KR101592469B1 - 그래파이트 방열 시트의 제조 방법 - Google Patents

그래파이트 방열 시트의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 그래파이트 방열 시트의 제조 방법에 관한 것으로, 층간이 부풀어 있고, 공업용 합성 다이아몬드 제조시 산처리된 흑연 폐기물 입자를 준비하는 단계; 상기 흑연 폐기물 입자를 열처리하여 상기 흑연 폐기물 입자의 층간 박리(exfoliate)를 촉진시키는 단계; 상기 층간 박리된 흑연 폐기물 입자를 밀링하여 층간분리 및 입자크기를 조절하고 체질을 통하여 크기를 조절하는 단계; 상기 크기가 조절된 흑연 폐기물 입자를 고분자 수지와 혼합하는 단계; 및 상기 크기가 조절된 흑연 폐기물입자가 혼합된 고분자 수지로 방열 시트를 형성하는 단계를 포함한다.

Description

그래파이트 방열 시트의 제조 방법{Method for Manufacturing Graphite Heat Radiation Sheet}
본 발명은 그래파이트 방열 시트의 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 흑연 폐기물 입자로 방열 시트를 구현하는 그래파이트 방열 시트의 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 컴퓨터, 디스플레이, 휴대 단말기 등의 전자제품은 내부에서 발생한 열을 외부로 적절히 확산시키지 못하는 경우, 과도하게 축적된 열로 인하여 화면 잔상의 발생, 시스템의 장애와의 충돌 등을 유발하고, 제품의 수명을 단축시키거나, 심한 경우에는 폭발 및 화재의 원인을 제공하기도 한다.
최근, 전자제품은 휴대성이 대두되어 경박 단소화되고, 사용자들의 요구에 의해 고성능화되고 있는 추세이어서, 작고 얇은 면적에서 고기능화된 회로부품을 내장해야 하기 때문에, 전자제품 내부의 각종 회로부품에서 발생되는 열을 외부로 신속하게 방출하여 전자기기가 열에 의해 손상되는 것을 방지해야된다. 이를 위해 전자제품의 내부에서 발생한 열에너지를 외부로 방출시키기 위해 방열 시트가 사용된다.
한국 공개특허공보 제10-2013-0043720호에는 흑연시트; 상기 흑연시트 상면에 부착되는 접착제 및 보호필름으로 이루어진 상면 보호필름층; 상기 흑연시트 하면에 부착되는 접착제 및 보호필름으로 이루어진 하면 보호필름층; 상기 하면 보호필름층 하면에 부착되는 점착층; 및 상기 점착층 하면에 부착되고 대상물에 부착시 제거되는 이형필름을 포함하여 이루어진 방열흑연시트가 개시되어 있어, 스마트폰의 문제점인 발열문제를 해결하고, 이를 스마트폰에 도입시 사용자의 손에 흑연입자가 묻어나는 것을 방지하기 위하여 보호필름층을 도입하고, 흑연시트를 에위싸는 보호필름층에 엣지부를 두어 포켓을 형성하여 흑연시트 측면에서 흑연이 묻어나는 현상을 방지할 수 있으나, 흑연시트와 보호필름층을 별도로 제조 및 구입하는 가격이 요구되어 제조 비용이 증가되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명자들은 방열 특성을 우수하게 하면서, 제조 경비를 감소시킬 수 있는 방법적인 특징을 도출하여, 보다 경제적이고, 활용 가능하고 경쟁력있는 본 발명을 완성하였다.
한국 공개특허공보 제10-2013-0043720호
본 발명은 종래기술의 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 그 목적은 흑연 폐기물 입자로 방열 시트를 구현하여, 환경 오염 문제 발생을 방지하고 제조 경비를 줄일 수 있는 그래파이트 방열 시트의 제조 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 층간 박리가 되어 있는 흑연 폐기물 입자가 분산되어 있는 방열 시트로, 방열 특성을 우수하게 할 수 있는 그래파이트 방열 시트의 제조 방법을 제공하는 데 있다.
상술된 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 일 실시예는, 층간이 부풀어 있고, 공업용 합성 다이아몬드 제조시 산처리된 흑연 폐기물 입자를 준비하는 단계; 상기 흑연 폐기물 입자를 열처리하여 상기 흑연 폐기물 입자의 층간 박리(exfoliate)를 촉진시키는 단계; 상기 층간 박리된 흑연 폐기물 입자를 밀링하여 층간분리 및 입자크기를 조절하고 체질을 통하여 크기를 조절하는 단계; 상기 크기가 조절된 흑연 폐기물 입자를 고분자 수지와 혼합하는 단계; 및 상기 크기가 조절된 흑연 폐기물입자가 혼합된 고분자 수지로 방열 시트를 형성하는 단계를 포함하는 그래파이트 방열 시트의 제조 방법을 제공한다.
상기한 바와 같이, 본 발명에서는 흑연 폐기물을 이용하여 방열 시트를 제조함으로써, 환경 오염 문제 발생을 방지하고 방열 시트의 제조 경비를 감소시킬 수 있는 장점이 있다.
본 발명에서는 층간 박리된 흑연 폐기물 입자가 분산된 방열 시트를 구현하여, 수평 방향으로 열을 원활하게 스프레드(spread)시켜 방열 특성을 향상시킬 수 있는 기술을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 그래파이트(Graphite) 방열 시트의 제조 방법의 흐름도,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 그래파이트 방열 시트에 적용된 흑연 폐기물 입자의 사진,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 그래파이트 방열 시트가 제조된 상태의 사진,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 그래파이트 방열 시트에 적용된 흑연 폐기물이 생성되는 방법의 흐름도,
도 5는 본 발명에 따른 그래파이트 방열 시트의 일면에 보강 시트가 적층된 상태의 단면도,
도 6은 본 발명에 따른 그래파이트 방열 시트의 양면에 보강 시트가 적층된 상태의 단면도,
도 7은 본 발명에 따른 그래파이트 방열 시트에 점착막이 형성된 상태의 단면도이다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 그래파이트(Graphite) 방열 시트의 제조 방법의 흐름도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 그래파이트 방열 시트에 적용된 흑연 폐기물 입자의 사진이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 그래파이트 방열 시트가 제조된 상태의 사진이다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 일실시예에 따른 그래파이트 방열 시트의 제조 방법은 먼저, 층간이 부풀어 있고, 공업용 합성 다이아몬드 제조시 산처리된 흑연 폐기물 입자를 준비한다(S100).
흑연은 반도체, 전자부품, 다이아몬드 등 다양한 산업 분야의 부품 또는 물품을 제조할 때 널리 사용되고 있고, 이런 부품 또는 물품 제조시 흑연 잔유물이 생성되고, 흑연 잔유물은 폐기되어 환경 오염 문제가 발생되고, 고가의 원재료를 폐기하는 금전적인 손실이 발생한다.
본 발명에서는 이와 같은 흑연 잔유물을 회수하고, 회수된 흑연 잔유물을 층간이 부풀어 있는 흑연 폐기물 입자로 구현하고, 이 흑연 폐기물 입자로 방열 시트를 제조함으로써, 환경 오염 문제 발생을 방지하고 방열 시트의 제조 경비를 줄일 수 있다.
이때, 다양한 산업 분야의 부품 또는 물품 제조시 생성된 흑연 잔유물이 방열 시트에 적용하기 적합하게 층간이 부풀어 있는 흑연 폐기물 입자로 되어 있는 경우에는, 별도로 흑연 잔유물을 입자로 분쇄하는 공정과 층간을 부풀리는 공정을 추가하지 않아도 된다. 이와 반대로, 방열 시트에 적용하기 부적합하게 흑연 잔유물이 층간이 부풀어 있지 않고, 입자로 되어 있지 않는 경우에는, 흑연 잔유물을 입자로 분쇄하는 공정과 층간을 부풀리는 공정을 추가로 수행할 수도 있다.
그 후, 흑연 폐기물 입자를 열처리하여 흑연 폐기물 입자의 층간 박리(exfoliate)를 촉진시킨다(S110). 이때, 열처리 온도는 1200℃ - 1300℃로 수행할 수 있다.
이 공정은 방열 시트 내에서 흑연 폐기물 입자의 방열 특성을 확보하기 위한 것으로, 흑연 폐기물 입자의 층간을 더욱 벌여 방열 시트에 적용할 수 있도록 팽창된 흑연(expanded graphite) 입자를 형성하는 것이다. 즉, 도 2와 같이, 열처리된 흑연 폐기물 입자(100)에는 다수의 층간이 벌어져 있다.
흑연 폐기물 입자는 이미 층간이 부풀어 있고, 전공정에 의하여 질산과 황산으로 산처리가 되어 있는 상태로, 흑연 폐기물 입자를 열처리하면, 흑연 폐기물 입자가 팽창되어 층간 박리가 촉진된다. 이때, 흑연 폐기물 입자의 층간이 박리된 영역에서는 수평 방향으로 우수한 열전도를 보이나, 수직 방향으로는 열전도가 낮다. 그러므로, 원하는 정도의 층간 박리가 수행된 흑연 폐기물 입자가 방열 시트에 분산되어 있으면, 수평 방향으로 열을 스프레드(spread)시켜 방열 특성을 향상시킬 수 있는 것이다.
그 다음, 열처리된 흑연 폐기물 입자를 고분자 수지와 혼합한다(S120).
여기서, 상기 S110단계 및 S120단계 사이에, 상기 층간 박리된 흑연 폐기물 입자를 밀링하여 층간분리 및 입자크기를 조절하고 체질을 통하여 크기를 조절하는 단계를 더 수행할 수 있다. 이때, 크기가 조절된 흑연 폐기물 입자로 후속 공정을 수행한다.
이어서, 열처리된 흑연 폐기물 입자가 혼합된 고분자 수지로 방열 시트를 형성한다(S130). 예컨대, 열처리된 흑연 폐기물 입자가 분산되어 있는 고분자 수지를 압출 성형 공정으로 도 3과 같은 그래파이트 방열 시트(200)를 형성할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 그래파이트 방열 시트에 적용된 흑연 폐기물이 생성되는 방법의 흐름도이다.
본 발명에 따른 그래파이트 방열 시트에 적용된 흑연 폐기물은 다이아몬드 제조 공정에서 생성된 흑연 잔유물인 것이 바람직하다.
다이아몬드 제조 공정에서 그래파이트 방열 시트에 적용된 흑연 폐기물이 생성되는 방법을 설명하면, 먼저 고순도 흑연 파우더에 촉매(Catalyst) 파우더를 혼합한다(S200).
촉매는 Ni, Fe, Co, Mn 중 하나를 적용하여 사용하고, 고순도 흑연 파우더에 촉매 파우더를 혼합하여, 후속 합성 공정에서 고순도 흑연 파우더와 촉매 파우더를 반응시켜 다이아몬드를 생성한다.
그 후, 촉매 파우더가 혼합된 고순도 흑연 파우더를 프리폼(preform)으로 성형한다(S210). 후속공정에서 촉매 파우더가 혼합된 고순도 흑연 파우더에 고온고압을 인가하기 위하여, 촉매 파우더가 혼합된 고순도 흑연 파우더의 프리폼을 성형하고, 성형된 프리폼을 프레스의 금형 셀내에 위치시킨다. 그러므로, 프리폼 성형 공정은 파우더를 프레스의 금형 셀내에 위치시켜 합성이 용이한 형태로 성형하는 공정이다.
계속, 프리폼에 고온고압을 인가하여 다이아몬드를 합성한다(S220). 고온고압 프레스의 셀 내부에서 대략 20000℃, 50000기압이 인가된 프리폼은 고순도 흑연과 촉매가 반응하여 다이아몬드로 합성된다. 고온고압 프레스는 컴퓨터를 이용하여 공정조건을 정밀하게 제어하여, 최적의 고온조건과 고압조건을 프리폼에 인가한다.
여기서, 고온고압 프레스에는 초경 금형 세트가 마련되어 있고, 이 초경 금형 세트 내부 셀에 프리폼이 위치되어 고온고압 조건으로 프레싱된다. 초경 금형 세트 내부 셀에서 프리폼의 흑연과 촉매는 수십분-수십시간 인가된 고온고압에 의해 반응하여 다이아몬드로 합성된다.
다이아몬드 합성 공정 후, 프리폼 대략 40% - 50%는 다이아몬드로 변화되고, 나머지는 미반응 흑연과 촉매로 남게 된다.
이어서, 합성된 다이아몬드를 전기분해하고(S230), 산처리 공정을 수행하여 다이아몬드, 금속과 흑연 폐기물을 분리하고, 흑연 폐기물을 추출한다(S240).
합성된 다이아몬드에 전기분해 공정 및 산처리(질산, 황산 등) 공정을 수행하게 되면, 산에 녹지 않은 다이아몬드가 석출되고, 이와 더불어 금속 및 미반응 흑연이 분리된다. 현재 다이아몬드를 회수하고 남은 미반응 흑연은 슬러지 형태로 남아 폐기물로 처리된다.
이러한 미반응 흑연은 고순도이고, 층간 분리가 되어 있으며, 산처리가 되어 있다. 그러므로, 미반응 측연의 층간에 산이 위치되어 층간이 부풀어서 불안한 상태로 존재한다. 이런 미반응 흑연에 열을 인가하게 되면, 그 층간이 수백배로 팽창되어 벌어진 팽창된 흑연(expanded graphite)을 제조할 수 있는 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 그래파이트 방열 시트의 일면에 보강 시트가 적층된 상태의 단면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 그래파이트 방열 시트의 양면에 보강 시트가 적층된 상태의 단면도이며, 도 7은 본 발명에 따른 그래파이트 방열 시트에 점착막이 형성된 상태의 단면도이다.
본 발명에서는 전술된 제조 방법으로 형성된 그래파이트 방열 시트의 일면 또는 양면에 적어도 하나의 보강 시트를 하이브리드하는 공정을 더 수행할 수 있다. 여기서, 하이브리드하는 것은 접착, 점착, 적층, 접촉, 고정 등의 결합 관계를 의미하는 것이다.
도 5에서는, 그래파이트 방열 시트(200)의 일면에 보강 시트(210)이 하이브리드되어 있고, 도 6에서는 그래파이트 방열 시트(200)의 양면에 보강 시트(210,220)이 하이브리드되어 있다.
이와 같은 보강 시트(210,220)는 단열 부재 또는 방열 부재일 수 있고, 상기 그래파이트 방열 시트(200)와 상기 보강 시트(200) 사이에 개재된 접착막(미도시)으로 상기 방열 시트(200)와 상기 보강 시트(210,220)가 접착되어 있을 수 있다.
이때, 상기 접착막은 아크릴계, 에폭시계, 아라미드(aramid)계, 우레탄(urethane)계, 폴리아미드(polyamide)계, 폴리에틸렌(polyethylene)계, E.V.A.계, 폴리에스테르(polyester)계, 및 P.V.C.계 중 어느 하나의 접착막, 열접착이 가능한 섬유가 축적되어 형성된 다수의 기공을 갖는 핫 멜트 웹 및 핫 멜트 파우더 중 하나일 수 있다.
그리고, 상기 접착막은 종횡비 1:100의 열확산용 전도성 필러 및 구 형상의 열전달용 전도성 필러를 포함할 수 있다.
단열 부재는 나노 섬유에 의해 집적되어 미세 기공 구조를 갖는 나노 섬유 웹, 부직포 및 이들의 적층 구조 중 하나인 다공성 기재일 수 있다.
즉, 단열 부재는 공기를 트랩핑하여 공기의 대류를 억제하여 공기를 단열 소재로 사용 가능하게 하는 다수의 미세 기공이 구비된 다공성 기재를 사용하는 것이다.
또한, 방열 부재는 Al, Mg, Au, Ag, Cu 중 하나일 수 있다.
도 7을 참고하면, 본 발명에서는 그래파이트 방열 시트(200)에 단열 점착막, 또는 방열 점착막(250)을 형성하는 공정을 더 수행할 수 있다.
그러므로, 본 발명에서는 그래파이트 방열 시트에 단열 점착막, 또는 방열 점착막(250)을 형성함으로써, 전자기기의 발열 부품 또는 발열 부품과 인접한 부품에 점착하는 역할을 수행함과 동시에, 단열 점착막의 열 차단 기능 또는 방열 점착막(250)의 열 확산 기능에 의해 발열 부품에서 발생된 열의 온도를 낮추어 그래파이트 방열 시트(200)에 전달할 수 있는 장점이 있다.
단열 점착막은 단열 필러를 포함하고 있어 열을 차단하는 기능을 수행한다. 단열 필러는 단열 점착막 내부에 분말 형태로 분산되어 위치되어 있으며, 단열 점착막으로 전달된 열을 차단한다. 이와 같은 단열 필러는 단열 특성이 우수한 에어로겔로 이루어진 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
단열 필러의 크기는 0.1~1000㎛이며, 단열 필러의 형상은 구형, 다각형, 판상형 등을 사용할 수 있으며, 예컨대, 판상형의 단열 필러를 단열 점착막의 수평방향으로 배열하게 되면, 단열 점착막의 수직방향으로 전달된 열의 차단 효율을 증가시킬 수 있다.
그리고, 방열 점착막(250)은 내부에 열전도성 필러가 분산되어 있어, 열 확산을 촉진시킴으로써 그래파이트 방열 시트(200)의 방열 능력을 더욱 증가시킬 수 있다.
열전도성 필러는 전달된 열을 수평 방향으로 확산시키는 제1열전도성 필러; 및 상기 열을 상기 제1열전도성 필러로 전달하는 제2열전도성 필러;를 포함한다.
이와 같은 방열 점착막(250)은 발열부품에 점착 또는 인접되어 발열부품에서 전달된 열을 제1열전도성 필러에서 수평 방향으로 확산시켜 방열 효율을 향상시킬 수 있다. 이때, 제2열전도성 필러는 발열부품에서 전달된 열을 제1열전도성 필러로 전달하는 기능을 수행하여, 방열 점착막(250)의 수평 방향으로 열 확산을 촉진시킴으로써 방열 능력을 향상시킬 수 있다.
즉, 제1 및 제2열전도성 필러는 방열 점착막(250) 내부에 분산되어 있는 상태로 존재하여 발열부품의 열이 수평 방향으로 확산되는 것을 촉진시키는 기능을 수행하여 방열 점착막(250)의 수직 방향으로 전달되는 열의 온도를 낮출 수 있는 것이다.
제2열전도성 필러는 제1열전도성 필러가 존재하지 않는 방열 점착막(250) 영역에 위치될 수 있으며, 발열부품의 열을 제1열전도성 필러로 전달하여 열 진행 경로를 변경시킨다.
제1열전도성 필러는 방열 점착막(250)의 수평 방향으로 확산시킬 수 있도록 판상형 구조(또는 장방형 구조)를 가지는 것이 바람직하고, GNF(Graphite nano fiber), CNT(Carbon nano tube), 금속 파이버, AlN(Aluminum nitride), BN(Boron nitride) 중 적어도 하나의 소재로 이루어질 수 있다. 그리고, 제1열전도성 필러는 1:100의 종횡비를 가지는 형상으로 구현하는 것이 바람직하다.
제2열전도성 필러는 제1열전도성 필러로 열 전달시킬 수 있도록 구형 구조를 가질 수 있으며, 이때, 제2열전도성 필러는 발열부품에서 전달된 열을 전달받아 구형 표면으로 확산시킴으로 방열 점착막(250)의 수직 방향으로 전달된 열의 경로를 변경시켜 제1열전도성 필러로 신속하게 열을 전달한다. 이러한 제2열전도성 필러는 MgO, Al2O3, SiC, 다이아몬드 중 적어도 하나의 소재로 이루어지는 것이 바람직하다.
여기서, 제1열전도성 필러는 방열 점착막(250)의 수직 방향으로 이격된 층간을 갖는 다수 층 상에 배열될 수 있고, 제2열전도성 필러는 제1열전도성 필러의 층간에 위치될 수 있다.
또한, 제1 및 제2열전도성 필러는 열도전율이 200 ~ 3000W/mk 정도인 소재로 이루어질 수 있다.
그리고, 제1 및 제2열전도성 필러는 방열 점착막(250)의 총중량에 5 ~ 15wt%가 함유되어 있는 것이 바람직하다. 방열 점착막(250)이 5wt% 이하의 제1 및 제2열전도성 필러를 함유하고 있는 경우 원하는 수준의 방열 효율을 얻을 수 없고, 15wt% 이상의 제1 및 제2열전도성 필러를 함유하고 있으면 점착 성능이 저하되는 단점이 있다.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.
본 발명은 흑연 폐기물을 이용하여, 환경 오염 문제를 해결함과 동시에, 제조 경비를 현저하게 감소시키고, 방열 특성을 향상시킬 수 있는 그래파이트 방열 시트를 제공한다.
100:열처리된 흑연 폐기물 입자 200:방열 시트
210,220:보강 시트 250:방열 점착막

Claims (11)

  1. 층간이 부풀어 있고, 공업용 합성 다이아몬드 제조시 산처리된 흑연 폐기물 입자를 준비하는 단계;
    상기 흑연 폐기물 입자를 열처리하여 상기 흑연 폐기물 입자의 층간 박리(exfoliate)를 촉진시키는 단계;
    상기 층간 박리된 흑연 폐기물 입자를 밀링하여 층간분리 및 입자크기를 조절하고 체질을 통하여 크기를 조절하는 단계;
    상기 크기가 조절된 흑연 폐기물 입자를 고분자 수지와 혼합하는 단계; 및
    상기 크기가 조절된 흑연 폐기물입자가 혼합된 고분자 수지로 방열 시트를 형성하는 단계를 포함하는 그래파이트 방열 시트의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 열처리 온도는 1200℃ - 1300℃인 그래파이트 방열 시트의 제조 방법.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 방열 시트를 형성하는 단계 후에,
    상기 방열 시트의 일면 또는 양면에 하이브리드한 적어도 하나의 보강 시트를 하이브리드하는 단계를 더 수행하고,
    상기 보강 시트는 단열 부재 또는 방열 부재인 그래파이트 방열 시트의 제조 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 단열 부재는 나노 섬유에 의해 집적되어 3차원 미세 기공 구조를 갖는 나노 섬유 웹, 부직포 및 이들의 적층 구조 중 하나인 그래파이트 방열 시트의 제조 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 방열 부재는 Al, Mg, Au, Ag, Cu 중 하나인 그래파이트 방열 시트의 제조 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 방열 시트를 형성하는 단계 후에,
    상기 방열 시트에 점착막을 형성하는 단계를 더 수행하는 그래파이트 방열 시트의 제조 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 점착막은 내부에 단열 필러가 분산되어 있는 단열 점착막 또는 내부에 열전도성 필러가 분산되어 있는 방열 점착막인 그래파이트 방열 시트의 제조 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 열전도성 필러는 열을 수평 방향으로 확산시키는 제1열전도성 필러 및 상기 열을 상기 제1열전도성 필러로 전달하는 제2열전도성 필러를 포함하는그래파이트 방열 시트의 제조 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1열전도성 필러는 GNF(Graphite nano fiber), CNT(Carbon nano tube), 금속 파이버, AlN(Aluminum nitride), BN(Boron nitride) 중 적어도 하나의 소재로 이루어진 그래파이트 방열 시트의 제조 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제2열전도성 필러는 MgO, Al2O3, SiC, 다이아몬드 중 적어도 하나의 소재로 이루어진 그래파이트 방열 시트의 제조 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR102183485B1 (ko) * 2020-07-30 2020-11-26 주식회사 엔티에스 폐흑연을 이용한 방열 시트의 제조 방법

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010003981A (ja) * 2008-06-23 2010-01-07 Kaneka Corp 厚み方向にグラファイトが配向した熱伝導シート
JP2013070015A (ja) 2011-09-07 2013-04-18 Panasonic Corp 熱伝導シートおよびその製造方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100378701B1 (ko) * 2000-01-31 2003-04-07 영성산업 주식회사 흑연 폐기물을 이용한 성형 조성물의 제조방법
KR101181573B1 (ko) * 2010-12-27 2012-09-10 율촌화학 주식회사 방열 시트
KR20130043720A (ko) 2011-10-21 2013-05-02 주식회사 배스팀 방열흑연시트 및 이를 이용한 스마트폰 배면에 장착되는 방열흑연시트

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010003981A (ja) * 2008-06-23 2010-01-07 Kaneka Corp 厚み方向にグラファイトが配向した熱伝導シート
JP2013070015A (ja) 2011-09-07 2013-04-18 Panasonic Corp 熱伝導シートおよびその製造方法

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