현재 시중에 판매되는 열필름 소재는 크게 천연흑연 열필름, 인조흑연 열필름, 나노카본 열필름 3가지로 분류됩니다. 이 세 가지 카테고리에 해당하는 대표적인 기업은 각각 GrafTech입니다. (미국), 파나소닉 (일본), 그리고 SKC (한국).

오늘날 GrafTech은 3D 프린팅 기술을 사용하여 유연한 흑연 기판을 갖춘 유연한 회로 기판을 발명했습니다. 유전층, 전도성 층 및 추가 전자 부품을 유연한 흑연 매트릭스에 인쇄함으로써 이 기술은 인접한 부품을 손상시키지 않고 열 발생 부품으로부터 효과적인 열 확산을 가능하게 합니다. 이는 스마트폰, 노트북, 평면 TV 등 더 작고 얇은 전자 장치를 개발하는 데 중요한 역할을 합니다.

GrafTech는 압축 팽창 흑연 입자 시트를 사용하여 이 문제를 최초로 해결했으며 전자 제품의 열 관리에 이 재료를 사용하는 시장을 개척했습니다. 점점 더 정교한 전자 부품이 등장함에 따라 이러한 부품은 작동 중에 상대적으로 극한의 온도를 발생시킵니다. 온도 상승은 처리 속도를 향상시키기 위해 피해야 할 요소입니다. 이러한 구성요소에는 전자 및 전기 장비의 마이크로프로세서 및 집적 회로는 물론 고출력 광학 장치 등이 포함됩니다.

마이크로프로세서, 집적 회로 및 기타 복잡한 전자 부품은 일반적으로 특정 임계 온도 범위 내에서만 효과적으로 작동합니다. 이러한 구성 요소가 작동 중에 과도한 열을 발생시키면 자체 성능이 저하될 뿐만 아니라 전체 시스템 성능과 신뢰성이 저하되고 심지어 시스템 오류로 이어질 수도 있습니다.

열 관리는 전자 제품 설계에서 점점 더 중요한 요소가 되었습니다. 예를 들어, 일반적인 실리콘 반도체 장치의 작동 온도를 낮추면 장치 신뢰성이 향상되고 제품 수명이 연장됩니다. 부품 수명과 신뢰성을 최대화하려면 장치 작동 온도를 제어하는 ​​것이 설계자에게 매우 중요합니다.

전자 부품은 일반적으로 인쇄 회로 기판이라고도 알려진 회로 기판에 장착됩니다. (PCB). 제조업체가 지속적으로 LCD 디스플레이 성능을 개선함에 따라—예를 들어 디스플레이 밝기를 높여서—더 밝은 LED가 활용되고 있습니다. 결과적으로 LED의 전력 소비가 크게 증가합니다. 광원에서 발생하는 열은 LCD 디스플레이 작동에 해롭습니다. 그라프텍’흑연 기판에 전도성 및 유전체 층을 3D 프린팅하여 제작한 유연한 회로 기판은 발광 다이오드를 지원할 수 있습니다. (LED). 흑연 기판이 포함된 유연한 회로 기판의 방열 부분과 광 생성 전자 부품 부분이 모두 구성 요소 단면에 장착됩니다.

그라프텍’반복적으로 비틀거나 늘리거나 구부릴 수 있는 유연한 소재로 전자 장치를 제작하는 능력을 강화한 이 기술에 대한 특허가 승인되었습니다. 유연하고 구부릴 수 있는 전자 장치는 폴더블 스마트폰, 다양한 웨어러블 장치 및 자동차 시스템에 폭넓게 응용되면서 현재 인쇄 회로 기판을 잠재적으로 대체할 준비가 되어 있습니다.

공교롭게도 2017년 초 미주리 과학기술대학교 연구팀은 유연한 기판과 강성 전도성 재료를 성공적으로 통합했습니다.—다양한 재료 특성—직접 에어로졸 인쇄 기술을 사용하여 전도성 재료와 유연한 기판을 결합합니다. 탄성 표면은 반복적으로 비틀고, 늘리고, 구부릴 수 있으므로 성능에 거의 영향을 주지 않고 구부리고 늘릴 수 있는 전자 제품을 생산할 수 있습니다.