散热片、其制备方法以及包括其的电子设备与流程

1.本发明涉及一种散热片、其制备方法以及包括其的电子设备。


背景技术：

2.近年来，电子设备由于轻、薄、紧凑和多功能而变得高度集成，导致发热增加，因而需要对此的应对措施。尤其是散发电子设备中产生的热量非常重要，因为它与设备的可靠性和寿命密切相关。
3.以往已开发出各种散热机构，例如散热风扇、散热鳍片和热管等，近年来还开发出在高分子材料中添加表现散热性能的填料的各种散热材料，例如散热垫、散热片及散热涂料等，以辅助或替代散热机构。
4.但是，已知具有高散热性能的材料通常具有低电阻和高介电常数，因此散热材料会阻挡应用散热材料的电子设备中的其他部件的性能，存在失去通过上述部件的功能的问题。
5.并且，当表现散热性能的填料与高分子材料混合时，由于这些不同材料之间的相容性下降，上述填料在高分子材料中不均匀分散，因此在增加填料的含量方面存在局限性，从而存在很难以预期水平表现充分的散热性能的问题。


技术实现要素：

6.技术问题
7.本发明是鉴于上述问题而提出的，其目的在于，提供一种如下的散热片及其制备方法，即，提高不同材质之间的相容性，因而具有进一步提高的散热性能。
8.并且，本发明的再一目的在于，提供一种如下的散热片及其制备方法，即，尽管被设计成具有优异的散热性能，也能够最小化或防止片的破裂、收缩、气孔的发生，并具有优异的柔韧性。
9.进一步地，本发明的另一目的在于，提供电子设备等整个行业的各种物品，该电子设备通过快速传递热量来最小化因热量导致部件的功能下降，以防止热源周围部件以热量导致功能下降或劣化。
10.解决问题的手段
11.为了解决上述问题，本发明提供一种散热片，其包含：基体，包含交联的橡胶基树脂；以及散热填料，分散在上述基体中，表面用硅烷化合物改性。
12.根据本发明的实施例，以基体和散热填料的重量总和为基准，上述散热填料的重量可以占90重量百分比以上。
13.并且，上述散热填料可以包含电阻为1
×
10
14
ω以上的散热填料。
14.并且，散热填料可以包含28ghz频率下的相对介电常数为10以下的散热填料。
15.并且，上述散热填料可以为板状。
16.并且，上述散热填料的平均粒径可以为20μm～40μm。
17.并且，上述散热片的密度可以为1.8g/m3以上。
18.并且，上述橡胶基树脂可以包含选自由异戊二烯橡胶(ir)、顺丁橡胶(br)、丁苯橡胶(sbr)、三元乙丙(epdm)橡胶、丙烯酸橡胶、丁腈橡胶(nbr)及硅橡胶组成的组中的一种以上。
19.并且，上述橡胶基树脂可以通过包含异氰酸酯类化合物的交联剂交联而成。
20.并且，上述硅烷化合物可以包含氨基硅烷化合物。
21.并且，氨基硅烷化合物可以包括选自由3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷及3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷组成的组中的一种以上。
22.并且，上述基体可以包含以丁苯橡胶(sbr)用作为异氰酸酯类化合物的交联剂交联而成的交联产物，上述硅烷化合物可以为氨基硅烷化合物。
23.并且，相对于100重量份的散热填料，上述氨基硅烷化合物的含量可以为1.0重量份～4.0重量份。
24.并且，上述散热填料可以为板状，能够以1：7.5～9.5的重量比包含粒径为3μm～7μm的第一散热填料及粒径为25μm～40μm的第二散热填料。
25.并且，上述散热填料可以为球状，能够以1：1.7～3.0：9.0～11.0的重量比包含粒径为0.2μm～0.8μm的第三散热填料、粒径为3μm～7μm的第四散热填料及粒径为25μm～50μm的第五散热填料。
26.并且，本发明提供一种散热片的制备方法，其包括：步骤(1)，制备表面用硅烷化合物改性的散热填料；步骤(2)，通过将上述散热填料与橡胶基树脂及交联剂混合来制备预备片；以及步骤(3)，对制备的预备片施加压力的同时交联橡胶基树脂。
27.根据本发明的一实施例，上述步骤(3)可以通过板压方式或压光方式执行。
28.并且，上述步骤(3)可以包括：在100℃～180℃温度下对预备片加热及施加压力的同时进行交联的步骤；以及对交联的预备片施加压力的同时冷却至18℃～60℃温度的步骤。
29.并且，本发明提供一种包括本发明的散热片的电子设备。
30.发明的效果
31.根据本发明，在散热片中，由于形成散热片的不同材质之间的相容性增加，因而具有进一步提高的散热性能。并且，尽管被设计成具有优异的散热性能，也能够最小化或防止片的破裂、收缩、气孔的发生，并具有优异的柔韧性。进一步地，介电常数也可以设计得较低。同时，具有低介电特性和优异的散热特性的本发明一实施例的散热片即使与可能因介电常数而发生性能下降或功能丧失的天线等规定电子部件相邻配置，也可以防止该电子部件的性能下降或功能丧失，因此可以广泛应用于各种电子设备等整个行业。
附图说明
32.图1及图2为根据本发明的一实施例变更制备方法的散热片表面的扫描电子显微镜(sem)照片。
33.图3至图5分别为将实施例13、实施例19及实施例20的散热片的保护膜剥离后确认基体是否分离的实验结果照片。
34.图6至图9分别为实施例13、实施例23、实施例19及实施例20的保护膜的不同剥离
长度的粘合力图表。
具体实施方式
35.以下，对本发明的实施例进行详细说明，使得本发明所属技术领域的普通技术人员容易实施。但是，本发明能够以多种不同的方式实现，因此，并不局限于在此所说明的实施例。
36.本发明一实施例的散热片包含：基体；以及散热填料，分散在上述基体中，表面用硅烷化合物改性，上述基体包含交联的橡胶基树脂。
37.上述散热填料为赋予散热片导热性的组分。上述散热填料可以无限制地使用用于散热片或具有导热性的公知的金属、合金、陶瓷、碳基散热填料。并且，根据目的，除了导热性之外，还可以适当考虑介电特性来选择。例如，当所要实现可以同时表现低介电常数和高散热特性的散热片时，可以选择氧化铝、氧化钇、氧化锆、氮化铝、氮化硼、氮化硅、碳化硅及单晶硅等散热填料来实现。更优选地，实现为散热片后，散热片本身为了表现低介电特性，可以包含28ghz频率下的相对介电常数为10以下的上述散热填料。若使用该频率下的相对介电常数超过10的散热填料，则在散热片上难以实现预期水平的相对介电常数，尤其，当散热片中的散热填料的含量高时，预期水平的散热片的相对介电常数可能更难实现。并且，可以包含电阻为1
×
10
14
ω以上的上述散热填料，由此，有利于实现预期水平的低散热片的相对介电常数。
38.就如上所述的相对介电常数或电阻方面而言，上述散热填料可以包含例如氧化铝、氮化铝、氮化硼、氮化硅及碳化硅组成的组中的一种以上，优选地，可以包含氧化铝、氮化硼、氮化硅及碳化硅中的一种以上，但不限于此。
39.并且，上述散热填料的形状不受限制。例如，上述散热填料可以是球状或板状的粒状，就提高水平方向的导热系数方面而言，板状的上述散热填料可能有利。电子设备中的发热可能是由电子设备中的所有部件引起的，但可能存在某一特定部件中的发热显着大的热点区域。在此情况下，以上述热点区域为中心的水平方向的高导热系数具有将集中在上述热点的热量快速分散到周围，从而具有防止集中发热的优点。
40.并且，上述散热填料的平均粒径可以为1μm～200μm。然而，根据本发明的一实施例，上述散热填料的平均粒径可以为2μm～50μm，优选为2μm～40μm，更优选为20μm～40μm，例如可以为20μm～33μm，这种粒径的散热填料可以在散热片中占90重量百分比以上的高含量。当散热填料的粒径调节到适当水平时，具有容易在散热片中的以高含量包含散热填料，并且还有提高片成型性的优点，片形成后，防止散热填料粘附到表面的现象，从而可以提高表面质量。若散热填料的平均粒径超过200μm，则通过橡胶基树脂实现的基体中以高含量包含，即使制备成以高含量包含，片形成也非常难，并且存在表面质量下降的隐患。然而，上述散热填料的平均粒径可以为1μm以上，优选为2μm以上，更优选为20μm以上，由此可以进一步增加基体中的分散性及含量，具有可以进一步提高导热性的优点。另一方面，在本发明中，散热填料的粒径在其形状为球状时表示直径，若形状为非板状多面体或不规则形状，则表示表面的两个不同点之间的直线距离中最长的距离，若形状为板状，则表示上边缘或下边缘上两个不同点之间的直线距离中最长距离。
41.并且，散热填料以进一步提高的含量包含在散热片中，为了表达改善的散热特性、
柔韧性、表面质量及机械特性，上述散热填料可以被设计成具有不同粒径的若干粒径组。具体地，当散热填料为板状时，优选以1：7.5～9.5重量比包含粒径为3μm～7μm的第一散热填料及粒径为25μm～40μm的第二散热填料。具体地，上述第一散热填料的粒径可以为5μm，第二散热填料的粒径可以为30μm。并且，当散热填料为球形时，可以控制散热填料的粒径，以包含粒径为0.2μm～0.8μm的第三散热填料、粒径为3μm～7μm的第四散热填料及粒径为25μm～50μm的第五散热填料。例如，可以使用粒径为0.5μm的上述第三散热填料、粒径为4μm的第四散热填料、粒径为30μm的第五散热填料。优选地，能够以1：1.7～3.0：9.0～11.0的重量比包含第三散热填料、第四散热填料及第五散热填料。当根据散热填料的形状以如上所述的方式调节粒度时，在上述预期物性方面可以实现更高的效果。若第一散热填料及第二散热填料中的任一种或第三散热填料至第五散热填料中的一种以上被设计成超过上述粒径范围，或者包含在散热填料中的这些含量超过上述范围的含量，则可能难以实现预期效果。
42.另一方面，散热填料与形成基体的聚合物树脂的相容性可能存在问题。若相容性差，则可能会降低聚合物树脂与散热填料界面处的导热系数，在上述界面处可能发生细微的翘起现象，从而可能进一步降低散热性能。并且，由于在相应的部分可能会引起裂纹或基体的分离，因此也可能降低散热片的耐久性。进一步地，可能显着降低聚合物树脂中的散热填料的分散性。若散热填料的分散性差，则可能难以将散热片中的散热填料的含量设计成高含量，从而可能难以实现高散热特性。
43.为了解决这些问题，本发明提供一种表面改性的散热填料。表面改性的散热填料可通过增加与基体形成树脂，尤其交联的橡胶基树脂，更具体地，增加与丁苯橡胶树脂被异氰酸酯类交联剂交联的基体的相容性来最小化或防止上述问题。
44.并且，上述改性可以无限制地利用能够增加散热填料与基体形成树脂之间相容性的公知改性。然而，优选地，上述改性可以是通过硅烷化合物进行的改性。上述硅烷化合物可以是例如氨基硅烷化合物、环氧硅烷化合物、乙烯基硅烷化合物及含有金属元素的硅烷化合物，通过使用这些硅烷化合物，具有提高基体与散热填料之间的界面特性，从而能够表现出改善的散热特性。更优选地，上述硅烷化合物可以是氨基硅烷化合物，当使用其他种类的硅烷化合物时，难以防止散热片中的基体部分的损伤，因损伤而存在散热特性也一并下降的隐患。并且，在环氧硅烷的情况下，反而可能降低散热特性。尤其，当散热填料以高含量提供，使得其在基体中占90重量百分比以上，加上散热填料的形状为板状，或散热填料表面因粗糙度低而光滑时，即使用硅烷化合物对散热填料的表面进行改性，也很容易因施加于散热片的伸张力等外力而发生基体部分的剥离、裂纹、开裂等损伤。但是，硅烷化合物，尤其是在氨基硅烷化合物的情况下，可以最小化或防止这种损伤，具有改善散热特性的同时，即使在被施加外力的环境下，可以长时间表现出散热特性的优点。进一步地，与其他种类的硅烷化合物相比，具有即使在极端条件下也能够改善包含固化橡胶基树脂的基体的厚度变化的优点。
45.作为上述氨基硅烷化合物，可以使用公知的氨基硅烷化合物，例如，可以使用选自由3-氨基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-氨基丙基二甲基乙氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、4-氨基丁基三甲氧基硅烷、3-(间氨基苯氧基)丙基三甲氧基硅烷及正-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷组成的组中的一种以上，优选地，可以使用3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷及3-氨基丙基甲基二甲氧基
硅烷。
46.并且，相对于100重量份的散热填料，上述氨基硅烷化合物的含量可以为1.0重量份～4.0重量份，更优选为2.5重量份～4.0重量份，由此具有如下优点：有利于实现本发明的目的，例如改善散热特性等，同时可以改善基体的粘合力使其变得均匀。若氨基硅烷化合物的含量小于1.0重量份，则通过氨基硅烷化合物实现预期效果可能不显着。并且，若氨基硅烷化合物的含量超过4.0重量份，则在去除离型膜时，离型膜可能难以去除，并且散热填料可能粘附到离型膜。并且，存在散热片的柔韧性下降的隐患。
47.另一方面，上述氨基硅烷化合物设置于散热填料的表面，在基体形成时包含氨基硅烷化合物的情况下，可能难以改善散热填料与基体之间的界面特性。
48.然后，将对作为其中分散有上述散热填料的基材的基体进行描述。上述基体为收容散热填料的载体，起到保持散热片的形状的作用。上述基体可以通过基体形成组分形成，上述基体形成组分为用于制备常规片的有机化合物。然而，虽然散热片以进一步增加的含量包含散热填料，但为了最小化或防止所实现的散热片破裂或片的收缩及气孔产生等现象，上述基体可以由包含橡胶基树脂的主剂树脂形成。并且，上述橡胶基树脂赋予散热片可挠性，即使在形成台阶面，也可能有利于表现出优异的紧贴力，由于最小化或防止气孔产生，从而可以防止因气孔而引起的散热特性的降低。
49.上述橡胶基树脂可以无限制地选择公知的橡胶基树脂，例如，可以包括选自由异戊二烯橡胶(ir)、顺丁橡胶(br)、丁基橡胶(iir)、丁苯橡胶(sbr)、三元乙丙(epdm)橡胶、丙烯酸橡胶、丁腈橡胶(nbr)、氟橡胶、聚氨酯橡胶及硅橡胶组成的组中的一种以上。例如，上述橡胶基树脂可以是丁苯橡胶，与其他种类相比，具有溶剂中溶解性优异、生产成本低、固化剂选择范围增加、密度低等方面的优点。
50.并且优选地，将橡胶基树脂的重均分子量调节到适当范围。低分子量的橡胶基树脂有利于显着提高散热填料的含量，但可能对导热系数方面不利，高分子量的橡胶基树脂有利于导热系数，但可能难以增加散热片中的散热填料的含量。并且，优选地，橡胶基树脂的密度可以为1g/m3以下，由此具有可以增加基体中的散热填料含量的优点。若使用具有超过该密度的密度的橡胶基树脂，则难以提高散热片中包含的散热填料的含量，由此可能难以实现充分的散热特性。
51.另一方面，除上述橡胶基树脂之外，还可以含有其他种类的树脂作为助剂，在此情况下，同样为了增加基体中散热填料的含量，使用低密度的树脂可能更好，例如，密度可以是1g/m3以下。然而，即使在包含其他种类的树脂作为助剂的情况下，也优选以基体总重量的10重量百分比以下的含量使用。上述其他种类的树脂可以是例如选自由高密度聚乙烯、聚碳酸酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚异丁烯、改性聚丙烯醚(ppe)、聚乙烯酰亚胺(pei)、聚醚醚酮(peek)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(abs)、环氧基、丙烯酸基、聚氨酯组成的组中的一种以上。
52.另一方面，在实现兼具散热特性和低介电特性的散热片的情况下，上述橡胶基树脂在上述28ghz下相对介电常数可以优选为4.0以下，更优选为3.5以下，以容易实现预期相对介电常数特性。
53.另一方面，橡胶基树脂的程度因具体种类而异，由于具有规定水平以上的弹性恢复力，因而有利于提供片中含量高的散热填料，但不容易实现薄厚度。即，不容易提高散热
片的密度，为了提高密度，进行散热片的压接工序，在将包含橡胶基树脂来实现的片压接至所需的规定厚度之后，经过规定时间，仍因弹性恢复力而恢复到压接前的厚度，因此不容易增加密度。为此，本发明的基体包含交联的橡胶基树脂，由此在压接后，即使经过时间也能够保持密度，由于组成基体的多个组分之间的结合力增加，因而具有可提高机械强度的优点。并且，由于在散热片的厚度方向上，散热填料之间的距离可以变短或者散热填料之间的接触可以显着增加，因此可以更加有利于提高垂直方向的导热系数。
54.上述交联可通过交联剂实现。作为上述交联剂，考虑到所选择的橡胶基树脂的种类，可以无限制地使用适于交联的公知的交联剂。例如，上述交联剂可以是选自由聚烯烃类、异氰酸酯类化合物及过氧化物类化合物组成的组中的一种以上，优选地，就将橡胶基树脂，尤其是交联丁苯橡胶交联后，在各种使用条件下可能发生的厚度增加最小化来有利于保持初始设定的密度方面而言，可以是异氰酸酯类化合物及过氧化物类化合物中的一种以上。另一方面，就大规模生产方面而言，异氰酸酯类交联剂在用于形成片的组合物的储存稳定性及片形成时的表面质量方面可能更有利。在上述异氰酸酯类交联剂的情况下，可以使用公知的交联剂，例如，可以使用封端异氰酸酯类交联剂。
55.并且，相对于100重量份的橡胶基树脂，上述交联剂的含量可以为1重量份～10重量份，更优选为3重量份～7重量份。若交联剂的含量超过10重量份，则柔韧性降低，并且基体硬度及脆性增加，存在容易发生基体破裂等破损的隐患。并且，若交联剂的含量小于1重量份，则散热片的片成型性、形态稳定性及耐热性可能降低，并且可能难以将散热片密度实现为预期水平。
56.并且，除了上述组分之外，上述基体还可以含有阻燃剂、消泡剂、流平剂、紫外线稳定剂等公知的成分作为其他添加剂。
57.根据上述表面改性的散热填料与交联的包含橡胶基树脂的基体之间相容性的增加，散热填料可以占基体和散热填料的重量总和的90重量百分比以上，优选为90重量百分比～96重量百分比，即使在以高含量包含散热填料的状态下，也可能不发生破裂或裂纹。若散热填料超过96重量百分比，则可能难以形成片。并且，上述散热片的密度可以为1.7g/m2以上，更优选为1.8g/m2以上，由此实现非常薄的厚度，并且散热填料以高填充率分散，从而可以有利于实现优异的散热特性。
58.并且，上述散热片的厚度可以为5μm～200μm，也可以为20μm～100μm，但不限于此，可以考虑应用场所、散热性能等来适当地变更。
59.上述散热片可通过后述制备方法制备，但不限于此。
60.本发明一实施例的散热片可通过包括如下步骤来制备：步骤(1)，制备表面用硅烷化合物改性的散热填料；步骤(2)，通过将上述散热填料与橡胶基树脂混合来制备预备片；以及步骤(3)，对制备的预备片施加压力的同时交联橡胶基树脂。
61.首先，作为步骤(1)，执行制备表面用硅烷化合物改性的散热填料的步骤。上述表面改性可以考虑硅烷化合物的具体种类适当采用公知方法来进行。例如，可以利用乙醇等有机溶剂润湿散热填料后，与硅烷化合物混合，然后在40℃～80℃下搅拌3小时以上，然后经过洗涤及干燥过程，从而得到表面改性的散热填料。
62.然后，作为本发明的步骤(2)，执行将上述表面改性的散热填料与橡胶基树脂及交联剂混合来制备预备片的步骤。
63.上述预备片是指通过常规片形成方法将包含橡胶基树脂、交联剂及散热填料的片形成组合物实现为片形状。上述片形成组合物还可以包含适合溶解上述橡胶基树脂的公知的溶剂，上述预备片可以是片组合物中包含的溶剂干燥的状态。或者上述预备片也可以是上述基体形成组分的一部分通过上述交联剂被交联的状态。
64.例如，上述溶剂可以使用甲苯、二甲苯、甲乙酮等非极性溶剂。例如，相对于100重量份的上述主剂树脂，上述溶剂的含量可以是100重量份至1000重量份，并且可以根据片形成方法考虑适当的粘度或主剂树脂的种类来调节其含量。
65.可以使用三辊式滚轧机(3-roll-mill)和/或pl搅拌器(mixer)对上述片组合物进行搅拌工序，以便均匀分散散热填料并获得适当的粘度。上述搅拌工序可以使用三辊式滚轧机等大功率分散机，以便提高散热填料的分散性，并提高散热片的导热系数、密度及柔韧性。
66.并且，用于去除搅拌工序中产生的气泡的消泡工序可以与上述搅拌工序一同进行，或者可以在搅拌工序后进行。
67.然后，均匀制备的片组合物的粘度例如可以为1500cps～3500cps，再例如可以为2000cps～3000cps。并且，片形成组合物可通过常规方法来制成预备片，例如，可以在基板上处理来形成片状。在基板上处理上述片组合物的方法可以采用公知的涂布方法，例如，可以采用利用逗号涂布机的刀涂，但不限于此。
68.并且，在基板上处理成片状的片组合物可以在70℃至130℃下干燥。再例如，上述片组合物可以在70℃～85℃的初始温度下开始干燥后，升高干燥温度，最终在110℃～130℃温度下结束干燥。并且，由于干燥时间可根据干燥温度而变化，因而本发明对此没有特别限制。另一方面，直到干燥完成的预备片的单张厚度可以为80μm～150μm，但不限于此。
69.然后，作为步骤(3)，可以对制备的预备片施加压力的同时执行对橡胶基树脂的交联步骤。
70.上述交联可根据橡胶基树脂的种类及交联剂的种类通过适当的方法进行交联反应。例如，可以是通过热处理的热交联反应或通过光照射的光交联反应。例如，当通过热处理引发交联反应时，可通过施加120℃至170℃的热量来进行。在此情况下，为了与交联一同实现预期水平的厚度，并增加密度，可通过施加压力来执行。在此情况下，可通过板压方式或压光方式向预备片施加压力。
71.本发明一实施例的上述步骤(3)可以包括：对至少一张上述预备片加热及施加压力的同时交联的步骤；以及对交联的预备片进行冷却的步骤。
72.上述交联步骤可以在施加压力的同时引发热交联反应，由此，除了实现所需厚度之外，还可以提高散热片的密度，进一步提高每单位体积散热填料的含量，同时，可以根据施加的压力缩短散热填料之间的距离，因此具有可以进一步提高散热特性的优点。并且，当散热填料的形状为板状时，提高散热片中水平方向的取向性，由于缩短散热填料之间的垂直距离，因此具有可以提高水平方向及垂直方向这两者的散热特性的优点。在此情况下，施加的压力可以为2.5kgf/mm2～5kgf/mm2，由此，可以有利于实现本发明的预期效果。
73.并且，在上述交联步骤中，施加的热量可以是100℃～180℃，优选为110℃～170℃，更优选为150℃～180℃，执行时间可以为10分钟～60分钟，优选为15分钟～55分钟。
74.并且，上述冷却步骤为防止因热交联后在室温下放置时基体膨胀而引起的密度降
低、厚度不均匀问题的步骤，具有实现更高密度且厚度均匀的散热片的优点。并且，通过冷却步骤可以实现具有更优异的表面质量的散热片，如图1及图2所示，可以确认到，与热交联后未执行冷却步骤的图1的散热片表面相比，执行冷却步骤的图2的散热片的表面质量更优异。
75.上述冷却步骤可以在将制备的散热片冷却至60℃以下的温度，优选为冷却至18℃～60℃，更优选为冷却至18℃～50℃时结束。并且，冷却步骤的执行时间可以为10分钟～60分钟，优选为15分钟～55分钟。并且，冷却速度例如可以为5℃/分钟～30℃/分钟。若冷却温度超过60℃，则存在厚度波动的隐患，在冷却工序中，散热片粘附在压力机等冷却装置的表面而不易脱落，从而显着增加散热片表面质量下降的现象，并且存在生产率下降的隐患。
76.并且，上述冷却步骤也可以在施加压力的同时执行，由此具有可以最小化散热片的厚度波动的优点。在此情况下，施加的压力例如可以为2.5kgf/mm2～5kgf/mm2。
77.另一方面，上述交联步骤及冷却步骤可以在通过具有不同温度的第一压力机及第二压力机施加压力的同时执行。在此情况下，与利用一个压力机改变温度条件来执行时相比，可以进一步提高生产率，可以将交联步骤与冷却步骤之间的时间最小化或容易调节到预期水平，因此具有可提高散热片质量的优点。上述第一压力机的温度及加压时间可以是上述交联步骤中的温度及执行时间，第二压力机的温度及加压时间可以是上述冷却步骤中的温度及执行时间。
78.另一方面，交联步骤可以在层叠2～5张预备片的状态下施加压力的同时进行，与对一张预备片施加压力的同时进行交联的情况相比，当对多张层叠的预备片施加压力的同时进行交联时，可以更加有利于实现预期水平的散热片厚度、密度等，并提高生产率。若层叠的预备片数量超过5张，在施加压力的过程中可能发生预备片的推挤，因而可能无法均匀地施加压力，还存在散热片的不同位置发生厚度偏差的隐患。
79.另一方面，若一张预备片的厚度非常薄(例如，40μm以下)，则可能优选对一张预备片执行步骤(3)而不是层叠多张，因为此时工序上不容易层叠预备片。
80.通过步骤(3)制备的散热片的单张厚度例如可以为100μm以下，再例如可以为30μm～60μm。
81.另一方面，通过上述步骤(2)制备的预备片和通过步骤(3)制备的散热片根据以下数学公式1计算的厚度减薄率可以为20％以上，更优选为25％，进一步优选为40％以上，由此，具有能够设计散热片中的散热填料的高含量及高密度的优点，可以更加有利于提高散热特性。
82.数学公式1
[0083][0084]
并且，通过步骤(3)制备的散热片即使使用橡胶基树脂实现基体，在40℃下放置50小时后，根据数学公式2计算的厚度变化率可以为10％以下，优选为5％以下，更优选为2％以下，进一步优选为1％以下，更进一步优选为0.5％以下，由此具有如下优点：能够使实现散热片后厚度变化或不均匀的形状变形而发生的质量下降或厚度变厚引起的散热特性的下降最小化。
[0085]
数学公式2
[0086][0087]
另一方面，通过上述制备方法实现的本发明一实施例的散热片可以具有散热填料分散在由基体形成组分交联而成的基体中的结构。
[0088]
并且，上述散热片处于散热填料的含量达到散热片总重量的85重量百分比以上，优选为90重量百分比以上，更优选为96重量百分比以下的状态，密度可以为1.7g/m2以上，优选为1.8g/m2以上，由此实现为非常薄的厚度且散热填料以高填充率分散，从而可以有利于实现优异的散热特性。另一方面，若散热填料的含量超过散热片中的96重量百分比，则难以形成片，并且存在可能容易破裂的隐患。
[0089]
并且，本发明一实施例的散热片可以实现为具有低介电特性及散热特性，在此情况下，散热片在28ghz频率下的相对介电常数可以为10以下，优选为4以下。表现这种低介电特性的散热片具有防止相邻的部件中发射和接收的信号的干扰或信号的衰减的优点。更加具体地，可以实现为具有在规定频率，例如1ghz、5ghz、10ghz、15ghz、20ghz、25ghz、28ghz、30ghz或35ghz下的相对介电常数为4以下的低介电特性。并且，上述散热片即使表现出如上所述的低介电特性，也由于导热系数为25w/mk以上，优选为40w/mk以上，更优选为50w/mk以上，进一步优选为55w/mk以上，因此还可以表现出优异的散热特性。
[0090]
本发明的实施方式
[0091]
通过以下实施例对本发明进行更详细的描述，但以下实施例并不用于限制本发明的范围，而是应解释为有助于理解本发明。
[0092]
实施例1
[0093]
相对于100重量份的丁苯橡胶(200℃mfr 5g/min，重均分子量为90万)，使用3重量份的作为过氧化物基交联剂的双(叔丁基苯氧基-2-异丙基)苯，作为散热填料，使用平均粒径为32μm、表面经氨基硅烷化合物的3-氨基丙基三乙氧基硅烷改性的板状氮化硼1200重量份，混合乙醇作为溶剂并搅拌，从而制备出粘度约2500cps的片形成组合物。利用逗号涂布机将制备的片形成组合物在基材上以规定厚度处理后，在100℃下干燥5分钟，从而制备厚度约为100μm的预备片。然后在预备片上附着离型膜，之后利用温度为160℃的第一压力机施加3.1kgf/mm2的压力来引发热交联反应40分钟。然后利用温度为50℃的第二压力机施加3.1kgf/mm2压力的状态下进行40分钟的冷却工序，从而制备出单张的最终厚度为60μm且散热填料的含量为90重量百分比的散热片。在此情况下，将表面经氨基硅烷化合物改性的氮化硼润湿在乙醇后，混合3-氨基丙基三乙氧基硅烷，在60℃下搅拌4小时后，通过洗涤及干燥来制备，相对于100重量份的氮化硼，最终得到的表面经氨基硅烷化合物改性的氮化硼含有2.5重量份的氨基硅烷化合物。
[0094]
比较例1
[0095]
使用与实施例1相同的散热填料，但相对于双酚a环氧组分(kukdo，yg-011)100重量份，将3重量份的双聚氰胺(dicy)固化剂作为基体形成组分，其中混合200重量份的甲乙酮作为溶剂，从而制备出片形成组合物，利用逗号涂布机在基材上以规定厚度处理制备的片形成组合物之后，在150℃下固化30分钟，之后以与实施例1相同的方式进行冷却工序，从而制备出最终厚度为60μm且散热填料的含量约为90重量百分比的散热片。
[0096]
比较例2
[0097]
使用与实施例1相同的散热填料，除了将基体形成组分变更为热塑性聚氨酯(tpu)之外，以与实施例1相同的方法制备，从而制备出最终厚度为60μm且散热填料的含量约为90重量百分比的散热片。
[0098]
实验例1
[0099]
以相同大小分别制备100个实施例1及比较例1～2的散热片之后，对100个试片中发生裂纹或破裂的试片的数量、片收缩或表面发生气孔的试片的数量进行计数，并将结果以百分比示于下表1。
[0100]
表1
[0101][0102]
从表1可以确认到，使用橡胶基组分作为基体形成组分的实施例1的散热片没有发生裂纹或破裂，没有收缩等形状变化，并且表面质量优异。
[0103]
实施例2
[0104]
相对于100重量份的丁苯橡胶(200℃mfr 5g/min，重均分子量为90万)，使用3重量份的作为过氧化物基交联剂的双(叔丁基苯氧基-2-异丙基)苯，作为散热填料，投入实施例1中使用的粒径为32μm且表面经氨基硅烷化合物改性的板状氮化硼2136重量份，混合甲苯作为溶剂并搅拌，从而制备出粘度约2500cps的片形成组合物。利用逗号涂布机在基材上以规定厚度处理制备的片形成组合物之后，在100℃下干燥5分钟，从而制备出预备片。然后将3张预备片层叠，之后在顶部预备片上附着离型膜，然后利用温度为160℃的第一压力机施加3.1kgf/mm2的压力来引发热交联反应40分钟。然后利用温度为50℃的第二压力机施加3.1kgf/mm2压力的状态下进行40分钟的冷却工序，从而制备出下表2所示的散热片。
[0105]
实施例3
[0106]
除了将交联剂的种类变更为六亚甲基二异氰酸酯而制备预备片之外，以与实施例2相同的方式制备，经过交联及冷却工序，制备如下表2所示的散热片。
[0107]
比较例3
[0108]
除了不投入交联剂之外，以与实施例2相同的方式制备，从而制备出如下表2所示的散热片。
[0109]
实验例2
[0110]
对于实施例2～3及比较例3的散热片，评估以下物性后，将其结果示于表2中。
[0111]
具体地，在测量散热片制备后的厚度等尺寸和重量之后，根据以下数学公式1计算厚度减薄率。并且，将制备的散热片在40℃下放置50小时后，根据以下数学公式2计算厚度变化率。
[0112]
数学公式1
[0113][0114]
数学公式2
[0115][0116]
表2
[0117] 实施例2实施例3比较例3基体形成组分丁苯橡胶丁苯橡胶丁苯橡胶交联剂种类过氧化物基异氰酸酯基未使用预备片厚度(μm)140140140制备后散热片厚度(μm)82.082.0101.0厚度减薄率(％)41.441.427.9密度(g/m2)1.811.811.71放置50小时后散热片厚度(μm)82.288.2138厚度变化率(％)0.37.636.6
[0118]
从表2可以确认到，在使用过氧化物基作为交联剂的实施例2及使用异氰酸酯基的实施例3的情况下，制备后厚度变化率为10％以下，这与比较例3相比优异。
[0119]
实施例4～6
[0120]
除了以如下表3所示变更冷却温度之外，以与实施例2相同的方式制备散热片。
[0121]
实验例3
[0122]
对于实施例2、实施例4～6的散热片，以与实验例2相同的方法计算厚度变化率。并且，对在按每个实施例分别制备并且共制备1000个散热片的过程中粘附到第二压力机的散热片数量进行计数，并将其结果示于下表3中。
[0123]
表3
[0124][0125][0126]
从表3可以确认到，
[0127]
在冷却温度超过60℃的情况下，粘附到第二压力机的散热片数量增加，厚度变化率也增加。
[0128]
实施例7
[0129]
除了未执行冷却工序之外，以与实施例2相同的方式制备散热片。
[0130]
实验例3
[0131]
对于实施例2及实施例7的散热片，拍摄了其表面的扫描电子显微镜(sem)照片，其结果示于图1(实施例7)及图2(实施例2)中。
[0132]
从图1及图2可以确认到，作为未经过冷却工序的实施例7的散热片的照片，图3的
表面不光滑且粗糙，相反，经过冷却工序的实施例2的散热片具有优异的表面质量。
[0133]
实施例7～18
[0134]
除了如下表4及表5所示变更散热填料的粒径及散热填料含量之外，以与实施例2相同的方式制备散热片。
[0135]
实验例4
[0136]
对于实施例2、实施例7～18的散热片，评估以下物性，结果示于下表4及表5中。
[0137]
1.散热特性评估
[0138]
通过利用激光闪射法(lfa)测量的热扩散率、使用差示扫描量热法(dsc)测量的比热以及散热片的密度计算出导热系数。
[0139]
并且，在直径为25mm的圆的圆周上以规定间隔隔开配置发光二极管(led)后，在上述圆的中心配置温度计，并制备测量设备，以便可以向发光二极管施加规定电压，然后将上述测量设备置于宽、长、高分别为32cm
×
30cm
×
30cm的亚克力室中，将亚克力室的温度调节为25
±
0.2℃。然后在上述测量设备的发光二极管上放置散热片后，向发光二极管施加规定的输入功率，经过规定时间后，在散热片的上部进行热像拍摄以及测量设备中温度计的温度。然后通过热像拍摄结果计算出与发光二极管对应的散热片部分的平均温度并将其以平均温度表示，将通过测量设备中的温度计计算出的温度以t.c值表示。
[0140]
并且，作为评估散热性能的标准，在没有散热片的状态下，对测量设备的发光二极管施加相同的输入功率，经过相同时间后，在发光二极管的上部拍摄热像以及测量设备中温度计的温度来将其结果作为默认值，在没有散热片的状态下拍摄的热像平均温度为53.8℃，t.c.为66.3℃。
[0141]
另一方面，在实施例8的情况下，由于测量过程中试片严重破裂，因而无法测量。
[0142]
2.表面质量
[0143]
为了评估散热片表面上粘附的散热填料的量，在将与制备的散热片相同大小的粘合片附着于散热片的一面后去除。将去除的粘合片横竖分成10份并划分为共100个单元，对粘附出散热填料的单元的数量进行计数。
[0144]
3.柔韧性评估
[0145]
对于按每个实施例制备的共1000个散热片，观察当以20
㎜
曲率弯曲时是否发生裂纹、破裂，并计数发生裂纹、破裂的片的数量。
[0146]
表4
[0147][0148]
表5
[0149][0150]
从表4可以确认到，如实施例8，当散热填料以含量填充时，散热片的柔韧性下降。并且，在平均粒径略大的实施例10的情况下，表面质量差，从而与实施例4相比，散热特性下降。
[0151]
并且，从表5可知，在实施例12至实施例14的情况下，与实施例11、15至18相比，散热性能优异且柔韧性和表面质量良好。
[0152]
实施例19～20
[0153]
除了将硅烷化合物的种类分别变更为作为乙烯基三甲氧基硅烷的乙烯基硅烷化合物或作为3-丙啶氧基丙基三甲氧基硅烷的环氧硅烷化合物之外，以与实施例13相同的方式制备如下表6所示的散热片。
[0154]
实施例21～24
[0155]
除了变更硅烷化合物的含量之外，以与实施例13相同的方式制备如下表6所示的散热片。
[0156]
实验例5
[0157]
在实施例3、实施例19～实施例24的散热片中剥离离型膜后，在基体表面附着厚度为5μm的保护膜，在上述保护膜的厚度2μm的聚对苯二甲酸乙二酯(pet)膜的一面形成有3μm粘合层。然后对保护膜与散热片基体之间的侧面上的界面的一部分进行分离之后，剥离分离的保护膜直至在拉伸测试仪astm d903条件下保护膜被断开为止，然后观察剥离的散热片基体，通过对每个实施例和比较例的共20个试片进行实验来确认基体的一些厚度是否沿厚度方向被分离，20个试片的基体未剥离而是保护膜分离干净的情况用
×
表示，基体的一部分沿厚度方向分离的情况用
○
表示，并一同显示其数量。结果示于下表6中。
[0158]
并且，在对实施例13和实施例19、20进行评估后，拍摄照片并将其分别示于图3至5中。
[0159]
在图3的实施例13的情况下，可以确认到，基体未发生撕裂，但在图4及图5的实施例19、实施例20的情况下，基体发生撕裂。
[0160]
并且，对于实施例13、实施例23、实施例19及实施例20的根据保护膜剥离长度的粘合力图表分别示于图6至图9中。
[0161]
从图8及图9可以确认到，在实施例19及实施例20的情况下，在评估开始后没过多久粘合力就显着降低到0水平，由此可知，基体沿厚度方向上发生剥离的位置。
[0162]
实验例6
[0163]
在制备实施例13、实施例18～实施例24的散热片之后，去除离型膜，然后用肉眼确认离型膜上是否存在残留的散热填料，将散热填料残留的情况用
○
表示，未残留的情况用
×
表示。
[0164]
表6
[0165][0166]
从图3～6、图8及图9、表6可以确认到，
[0167]
在使用具有乙烯基、环氧基的硅烷化合物的实施例19及20的散热片中，基体本身分离规定厚度。这种结果预计是由于作为氮化硼的散热填料与基体之间的界面结合差而在这些界面发生翘起，并且因施加的外力导致翘起的部分被撕裂。但是在使用具有氨基的硅烷化合物的实施例13的情况下，可知由于作为氮化硼的散热填料与基体之间的界面结合良好，因而不发生基体以这些界面为起点而分离的现象。
[0168]
并且，在氨基硅烷化合物的含量高的实施例24的情况下，可知发生基体组分粘附到离型膜的现象，并且散热效果也下降。
[0169]
以上，对本发明的一实施例进行了说明，但本发明的思想不限于本说明书中提出的实施例，理解本发明的思想的本领域普通技术人员能够在相同思想的范围内通过附加、变更、删除、增加等结构要素来容易地提出其他实施例，但这也将落入本发明的思想范围内。