으로 보여주는 공정도이다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 고안에 따른 방열시트(100)는 방열기능을 갖는 흑연(graphite) 소재로 이루어진 흑연시트(110)와, 흑연시트(110)의 상,하면에 각각 부착되는 상,하부 필름(130,140)과, 상기 상,하부 필름(130,140) 사이에서 흑연시트(110)의 외곽 둘레 부분에 도포 및 경화되어 충진되는 실링부재(150)를 포함하여 구성된다.

흑연시트(110)는 전자기기(미도시) 내부의 열원에서 발생된 열을 흡수하여 주변으로 확산시키는 방열 기능을 수행한다. 이러한 흑연시트(110)는 상,하면에 수직한 종방향의 방열 특성과 더불어 횡방향의 방열 특성도 함께 가지기 때문에 열전도 효율이 우수하다.

이 경우, 흑연시트(110)에는 피부착물(예:디스플레이 장치의 바텀 샤시)에 형성된 구조물이 관통할 수 있도록 다수의 홀(hole; 미도시)이 형성될 수 있다. 이러한 홀들은 방열시트(100)가 사용되는 상황에 따라 선택적으로 형성 가능하다.

상기 흑연시트(110)의 상,하부면에는 흑연시트(110)의 표면으로부터 박리된 칩(흑연 가루)의 비산을 방지하기 위하여 일측면에 점착제(132,142)가 형성되어 있는 상,하부 필름(130,140)이 롤러 등에 의해 라미네이팅(Laminating) 처리되어 부착된다.

여기서, 상기 흑연시트(110) 상,하면에 부착되는 상,하부 필름(130,140)의 면적은 흑연시트(110)의 상,하면을 비롯하여 흑연시트(110)의 외곽 둘레에 충진되는 실링부재(150)의 상,하면을 완전히 덮을 수 있도록 흑연시트(100)의 면적보다 일정 부분 큰 면적(좌우 1mm 정도)을 갖도록 형성된다.

이때, 상기 흑연시트(110)의 상,하부면에 부착되는 상,하부 필름(130,140)은 기본적으로 동일 재질의 필름이 적용되지만, 경우에 따라 서로 다른 재질의 필름이 적용될 수 있으며, 예를 들어 상부 필름(130)은 흑연시트(110)와 부착되는 면에 점착체(132)가 형성된 EVA(Ethylen vinyl acetate) 필름이 적용될 수 있고, 하부 필름(140)은 예를 들어 양면에 점착체(142)가 형성된 양면 테이프가 적용될 수 있다,

따라서, 하부 필름(140)의 한쪽 면은 라미네이팅을 통해 흑연시트(110)의 하부면에 부착되는 한편, 다른 한쪽 면은 방열시트(100)가 부착되는 전자기기 내의 샤시 또는 글라스 등의 열원에 부착될 수 있다.

이하, 상기한 구성을 가지는 본 고안의 방열시트(100)를 제조하기 위한 제조 공정에 대해 구체적으로 부연 설명하기로 한다.

우선 열 이방화 계수가 20 내지 30인 고 이방성 흑연시트(110) 혹은 열 이방화 계수가 3 ∼ 20인 준 이방성 흑연시트(110)에 피부착물(예:디스플레이 장치의 버틈 샤시)의 구조물이 관통할 수 있도록 톰슨 절단 등의 방법을 이용하여 다수의 홀들을 형성한다. 물론 이러한 홀들은 수요자의 요구에 따라 선택적으로 형성 가능한 것이기 때문에 경우에 따라 생략 가능하다.

참고로, 고 이방성 흑연시트의 열적 특성은 흑연시트의 면 방향으로의 열 전도성은 높지만 시트의 두께 방향으로의 열 전도성은 20:1 ∼ 50:1에 근접하는 비율만큼 낮다. 이러한 이유로 고 이방성 흑연시트를 대면적의 디스플레이 장치(전자기기)에 적용하다 보면 디스플레이 중심부에서 발생하는 열을 효과적으로 분산 제거하는데 한계가 있다. 따라서 열원과 수평 방향의 열 전도도를 높임으로써, 열원에서 발생되는 열을 신속히 흡수 확산시켜 결과적으로 디스플레이 중심부와 외곽부위의 열 확산 차이를 줄일 수 있도록 열 이방화계수가 3 ∼ 20인 준 이방성 흑연시트를 사용하는 것이 더 바람직한 방법이라 할 수 있겠다.

열 이방화계수가 3 ∼ 20인 준 이방성 흑연시트를 제조하는 방법의 일 예를 부연 설명하면, 우선 30-150메시 바람직하게는 30-100메시 천연흑연을, 예를 들어 고농도의 질산 및 황산의 혼합용액(체적비로 황산 90%와 질산 10% 혼합용액)을 증류수로 희석하여 황산(제1용액)의 노르말 농도가 0.3 - 1.5의 저농도 인터칼레이트 용액이 되도록 만든 다음, 유리하게는 천연흑연 100중량부 당 인터칼레이트 용액 약 5 - 300중량부의 레벨로 분산시켜서 인터칼레이트시킨다.

그리고 인터칼레이트 처리된 천연 흑연으로부터 과다용액을 드레인, 수세한 연후에 수세된 천연 흑연을 증가된 온도(700℃-1000℃이상)에 노출시키면 인터칼레이트된 흑연 입자들은 c-방향으로 원래 체적의 20-80배로 팽창하여 웜 모양의 저팽창 흑연 입자를 형성한다. 이와 같이 팽창된 흑연을 압축 압연 성형하면 열 이방화계수가 3 ~ 20인 준이방성 흑연시트가 제조된다.

한편, 흑연시트(110)의 상,하면에 이형지 기능을 하는 제1 상부필름(120)과 흑연 칩의 비산방지 기능을 하는 하부 필름(140)을 1차적으로 라미네이팅하여 부착시킨다.(a)

여기서, 제1 상부필름(120)은 1차 라미네이팅 공정을 통해 하부 필름(140)과 일시적으로 합지되었다가 제거되는 이형지 기능을 수행하는 필름으로서, 이러한 제1 상부필름(120)으로는 PET 라이너(Liner) 필름이 적용될 수 있다.

이 경우, 상기 제1 상부필름(120)은 하부 필름(140)과 합지를 위한 이형지 기능만을 수행하기 때문에 흑연시트(110)와 부착되는 면에 별도의 점착제가 형성되지 않아 라미네이팅이 완료된 이후에도 흑연시트(110) 표면에 부착되지 않게 된다.

반면, 하부 필름(140)은 흑연시트(110)와 부착되는 면에 점착제(142)가 형성되어 있기 때문에 라미네이팅이 완료된 이후 흑연시트(110)와 부착상태를 유지하게 된다. 이러한 상기 하부 필름(140)으로는 양면 테이프가 적용될 수 있다.

아울러, 도면상에 구체적인 형태로 도시하지는 않았으나, 양면 테이프로 적용되는 하부 필름(140)의 이면에는 이형지가 점착제를 통해 부착되어, 전자기기 내부의 열원에 부착할 경우 상기 하부 필름(140)의 이면에 부착된 이형지를 떼어낸 후 방열시트(100)를 열원에 부착할 수 있다.

한편, 흑연시트(110)의 상,하면에 제1 상부필름(120)과 하부 필름(140)의 라미네이팅 작업이 완료된 이후에는 흑연시트(110)의 외곽 위치에서 하부 필름(140)과 합지된 상태의 제1 상부필름(120)을 떼어내어 제거하게 된다.(b)

이 경우, PET 라이너 필름이 적용된 상기 제1 상부필름(120)은 별도의 점착체가 형성되지 않은 이형지 필름이기 때문에, 라미네이팅이 이루어진 후에도 흑연시트(110) 표면에 접착되지 않고 흑연시트(110)의 외곽 위치에서 하부 필름(140)과 일시적인 합지 상태로 유지된다. 따라서, 상기 제1 상부필름(120)은 흑연시트(110) 및 합지된 상태의 하부 필름(140)으로부터 용이하게 떼어내어 제거될 수 있다.

상기와 같이 제1 상부필름(120)의 제거가 완료된 이후에는, 다음으로 하부 필름(140)이 부착된 흑연시트(110)의 외곽 둘레를 따라 실링부재(150)를 도포한다.(c)

이 경우, 상기 실링부재(150)는 가열을 통해 일정 온도 이상에서 용융되고 그 온도 이하에서는 경화될 수 있는 고형의 열가소성 소재로서 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리우레탄 등이 적용될 수 있는데, 바람직하게는 85℃의 온도, 85%의 습도 조건에서 500시간 동안 물성의 변화(변형되거나 녹아 흐르는 등의 물성 변화)가 없는 신뢰성 보장 요건을 만족하는 폴리아미드(Polyamide)계, EVA(Ethylens Vinyl Acetate)계, 또는 올레핀(Olefin)계의 열가소성 핫 멜트(Hot melt) 소재가 적용될 수 있다.

그 외에도 고형의 열가소성 소재에 비해서 고온에서 용융하는 과정이 불필요한 이점으로 인해서 액상의 열경화성 또는 열가소성 소재 등이 사용될 수도 있다. 그러나, 액상의 특성으로 인해서 공정 중 별도의 건조 및 경화 공정이 필요하고, 균일한 두께로 실링하는 등에 있어서는 고형의 열가소재보다 더 주의가 필요하므로 고형의 열가소성 소재가 더 바람직할 수 있다.

아울러, 상기 실링부재(150)에는 열전도성을 갖는 금속 분말이나 그라파이트(Graphite) 분말, 또는 이들을 혼합한 열전도성 충진재가 첨가될 수 있다. 이와 같이 실링부재(150)에 열전도성 충진재를 첨가하게 되면 실링부재(150)가 도포된 방열시트의 에지(Edge) 부분에서 방열시트의 측면방향으로의 열전도성 향상을 기대할 수 있다.

이에 따라, 글루 건(Glue gun) 등의 가열수단을 이용하여 고체상태의 실링부재(150)를 가열하고 유동 가능한 상태로 만들어 흑연시트(110)의 외곽 둘레에 연속적으로 도포할 수 있으며, 도포된 실링부재(150)는 일정시간이 지난 후 경화되어 안착될 수 있다.

이와 같이, 흑연시트(110) 외곽 둘에에 실링부재(150)의 도포 및 경화가 모두 완료되면, 다음으로 흑연시트(110)의 상면에 점착제(132)가 형성된 제2 상부필름(130)을 2차 라미네이팅하여 부착시킨다.(d)

이 경우, 상기 제2 상부필름(130)으로는 흑연시트(110)와 부착되는 일면에 점착체(132)가 형성된 EVA(Ethylen vinyl acetate) 필름이 적용될 수 있다.

상기 제2 상부필름(130)의 2차 라미네이팅 작업까지 모두 완료된 제품은, 도 4의 (d)에서 보는 것과 같이, 흑연시트(110)의 상,하면이 각각 제2 상부필름(130)과 하부 필름(140)으로 덮이기 때문에 흑연시트(110)의 상,하면은 외부로 노출되지 않으며, 상기 제2 상부필름(130)과 하부 필름(140) 사이에 위치된 흑연시트(110)의 측면부는 실링부재(150)를 통해 밀봉상태를 유지하게 됨으로써, 흑연시트(110)로부터 발생하는 흑연 칩(흑연 가루)이 외부로 비산되는 것을 완벽하게 차단할 수 있다.

다음으로, 상기와 같이 제2 상부필름(130)의 2차 라미네이팅 작업이 모두 완료된 이후에는 마지막으로 2차 라미네이팅이 완료된 제품의 테두리를 설계된 사이즈(size)로 정치수 절단하게 됨으로써 방열시트(100) 완제품을 제조할 수 있다.(e)

이 경우, 상기 방열시트(100)의 정치수 절단작업에서는 제2 상부필름(130)과 하부 필름(140) 및 실링부재(150)이 부분적으로 절단되는데, 예를 들어 흑연시트(110)의 측면으로부터 3mm 정도 외부로 튀어나온 공차 부분이 상기 절단작업을 통해 1mm 정도의 공차를 유지할 수 있도록 정치수 절단될 수 있다.

여기서, 상기 실링부재(150)는 주된 목적이 흑연시트(110)에서 발생되는 칩의 비산방지에 있기 때문에 상기 실링부재(150)의 측면 두께가 1mm 정도로만 유지되어도 칩의 비산을 효과적으로 방지하는 기능을 구현할 수 있게 된다.

아울러, 흑연시트(110)의 상,하면에 라미네이팅을 통해 부착되는 제2 상부필름(130)과 하부 필름(140)은 앞서 언급된 특정 재질의 소재 이외에도 수지계열의 필름, 박막의 금속 필름(Foil류), 광학필름, 열전도 특성을 갖는 분말이 하나 이상 포함된 필름 중 어느 하나의 필름이 사용될 수 있다.

한편, 도 5는 본 고안의 또 다른 실시 예에 따른 방열시트의 제조방법을 순차적으로 보여주는 공정도로서, 본 고안의 다른 실시 예에서는 전술된 도 4의 제조공정에서 일부 공정의 순서를 달리하여 구성할 수 있는 사례를 예시하고 있다.

즉, 본 고안의 다른 실시 예에서는 도 5의 (a), (b), (e) 공정이 전술된 도 4의 방열시트 제조공정과 동일하고, 다만 차이점으로는 상기 (b) 공정 이후에 흑연시트(110)의 상면에 라미네이팅을 통해 제2 상부필름(130)을 먼저 부착(c)시킨 다음에, 상기 제2 상부필름(130)과 하부 필름(140)이 부착된 흑연시트(110)의 외곽 둘레를 따라 실링부재(150)를 도포(d)할 수 있다는 것이다. 이와 같이, 본 고안의 방열시트 제조시 일부 공정(c,d)의 순서를 변경하여 제조하는 것도 가능하다.

상술한 바와 같이, 흑연시트(110)의 상,하부에 제1 상부필름(120)과 하부 필름(140)을 1차 라미네이팅하여 합지시킨 후에, 제1 상부필름(120)을 떼어내고 흑연시트(110)의 외곽 부분에 실링부재(150)를 도포한 후 경화시킨 다음 흑연시트(110)의 상면에 제2 상부필름(130)을 2차 라미네이팅하여 부착시킨 후 외곽을 정 치수로 절단하는 과정을 통해 방열시트(100) 완제품을 신속하고 용이하게 제조할 수 있다.

이와 같이 제조되는 방열시트(100)는 흑연시트(110)의 상,하면과 측면 둘레가 제2 상부필름(130)과 하부 필름(140) 및 실링부재(150)로 완전하게 감싸져 밀봉되기 때문에 흑연시트(110) 취급시 발생할 수 있는 문제, 즉 흑연시트(110)의 훼손, 이물질 부착, 칩 비산, 신체 오염 등의 문제를 해결할 수 있다.

특히, 흑연시트(110)의 측면 둘레를 밀봉하는 실링부재(150)로서 가열에 의해 용융 가능한 폴리아미드(Polyamide)계 또는 올레핀(Olefin)계의 핫 멜트(Hot melt) 소재를 적용함으로써 실링부재(150)의 도포작업이 신속하고 용이하게 이루어질 수 있으며, 실링부재(150)로 밀봉 처리된 흑연시트(110)의 방열기능을 통해 방열성능 및 열전도도 향상도 기대할 수 있다.

아울러, 실링부재(150)가 흑연 칩 비산방지를 위한 최소한의 측면 두께를 가지도록 정치수로 절단됨에 따라 기존과 같이 흑연시트의 상,하면에 부착된 상,하부 필름들 간의 봉합 부위에 의해 에어 갭(Air Gap)을 포함한 3mm 이상 외부로 튀어나온 봉합 부위를 제거하는 것이 가능해지기 때문에, 슬림(slim)한 두께의 베젤(Bezel)을 가지는 전자기기(디스플레이 기기)에도 방열시트(100)를 효과적으로 적용하여 사용할 수 있다.

특히, 전자기기의 베젤 두께가 얇아져 외부로 열을 방출할 수 있는 통로 확보가 어려운 상황에서도 상기 방열시트(100)를 통해 열을 효과적으로 외부로 방출시킬 수 있기 때문에 열에 의한 전자기기의 성능 저하를 방지할 수 있는 장점이 있다.

이와 같이, 본 고안의 방열시트(100)는 종래의 제조방식으로 제조된 방열시트와 비교하여 제품 신뢰성 측면에서 우수한 효과를 가짐은 물론 제조공정장비를 단순화할 수 있기 때문에 제조비용 측면에서도 경쟁력을 확보할 수 있는 큰 장점이 있다.

이상에서는 본 고안의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 고안의 범위는 이같은 특정 실시 예에만 한정되지 않으며, 해당분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 고안의 실용신안등록청구범위 내에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경이 가능할 것이다

100 : 방열시트 110 : 흑연시트
120 : 제1 상부필름 130 : 제2 상부필름
140 : 하부 필름 150 : 실링부재

Claims

흑연시트;
상기 흑연시트의 상,하면에 각각 부착되는 상,하부 필름;을 포함하며,
상기 상,하부 필름 사이에 위치한 상기 흑연시트의 외곽 부분에는 실링부재가 충진된 것을 특징으로 하는 방열시트.
제1항에 있어서, 상기 실링부재는 가열에 의해 일정 온도 이상에서 용융되고 그 온도 이하에서는 경화될 수 있는 열가소성 소재인 것을 특징으로 하는 방열시트.
제2항에 있어서, 상기 실링부재는 85℃ 이하의 온도 조건에서 일정시간 동안 물성의 변화가 수반되지 않는 폴리아미드(Polyamide)계 또는 올레핀(Olefin)계의 열가소성 핫 멜트(Hot melt) 소재로 구성된 것을 특징으로 하는 방열시트.
제1항에 있어서, 상기 상,하부 필름은 서로 다른 재질의 필름인 것을 특징으로 하는 방열시트.
제4항에 있어서, 상기 상,하부 필름의 일측면에는 점착제가 형성되어 상기 흑연시트의 상,하면에 각각 라미네이팅에 의해 부착된 것을 특징으로 하는 방열시트.
제4항에 있어서, 상기 상부 필름은 서로 다른 재질의 제1 상부필름과 제2 상부필름으로 이루어지며,
상기 제1 상부필름은 상기 흑연시트 상면에 1차적으로 라미네이팅 처리되어 상기 하부 필름과 합지된 이후 제거되는 것을 특징으로 하는 방열시트.
제6항에 있어서, 상기 제1 상부필름이 제거된 후 상기 흑연시트의 외곽 부분에 상기 실링부재를 도포한 다음 상기 흑연시트의 상부면에 상기 제2 상부필름을 2차적으로 라미네이팅 처리하여 부착시킨 것을 특징으로 하는 방열시트.
제1항에 있어서, 상기 실링부재에는 열전도성을 갖는 금속 분말이나 그라파이트(Graphite) 분말, 또는 이들을 혼합한 형태의 열전도성 충진재가 첨가된 것을 특징으로 하는 방열시트.
열원과, 상기 열원에서 발생된 열을 흡수하여 방열시키는 방열시트를 포함하는 전자기기에 있어서,
상기 방열시트는,
상기 열원에서 발생된 열을 흡수하여 방열시키는 흑연시트와;
상기 흑연시트의 상,하면에 각각 부착되는 상,하부 필름;을 포함하며,
상기 상,하부 필름 사이에 위치한 상기 흑연시트의 외곽 부분에는 실링부재가 충진된 것을 특징으로 하는 전자기기.
제9항에 있어서, 상기 실링부재는 가열에 의해 일정 온도 이상에서 용융되고 그 온도 이하에서는 경화될 수 있는 열가소성 소재인 것을 특징으로 하는 전자기기.
제10항에 있어서, 상기 실링부재는 85℃ 이하의 온도 조건에서 일정시간 동안 물성의 변화가 수반되지 않는 폴리아미드(Polyamide)계 또는 올레핀(Olefin)계의 열가소성 핫 멜트(Hot melt) 소재로 구성된 것을 특징으로 하는 전자기기.
제9항에 있어서, 상기 상,하부 필름은 서로 다른 재질의 필름인 것을 특징으로 하는 전자기기.
제12항에 있어서, 상기 상,하부 필름의 일측면에는 점착제가 형성되어 상기 흑연시트의 상,하면에 각각 라미네이팅에 의해 부착된 것을 특징으로 하는 전자기기.
제12항에 있어서, 상기 상부 필름은 서로 다른 재질의 제1 상부필름과 제2 상부필름으로 이루어지며,
상기 제1 상부필름은 상기 흑연시트 상면에 1차적으로 라미네이팅 처리되어 상기 하부 필름과 합지된 이후 제거되는 것을 특징으로 하는 전자기기.
제14항에 있어서, 상기 제1 상부필름이 제거된 후 상기 흑연시트의 외곽 부분에 상기 실링부재를 도포한 다음 상기 흑연시트의 상부면에 제2 상부필름을 2차적으로 라미네이팅 처리하여 부착시킨 것을 특징으로 하는 전자기기.
제9항에 있어서, 상기 실링부재에는 열전도성을 갖는 금속 분말이나 그라파이트(Graphite) 분말, 또는 이들을 혼합한 형태의 열전도성 충진재가 첨가된 것을 특징으로 하는 전자기기.