KR20220101082A - 방열 시트 - Google Patents
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Abstract
얇아도 양호한 성막성이 얻어지는 방열 시트를 제공한다. 알루미나 입자 및 수지를 포함하는 방열 시트로서, 상기 방열 시트 중의 상기 알루미나 입자의 함유 비율이 70체적% 이상이며, 상기 알루미나 입자는, 입도 분포에 있어서, 입경 30∼60 ㎛, 2∼12 ㎛, 및 0.1∼1 ㎛에 각각 피크를 가지고, 상기 입도 분포에 있어서, 상기 알루미나 입자 중의, 입경 30∼60 ㎛의 알루미나 입자의 비율이 9∼60 체적%, 입경 2∼12 ㎛의 알루미나 입자의 비율이 30∼75 체적%, 입경 0.1∼1 ㎛의 알루미나 입자의 비율이 2∼20 체적%인, 방열 시트.
Description
본 발명은, 방열 시트에 관한 것이다.
최근, 일렉트로닉스의 진전에 따라, 파워 디바이스 등의 전자기기 내에 있어서 발열하는 부품이 많이 사용되어 오고 있다. 전자회로를 제어하는 데 있어서, 이들 발열 부품으로부터의 열을 방산시켜, 계(係) 전체를 냉각시키는 것이 중요하다. 방열 시트는, 예를 들면, 발열 부품과 방열핀이나 금속판 사이에 설치되고, 압착에 의해 간극이 없도록 발열 부품과 밀착하고, 열전도성을 발휘하여 발열 부품으로부터 발생한 열을 방열핀 등에 전하여, 계 전체의 방열을 할 수 있다.
상기 방열 시트는, 예를 들면, 열전도성의 무기 필러와 수지로 구성되어 있다. 무기 필러로서는, 저렴한 수산화알루미늄이나 산화알루미늄(알루미나), 보다 높은 열전도를 기대한 탄화규소나 질화붕소, 질화알루미늄 등이 사용되고 있다. 또한, 수지로서는, 예를 들면 아크릴 수지나 우레탄 수지가 사용되고 있다.
상기 방열 시트로서는, 예를 들면 특허문헌 1∼3에 개시된 것이 알려져 있다.
최근, 스마트 폰 등의 소형 휴대용 전자기기가 고성능화되고 있고, 또한, 이에 따라 상기 휴대용 전자기기 내의 부품이 발하는 열량도 높아지고 있다. 따라서, 휴대용 전자기기 등의 소형 전자기기에 사용할 수 있는 방열 시트가 요구되고 있다.
또한, 상기 휴대용 전자기기는 더 한층의 박형화가 요구되고 있고, 이에 따라 방열 시트에도 박막화가 요구되고 있다. 그러나, 특허문헌 1∼3에 개시된 방열 시트를 박형화하고자 할 경우, 성막성이 좋지 못하고, 시트의 형태로 얻어지지 않는, 혹은 얻어지더라도 약하고 깨지기 쉬운 문제가 있었다.
본 발명은 상기한 점을 감안하여 이루어진 것이며, 본 발명의 목적은, 얇아도 양호한 성막성이 얻어지는 방열 시트를 제공하는 것에 있다.
본 발명자들은, 상기 목적을 달성하기 위해 예의(銳意) 검토한 결과, 방열 시트를 구성하는 성분으로서 수지와 알루미나를 사용하고, 상기 알루미나로서, 입도 분포에 있어서, 3종의 특정한 입경 범위 내에 각각 피크를 가지고, 또한 상기 3종의 특정한 입경 범위 내의 알루미나를 각각 특정한 비율로 함으로써, 얇은 방열 시트가 양호한 성막성이 얻어지는 것을 발견하였다. 본 발명은 이러한 지견에 기초하여 완성시킨 것이다.
즉, 본 발명은, 알루미나 입자 및 수지를 포함하는 방열 시트로서,
상기 방열 시트 중의 상기 알루미나 입자의 함유 비율이 70체적% 이상이며,
상기 알루미나 입자는, 입도 분포에 있어서, 입경 30∼60 ㎛, 2∼12 ㎛, 및 0.1∼1 ㎛에 각각 피크를 가지고,
상기 입도 분포에 있어서, 상기 알루미나 입자 중의, 입경 30∼60 ㎛의 알루미나 입자의 비율이 9∼60 체적%, 입경 2∼12 ㎛의 알루미나 입자의 비율이 30∼90 체적%, 입경 0.1∼1 ㎛의 알루미나 입자의 비율이 1∼20 체적%인, 방열 시트를 제공한다.
상기 입도 분포에 있어서, 30∼60 ㎛에 피크를 가지는 알루미나 입자, 2∼12 ㎛에 피크를 가지는 알루미나 입자, 및 0.1∼1 ㎛에 피크를 가지는 알루미나 입자는 구상(球狀) 입자인 것이 바람직하다.
상기 방열 시트는, 열전도율이 3.5W/mK 이상 5.0W/mK 미만인 것이 바람직하다.
상기 방열 시트는, 열확산율이 1.6×10-6m2/s 초과인 것이 바람직하다.
상기 방열 시트는, 두께가 2.3mm 이하인 것이 바람직하다.
본 발명의 방열 시트는, 두꺼운 시트는 물론, 얇아도 양호한 성막성을 얻을 수 있다. 이 때문에, 본 발명의 방열 시트는, 스마트 폰 등의 소형의 휴대용 전자기기에 바람직하게 적용할 수 있다.
본 발명의 방열 시트는, 알루미나 입자 및 수지를 적어도 포함한다. 상기 알루미나 입자는, 입도 분포에 있어서, 입경 30∼60 ㎛, 입경 2∼12 ㎛, 및 입경 0.1∼1 ㎛에 각각 피크를 가진다. 그리고, 본 명세서에 있어서, 입도 분포에 있어서, 입경 30∼60 ㎛의 알루미나 입자를 「제1 알루미나 입자」, 입경 2∼12 ㎛의 알루미나 입자를 「제2 알루미나 입자」, 입경 0.1∼1 ㎛의 알루미나 입자를 「제3 알루미나 입자」라고 각각 칭하는 경우가 있다.
제1 알루미나 입자는, 제1∼제3 알루미나 입자 중 최대인 대경(大徑) 입자이며, 주로 열전도성을 발휘한다. 제1 알루미나 입자에서의 피크 입경은, 입경 30∼60 ㎛의 범위 내에 있고, 바람직하게는 40∼50 ㎛의 범위 내에 있고, 더욱 바람직하게는 42∼48 ㎛의 범위 내에 있다. 대경 입자로서 상기 입경의 알루미나 입자를 사용함으로써, 얇은 방열 시트를 제작한 경우에 있어서, 알루미나 입자의 탈락이나 방열 시트의 균열이 일어나기 어려워진다.
제1 알루미나 입자는, 구상 입자인 것이 바람직하다. 제1 알루미나 입자가 구상 입자이면, 제1 알루미나 입자가 방열 시트의 매트릭스인 수지(특히, 실리콘 수지)로의 분산성이 양호하며, 얇은 방열 시트를 제작하는 경우라도 성막성이 보다 우수하다. 그리고, 본 명세서에 있어서, 구상 입자란, 입자의 원형도(상당 원의 주위 길이/입자 투영상의 주위 길이)의 평균값이 0.8 이상인 입자를 일컫는다.
제1 알루미나 입자는, 실란커플링제로 표면 처리되어 있는 것이 바람직하다. 실란커플링제로 표면 처리되어 있으면, 제1 알루미나 입자가 방열 시트의 매트릭스인 수지(특히, 실리콘 수지)로의 분산성이 양호하며, 얇은 방열 시트를 제작하는 경우라도 성막성이 보다 우수하다. 상기 실란커플링제는, 1종만을 사용해도 되고, 2종 이상을 사용해도 된다.
상기 실란커플링제로서는, 예를 들면, β-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필메틸디에톡시실란 등의 알콕시기 이외의 관능기를 가지는 실란커플링제(관능기 함유 실란커플링제); n-데실트리메톡시실란 등의 알콕시기 이외의 관능기를 가지고 있지 않은 실란커플링제(관능기 비함유 실란커플링제) 등이 있다. 그 중에서도, 알루미나 입자와의 젖음성이 양호하며, 방열 시트의 벌크(bulk) 강도의 향상과 유연성의 향상이 예상되는 관점에서, 관능기 비함유 실란커플링제가 바람직하고, 보다 바람직하게는 알콕시기 이외의 말단이 알킬기인 실란커플링제(말단 알킬기 함유 실란커플링제), 특히 바람직하게는 n-데실트리메톡시실란이다.
본 발명의 방열 시트 중에 포함되는 제1 알루미나 입자의 함유 비율은, 알루미나 입자의 총량 100체적%에 대하여, 9∼60 체적%이며, 바람직하게는 25∼55 체적%, 보다 바람직하게는 35∼55 체적%, 더욱 바람직하게는 45∼55 체적%이다. 상기 함유 비율이 9체적% 이상인 것에 의해, 열전도성이 우수하다. 상기 함유 비율이 60체적% 이하인 것에 의해, 얇은 방열 시트를 제작한 경우에 있어서, 알루미나 입자의 탈락이나 방열 시트의 균열이 일어나기 어려워진다.
제2 알루미나 입자는, 제1∼제3 알루미나 입자 중 2번째로 큰 중경(中徑) 입자이며, 방열 시트 중에 있어서 제1 알루미나 입자의 입자 사이를 충전하고, 제1 알루미나 입자끼리의 열전도성을 향상시킨다. 제2 알루미나 입자에서의 피크 입경은, 입경 2∼12 ㎛의 범위 내에 있고, 바람직하게는 3∼8 ㎛의 범위 내에 있다. 중경 입자로서 상기 입경의 알루미나 입자를 사용함으로써, 대경 입자 사이의 간극의 충전율이 높고, 열전도성이 우수하다.
제2 알루미나 입자는, 구상 입자인 것이 바람직하다. 제2 알루미나 입자가 구상 입자이면, 제2 알루미나 입자가 방열 시트의 매트릭스인 수지(특히, 실리콘 수지)로의 분산성이 양호하며, 얇은 방열 시트를 제작하는 경우라도 성막성이 보다 우수하다.
제2 알루미나 입자는, 실란커플링제로 표면 처리되어 있는 것이 바람직하다. 실란커플링제로 표면 처리되어 있으면, 제2 알루미나 입자가 방열 시트의 매트릭스인 수지(특히, 실리콘 수지)로의 분산성이 양호하며, 얇은 방열 시트를 제작하는 경우라도 성막성이 보다 우수하다. 상기 실란커플링제는, 1종만을 사용해도 되고, 2종 이상을 사용해도 된다.
상기 실란커플링제로서는, 전술한 제1 알루미나 수지의 표면 처리에 사용될 수 있는 실란커플링제로서 예시 및 설명된 것을 예로 들 수 있다. 그 중에서도, 알루미나 입자와의 젖음성이 양호하며, 방열 시트의 벌크 강도의 향상과 유연성의 향상이 예상되는 관점에서, 관능기 비함유 실란커플링제가 바람직하고, 보다 바람직하게는 알콕시기 이외의 말단이 알킬기인 실란커플링제(말단 알킬기 함유 실란커플링제), 특히 바람직하게는 n-데실트리메톡시실란이다. n-데실트리메톡시실란이 바람직하다.
본 발명의 방열 시트 중에 포함되는 제2 알루미나 입자의 함유 비율은, 알루미나 입자의 총량 100체적%에 대하여, 30∼90 체적%이며, 바람직하게는 35∼75 체적%, 보다 바람직하게는 40∼60 체적%, 더욱 바람직하게는 40∼55 체적%이다. 상기 함유 비율인 것에 의해, 대경 입자 사이의 간극의 충전율이 높고, 열전도성이 우수하다.
제3 알루미나 입자는, 제1∼제3 알루미나 입자 중 최소인 소경(小徑) 입자이며, 방열 시트 중에 있어서 제1 및 제2 알루미나 입자의 입자 사이를 충전하고, 방열 시트 중의 알루미나 입자의 충전율을 높게 하고, 열전도성을 향상시킨다. 제3 알루미나 입자에서의 피크 입경은, 입경 0.1∼1 ㎛의 범위 내에 있고, 바람직하게는 0.1∼0.5 ㎛의 범위 내에 있고, 보다 바람직하게는 0.1∼0.4 ㎛의 범위 내에 있다. 소경 입자로서 상기 입경의 알루미나 입자를 사용함으로써, 대경, 중경 입자 사이의 간극의 충전율이 높고, 열전도성이 우수하다.
제3 알루미나 입자는, 구상 입자인 것이 바람직하다. 제3 알루미나 입자가 구상 입자이면, 제3 알루미나 입자가 방열 시트의 매트릭스인 수지(특히, 실리콘 수지)로의 분산성이 양호하며, 얇은 방열 시트를 제작하는 경우라도 성막성이 보다 우수하다.
제3 알루미나 입자는, 실란커플링제로 표면 처리되어 있는 것이 바람직하다. 실란커플링제로 표면 처리되어 있으면, 제3 알루미나 입자가 방열 시트의 매트릭스인 수지(특히, 실리콘 수지)로의 분산성이 양호하며, 얇은 방열 시트를 제작하는 경우라도 성막성이 보다 우수하다. 상기 실란커플링제는, 1종만을 사용해도 되고, 2종 이상을 사용해도 된다.
상기 실란커플링제로서는, 전술한 제1 알루미나 수지의 표면 처리에 사용될 수 있는 실란커플링제로서 예시 및 설명된 것을 예로 들 수 있다. 그 중에서도, 알루미나 입자와의 젖음성이 양호하며, 방열 시트의 벌크 강도의 향상과 유연성의 향상이 예상되는 관점에서, 관능기 비함유 실란커플링제가 바람직하고, 보다 바람직하게는 알콕시기 이외의 말단이 알킬기인 실란커플링제(말단 알킬기 함유 실란커플링제), 특히 바람직하게는 n-데실트리메톡시실란이다.
본 발명의 방열 시트 중에 포함되는 제3 알루미나 입자의 함유 비율은, 알루미나 입자의 총량 100체적%에 대하여, 1∼20 체적%이며, 바람직하게는 2∼10 체적%, 보다 바람직하게는 3∼8 체적%, 더욱 바람직하게는 4∼6 체적%이다. 상기 함유 비율이 1체적% 이상인 것에 의해, 방열 시트 중의 알루미나 입자의 충전율이 높아지고, 열전도성이 우수하다. 상기 함유 비율이 20체적%를 초과하면, 방열 시트 표면이 가루처럼 되거나, 2개의 박리 시트에 협지된 형태로 방열 시트를 제조한 후에 박리 시트를 박리했을 때 방열 시트가 깨지는 경우가 있다.
본 발명의 방열 시트 중의 알루미나 입자의 함유 비율(총량)은, 본 발명의 방열 시트 100체적%에 대하여, 70체적% 이상이며, 바람직하게는 75체적% 이상이다. 상기 함유 비율이 70체적% 이상인 것에 의해, 방열 시트 중의 알루미나 입자의 충전율이 높고, 열전도성이 우수하다. 상기 함유 비율은, 90체적% 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 85체적% 이하, 더욱 바람직하게는 80체적% 이하이다. 상기 함유 비율이 90체적% 이하이면, 방열 시트가 약해지기 어렵고, 얇은 방열 시트를 제작할 때의 성막성이 우수하다.
상기 수지는, 방열 시트의 매트릭스를 형성하는 성분이다. 상기 수지로서는, 열경화성 수지, 열가소성 수지, 활성에너지선 경화성 수지 등을 예로 들 수 있다. 상기 열가소성 수지로서는, 특별히 한정되지 않지만, 스티렌계 수지, 아세트산비닐계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리에틸렌계 수지, 폴리프로필렌계 수지, 이미드계 수지, 아크릴계 수지 등을 예로 들 수 있다. 상기 열경화성 수지로서는, 특별히 한정되지 않지만, 실리콘 수지, 페놀계 수지, 에폭시계 수지, 우레탄계 수지, 멜라민계 수지, 알키드계 수지 등을 예로 들 수 있다. 상기 활성에너지선 경화성 수지로서는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 분자 중에 적어도 2개의 (메타)아크릴로일옥시기를 가지는 중합성 화합물의 중합체 등을 사용할 수 있다. 상기 수지는, 1종만을 사용해도 되고, 2종 이상을 사용해도 된다. 그리고, 상기 열경화성 수지란, 가열함으로써 경화할 수 있는 수지, 및 가열에 의해 경화한 수지의 양쪽을 포함하는 개념이다.
상기 수지로서는, 그 중에서도, 열전도성이 우수한 관점에서, 실리콘 수지가 바람직하다. 또한, 매트릭스 수지로서 실리콘 수지를 사용한 경우, 얇은 방열 시트를 제작하는 경우라도 성막성으로 우수하다. 상기 실리콘 수지로서는, 공지 내지 관용(慣用)의 방열 시트에 사용되는 실리콘 수지를 사용할 수 있다. 상기 실리콘 수지로서는, 용제를 사용하지 않고 알루미나 입자를 양호하게 분산시킬 수 있는 관점에서, 2액 경화형의 실리콘 수지인 것이 바람직하다. 상기 실리콘 수지는, 1종만을 사용해도 되고, 2종 이상을 사용해도 된다.
상기 수지의 함유 비율은, 특별히 한정되지 않지만, 본 발명의 방열 시트 100체적에 대하여, 10체적% 이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 15체적% 이상, 더욱 바람직하게는 20체적% 이상이다. 상기 함유 비율이 10체적% 이상이면, 방열 시트가 약해지기 어렵고, 얇은 방열 시트를 제작할 때의 성막성이 우수하다. 상기 함유 비율은, 30체적% 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 25체적% 이하이다. 상기 함유 비율이 30체적% 이하이면, 방열 시트 중의 알루미나 입자의 충전율을 높게 할 수 있고, 열전도성이 보다 우수하다. 특히, 실리콘 수지의 함유 비율이 상기 범위 내인 것이 바람직하다.
본 발명의 방열 시트의 두께는, 예를 들면 0.2∼10 mm, 바람직하게는 0.3∼5 mm이다. 그리고, 본 발명의 방열 시트는, 얇아도 양호한 성막성으로 제작할 수 있고, 소형의 휴대 전자기기로의 사용에 적합하므로, 바람직하게는 2.3mm 이하, 보다 바람직하게는 2mm 이하, 더욱 바람직하게는 1.2mm 이하, 더욱 바람직하게는 1mm 이하, 특히 바람직하게는 0.5mm 이하이다.
본 발명의 방열 시트는, 열전도율이 3.5W/mK 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 3.6W/mK 이상이다. 상기 열전도율이 3.5W/mK 이상이면, 방열성이 보다 우수하다. 상기 열전도율은, 예를 들면 5.0W/mK 미만이다.
본 발명의 방열 시트는, 열확산율이 1.6×10-6m2/s 초과인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1.65×10-6m2/s 이상, 더욱 바람직하게는 1.7×10-6m2/s 이상이다. 상기 열확산율이 1.6×10-6m2/s 초과이면, 방열성이 보다 우수하다.
본 발명의 방열 시트는, 기재(基材)(기재층)를 수반하지 않는 형태, 소위 「기재리스」라도 되고, 기재 중 적어도 한쪽면 측에 설치된 방열 시트라도 된다. 특히, 본 발명의 방열 시트는, 양호한 성막성으로 제조할 수 있으므로, 얇은 방열 시트라도 기재를 수반하지 않는 형태로서 얻을 수 있다. 그리고, 상기 「기재(기재층)」에는, 방열 시트의 사용 시에 박리되는 박리 시트는 포함되지 않는다.
본 발명의 방열 시트의 성막 방법은, 특별히 한정되지 않고, 공지 내지 관용의 필름의 성막 방법이나 성형체의 성형 방법을 채용할 수 있다. 그 중에서도, 연속하여 성막할 수 있고 생산성이 우수한 관점에서, 롤 to 롤로 성막하는 것이 바람직하다.
본 발명의 방열 시트는, 예를 들면, 상기 수지 및 상기 알루미나 입자를 포함하는 수지 조성물을, 기재나 박리 시트의 이형(離型) 처리면에 도포하여 수지 조성물층을 형성하고, 그 후 가열에 의해 경화시켜 성막하여 제조할 수 있다. 가열은, 상기 수지 조성물층 위에 박리 시트의 이형 처리면을 더욱 접합시킨 상태로 행해도 된다.
상기 수지 조성물은, 상기 수지 및 상기 알루미나 입자를 포함한다. 상기 3종의 알루미나 입자는, 사전에 혼합하고 나서 상기 수지와 혼합해도 되고, 상기 3종의 알루미나 입자와 상기 수지를 동시에 혼합해도 된다. 상기 수지 조성물은, 유기 용제를 포함하지 않는 페이스트상인 것이 바람직하다.
상기 수지 조성물의 시트 제작의 방법은, 특별히 한정되지 않고, 이형제가 도포된 세퍼레이터 필름 사이에 재료를 넣고, 롤 라미네이터로 라미네이트하는 샌드위치법, 열프레스 성형기, 압출기 등의 공지의 도포 방법을 채용할 수 있다.
본 발명의 방열 시트는, 입경 30∼60 ㎛에 피크를 가지는 제1 알루미나 입자와, 입경 2∼12 ㎛에 피크를 가지는 제2 알루미나 입자와, 입경 0.1∼1 ㎛에 피크를 가지는 제3 알루미나 입자의 특정한 3종의 알루미나 입자를, 각각 특정한 함유 비율로 조합하여 사용하고, 상기 수지의 매트릭스에 70체적% 이상의 비율로 배합함으로써, 알루미나 입자의 충전율이 높고 우수한 열전도성을 가지면서, 그러면서도, 우수한 성막성으로 얻어지고, 특히 얇은 두께라도 우수한 성막성으로 얻어진다.
실시예
이하에, 실시예에 기초하여 본 발명을 보다 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에만 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
피크 입경이 45㎛인 구상 알루미나 입자 55체적%와, 피크 입경이 5㎛인 구상 알루미나 입자 40체적%와, 피크 입경이 0.2㎛인 구상 알루미나 입자 5체적%를 혼합한 알루미나 입자조성물 1을 제작했다. 그리고, 상기한 3종의 알루미나 입자는, 사전에, 알루미나 입자 100질량부에 대하여 실란커플링제(상품명 「Z-6210」, 도레이·다우코닝 가부시키가이샤 제조, n-데실트리메톡시실란) 1질량부를, 용매 중에서 교반 혼합함으로써, 실란커플링제에 의해 표면 처리를 행한 것이다. 상기 알루미나 입자조성물 1을 77체적%(알루미나 입자의 총 충전량 77체적%)가 되도록, 실리콘 수지(상품명 「TSE-3062」, Momentive사 제조)의 1제 및 2제의 혼합물에 혼합하여 수지 페이스트를 제작했다. 계속해서, 2장의 박리 시트의 이형 처리면의 사이에 상기 수지 페이스트를 배치하고, 롤 라미네이터를 사용하여 라미네이트하여 [박리 시트/수지 페이스트층/박리 시트]의 적층체를 제작했다. 그리고, 상기 적층체를 70℃에서 30분간 가열함으로써 수지 페이스트층을 열경화시켜, [박리 시트/방열 시트/박리 시트]의 적층체로 하여, 실시예 1의 방열 시트를 제작했다. 그리고, 실시예 1의 방열 시트는, 두께 0.36mm(Type 1), 두께 0.73mm(Type 2), 및 두께 1.99mm(Type 3)의 3종을 제작했다.
실시예 2
피크 입경이 45㎛인 구상 알루미나 입자 40체적%와, 피크 입경이 5㎛인 구상 알루미나 입자 50체적%와, 피크 입경이 0.2㎛인 구상 알루미나 입자 10체적%를 혼합한 알루미나 입자조성물 2를 제작했다. 그리고, 상기한 3종의 알루미나 입자는, 실시예 1과 동일하게 하여, 사전에 실란커플링제에 의해 표면 처리를 행한 것이다. 그리고, 알루미나 입자조성물 1 대신에 알루미나 입자조성물 2를 사용한 점 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여, 실시예 2의 방열 시트를 제작했다. 그리고, 실시예 2의 방열 시트는, 두께 0.45mm(Type 1), 두께 0.77mm(Type 2), 및 두께 1.97mm(Type 3)의 3종을 제작했다.
비교예 1
피크 입경이 70㎛인 구상 알루미나 입자 70체적%와, 피크 입경이 9㎛인 비구상 알루미나 입자 12체적%와, 피크 입경이 3㎛인 비구상 알루미나 입자 18체적%를 혼합한 알루미나 입자조성물 3을 제작했다. 그리고, 상기한 3종의 알루미나 입자는, 실시예 1과 동일하게 하여, 사전에 실란커플링제에 의해 표면 처리를 행한 것이다. 그리고, 알루미나 입자조성물 1 대신에 알루미나 입자조성물 3을 사용한 점 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여, 비교예 1의 방열 시트를 제작했다. 그리고, 비교예 1의 방열 시트는, 두께 0.99mm(Type 1) 및 두께 2.32mm(Type 2)의 2종을 제작했다.
비교예 2
피크 입경이 90㎛인 구상 알루미나 입자 80체적%와, 피크 입경이 5㎛인 구상 알루미나 입자 10체적%와, 피크 입경이 3㎛인 비구상 알루미나 입자 10체적%를 혼합한 알루미나 입자조성물 4를 제작했다. 그리고, 상기한 3종의 알루미나 입자는, 실시예 1과 동일하게 하여, 사전에 실란커플링제에 의해 표면 처리를 행한 것이다. 그리고, 알루미나 입자조성물 1 대신에 알루미나 입자조성물 4를 사용한 점 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여, 비교예 2의 방열 시트를 제작했다. 그리고, 비교예 2의 방열 시트는, 두께 1.77mm(Type 1) 및 두께 2.50mm(Type 2)의 2종을 제작했다.
(평가)
실시예 및 비교예에서 얻어진 각 방열 시트에 대하여 이하와 같이 평가했다. 평가 결과는 표에 기재했다. 그리고, 모든 실시예에 있어서, 전체 알루미나 입자 중의, 입도 분포에 의한, 입경 30∼60 ㎛의 알루미나 입자의 비율은 9∼60 체적%의 범위 내이고, 입경 2∼12 ㎛의 알루미나 입자의 비율은 30∼90 체적%의 범위 내이고, 입경 0.1∼1 ㎛의 알루미나 입자의 비율은 1∼20 체적%의 범위 내이다.
(1) 외관
실시예 및 비교예에서 얻어진 [박리 시트/방열 시트/박리 시트]의 적층체로부터, 한쪽의 박리 시트를 박리했을 때의 방열 시트의 외관에 대하여, 하기 기준으로 외관의 평가를 행하였다.
○(양호): 알루미나 입자의 탈락, 깨짐, 및 박리한 박리 시트에 부착이 발생하지 않음.
×(불량): 알루미나 입자의 탈락, 깨짐, 또는 박리한 박리 시트에 부착이 발생함.
(2) 열확산율
실시예 및 비교예에서 얻어진 각 방열 시트를 적층하여 두께 1mm 이상의 벌크체를 제작하고, 열물성측정장치(상품명 「LFA-502, 교토전자공업가부시키가이샤 제조」)를 사용하여 레이저 플래시법으로 측정을 실시했다.
(3) 열전도율
실시예 및 비교예에서 얻어진 각 방열 시트에 대하여, 시차주사 열량계(상품명 「X-DSC7000」형, 가부시키가이샤히타치하이테크사이언스 제조)를 사용하여, DSC법에 의해 25℃에서의 비열 측정을 실시했다. 또한, 각 방열 시트에 대하여, 전자비중계(상품명 「EW-300SG」 알파미라주가부시키가이샤 제조)를 사용하여, 수중치환법에 의해 비중 측정을 실시했다. 그리고, 상기에서 얻어진 열확산율, 비열, 및 비중을 사용한 계산에 의해, 열전도율을 산출했다.
[표 1]
본 발명의 방열 시트(실시예)는, 0.5mm 이하의 두께라도 양호한 성막성으로 제조할 수 있었다. 또한, 열확산율 및 열전도율도 높으며 방열 성능이 우수하였다. 한편, 비교예 1 및 2의 방열 시트는, 2mm 이하의 두께인 것을 양호한 성막성으로 얻을 수 없었다.
Claims (5)
- 알루미나 입자 및 수지를 포함하는 방열 시트로서,
상기 방열 시트 중의 상기 알루미나 입자의 함유 비율이 70체적% 이상이며,
상기 알루미나 입자는, 입도(粒度) 분포에 있어서, 입경(粒徑) 30∼60 ㎛, 2∼12 ㎛, 및 0.1∼1 ㎛에 각각 피크를 가지고,
상기 입도 분포에 있어서, 상기 알루미나 입자 중의, 입경 30∼60 ㎛의 알루미나 입자의 비율이 9∼60 체적%, 입경 2∼12 ㎛의 알루미나 입자의 비율이 30∼90 체적%, 입경 0.1∼1 ㎛의 알루미나 입자의 비율이 1∼20 체적%인, 방열 시트. - 제1항에 있어서,
상기 입도 분포에 있어서, 30∼60 ㎛에 피크를 가지는 알루미나 입자, 2∼12 ㎛에 피크를 가지는 알루미나 입자, 및 0.1∼1 ㎛에 피크를 가지는 알루미나 입자는 구상(球狀) 입자인, 방열 시트. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
열전도율이 3.5W/mK 이상 5.0W/mK 미만인, 방열 시트. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
열확산율이 1.6×10-6m2/s 초과인, 방열 시트. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
두께가 2.3mm 이하인, 방열 시트.
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