방열복합소재 및 그 제조 방법
heat dissipation composite material and method of fabricating of the same
특허 요약
고분자 물질을 포함하는 매트릭스 및 상기 매트릭스 내에 분포된 복합입자를 포함하되, 상기 복합입자는, 필러, 및 무기 코팅층에 의해 상기 필러의 표면에 코팅된 열전도 물질을 포함하고, 복수의 상기 복합입자의 표면들에 상기 무기 코팅층에 의해 코팅된 복수의 상기 열전도 물질들이 서로 연결되어, 열 전달 네트워크를 구축하는 것을 포함하는 방열복합소재.
청구항
번호청구항
1

무기 바인더 및 필러를 혼합하여, 제1 혼합물을 제조하는 단계;상기 제1 혼합물에 열전도 물질을 혼합하여, 제2 혼합물을 제조하는 단계;상기 제2 혼합물을 열처리하여, 상기 무기 바인더가 경화된 무기 코팅층에 의해 상기 필러의 표면에 상기 열전도 물질이 코팅된 복합입자를 제조하는 단계; 및상기 복합입자 및 고분자 물질을 혼합하여, 방열복합소재를 제조하는 단계를 포함하는 방열복합소재의 제조방법.

2

제 1항에 있어서, 상기 제1 혼합물을 제조하는 단계는, 상기 무기 바인더에 용매를 제공하고 교반하는 단계; 및교반된 상기 용매 및 상기 무기 바인더에 상기 필러를 제공하고 교반하여, 상기 제1 혼합물을 제조하는 단계를 포함하는 방열복합소재의 제조방법.

3

제 1항에 있어서, 상기 제2 혼합물을 제조하는 단계는,상기 열전도 물질을 열처리하여, 상기 열전도 물질 표면에 OH작용기를 생성하는 단계; 및OH작용기가 생성된 상기 열전도 물질을 상기 제1 혼합물에 제공하고 교반하여, 상기 제2 혼합물을 제조하는 단계를 포함하는 방열복합소재의 제조방법.

4

제 3항에 있어서,상기 열전도 물질은 산소 분위기에서 열처리되는 것을 포함하고,OH작용기가 생성된 상기 열전도 물질 및 상기 무기 코팅층이 화학결합 하는 것을 포함하는 방열복합소재의 제조방법.

5

제 1항에 있어서,상기 무기 바인더는 금속 알콕사이드(metal alkoxide), 물유리(water glass), 실록산(siloxane), 및 실라잔(silazane) 중에서 적어도 하나를 포함하는 방열복합소재의 제조방법.

6

제 2항에 있어서, 상기 용매는 비극성 용매인 것을 포함하는 방열복합소재의 제조방법.

7

고분자 물질을 포함하는 매트릭스; 및상기 매트릭스 내에 분포된 복합입자를 포함하고,상기 복합입자는, 필러, 및 무기 코팅층에 의해 상기 필러의 표면에 코팅된 열전도 물질을 포함하되,상기 무기 코팅층 및 상기 열전도 물질은 서로 독립되어, 화학적으로 결합된 것을 포함하는 방열복합소재.

8

제 7항에 있어서, 상기 매트릭스 내에, 상기 복합입자가 복수로 제공되고, 복수의 상기 복합입자의 표면들에 상기 무기 코팅층에 의해 코팅된 복수의 상기 열전도 물질들이 서로 연결되어, 열 전달 네트워크를 구축하는 것을 포함하는 방열복합소재.

9

제 7항에 있어서,상기 필러는 구리(Cu), 철(Fe), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 니켈(Ni), 실리콘(Si), 알루미늄(Al), 및 텅스텐(W) 중에서 적어도 하나를 포함하는 금속 및 상기 금속의 산화물, 상기 금속의 탄화물, 상기 금속의 질화물 중에서 적어도 하나를 포함하는 방열복합소재.

10

제 7항에 있어서,상기 열전도 물질은 질화 붕소계 물질인 무정형 BN(amorphous BN), h-BN, c-BN, 또는 BNNT(Boron nitride nanotubes), 혹은 그라파이트계 물질인 graphite, graphene 또는 CNT(Carbon Nanotube)이나, SiN, SiC, AlN 중에서 적어도 하나를 포함하는 방열복합소재.

11

제 7항에 있어서,상기 무기 코팅층은 산화 마그네슘, 산화 알루미늄, 및 산화 실리콘중에서 적어도 하나를 포함하는 방열복합소재.

12

제 7항에 있어서,상기 고분자 물질은 열가소성 수지 및 열경화성 수지 고분자를 단독 또는 이종이상 블렌딩하여 사용하는 방열복합소재.

13

열을 발생하는 히트 제너레이션(heat generation); 열을 방출하는 히트 싱크(heat sink); 및히트 제너레이션과 히트 싱크 사이에 배치되어 히트 제너레이션에 발생된 열을 히트 싱크로 전달하는 제 7항에 따른 방열복합소재를 포함하는 전자소자.