고열전도율, 실온 경화성, 전기 절연성을 가진 새로운 탄성중합체 개발

[아이팍스]

고열전도율, 실온 경화성, 전기 절연성을 가진 새로운 탄성중합체 개발

KISTI 『글로벌동향브리핑(GTB)』 2009-04-23

일본 가네카사는 액상 수지의 기술력을 활용해 독자적으로 합성한 비실리콘계 반응성 올리고머와 열전도성 필러와의 조합으로 고열전도율과 실온 경화성, 전기 절연성을 가지는 “비실리콘 일액형 실온 경화 열전도성 탄성중합체”의 개발에 성공했다. 주로 PC나 가전 등의 전자 부품, 일렉트로닉스화가 진행되는 자동차의 전장품이나 LED 부품의 열대책 재료용으로서 적극 전개한다. 이미 일부 사용자들로부터 높은 평가를 얻고 있다.

현재, 회로 기판에 실장한 CPU(중앙 연산 장치) 등의 전자 부품에서 발생하는 열을 방출시키기 위해 동이나 알루미늄 등 금속 히트싱크(주1)를 부품 상부에 설치하고 있다. CPU 등 전자 부품에서 발생하는 열을 히트싱크로 효율적으로 전달하기 위해서는 전자 부품과 히트싱크의 사이에 열전달 물질(TIM : Thermal Interface Materials)이 사용되고 있다. 이 TIM으로는 주로 실리콘제 윤활유(주2) 등이 사용되고 있지만, 전자기기의 소형, 슬림화 및 고성능화에 따라 새로운 TIM에 대한 기대가 높아지고 있다.

이번에 개발한 새로운 탄성중합체 “비실리콘 일액형 실온 경화 열전도성 탄성중합체”의 주된 특징은 다음과 같다.

뛰어난 열전도성은 물론 전기 절연성을 겸비하고 있어 회로 기판상의 높이가 다른 다수의 전자 부품의 단차를 극복하고 그 위에 히트싱크(방열체)를 접착하는 것이 가능해진다.

전자 부품과의 밀착성이 뛰어날 뿐만 아니라, 박리성도 양호하기 때문에 실장한 전자 부품의 수리가 용이하다.

상온 경화형이기 때문에 실리콘제 윤활유와는 달리 내펌프아웃성(주1)이 뛰어나 실리콘계 재료의 과제인 저분자량 환상 실록산에 의한 접점 장해 발생도 없고, 전자 부품을 직접 봉지하는 열전도성 potting 재료로서도 최적이다.

가속되고 있는 전자기기의 고성능화, 소형화, 슬림화는 발생하는 열을 얼마나 효율적으로 이동시켜 배출시키는가 하는 열 대책이 매우 중요한 과제이다. 가네카는 전자 사업 분야를 중점 전략 분야로 이 과제를 해결할 수 있는 전자기기용 열대책 재료의 개발을 적극적으로 진행하고 있다.

이미, 지난 해 12월, 새로운 열확산시트인 “그라파이트 시트”를 발표한 바 있다. 계속해서 시장 요구를 시기적절하게 파악해 독자적 기술에 의한 다양한 요소 기술을 유효 활용해 다양한 상품을 확충, 열대책에 기여하는 신소재를 개발한다.

(주1)
발열하는 기계, 전기 부품에 부착해 열의 방산에 의해 온도를 내리는 것을 목적으로 한 부품. 방열기 또는 판 모양의 것은 방열판으로 불려 주로 열이 전도하기 쉬운 알루미늄이나 동 등의 금속이 재료로서 이용된다.

(주2)
실리콘 윤활유는 부정형 실리카 퓸을 첨가한 폴리실록산 화합물이며, 윤활제로서 이용되어 부식 되기 어렵다. 고온에서도 안정돼 산화 아연 등 열전도율이 높은 입자를 첨가해 컴퓨터의 CPU용 히트 싱크를 접착할 때 사용된다.

(주3)
펌프 아웃이란 히트 사이클시 방열 재료의 열팽창 수축이나, 기판의 휘어진 상태에 의해 방열 재료 그 자체가 방열 시스템계 외로 유출하는 현상

http://www.kaneka.co.jp/

KISTI 『글로벌동향브리핑(GTB)』 2009-04-23

일본 가네카사는 액상 수지의 기술력을 활용해 독자적으로 합성한 비실리콘계 반응성 올리고머와 열전도성 필러와의 조합으로 고열전도율과 실온 경화성, 전기 절연성을 가지는 “비실리콘 일액형 실온 경화 열전도성 탄성중합체”의 개발에 성공했다. 주로 PC나 가전 등의 전자 부품, 일렉트로닉스화가 진행되는 자동차의 전장품이나 LED 부품의 열대책 재료용으로서 적극 전개한다. 이미 일부 사용자들로부터 높은 평가를 얻고 있다.

현재, 회로 기판에 실장한 CPU(중앙 연산 장치) 등의 전자 부품에서 발생하는 열을 방출시키기 위해 동이나 알루미늄 등 금속 히트싱크(주1)를 부품 상부에 설치하고 있다. CPU 등 전자 부품에서 발생하는 열을 히트싱크로 효율적으로 전달하기 위해서는 전자 부품과 히트싱크의 사이에 열전달 물질(TIM : Thermal Interface Materials)이 사용되고 있다. 이 TIM으로는 주로 실리콘제 윤활유(주2) 등이 사용되고 있지만, 전자기기의 소형, 슬림화 및 고성능화에 따라 새로운 TIM에 대한 기대가 높아지고 있다.

이번에 개발한 새로운 탄성중합체 “비실리콘 일액형 실온 경화 열전도성 탄성중합체”의 주된 특징은 다음과 같다.

뛰어난 열전도성은 물론 전기 절연성을 겸비하고 있어 회로 기판상의 높이가 다른 다수의 전자 부품의 단차를 극복하고 그 위에 히트싱크(방열체)를 접착하는 것이 가능해진다.

전자 부품과의 밀착성이 뛰어날 뿐만 아니라, 박리성도 양호하기 때문에 실장한 전자 부품의 수리가 용이하다.

상온 경화형이기 때문에 실리콘제 윤활유와는 달리 내펌프아웃성(주1)이 뛰어나 실리콘계 재료의 과제인 저분자량 환상 실록산에 의한 접점 장해 발생도 없고, 전자 부품을 직접 봉지하는 열전도성 potting 재료로서도 최적이다.

가속되고 있는 전자기기의 고성능화, 소형화, 슬림화는 발생하는 열을 얼마나 효율적으로 이동시켜 배출시키는가 하는 열 대책이 매우 중요한 과제이다. 가네카는 전자 사업 분야를 중점 전략 분야로 이 과제를 해결할 수 있는 전자기기용 열대책 재료의 개발을 적극적으로 진행하고 있다.

이미, 지난 해 12월, 새로운 열확산시트인 “그라파이트 시트”를 발표한 바 있다. 계속해서 시장 요구를 시기적절하게 파악해 독자적 기술에 의한 다양한 요소 기술을 유효 활용해 다양한 상품을 확충, 열대책에 기여하는 신소재를 개발한다.

(주1)
발열하는 기계, 전기 부품에 부착해 열의 방산에 의해 온도를 내리는 것을 목적으로 한 부품. 방열기 또는 판 모양의 것은 방열판으로 불려 주로 열이 전도하기 쉬운 알루미늄이나 동 등의 금속이 재료로서 이용된다.

(주2)
실리콘 윤활유는 부정형 실리카 퓸을 첨가한 폴리실록산 화합물이며, 윤활제로서 이용되어 부식 되기 어렵다. 고온에서도 안정돼 산화 아연 등 열전도율이 높은 입자를 첨가해 컴퓨터의 CPU용 히트 싱크를 접착할 때 사용된다.

(주3)
펌프 아웃이란 히트 사이클시 방열 재료의 열팽창 수축이나, 기판의 휘어진 상태에 의해 방열 재료 그 자체가 방열 시스템계 외로 유출하는 현상

http://www.kaneka.co.jp/