复合导热部件的制作方法

本发明涉及一种复合导热部件，尤其是涉及一种作为导热介质应用石墨(graphite)的复合导热部件。

背景技术：

随着电子设备与信息通信设备被小型化和集成化，受到越来越多的热量、静电或者电磁波的影响。例如，随着作为电子部件的微处理器的处理速度变快、半导体存储器(memorysemiconductor)的容量变大而增加集成度，受到较多的周围的热、静电以及电磁波的影响。

因此，将从如上所述地贴装的集成电路(ic)或者发光二极管(led)等电子部件或者电子部件模块等热源产生的热量迅速释放到外部非常重要。

为此，通常采用如下的方式，在收纳产生热的电子部件的壳体与热源之间夹设导热部件并将壳体用作冷却单元而通过导热部件释放热。

例如，为了迅速将在配置于智能手机的ic或者显示器产生的热传导至其他地方而冷却，使用导热片。作为导热片，可以使用厚度较薄且具有柔性的石墨片或者导热硅胶片或者热管等。

导热硅胶片虽然具有弹性与伸缩性，但是具有热导率低于石墨片或者热管，尤其是在面方向上的热导率低于厚度方向的导热率的缺点。

石墨片由片状的粉末(powder)通过层叠与压力而形成，因此其热导率在面方向上大约为1，000w而较佳，但在厚度方向上比面方向差。

作为应用石墨片的散热片，有韩国授权专利第755014号，其中公开了如下技术，即，在石墨散热片的一侧面涂布将聚二甲硅氧烷、硅树脂以及导热填料(filler)混合制造的导热粘合剂，在另一侧面涂布甲基丙烯酸甲酯-三烷氧基硅烷共聚物涂液，从而不仅容易粘合于显示器产品还提高导热性，且不使石墨粉末飞散。

但是，根据以上所述的构成，散热片以辊形状供应且被切割为预定的长度而被使用，但因为石墨片在切割面暴露且石墨片形成为在厚度方向堆积落叶的片状结构，因此存在石墨粉末在切割面飞散且散热片与石墨片容易在切割面上分离的问题。

并且，在石墨片的一面涂布涂液，但当将散热片夹设于对象物之间时，导热粘合剂在一个对象物接触，与此相反，在另一个对象物接触有涂液，因此存在导热性下降的问题。

另外，存在无法与相向的其他对象物形成可靠的接触，且无法充分吸收施加于对象物的冲击的问题。

技术实现要素：

因此，本发明的目的在于提供一种至少在切割面上能够防止石墨粉末向外部飞散的复合导热部件。

本发明的另一目的在于提供一种机械性地保护好石墨片而能够进行可靠的导热的复合导热部件。

本发明的另一目的在于提供一种通过与相向的对象物的可靠的接触而使导热良好的复合导热部件。

本发明的另一目的在于提供一种能够吸收施加于对象物外部的冲击的复合导热部件。

本发明的另一目的在于提供一种在高频下的电磁波的屏蔽效果良好的复合导热部件。

所述目的通过如下的复合导热部件实现，该复合导热部件夹设于彼此相向配置的对象物之间而在所述对象物之间导热，其特征在于，包括：导热片，具有彼此相反的相向面与暴露面，且至少在所述相向面具有自粘力；以及石墨片，从所述导热片的相向面埋入所述导热片的内部，且上表面暴露于外部，所述石墨片的边缘位置从所述导热片的边缘位置向内侧相隔，而在所述导热片的相向面的所述石墨片与所述导热片的边缘位置之间形成接触部，所述导热片的接触部通过所述自粘力而粘合于所述对象物中的任意一个，所述石墨片与所述对象物中的另一个接触。

优选地，粘合片粘合于所述石墨片上，所述粘合片具有导热性，且热导率可以低于所述导热片。

优选地，所述粘合片的粘合力大于所述导热片的粘合力，所述粘合片的厚度可以比所述导热片的厚度薄。

优选地，所述导热片可以通过在具有弹性、柔性或伸缩性的聚合物树脂或橡胶混合绝缘陶瓷粉末、导电金属粉末或它们的粉末而构成。

优选地，所述导热片中，至少一个暴露面具有自粘力，且可以通过任意一个所述暴露面的自粘力而粘合于对象物。

优选地，所述复合导热部件的厚度为1mm以下，所述导热片的厚度可以比所述石墨片的厚度厚。

优选地，所述石墨片的面积可以大于与所述石墨片接触的发热元件的面积。

优选地，所述石墨片可以由多个石墨片分离而形成或者其中央部位被去除一部分。

根据上述的结构，至少在所述石墨片的切割面上可以防止石墨粉末的飞散。

并且，导热片不用夹设其他粘合剂而粘合，因此总的厚度减少并且导热良好。

并且，导热片在包括从石墨片的边缘位置延伸的部分的多种部分自粘合，因此可靠地维持导热片与石墨片的粘合而进行可靠的导热。

并且，导热片具有热导率优秀的弹性、柔性或伸缩性，因此不使用其他粘合剂而通过自粘力彼此粘合，因此相比于使用以往热导率较低的聚对苯二甲酸乙二酯(pet)薄膜与其他粘合剂时，不仅可以使导热性良好还可以降低制造成本。

并且，使导热片的至少一面具有粘合力，从而可以使导热部件容易粘合于对象物，相比于在以往的pet薄膜的情况下为了粘合于对象物而使用其他粘合剂时，可以使厚度更薄且可以降低制造成本。

并且，导热片的硬度较低且容易被挤压，因此在厚度较薄的石墨片层叠并粘合于导热片之间之后按压整体时，会被整体挤压，因此在按压整体而使用时，整体上几乎没有厚度差异。

并且，导热片具有复原力且弹性、柔性或伸缩性良好，因此与相向的对象物良好地接触，而在与对象物之间有间隙或者缝隙时，也可以始终与对象物维持可靠的接触，其结果，可以使导热良好，并且即使导热部件因外力而被弯折也可以使石墨片的弯折最小，重新恢复原状而可以始终与对象物维持可靠的接触，从而可以防止热导率降低。

并且，导热片维持硬度较低的胶(gel)状，因此柔性良好，而在导热片彼此粘合的石墨片的边缘位置基本上不形成空的空间或者形成得较小，其结果，导热良好。

附图说明

图1a是根据本发明的一实施例的复合导热部件的立体图，图1b是沿着图1a的b-b切割的剖面图。

图2a与图2b示出应用导热部件的一例。

图3a与图3b分别示出根据本发明的另一实施例的复合导热部件。

图4a至图4c示出制造图3a与图3b的导热部件的工序的一例。

图5a至图5f示出多种导热部件。

图6是示出根据本发明的另一实施例的导热部件的剖面图。

图7a是根据本发明的另一实施例的复合导热部件的立体图，图7b是沿着图7a的b-b切割的剖面图。

图8a与图8b分别示出根据本发明的另一实施例的复合导热部件。

符号说明

100、200、300、400、500、600：复合导热部件

110、120、210、220、310、320、410、420、510、520、610、620：导热片

130、230、330、430、530、630：石墨片

具体实施方式

需要注意的是，本说明书中所使用的技术术语仅仅为了说明特定的实施例而使用，并不限定本发明。并且，在本发明中没有特别地以其他意思限定的情况下，在本发明中所使用的技术术语应该被解释为本发明所属技术领域的一般技术人员一般理解的意思，不应该被解释为过度上位的意思或者过度缩小的意思。并且，当本发明中所使用的技术术语为不能准确地表示本发明的思想的错误的技术术语时，应该被替代为本领域的一般技术人员能够正确地理解的技术术语而被理解。并且，在本发明中所使用的一般术语应该根据词典中所限定或者根据前后文而解释，不应该被解释为过度缩小的意思。

以下，参照附图详细说明本发明。

图1a是根据本发明的一实施例的复合导热部件的立体图，图1b是沿着图1a的b-b切割的剖面图。

复合导热部件100由具有自粘力的导热片110与从导热片110的上表面埋入的石墨片130构成。

石墨片130可以是热导率良好的人造石墨片。

导热片110可以通过在具有弹性或者柔性与伸缩性的丙烯酸树脂等聚合物树脂或者硅橡胶等橡胶中掺杂氧化铝或硼等绝缘陶瓷粉末或者掺杂碳、碳纳米管(cnt)或铜等导电金属粉末或者混合这些导热粉末而使用，但并不限定于此。

优选地，导热片110可以是电绝缘的。

如果投入较多的导热粉末，则热导率变高，但与此相反地，自粘力会下降，因此需要根据用途调整导热粉末的材料与量。

为使厚度方向的导热效果良好，优选地，导热片110在厚度方向的热导率可以为0.4w以上。

导热片110的自粘力可以通过将构成导热片的材料的液态材料固化的工序而提供。

复合导热部件100的厚度大约为1mm以下，导热片210、220的厚度为0.01mm至0.4mm，石墨片130的厚度可以为0.01mm至0.2mm左右，但并不限定于此。

在图1b中，导热片110的上表面与石墨片130的上表面处于相同的水平位置，但并不限于此。

导热片110的边缘位置在石墨片130的边缘位置向外侧扩张而由导热片110与石墨片130之间的导热片110的部分形成接触部112。

众所周知地，石墨片在厚度方向上形成堆积落叶的片状结构而在容易在厚度方向上剥离为层状，但石墨粉末不会从石墨片的表面或者背面飞散出。

因此，在本实施例的情况下，虽然石墨片130的表面暴露于外部，但石墨粉末从表面飞散出的可能性较低，并且其被埋入导热片110，因此石墨粉末不会从在切割工序中被切割的石墨片130的侧面飞散出。

并且，如以下说明，石墨片130与对象物接触且导热片110的接触部112粘合于相同的对象物，因此实际上石墨片130被孤立，因此即使石墨粉末从石墨片130的表面产生也可以防止其向外部泄露。

在一实施例中，虽然导热片110对应于各个边缘位置而形成接触部112，但即使仅对应于导热片110的切割面而形成接触部112，也可以减少石墨粉末的产生。

并且，面方向由于石墨片130而较佳地导热，厚度方向由于导热片110与相向的对象物较佳地紧贴而较佳地导热。

并且，由于结构简单、重量轻、价格低廉，因此能够在面积宽或者非常窄的部分等以多种用途使用。。

图2a与图2b示出应用导热部件的一例。

参照图2a，导热部件100以颠倒的状态覆盖发热元件30而被使用，但石墨片130直接与贴装于电路板10上的发热元件30接触而覆盖。

导热片110的一面的接触部112通过自粘力而自粘合于电路板10，导热片110的另一面接触于散热单元20，在这种情况下，导热片110是电绝缘的。

石墨片130的尺寸大于发热元件30的尺寸，因此借助石墨片130在面方向上迅速实现导热。并且，如上所述，即使从石墨片130的表面产生石墨粉末，由于石墨片130被导热片110而被孤立，因此石墨粉末不会流出到外部。

导热片110的硬度低且自粘力比较大，因此一旦通过自粘力而粘合于电路板10，则较容易维持这种粘合。

并且，从发热元件30产生的热通过石墨片130与厚度方向的导热良好的导热片110而向散热单元20或者其他场所传导，同时，基板10的热通过石墨片130与导热片110而传导至散热单元20。

参照图2b，在智能手机的背光模块60与金属材质的后盖50之间可以夹设有导热部件100，在这种情况下，导热部件100可以吸收施加到后盖50的外部冲击，且可以将在背光模块60产生的热量迅速地传导至后盖50。

图3a与图3b分别示出根据本发明的另一实施例的复合导热部件。

复合导热部件200由石墨片230与覆盖石墨片230的两面的导热片210、220构成，导热片210、220的尺寸大于石墨片230的尺寸，因此石墨片230的边缘位置不会暴露于外部。

根据这种结构，在面方向上由于石墨片230而能够较佳地导热，在厚度方向上由于导热片210、220而能够与相向的对象物较佳地贴紧而较佳地导热。

在本实施例中，石墨片230被埋入于导热片210，因此导热部件200的厚度减小。

为使借助自粘力较佳地粘合，导热片210、220可以由相同或者类似的材料构成，但不限于此。

在导热片210、220中，附着于发热元件的导热片220的厚度可以比未附着于发热元件的导热片210的厚度薄。

根据本实施例，导热片210、220不会通过夹设其他粘合剂而粘合，因此具有整体厚度减小且导热性良好的优点。

并且，导热片210、220不使用其他粘合剂而通过自粘力彼此粘合，因此与以往的使用pet薄膜与其他粘合剂的结构相比，不仅可以提高导热率还可以降低制造成本。

并且，导热片210、220具备复原力且弹性或者柔性与伸缩性良好，因此即使导热部件200受外力而被弯曲也可以通过复原与伸缩使石墨片230的变形最小，因此可以始终与对象物维持可靠的接触，从而可以防止热导率下降。

并且，由于结构简单、重量轻、价格低廉，因此能够在面积宽或者非常窄的部分等以多种用途使用。

图4a至图4c示出制造图3a与图3b的导热部件的工序的一例。

参照图4a，在离型纸(releasepaper)80上将具有预定尺寸的个别石墨片230相隔排列的状态下，例如，在离型纸80上将液态的导热硅橡胶浇铸(casting)而使其具有预定的厚度后进行固化而制造导热片210。

此时，在有石墨片230的部分与没有石墨片230的部分，可以使导热片210的厚度相同或者基本上类似。

接着，如果去除离型纸80，则导热片210的相向面与石墨片230的一面被暴露，如图4b所示，在暴露的面将液态的导热硅橡胶以预定的厚度浇铸之后进行固化而制造导热片220。

如上所述，利用热或者紫外线(uv)对液态的硅橡胶进行固化而制造固态的导热片210、220，因此通过重力使整体厚度变得均匀。

然后，通过切割石墨片230之间而制造出如图4c所示的个别导热部件200。

如上所述，将液态的硅橡胶浇铸并使其固化，而使液态的硅橡胶填充石墨片230的边缘位置的所有部分，因此在石墨片230与导热片210的边界部分不会形成空的空间。

并且，通过将个别石墨片230以预定的间距配置并切割石墨片230之间，可以使石墨片230至少在切割面上不向外部暴露，因此可以防止产生石墨粉末。

图5a至图5f示出多种导热部件。

这些导热部件分别应用于图1与图3的实施例，对于图3的实施例而言，为了便于说明而省略了覆盖石墨片的导热片。

在图5a的情况下，多个石墨片分离而粘合于导热片，为了防止当石墨片的面积较宽时在石墨片与导热片之间发生翘起现象，可以应用如图5a的结构，导热片在多个石墨片之间彼此粘合而消除翘起现象，从而实现可靠的导热，且石墨片分离形成为多个，从而可以分别去除多个发热元件的热。

图5b在中央部位没有石墨片而使热仅向外侧传导，图5c在发热元件为圆形时，使热向外侧传导。

图6是示出根据本发明的另一实施例的导热部件的剖面图。

石墨片330从导热片310的上表面埋入，粘合片340在石墨片330的暴露面粘合，在这种状态下，导热片320与导热片310相向而粘合。

在以辊状态提供的连续石墨片的下表面粘合粘合片340的状态下，被置于离型纸上方，并通过转换作业而使个别石墨片330与粘合片340形成粘合的状态。

在这种状态下，如上所述，通过将液态的硅橡胶浇铸并固化而形成导热片310、320，从而形成如图5的结构的导热部件300。

根据该结构，完成转换作业的石墨片330由于粘合片340而不会流动，因此可以维持最初的排列状态。

粘合片340可以具有导热性，但其热导率可以低于导热片310、320。

并且，粘合片340的自粘力可以大于导热片310、320，如图5所示，其厚度比导热片310、320薄。

图7a是根据本发明的另一实施例的复合导热部件的立体图，图7b是沿着图7a的b-b切割的剖面图。

根据本实施例，固态的导热片410、420分别粘合于石墨片430的上下表面，且由于导热片410、420的尺寸大，因此石墨片430的边缘位置不会暴露于外部。

导热片410、420在相向部分b通过任意一个自粘力彼此粘合而在内部配置石墨片430。

在导热片410、420的相向部分b，导热片410、420彼此自粘合而不易受外力而分离，其结果，防止石墨片430的边缘位置暴露于外部而发挥防止石墨片430层间剥离的作用。

导热片410、420的至少一个可以是硬度较低的胶(gel)状，在胶状时，容易收容石墨片430的厚度，并且，也可以提供与面积较宽的相向的对象物之间的可靠的接触。

在本实施例中，导热片410、420的相向面412、422与暴露面411、421可以分别具备自粘力(selfstickiness)，如上所述，为了导热片410、420的彼此粘合，导热片410、420中的至少一个相向面具备自粘力。

在这里，自粘力为约50gf以上至1500gf，但并不限于此。

导热片410、420的暴露面411、421的至少一面通过自粘力而粘合于对象物，例如，粘合于贴装有发热元件的基板或者如壳体等散热单元，各个暴露面411、421的自粘合力可以彼此不同。

导热片410、420的暴露面411、421中的一面有自粘力而另一面无自粘力，因此在分解应用复合导热部件的电子产品时，可以使复合导热部件维持附着于发热元件或者冷却单元中的任意一个的状态。

在这里，石墨片430的表面具有润滑性，因此石墨片430与导热片410、420可以由于自粘力与紧贴力的复合作而彼此粘合。

在本实施例中，图示了沿着石墨片430的边缘位置而与导热片410、420的边缘位置形成预定宽度的相向部分b的情形，但并不限定于此，相向部分b的宽度可以不同。

当然，在相向部分b的宽度为预定时，导热片410、420具有可靠地保护石墨片430的边缘位置且可以与相向的对象物可靠地接触的优点。

由于石墨片430被固态的导热片410、420覆盖，因此在石墨片430的边缘位置由于高度阶梯差不得不形成空的空间424，在层叠导热片410、420而层压时，导热片410、420的至少一个为强度较低且柔软(soft)的胶状并具有柔性，因此通过粘合下垂而可以使空的空间424的体积最小，其结果，可以减少导热性由于空的空间424而降低。

在本实施例中，使导热片410、420的暴露面411、421也具有自粘合力，从而可以使导热部件400较容易粘合于对象物，对于以往的pet保护薄膜而言，相较于为了粘合于对象物而使用其他粘合剂，可以使厚度更薄且可以降低制造成本。

并且，在导热片410、420中，使附着于发热元件的导热片的厚度薄于未附着于发热元件的导热片的厚度，从而可以使从发热元件传导的热迅速而较容易地在面方向上传导。

图8a与图8b分别示出根据本发明的另一实施例的复合导热部件。

以下，为了便于说明仅对不同于图7a与图7b的实施例的构成部分进行说明。

观察图8a，在复合导热部件500，石墨片530的上表面532的一部分暴露于外部，且沿着上表面532的边缘位置以预定的宽度被导热片520覆盖。

因此，导热片520以方环形状覆盖石墨片530的边缘位置且沿着边缘位置与导热片510彼此贴紧而粘合。

根据这种构成，石墨片530的上表面532的暴露部分直接与发热元件接触，从而可以通过石墨片530更快地传递热。

即使导热片520与石墨片530的边缘位置的粘合或者紧贴较弱，如果相向的结构物解决这些缺点，则具有石墨片530直接与发热元件接触的优点。

观察图8b，在复合导热部件600中，石墨片630的上表面632与下表面634的一部分暴露于外部，并分别沿着边缘位置被导热片610、620覆盖预定的宽度。

因此，导热片610、620以方环形状覆盖石墨片630的边缘位置并沿着各自的边缘位置而彼此粘合。

根据这种构成，石墨片630的上表面632与下表面634的暴露部分与发热元件或者冷却单元直接接触，从而通过石墨片630可以更快地传导热。

如在以上所述的实施例中说明，本发明为使在面方向的导热性良好的石墨片的切割面不暴露于外部，将在厚度方向的导热性良好且具有弹性或者柔性与伸缩性的导热片利用至少一个导热片的自粘力粘合而形成复合导热部件，因此具有使相向的对象物的热在面方向与厚度方向良好地传导并防止石墨粉末从切割面飞散，且在从外部施加的变形下可靠地传导热量并可以吸收外部冲击的优点。

以上，以本发明的实施例为中心进行了说明，但显然可以在本领域的一般技术人员的水平进行多种变更。因此，本发明的权利范围不能限定于所述实施例而被解释，而应该通过权利要求书来解释。