KR20230026038A - 열전도성 인터페이스 시트 - Google Patents

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KR20230026038A
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Abstract

두께가 얇으면서 자기점착성 및 퍼짐성을 구비하고 제조 및 사용이 용이한 열전도성 인터페이스 시트가 개시된다. 상기 인터페이스 시트는, 열전도성의 실리콘고무시트; 및 실리콘고무시트의 한 면에 적층되어 자기점착된 열전도성의 실리콘고무 지지대로 구성되고, 실리콘고무시트와 실리콘고무 지지대와의 계면 자기점착력은 실리콘고무시트의 노출면의 자기점착력보다 크고, 실리콘고무시트의 노출면의 자기점착력은 실리콘고무 지지대의 노출면의 자기점착력보다 크고, 실리콘고무시트는 실리콘고무 지지대보다 두껍고, 인장강도와 신율에서 실리콘고무 지지대보다 낮아서 실리콘고무 지지대보다 소프트하고, 실리콘고무시트가 실리콘고무 지지대보다 잘 퍼진다.

Description

열전도성 인터페이스 시트{Thermal Conductive Interface Sheet}
본 발명은 열전도성 인터페이스 시트에 관한 것으로, 특히 두께가 얇으면서 자기점착성 및 퍼짐성을 구비하고 제조 및 사용이 용이한 열전도성 인터페이스 시트에 관련한다.
전자 통신 기술이 발전하면서 CPU나 디스플레이 등의 성능이 향상되어 이들로부터 열이 많이 발생하여 발생한 열을 다른 곳으로 효율적으로 전달하거나 냉각하는 방법이 중요해지고 있고 이들 위해 열전도성 실리콘고무, 금속 시트, 그라파이트 시트, 히트 파이프 또는 베이퍼 챔버 등이 적용된다.
여기서, 열전도성 실리콘고무시트는 발열체와 냉각체 사이에 개재되어 쿠션 역할을 하면서 열 전달을 잘하고, 그라파이트 시트는 면 방향으로 열 전달을 잘하며, 히트 파이프와 베이퍼 챔버는 진공에서 냉매가 기체와 액체로 상 변화(Phase Change)하여 열을 잘 전달하면서 열 방출을 잘한다.
이와 같이, 열을 발생하는 전자부품과 열을 냉각하는 기구물 사이에 열전도성 실리콘고무시트로 된 열전도성 인터페이스 재료(Interface Material)를 개재하여 전자부품에서 발생한 열을 기구물에 전달하여 냉각한다.
이때, 대향하는 발열체와 냉각체 표면의 평탄도(flatness)와 표면 거칠기(surface roughness) 및 이격 간격이 중요하며 이에 적합한 열전도성 인터페이스 재료를 선택하여 사용한다.
예를 들어, 열전도성 인터페이스 재료는 열전도율이 높고 자기점착력을 갖으며 낮은 힘에 의해 잘 퍼져서 발열체와 냉각체 표면의 넓은 면적에 신뢰성 있게 밀착하게 접촉하고 가능한 두께가 얇아 열 저항이 낮은 것이 바람직하다.
열전도성 인터페이스 재료로 통상 서멀 갭 패드(Thermal Gap Pad)라 명칭되는 열전도성 실리콘고무시트가 사용하되는데, 이들 열전도성 실리콘고무시트가 열전도율이 높고 퍼짐성이 좋고 자기점참력을 갖는 열전도성 실리콘고무시트는 얇은 두께인 경우에, 예를 들어 0.15mm 이하, 제조, 취급 및 사용하기 어렵다.
즉, 열전도율이 높고 퍼짐성이 좋으며 자기점착력을 갖는 얇은 두께의 열전도성 실리콘고무시트는 기계적인 강도가 낮기 때문에 제조, 취급 및 사용이 어렵다는 단점이 있다.
이러한 이유로, 고 성능의 CPU와 히트 싱크 사이에는 열전도성 실리콘고무시트 대신에 열저항이 적고 퍼짐성이 있는 겔(Gel)이나 흐름성이 좋은 그리스Grease) 상태의 액상의 열전도성 실리콘고무를 얇게 도포하여 적용한다.
그러나 이러한 겔 또는 그리스 상태의 액상의 열전도성 실리콘고무를 발열체와 냉각체의 표면 모든 부위에 균일한 두께로 개재하기 어렵고 개재 시 또는 개재 후에 외부로 삐져 나올 수 있고 또한, 자기 점성에 의해 수리(repair) 또는 리워크(re-work) 할 때 이를 제거하기 불편하다는 단점이 있다.
다른 종래의 기술에 의하면 얇은 두께를 가지며 자기점참력이 큰 열전도성 아크릴 점착테이프를 사용하는 경우에도 기계적인 강도가 낮아 열전도성 실리콘고무시트와 유사한 단점을 갖고 또한 점착력이 커서 발열체와 냉각체 사이에 개재한 후 수리 또는 리워크 할 때 발열체와 냉각체에서 이를 제거하기 불편하다는 단점이 있다.
본 출원인이 출원한 한국 등록 특허 1400030에 의하면, 자기점착력을 갖는 열전도성 클레이 시트; 및 상기 클레이 시트에 적층되고, 상기 점착력에 의해 자기 점착되는 열전도성 탄성 시트로 구성되며, 상기 클레이 시트의 두께는 탄성 시트의 두께보다 두껍고, 상기 클레이 시트의 경도는 탄성 시트의 경도보다 낮고, 상기 클레이 시트의 인장강도는 탄성 시트의 인장강도 보다 낮고, 상기 클레이 시트의 탄성 복원력은 탄성 시트의 탄성 복원력 작으며, 상기 클레이 시트의 탄성 복원력의 크기는 외부의 힘에 의해 상기 클레이 시트가 변형된 상태에서 상기 외부의 힘이 제거된 경우, 원래의 형상으로 복원되지 않는 정도인 것을 특징으로 하는 열전도성 적층체가 개시된다.
이러한 구조에 의한 열 전도성 적층체는, 클레이 시트(Clay sheet)는 점성 등에 의해 두께가 비교적 두꺼워 열전도성 적층체의 두께도 두꺼워져 대상물과의 열저항이 크다는 단점이 있다.
또한, 클레이 시트의 기계적인 강도가 비교적 약하고 점성이 있어 클레이 시트를 균일한 두께로 제조하기 어렵고 더욱이 제조 후에도 적은 힘에 의해 두께나 형상이 변하기 용이하여 취급이나 가공이 어렵다는 단점이 있다.
또한, 대상물의 표면에 점착된 클레이 시트는 열전도성 적층체를 대상물에서 제거시 쉽게 끊어져서 대상물의 표면에 일부가 붙어 있기 용이하다는 단점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 제조가 경제성이 있고 사용이 편리하고 열저항이 적은 두께가 얇은 열전도성 인터페이스 시트를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 자기점착력과 퍼짐성이 다른 두 층의 열전도성 실리콘고무가 서로 강한 점착력으로 신뢰성 있게 점착된 열전도성 인터페이스 시트를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 대향하는 대상물이 제공하는 작은 힘에 의해 잘 퍼져서 대상물의 표면에 넓은 면적으로 신뢰성 있게 접촉할 수 있는 열전도성 인터페이스 시트를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 대향하는 대상물에 설치와 취급이 용이하고 이후 이를 제거하기 용이한 열전도성 인터페이스 시트를 제공하는 것이다.
상기의 목적은, 서로 대향하는 대상물 사이에 눌리게 개재되어 상호 간에 열을 전달하는 열전도성 인터페이스 시트로서, 열전도성의 실리콘고무시트; 및 상기 실리콘고무시트의 한 면에 적층되어 자기점착된 열전도성의 실리콘고무 지지대로 구성되고, 상기 실리콘고무시트는, 이에 대응하는 열전도성 세라믹 파우더가 혼합된 액상의 실리콘고무가 상기 실리콘고무 지지대 위에 캐스팅되고 경화되어 형성되고, 상기 실리콘고무시트와 상기 실리콘고무 지지대와의 계면에서의 자기점착력은 상기 실리콘고무시트의 노출면의 자기점착력보다 크고, 상기 실리콘고무시트의 노출면의 자기점착력은 상기 실리콘고무 지지대의 노출면의 자기점착력보다 크고, 상기 실리콘고무시트의 두께는 상기 실리콘고무 지지대보다 두껍고, 상기 실리콘고무시트는, 인장강도와 신율에서 상기 실리콘고무 지지대보다 낮아서 상기 실리콘고무 지지대보다 소프트하고, 상기 실리콘고무시트가 상기 실리콘고무 지지대보다 잘 퍼지는 것을 특징으로 하는 열전도성 인터페이스 시트에 의해 달성된다.
바람직하게, 상기 실리콘고무 지지대는 이에 대응하는 열전도성 세라믹 파우더가 고루 혼합된 액상의 실리콘고무가 이형 필름 위에 일정한 두께로 캐스팅되고 열로 경화되어 형성될 수 있다.
바람직하게, 상기 실리콘고무시트의 분자량은 상기 실리콘고무 지지대의 분자량보다 7배 이상 낮아 상기 실리콘고무시트의 실리콘과 탄소의 사슬 길이는 상기 실리콘고무 지지대의 실리콘과 탄소의 사슬 길이보다 매우 짧을 수 있다.
바람직하게, 상기 실리콘고무시트의 두께는 실리콘고무 지지대의 두께보다 2배 이상 두껍고, 상기 실리콘고무시트의 열전도율은 상기 실리콘고무 지지대의 열전도율보다 크고, 상기 실리콘고무시트의 노출면의 표면 거칠기는 상기 실리콘고무 지지대의 노출면의 표면 거칠기보다 클 수 있다.
바람직하게, 상기 실리콘고무시트와 접촉하는 대상물 표면의 평탄도나 미세 홈이 상기 실리콘고무 지지대과 접촉하는 대상물 표면의 평탄도나 미세 홈과 동일한 상태이면, 상기 실리콘고무시트는 상기 실리콘고무 지지대보다 상기 대상물 표면의 넓은 면적에서 접촉할 수 있다.
바람직하게, 상기 대상물에서 상기 열전도성 인터페이스 시트를 분리하면, 상기 계면에서의 자기점착력이 상기 실리콘고무시트의 노출면의 자기점착력보다 커서 상기 열전도성 인터페이스 시트의 노출면에서 분리될 수 있다.
바람직하게, 상기 열전도성 인터페이스 시트의 두께는 0.07mm 내지 0.2mm이고, 열 전도율은 1W/m.K 내지 5W/m.K일 수 있다.
바람직하게, 상기 실리콘고무 지지대에는 다수의 관통구멍이 형성되고, 상기 실리콘고무시트가 상기 관통구멍을 채우게 형성될 수 있고, 상기 실리콘고무 지지대에서 상기 관통구멍이 차지하는 총 표면적은, 상기 관통구멍이 형성되지 않은 상기 실리콘고무 지지대의 총 표면적보다 적을 수 있다.
상기의 구성에 의하면, 기계적인 강도가 큰 열전도성의 실리콘고무 지지대의 표면에 기계적인 강도가 낮은 열전도성의 실리콘고무시트가 적층되어 점착되므로 제조가 용이하고 사용이나 취급이 편리하다.
또한, 실리콘고무 지지대 위에 실리콘고무시트를 캐스팅하고 경화하여 제조하므로 제공되는 압력과 열에 의해 실리콘고무 지지대와 실리콘고무시트의 계면의 점착력이 좋고 열전도성 인터페이스 시트를 얇고 균일한 두께로 제공하기 용이하다.
또한, 두께가 두꺼운 실리콘고무시트의 퍼짐과 자기점착력에 의해 대상물 표면의 미세 홈에 신뢰성 있게 많이 채워지기 용이하며, 열전도성 인터페이스 시트의 두께가 얇아서 대상물과의 열저항이 적다.
또한, 열전도성 인터페이스 시트는 전체적으로 하나의 몸체이면서 서로 자기점착력이 다르므로 설치가 용이하고 교체시 이를 제거하기 용이하다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 열전도성 인터페이스 시트를 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 2-2를 따라 절단한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 열전도성 인터페이스 시트를 보여준다.
본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 본 발명에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.
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 실시 예에 따른 열전도성 인터페이스 시트를 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1의 2-2를 따라 절단한 단면도이다.
열전도성 인터페이스 시트(100)는 대향하는 대상물 사이에 개재되어 한쪽에서 발생한 열을 다른 쪽으로 전달하는 역할을 한다.
대상물은 발열체와 냉각체일 수 있으며, 발열체로부터 방출되는 열을 냉각체로 전달하여 발열체의 열을 냉각하게 된다.
일 예로, 열전도성 인터페이스 시트(100)는 인쇄회로기판 위에 실장된 전자부품과, 금속으로 구성된 케이스 사이에 쿠션을 가지고 개재되어 전자부품으로부터 발생한 열을 케이스로 전달하는 역할을 할 수 있다.
전자부품으로는 반도체 칩이나 IC 또는 LED 등일 수 있고, 케이스 이외에 히트싱크, 커버 또는 브래킷일 수 있다.
본 발명에서, '점착'은 발열체와 냉각체에 붙이는 것과 떼는 것을 반복할 수 있는 상태를 의미하고, '접착'은 발열체와 냉각체에 붙인 후 떼기 어렵고 한번 떼어내면 다시 붙이기 어려운 상태를 의미하며, 자기점착력은 별도의 점착제 등을 사용하지 않고 그 자체가 보유하고 있는 점착력을 의미한다.
도 2를 참조하면, 열전도성 인터페이스 시트(100)는, 박막의 열전도성의 실리콘고무 지지대(110), 및 실리콘고무 지지대(110) 위에 적층되어 자기점착된 열전도성의 실리콘고무시트(120)로 구성된다.
열전도성 인터페이스 시트(100)는 넓은 폭을 가지며 롤(Roll)로 된 열전도성 인터페이스 시트가 정해진 크기의 단위 시트로 절단되어 형성된다.
바람직하게 열전도성 인터페이스 시트(100)의 두께는 0.07mm 내지 0.2mm이고, 열전도율은 1W/m.K 내지 5W/m.K일 수 있다.
또한, 실리콘고무 지지대(110)의 두께는 0.02mm 내지 0.05mm이고, 열 전도율은 1W/m.K 내지 5W/m.K이고, 실리콘고무시트(120)의 두께는 0.05mm 내지 0.18mm이고, 열 전도율은 1W/m.K 내지 7W/m.K일 수 있다.
열전도성 인터페이스 시트(100)의 적용에 대해서는 특히 한정되지 않지만, 실리콘고무시트(120)는 냉각체의 표면과 접촉하고 실리콘고무 지지대(110)는 발열체의 표면과 접촉하는 것이 바람직할 수 있다.
실리콘고무시트(120)는 이에 대응하는 열전도성 세라믹 파우더가 혼합된 액상의 실리콘고무가 실리콘고무 지지대(110) 위에 캐스팅되고 경화되어 형성되는데, 실리콘고무시트(120)의 자기점착력에 의해 실리콘고무시트(120)와 실리콘고무 지지대(110)가 서로 자기점착된다.
바람직하게, 실리콘고무시트(120)의 분자량은 실리콘고무 지지대(110)의 분자량보다 7배 이상 낮아 실리콘고무시트(120)의 실리콘과 탄소의 사슬 길이는 실리콘고무 지지대(110)의 실리콘과 탄소의 사슬 길이보다 짧아 매우 소프트 하다.
또한, 실리콘고무시트(120)는 통상의 클레이(Clay) 또는 겔(Gel) 상태보다 강한 기계적인 강도와 적게 퍼지는 퍼짐성을 갖는다.
또한, 실리콘고무시트(120)는 클레이 또는 겔보다 얇은 두께로 제공되기 용이하고 외부의 힘에 의해 형상의 변화가 적고 잘 끊어지지 않는다.
실리콘고무 지지대(110)는 자기점착력을 가지고 있지 않거나 매우 작아서, 실리콘고무시트(120)의 노출면의 자기점착력은 실리콘고무 지지대(110)의 노출면의 자기점착력보다 훨씬 크다.
여기서, 실리콘고무시트(120)는 실리콘고무 지지대(110) 위에 캐스팅되고 경화되어 제공되는 압력과 높은 온도에 의해 형성되므로 실리콘고무시트(120)와 실리콘고무 지지대(110)와의 계면에서의 자기점착력은 실리콘고무시트(120)의 노출면의 자기점착력보다 크다.
예를 들어, 실리콘고무시트(120)의 외부 노출 면에서는 실리콘고무시트(120)에 대응하는 액상의 실리콘고무는 경화 시 제공되는 열에 의해 자기점착력을 구성하는 요소인 액상의 실리콘 오일이나 점착증가제 등의 일부가 빨리 증발되거나 산화되어 자기점착력이 줄어드는데, 실리콘고무시트(120)와 실리콘고무시트(120)의 계면은 외부로 노출되지 않게 때문에 이러한 현상이 최소화되어 결과적으로 계면에서의 자기점착력은 실리콘고무시트(120)의 노출면의 자기점착력보다 크게 된다.
또한, 경화 후 롤로 감는 과정에서 가해지는 압력과 유지시간 등에 의해서도 계면에서의 자기점착력이 노출면의 자기점착력보다 클 수 있다.
만일, 경화를 열로 하는 대신에 자외선(UV)에 경화되는 액상의 실리콘고무를 사용하여 자외선 경화를 하는 경우에도 상기의 원칙이 적용되어 본 발명에 포함되며 이 경우 재료비가 비싸고 장치 비용이 비싸다는 단점이 있다.
이러한 구조에 의하면, 대상물에 점착된 실리콘고무시트(120)를 대상물에서 떼어내는 경우 실리콘고무시트(120)의 계면 자기점착력이 가장 크기 때문에 열전도성 인터페이스 시트(100)가 다른 대상물에서 분리될 수는 있지만 실리콘고무 지지대(110)와 실리콘고무시트(120)는 서로 점착된 상태를 유지한다.
또한, 계면의 자기점착력이 가장 크기 때문에 열전도성 인터페이스 시트(100)를 취급 및 가공할 때 열전도성 인터페이스 시트(100)가 쉽게 분리되지 않는다.
*여기서, 실리콘고무 지지대(110)도 이에 대응하는 열전도성 세라믹 파우더가 고루 혼합된 액상의 실리콘고무가 이형 필름 위에 아주 얇은 두께로 캐스팅되고 경화되어 제공된다.
도 2에 과장되어 도시된 것처럼, 실리콘고무시트(120)의 두께는 실리콘고무 지지대(110)에 비해 상당히 두꺼운데, 실리콘고무시트(120)의 인장강도와 신율은 실리콘고무 지지대(110)보다 낮아서 실리콘고무 지지대(110)에 비해 상당히 소프트하다.
다시 말해, 실리콘고무 지지대(110)가 실리콘고무시트(120)에 비해 인장강도와 신율이 커서 잘 늘어나고 잘 끊어지지 않아 이와 반대의 성능을 갖는 물렁물렁한 실리콘고무시트(120)를 지지하는 역할을 하는 반면, 열전도율이 떨어지지 때문에 실리콘고무 지지대(110)를 실리콘고무시트(120)보다 아주 얇게 형성하여 열저항을 낮게 한다.
바람직하게, 실리콘고무시트(120)의 두께는 실리콘고무 지지대(110)보다 2배 이상 두꺼워 자기점착력이 좋고 대상물에 의해 많이 눌려서 대상물의 표면의 넓은 면적에서 신뢰성이 있는 접촉을 한다.
전체적으로 열전도성 인터페이스 시트(100)가 물렁물렁하면서 신축성과 탄성을 갖는 특성을 가지면서 취급이나 가공이 가능할 정도의 기계적 강도를 구비하고 두께와 열전도율의 조절을 통하여 대상물과의 적합한 열저항을 가질 수 있다.
또한, 실리콘고무시트(120)가 실리콘고무 지지대(120)보다 잘 퍼지기 때문에, 실리콘고무시트(120)와 접촉하는 대상물 표면의 평탄도나 미세 홈이 실리콘고무 지지대(110)와 대상물 표면의 평탄도나 미세 홈과 동일한 상태일 때, 실리콘고무시트(120)는 실리콘고무 지지대(110)보다 대상물 표면의 넓은 면적에서 접촉할 수 있다.
더욱이 실리콘고무시트(120)는 자기점착력에 의해 대상물 표면의 넓은 면적에서 보다 신뢰성 있게 접촉할 수 있다.
바람직하게, 열전도성 인터페이스 시트(100)에서 실리콘고무시트(120)의 열전도율은 실리콘고무 지지대(110)의 열전도율보다 커서 열전도성 인터페이스 시트(100)와 대상물의 열저항이 낮다.
또한, 실리콘고무시트(120)의 노출면의 표면 거칠기는 실리콘고무 지지대(110)의 노출면의 표면 거칠기보다 커서 열전도성 인터페이스 시트(100)가 균일한 형상을 유지하기 용이하다.
이와 같이, 실리콘고무시트(120)는 클레이나 겔 상태보다 기계적인 강도가 강하여 얇고 균일한 두께로 제공되기 용이하며 더욱이 이후에도 균일한 형상으로 취급이나 가공이 용이하다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 열전도성 인터페이스 시트를 보여준다.
이 실시 예에서, 실리콘고무 지지대(110)에는 다수의 관통구멍(112)이 형성된다.
여기서 관통구멍(112)은 미리 제조된 롤(Roll)로 된 실리콘고무 지지대(110)를 칼날 금형으로 연속하게 타발하여 형성할 수 있다.
관통구멍(112)이 형성된 실리콘고무 지지대(110) 위에 실리콘고무시트(120)에 대응하는 열전도성 세라믹 파우더가 혼합된 액상의 실리콘고무를 캐스팅하고 경화하면, 관통구멍(112)에 액상의 실리콘고무가 채워진 상태에서 경화되어 실리콘고무시트(120)가 형성된다.
따라서, 관통구멍(112)의 내측면에서 실리콘고무시트(120)가 실리콘고무 지지대(110)에 자기점착되기 때문에 전체적으로 실리콘고무시트(120)와 실리콘고무 지지대(110) 간의 자기점착력이 증가한다.
이러한 실리콘고무시트(120)는 관통구멍(112)으로부터 다소 돌출되어 볼록한 형상(121)을 구성할 수도 있고, 관통구멍(112)이 형성된 실리콘고무 지지대(110)의 하면에 이형필름을 부착한 상태에서 액상의 실리콘고무를 캐스팅하고 경화하는 경우에는 실리콘고무시트(120)가 관통구멍(112)으로부터 돌출되지 않고 평평한 레벨을 이룰 수 있다.
관통구멍(112)의 직경은 특히 한정되지는 않지만, 가령 0.7mm 내지 1.2mm 정도일 수 있고, 바람직하게 실리콘고무 지지대(110)의 기계적 강도 및 작업성을 고려하여 실리콘고무 지지대(110)에서 관통구멍(112)이 차지하는 총 표면적은 관통구멍(112)이 형성되지 않은 실리콘고무 지지대(112)의 총 표면적보다 적다.
이러한 구조에 의하면, 실리콘고무 지지대(110)의 노출면에는 관통구멍(112)을 채운 실리콘고무시트(120)도 함께 노출되어 전체적으로 이 면에서의 자기점착력이 증가하고 열 전도율이 높아지는 이점이 있다.
또한, 관통구멍(112)을 채우며 자기점착된 실리콘고무시트(120)에 의해 얇은 두께를 갖는 열전도성 인터페이스 시트를 사용할 때 평면인 열전도성 인터페이스 시트가 둥글게 휘는 컬링현상(Curling Phenomenon)을 감소시키는 이점이 있다.
이하, 열전도성 인터페이스 시트를 제조하는 방법을 설명한다.
이형 필름 위에 형성된 롤(Roll)로 된 넓은 폭을 갖는 실리콘고무 지지대(110) 위에 연속하여 실리콘고무시트(120)에 대응하는 열전도성 세라믹 파우더가 혼합된 액상의 실리콘고무를 캐스팅하고 열 경화하여 실리콘고무 지지대(110)가 적층되어 자기점착된 열전도성 인터페이스 시트 롤을 제조한다.
이때 제공되는 열은 작업 속도에 따라 150℃내지 190℃ 일 수 있으나 이에 한정하지는 않는다.
이후 열전도성 인터페이스 시트 롤을 정해진 치수로 칼날 금형으로 절단하여 열전도성 인터페이스 시트(100)를 형성한다.
여기서 필요한 경우에 사전에 관통구멍(112)이 형성된 실리콘고무 지지대(110)를 사용할 수 있다.
전술한 내용은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 열전도성 인터페이스 시트
110: 실리콘고무 지지대
120: 실리콘고무시트

Claims (12)

  1. 서로 대향하는 대상물 사이에 눌리게 개재되어 상호 간에 열을 전달하는 열전도성 인터페이스 시트로서,
    열전도성의 실리콘고무시트; 및
    상기 실리콘고무시트의 한 면에 적층되어 자기점착된 열전도성의 실리콘고무 지지대로 구성되고,
    상기 실리콘고무시트는, 이에 대응하는 열전도성 세라믹 파우더가 혼합된 액상의 실리콘고무가 상기 실리콘고무 지지대 위에 캐스팅되고 경화되어 형성되고,
    상기 실리콘고무시트와 상기 실리콘고무 지지대와의 계면에서의 자기점착력은 상기 실리콘고무시트의 노출면의 자기점착력보다 크고,
    상기 실리콘고무시트의 노출면의 자기점착력은 상기 실리콘고무 지지대의 노출면의 자기점착력보다 크고,
    상기 실리콘고무시트의 두께는 상기 실리콘고무 지지대보다 두껍고,
    상기 실리콘고무시트는, 인장강도와 신율에서 상기 실리콘고무 지지대보다 낮아서 상기 실리콘고무 지지대보다 소프트하고,
    상기 실리콘고무시트가 상기 실리콘고무 지지대보다 잘 퍼지는 것을 특징으로 하는 열전도성 인터페이스 시트.
  2. 청구항 1에서,
    상기 실리콘고무 지지대는 이에 대응하는 열전도성 세라믹 파우더가 고루 혼합된 액상의 실리콘고무가 이형 필름 위에 일정한 두께로 캐스팅되고 열로 경화되어 형성된 것을 특징으로 하는 열전도성 인터페이스 시트.
  3. 청구항 1에서,
    상기 실리콘고무시트의 분자량은 상기 실리콘고무 지지대의 분자량보다 7배 이상 낮아 상기 실리콘고무시트의 실리콘과 탄소의 사슬 길이는 상기 실리콘고무 지지대의 실리콘과 탄소의 사슬 길이보다 매우 짧은 것을 특징으로 하는 열전도성 인터페이스 시트.
  4. 청구항 1에서,
    상기 실리콘고무시트의 두께는 실리콘고무 지지대의 두께보다 2배 이상 두꺼운 것을 특징으로 하는 열전도성 인터페이스 시트.
  5. 청구항 1에서,
    상기 실리콘고무시트의 열전도율은 상기 실리콘고무 지지대의 열전도율보다 큰 것을 특징으로 하는 열전도성 인터페이스 시트.
  6. 청구항 1에서,
    상기 실리콘고무시트의 노출면의 표면 거칠기는 상기 실리콘고무 지지대의 노출면의 표면 거칠기보다 큰 것을 특징으로 하는 열전도성 인터페이스 시트.
  7. 청구항 1에서,
    상기 실리콘고무시트와 접촉하는 대상물 표면의 평탄도나 미세 홈이 상기 실리콘고무 지지대과 접촉하는 대상물 표면의 평탄도나 미세 홈과 동일한 상태이면,
    상기 실리콘고무시트는 상기 실리콘고무 지지대보다 상기 대상물 표면의 넓은 면적에서 접촉하는 것을 특징으로 하는 열전도성 인터페이스 시트.
  8. 청구항 1에서,
    상기 대상물에서 상기 열전도성 인터페이스 시트를 분리하면, 상기 계면에서의 자기점착력이 상기 실리콘고무시트의 노출면의 자기점착력보다 커서 상기 열전도성 인터페이스 시트의 노출면에서 분리되는 것을 특징으로 하는 열전도성 인터페이스 시트.
  9. 청구항 1에서,
    상기 열전도성 인터페이스 시트의 두께는 0.07mm 내지 0.2mm이고, 열 전도율은 1W/m.K 내지 5W/m.K인 것을 특징으로 하는 열전도성 인터페이스 시트.
  10. 청구항 1에서,
    상기 실리콘고무 지지대에는 다수의 관통구멍이 형성되고,
    상기 실리콘고무시트가 상기 관통구멍을 채우게 형성된 것을 특징으로 하는 열전도성 인터페이스 시트.
  11. 청구항 10에서,
    상기 실리콘고무 지지대에서 상기 관통구멍이 차지하는 총 표면적은, 상기 관통구멍이 형성되지 않은 상기 실리콘고무 지지대의 총 표면적보다 적은 것을 특징으로 하는 열전도성 인터페이스 시트.
  12. 서로 대향하는 대상물 사이에 눌리게 개재되어 상호 간에 열을 전달하는 열전도성 인터페이스 시트로서,
    열전도성의 실리콘고무시트; 및
    상기 실리콘고무시트의 한 면에 적층되어 자기점착된 열전도성의 실리콘고무 지지대로 구성되고,
    상기 실리콘고무시트와 상기 실리콘고무 지지대와의 계면에서의 자기점착력은 상기 실리콘고무시트의 노출면의 자기점착력보다 크고,
    상기 실리콘고무시트의 노출면의 자기점착력은 상기 실리콘고무 지지대의 노출면의 자기점착력보다 크고,
    상기 실리콘고무시트의 두께는 상기 실리콘고무 지지대보다 두꺼워,
    상기 실리콘고무시트는, 인장강도와 신율에서 상기 실리콘고무 지지대보다 낮아서 상기 실리콘고무 지지대보다 소프트하고,
    상기 실리콘고무시트가 상기 실리콘고무 지지대보다 잘 퍼지고,
    상기 대상물에서 상기 열전도성 인터페이스 시트를 분리하면 상기 열전도성 인터페이스 시트의 노출면에서 분리되는 것을 특징으로 하는 열전도성 인터페이스 시트.
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