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KR101842522B1 - Nano hair layer and radiant heat structure using the same - Google Patents

Nano hair layer and radiant heat structure using the same Download PDF

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KR101842522B1
KR101842522B1 KR1020150167343A KR20150167343A KR101842522B1 KR 101842522 B1 KR101842522 B1 KR 101842522B1 KR 1020150167343 A KR1020150167343 A KR 1020150167343A KR 20150167343 A KR20150167343 A KR 20150167343A KR 101842522 B1 KR101842522 B1 KR 101842522B1
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한국기계연구원
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Abstract

본 발명은 발열기재와 발산기재가 결합될 때, 두 기재 간의 접촉면적을 증대시키고, 접촉열저항을 감소시키며, 전도열전달을 촉진시킬 수 있는 열전도성의 나노헤어층과 이것을 이용한 방열구조체에 관한 것이다.
이를 위해 방열구조체는 열이 발생되는 발열기재 및 발열기재에서 발생되는 열이 발산되도록 발열기재에 결합되는 발산기재를 포함하고, 발열기재에는 나노 크기의 열전도성 제1나노헤어가 돌출 형성되며, 발산기재에는 상기 제1나노헤어와 교차 결합되는 나노 크기의 열전도성 제2나노헤어가 돌출 형성되고, 제1나노헤어와 상기 제2나노헤어는 각각 직경이 100nm 이상 500nm 이하이고, 길이가 10마이크로미터 이하이다.The present invention relates to a thermally conductive nano-hair layer capable of increasing a contact area between two substrates, reducing contact thermal resistance, and promoting conduction heat transfer when a heat generating substrate and a diverging substrate are combined, and a heat dissipating structure using the same.
To this end, the heat-radiating structure includes a heat-generating substrate on which heat is generated and a heat-radiating substrate coupled to the heat-generating substrate so as to radiate heat generated from the heat-generating substrate. The heat-generating substrate includes a thermally conductive first nano- Wherein the first nano-hair and the second nano-hair each have a diameter of 100 nm or more and 500 nm or less and a length of 10 m or less Or less.

Description

열전도성의 나노헤어층과 이것을 이용한 방열구조체{NANO HAIR LAYER AND RADIANT HEAT STRUCTURE USING THE SAME}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a heat-conductive nano-hair layer and a heat-

본 발명은 열전도성의 나노헤어층과 이것을 이용한 방열구조체에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 발열기재와 발산기재가 결합될 때, 두 기재 간의 접촉면적을 증대시키고, 접촉열저항을 감소시키며, 전도열전달을 촉진시킬 수 있는 열전도성의 나노헤어층과 이것을 이용한 방열구조체에 관한 것이다.The present invention relates to a thermally conductive nano-hair layer and a heat-radiating structure using the heat-conductive nano-hair layer. More specifically, the present invention relates to a heat- The present invention relates to a thermally conductive nano-hair layer and a heat-dissipating structure using the same.

일반적으로, 열교환기. 냉각핀 등 열전달 기구가 단일 소재로 이루어지는 경우에 비해서, 다중 소재 또는 동일 소재라도 여러 부품으로 조립되어 있는 경우에는 접촉면에 따라서 전도에 의한 열전달이 크게 영향을 받는다.Generally, a heat exchanger. The heat transfer due to conduction is greatly influenced by the contact surface when multiple materials or the same material are assembled into various parts as compared with a case where a heat transfer mechanism such as a cooling fin is made of a single material.

특히, 도 1에 도시된 바와 같이 발열기재(1)에 발산기재(2)가 적층되는 경우, 표면의 거칠기가 좋지 않기 때문에 유한 개의 접촉 부분을 통해서만 열전달이 이루어지므로, 전도 열전달의 입장에서는 계면 열저항이 커진다. 이때, 발열기재(1)와 발산기재(2) 사이에는 써멀 그리스와 같은 열전도성 액체(3)를 충진시켜서 전도성을 확보하고 있다.Particularly, as shown in Fig. 1, when the diverging base material 2 is laminated on the heat generating base material 1, since the surface roughness is not good, the heat transfer is performed only through the finely divided contact parts. The resistance increases. At this time, the heat conductive liquid (3) such as thermal grease is filled between the heat generating substrate (1) and the diverging substrate (2) to ensure conductivity.

하지만, 종래의 열전도성 액체는 시간이 경과됨에 따라 고화 및 열화가 되는 경향이 있고, 발열기재(1)와 발산기재(2)의 유지 보수를 위해 재조립이 필요한 경우에는 열전도성 액체를 재충진해야 하는 번거로움이 있다.However, the conventional thermally conductive liquid tends to become solidified and deteriorated over time, and when re-assembly is required for maintenance of the heat generating substrate 1 and the diverging substrate 2, the thermally conductive liquid is refilled There is a hassle to do.

대한민국 공개특허공보 제2009-0125832호(발명의 명칭 : 써멀 그리스 용품 및 방법, 2009. 12. 07. 공개)Korean Patent Laid-Open Publication No. 2009-0125832 (title of the invention: thermal grease articles and methods, published on December 7, 2009)

본 발명의 목적은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 발열기재와 발산기재가 결합될 때, 두 기재 간의 접촉면적을 증대시키고, 접촉열저항을 감소시키며, 전도열전달을 촉진시킬 수 있는 열전도성의 나노헤어층과 이것을 이용한 방열구조체를 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the problems of the prior art, and it is an object of the present invention to provide a heat conductive nano-ceramic material capable of increasing a contact area between two substrates, reducing contact heat resistance, And a heat radiation structure using the same.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 바람직한 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 방열구조체는 열이 발생되는 발열기재; 및 상기 발열기재에서 발생되는 열이 발산되도록 상기 발열기재에 결합되는 발산기재;를 포함하고, 상기 발열기재에는, 나노 크기의 열전도성 제1나노헤어가 돌출 형성되며, 상기 발산기재에는, 상기 제1나노헤어와 교차 결합되는 나노 크기의 열전도성 제2나노헤어가 돌출 형성되고, 상기 제1나노헤어와 상기 제2나노헤어는, 각각 직경이 100nm 이상 500nm 이하이고, 길이가 10마이크로미터 이하이다.According to a preferred embodiment of the present invention, the heat-radiating structure according to the present invention includes a heat-generating substrate on which heat is generated; And a radiating substrate coupled to the heating substrate so as to radiate heat generated from the heating substrate, wherein a nano-sized thermally conductive first nano hair is protruded and formed on the heating substrate, A thermally conductive second nano-hair that is cross-linked with a 1-nano-hair is protruded, and the first nano-hair and the second nano-hair each have a diameter of 100 nm or more and 500 nm or less and a length of 10 m or less .

본 발명에 따른 방열구조체는 열이 발생되는 발열기재; 상기 발열기재에서 발생되는 열이 발산되도록 상기 발열기재에 결합되는 발산기재; 상기 발열기재에 결합되고, 상기 발산기재를 향해 나노 크기의 제1나노헤어가 돌출 형성되는 열전도성 제1나노헤어층; 및 상기 발산기재에 결합되고, 상기 제1나노헤어와 교차 결합되도록 상기 발열기재를 향해 나노 크기의 제2나노헤어가 돌출 형성되는 열전도성 제2나노헤어층;을 포함하고, 상기 제1나노헤어와 상기 제2나노헤어는, 각각 직경이 100nm 이상 500nm 이하이고, 길이가 10마이크로미터 이하이다.The heat-radiating structure according to the present invention includes a heat-generating substrate on which heat is generated; A radiating substrate coupled to the heating substrate to radiate heat generated from the heating substrate; A thermally conductive first nano-hair layer coupled to the heating substrate and having nano-sized first nano-hair protruding toward the diverging substrate; And a thermally conductive second nano-hair layer coupled to the diverging substrate and having a nano-sized second nano-hair protruding toward the heating substrate so as to be cross-linked with the first nano-hair, And the second nano-hair each have a diameter of 100 nm or more and 500 nm or less and a length of 10 m or less.

여기서, 상기 제1나노헤어와 상기 제2나노헤어는, 폴리카보네이트와 폴리우레탄 중 적어도 어느 하나로 이루어진 고분자 소재를 포함한다.Here, the first nano hair and the second nano hair include a polymer material composed of at least one of polycarbonate and polyurethane.

여기서, 상기 제1나노헤어와 상기 제2나노헤어는 탄소나노튜브(CNT, Carbon Nano Tube), 그래핀(graphene), 금속파우더 중 적어도 어느 하나를 더 포함한다.Here, the first nano-hair and the second nano-hair may further include at least one of carbon nanotube (CNT), graphene, and metal powder.

여기서, 상기 금속파우더는, 알루미늄과, 알루미늄 합금과, 구리와, 구리 합금 중 적어도 어느 하나를 포함한다.Here, the metal powder includes at least one of aluminum, an aluminum alloy, copper, and a copper alloy.

본 발명에 따른 열전도성의 나노헤어층은 열이 발생되는 발열기재에 결합되고, 나노 크기의 제1나노헤어가 돌출 형성되는 열전도성 제1나노헤어층; 및 상기 발열기재에서 발생되는 열이 발산되는 발산기재에 결합되고, 상기 제1나노헤어와 교차 결합되도록 상기 발열기재를 향해 나노 크기의 제2나노헤어가 돌출 형성되는 열전도성 제2나노헤어층;을 포함하고, 상기 제1나노헤어와 상기 제2나노헤어는, 각각 직경이 100nm 이상 500nm 이하이고, 길이가 10마이크로미터 이하이다.The thermally conductive nano-hair layer according to the present invention comprises a thermally conductive first nano-hair layer bonded to a heat-generating substrate on which heat is generated and having nano-sized first nano-hair protruding thereon; And a thermally conductive second nano-hair layer coupled to a radiating substrate through which heat generated from the heat generating substrate is radiated, the nano-sized second nano-hair being protruded toward the heating substrate so as to be cross-linked with the first nano- Wherein the first nano hair and the second nano hair each have a diameter of 100 nm or more and 500 nm or less and a length of 10 m or less.

본 발명에 따른 열전도성의 나노헤어층과 이것을 이용한 방열구조체에 따르면, 발열기재와 발산기재가 결합될 때, 두 기재 간의 접촉면적을 증대시키고, 접촉열저항을 감소시키며, 전도열전달을 촉진시킬 수 있다.According to the thermally conductive nano-hair layer and the heat-radiating structure using the thermally conductive nano-hair layer according to the present invention, when the heat-generating substrate and the radiating substrate are bonded, the contact area between the two substrates can be increased, contact heat resistance can be reduced, and conduction heat transfer can be promoted .

또한, 본 발명은 방열구조체의 유지 보수에서 분해 및 조립을 반복 실시하더라도 전도열전달 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있다.In addition, the present invention can prevent deterioration of the conduction heat transfer performance even when the heat dissipating structure is repeatedly disassembled and assembled in maintenance.

또한, 본 발명은 발열기재와 발산기재에서 제1나노헤어와 제2나노헤어의 가공을 용이하게 하고, 분해 및 조립의 반복 실시에 따라 제1나노헤어와 제2나노헤어가 파손되는 것을 방지할 수 있다.Further, the present invention facilitates the processing of the first nano-hair and the second nano-hair in the heat-generating substrate and the radiation substrate, and prevents the first nano-hair and the second nano-hair from being broken by repeatedly performing decomposition and assembly .

또한, 본 발명은 제1나노헤어와 제2나노헤어의 열전도성 및 유연성을 향상시키고, 발열기재와 발산기재에서 각각 제1나노헤어층과 제2나노헤어층의 밀착력을 증대시킬 수 있다.In addition, the present invention can improve the thermal conductivity and flexibility of the first nano-hair and the second nano-hair, and increase the adhesion between the first nano-hair layer and the second nano-hair layer in the exothermic substrate and the dissipative substrate, respectively.

도 1은 종래 기술에 따른 방열구조체를 도시한 확대단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 방열구조체를 도시한 확대단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 방열구조체에서 제1나노헤어의 가공 상태를 나타내는 확대사진이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 방열구조체를 도시한 확대단면도이다.1 is an enlarged cross-sectional view showing a conventional heat dissipating structure.
2 is an enlarged sectional view showing a heat radiation structure according to an embodiment of the present invention.
3 is an enlarged photograph showing a processing state of the first nano hair in the heat radiation structure according to an embodiment of the present invention.
4 is an enlarged cross-sectional view illustrating a heat radiation structure according to another embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 열전도성의 나노헤어층과 이것을 이용한 방열구조체의 일 실시예를 설명한다. 이때, 본 발명은 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대해 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명확하게 하기 위해 생략될 수 있다.Hereinafter, a heat-conducting nano-hair layer according to the present invention and heat-radiating structures using the same will be described with reference to the accompanying drawings. Here, the present invention is not limited or limited by the examples. Further, in describing the present invention, a detailed description of well-known functions or constructions may be omitted for clarity of the present invention.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 방열구조체를 도시한 확대단면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 방열구조체에서 제1나노헤어의 가공 상태를 나타내는 확대사진이다.FIG. 2 is an enlarged sectional view showing a heat radiation structure according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is an enlarged photograph showing a processing state of the first nano hair in the heat radiation structure according to an embodiment of the present invention.

도 2와 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 방열구조체는 발열기재(10)와, 발산기재(20)를 포함한다.Referring to FIGS. 2 and 3, the heat-radiating structure according to an embodiment of the present invention includes a heat-generating substrate 10 and a radiating substrate 20.

상기 발열기재(10)는 열이 발생된다. 상기 발열기재(10)는 공지된 다양한 형태를 통해 열이 발생될 수 있다.Heat is generated in the heat generating substrate (10). The heat-generating substrate 10 may be heat-generated through various known types.

상기 발산기재(20)는 상기 발열기재(10)에서 발생되는 열이 발산된다. 상기 발산기재(20)는 상기 발열기재(10)에 결합된다. 상기 발산기재(20)는 다양한 형태의 고정수단(미도시)을 매개로 상기 발열기재(10)에 결합될 수 있다.The heat generated in the heat generating substrate 10 is dissipated from the diverging substrate 20. The radiating substrate 20 is bonded to the heat generating substrate 10. The diverging substrate 20 may be coupled to the heating substrate 10 via various types of fixing means (not shown).

이때, 상기 발열기재(10)와 상기 발산기재(20)에는 각각, 나노 크기의 열전도성 나노헤어가 돌출 형성된다. 다시 말해, 상기 발열기재(10)에는 나노 크기의 열전도성 제1나노헤어(31)가 다수 돌출 형성되고, 상기 발산기재(20)에는 상기 제1나노헤어(31)와 교차 결합되는 나노 크기의 열전도성 제2나노헤어(41)가 다수 돌출 형성된다. 상기 제1나노헤어(31)와 상기 제2나노헤어(41)는 각각 공지된 다양한 형태의 나노구조물 형성 기술에 의해 상기 발열기재(10)와 상기 발산기재(20)의 표면에 각각 형성될 수 있다.At this time, nano-sized thermally conductive nano-hair is protruded from the heat generating substrate 10 and the diverging substrate 20, respectively. In other words, a plurality of nano-sized thermally conductive first nano-hair 31 are protruded and formed on the heat generating substrate 10, and the nano-sized A plurality of thermally conductive second nano hair 41 are formed to protrude. The first nano hair 31 and the second nano hair 41 may be respectively formed on the surface of the heat generating substrate 10 and the light emitting substrate 20 by various known nano structure forming techniques have.

그러면, 상기 제1나노헤어(31)와 상기 제2나노헤어(41)는 상호 교차 결합됨에 따라 상기 발열기재(10)와 상기 발산기재(20) 사이의 접촉 면적을 증대시키고, 접촉열저항을 감소시키며, 전도열전달을 촉진시킬 수 있다.The first nano hair 31 and the second nano hair 41 are cross-coupled with each other to increase the contact area between the heat generating substrate 10 and the diverging substrate 20, , And can promote conduction heat transfer.

특히, 상기 제1나노헤어(31)와 상기 제2나노헤어(41)는 각각 직경이 100nm 이상 500nm 이하이고, 길이가 10마이크로미터 이하로 이루어진다. 좀더 구체적으로, 상기 제1나노헤어(31)의 직경과 상기 제2나노헤어(41)의 직경이 각각 100nm 이상 200nm 이하로 이루어질 수 있다.Particularly, each of the first nano hair 31 and the second nano hair 41 has a diameter of 100 nm or more and 500 nm or less and a length of 10 m or less. More specifically, the diameter of the first nano hair (31) and the diameter of the second nano hair (41) may be 100 nm or more and 200 nm or less, respectively.

여기서, 상기 제1나노헤어(31)의 직경과 상기 제2나노헤어(41)의 직경이 각각 상술한 임계범위보다 작은 경우, 상기 발열기재(10)에서 발생되는 열에 의해 고화 열화되어 나노헤어의 파손이 발생될 수 있고, 상기 제1나노헤어(31)의 직경과 상기 제2나노헤어(41)의 직경이 각각 임계범위보다 큰 경우, 상기 제1나노헤어(31)와 상기 제2나노헤어(41)가 서로 간섭되어 상기 제1나노헤어(31)와 상기 제2나노헤어(41)의 교차 결합이 어렵고, 상기 제1나노헤어(31)와 상기 제2나노헤어(41)가 적층되는 현상에 따라 접촉 면적의 증대 효과를 기대하기 어렵다.If the diameter of the first nano-hair 31 and the diameter of the second nano-hair 41 are smaller than the above-described critical ranges, the heat generated by the heat-generating substrate 10 may cause deterioration of the nano- If the diameter of the first nano hair 31 and the diameter of the second nano hair 41 are respectively greater than the critical range, the first nano hair 31 and the second nano hair 41 may be damaged, It is difficult for the first nano hair 31 and the second nano hair 41 to intersect with each other so that the first nano hair 31 and the second nano hair 41 are stacked It is difficult to expect the effect of increasing the contact area according to the development.

또한, 상기 제1나노헤어(31)의 길이와 상기 제2나노헤어(41)의 길이가 각각 10마이크로미터를 초과하는 경우, 상기 제1나노헤어(31)와 상기 제2나노헤어(41)의 돌출 상태를 유지하기 어렵고, 상기 제1나노헤어(31) 또는 상기 제2나노헤어(41)의 기울어짐에 따라 교차 결합에 간섭될 수 있으며, 상기 제1나노헤어(31)와 상기 제2나노헤어(41)의 교차 결합에서 상기 제1나노헤어(31) 또는 상기 제2나노헤어(41)가 파손될 수 있다.If the length of the first nano hair 31 and the length of the second nano hair 41 are more than 10 micrometers, the first nano hair 31 and the second nano hair 41 may be separated, And the first nano hair 31 and the second nano hair 41 may be interfered with each other according to the tilting of the first nano hair 31 or the second nano hair 41, The first nano hair 31 or the second nano hair 41 may be broken at the crossing of the nano hair 41.

하지만, 상기 제1나노헤어(31)와 상기 제2나노헤어(41)가 상술한 임계범위를 형성하는 경우, 상기 제1나노헤어(31)와 상기 제2나노헤어(41)의 파손을 억제 또는 방지하고, 상기 제1나노헤어(31)와 상기 제2나노헤어(41)의 돌출 상태를 유지하여 상기 제1나노헤어(31)와 상기 제2나노헤어(41)의 교차 결합을 간편하게 하며, 상기 제1나노헤어(31)와 상기 제2나노헤어(41)가 교차 결합에 간섭되는 것을 억제 또는 방지할 수 있다.However, when the first nano hair 31 and the second nano hair 41 form the above-mentioned critical range, the first nano hair 31 and the second nano hair 41 are prevented from being damaged. The first nano hair (31) and the second nano hair (41) are maintained in a protruding state to facilitate cross-coupling of the first nano hair (31) and the second nano hair (41) , It is possible to suppress or prevent interference of the first nano hair (31) and the second nano hair (41) to cross-linking.

또한, 상기 제1나노헤어(31)와 상기 제2나노헤어(41)는 고분자 소재로 이루어질 수 있다. 특히, 상기 제1나노헤어(31)와 상기 제2나노헤어(41)는 각각 폴리카보네이트와 폴리우레탄 중 적어도 어느 하나로 이루어질 수 있다. 상기 제1나노헤어(31)와 상기 제2나노헤어(41)가 상기 폴레카보네이트 재질을 포함하는 경우, 상기 제1나노헤어(31)와 상기 제2나노헤어(41)의 직경 및 돌출 길이를 안정적으로 형성할 수 있다. 또한, 상기 제1나노헤어(31)와 상기 제2나노헤어(41)가 폴리우페탄 재질을 포함하는 경우, 상기 제1나노헤어(31)와 상기 제2나노헤어(41)의 유연성 또는 탄성을 부여함으로써, 상기 발열기재(10)와 상기 발산기재(20)의 결합에서 상기 제1나노헤어(31)와 상기 제2나노헤어(41)의 교차 결합을 원활하게 할 수 있다.The first nano hair 31 and the second nano hair 41 may be made of a polymer material. In particular, the first nano hair 31 and the second nano hair 41 may be formed of at least one of polycarbonate and polyurethane. When the first nano hair 31 and the second nano hair 41 include the polycarbonate material, the diameter and the protrusion length of the first nano hair 31 and the second nano hair 41 are Can be stably formed. When the first nano-hair 31 and the second nano-hair 41 include a polyurethane material, the flexibility or elasticity of the first nano-hair 31 and the second nano- It is possible to smoothly cross-link the first nano-hair 31 and the second nano-hair 41 in the combination of the heat-generating substrate 10 and the diverging substrate 20. [

여기서, 상기 제1나노헤어(31)와 상기 제2나노헤어(41)는 탄소나노튜브(CNT, Carbon Nano Tube), 그래핀(graphene), 금속파우더 중 적어도 어느 하나를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 금속파우더는 알루미늄과, 알루미늄 합금과, 구리와, 구리 합금 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.The first nano hair 31 and the second nano hair 41 may further include at least one of a carbon nanotube (CNT), a graphene, and a metal powder. At this time, the metal powder may include at least one of aluminum, an aluminum alloy, copper, and a copper alloy.

이와 같이 상기 제1나노헤어(31)와 상기 제2나노헤어(41)에 상술한 바와 같은 첨가재를 추가 혼합함으로써, 상기 제1나노헤어(31)와 상기 제2나노헤어(41)에서 열전도도를 향상시키고, 상기 발열기재(10)에서 발생되는 열이 상기 발산기재(20)로 원활하게 전도될 수 있도록 한다.As described above, the first nano hair (31) and the second nano hair (41) are further mixed with the additive as described above, whereby the thermal conductivity of the first nano hair (31) and the second nano hair (41) So that the heat generated in the heat generating substrate 10 can be smoothly conducted to the diverging substrate 20.

지금부터는 본 발명의 다른 실시예에 따른 방열구조체에 대하여 설명한다.Hereinafter, a heat radiation structure according to another embodiment of the present invention will be described.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 방열구조체를 도시한 확대단면도이다.4 is an enlarged cross-sectional view illustrating a heat radiation structure according to another embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 방열구조체는 발열기재(10)와, 발산기재(20)와, 나노헤어층을 포함한다.Referring to FIG. 4, the heat-radiating structure according to another embodiment of the present invention includes a heat-generating substrate 10, a radiating substrate 20, and a nano-hair layer.

상기 발열기재(10)는 열이 발생된다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 발열기재(10)는 본 발명의 일 실시예에 따른 발열기재(10)와 동일한 구성으로, 이에 대한 설명은 생략한다.Heat is generated in the heat generating substrate (10). The heat generating substrate 10 according to another embodiment of the present invention is the same as the heat generating substrate 10 according to the embodiment of the present invention, and a description thereof will be omitted.

상기 발산기재(20)는 상기 발열기재(10)에서 발생되는 열이 발산된다. 상기 발산기재(20)는 상기 발열기재(10)에 결합된다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 발산기재(20)는 본 발명의 일 실시예에 따른 발산기재(20)와 동일한 구성으로, 이에 대한 설명은 생략한다.The heat generated in the heat generating substrate 10 is dissipated from the diverging substrate 20. The radiating substrate 20 is bonded to the heat generating substrate 10. The radiating substrate 20 according to another embodiment of the present invention has the same configuration as the radiating substrate 20 according to the embodiment of the present invention, and a description thereof will be omitted.

상기 나노헤어층은 상기 발열기재(10)와 상기 발산기재(20)에 각각 결합된다. 상기 나노헤어층은 본 발명의 일 실시예에 따른 열전도성의 나노헤어층으로써, 상기 발열기재(10)에 결합되는 열전도성 제1나노헤어층(30)과, 상기 발산기재(20)에 결합되는 열전도성 제2나노헤어층(40)으로 구분할 수 있다. 상기 제1나노헤어층(30)과 상기 제2나노헤어층(40)은 각각 상기 발열기재(10)와 상기 발산기재(20)에 각각 적층 고정될 수 있다.The nano-hair layer is bonded to the heat-generating substrate 10 and the diverging substrate 20, respectively. The nano-hair layer is a thermally conductive nano-hair layer according to an embodiment of the present invention and includes a thermally conductive first nano-hair layer 30 coupled to the heat-generating substrate 10, And a thermally conductive second nano-hair layer (40). The first nano-hair layer 30 and the second nano-hair layer 40 may be laminated and fixed to the heating substrate 10 and the diverging substrate 20, respectively.

여기서, 상기 제1나노헤어층(30)에는 상기 발산기재(20)를 향해 나노 크기의 열전도성 제1나노헤어(31)가 다수 돌출 형성된다. 또한, 상기 제2나노헤어층(40)에는 상기 제1나노헤어(31)와 교차 결합되는 나노 크기의 열전도성 제2나노헤어(41)가 다수 돌출 형성된다. 상기 제2나노헤어(41)는 상기 발산기재(20)를 향해 돌출 형성된다. 상기 제1나노헤어(31)와 상기 제2나노헤어(41)는 각각 공지된 다양한 형태의 나노구조물 형성 기술에 의해 상기 제1나노헤어층(30)과 상기 제2나노헤어층(40)의 표면에 각각 형성된다.The first nano-hair layer 30 has a plurality of nano-sized thermally conductive first nano-hair 31 protruding toward the diverging substrate 20. The second nano-hair layer 40 is formed with a plurality of nano-sized thermally conductive second nano-hair 41 cross-linked with the first nano-hair 31. The second nano hair (41) protrudes toward the diverging base (20). The first nano-hair layer 31 and the second nano-hair layer 41 are formed on the first nano-hair layer 30 and the second nano-hair layer 40 by known various nano- Respectively.

특히, 상기 제1나노헤어(31)와 상기 제2나노헤어(41)는, 각각 직경이 100nm 이상 500nm 이하이고, 길이가 10마이크로미터 이하로 이루어진다. 좀더 구체적으로, 상기 제1나노헤어(31)의 직경과 상기 제2나노헤어(41)의 직경이 각각 100nm 이상 200nm 이하로 이루어질 수 있다.Particularly, each of the first nano hair 31 and the second nano hair 41 has a diameter of 100 nm or more and 500 nm or less and a length of 10 m or less. More specifically, the diameter of the first nano hair (31) and the diameter of the second nano hair (41) may be 100 nm or more and 200 nm or less, respectively.

여기서, 상기 제1나노헤어(31)의 직경과 상기 제2나노헤어(41)의 직경이 각각 상술한 임계범위보다 작은 경우, 상기 발열기재(10)에서 발생되는 열에 의해 고화 열화되어 나노헤어의 파손이 발생될 수 있고, 상기 제1나노헤어(31)의 직경과 상기 제2나노헤어(41)의 직경이 각각 임계범위보다 큰 경우, 상기 제1나노헤어(31)와 상기 제2나노헤어(41)가 서로 간섭되어 상기 제1나노헤어(31)와 상기 제2나노헤어(41)의 교차 결합이 어렵고, 상기 제1나노헤어(31)와 상기 제2나노헤어(41)가 적층되는 현상에 따라 접촉면적의 증대효과를 기대하기 어렵다.If the diameter of the first nano-hair 31 and the diameter of the second nano-hair 41 are smaller than the above-described critical ranges, the heat generated by the heat-generating substrate 10 may cause deterioration of the nano- If the diameter of the first nano hair 31 and the diameter of the second nano hair 41 are respectively greater than the critical range, the first nano hair 31 and the second nano hair 41 may be damaged, It is difficult for the first nano hair 31 and the second nano hair 41 to intersect with each other so that the first nano hair 31 and the second nano hair 41 are stacked It is difficult to expect the effect of increasing the contact area according to the development.

또한, 상기 제1나노헤어(31)의 길이와 상기 제2나노헤어(41)의 길이가 각각 10마이크로미터를 초과하는 경우, 상기 제1나노헤어(31)와 상기 제2나노헤어(41)의 돌출 상태를 유지하기 어렵고, 상기 제1나노헤어(31) 또는 상기 제2나노헤어(41)의 기울어짐에 따라 교차 결합에 간섭될 수 있으며, 상기 제1나노헤어(31)와 상기 제2나노헤어(41)의 교차 결합에서 상기 제1나노헤어(31) 또는 상기 제2나노헤어(41)가 파손될 수 있다.If the length of the first nano hair 31 and the length of the second nano hair 41 are more than 10 micrometers, the first nano hair 31 and the second nano hair 41 may be separated, And the first nano hair 31 and the second nano hair 41 may be interfered with each other according to the tilting of the first nano hair 31 or the second nano hair 41, The first nano hair 31 or the second nano hair 41 may be broken at the crossing of the nano hair 41.

하지만, 상기 제1나노헤어(31)와 상기 제2나노헤어(41)가 상술한 임계범위를 형성하는 경우, 상기 제1나노헤어(31)와 상기 제2나노헤어(41)의 파손을 억제 또는 방지하고, 상기 제1나노헤어(31)와 상기 제2나노헤어(41)의 돌출 상태를 유지하여 상기 제1나노헤어(31)와 상기 제2나노헤어(41)의 교차 결합을 간편하게 하며, 상기 제1나노헤어(31)와 상기 제2나노헤어(41)가 교차 결합에 간섭되는 것을 억제 또는 방지할 수 있다.However, when the first nano hair 31 and the second nano hair 41 form the above-mentioned critical range, the first nano hair 31 and the second nano hair 41 are prevented from being damaged. The first nano hair (31) and the second nano hair (41) are maintained in a protruding state to facilitate cross-coupling of the first nano hair (31) and the second nano hair (41) , It is possible to suppress or prevent interference of the first nano hair (31) and the second nano hair (41) to cross-linking.

여기서, 상기 제1나노헤어층(30)과 상기 제1나노헤어(31)는 동일한 재질로 이루어지고, 상기 제2나노헤어층(40)과 상기 제2나노헤어(41)는 동일한 재질로 이루어진다. 이하에서는 상기 제1나노헤어(31)와 상기 제2나노헤어(41)를 통해 설명하기로 한다.The first nano hair layer 30 and the first nano hair layer 31 are made of the same material and the second nano hair layer 40 and the second nano hair layer 41 are made of the same material . Hereinafter, the first nano hair 31 and the second nano hair 41 will be described.

상기 제1나노헤어(31)와 상기 제2나노헤어(41)는 각각 고분자 소재로 이루어질 수 있다. 특히, 상기 제1나노헤어(31)와 상기 제2나노헤어(41)는 각각 폴리카보네이트와 폴리우레탄 중 적어도 어느 하나로 이루어질 수 있다. 상기 제1나노헤어(31)와 상기 제2나노헤어(41)가 상기 폴레카보네이트 재질을 포함하는 경우, 상기 제1나노헤어(31)와 상기 제2나노헤어(41)의 직경 및 돌출 길이를 안정적으로 형성할 수 있다. 또한, 상기 제1나노헤어(31)와 상기 제2나노헤어(41)가 폴리우페탄 재질을 포함하는 경우, 상기 제1나노헤어(31)와 상기 제2나노헤어(41)의 유연성 또는 탄성을 부여함으로써, 상기 발열기재(10)와 상기 발산기재(20)의 결합에서 상기 제1나노헤어(31)와 상기 제2나노헤어(41)의 교차 결합을 원활하게 할 수 있다.The first nano hair 31 and the second nano hair 41 may be made of a polymer material. In particular, the first nano hair 31 and the second nano hair 41 may be formed of at least one of polycarbonate and polyurethane. When the first nano hair 31 and the second nano hair 41 include the polycarbonate material, the diameter and the protrusion length of the first nano hair 31 and the second nano hair 41 are Can be stably formed. When the first nano-hair 31 and the second nano-hair 41 include a polyurethane material, the flexibility or elasticity of the first nano-hair 31 and the second nano- It is possible to smoothly cross-link the first nano-hair 31 and the second nano-hair 41 in the combination of the heat-generating substrate 10 and the diverging substrate 20. [

여기서, 상기 제1나노헤어(31)와 상기 제2나노헤어(41)는 탄소나노튜브(CNT, Carbon Nano Tube), 그래핀(graphene), 금속파우더 중 적어도 어느 하나를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 금속파우더는, 알루미늄과, 알루미늄 합금과, 구리와, 구리 합금 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.The first nano hair 31 and the second nano hair 41 may further include at least one of a carbon nanotube (CNT), a graphene, and a metal powder. At this time, the metal powder may include at least one of aluminum, an aluminum alloy, copper, and a copper alloy.

이와 같이 상기 제1나노헤어(31)와 상기 제2나노헤어(41)에 상술한 바와 같은 첨가재를 추가 혼합함으로써, 상기 제1나노헤어(31)와 상기 제2나노헤어(41)에서 열전도도를 향상시키고, 상기 발열기재(10)에서 발생되는 열이 상기 발산기재(20)로 원활하게 전도될 수 있도록 한다.As described above, the first nano hair (31) and the second nano hair (41) are further mixed with the additive as described above, whereby the thermal conductivity of the first nano hair (31) and the second nano hair (41) So that the heat generated in the heat generating substrate 10 can be smoothly conducted to the diverging substrate 20.

상술한 열전도성의 나노헤어층과 이것을 이용한 방열구조체에 따르면, 상기 발열기재(10)와 상기 발산기재(20)가 결합될 때, 두 기재 간의 접촉 면적을 증대시키고, 접촉열저항을 감소시키며, 전도열전달을 촉진시킬 수 있다. 또한, 방열구조체의 유지 보수에서 분해 및 조립을 반복 실시하더라도 전도열전달 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있다.According to the heat conductive nano hair layer and the heat radiation structure using the heat conductive nano hair layer described above, when the heat generating substrate 10 and the diverging substrate 20 are combined, the contact area between the two substrates is increased, the contact heat resistance is reduced, Heat transfer can be promoted. Further, deterioration of the conduction heat transfer performance can be prevented even when the heat dissipation structure is repeatedly disassembled and assembled in maintenance.

또한, 상기 발열기재(10)와 상기 발산기재(20)에서 상기 제1나노헤어(31)와 상기 제2나노헤어(41)의 가공을 용이하게 하고, 분해 및 조립의 반복 실시에 따라 상기 제1나노헤어(31)와 상기 제2나노헤어(41)가 파손되는 것을 방지할 수 있다.The first nano hair 31 and the second nano hair 41 can be easily processed in the heat generating substrate 10 and the diverging substrate 20, The first nano hair 31 and the second nano hair 41 can be prevented from being damaged.

또한, 상기 제1나노헤어(31)와 상기 제2나노헤어(41)의 열전도성 및 유연성을 향상시키고, 상기 발열기재(10)와 상기 발산기재(20)에서 각각 상기 제1나노헤어층(30)과 상기 제2나노헤어층(40)의 밀착력을 증대시킬 수 있다.It is also possible to improve the thermal conductivity and flexibility of the first nano hair 31 and the second nano hair 41 and to improve the thermal conductivity and flexibility of the first nano hair layer 31 and the second nano hair layer 41 in the heat generating substrate 10 and the diverging substrate 20, 30 and the second nano-hair layer 40 can be increased.

상술한 바와 같이 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면, 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변경시킬 수 있다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, Modify or modify the Software.

<종래기술>
1: 발열기재 2: 발산기재 3: 열전도성 액체
<본 발명>
10: 발열기재 20: 발산기재 30: 제1나노헤어층
31: 제1나노헤어 40: 제2나노헤어층 41: 제2나노헤어&Lt; Background Art &
1: heat generating substrate 2: diverging substrate 3: thermoconductive liquid
<Invention>
10: heat generating substrate 20: diverging substrate 30: first nano hair layer
31: first nano hair 40: second nano hair layer 41: second nano hair

Claims (6)

열이 발생되는 발열기재; 및
상기 발열기재에서 발생되는 열이 발산되도록 상기 발열기재에 결합되는 발산기재;를 포함하고,
상기 발열기재의 표면에는, 나노 크기의 열전도성 제1나노헤어가 돌출 형성되며,
상기 발산기재의 표면에는, 상기 제1나노헤어와 교차 결합되는 나노 크기의 열전도성 제2나노헤어가 돌출 형성되고,
상기 제1나노헤어와 상기 제2나노헤어는, 상기 발열기재에서 발생되는 열에 의해 고화 열화됨에 의한 파손이 방지되고, 상기 제1나노헤어 및 상기 제2나노헤어의 교차 결합을 위한 서로 간의 간섭이 방지되고, 상기 제1나노헤어 및 상기 제2나노헤어의 적층 현상이 방지되도록 각각 직경이 100nm 이상 500nm 이하이고,
상기 제1나노헤어 및 상기 제2나노헤어의 기울어짐에 의한 교차 결합 간섭이 방지되도록 하며, 상기 제1나노헤어 및 상기 제2나노헤어의 접촉 면적이 증대되도록 길이가 10마이크로미터 이하이며,
상기 제1나노헤어와 상기 제2나노헤어는, 폴리카보네이트와 폴리우레탄 중 적어도 어느 하나로 이루어진 고분자 소재를 포함하는 것을 특징으로 하는 방열구조체.A heat generating substrate on which heat is generated; And
And a diverging substrate bonded to the heating substrate so as to radiate heat generated from the heating substrate,
A nano-sized thermally conductive first nano-hair is protruded from the surface of the heat generating substrate,
A nano-sized thermally conductive second nano-hair cross-linked with the first nano-hair is protruded and formed on a surface of the diverging substrate,
The first nano-hair and the second nano-hair are prevented from being broken due to heat deterioration due to heat generated in the heat-generating substrate, and interference between the first nano-hair and the second nano-hair for cross- And the diameters of the first nano-hair and the second nano-hair are 100 nm or more and 500 nm or less, respectively,
The first nano-hair and the second nano-hair are prevented from cross-coupling interference due to the tilting of the first nano-hair and the second nano-hair, and the length of the first nano-hair and the second nano-
Wherein the first nano-hair and the second nano-hair include a polymer material composed of at least one of polycarbonate and polyurethane. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제1나노헤어와 상기 제2나노헤어는 탄소나노튜브(CNT, Carbon Nano Tube), 그래핀(graphene), 금속파우더 중 적어도 어느 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방열구조체.The method according to claim 1,
Wherein the first nano-hair and the second nano-hair further comprise at least one of a carbon nanotube (CNT), a graphene, and a metal powder. 제4항에 있어서,
상기 제1나노헤어와 상기 제2나노헤어는 금속 파우더를 포함하고, 상기 금속파우더는, 알루미늄과, 알루미늄 합금과, 구리와, 구리 합금 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방열구조체.5. The method of claim 4,
Wherein the first nano hair and the second nano hair include a metal powder, and the metal powder includes at least one of aluminum, an aluminum alloy, copper, and a copper alloy. 열이 발생되는 발열기재에 결합되고, 표면에 나노 크기의 제1나노헤어가 돌출 형성되는 열전도성 제1나노헤어층; 및
상기 발열기재에서 발생되는 열이 발산되는 발산기재에 결합되고, 표면에 상기 제1나노헤어와 교차 결합되도록 상기 발열기재를 향해 나노 크기의 제2나노헤어가 돌출 형성되는 열전도성 제2나노헤어층;을 포함하고,
상기 제1나노헤어와 상기 제2나노헤어는, 상기 발열기재에서 발생되는 열에 의해 고화 열화됨에 의한 파손이 방지되고, 상기 제1나노헤어 및 상기 제2나노헤어의 교차 결합을 위한 서로 간의 간섭이 방지되고, 상기 제1나노헤어 및 상기 제2나노헤어의 적층 현상이 방지되도록 각각 직경이 100nm 이상 500nm 이하이고,
상기 제1나노헤어 및 상기 제2나노헤어의 기울어짐에 의한 교차 결합 간섭이 방지되도록 하며, 상기 제1나노헤어 및 상기 제2나노헤어의 접촉 면적이 증대되도록 길이가 10마이크로미터 이하이며,
상기 제1나노헤어와 상기 제2나노헤어는, 폴리카보네이트와 폴리우레탄 중 적어도 어느 하나로 이루어진 고분자 소재를 포함하는 것을 특징으로 하는 열전도성의 나노헤어층.A thermally conductive first nano-hair layer bonded to a heat generating substrate on which heat is generated, and having a nano-sized first nano-hair protruding from the surface; And
A thermally conductive second nano-hair layer bonded to a radiating substrate on which heat generated from the heat generating substrate is radiated and having a nano-sized second nano-hair protruding toward the heating substrate so as to be cross-linked with the first nano- &Lt; / RTI &gt;
The first nano-hair and the second nano-hair are prevented from being broken due to heat deterioration due to heat generated in the heat-generating substrate, and interference between the first nano-hair and the second nano-hair for cross- And the diameters of the first nano-hair and the second nano-hair are 100 nm or more and 500 nm or less, respectively,
The first nano-hair and the second nano-hair are prevented from cross-coupling interference due to the tilting of the first nano-hair and the second nano-hair, and the length of the first nano-hair and the second nano-
Wherein the first nano-hair and the second nano-hair comprise a polymer material composed of at least one of polycarbonate and polyurethane.
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