소재/부품/장비 2022년 전자부품용 고성능 방열 소재 현황분석

< 목 차 >

1. 개요

2. 산업 및 시장 분석

3. 기술 개발 동향

4. 특허 동향

5. 요소기술 도출

6. 전략제품 기술로드맵

1. 개요 가. 정의 및 필요성 (1) 정의  전자부품용 고성능 방열 소재란 전자부품에서 발생하는 열을 배출하기 위해 방열재료를 덮어 방열이 잘 되기 위한 제품으로 열을 외부로 방출시키거나 열의 전송경로에서 원활하게 전달되도록 중개하며, 전자기기의 내열성 및 장수명화를 위해 온도 상승을 억제하는 소재 ▪ (부품의 기계적 장해방지) 칩의 오작동이나 열 폭주는 칩의 전기 저항의 온도 의존성에 기인 ▪ (부품의 수명대책) 산화막의 경시파괴나 이온의 이동은 온도의존성이 존재 ▪ (기계적 장해방지) 와이어본드의 단선 등은 온도분포 발생에 의한 장치의 변형에 기인 ▪ (인체에 대한 장해방지) 화상, 불쾌감(기기표면의 온도에 관한 규준; UL1950) 등에 대한 대책 필요 열을 이동시키는 메커니즘으로는 전도, 대류, 복사가 존재 ▪ 전자기기의 소형화, 고성능화로 인하여 일반적으로 전도방식을 이용한 방열소재가 각광받고 있고, 이에 따라 우수한 열전도성을 가진 소재의 개발이 진행 중 ▪ 기존의 방열부품은 우수한 열전도도를 가지는 금속 및 세라믹 소재가 주를 이루었으나, 무게가 무겁고, 성형이 잘 되지 않고 제조단가가 높다는 단점이 존재 ▪ 방열 고분자 복합소재는 가볍고, 우수한 성형성, 제조단가가 낮다는 장점이 있지만, 비교적 낮은 열전도율 보유 [ 융합형 탄소나노소재의 전자현미경 사진 ] * 출처: 방열용 탄소나노복합소재의 적용 사례와 상용화 동향 (어플라이드카본나노, 2019.03) 전자부품용 고성능 방열 소재7 (2) 필요성  자동차, 전기·전자 분야 등에서 사용되고 있는 전자기기는 출력 증가와 더불어 경량화, 박형화, 소형화가 추구되고 있으며, 이러한 전자소자가 고집적화로 인하여 더욱 많은 열이 발생 ▪ 전자기기 출력에 의한 방출 열은 소자 기능 저하와 주변 소자의 오작동, 기판 열화 등의 원인이 되며 특히 소형화된 전자기기에는 기계적 방열 장치 등을 추가할 수 없기 때문에 방열 소재에 대한 중요성이 더욱 상승  최근 고출력 LED 조명과 LED TV 시장 산업이 확대되고 고집적화, 고성능 전자기기의 수요가 증가하면서 발열에 의한 오작동 및 기기 수명 단축 문제가 빈번히 발생 ▪ 특히 LED 조명과 TV의 경우 발생 열을 외부로 방출시키지 못할 경우 기기 수명 단축 및 폭발 위험성이 증가 ▪ 이를 막기 위해서 high power LED의 경우 고방열 기판을 사용하고 있으며, 이에 따라 고방열 소재에 대한 수요가 급격하게 증가  태양광 발전, 그린카 등 각종 전력변환 모듈의 출력 증가로 발열량이 급격히 상승함에 따라 방열소재의 중요성 또한 증가  특히, 주목도가 높은 전기/수소 자동차 분야에서는 LED 헤드램프 ECU 주위, HEV/EV 자동차 배터리, 모터, 컨버터용 방열 시트 등 많은 분야에서의 방열 소재 개발이 필요하며, 방열/경량/절연 등 다기능성 소재에 대한 개발 수요가 존재