[go: up one dir, main page]

KR20000064867A - 전도성，수지-기재 조성물 - Google Patents

전도성，수지-기재 조성물 Download PDF

Info

Publication number
KR20000064867A
KR20000064867A KR1019980707978A KR19980707978A KR20000064867A KR 20000064867 A KR20000064867 A KR 20000064867A KR 1019980707978 A KR1019980707978 A KR 1019980707978A KR 19980707978 A KR19980707978 A KR 19980707978A KR 20000064867 A KR20000064867 A KR 20000064867A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
composition
conductive filler
conductive
filler component
resin
Prior art date
Application number
KR1019980707978A
Other languages
English (en)
Inventor
로버트 피. 크로스
아이. 데이비드 크로산
레스터 디 베닝톤
Original Assignee
아이. 데이비드 크로산
로버트 피. 크로스
유진 에프. 밀러
록타이트 코오포레이션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 아이. 데이비드 크로산, 로버트 피. 크로스, 유진 에프. 밀러, 록타이트 코오포레이션 filed Critical 아이. 데이비드 크로산
Publication of KR20000064867A publication Critical patent/KR20000064867A/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/08—Metals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/20—Conductive material dispersed in non-conductive organic material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/20—Conductive material dispersed in non-conductive organic material
    • H01B1/22—Conductive material dispersed in non-conductive organic material the conductive material comprising metals or alloys
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/20—Conductive material dispersed in non-conductive organic material
    • H01B1/24—Conductive material dispersed in non-conductive organic material the conductive material comprising carbon-silicon compounds, carbon or silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/01—Use of inorganic substances as compounding ingredients characterized by their specific function
    • C08K3/013—Fillers, pigments or reinforcing additives

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Conductive Materials (AREA)

Abstract

본 발명은, 전도성, 수지-기재 조성물을 제공하며, 이 조성물은 수지 재료와, 그 안에 분산된 전도성 충전제를 포함한다. 전도성 충전제는 제1 전도성 충전제 성분과 제2 전도성 충전제 성분을 포함한다. 모스 경도계를 사용하여 측정할 때, 제1 전도성 충전제 성분의 입자들은 제2 전도성 충전제 성분의 것보다 단단하다. 이 조성물에는 전단 혼합력이 가해지고, 이것은 수지 재료 전체에 걸쳐서 제1 및 제2 전도성 충전제 성분을 전단적으로 분산하여 제2 전도성 충전제 성분의 입자들이 수지 재료 내에 함유된 제1 전도성 충전제 성분 입자들의 네트워크 내의 공극간의 공백을 차지함으로써 전도성을 향상시킨다.

Description

전도성，수지-기재 조성물
전자 산업은 특히 패킹 문제에 있어서 열처리(thermal management)에 대한 고려를 점점 중요하게 하였다. 예를 들어 전자 제품 내의 열축적은 평균고장수명(mean-time-to-failure)의 감소, 수행속도의 저감 및 전력-처리 능력의 감소를 일으킨다. 더구나 전력 소비를 줄이려는 일반적인 요구 뿐 아니라, 반도체 칩 크기의 감소 및 반도체 칩의 전자 부품 수의 증가에 대한 관심은 열처리의 중요성을 높게 하고 있다. 또한, 반도체 칩이 인쇄 회로 기판에 직접 장착되는 기판상 칩(chip-on-board) 기술의 경우, 그 위의 표면적의 보다 효과적인 이용을 위해 열처리가 더욱 요구된다. 따라서, 패킹 기술이 전자 산업을 제한하는 가장 큰 단일 요소 중 하나로 불려왔다는 것은 놀라운 일이 아니다. M.M. Konarski 와 J. Heaton, "Electronic Packaging Design Advances Miniaturization", Circ. Assembly, 32-35(August 1996)를 참조한다.
열처리 또는 열발산 기술은 일반적으로 대류(convection) 또는 전도(conduction) 메카니즘을 포함하는데, 이 경우 열은 전자 장치(규소 집적 회로를 작동시키는 것과 같은)로부터, 장치 주위의 공기(예: 자유 흐름 또는 힘이 가해진) 대류, 라디에이터를 통한 유체(예: 물 또는 탄화불소) 대류나 물리적으로 접촉된 장치부품을 통한 전도에 의해 제거될 수 있다. 이러한 기술의 조합은 온도를 설계 임계조건(design criteria)내에 유지시키는데 종종 이용된다.
열대류(heat convection)는 경계면에서의 (a)노출 면적의 양, (2)온도 차이 및 (3)열전달 계수에 비례하는, 경계면(interface)을 지나는 열전달(heat transfer)을 포함한다. 한편, 열전도는 특정 길이를 지나는 온도 성분에 비례하는, 그 길이에 걸친 단위 면적에 대한 열흐름을 포함한다. 따라서, 열전도(또는 열전도성)는 특정 재료가 그 전체에 걸쳐 열을 전달하는 능력을 측정하는 불변-상태 성질이다. 다른 점이 모두 같다면, 대류는 동일한 양의 열을 발산시키기 위해서 전도보다 더 큰 표면적을 필요로 한다. 물론, 전자 패키지의 사이즈는 계속적으로 감소되면서, 표면적이 감소되어 대류가 보다 덜 바람직하게 되고 있다.
알루미늄 합금 또는 그라파이트 합성물과 같은 경량 열전도성 재료로 구성되는 히트싱크는 전자 장치로부터의 열발산을 용이하게 할 수 있도록 전자 장치에 종종 사용된다. 히트싱크는 주위로의 열흐름을 초과하지 않는 열용량을 얻기에 충분한 크기를 가져야 하고, 사용되어지는 장치로부터의 열흐름과 매치되어야 한다.
이제까지, 히트싱크는 가변 측정치를 가져왔고, 이러한 가변성의 한 가지 이유는 히트싱크와 열-발생 전자 장치 사이의 계면 열저항이다. 일반적인 이러한 저항은 (1) 높은 열전도성, (2) 히트싱크와 전자 장치와의 근접한 표면 접촉 및 (3) 좋은 내구성을 가지는 재료를 전자 장치와 히트싱크 사이의 계면 접합부에 위치시킴으로써 최소화될 수 있고, 이러한 성질들은 히트싱크와 열-발생 장치 사이의 계면 접합부에서의 결함 또는 성능 손실을 탐지하는 열 순환운동에 의해 측정된다. 기계적 패스너(fastener) 및 열전도성 그리스, 운모 조각(mica chip) 및 세라믹 절연재, 패드와 테이프 및 접착제는 이러한 히트싱크 또는 계면 재료로서 사용되어 왔다.
기계적 패스너(fastener)는 내구적이긴 하지만, 고도로 연마된 표면에도 존재하는, 경계면의 극히 미세한 공극(void)로 인하여 종종 높은 계면 내열성을 제공한다.
이러한 패스너와의 표면 접촉은 이러한 계면 또는 표면 공극을 침투하는 열그리스를 이용하여 계면 열저항성을 낮춤으로써 개선될 수 있다. 그러나, 이러한 그리스는 일반적으로 내용제성이 부족하고, 시간이 많이 지나면 종종 계면 접합부로부터 이탈되는 경향이 있다. 몇몇 사용자들은 열그리스가 시간이 걸리고, 사용하기에 지저분하고, 세척이 어렵다고 여기고 있다. 게다가, 열그리스를 적용하는 경우, 오염을 최소화하기 위해 납땜 가공을 피해야 한다. 계면 접합부로부터 열그리스가 세척되는 것을 최소화하기 위해서, 세정 조에 열그리스-오염 성분이 위치되는 것이 바람직한데, 그 결과 건조 접합부(즉, 열저항성이 증가) 및 조 오염을 유발하게 된다.
운모 조각은 가격이 저렴하고 탁월한 절연 내력(dielectric strength)을 가지지만, 이들 역시 부서지고 손상되기 쉽다. 게다가, 운모 그 자체는 높은 열임피던스를 가지고, 그 결과 열그리스는 통상 운모에 부착된다. 세라믹 절연체는 비싸고 부서지기 쉽고, 따라서 운모 조각과 마찬가지로 쉽게 손상된다.
열전도성 패드는 적층된 복합 재료이고, 종종 이들이 위치되는 기판 표면과의 결합을 용이하게 하고 열접촉을 좋게 하기 위해 압력-감지 접착제로 코팅된다. 예로서, 미국 특허 제 4,574,879 호(DeGree)를 참조한다. 이러한 전도성 패드의 예로서 W.R. Grace unit, Chomerics, Inc., Woburn, Massachusetts에서 상표명 "CHO-THERM"으로 시판되는 것을 들 수 있다. 패드의 중심부는 일반적으로 높은 열전도성이고, 반면 코팅 그 자체는 낮은 열전도성을 가지는 순응적인 재료이다. 따라서, 전도성 패드의 열성능은 종종 장착 압력 및 작동 온도의 함수이고, 짝을 이루는 표면으로의 코팅의 표면 침투 정도가 계면 열저항성을 결정한다. 열전도성 테이프는 마찬가지로 작동한다. 미국 특허 제 5,510,174 호(Litman)을 참조한다.
열전도성 접착제는 경화성(비경화성인 그리스와 대조적으로)이지만, 그리스와 마찬가지로 종종 열전도성 충전제를 함유하고, 상업적으로 입수가능한 예로서 Thermoset, Indianapolis, Indiana or Creative Materials Incorporated, Tyngsboro, Massachusetts에서 공급되는 것을 들 수 있다. 이들 접착제들은 제대로 제조되고 적절한 표면에 부착된다면, 접착제가 계면 접합부로부터 이탈하지 않아야 한다는 점을 제외하고는, 그리스와 마찬가지로 작용한다.
다양한 열전도성 접착제들이 밀봉제, 정전 복사기의 퓨저롤 코팅(fuser roll coatings), 결합 매질 등과 같은 많은 적용에서 사용되는 것으로 알려져 있다. 이러한 조성물에서 사용되는 수지는 그 자체가 열적으로 안정해야 하고, 그 예로서는 실리콘, 에폭시, 페놀계, 비닐 및 아크릴 재료 등을 들 수 있다. 실리콘은, 예를 들어 응력 제거(stress relief)에 대한 높은 탄성력, 낮은 흡습력, 이온 순도, 광범위한 온도 성능 및 전기 절연성 같은 탁월한 전기적 성질 때문에 특히 바람직한 수지이다.
그러나, 종종 이러한 접착제의 열전도성을 증가시키는 것이 바람직한데, 이것은 물론 그 수지 자체의 전도성에 의존한다. 개선된 열전도성은 수지 매트릭스에 전도성 충전제를 부착함으로써 종종 얻어진다[Handbook of Fillers for Plastics, 6.1, 255, H.S. Katz and J.V. Milewski, eds., Van Nostrand Reinhold Co., New York(1987)를 참조한다; 또한 미국 특허 제 4,147,669 호(Shaheen)(수지 내에 갈륨, 알루미늄 및 금, 구리 또는 은); 제 4,544,696 호(Streusand), 제 4,584,336 호(Pate) 및 제 4,588,768 호(Streusand)(산화알루미늄 또는 산화아연을 가지는 규소 질화물 함유-유기폴리실옥산); 제 5,011,870 호(Peterson)(알루미늄 질화물 및 폴리유기실리콘 수지 매트릭스 내의 규소 금속 및 붕소 질화물); 및 제 5,352,731호(Nakano)(산화 알루미늄 함유 실리콘 고무)를 참조한다.]
미국 특허 제 5,430.085 호(Acevedo)는 300 내지 325 미크론 범위의 입자 크기를 가지는 전도성 입자 80중량%, 75 내지 80 미크론 범위의 입자 크기를 가지는 전도성 입자 10중량%, 및 0.020 내지 0.025 인치 범위의 길이를 가지는 전도성 섬유 10중량%을 포함하는 충전제와 혼합된, 실리콘과 같은 수지를 포함하는, 열 및 전기 전도성 코크(caulk)를 기재하고 있다. 미국 특허 제 4,604,424 호(Cole)는 폴리디유기실옥산, 경화제, 백금 함유-히드로실화(hydrosilation) 촉매, 및 산화아연 및 산화마그네슘 충전제를 함유하는데, 이 충전제의 입자 크기는 실질적으로 모든 충전제 입자가 325 메쉬 스크린을 통과하는 정도의 크기이고, 이 충전제의 평균 입자 크기는 10 미크론보다 작은 열전도성 실리콘 탄성체를 기재하고 있다. 충전제는 각각 충전제 중량에 대해 50 내지 90중량%의 산화아연, 10 내지 50중량%의 산화마그네슘으로 이루어진다. 다른 충전제(40중량%까지)들은 산화알루미늄, 산화제2철 및 카본 블랙을 포함한다. 경화된 탄성체들은 단독 충전제로서 산화알루미늄을 함유하는 조성물보다 더 많은 정도까지 연마 재료에 의한 침식을 견디어 낸다고 알려져 있다.
미국 특허 제 5,445,308 호(Nelson)에서는, 열전도성을 개선하는 또 다른 방법으로서 액체 금속(예: 갈륨, 갈륨/인듐, 갈륨/인듐/주석 및/또는 수은)을 함유하는 열전도성 충전제를 비경화 매트릭스 재료(예: 열가소성, 열경화성, UV-경화성 재료, 내-에폭시 및 내-용매 재료)에 혼합한 후 그 매트릭스 재료를 경화함으로써 이격 표면간의 결합을 제공하는 것이 기재되어 있다.
일본 특허 JP 07-292251의 영문 요약서는 경화성의 열전도성 전기 절연 산화마그네슘 함유 실리콘 조성물과 관련된 것으로 보인다.
Chemical Abstracts CA 124:124432r(1996)은 실란 탄성체 전구체와의 사용을 위한 알루미늄 질화물 분말의 폭발성 압축(compaction)을 설명하는데, 이것은 중합시 형성된 중합체-세라믹 복합물의 열전도성을 개선시킨다고 보고하고 있다.
전도성 입자들은 통상적으로 제분 또는 연마 기법 및 뒤이은 크기 분급에 의한, 원하는 재료의 보다 큰 입자들의 보다 작은 입자들로의 분쇄를 통하여 제조된다. 제분 또는 연마는 재료들을 서로 완전히 혼합하기 위해 강한 교반을 제공하는 다양한 기계적 혼합장치를 사용하여 수행될 수 있다. N.P. Cheremisionoff, Polymer Mixing and Extrusion Technology, Marcel Dekker, Inc., New York(1989)를 참조한다.
일반적으로, 삼투 이온은 같은 부피에서 더 큰 입자 크기를 가지는 열전도성 재료는 보다 작은 입자 크기를 가지는 동일 재료보다 더 큰 열전도성을 나타낸다고 예기하고 있음을 주목할 필요가 있다. 예를 들어, 4 Encycl. Polym. Sci. & Eng'g, "Composites, Fabrication to Die Design", p.343, Fig 16, John Wiley & Sons, New York(1986)을 참조한다. 따라서, 종래의 지식하에서는 충전된 수지에 사용되는 전도성 충전제의 입자 크기를 최대화하려고 하였다.
그럼에도 불구하고, 현재까지, 이러한 전단 혼합(shear mixing)은 분산되는 수지 전체에 걸쳐서 열전도성을 증가시키려는 의도로서 전도성 충전제의 입자 크기 및 기하학적 형태를 분쇄하는데 사용되어 왔다.
열처리 기법의 개선은 전자 산업에서의 상업적으로 수용할 만한 발전을 육성하기 위해 필요한 것으로 보여지고 있다. 따라서, 개선된 열전도성, 수지-기재 조성물은 여전히 개발대상이 되고 있다. 따라서, 그 자체의 기계적 성질 또는 경화된 반응 생성물의 기계적 성질 모두를 손상하지 않으면서 보다 우수한 전도 특성을 가지는 전도성, 수지-기재 조성물이 필요성이 존재한다.
발명의 요약
본 발명은 바람직한 전도 및 물리적 성질을 나타내고, 상기한 요구를 충족하는 수지-기재 조성물을 제공한다.
더욱 상세하게는, 본 발명은 수지 재료 및 그 내부에 분산된 전도성 충전제를 포함하는, 전도성, 수지-기재 조성물에 관한 것이다. 이 전도성 충전제는 제1 전도성 충전제 성분과 제2 전도성 충전제 성분을 포함한다. 제1 전도성 충전제 성분의 입자는 모스 경도계를 이용하여 측정될 때, 제2 전도성 충전제 성분보다 단단하다. 이 조성물은 수지 재료 전체에 걸쳐서 제1 및 제2 전도성 충전제 성분을 전단적으로 분산하는 전단 혼합력이 가해진다. 부가적으로, 수지 재료 전체에 걸쳐서 전도성 충전제의 부피분율은 바람직하게는 조성물에 대해 약 30 내지 약 65 부피% 범위이다. 또한, 조성물 내에서 제1 전도성 충전제 성분 대 제2 전도성 충전제 성분의 중량비는 약 1:6, 바람직하게는 약 1:4의 범위이다.
본 발명의 다른 관점에서, 수지 재료 및 전도성 충전제를 포함하는, 전도성, 수지-기재 조성물의 제조방법을 제공한다. 이 방법은 제1 전도성 충전제 성분과 제2 전도성 충전제 성분을 포함하는 제1 전도성 충전제와 수지 재료를 제공하여 혼합물을 형성하고, 이렇게 형성된 혼합물을 전단 혼합 상태가 되게 하여 제1 전도성 충전제 성분이 제2 전도성 충전제 성분을 전단 분쇄하여 감소된 입자 크기 및 종종 이들의 기하학적 형태의 변화를 유발하기에 효과적이도록 한다.
이러한 전단 혼합 결과, 조밀히 채워진 전도성 충전제는 수지 재료 전체에 걸쳐서 조성물에 대해 약 30 내지 약 65 부피%의 범위 내인, 전도성 충전물의 부피분율을 가지도록 분산된다.
본 발명의 다른 관점에서 경화성 전도성 조성물의 반응 생성물이 제공되는데, 이 조성물은 전단 혼합이 가해지는, 제1 전도성 충전제와 제2 전도성 충전제 및 수지 재료를 포함한다. 이 조성물은 열, 습기, 광조사 및 이것들의 조합에 의해 경화되어 반응 생성물을 형성할 것이다.
본 발명은 다른 경도를 가지는 적어도 두 개의 전도성 충전제 성분을 이용함으로써, 다른 입자 크기의 충전제를 가지는 공지된 전도성, 수지-기재 조성물과는 상이하다. 부가적으로 이러한 전도성 충전제 성분에 대한 전단 혼합력의 작용은 더 단단한 전도성 충전제보다 더 부드러운 전도성 충전제를 더 빠른 속도로 분쇄하고, 수지 매트릭스 내의 적재 또는 충전제 밀도를 증가시킨다. 전단 혼합력의 적절한 조절에 의하여, 보다 부드러운 충전제 입자는 크기가 감소되고 기하학적 형태가 변화되어 단단한 충전제 입자들 사이의 공극이, 분쇄된 보다 부드러운 충전제 입자들로 채워져 충전제 패킹 밀도의 개선과 전도성, 특히 열전도성의 향상을 유발할 것이다. 물론 혼합물에 전단 혼합이 가해질 때, 보다 연한 전도성 충전제가 보다 단단한 전도성 충전제에 비해 상대적으로 입자 크기가 감소된다는 조건이라면, 각각의 전도성 충전제 성분의 입자 크기에 상관없이 수행된다. 전단 혼합력과 전도성 충전제 성분들의 경도의 상이함으로 인하여, 조성물에 대한 수지 매트릭스 내 전도성 충전제의 분율이 약 30 내지 약 65 부피% 범위 내인 전도성, 수지-기재 조성물이 형성된다.
본 발명의 다른 관점들과 특징들은 다음의 개시내용 및 청구항으로부터 보다 명백할 것이다.
본 발명은 일반적으로 열전도성 충전제(filler)를 포함하는 것과 같은 전도성, 수지-기재(resin-based) 조성물에 관한 것으로, 이것은 밀봉제(sealant), 피복제, 접착제 등에 유용하다.
도 1은 산화알루미늄을 함유하는 실리콘 조성물의 2차 주사전자현미경 사진이다.
도 2는 산화알루미늄을 함유하는 실리콘 조성물의 x-레이 도트 맵 이미지이다.
도 3은 산화아연을 함유하는 실리콘 조성물의 2차 주사전자현미경 사진이다.
도 4는 산화아연을 함유하는 실리콘 조성물의 x-레이 도트 맵 이미지이다.
도 5는 산화알루미늄 및 산화아연을 함유하는 본 발명에 따른 실리콘 조성물의 2차 주사전자현미경 사진이다.
도 6은 산화알루미늄과 산화아연을 함유하는 본 발명에 따른 실리콘 조성물의 x-레이 도트 맵 이미지이고, x-레이 도트이미지는 산화알루미늄 입자만을 나타낸다.
도 7은 산화알루미늄 및 산화아연을 함유하는 본 발명에 따른 실리콘 조성물의 x-레이 맵 이미지이고, x-레이 도트 이미지는 산화아연 입자를 나타낸다.
도 8은 산화알루미늄 및 산화아연을 함유하는 본 발명에 따른 실리콘 조성물의 x-레이 도트 맵 이미지이고, x-레이 도트 이미지는 산화알루미늄과 산화아연 입자들을 모두 나타낸다.
도 9는 산화알루미늄과 산화아연을 함유하는 본 발명의 실리콘 조성물의 2차 주사전자현미경 사진이다.
도 10은 x-축 상에서 경화된 실리콘 조성물 내의 전도성 충전제(산화알루미늄, 산화아연 및 이것들의 조합)의 부피%를 나타내고, y-축 상에서 이들 경화된 실리콘 조성물의 열전도성을 보인 도면이다.
도 11은 x-축 상에서 경화된 실리콘 조성물 내의 전도성 충전제(알루미늄 질화물, 산화아연 및 이들의 조합)의 부피%를 나타내고, y-축 상에서 이들 경화된 실리콘 조성물의 열전도성을 나타낸 플롯이다.
본 발명은 바람직한 전도성 및 물리적 성질을 나타내는 수지-기재 조성물을 제공한다. 이러한 수지-기재 조성물의 전도성은 내부에 전도성 충전제를 포함함으로써 실질적으로 증가하는 것으로 보여지고, 이러한 증가는 둘 이상의 전도성 충전제 성분의 조합에 기초하여 상승효과를 보이고, 보다 연한 전도성 충전제 성분들이 보다 단단한 충전제 성분들 사이에 형성된 공극 사이의 공간에 채워짐으로써 조성물의 전도성이 증가되는 것으로 보여진다.
더욱 상세하게는, 본 발명은 수지-기재, 전도성 조성물에 관한 것으로서, 수지 재료와, 그 안에 분산된 전도성 충전제를 포함한다. 전도성 충전제는 적어도 제1 전도성 충전제 성분(무기 또는 금속성 재료)와 제2 전도성 충전제 성분(무기 또는 금속성 재료로서, 바람직하게는 제1 전도성 충전제 성분으로 선택된 것과 상이하다)를 포함한다.
추가의 전도성 충전제 성분이 제1 및 제2 전도성 충전제 성분과 함께 사용되는 것은 본 발명의 정신 및 범주에 속한다. 그러나 제2 전도성 충전제 성분과 비교하여 보다 단단한 (모스 경도 같은 종래의 경도 시험에 의해 측정될 때) 제1 전도성 충전제 성분과 같이, 이성분 전도성 충전제 혼합물을 사용하는 것이 바람직하다. 그리고, 물론, 전도성 충전제 성분들 자체는 열전도성이다.
상술한 바와 같이, 제1 및 제2 전도성 충전제 성분들은 탄소, 그라파이트, 탄화규소 등 뿐 아니라, 무기 또는 금속성일 수 있고, 철, 알루미늄, 아연, 은, 금, 납, 니켈, 마그네슘, 붕소, 바륨, 백금, 팔라듐, 구리, 지르코늄, 티타늄, 우라늄, 바나듐, 니오브, 텅스텐, 실리콘 및 산화물이나 질화물같은 이들의 전도성 유도체와 이들의 조합물 역시 적당한 선택으로 포함한다.
숙련된 기술자라면, 금속, 금속 산화물 및/또는 금속 질화물의 다양한 조합물이 본 발명의 범주 내인 것으로 예상됨을 알 수 있을 것이다. 예를 들면, 알루미늄 질화물(Advanced Refactory Technologies, Inc., Buffalo, New York 또는 Keramont Corporation, Tucson, Arizona로부터 상업적으로 입수 가능), 산화마그네슘(Kaopolite Incoporated, Union, New Jersey 또는 Harbison-Walker Refractories Company, Pittsburgh, Pennsylvania 로부터 상업적으로 입수 가능) 및 산화알루미늄(Whittaker, Clark & Daniels, Inc., South Plainfield, New Jersey로부터 상업적으로 입수 가능)은 제1 전도성 충전제 성분으로 바람직하게 선택되고, 특히 산화알루미늄이 바람직하다. 산화아연(Zinc Corporation of America, Monaca, Pennsylvania로부터 상업적으로 입수 가능)은 제2 전도성 충전제 성분으로서 특히 바람직하게 선택된다.
제1 전도성 충전제 성분의 입자들은 모스 경도계 같은 종래의 경도 테스트를 사용하여 측정할 때, 제2 전도성 충전제 성분의 것보다 단단한다. 제1 및 제2 전도성 충전제 성분들 사이의 상대적인 경도의 차이는 보다 연한 성분들의 크기 감소를 용이하게 하는 수단을 제공하는 것으로 보인다. 즉, 조성물을 제조하는 동안, 전도성 충전제 성분들은 수지 재료에서 혼합되고, 혼합되는 동안 보다 단단한 전도성 충전제 성분들은 보다 연한 전도성 충전제 성분들을 분쇄하도록 작용한다. 분쇄된 보다 연한 전도성 충전제 성분은 보다 단단한 전도성 충전제 성분들의 네트워크 또는 매트릭스 내에 생성된 공극사이의 공간을 채울 것이다. 상대적인 경도의 차이의 정도는 모스 경도 테스트를 사용하여 측정하여 제1 전도성 충전제 성분이 제2 전도성 충전제 성분보다 단단하기만 한다면 중요하지 않다. 물론, 다른 점이 같다면 제1 및 제2 전도성 충전제 성분 간의 상대적인 경도차가 클수록 제2 전도성 충전제 성분 입자의 분쇄 정도도 클 것이다.
본 발명에 따른, 전도성, 수지-기재 조성물에서, 제1 및 제2 전도성 충전제 성분들은 열전도성이고, 전기 전도성 같은 바람직한 전기적 성질 역시 가질 수 있다. 충전된, 수지-기재 조성물의 전도성, 특히 열전도성은 조성물 내의 전도성 충전제의 농도 또는 적재 정도(또는 부피분율)에 부분적으로 의존한다. 물론, 전도성은 또한 수지 매트릭스 내의 전도성 충전제 입자들의 공간적 배열 뿐 아니라, 전도성 충전제의 고유 성질에도 의존한다.
더욱 상세하게는, 수지 매트릭스 내의 전도성 충전제의 전도성, 부피분율 및 분산도는 열전도성 내에서 관찰되는 개선정도를 측정하는데 도움을 준다. 그 이상의 개선은 수지 매트릭스 전체에 걸친 충전제 접촉을 향상시킴으로써 얻어질 수도 있을 것이다. 즉, 전도성 충전제 성분의 입자 크기, 기하학적 형태 및 상대적 분산도와 공간 배치역시 충전제-함유 수지의 열전도성의 정도를 측정하는데 도움이 될 것이다. 앞의 Handbook of Fillers for Plastics 을 참조한다. 이 점에 있어서, 상호간의 공극이 보다 많이 채워지도록 상이한 크기의 입자를 블렌드함으로써 수지 매트릭스 내의 충전제 패킹의 밀도를 향상시키는 것이 바람직할 것이다.
열전도성을 증가시키기 위해, 조성물 내의 전도성 충전제의 양은 증가되는 것이 바람직하다. 전도성 충전제의 수지로의 첨가는 또한, 그 점도를 재료의 분배를 허용하는 최대한의 충전제 적제 수준까지 증가시킨다. 일반적으로 다른 조건이 같을 때, 전도성 충전제의 밀도가 높을 수록 전도성이 높아지게 될 것이다. 그러나, 너무 많은 전도성 충전제의 첨가는 조성물의 유동성[매우 증가된 점도를 초래(이로서 조성물의 유동가능성과 분배능력을 감소시킴)]을 손상시킬 수 있고, 목적물의 기계적 완성도 및 점착성/응집성은 불완전한 수지 농도 때문에 경화된 생성물(제조품의 높은 균열가능성, 감소된 결합성 및 문제에 기인)을 이용할 것이다.
그리고, 비균일성(non-homogeneity) 역시 유발될 것이다(연합된 수지로부터의 열전도성 충전제의 침강돌출(settle-out)로 인하여). 따라서, 전도성-예를 들어, 열전도성-과 수지 성질간에 적당한 균형이 있어야 하고, 이러한 균형을 가지는, 충전된 수지-기재 조성물이 바람직하게 이용된다.
대표적인 전도성 충전제는 전도성 충전제에 대해 약 65 내지 약 95중량% 범위 내의 양의 제1 전도성 충전제 성분과, 전도성 충전제에 대하여 약 5 내지 약 35중량% 범위 내의 양의 제2 전도성 충전제 성분을 포함할 수 있고, 제1 및 제2 전도성 충전제 성분들의 중량%의 총합은 100%이다.
본 발명의 수지-기재 조성물에 사용되는 수지 재료는 적당한 타입 및 조성은 어느 것이든 될 수 있다. 예를 들어, 적당한 수지 재료는 실리콘, 아크릴레이트 또는 (메타)아크릴레이트, 에폭시, 우레탄, 폴리알킬렌, 폴리비닐할라이드, 폴리에스테르 및 이것들이 조합이다. 본 발명의 전도성 조성물의 그리스 적용에 있어서, 이러한 재료 각각은 경화되지 않아야 하고, 따라서 비-중합성 재료로부터 선택되어질 것이다. 더욱 상세하게는, 이러한 비-경화 적용에 대한 적당한 수지는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리비닐클로라이드, 폴리부틸테레프탈레이트 등이다.
경화성 수지 재료 또는 경화가 의도되는 재료에 있어서, 어떠한 적당한 경화 방식이 사용될 수 있고, 열 경화수지, 광조사 또는 광(예: 가시광선 또는 자외선) 경화 수지, 혐기성 경화 수지, 습기 경화 수지 또는 전술한 경화 방식의 조합 또는 다른 적당한 경화 방법, 기술 또는 메카니즘에 의해 경화하는 수지를 포함한다.
여기서 사용되는 경화 수지 중에서, 특히 바람직한 것은 실리콘 수지, 에폭시 수지, 및 아크릴레이트와 (메타)아크릴레이트 수지를 포함하고, 이때 실리콘 수지, 특히 백금-촉매 부가 경화 수지 제조물이 바람직하다.
본 발명의 수지-기재 조성물은 수지- 재료에 각각의 전도성 충전제 성분을 도입한 다음, 선택된 전도성 충전제를 전단 혼합함으로써 제조될 수 있다. 여기서 사용된 바와 같이, 전단 혼합은 수지 재료 및 전도성 충전제 혼합물의 기계적 전단 작용의 적용을 말하고, 예를들면, 임펠러, 블레이드 또는 페달형 혼합장치 등이다.
혼합은 시그마 블레이드가 장착된 반죽 믹서와 같은 전단 믹서 또는 워닝(Warning) 블렌더와 같은 블렌딩 장치에서 수행될 수 있다. 물론 모델 MPVDV-10(Jaygo, Incorporated, Mahwah, New Jersey) 같은 행성형 니더 혼합 장치 뿐 아니라, 범뷰리 믹서, 롤러 밀, 앵커 교반기, 원심 디스크형 믹서 등도 사용될 수 있다. 이러한 기계적 혼합은 전도성 충전제에 전단력을 부여하고, 이것은 보다 연한 전도성 충전제 성분을 제분 또는 연마하여, 혼합 장치 및/또는 보다 단단한 전도성 충전제 성분과의 상호작용을 통하여, 입자 크기의 감소 및 종종 기하학적 형태의 변화를 가져오도록 작용한다.
보다 큰 경도로 인하여 제1 전도성 충전제 성분 입자들은 보다 연한 제2 전도성 충전제 성분 입자들이 겪는, 혼합 장치로부터의 분쇄 및 크기 감소에 대해 모다 저항적이고, 이들은 보다 연한 입자들을 분쇄하는 작용을 한다. 이렇게 혼합되고 분쇄된 제2 전도성 충전제 성분 입자들은 조성물의 수지 매트릭스 내에서 보다 단단한 충전제 입자들 사이에 형성하는 공극사이의 공간을 채울 수 있고, 이로서 충전된 전도성 수지 내의 전도성 충전제의 부피분율을 향상시킨다.
혼합 조건의 선택은, 전단 수준, 임펠러 블레이드의 팁 속도, 혼합 내구력 등을 포함하고, 과도하게 벗어나지 않은 통상의 실험법을 이용한 실험하에서, 특정 조성물에 대해 이 기술분야의 숙련자들에 의해 용이하게 결정될 수 있다. 이러한 크기 감소의 결과물은 전도성, 수지-기재 조성물 내에서 실질적으로 균일하고, 조밀히 채워진 충전제이고, 경화성 조성물의 경우에는 이것의 최종 경화된 반응 생성물이다.
본 발명에 의한 전도성, 수지-기재 조성물을 제조할 때, 수지 재료와 제1 및 제2 전도성 충전제 성분의 혼합물은 전단 혼합력이 가해져서, 제2 전도성 충전제 성분이 제1 전도성 충전제 성분과 전단적으로 접촉되어 크기가 감소하게 되고, 기하학적 형태에 있어 비틀리고 압착되고, 수지 매트릭스 전체에 걸쳐 분배될 것이다. 이러한 방식으로, 전도성, 수지-기재 조성물에 전체에 걸쳐 향상된 전도성이 얻어질 것이다.
전도성, 수지-기재 조성물은 경화될 때, 반응 생성물이 도 8에 보인 것과 실질적으로 유사한, 에너지 분산 x-레이 분광계 이미지를 가지도록 제조될 것이다.
본 발명에 의한 전도성, 수지-기재 조성물은 전단 혼합력이 가해진 후, 제1 전도성 충전제 성분의 입자 크기는 약 10 내지 약 15 미크론의 범위일 것이고, 제2 전도성 충전제 성분의 입자 크기는 약 1 내지 약 10 미크론 범위일 것이고, 약 3 내지 7 미크론이 바람직하다. 물론, 이러한 전단 혼합력을 가하기 전에, 수행된 제2 전도성 충전제 성분은 약 10 미크론보다 큰 입자 크기를 가질 것이다. 사실, 전단 혼합력을 가하기 전에, 제2 전도성 충전제 성분은 제1 전도성 충전제 성분 입자와 크기가 같거나 심지어 조금 클 것이다. 그러나, 바람직하게는, 제2 전도성 충전제 성분의 평균 입자 크기는 약 5 미크론이고, 제1 전도성 충전제 성분의 크기는 약 12 미크론일 것이다.
전도성 충전제 성분의 입자 크기는 특정 충전제 성분 내의 적어도 75%의 입자를 포함하는 그 자체의 범위 뿐 아니라, 수치 범위 내에서 평균(average) 입자 크기를 나타낸다. 크기가 단일 수치 값(예: 약 5 미크론 또는 약 12 미크론)으로 특정될 때, 특정 수치 값은 전도성 충전제 성분에 대한 중간(mean) 입자 크기를 말하고, 이들 입자의 적어도 75%는 이러한 수치 값의 25% 이내이다.
제1 및 제2 전도성 충전제 성분의 상대적 입자 크기는 보다 단단한 입자들(즉, 제1 전도성 충전제 성분)이 보다 연한 입자들(즉, 제2 전도성 충전제 성분)의 크기의 약 1 내지 약 10 배이고, 제2 전도성 충전제 입자의 크기는 예를 들어 약 10 내지 약 40 미크론이다. 보다 단단한 입자에 대해 보다 연한 입자 크기의 약 1.75 내지 약 5 배 사이가 바람직하고, 보다 단단한 입자의 크기는 보다 연한 입자 크기의 약 2 내지 약 3 배 사이인 것이 더욱 바람직하다.
전단 혼합을 가한 후에, 제1 및 제2 전도성 충전제 성분들은 전도성 조성물의 수지 매트릭스 내에 실질적으로 균일한 형식으로 조밀하게 채워진다. 조성물은 예를 들어, 제1 및 제2 전도성 조성물의 패킹이, 전도성, 수지-기재 조성물 내의 동일한 중량% 밀도를 가질 때 제1 또는 제2 정도성 충전제 성분 단독의 것보다 더 조밀하도록 제조된다.
따라서, 제1 전도성 충전제 성분이 산화알루미늄이고, 그 비중이 3.98 g/cc이고, 제2 전도성 충전제 성분은 산화아연이고, 그 비중이 5.6 g/cc일 때, 산화알루미늄에 의한 부피는 1/3.98(또는 0.25) cc/g이고 산화아연에 의한 부피는 1/5.6(또는 0.18) cc/g이다. 그리고, 예를 들어, 중량비 약 1:4의 중량비에서 전도성 충전제로서 조합되는 경우, 같은 부피에서의 제1 및 제2 전도성 충전제 성분은 상기 성분들 각각의 전도성보다 크다. 따라서, 조성물 내에서 관찰되는 충전제 성분들의 향상된 패킹은 증가된 또는 개선된 열전도성을 유발한다.
전도성 충전제는 바람직하게는 전도성, 수지-기재 조성물의 총 중량에 대하여, 약 25 내지 95중량%의 양으로 수지 재료 내에 존재한다. 예를 들면, 전도성, 수지-기재 조성물은, 제1 전도성 충전제 성분은 수지-기재 전도성 조성물에 대해 약 50 내지 약 75중량%의 농도에서 산화알루미늄 입자를 포함하고, 제2 전도성 충전제 성분은 수지-기재 전도성 조성물에 대해 약 5 내지 약 50중량%의 농도에서 산화아연 입자를 포함하도록 제조될 수 있다.
본 발명의 수지-기재 전도성 조성물은 수지 및 열전도성 충전제에 부가하여, 다른 적당한 성분들, 즉 중합 개시제, 접착성 증진제, 안정제, 항산화제, 비전도성 충전제(조성물의 보강 또는 성분 입자들의 현탁이 바람직한 경우), 계면 활성제, 분산제, 착색제 등을 포함한다. 이러한 성분들의 적절한 선택 및 양은 본 기술의 숙련자에 의해 과도한 실험없이 행해질 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 특수한 전도성 조성물은 전체에 걸쳐 열전도성 충전제가 분산되어 있는, 경화성 실리콘 수지를 포함하는데, 이것은 열전도성 충전제의 총 부피를 기준으로 할 때, 약 65 내지 약 95 부피%의 산화알루미늄 입자를 포함하고, 약 5 내지 약 35 부피%의 산화아연 입자를 포함한다.
수지-기재 혼합물에 전단 혼합이 가해지고 난 후, 산화알루미늄 입자의 평균 크기는 약 10 내지 약 15 미크론이고, 산화아연 입자의 평균 크기는 약 3 내지 약 7 미크론의 범위이다. 산화알루미늄(약 12 미크론의 평균 입자 크기를 가지는)과 산화아연(약 5 미크론의 평균 입자 크기를 가지는)은 선택된 수지 재료 전체에 걸쳐서 조밀하고 균일한 입자 분포를 가진다. 이러한 경우, 전도성 충전제의 부피분율은 조성물에 대해 약 30 내지 65 부피%이고, 산화알루미늄의 부피분율은 전도성 충전제에 대해 약 65 내지 약 95 부피%의 범위 내이고, 산화아연의 부피분율은 전도성 충전제에 대해 약 5 내지 약 35부피%의 범위 내이다.
경화성이거나 경화가 예정된, 본 발명에 따른 조성물은 조절된 온도(즉, 주위 온도로부터 약 200 ℃까지의 범위의 온도에서), 공기 또는 습기 조건을 통하여 또는 적절한 파장(예: 자외선 및/또는 가시광선 영역)의 전자기 방사에의 노출을 통하여 경화될 수 있다. 물론, 원하는 경화 메카니즘의 타입에 따라, 적절한 첨가제가 경화를 개시하거나 경화 속도를 높이기 위해 조성물 내에 포함될 수 있는데, 이러한 첨가제의 예로는, 종래 기술로서 잘 알려진 열 및/또는 습기 경화 촉진제 또는 열 및/또는 방사 경화 시스템에서의 경화 속도를 높이는 것으로 또한 알려진 다양한 자유 라디칼 증식제 등이 있다.
다음의 실시예들은 본 발명의 특징과 내용을 설명하기 위해 제공된 것이고, 여기에 기재된 교시내용의 전체 범위를 제한하는 것을 이해되어서는 안될 것이다.
열전도성 실리콘 탄성체 조성물의 제조
본 발명에 따른 열전도성 조성물은 제1 전도성 충전제 성분으로서 325 메쉬 산화알루미늄(Whittaker Clark & Daniels로부터 상업적으로 입수 가능) 또는 알루미늄 질화물(Advance Refractories로부터 상업적으로 입수 가능)을 사용하고, 제2 전도성 충전제 성분으로서 325 메쉬 산화아연(Zinc Corporation of America로부터 상표명 "KADOX" 930으로 상업적으로 입수가능)을 이용하여 제조하였다. 수지 재료로서, 다음의 실리콘 재료의 조합을 사용하였다: 비닐디메틸 말단 디메틸 실리콘 및 트리메틸 말단 메틸히드로겐 디메틸 실리콘 공중합체, 각각은 Mazer Chemical, Chicago, Illinois, a division of PPG Industries, Pittsburgh, Pennsylvania로부터 상업적으로 입수 가능.
또, 3,5-디메틸-1-헥신-3-올(Air Products Co., Allentown, Pennsylvania 로부터 상업적으로 입수가능)와 같은, 제조물을 일-부분 조성물에 되게 하는 물질, 3-글리시독시프로필트리메톡시 실란(OSI Specialties, Sisterville, West Virginia로부터 상업적으로 입수 가능)과 같은, 부착될 기판의 표면에의 접착을 돕는 접착 성 증진제, 및 백금 착물 촉매 용액(Bayer Corporation, Pittsuburgh, Pennsylvania로부터 상업적으로 입수가능한, Baysilone U catalyst ptL과 같은)을 조성물의 제조에 사용하였다.
각 조성물은, 유성기어장치(planetary)에 대해 저속(500rpm)이 설정되고 장치의 분산기(disperser)에 대해 고속(5000rpm)으로 설정된 원심 분산기를 가지는 Jaygo Model MPVDV-10 이중 유성기어장치 니더-혼합기를 사용하여 제조하였다. 이 장치의 탕관(kettle)의 온도는 약 150℃로 유지하였고, 충전제의 분산 및 적심을 보조하기 위해 약 1 mmHg의 진공을 탕관에 유입하였다.
실리콘 재료를 혼합하면서 탕관안으로 첨가하고, 이어서 산화알루미늄의 약 절반을 첨가하였다. 약 10 분 정도 동안 저속에서 혼합을 계속하여 산화알루미늄을 적셔 먼지 발생을 최소화하였다. 산화알루미늄의 남은 부분을 첨가하고, 약 1 시간 동안 저속으로 계속 혼합하고, 탕관은 약 1 mmHg 의 감소된 압력하에 약 150℃로 유지시켰다.
이후에, 산화아연의 약 절반을 산화아연 실리콘 수지 혼합물에 첨가하고, 고속에서 약 10 분 동안 혼합을 계속하였다. 그 다음 산화아연의 남은 부분을 첨가하고, 약 3 시간 동안 고속에서 혼합을 계속하며, 탕관을 약 1 mmHg의 감소된 압력하에서 약 150℃의 온도로 유지하였다.
다음, 이 혼합물을 실온으로 냉각시키고, 약 0.3중량%의 양의 3,5-디메틸-1-헥신-3-올, 약 1중량%의 양의 실란 접착성 증진제 및 약 0.88중량%의 양의 백금 착물 촉매용액을 혼합물에 첨가하였다. 다음, 약 1 mmHg의 감소된 압력하에서 약 5 내지 10 분 동안 저속에서 혼합을 계속하였다. 그 다음, 그 조성물을 통상의 포장(packaging) 기법을 사용하여 300 ml 카트리지 내에 포장하였다.
또한, 열전도성 충전제로서 단지 산화알루미늄만을 사용한 것과 같이, 열전도성 충전제로서 단지 산화아연만을 사용하여 조성물을 제조하였다. 단지, 단일 전도성 충전제 성분만을 함유하는 조성물을, 제2 전도성 충전제 성분이 첨가되지 않았고 혼합이 단지 1 시간동안 저속에서 계속된 것을 제외하고는 상술한 것과 같은 방식을 사용하여 제조하였다. 샘플 Nos. 1-15 이 아래에 표 1에 보여지고, 아울러 조성물의 성분, 전도성 충전제의 부피분율 및 열전도성이 보여진다.
열전도성 실리콘 조성물의 경화
약 0.320 cm 두께의 시트를 형성하기 위해 Carver Heated Press의 테플론 몰드 상으로 조성물의 적당량을 분배함으로써 상기 조성물을 경화시켰다. 몰드의 칫수는 약 5" x 5" x 0.75"이고, 몰드의 작동온도는 약 130 ℃로 상승시켰다. 약 0.5 시간이 지난 후, 상기 몰드의 칫수를 가지는 시트의 형태의 경화된 재료가 제조되었다.
열전도성의 측정
상술한 제조물의 경화 조성물의 열전도성을, ASTM F 433, "Standard Practice for Evaluating Thermal Conductivity of Gasket Materials"에 기재된 바와 같이 the Guarded Heat Flow Meter method 에 따라 결정하고, 약 100 ℃의 온도에서 측정하였다.
각각의 경화된 조성물을 약 2 인치의 직경과 약 8분의 1 인치의 두께를 가지는 샘플 디스크로 절단하였다. 다음 이 샘플 디스크를 Holometrix Model TCA-300 기기(Holometrix, Bedford, Massachusetts)의 상부 및 하부 플레이트사이에 위치시키고, 각각의 플레이트를 상이한 온도로 하여 그 샘플 디스크를 통한 열흐름을 발생시켰다. 예를 들어, 상부 플레이트의 온도와 하부 플레이트의 온도는 샘플 디스크가 약 100℃같은, 원하는 온도를 얻도록 조정되어야 한다. Holometrix 기구는 사이에 열흐름을 가지는 두 플레이트의 온도 차이와 상호관련하고, 알려진 열전도성의 표준 물질과의 대조에 의해 열흐름을 측정한다. 여기서는, 이 샘플 디스크를 통한 열흐름은 상기 하부 플레이트에 포함된 열플럭스 변환기로 측정하였다. 히트싱크로서 약 1 W/m-K의 열전도성을 가지는 얇은 층(약 1 mil 이하)의 열전도성 실리콘 그리스를 사용하였고, 이것을 상기 샘플 디스크의 양 표면에 발랐다. 이 샘플 디스크는 약 20 psi의 압력하에 두 플레이트 사이에 보존하였다. 열전도성은 샘플 두께를 열저항성으로 나눈 것으로 결정하였고, 상술한 바와 같이 측정하였다.
본 발명에 따른 조성물(즉, 샘플 Nos.1-4 및 14, 각각은 두 개의 전도성 충전제 성분을 함유)과 비교 조성물(즉, 샘플 Nos. 5-13 및 15, 각각은 단일 전도성 충전제 성분을 함유)을 위한 열전도성 측정값은 아래 표1에 나타나 있다. 이들 열전도성 측정치는 또한 도 10 및 11에 그래프로 도시되어 있다. 더욱 상세하게는, 도 10에서, 진한 원은 산화알루미늄을, 진한 별표시는 산화아연을, 진한 다이아몬드 표시는 산화알루미늄과 산화아연의 조합물을 나타내고, 도 11에서 진한 원은 알루미늄 질화물, 진한 별표시는 산화아연을, 그리고 진한 다이아몬드는 알루미늄 질화물과 산화아연의 조합물을 나타낸다.
표 1 에 기재된 열전도성 측정값과 도 10 및 11에서 보여지듯이, 산화알루미늄, 산화아연 또는 산화아연 충전 실리콘 수지의 열전도성은 알루미늄 재료 또는 산화아연의 동일 수준에서, 산화아연과 알루미늄 재료의 조합물로 충전된 실리콘 수지의 열전도성보다 작다. 이것은 적어도 부분적으로는 본 발명에 의해 달성된, 증가된 부피분율의 전도성 충전제로부터 얻어진 보다 큰 패킹 밀도로 인한 것이다.
샘플 번호 No. 전도성 충전제 제1 전도성 충전제 성분 제2 전도성 충전제 성분 열전도성(W/m-K)
중량%(부피%) 타입 중량%(부피%) 타입 중량% (부피%)
1 79.94(49.62) 산화알루미늄 75.49(47.63) 산화아연 4.45(1.99) 1.13
2 72.28(42.54) 산화알루미늄 59.78(35.72) 산화아연 12.50(6.82) 1.52
3 82.67(53.34) 산화알루미늄 69.56(47.04) 산화아연 13.11(6.30) 1.68
4 75.86(43.00) 산화알루미늄 64.25(38.11) 산화아연 11.61(4.89) 0.95
5 78.35(47.62) 산화알루미늄 78.35(47.62) -- -- 1.09
6 85.65(59.99) 산화알루미늄 85.65(59.99) -- -- 1.83
7 81.03(51.77) 산화알루미늄 81.03(51.77) -- -- 1.30
8 82.65(54.49) 산화알루미늄 82.65(54.49) -- -- 1.28
9 78.22(39.08) 산화아연 78.22(39.08) -- -- 1.31
10 82.54(45.77) 산화아연 82.54(45.77) -- -- 1.34
11 72.30(31.79) 산화아연 72.30(31.79) -- -- 0.83
12 67.54(27.09) 산화아연 67.54(27.09) -- -- 0.73
13 76.17(36.34) 산화아연 76.17(36.34) -- -- 1.11
14 71.62(42.23) 알루미늄질화물 60.07(37.70) 산화아연 11.55(4.53) 1.32
15 71.34(43.30) 알루미늄질화물 71.34(43.30) -- -- 1.25
본 발명에 따른 유용한 전도성, 수지-기재 조성물은 이 조성물의 부피에 대하여 적어도 약 30%의 부피분율의 가지는 전도성 충전제를 가지고, 약 25℃의 온도에서 중량/갤런 컵 방법(ASTM D 1875을 참조)에 의해 측정시 보통 약 1.5 내지 약 4 g/cm3의 범위의 밀도와, 약 0.8 내지 약 2 W/m-k의 열전도성(온도 100℃에서 ASTM F 433에 따라 측정시)과 같은 우수한 전도성을 가진다[1W/m-k=6.933 BTU-in/(h-ft2-℉)=0.5778 BTU/(h-ft-℉)].
대조적으로 상기한 바와 같이, 단일 전도성 충전제 성분으로서 단지 산화알루미늄 입자 또는 단지 산화아연 입자만을 함유하는 대응하는 수지-기재 조성물은 산화알루미늄 입자와 산화아연 입자의 조합과 실질적으로 같은 양으로 충전된 수지-기재 조성물과 같은 정도의 전도성을 제공하는 것으로 보여지지 않는다.
더욱 상세하게는, 본 발명에 따른 전도성 충전제로서, 산화알루미늄 입자(보다 단단한 충전제 입자를 대표)와 산화아연 입자(보다 연한 충전제 입자를 대표)의 조합은 산화알루미늄 또는 산화아연 입자 단독만을 함유하는 대응하는 수지-기재 조성물의 것보다 큰 전도성을 나타냄을 보였다. 전도성, 특히 열전도성에 대한 이러한 상승효과는 보다 연한 충전제 입자에 의해 보다 단단한 전도성 충전제 성분사이의 공극을 효과적으로 연결한 결과라고 생각된다.
이것은 예를 들어 표 1을 참조할 때, 샘플 1 은 약 47.63부피% 수준의 산화알루미늄으로 충전되고 약 1.13 W/m-k의 열전도성을 갖는다. 이 전도성은 약 36.34부피%의 수준의 산화아연으로 충전된 샘플 13에 의해 얻어진 것과 실질적으로 같다. 만일 두 개의 재료가 같이 혼합된다면, 샘플 1 내지 13 의 어느 혼합물의 예상 열전도성은 약 1.1W/m-k이다. 그러나, 약 35.72부피%의 산화알루미늄과 약 6.82부피%의 산화아연을 포함하는, 약 42.5부피% 수준의 전도성 충전제로 채워진 샘플 2의 관찰된 전도성은 약 1.52 W/m-k 이고, 이것은 예상치보다 약 1.4 배 더 크다.
밀도의 결정
유체 형태의 접착제의 밀도를 결정하기 위한 ASTM D 1875에서 설정한 규약을 사용하여, 0.320 cm 두께의 경화 조성물의 밀도를 결정하였다. 예를 들어, 경화된 샘플 2는 약 25 ℃에서 약 2.35 g/cm3의 밀도를 가지는 것으로 측정되었다. 0.356 cm 두께의 동일한 경화된 조성물의 밀도는 약 25℃의 온도에서 약 2.46 g/cm3인 것으로 측정되었다.
2차 주사전자현미경 및 도트 맵 이미지
열전도성 실리콘 조성물을 제조하고, 상기한 바와 같이 경화시킨 후, 2차 주사전자현미경("SSEM")과, 에너지 분산 X-레이 분광계를 사용한 X-레이 도트 맵 이미지를 사용하여 분석하였다. 샘플 단면의 현미경 사진을 이용하여 입자들을 분포를 보고, X-레이 도트 맵 이미지를 사용하여 수지 매트릭스 내의 평균 입자 크기를 측정하였다. X-레이 맵핑을 위해, 선택된 금속(산화알루미늄 또는 산화아연)을 표적으로 하여, 그 금속에 대응하는 에너지 분산 분광사진의 피크 또는 피크들을 선택하였다.
산화알루미늄을 함유하는 조성물의 SSEM 현미경 사진과 X-레이 도트 맵 이미지는 각각 도 1 및 2에 보여진다. 이 현미경 사진 및 X-레이 도트 맵 이미지는 산화알루미늄 입자는 크고(산화아연 입자와 비교하여, 그리고 직경 약 12 미크론의 평균 크기를 가짐), 불균일하게 분산되고, 서로 엉겨있고 입자들 간에 커다란 공극이 있다.
산화아연을 함유하는 조성물의 SSEM 현미경 사진과 X-레이 도트 맵 이미지는 각각 도 3 및 4에 보여진다. SSEM 현미경 사진과 X-레이 도트 맵 이미지는 아연입자들이 작고(산화알루미늄 입자와 비교할 때, 그리고 직경 약 5 미크론의 평균 크기를 가진다), 고르게 분산되고, 입자들 간에 많은 작은 공극을 가진 것을 보인다.
산화알루미늄과 산화아연을 함유하는 조성물의 단지 산화알루미늄 입자를 보이는 SEEM 현미경 사진과 X-레이 도트 맵 이미지는 각각 도 5 및 6에 보여진다. SSEM 현미경 사진 및 X-레이 도트 맵 이미지는 산화아연 및 산화알루미늄 입자를 모두 함유하는 조성물 내의 산화알루미늄 입자의 분포는 단지 산화알루미늄 입자만을 함유하는 전도성 충전제를 가지는 조성물 내의 산화알루미늄 입자의 분포와 실질적으로 유사한 것을 보인다.
도 6은 산화알루미늄과 산화아연을 함유하는 본 발명에 따른 실리콘 조성물의 X-레이 도트 맵 이미지이고, X-레이 도트 맵은 단지 산화알루미늄 입자를 보인다. 이 X-레이 도트 맵은 산화아연 입자가 고르지 않게 분산되고 많은 공극을 남긴 것을 보인다.
도 7은 산화알루미늄과 산화아연을 함유하는, 본 발명에 따른 실리콘 조성물의 X-레이 도트 맵 이미지이고, X-레이 도트 맵 이미지는 산화 아연 입자만을 보인다. X-레이 도트 맵 이미지는 산화아연 입자들이 고르게 분산된 것을 보인다.
산화알루미늄 및 산화아연을 함유하는 조성물의 산화알루미늄 입자 및 산화아연 입자를 모두 보이는 SSEM 현미경 사진 및 X-레이 도트 맵 이미지가 도 8 및 9에 각각 보여진다. 이 현미경 사진 및 X-레이 도트 맵 이미지는 실질적으로 균일한 입자 분포를 가지는 조밀한 패킹을 보인다. 산화아연 입자는 산화알루미늄 입자에 의해 남겨진 큰 공극을 채웠고, 이로서 개선된 입자 접촉을 발생시켰고, 이것은 열전도성을 향상시킨다.
현미경 사진 및 X-레이 도트 맵 이미지는 산화알루미늄 단독 입자들은 서로 엉기고, 고르지 않게 분산되고, 큰 공극을 남기는 것을 보여준다. 현미경 사진 및 X-레이 도트 맵 이미지는 산화아연 입자 단독은 고르게 분산되고, 많은 작은 공극을 남기는 것을 보여준다.
단독 전도성 충전제 성분 어느 것도 조밀하고 균일한 입자 분포를 보이지 않았다. 대조적으로 산화알루미늄과 산화아연을 모두 함유하는 실리콘 조성물의 현미경 사진 및 X-레이 도트 맵 이미지는 보다 조밀하고, 고른 입자 분포를 보인다.
패키지 트랜지스터를 알루미늄 히트싱크와 결합시키기 위한 전도성,수지-기재 조성물
본 발명에 따른 전도성, 수지-기재 조성물이 특히 유용한 구체적인 적용은 예를 들어, 패키지 트랜지스터를 알루미늄 히트싱크에 결합하는 것과 관련있다. 이러한 적용에서, 조성물은 상술한 바와 같이, 다음의 양을 가지는 다음의 성분들로부터 제조될 수 있다: 약 57.45중량%(약 33.97부피%)의 소성 산화알루미늄(325 메쉬), 약 17.65중량%(7.42부피%)의 산화아연(325 메쉬) 및 약 15.08중량%의 비닐디메틸-말단 폴리디메틸실옥산(약 10,000 cps의 점도와 약 64,000의 Mn을 가짐), 약 1.97중량%의 비닐디메틸-말단 폴리디메틸실옥산(약 450 cps의 점도 및 약 15,000의 Mn을 가짐), 약 1.83중량%의 트리메틸실일-말단 히드로겐메틸 디메틸실옥산 공중합체(약 50 cps의 점도, 약 1,000의 Mn 및 분자당 약 4 내지 5 의 수소 원자를 가짐), 약 0.97중량%의 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 약 0.22중량$의 3,5-디메틸-1-헥신-3-올, 및 약 0.62중량%의 백금 착물 용액(1,3,5-트리비닐-1,3,5-트리메틸 시클로헥실 실옥산으로 착화된 약 2.5%의 백금을 가짐), 이들은 세 번째부터 일곱 번째의 것이 모두 약 58.61%의 부피를 차지한다. 이 제조물은 또한 스페이서로서 0.62중량%의 글래스 비드(약 0.005 인치의 직경을 가짐)를 포함한다. 일단 제조되면, 이 조성물은 패키지 트랜지스터와 알루미늄 히트싱크의 한쪽 또는 양쪽에 부착될 것이다. 다음에, 이 패키지 트랜지스터 및 히트싱크는 가압하에 서로 짝을 형성하여 소정의 결합 라인을 가지는 조립체를 형성할 것이다. 다음, 이 조성물은 대류 오븐 내에서 약 5 분 동안 약 130 ℃의 상승된 열적 조건으로 노출됨으로써 경화될 것이다.
벌크 경화 조성물은 태프론 몰드로 조성물을 분배시키고, 약 130℃에서 약 15 내지 약 30 분 동안 열가압하에 경화시킴으로써 5" x 5" x 0.060"의 칫수를 가지는 시트 스톡을 얻음으로써 제조하였다. 경화된 조성물은 다음의 물리적 성질 및 특성을 가졌다: 열적-- ASTM D 2240에 의해 측정된 경도(Shore A) 2.6, 온도 100 ℃에서의 열전도성 1.33 W/m-k, 파괴 장력 2.6 psi, 파괴 신장력 117%, Young 율 4 psi 및 Tg -40 ℃; 및 전기적 -- ASTM D-252에 의해 측정한 부피 저항성 2.9 x 1014ohm-cm, ASTM D-252 로 측정한 표면 저항성 6.2 x 1013ohm 및 ASTM D-149 에 의해 측정한 절연 내력 489 V/mil.
본 발명은 상기한 바와 같이 예시되었으나, 본 발명의 정신과 범주 내에서 과도한 실험이 아닌 통상적인 것에 따라 실시될 수 있는 변형이 존재할 수 있음이 명백하다. 이러한 변형 및 균등물의 어떠한 것도 비록 유사하지 않다 하더라도 적어도 상기 실시예로부터 얻어질 수 있는 결과와 관련하여 적절한 결과를 제공하게 될 것이다. 따라서, 이러한 변형 및 균등물 역시 다음의 청구항에 의해 포함되는 것으로 의도되어진다.

Claims (19)

  1. 전도성 조성물에 있어서, 상기 조성물은
    (a) (i) 제1 전도성 충전제 성분과 (ii) 제2 전도성 충전제 성분을 포함하고, 모스 경도 시험을 이용할 때 상기 제1 전도성 충전제 성분은 상기 제2 전도성 충전제 성분보다 상대적으로 더 단단한 전도성 충전제와,
    (b) 수지 재료를 포함하고,
    상기 수지 재료 전체에 걸친, 전도성 충전제의 부피분율이 상기 조성물에 대하여 약 30 내지 약 65부피%의 범위가 되도록 상기 수지 재료 전체에 걸쳐서 상기 제1 및 상기 제2 전도성 충전제 성분들을 전단 분산하는 전단 혼합력이 가해진 것을 특징으로 하는 전도성 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 조성물은 열전도성인 것을 특징으로 하는 조성물.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 조성물은 전기 전도성인 것을 특징으로 하는 조성물.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 수지 재료는 경화성(curable)인 것을 특징으로 하는 조성물.
  5. 제 4 항에 있어서 상기 수지 재료는 열경화성인 것을 특징으로 하는 조성물.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 수지 재료는 습기 경화성인 것을 특징으로 하는 조성물.
  7. 제 4 항에 있어서, 상기 수지 재료는 광경화성인 것을 특징으로 하는 조성물.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 전도성 충전제 성분의 입자 크기는 상기 제2 전도성 충전제 성분에 비해 더 큰 것을 특징으로 하는 조성물.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 전도성 충전제 성분 각각은 철, 알루미늄, 아연, 은, 금, 납, 니켈, 마그네슘, 붕소, 바륨, 백금, 팔라듐, 구리, 지르코늄, 티타늄, 우라늄, 바나듐, 니오브, 텅스텐, 규소 및 전도성 유도체와 이것들의 조합물로 이루어진 군 중에서 선택된 것을 특징으로 하는 조성물.
  10. 제 1 항에 있어서, 제1 전도성 충전제 성분 대 제2 전도성 충전제 성분의 부피 비는 약 1:6 인 것을 특징으로 하는 조성물.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 수지 재료는 실리콘, 아크릴레이트 및 (메타)아크릴레이트, 에폭시, 우레탄, 폴리알킬렌, 폴리비닐할라이드, 폴리에스테르 및 이것들의 조합물로 이루어진 군 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 조성물.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 전도성 충전제는, 상기 전도성 충전제의 총 중량을 기준으로 하여 약 75 내지 약 95중량%의 산화알루미늄을 제1 전도성 충전제 성분으로서 포함하고, 상기 전도성 충전제의 총 중량을 기준으로 하여 약 5 내지 약 25중량%의 산화아연을 제2 전도성 충전제 성분으로서 포함하고, 상기 수지 재료는 실리콘 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 전도성 충전제 성분들에 전단 혼합력이 가해진 후에, 상기 제1 전도성 충전제 성분의 평균 입자 크기는 약 10 내지 약 15 미크론 범위 내이고, 상기 제2 전도성 충전제 성분의 평균 입자 크기는 약 3 내지 약 7 미크론 범위 내인 것을 특징으로 하는 조성물.
  14. 제 1 항에 있어서, 전단 혼합력을 가한 후에, 상기 제1 및 제2 전도성 충전제 성분들은 상기 조성물 내에서 실질적으로 균일한 형식으로 조밀하게 채워진 것을 특징으로 하는 조성물.
  15. 제 4 항에 따른 경화성 전도성 조성물의 반응 생성물에 있어서, 상기 반응 생성물은 열, 습기, 광 조사 및 이것들의 조합에 의해 상기 조성물을 경화시킴으로써 형성된 것을 특징으로 하는 반응 생성물.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 반응 생성물은 상기 경화성 조성물의 점도보다 더 큰 점도를 가지는 것을 특징으로 하는 반응 생성물.
  17. 전도성 조성물을 제조하는 방법에 있어서, 상기 방법은
    (a) 제 1 항에 따른 조성물의 성분들을 제공하는 단계와,
    (b) 상기 제1 및 제2 전도성 충전제 성분들이 상기 조성물 내에 조밀하게 채워진 실질적으로 균일한 조성물을 형성하기 위해, 전단 혼합력을 적용함으로써 상기 성분들을 전단 분산시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 전도성 조성물을 이용하는 방법에 있어서, 상기 방법은 (a) 제 1 항에 의한 조성물을 표면상에 분배시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 열전도성 실리콘 조성물에 있어서, 상기 조성물은
    (a) 실리콘 수지,
    (b) 전단 혼합력을 가한 후, 약 10 내지 약 15 미크론 범위 내의 평균 입자 크기를 가지는 약 65 내지 약 95중량%의 산화알루미늄 입자와, 전단 혼합력을 가한 후, 약 3 내지 약 7 미크론 범위 내의 평균 입자 크기를 가지는 약 5 내지 약 35중량%의 산화아연 입자를 포함하고, 상기 각각의 중량%은 열전도성 충전제에 대한 것인 열전도성 충전제,
    (c) 계면활성제,
    (d) 접착성 증진제와
    (e) 촉매
    를 포함하고, 상기 실리콘 전체에 걸쳐서 열전도성 충전제의 부피분율은 상기 조성물의 약 30 내지 약 65 부피%의 범위인 것을 특징으로 하는 조성물.
KR1019980707978A 1997-02-07 1998-02-06 전도성，수지-기재 조성물 KR20000064867A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US79725997A 1997-02-07 1997-02-07
US8/797,259 1997-02-07
PCT/US1998/002531 WO1998035360A1 (en) 1997-02-07 1998-02-06 Conductive, resin-based compositions

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20000064867A true KR20000064867A (ko) 2000-11-06

Family

ID=25170342

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019980707978A KR20000064867A (ko) 1997-02-07 1998-02-06 전도성，수지-기재 조성물

Country Status (5)

Country Link
US (1) US6284817B1 (ko)
EP (1) EP0892978A1 (ko)
JP (1) JP2001503471A (ko)
KR (1) KR20000064867A (ko)
WO (1) WO1998035360A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100568129B1 (ko) * 2001-02-06 2006-04-07 주식회사 성진케미칼 도전 및 발열성 고무

Families Citing this family (56)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002086911A1 (en) * 2001-04-23 2002-10-31 Henkel Loctite Corporation Conductive, silicone-based compositions with improved initial adhesion and reduced microvoiding
CN101037581A (zh) * 1999-08-25 2007-09-19 日立化成工业株式会社 粘合剂,配线端子的连接方法和配线结构体
US6706219B2 (en) * 1999-09-17 2004-03-16 Honeywell International Inc. Interface materials and methods of production and use thereof
SG90198A1 (en) * 1999-12-23 2002-07-23 United Technologies Corp Composite abradable material
US6660241B2 (en) * 2000-05-01 2003-12-09 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Highly delaminated hexagonal boron nitride powders, process for making, and uses thereof
US6794435B2 (en) 2000-05-18 2004-09-21 Saint Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Agglomerated hexagonal boron nitride powders, method of making, and uses thereof
US6764975B1 (en) 2000-11-28 2004-07-20 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Method for making high thermal diffusivity boron nitride powders
US7027304B2 (en) * 2001-02-15 2006-04-11 Integral Technologies, Inc. Low cost thermal management device or heat sink manufactured from conductive loaded resin-based materials
DE10109083B4 (de) * 2001-02-24 2006-07-13 Conti Temic Microelectronic Gmbh Elektronische Baugruppe
US7312255B2 (en) * 2001-03-05 2007-12-25 Chemetall Gmbh Water-based coating mixture, method for application of corrosion protection layer with said mixture, substrates coated thus and use thereof
EP1397421B1 (en) * 2001-04-30 2019-09-04 Saint-Gobain Ceramics and Plastics, Inc. Polymer processing aid and method for processing polymers
US6645612B2 (en) 2001-08-07 2003-11-11 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. High solids hBN slurry, hBN paste, spherical hBN powder, and methods of making and using them
KR100420031B1 (ko) * 2001-10-15 2004-02-25 삼성에스디아이 주식회사 방열효율이 향상된 방열수단을 갖는 플라즈마 디스플레이장치
US7311967B2 (en) * 2001-10-18 2007-12-25 Intel Corporation Thermal interface material and electronic assembly having such a thermal interface material
FR2833749B1 (fr) * 2001-12-14 2004-04-02 Thales Sa Refroidissement d'un tube electronique
US6802446B2 (en) * 2002-02-01 2004-10-12 Delphi Technologies, Inc. Conductive adhesive material with metallurgically-bonded conductive particles
US7935415B1 (en) 2002-04-17 2011-05-03 Conductive Composites Company, L.L.C. Electrically conductive composite material
US7713445B2 (en) 2002-04-20 2010-05-11 Chemetall Gmbh Mixture for applying a non-corrosive, thin polymer coating which can be shaped in a low-abrasive manner, and method for producing the same
JP2004040922A (ja) * 2002-07-04 2004-02-05 Sanyo Electric Co Ltd 温度検出回路を備えたインバータ回路装置
US6783692B2 (en) 2002-10-17 2004-08-31 Dow Corning Corporation Heat softening thermally conductive compositions and methods for their preparation
EP1501135B1 (en) * 2003-07-22 2011-06-15 Polymatech Co., Ltd. Thermally conductive holder
US7494635B2 (en) * 2003-08-21 2009-02-24 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Boron nitride agglomerated powder
JP4551074B2 (ja) * 2003-10-07 2010-09-22 信越化学工業株式会社 硬化性オルガノポリシロキサン組成物および半導体装置
CN101031614B (zh) * 2004-10-28 2011-07-27 陶氏康宁公司 传导性可固化组合物
JP4839044B2 (ja) * 2005-08-30 2011-12-14 富士機工株式会社 シフトレバーのレンジ位置表示装置
CN1927987A (zh) * 2005-09-06 2007-03-14 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 热界面材料及其制备方法
JP2007138100A (ja) * 2005-11-22 2007-06-07 Shin Etsu Chem Co Ltd 高熱伝導性シリコーンゴム組成物
CN1978582A (zh) * 2005-12-09 2007-06-13 富准精密工业(深圳)有限公司 导热膏及使用该导热膏的电子装置
US20120156049A1 (en) * 2005-12-14 2012-06-21 Hong Shek C Method and coating for protecting and repairing an airfoil surface
US7897882B1 (en) * 2006-04-06 2011-03-01 Majilitie Corporation Electromagnetic interference and radio frequency absorbing material and process for forming the same
US20080184790A1 (en) * 2006-08-18 2008-08-07 Jun Ding Thermal mass flow sensor having low thermal resistance
DE102006050969A1 (de) * 2006-10-23 2008-04-24 Karl Storz Gmbh & Co. Kg Medizinisches Instrument, das einen Klebstoffverguss mit Füllstoff enthält
US20080166552A1 (en) * 2006-11-06 2008-07-10 Arlon, Inc. Silicone based compositions for thermal interface materials
US7462294B2 (en) * 2007-04-25 2008-12-09 International Business Machines Corporation Enhanced thermal conducting formulations
US8940827B2 (en) * 2008-01-22 2015-01-27 Globe Composite Solutions, Ltd. Thermosetting polymer-based composite materials
US8487029B2 (en) * 2008-01-22 2013-07-16 Globe Composite Solutions, Ltd. Thermosetting polymer-based composite materials
CN102047488A (zh) * 2008-03-07 2011-05-04 莱登能源公司 具有连接片的电化学电池
US20110038124A1 (en) * 2008-04-21 2011-02-17 Honeywell International Inc. Thermal interconnect and interface materials, methods of production and uses thereof
KR20110025661A (ko) * 2008-05-29 2011-03-10 레이덴 에너지 인코오포레이티드 이온 용액 전해질을 포함하는 전기화학 전지
JP5283553B2 (ja) * 2009-04-09 2013-09-04 株式会社デンソー 熱伝導性シリコーングリース組成物
JP5463116B2 (ja) * 2009-10-14 2014-04-09 電気化学工業株式会社 熱伝導性材料
JP4913874B2 (ja) * 2010-01-18 2012-04-11 信越化学工業株式会社 硬化性オルガノポリシロキサン組成物および半導体装置
KR101009058B1 (ko) * 2010-03-09 2011-01-17 천광조명 주식회사 열전도성 몰드재를 포함한 엘이디용 전기제품
US20110233756A1 (en) * 2010-03-24 2011-09-29 Maxim Integrated Products, Inc. Wafer level packaging with heat dissipation
TWI545238B (zh) * 2010-04-13 2016-08-11 薩佩荷蘭服務有限公司 製造纖維素基纖維之方法及由此所得之纖維
CN102259398B (zh) * 2010-05-31 2014-10-08 比亚迪股份有限公司 一种导热复合材料及其制备方法、以及一种灌封有导热复合材料的产品的制作方法
US20120163981A1 (en) * 2010-12-22 2012-06-28 Hong Shek C Method and coating for protecting and repairing an airfoil surface
WO2012102852A1 (en) 2011-01-26 2012-08-02 Dow Corning Corporation High temperature stable thermally conductive materials
JP5812754B2 (ja) * 2011-02-11 2015-11-17 日東電工株式会社 難燃性熱伝導性粘着シート
EP2781568B1 (en) * 2011-11-14 2018-02-21 LG Chem, Ltd. Adhesive film and method for encapsulating organic electronic device using same
DE112012005505T5 (de) * 2011-12-27 2015-06-18 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Wärmeleitfähige Harz-Zusammensetzung
JP6316556B2 (ja) * 2013-08-29 2018-04-25 イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニーＥ．Ｉ．Ｄｕ Ｐｏｎｔ Ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ Ａｎｄ Ｃｏｍｐａｎｙ 電気絶縁性および熱伝導性のポリマー組成物
JP2017066407A (ja) * 2013-11-27 2017-04-06 日東電工株式会社 導電性粘着テープ、電子部材及び粘着剤
US11236259B2 (en) * 2017-12-04 2022-02-01 Sekisui Polymatech Co., Ltd. Thermally conductive composition
WO2019136252A1 (en) * 2018-01-05 2019-07-11 Carnegie Mellon University Method of synthesizing a thermally conductive and stretchable polymer composite
WO2024142354A1 (ja) * 2022-12-28 2024-07-04 株式会社フコク 熱伝導シリコーン組成物およびその硬化物

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4147669A (en) 1977-03-28 1979-04-03 Rockwell International Corporation Conductive adhesive for providing electrical and thermal conductivity
JPS58219259A (ja) 1982-06-14 1983-12-20 Toray Silicone Co Ltd 熱伝導性シリコ−ンゴム組成物
US4610808A (en) * 1982-07-19 1986-09-09 Mitech Corporation Conductive resinous composites
US4574879A (en) 1984-02-29 1986-03-11 The Bergquist Company Mounting pad for solid-state devices
US4588768A (en) 1984-10-29 1986-05-13 Sws Silicones Corporation Thermally conductive heat curable organopolysiloxane compositions
US4584336A (en) 1984-10-29 1986-04-22 Sws Silicones Corporation Thermally conductive room temperature vulcanizable compositions
US4544696A (en) 1984-10-29 1985-10-01 Sws Silicones Corporation Silicone elastomers having thermally conductive properties
US4604424A (en) 1986-01-29 1986-08-05 Dow Corning Corporation Thermally conductive polyorganosiloxane elastomer composition
JPH0297559A (ja) * 1988-10-03 1990-04-10 Toshiba Silicone Co Ltd 熱伝導性シリコーン組成物
US5445308A (en) 1993-03-29 1995-08-29 Nelson; Richard D. Thermally conductive connection with matrix material and randomly dispersed filler containing liquid metal
US5569684A (en) 1994-03-03 1996-10-29 Takita Patent & Engineering Heat conductive silicone rubber composition
JP3127093B2 (ja) 1994-03-03 2001-01-22 信越化学工業株式会社 熱伝導性シリコーンゴム組成物
US5430085A (en) * 1994-11-30 1995-07-04 Northrop Grumman Corporation Thermally and electrically conductive caulk
JP3319946B2 (ja) * 1996-05-15 2002-09-03 信越化学工業株式会社 未加硫熱伝導性組成物

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100568129B1 (ko) * 2001-02-06 2006-04-07 주식회사 성진케미칼 도전 및 발열성 고무

Also Published As

Publication number Publication date
EP0892978A1 (en) 1999-01-27
US6284817B1 (en) 2001-09-04
WO1998035360A1 (en) 1998-08-13
JP2001503471A (ja) 2001-03-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20000064867A (ko) 전도성，수지-기재 조성물
EP1797155B1 (en) Thermally conductive composition and method for preparing the same
KR101696485B1 (ko) 열 계면 물질
EP1342747B1 (en) Sheet for conducting heat
TW569348B (en) Method of preparing thermally conductive compounds by liquid metal bridged particle clusters
US20060228542A1 (en) Thermal interface material having spheroidal particulate filler
EP1376689B1 (en) Radiating structural body of electronic part and radiating sheet used for the radiating structural body
US20070241303A1 (en) Thermally conductive composition and method for preparing the same
US6940722B2 (en) Heat-dissipating member, manufacturing method and installation method
JP3891969B2 (ja) 熱伝導性グリース
JP2018145418A (ja) 樹脂組成物、樹脂組成物の製造方法、及び構造体
JP4966915B2 (ja) 熱伝導性シート、熱伝導性シート積層体及びその製造方法
JP2019041111A (ja) 複合部材
JP2004091743A (ja) 熱伝導性グリース
WO2021044867A1 (ja) 熱伝導性シリコーン組成物及び熱伝導性シリコーン材料
WO2021171970A1 (ja) 熱伝導性シリコーン組成物及び熱伝導性シリコーン材料
JP2003218296A (ja) 放熱部材、その製造方法及びその敷設方法
JP2002003830A (ja) 高熱伝導性組成物とその用途
JP4481019B2 (ja) 混合粉末及びその用途
JPH0953001A (ja) 導電性エポキシ樹脂組成物
WO2002086911A1 (en) Conductive, silicone-based compositions with improved initial adhesion and reduced microvoiding
EP3950850A1 (en) Heat-conducting composition and heat-conducting member
JPH11145351A (ja) 放熱スペーサー
JP4397650B2 (ja) 熱伝導シート及びその製造方法
EP4349915A1 (en) Heat-conductive silicone composition

Legal Events

Date Code Title Description
PA0105 International application

Patent event date: 19981007

Patent event code: PA01051R01D

Comment text: International Patent Application

N231 Notification of change of applicant
PN2301 Change of applicant

Patent event date: 19990209

Comment text: Notification of Change of Applicant

Patent event code: PN23011R01D

PG1501 Laying open of application
A201 Request for examination
PA0201 Request for examination

Patent event code: PA02012R01D

Patent event date: 20030206

Comment text: Request for Examination of Application

E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20050425

Patent event code: PE09021S01D

E601 Decision to refuse application
PE0601 Decision on rejection of patent

Patent event date: 20050824

Comment text: Decision to Refuse Application

Patent event code: PE06012S01D

Patent event date: 20050425

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event code: PE06011S01I