초록 ▼

□ 연구개요
전자부품소자의 고기능화에 따른 집적화로 인해 열의 효율적인 분산과 발산이 전자 부품의 수명과 신뢰성 증대에 미치는 가장 중요한 요인임. 따라서, 열 방출 및 열응력 문제를 해결할 수 있는 heat sink소재의 개발이 필수적임. 기존의 유무기 복합기술을 기반으로 절연성 무기 필러 등을 사용하여 방열필름을 제작하고 있으나, 고분자 복합체내에 무기입자의 높은 분율로 인해 필름의 기계적 물성저하로 실제 적용에 크게 제한이 있음. 이에 본 연구팀은 세라믹 나노 시트와 카본계 나노입자의 하이브리드화를 이용해 3차원 구조의

□ 연구개요
전자부품소자의 고기능화에 따른 집적화로 인해 열의 효율적인 분산과 발산이 전자 부품의 수명과 신뢰성 증대에 미치는 가장 중요한 요인임. 따라서, 열 방출 및 열응력 문제를 해결할 수 있는 heat sink소재의 개발이 필수적임. 기존의 유무기 복합기술을 기반으로 절연성 무기 필러 등을 사용하여 방열필름을 제작하고 있으나, 고분자 복합체내에 무기입자의 높은 분율로 인해 필름의 기계적 물성저하로 실제 적용에 크게 제한이 있음. 이에 본 연구팀은 세라믹 나노 시트와 카본계 나노입자의 하이브리드화를 이용해 3차원 구조의 열전달 경로를 형성하여 낮은 분율로 열전도성 경로를 최대화하는 고방열 열가소성 필름을 개발하였음.

□ 연구 목표대비 연구결과
본 연구에서는 고분자재료, 콜로이드분야의 개별 선행연구를 통하여 얻은 결과를 바탕으로 “표면개질된 나노입자의 하이브리드화를 이용한 열 전달경로 형성 및 이를 통한 고방열 필름 개발”의 최종목표를 구현함. 이를 위해 세라믹 나노시트의 박리 및 표면개질, 카본계 물질과의 하이브리드화, 나노입자의 크기 이원화, 성형사출을 통한 입자의 배열을 통해 새로운 열가소성 고방열 필름을 제작하는 연구를 수행함.
▶ 1차년도에는 절연성 세라믹 나노시트 제조와 고분자재료내부의 나노입자 분산성 향상에 대한 연구를 수행했으며 구체적으로는 1) 고열전도성 세라믹계 나노시트 소재 제작기술 확보, 2) 표면 개질에 따른 나노시트 입자와 고분자 매트릭스의 상호작용에 대한 핵심연구를 진행함.
▶ 2차년도에는 고방열용 고분자 소재 개발 및 세라믹/카본계 나노입자의 하이브리드화를 통한 열 전달경로 형성에 대한 연구 및 성형사출을 이용한 필름제작을 수행하였으며, 1) 고열전도 카본 나노튜브 및 절연성 세라믹 하이브리드 복합 필러연구 2) 세라믹 나노입자의 표면 개질에 따른 열가소성 필름 내부의 분산성 향상 연구를 성공적으로 수행함.
▶ 3차년도에는 절연성 방열 입자의 크기의 이원화에 따른 배열 구조를 통한 고방열 필름 제작 기술 최적화 및 방열소재의 특성 평가 연구를 수행, 1) 방열 특성 극대화를 위한 나노입자 배열 최적화 기술 확보, 2) 고분자/하이브리드 필러를 포함하는 고방열 소재 방열 특성 복합체를 구현함.

□ 연구개발결과의 중요성
본 연구에서 개발된 절연성 나노입자의 배열 기술 및 이를 이용한 고방열소재의 개발을 통해, 현재 일본 및 미국 업체에 의해 주도되고 있는 고방열 기판 및 소재 시장에서의 기술 Gap(고방열 원천 소재 기술 및 기판 설계, 공법 기술)의 극복이 가능하고, LED 조명 분야 등 전자소자에 필수적으로 사용되는 방열필름 제작을 위한 기술자립효과가 매우 클 것으로 예상, 향후 새로운 개념의 방열소재로서 요구되는 수평 열확산소재에 대한 원천기술을 확보함은 물론, 수직, 수평 양 방향으로 필러 배열이 가능한 원천 기술을 확보함으로 인해, 다양한 분야의 전기전자기기용 방열 솔루션 확보 가능하여 국가 경쟁력을 높이는데 큰 효과를 가질 것으로 기대됨.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1) 연구의 필요성 ... 4
• 2) 연구의 추진전략 ... 5
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 5
• 1. 1차년도 ... 5
• 2. 2차년도 ... 10
• 3. 3차년도 ... 15
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 18
• 4. 참고문헌 ... 19
• 5. 연구성과 ... 20
• 대표적 연구실적 ... 20
• 끝페이지 ... 35