KR20220041550A - 방열특성이 우수한 실리콘 수지 조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 방열특성이 우수하며, 장시간 보관에 따른 침강 문제를 해소하여 상용성이 개선되는 고열전도성의 실리콘 수지 조성물이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 방열특성이 우수한 실리콘 수지 조성물은, 실리콘 오일과 무기물 충전재인 알루미나 및 질화붕소를 주성분으로 하는 실리콘 수지 조성물에 있어서, 상기 실리콘 수지 조성물은, 상기 실리콘 오일이 100 cp 미만의 점도이면서, 양말단의 아민변성이 이루어질 수 있다.
Description
본 발명은 방열 특성이 우수한 실리콘 수지 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 방열특성이 우수하며, 장시간 보관에 따른 침강 문제를 해소하여 상용성이 개선되는 고열전도성의 실리콘 수지 조성물에 관한 것이다.
전자 부품의 대부분은 사용 중에 열을 발생시키기 때문에, 그 전자 부품을 적절히 기능시키기 위해서는 전자 부품으로부터 열을 제거하는 것이 필요하다. 특히, 퍼스널 컴퓨터에 사용되고 있는 CPU 등의 집적 회로 소자는 동작 주파수의 고속화에 의해 발열량이 증대하고 있어 방열 대책이 중요한 문제가 되고 있다.
종래의 방열 대책으로는 금속판 등으로 이루어지는 IC 패키지 등의 열을 전달하여 외부로 방출시키는 방열판(Heat sink)을 이용하거나, 또는 IC 패키지와 방열판 사이의 열전도 효율을 높이기 위해 양자 사이에 열전도성이 좋은 수지 조성물, 실리콘 고무 시트 등을 끼워 실장하는 방법이 이용되고 있다.
이 중에서, 상기 수지 조성물과 관련하여 대한민국 등록특허공보 제10-0422570호에는 충진제, 산화방지제, 윤활제, 가소제, 분산제, 난연제, 가황제, 열전도성 분말 및 실리콘 중합체(또는 에틸렌비닐아세테이트)를 포함하는 방열시트용 수지 조성물에 관한 내용이 개시된 바 있다.
상기 수지 조성물은 열전도성 분말과 실리콘 중합체를 주재료로 하고, 여러 첨가제를 부가하여 열전도성이 우수하면서 충분한 강도를 지니고 전기적으로 절연이 양호한 방열시트를 제공한다.
그러나 상기 수지 조성물은 물성을 개선하기 위하여 여러 첨가제를 넣게 되어 열전도성, 강도 및 전기절연성이 보편적으로 개선되기는 하나 만족할 만한 수준에 이르지 못하는 큰 단점이 있으며, 장시간 보관에 따른 첨가제의 침강 문제가 발생하게 됨에 따라 상용성이 떨어지는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 양말단 아민변성 저점도 실리콘 오일과 질화붕소 및 알루미나를 포함하는 무기물 충전재를 주성분으로 하여 방열특성이 우수한 실리콘 수지 조성물을 제공하는데 목적이 있다.
또한, 본 발명은 장시간 보관에 따른 실리콘 오일과 무기물 충전재의 비중 차이에 의한 침강 문제를 해소하여 상용성이 개선되는 고열전도성의 실리콘 수지 조성물을 제공하는데 목적이 있다.
다만, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 방열특성이 우수한 실리콘 수지 조성물은, 실리콘 오일과 무기물 충전재인 알루미나 및 질화붕소를 주성분으로 하는 실리콘 수지 조성물에 있어서, 상기 실리콘 수지 조성물은, 상기 실리콘 오일이 100 cp 미만의 점도이면서, 양말단의 아민변성이 이루어질 수 있다.
또한, 상기 실리콘 수지 조성물은, 상기 실리콘 오일과 상기 무기물 충전재의 비중 차이에 의한 침강을 방지하기 위해 상용화제인 실리콘 파우더를 1~3 wt% 포함할 수 있다.
그리고 상기 실리콘 수지 조성물은, 상기 무기물 충전재가 88 w% 이상일 수 있다.
또한, 상기 무기물 충전재는, 상기 질화붕소가 5~10 wt%일 수 있다.
그리고 상기 실리콘 수지 조성물은, 상기 질화붕소가 상기 실리콘 오일 및 상기 알루미나와 함께 배합된 후, 혼합수단을 통해 2시간 이상 혼합될 수 있다.
본 발명에 따르면, 양말단 아민변성 저점도 실리콘 오일과 질화붕소 및 알루미나를 포함하는 무기물 충전재를 주성분으로 하는 방열특성이 우수한 실리콘 수지 조성물을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 질화붕소 및 실리콘 파우더의 첨가를 통해 실리콘 오일과 무기물 충전제의 비중 차이에 의한 침강 문제를 해소하여 상용성이 개선되는 고열전도성의 실리콘 수지 조성물을 제공할 수 있다.
다만, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이하, 본 발명의 방열특성이 우수한 실리콘 수지 조성물(이하에서는 '실리콘 수지 조성물'이라 한다)에 대해 자세히 설명하도록 하겠다.
본 발명의 실리콘 수지 조성물은 방열특성을 확보하기 위해 실리콘 오일 및 무기물 충전재가 주성분으로 이루어지되 실리콘 파우더가 첨가되며, 질화붕소와 실리콘 파우더의 첨가를 통해 실리콘 오일과 무기물 충전재의 비중 차이에 의한 침강 문제를 해소하여 상용성이 개선되는 고열전도성의 실리콘 수지 조성물일 수 있다.
(A) 실리콘 오일
실리콘 오일은 물리적 및 화학적으로 안정되며, 내열성, 내한성, 전기특성이 우수한 특징이 있다.
이러한 실리콘 오일은 실리콘 수지 조성물의 방열특성을 확보하기 위해 100 cp(센티푸아즈) 미만의 점도이면서, 양말단의 아민변성이 이루어질 수 있다.
또한, 실리콘 오일의 비중은 규정온도(25 ℃)에서 0.97일 수 있다.
(B) 무기물 충전재
무기물 충전재는 실리콘 오일과 같이 배합되며, 실리콘 수지 조성물의 방열특성을 확보하기 위해 질화붕소 및 알루미나로 이루어질 수 있다.
이러한 무기물 충전재는 실리콘 수지 조성물에 88 w% 이상 포함될 수 있다.
또한, 무기물 충전재를 이루는 질화붕소의 비중은 규정온도(25 ℃)에서 2.2~2.4일 수 있으며, 알루미나의 비중은 규정온도(25 ℃)에서 3.85~3.95일 수 있다.
질화붕소는 실리콘 오일과 알루미나 사이의 비중 값을 가짐에 따라, 실리콘 수지 조성물상에서 실리콘 오일과 알루미나의 사이에 배치될 수 있으며, 판상의 형상으로 이루어짐에 따라 적정량 사용시 실리콘 오일과 알루미나의 침강을 방지할 수 있다. 여기서, 질화붕소의 적정량은 무기물 충전재의 5~10 wt%일 수 있다.
또한, 질화붕소는 실리콘 오일 및 알루미나와 함께 배합된 후 혼합수단(예: 페인트 쉐이커 등)을 통해 2시간 이상 혼합될 때, 실리콘 수지 조성물 중 경도가 가장 높아 비드(bead) 역할을 수행하는 알루미나에 의해 실리콘 수지 조성물에 전체적으로 분산되어 실리콘 오일과 알루미나의 침강 문제를 해소할 수 있다.
알루미나는 규격을 특별히 한정하지 아니하나, 일례로 최대입경이 32 μm이면서, 구상이며 평균입경이 8.0, 2.0, 0.7 μm인 3 종류 중 적어도 2 종이 혼용될 수 있다.
(C) 실리콘 파우더
실리콘 파우더는 실리콘 오일과 무기물 충전재에 혼화성 부여하여 계면 접착력을 향상시키기 위한 상용화제로 실리콘 수지 조성물에 첨가되어 실리콘 오일과 무기물 충전재의 비중 차이에 따라 발생되는 침강 문제가 해소되도록 할 수 있다.
이러한 실리콘 파우더는 상용화제로서의 역할을 수행하기 위해 실리콘 수지 조성물에 1~3 wt% 포함될 수 있다.
Claims (5)
- 실리콘 오일과 무기물 충전재인 알루미나 및 질화붕소를 주성분으로 하는 실리콘 수지 조성물에 있어서,
상기 실리콘 수지 조성물은,
상기 실리콘 오일이 100 cp 미만의 점도이면서, 양말단의 아민변성이 이루어지는 것을 특징으로 하는 방열특성이 우수한 실리콘 수지 조성물. - 제 1 항에 있어서,
상기 실리콘 수지 조성물은,
상기 실리콘 오일과 상기 무기물 충전재의 비중 차이에 의한 침강을 방지하기 위해 상용화제인 실리콘 파우더를 1~3 wt% 포함하는 것을 특징으로 하는 방열특성이 우수한 실리콘 수지 조성물. - 제 1 항에 있어서,
상기 실리콘 수지 조성물은,
상기 무기물 충전재가 88 w% 이상인 것을 특징으로 하는 방열특성이 우수한 실리콘 수지 조성물. - 제 1 항에 있어서,
상기 무기물 충전재는,
상기 질화붕소가 5~10 wt%인 것을 특징으로 하는 방열특성이 우수한 실리콘 수지 조성물. - 제 1 항에 있어서,
상기 실리콘 수지 조성물은,
상기 질화붕소가 상기 실리콘 오일 및 상기 알루미나와 함께 배합된 후, 혼합수단을 통해 2시간 이상 혼합되는 것을 특징으로 하는 방열특성이 우수한 실리콘 수지 조성물.
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|---|---|---|---|---|
| WO2023195725A1 (ko) | 2022-04-04 | 2023-10-12 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 전극 조립체의 제조 방법 및 전극 조립체의 제조 장치 |
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