KR101339098B1 - Heat radiation sheet - Google Patents
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- F28F21/00—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
- F28F21/02—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of carbon, e.g. graphite
Abstract
방열 시트에 관한 것으로, 그라파이트 시트; 및 상기 그라파이트 시트의 적어도 일면에 형성된 섬유 시트;를 포함하고, 상기 그라파이트 시트 내 그라파이트 입자는 상기 섬유 시트와 평행한 방향성을 가지는 것인 방열 시트를 제공할 수 있다. A heat dissipation sheet, comprising: a graphite sheet; And a fiber sheet formed on at least one surface of the graphite sheet, wherein the graphite particles in the graphite sheet have directivity parallel to the fiber sheet.
Description
본 발명의 일 구현예는 방열 시트에 관한 것이다.
One embodiment of the present invention relates to a heat radiation sheet.
일반적으로 컴퓨터, 휴대용 개인단말기, 통신기 등 전자제품은 그 시스템 내부에서 발생한 과도한 열을 외부로 확산시키지 못해 잔상 문제 및 시스템 안정성에 심각한 우려를 내재하고 있다. In general, electronic products such as computers, portable personal terminals, and communication devices do not diffuse excessive heat generated from the inside of the system to the outside, thereby causing serious concerns about afterimage problems and system stability.
이러한 열은 제품의 수명을 단축시키거나 고장, 오동작을 유발할 수 있으며, 심한 경우에는 폭발 및 화재의 원인을 제공하기도 한다. Such heat can shorten the life of the product, lead to breakdowns and malfunctions, and in extreme cases can cause explosions and fires.
구체적인 예를 들어, 플라즈마 디스플레이 패널(PDP), LCD(또는 LED) 모니터 등의 경우, 상기 내부의 열로 인해 제품의 선명도, 색상도 등에 문제가 발생될 수 있으며, 이로부터 제품에 대한 신뢰성과 안정성이 떨어질 수 있다. For example, in the case of a plasma display panel (PDP), an LCD (or LED) monitor, the internal heat may cause a problem of the clarity, color, etc. of the product, from which the reliability and stability of the product Can fall.
따라서 시스템 내부에서 발생한 열은 외부로 방출되거나 자체 냉각되어야 한다. Therefore, the heat generated inside the system must be released to the outside or self-cooled.
종래, 이러한 열을 효율적으로 제어하기 위한 방법들이 많이 시도되었으며, 히트 싱크(heat sink)나 방열팬을 설치하는 방법이 일반적이었다. 그러나 히트 싱크의 경우에는 전자제품의 발열체에서 나오는 열량보다 히트 싱크가 방출할 수 있는 열량이 작아 효율이 매우 낮다. In the past, many methods for efficiently controlling such heat have been tried, and a method of installing a heat sink or a heat radiating fan has been common. However, in the case of the heat sink, the heat sink can emit less heat than the heat generated from the heating element of the electronics, so the efficiency is very low.
이에 따라 히트 싱크와 함께 방열팬을 동시에 설치하여 히트 싱크의 열을 강제로 배출시키는 방법이 제안되었다. 그러나 방열팬은 소음과 진동을 발생하며 무엇보다 플라즈마 디스플레이 패널(PDP), 노트북 컴퓨터, 휴대용 개인단말기 등과 같이 경량화와 슬림(slim)화가 요구되고 있는 제품에는 적용할 수 없는 문제점이 있다.Accordingly, a method of forcibly dissipating heat from the heat sink by installing a heat sink together with the heat sink has been proposed. However, the heat dissipation fan generates noise and vibration, and above all, there is a problem that cannot be applied to products requiring weight reduction and slimming, such as plasma display panels (PDPs), notebook computers, and portable personal terminals.
이에 따라 효과적으로 열을 방출시킬 수 있는 방열 시트의 필요성이 제기되어 이에 대한 개발이 진행되고 있는 실정이다. Accordingly, there is a need for a heat dissipation sheet capable of effectively dissipating heat, and development of this situation is in progress.
종래의 방열시트에 관한 기술로는 예를 들어, 대한민국 공개특허공보 제10-2001-0078953호에 금속재 박판을 이용한 방열시트가 제시되어 있고, 이는 세라믹층, 금속재 박판 및 단열재에 의한 열전달 및 열분산 효과를 얻고자 하는 것으로서, 열전도에 효과적인 금속재 박판이 이용되어 발열체와 높은 접촉면적만 갖는다면 방열에 효과적일 수 있다. 그러나 이는 다수의 적층구조를 가짐에 따라 제조방법이 까다롭고, 발열체에 단순 적층 사용되어 발열체와의 접촉면적이 작아 효과적인 열전도 및 분산 기능을 수행하지 못하는 문제점이 있다.
As a technology related to a conventional heat dissipation sheet, for example, Korean Patent Application Publication No. 10-2001-0078953 discloses a heat dissipation sheet using a thin metal plate, which is heat transfer and heat dissipation by a ceramic layer, a thin metal plate and a heat insulating material. In order to obtain the effect, a metal thin plate effective for heat conduction may be used for heat dissipation if only a high contact area with the heating element is used. However, this has a problem in that the manufacturing method is difficult as it has a plurality of laminated structures, and since the simple stacking is used for the heating element, the contact area with the heating element is small, so that the thermal conduction and dispersion functions cannot be effectively performed.
효과적으로 전자 기기 내부의 열을 외부로 방출할 수 있는 방열 시트를 제공하는 것이다.
It is an object of the present invention to provide a heat dissipation sheet capable of effectively dissipating heat inside an electronic device to the outside.
본 발명의 일 구현예에서는, 그라파이트 시트; 및 상기 그라파이트 시트의 적어도 일면에 형성된 섬유 시트;를 포함하고, 상기 그라파이트 시트 내 그라파이트 입자는 상기 섬유 시트와 평행한 방향성을 가지는 것인 방열 시트를 제공한다.In one embodiment of the present invention, the graphite sheet; And a fiber sheet formed on at least one surface of the graphite sheet, wherein the graphite particles in the graphite sheet have directivity parallel to the fiber sheet.
상기 그라파이트 시트 상에; 또는 상기 섬유 시트 상에; 형성된 아연계 표면처리 강판을 더 포함할 수 있다. On the graphite sheet; Or on the fiber sheet; It may further comprise a zinc-based surface treatment steel sheet formed.
상기 그라파이트 시트는 내부에 알루미늄 주석 산화물, 알루미늄 아연 산화물(AZO), 안티몬 주석 산화물(ATO), 인듐 주석 산화물(ITO), 보론 나이트라이드(BN), 알루미늄 나이트라이드(AlN) 또는 이들의 조합인 첨가제를 포함할 수 있다. The graphite sheet has an additive which is aluminum tin oxide, aluminum zinc oxide (AZO), antimony tin oxide (ATO), indium tin oxide (ITO), boron nitride (BN), aluminum nitride (AlN) or a combination thereof. It may include.
상기 그라파이트 시트 내 상기 첨가제의 함량은 그라파이트 시트 100중량%에 대해 1 내지 10중량%일 수 있다. The content of the additive in the graphite sheet may be 1 to 10% by weight relative to 100% by weight of the graphite sheet.
상기 아연계 표면처리 강판은 전기아연도금 강판(electrogalvanized steel, EG), 용융아연도금강판(galvanized steel, GI), 갈바륨 강판(zinc aluminium alloy coated steel, galvalume) 또는 이들의 조합일 수 있다. The zinc-based surface-treated steel sheet may be an electrogalvanized steel sheet (EG), a galvanized steel sheet (GI), a galvanium steel sheet (zinc aluminum alloy coated steel, galvalume), or a combination thereof.
상기 섬유 시트는 폴리에스테르계 섬유 시트, 폴리아미드계(polyamide) 섬유 시트, 폴리프로필렌계(polypropylene) 섬유 시트 또는 이들의 조합일 수 있다. The fiber sheet may be a polyester fiber sheet, a polyamide fiber sheet, a polypropylene fiber sheet or a combination thereof.
상기 섬유 시트는 전도성 섬유 시트일 수 있다. The fiber sheet may be a conductive fiber sheet.
상기 아연계 표면처리 강판의 두께는 0.3 내지 1.2mm 일 수 있다. The thickness of the zinc-based surface treated steel sheet may be 0.3 to 1.2 mm.
상기 그라파이트 시트의 두께는 0.1 내지 2.0mm일 수 있다. The thickness of the graphite sheet may be 0.1 to 2.0mm.
상기 섬유 시트의 두께는 0.02 내지 0.15mm일 수 있다. The fiber sheet may have a thickness of 0.02 to 0.15 mm.
상기 그라파이트 시트의 양면에 형성된 섬유 시트를 포함할 수 있다. It may include a fiber sheet formed on both sides of the graphite sheet.
상기 아연계 표면처리 강판;을 대신하여 알루미늄 도금 강판을 이용할 수 있다.
An aluminum plated steel sheet may be used instead of the zinc-based surface treated steel sheet.
효과적으로 전자 기기 내부의 열을 외부로 방출할 수 있는 방열 시트를 제공할 수 있다.
A heat dissipation sheet capable of effectively dissipating heat inside the electronic device to the outside can be provided.
도 1은 열전대의 측정 위치 조건을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 실시예 1의 강판 위치에 따른 열방출 실험 데이터이다.
도 3는 비교예 1의 강판 위치에 따른 열방출 실험 데이터이다.
도 4는 무처리 강판에 따른 열방출 실험 데이터이다. 1 is a view schematically showing a measurement position condition of a thermocouple.
2 is a heat dissipation experiment data according to the steel plate position of Example 1.
3 is a heat dissipation experiment data according to the steel plate position of Comparative Example 1.
4 is heat release experimental data according to an untreated steel sheet.
이하, 본 발명의 구현예를 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구범위의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. However, it should be understood that the present invention is not limited thereto, and the present invention is only defined by the scope of the following claims.
본 발명의 일 구현예에서는, 그라파이트 시트; 및 상기 그라파이트 시트의 적어도 일면에 형성된 섬유 시트;를 포함하고, 상기 그라파이트 시트 내 그라파이트 입자는 상기 섬유 시트와 평행한 방향성을 가지는 것인 방열 시트를 제공한다.In one embodiment of the present invention, the graphite sheet; And a fiber sheet formed on at least one surface of the graphite sheet, wherein the graphite particles in the graphite sheet have directivity parallel to the fiber sheet.
상기 본 발명의 일 구현예에 따른 상기 그라파이트 시트는 상기 섬유 시트와 평행한 방향성을 가질 수 있어, 우수한 가요성, 우수한 강도 및/또는 우수한 수평 열전도성을 가질 수 있다.
The graphite sheet according to the embodiment of the present invention may have a direction parallel to the fiber sheet, it may have excellent flexibility, excellent strength and / or excellent horizontal thermal conductivity.
일반적으로 그라파이트는, 탄소 원자의 망상 구조 또는 육방 배열의 층 평면들로 구성되어 있다. 육방으로 배열된 탄소 원자의 이들 층평면들은 실질적으로 편평하고 서로 실질적으로 평행하고 동일 거리에 있도록 배향(orient) 또는 정렬(order)된다. Graphite generally consists of layer planes of a network structure or hexagonal arrangement of carbon atoms. These layer planes of hexagonally arranged carbon atoms are oriented or ordered to be substantially flat, substantially parallel to each other, and at the same distance.
일반적으로 그라펜(graphene)층 또는 바탕면(basal planes)으로 지칭되는, 실질적으로 편평하고 평행한 동일 거리의 탄소 원자의 시트 또는 층은 서로 링크되거나 결합되며 이들 그룹은 결정 상태로 배열된다. 잘 정렬된 그라파이트는 상당한 크기의 결정으로 구성되며, 이러한 결정은 서로 잘 정렬되거나 배향되며 잘 정렬된 탄소층을 갖는다. Sheets or layers of substantially flat and parallel equidistant carbon atoms, generally referred to as graphene layers or basal planes, are linked or bonded to one another and these groups are arranged in a crystalline state. Well aligned graphite consists of crystals of considerable size, which crystals are well aligned or oriented with each other and have a well aligned carbon layer.
즉, 잘 정렬된 그라파이트는 바람직한 결정 방향을 갖는다. 그라파이트는 자명하게, 이방성(anisotropic) 구조를 가져 높은 방향성을 갖는 열전도도 및 전기 전도도 그리고 유체 확산(fluid diffusion)과 같은 많은 특성을 나타낼 수 있다. That is, well aligned graphite has the preferred crystal orientation. Graphite obviously has an anisotropic structure and can exhibit many properties such as thermal conductivity and electrical conductivity and fluid diffusion with high directivity.
요컨대, 그라파이트는 탄소의 적층된 구조(laminated structure), 즉 약한 반데르바알스 힘에 의해 서로 결합된 탄소 원자의 중첩된 층 또는 적층물(laminae)로 구성된 구조를 특징으로 한다. In short, graphite is characterized by a laminated structure of carbon, i.e., a structure composed of overlapping layers or laminae of carbon atoms bonded to each other by weak van der Waals forces.
그라파이트 구조를 고려할 때, 두 개의 축 또는 방향, 즉 "c" 축 또는 방향과 "a" 축 또는 방향이 일반적으로 언급된다. 단순히, "c" 축 또는 방향은 탄소층에 수직한 방향으로 간주될 수도 있다. "a" 축 또는 방향은 탄소층에 평행한 방향 또는 "c" 방향에 수직한 방향으로 간주될 수도 있다. In view of the graphite structure, two axes or directions are generally mentioned, namely the "c" axis or direction and the "a" axis or direction. Simply, the "c" axis or direction may be considered a direction perpendicular to the carbon layer. The "a" axis or direction may be considered a direction parallel to the carbon layer or a direction perpendicular to the "c" direction.
가요성 그라파이트 시트를 제조하는데 적절한 그라파이트는 매우 높은 방향성(orientation)을 갖는다.Graphite suitable for producing flexible graphite sheets has a very high orientation.
전술한 것처럼, 탄소 원자의 평행한 층을 서로 유지시키는 결합력은 단지 약한 반데르바알스 힘이다. 천연 그라파이트는 중첩된 탄소층 또는 적층물 사이의 공간이 다소 개방되어 층에 수직한 방향, 즉 "c" 방향으로 현저한 팽창을 제공하여, 탄소층의 층 특성이 실질적으로 유지되는 팽창된 또는 부푼 그라파이트 구조를 형성하도록 처리될 수 있다.As mentioned above, the bonding force that holds the parallel layers of carbon atoms together is only a weak van der Waals force. Natural graphite is expanded or swollen graphite in which the space between the overlapping carbon layers or laminates is somewhat open to provide significant expansion in the direction perpendicular to the layer, i.e., the "c" direction, so that the layer properties of the carbon layer are substantially maintained. It can be processed to form a structure.
화학적 또는 열적으로 팽창된, 보다 구체적으로 초기 "c" 방향 치수보다 약 80배 이상 큰 "c" 방향 치수 또는 최종 두께를 갖도록 팽창된 천연 그라파이트 플레이크는 바인더의 사용 없이 예를 들어 웨브, 종이, 스트립, 테이프 등과 같은 팽창된 그라파이트의 접착성 시트 또는 일체식(integrated) 시트로 형성될 수 있다.Natural graphite flakes expanded chemically or thermally, more specifically to have a "c" direction dimension or final thickness that is at least about 80 times larger than the initial "c" direction dimension, may be used, for example, without the use of binders, for example, in web, paper, strip It can be formed from an adhesive sheet or an integrated sheet of expanded graphite, such as a tape or the like.
초기 "c" 방향 치수보다 약 80배 이상 큰 "c" 방향 치수 또는 최종 두께를 갖도록 팽창된 그라파이트 입자를, 소정의 바인딩 재료를 사용하지 않고, 압축에 의해 일체식 가요성 시트로 형성하는 것은 큰 부피로 팽창된 그라파이트 입자 사이에서 달성되는 기계적 인터로킹(interlocking), 또는 접착으로 인해 가능하다고 믿어진다.Forming graphite particles expanded to have a "c" direction dimension or final thickness about 80 times larger than the initial "c" direction dimension, by compression, without the use of any binding material, is a large It is believed that this is possible due to the mechanical interlocking, or adhesion, achieved between the bulk expanded graphite particles.
가요성 외에, 시트 재료는, 상기한 바와 같이, 롤러 프레싱과 같은 매우 큰 압축으로 인해 시트의 대향면에 실질적으로 평행한 팽창된 그라파이트 입자의 방향성으로 인해서, 열 및 전기 전도도와 유체 확산에 있어 천연 그라파이트 기초 물질보다는 다소 적지만 비교할 수 있을 정도의 큰 이방성을 가질 수 있다. 이렇게 제조된 시트 재료는 우수한 가요성, 양호한 강도 및 매우 높은 방향성을 갖는다.In addition to the flexibility, the sheet material is natural in thermal and electrical conductivity and fluid diffusion due to the directionality of the expanded graphite particles substantially parallel to the opposite surface of the sheet due to very large compression, such as roller pressing, as described above. It is somewhat less than graphite based material, but can have comparatively large anisotropy. The sheet material thus produced has excellent flexibility, good strength and very high directivity.
상기 팽창된 그라파이트 시트를 압축할 때 특성의 향상을 위해 첨가제를 더할 수 있다. When compressing the expanded graphite sheet may be added an additive to improve the properties.
이러한 첨가제의 예로는 알루미늄 주석 산화물, 알루미늄 아연 산화물(AZO), 안티몬 주석 산화물(ATO), 인듐 주석 산화물(ITO), 보론 나이트라이드(BN), 알루미늄 나이트라이드(AlN) 등이 있다. 또한, 상기 예시로 든 첨가제를 조합하여 사용할 수도 있다. Examples of such additives include aluminum tin oxide, aluminum zinc oxide (AZO), antimony tin oxide (ATO), indium tin oxide (ITO), boron nitride (BN), aluminum nitride (AlN), and the like. Moreover, the additive mentioned above can also be used in combination.
상기 그라파이트 시트 내 상기 첨가제의 함량은 그라파이트 시트 100중량%에 대해 1 내지 10중량%일 수 있다. 보다 구체적으로 2 내지 5중량%일 수 있다. The content of the additive in the graphite sheet may be 1 to 10% by weight relative to 100% by weight of the graphite sheet. More specifically, it may be 2 to 5% by weight.
이러한 범위의 첨가제가 존재하는 경우, 방열 시트의 열을 방사하는 기능이 증가될 수 있다. 이로부터 방열시트의 수직 방향으로의 열전도가 증가될 수 있고, 방열시트 표면으로 열이 효과적으로 방출될 수 있다. When additives in this range are present, the ability to radiate heat in the heat dissipation sheet can be increased. From this, the thermal conductivity in the vertical direction of the heat dissipation sheet can be increased, and heat can be effectively released to the heat dissipation sheet surface.
본 발명의 일 구현예에 따른 방열 시트는 상기 그라파이트 시트의 적어도 일면에 형성된 섬유 시트를 포함할 수 있다. The heat dissipation sheet according to the embodiment of the present invention may include a fiber sheet formed on at least one surface of the graphite sheet.
또한, 선택적으로 상기 그라파이트 시트의 양면에 형성된 섬유 시트를 포함할 수 있다. 즉, 요구되는 특성에 따라 선택적으로 그라파이트 시트의 일면 또는 양면에 선택적으로 섬유 시트를 포함할 수 있다. In addition, it may optionally include a fiber sheet formed on both sides of the graphite sheet. That is, the fiber sheet may be selectively included on one side or both sides of the graphite sheet depending on the required properties.
상기 섬유 시트의 존재로 인해 그라파이트 시트의 형태가 일정하게 유지될 수 있다. 또한, 상기 섬유 시트의 방열 특성으로 인해 상기 그라파이트의 방열 특성이 보다 개선될 수 있다. Due to the presence of the fiber sheet, the shape of the graphite sheet can be kept constant. In addition, due to the heat dissipation characteristics of the fiber sheet, the heat dissipation characteristics of the graphite may be further improved.
상기 섬유 시트 및 그라파이트 시트는 선택적으로 바인더를 통해 결합될 수 있다. 일반적으로 사용될 수 있는 바인더라면 이에 제한되지 않는다.The fiber sheet and graphite sheet may optionally be joined through a binder. In general, any binder that can be used is not limited thereto.
다만, 본 발명의 일 구현예에 따른 방열 시트에서, 상기 섬유 시트와 그라파이트 시트는 별도의 바인더 없이 결합될 수도 있다. 이는 전술한 바와 같이 팽창된 그라파이트를 압축하여 시트 형태로 제조할 때 별도의 섬유 시트를 동시에 형성시키는 방법으로 달성될 수 있다. However, in the heat dissipation sheet according to the embodiment of the present invention, the fiber sheet and the graphite sheet may be combined without a separate binder. This can be achieved by a method of simultaneously forming separate fibrous sheets when compressing expanded graphite to produce a sheet form as described above.
본 발명의 일 구현예에 따른 방열 시트는, 상기 그라파이트 시트 상에 형성된 아연계 표면처리 강판을 더 포함할 수 있다. The heat dissipation sheet according to the embodiment of the present invention may further include a zinc-based surface treated steel sheet formed on the graphite sheet.
또한, 상기 아연계 표면처리 강판;을 대신하여 알루미늄 도금 강판을 이용할 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다. In addition, an aluminum plated steel sheet may be used instead of the zinc-based surface treated steel sheet. However, it is not limited thereto.
상기 아연계 표면처리 강판을 추가로 포함하게 되면 3층 구조(그라파이트, 섬유 시트 및 아연계 표면처리 강판 구조. 다만, 시트의 순서는 제한되지 않음)의 방열시트가 형성될 수 있다. 이러한 구조의 방열 시트는 보다 효과적으로 열을 방출시킬 수 있다. When the zinc-based surface-treated steel sheet is further included, a heat-dissipating sheet having a three-layer structure (graphite, fiber sheet, and zinc-based surface-treated steel sheet structure, but the order of sheets is not limited) may be formed. The heat dissipation sheet of this structure can dissipate heat more effectively.
상기 아연계 표면처리 강판의 두께는 0.3 내지 1.2mm일 수 있다. The thickness of the zinc-based surface treated steel sheet may be 0.3 to 1.2 mm.
또한, 상기 그라파이트 시트의 두께는 0.1 내지 2.0mm일 수 있다. In addition, the thickness of the graphite sheet may be 0.1 to 2.0mm.
또한, 섬유 시트의 두께는 0.02 내지 0.15mm일 수 있다. In addition, the thickness of the fiber sheet may be 0.02 to 0.15mm.
상기 두께 범위는 시트의 방열 특성 및 제품 적용 시 적합한 범위일 수 있으며, 적용되는 제품에 따라 상이할 수 있다. 다만, 이러한 범위에 제한되는 것은 아니다. The thickness range may be a suitable range for the heat dissipation characteristics and product application of the sheet, and may vary depending on the product applied. However, it is not limited to this range.
상기 아연계 표면처리 강판은 전기아연도금 강판(electrogalvanized steel, EG), 용융아연도금강판(galvanized steel, GI), 갈바륨 강판(zinc aluminium alloy coated steel, galvalume), 또는 이들의 조합일 수 있다. 일반적으로 사용될 수 있는 방열 강판이라면 본 발명에 제한되지 않는다.The zinc-based surface-treated steel sheet may be an electrogalvanized steel sheet (EG), a galvanized steel sheet (GI), galvanium steel sheet (zinc aluminum alloy coated steel, galvalume), or a combination thereof. If it is a heat-dissipating steel sheet that can be generally used is not limited to the present invention.
상기 섬유 시트는 폴리에스테르계 섬유 시트, 폴리아미드계(polyamide) 섬유 시트, 폴리프로필렌계(polypropylene) 섬유 시트 또는 이들의 조합일 수 있다. 보다 구체적으로 폴리에스테르계 섬유 시트일 수 있다. The fiber sheet may be a polyester fiber sheet, a polyamide fiber sheet, a polypropylene fiber sheet or a combination thereof. More specifically, it may be a polyester fiber sheet.
상기 섬유 시트는 전도성 섬유 시트 일 수 있다. 상기 전도성 섬유 시트는 예를 들어, 섬유 시트 상에 니켈과 구리 등이 전해 도금된 것일 수 있다. 상기 니켈과 구리 등이 도금되는 섬유 시트는 폴리에스테르 원단일 수 있다. The fiber sheet may be a conductive fiber sheet. The conductive fiber sheet may be, for example, electroplated with nickel and copper on the fiber sheet. The nickel and copper plated fiber sheet may be a polyester fabric.
또한, 상기 전도성 섬유 시트는 예를 들어, 폴리에스테르 원단에 니켈과 구리가 전해 도금되고 다시 니켈, 구리, 은, 금 등이 도금되는 형태일 수도 있다.In addition, the conductive fiber sheet may be, for example, a form in which nickel and copper are electroplated on a polyester fabric and nickel, copper, silver, gold, and the like are plated again.
상기 그라파이트 시트 상에 존재하는 섬유 시트(fabric sheet)을 더 포함하고, 상기 섬유 시트 상에 형성된 아연계 표면처리 강판을 더 포함할 수 있다. The sheet may further include a fiber sheet present on the graphite sheet, and further include a zinc-based surface treated steel sheet formed on the fiber sheet.
즉, 본 발명의 일 구현예에 따른 방열 시트는 2층, 3층 또는 4층 등으로 요구하는 특성에 따라 강판, 그라파이트, 섬유 시트를 선택적으로 조합할 수 있다.
That is, the heat dissipation sheet according to the embodiment of the present invention may selectively combine the steel sheet, graphite, fiber sheet according to the characteristics required in two layers, three layers or four layers.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예들을 제시한다. 다만, 하기에 기재된 실시예들은 본 발명을 구체적으로 예시하거나 설명하기 위한 것에 불과하며, 이로서 본 발명이 제한되어서는 아니된다.
Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described. However, the embodiments described below are only intended to illustrate or explain the present invention, and thus the present invention should not be limited thereto.
실시예Example : 방열 시트의 제조: Manufacture of Heat Dissipation Sheet
안티몬 주석 산화물(Antimony tin oxide ( ATOATO )이 첨가된 ) Added 그라파이트Graphite 시트의 준비 Preparation of the sheet
천연 그라파이트 박편과 같은 그라파이트의 입자를 황산과 인산, 산화제 즉 질산 용액, 과망간산칼륨, 과염소산, 과산화수소, 과요오드산 등의 혼합물 용액과 같은 층간삽입제(intercalant)로 처리하므로써, 그라파이트의 결정구조가 반응하여 그라파이트의 화합물 및 층간삽입물을 형성한다. By treating particles of graphite such as natural graphite flakes with an intercalant such as sulfuric acid and phosphoric acid, an oxidizing agent such as a solution of a mixture of nitric acid solution, potassium permanganate, perchloric acid, hydrogen peroxide, and periodic acid, the crystal structure of graphite reacts. To form compounds of graphite and intercalates.
이렇게 층간삽입처리된 그라파이트 입자는 650℃ 이상의 고온에 노출되면 그라파이트내 층간삽입물은 휘발함으로써 층간삽입처리된 그라파이트 입자를 그라파이트의 결정면에 대해 수직인 방향으로 아코디온과 같은 형태로 원래 부피의 약 80 내지 300배 이상의 치수로 팽창시킨다. When the intercalated graphite particles are exposed to a high temperature of 650 ° C. or higher, the intercalates in the graphite are volatilized, so that the intercalated graphite particles are accordion-like in the direction perpendicular to the crystal plane of the graphite, about 80 to 300 of the original volume. Inflate to at least two dimensions.
이렇게 박리된 그라파이트 입자는 외관상 연충 형태를 나타내게 되며, 원래의 그라파이트 박편과는 다르게 형성되고 다양한 형상으로 절삭되고 기계적 충격을 변형시킴으로써 가요성 시트로 함께 압축될 수 있다.The exfoliated graphite particles exhibit a worm form in appearance and can be compressed together into a flexible sheet by forming differently from the original graphite flakes, cutting into various shapes, and modifying mechanical impact.
위와 같은 일반적 과정으로 제조된 그라파이트 시트에 비하여 방열특성의 기능향상을 부여하기 위해 방열성 첨가제를 사용할 수 있다. 이러한 첨가제로는 알루미늄 주석 산화물, 알루미늄 아연 산화물(AZO), 안티몬 주석 산화물(ATO), 인듐 주석 산화물(ITO), 보론 나이트라이드(BN), 알루미늄 나이트라이드(AlN) 또는 이들의 조합 등이 사용될 수 있다. 상기 첨가제의 평균입자 직경은 1㎛ 이하의 크기가 바람직하다.Heat dissipating additives may be used to give a functional improvement of the heat dissipation properties as compared to the graphite sheet manufactured by the above general process. Such additives may include aluminum tin oxide, aluminum zinc oxide (AZO), antimony tin oxide (ATO), indium tin oxide (ITO), boron nitride (BN), aluminum nitride (AlN), or a combination thereof. have. The average particle diameter of the additive is preferably a size of 1㎛ or less.
산처리에 의해 층간 삽입 처리된 그라파이트 박편 입자들은 물에 의해 세척된 후 약 150℃ 이하의 온도에서 건조될 수 있다. Graphite flake particles subjected to intercalation by acid treatment may be washed with water and then dried at a temperature of about 150 ° C. or less.
층간 삽입처리된 그라파이트 입자에 대하여 안티몬 주석 산화물 2 내지 5중량%를 첨가하여 고르게 분산 후 650℃ 이상의 고온에 노출시키면 그라파이트가 팽창되면서 팽창된 그라파이트 입자의 주름 사이에 첨가제가 위치할 수 있게 된다.2 to 5% by weight of antimony tin oxide is added to the intercalated graphite particles to be evenly dispersed and exposed to high temperatures of 650 ° C. or higher, thereby allowing the additive to be located between the wrinkles of the expanded graphite particles as the graphite expands.
이렇게 처리된 그라파이트 입자를 이격되어 설치되고 마주하고 수렴하는 이동벨트를 통하여 팽창된 그라파이트 입자는 가요성 그라파이트 시트로 압축되며, 롤에 의한 고밀도화 과정을 거쳐 방열성이 부여된 그라파이트 가요성 시트로 만들어 진다.The graphite particles expanded through the moving belts installed, facing and converging the treated graphite particles are compressed into a flexible graphite sheet, and are made of a graphite flexible sheet provided with heat dissipation through densification by a roll.
위의 과정으로 제조된 밀도 1.2 g/㎤ 이상, 두께 0.5mm의 안티몬 주석 산화물 첨가제가 첨가된 그라파이트 시트를 사용하였다.
A graphite sheet to which an antimony tin oxide additive having a density of 1.2 g /
실시예Example 1: 방열 시트의 제조 1: Manufacture of heat dissipation sheet
위에 제시된 강판, 그라파이트 시트 및 폴리에스테르 섬유 시트를 적절히 조합하여 방열 시트를 제조하였다. The heat dissipation sheet was prepared by appropriately combining the steel sheet, graphite sheet, and polyester fiber sheet presented above.
상기 방열 시트의 제조 시 적절한 바인더 즉, 핫멜트 접착제, 아크릴점착제 및 접착제를 사용할 수 있으며, 바람직하게는 아크릴접착제와 같은 바인더를 도포하고 그라파이트 시트를 결합하여 라미네이팅 처리한 강판으로 제조할 수 있다.In the manufacture of the heat dissipation sheet, an appropriate binder, that is, a hot melt adhesive, an acrylic adhesive, and an adhesive may be used. Preferably, a binder, such as an acrylic adhesive, may be coated and a graphite sheet may be combined to prepare a laminated steel sheet.
다만, 상기 접착제를 사용하지 않고 방열 시트를 제조할 수도 있다. 이는 압착을 통해서도 요구되는 접착 특성을 만족할 수 있기 때문이다. However, the heat dissipation sheet may be manufactured without using the adhesive. This is because it is possible to satisfy the required adhesive properties through compression.
하기 표 1은 상기 실시예 1에 따른 방열 시트의 설명이다.
Table 1 below is a description of the heat radiation sheet according to the first embodiment.
섬유 시트Polymer film or
Fiber sheet
0.03mmPolyester fiber sheet
0.03mm
섬유 시트
0.03mmPolyester
Fiber sheet
0.03mm
비교예Comparative Example 1 One
첨가제가 사용되지 않은 그라파이트 시트 소재로 양면 PET 시트로 코팅된 eGRAF 사의 0.5mm 그라파이트 시트를 사용하였다.
As a graphite sheet material without an additive, a 0.5 mm graphite sheet made by eGRAF coated with a double-sided PET sheet was used.
실험예Experimental Example
상기 실시예 1 및 비교예 1의 열 방출 특성을 비교하였다. The heat release characteristics of Example 1 and Comparative Example 1 were compared.
실험 방법 및 조건은 다음과 같다.
Experimental methods and conditions are as follows.
실시예Example 1 및 1 and 비교예Comparative Example 1에 대한 실험방법 및 조건 Experimental method and condition for 1
방열특성 및 열전도 특성의 상대적 평가를 위해 시편의 크기는 84mm x 100mm 조건으로 하였다. 방열시트 시편의 특성비교를 확인하기 위해 사용된 무처리(bare) 강판은 크기 145mm x 175mm 두께 1.0mm 의 전도성 내지문 표면처리가 된 EG강판을 사용하였다.The specimen size was 84mm x 100mm for the relative evaluation of heat dissipation and thermal conductivity. The bare steel sheet used to check the characteristics of the heat dissipation sheet specimens was an EG steel sheet with a conductive anti-fingerprint surface of 145 mm x 175 mm thickness 1.0 mm.
측정시편에 대하여 밀폐공간으로 환경을 부여하였고 방열특성 및 열전도 특성의 상대평가를 위하여 내지문 EG 강판의 위에 상기 실시예 1 및 비교예 1의 시편을 부착하여 측정하였다. The test specimens were enclosed in an enclosed space, and the specimens of Example 1 and Comparative Example 1 were attached to the EG steel sheet for the relative evaluation of the heat dissipation characteristics and the thermal conductivity characteristics.
열전대(thermocouple)의 위치 및 열원으로 사용된 LED 모듈의 조건을 도 1에 나타내었다.The location of the thermocouple and the conditions of the LED module used as the heat source are shown in FIG. 1.
상대적 방열특성 및 열전도 특성의 평가는 아래의 조건으로 구하였으며, 외부온도의 영향을 고려하여 외기보정 ΔT로 구하였다.
The evaluation of relative heat dissipation and heat conduction characteristics was made under the following conditions.
ΔT = [무처리(bare) 강판, 1.0mm 내지문 EG강판)에서의 LED측 온도] - [측정시편(84mm x 100mm) 부착 후의 LED측 온도]ΔT = [LED side temperature on bare steel plate, 1.0mm to EG steel plate]-[LED side temperature after measuring specimen (84mm x 100mm)]
외기보정ΔT = ΔT - (무처리 강판 측정 외부온도 - 시편 부착 측정 시 외부온도) x 0.5Ambient correction ΔT = ΔT-(External temperature measured on untreated steel plate-External temperature measured on specimen) x 0.5
상대적 열전도 효율 (비교예 1 100% 기준) = [비교예 시편(TC No.1 온도 - TC No.6 온도)] / [실시예 시편(TC No.1 온도 - TC No.6 온도)] x 100
Relative Thermal Conductivity (Based on 100% of Comparative Example 1) = [Comparative Sample (TC No.1 Temperature-TC No.6 Temperature)] / [Example Specimen (TC No.1 Temperature-TC No.6 Temperature)] x 100
상기 실험에 대한 결과는 다음과 같다. The results for the experiment are as follows.
도 2 내지 도 4는 각각 실시예 1, 비교예 1 및 무처리(bare) 강판의 위치에 따른 열방출 실험 결과 데이터이다.2 to 4 are heat release test result data according to positions of Example 1, Comparative Example 1, and bare steel sheets, respectively.
또한, 하기 표 2는 도 2 내지 도 4에 대한 구체적인 데이터 값을 표시한 것이다. In addition, Table 2 below shows specific data values for FIGS. 2 to 4.
상기 도 2 내지 도 4 및 표 2로부터 실시예 1에 따른 방열 시트의 열 방출 특성이 우수함을 알 수 있었다.
From 2 to 4 and Table 2 it can be seen that the heat dissipation characteristics of the heat dissipation sheet according to Example 1 is excellent.
[외기보정 ΔT]
(Bare강판 기준)Comparison of heat radiation characteristics
[Air correction ΔT]
(Based on Bare Steel Sheet)
(%)
[비교예 1 100% 기준]Heat dissipation efficiency comparison
(%)
[Comparative Example 1 100% standard]
[비교예 1 100% 기준]Relative Thermal Conductivity (%)
[Comparative Example 1 100% standard]
본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.The present invention is not limited to the above embodiments, but may be manufactured in various forms, and a person skilled in the art to which the present invention pertains has another specific form without changing the technical spirit or essential features of the present invention. It will be appreciated that the present invention may be practiced as. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.
Claims (12)
상기 그라파이트 시트의 적어도 일면에 형성된 섬유 시트;를 포함하고,
상기 그라파이트 시트 내 그라파이트 입자는 상기 섬유 시트와 평행한 방향성을 가지고,
상기 섬유 시트는 폴리에스테르계 섬유 시트, 폴리아미드계(polyamide) 섬유 시트, 폴리프로필렌계(polypropylene) 섬유 시트 또는 이들의 조합인 것인 방열 시트.
Graphite sheet; And
It includes; a fiber sheet formed on at least one side of the graphite sheet,
Graphite particles in the graphite sheet have a direction parallel to the fiber sheet,
The fiber sheet is a heat dissipation sheet is a polyester fiber sheet, polyamide fiber sheet, polypropylene fiber sheet or a combination thereof.
상기 그라파이트 시트의 적어도 일면에 형성된 섬유 시트;를 포함하고,
상기 그라파이트 시트 내 그라파이트 입자는 상기 섬유 시트와 평행한 방향성을 가지고,
상기 섬유 시트는 전도성 섬유 시트인 것인 방열 시트.
Graphite sheet; And
It includes; a fiber sheet formed on at least one side of the graphite sheet,
Graphite particles in the graphite sheet have a direction parallel to the fiber sheet,
The fiber sheet is a heat dissipation sheet is a conductive fiber sheet.
상기 그라파이트 시트 상에; 또는 상기 섬유 시트 상에; 형성된 아연계 표면처리 강판을 더 포함하는 것인 방열 시트.
3. The method according to claim 1 or 2,
On the graphite sheet; Or on the fiber sheet; The heat dissipation sheet further comprising a zinc-based surface treatment steel sheet formed.
상기 그라파이트 시트는 내부에 알루미늄 주석 산화물, 알루미늄 아연 산화물(AZO), 안티몬 주석 산화물(ATO), 인듐 주석 산화물(ITO), 보론 나이트라이드(BN), 알루미늄 나이트라이드(AlN) 또는 이들의 조합인 첨가제를 포함하는 것인 방열 시트.
3. The method according to claim 1 or 2,
The graphite sheet has an additive which is aluminum tin oxide, aluminum zinc oxide (AZO), antimony tin oxide (ATO), indium tin oxide (ITO), boron nitride (BN), aluminum nitride (AlN) or a combination thereof. A heat dissipation sheet comprising a.
상기 그라파이트 시트 내 상기 첨가제의 함량은 그라파이트 시트 100중량%에 대해 1 내지 10중량%인 것인 방열 시트.
5. The method of claim 4,
The content of the additive in the graphite sheet is 1 to 10% by weight relative to 100% by weight graphite sheet.
상기 아연계 표면처리 강판은 전기아연도금 강판(electrogalvanized steel, EG), 용융아연도금강판(galvanized steel, GI), 또는 갈바륨 강판(zinc aluminium alloy coated steel, galvalume)인 것인 방열 시트.
The method of claim 3,
The zinc-based surface-treated steel sheet is an electrogalvanized steel (EG), galvanized steel (GI), or galvalume steel (zinc aluminum alloy coated steel, galvalume) is a heat dissipation sheet.
상기 아연계 표면처리 강판의 두께는 0.3 내지 1.2mm 인 것인 방열 시트.
The method of claim 3,
The thickness of the zinc-based surface-treated steel sheet is 0.3 to 1.2mm heat dissipation sheet.
상기 그라파이트 시트의 두께는 0.1 내지 2.0mm인 것인 방열 시트.
3. The method according to claim 1 or 2,
The graphite sheet is a heat dissipation sheet is 0.1 to 2.0mm in thickness.
상기 섬유 시트의 두께는 0.02 내지 0.15mm인 것인 방열 시트.
3. The method according to claim 1 or 2,
The thickness of the fiber sheet is 0.02 to 0.15mm heat dissipation sheet.
상기 그라파이트 시트의 양면에 형성된 섬유 시트를 포함하는 것인 방열 시트.
3. The method according to claim 1 or 2,
A heat dissipation sheet comprising a fiber sheet formed on both sides of the graphite sheet.
상기 아연계 표면처리 강판;을 대신하여 알루미늄 도금 강판을 이용하는 것인 방열 시트.The method of claim 3,
The zinc-based surface-treated steel sheet; instead of using an aluminum plated steel sheet.
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