متطلبات الفهرس واتجاه تطوير مسحوق السيليكون للوحة المكسوة بالنحاس

تعد مواد المسحوق المعدنية غير المعدنية في صناعة الألواح المكسوة بالنحاس هي الحشو غير العضوي الرئيسي، وعملية إنتاج الألواح المكسوة بالنحاس تعتمد بشكل أساسي على أدائها لتحديد الحشو المقابل، ومسحوق التلك غير العضوي الشائع الاستخدام، وهيدروكسيد الألومنيوم، والألومينا، وثاني أكسيد الحديد، ومسحوق السيليكون (ثاني أكسيد السيليكون)، وما إلى ذلك، حيث كان مسحوق السيليكون (ثاني أكسيد السيليكون) حشوًا مهمًا في جميع أنواع الألواح المكسوة بالنحاس.

1، وخصائص أداء مسحوق السيليكون

مسحوق السيليكون عبارة عن مادة غير عضوية غير معدنية غير سامة ولا طعم لها وغير ملوثة، من الكوارتز الطبيعي (SiO2) أو الكوارتز المنصهر (الكوارتز الطبيعي بعد ذوبان درجة الحرارة العالية، وتبريد غير متبلور SiO2) عن طريق التكسير والطحن (طحن الكرة، والاهتزاز، وطحن الهواء)، والتعويم، وتنقية التخليل ومعالجة المياه عالية النقاء وغيرها من العمليات.

فقاعة

مسحوق السيليكون هو نوع من الحشو الوظيفي، الذي يمكنه تحسين العزل، والتوصيل الحراري، والثبات الحراري، ومقاومة الأحماض والقلويات (باستثناء HF)، ومقاومة التآكل، ومثبطات اللهب، وقوة الانحناء واستقرار الأبعاد للوحة، وتقليل معدل التمدد الحراري للوحة وتحسين ثابت العزل الكهربائي للوحة المغطاة بالنحاس. في الوقت نفسه، نظرًا لوفرة المواد الخام والسعر المنخفض لمسحوق السيليكون، فإنه يمكن أن يقلل من تكلفة الألواح المكسوة بالنحاس، لذلك يتم استخدامه على نطاق واسع بشكل متزايد في صناعة الألواح المكسوة بالنحاس.

2، حشو مسحوق السيليكون شائع الاستخدام للوحة المكسوة بالنحاس

في إنتاج الألواح المكسوة بالنحاس، تحتوي نسبة التغذية لمسحوق السيليكون بشكل أساسي على نوعين من النسبة العامة (15%-30%) ونسبة التعبئة العالية (40%-70%)، والتي تستخدم فيها تكنولوجيا نسبة التعبئة العالية في الغالب في إنتاج الألواح النحاسية الرقيقة. حشوات مسحوق السيليكا شائعة الاستخدام للألواح المغطاة بالنحاس هي مسحوق السيليكا البلوري متناهية الصغر، ومسحوق السيليكا المنصهر، ومسحوق السيليكا المركب، ومسحوق السيليكا الكروي، ومسحوق السيليكا النشط.

فقاعة

(1) مسحوق السيليكون البلوري متناهية الصغر

مسحوق السيليكا البلوري متناهية الصغر هو نوع من مسحوق الكوارتز الذي تتم معالجته عن طريق الغسيل والسحق والفصل المغناطيسي والسحق متناهية الصغر والتصنيف. بدأ تطبيق مسحوق السيليكون البلوري في صناعة الألواح المكسوة بالنحاس في وقت سابق في البلدان الأجنبية، ويمتلك مصنعو مسحوق السيليكون المحلي القدرة الإنتاجية لهذا المسحوق في عام 2007 تقريبًا، وسرعان ما حازوا على اعتراف المستخدمين.

بعد استخدام مسحوق السيليكون البلوري، تم تحسين الصلابة والاستقرار الحراري وامتصاص الماء للصفائح المكسوة بالنحاس بشكل كبير، مع التطور السريع لسوق الألواح المكسوة بالنحاس، تم تحسين إنتاج وجودة مسحوق السيليكون البلوري بشكل كبير.

مع الأخذ في الاعتبار تشتت مادة الحشو في الراتينج ومتطلبات عملية اللصق، يجب تفعيل مسحوق السيليكا البلوري ومن ثم استخدامه مع المسحوق الكروي لتجنب التكتل عند خلطه مع راتنجات الايبوكسي، وإلا فإن صغر حجم الجسيمات للحشو سيؤدي إلى زيادة حادة في لزوجة الغراء، مما يؤدي إلى ترطيب قماش الألياف الزجاجية أثناء اللصق.

فقاعة

(2) مسحوق السيليكون المنصهر

يختار نظام مسحوق السيليكون المنصهر الكوارتز الطبيعي وثاني أكسيد السيليكون غير المتبلور بعد الذوبان والتبريد بدرجة حرارة عالية كمواد خام رئيسية، ثم تتم معالجته بعملية فريدة من نوعها، ويتغير ترتيب التركيب الجزيئي للمسحوق الناعم من الترتيب المنظم إلى الترتيب غير المنضبط. بسبب نقائه العالي، معامل التمدد الخطي المنخفض، الإشعاع الكهرومغناطيسي الجيد، مقاومة التآكل الكيميائي وغيرها من الخصائص الكيميائية المستقرة، فإنه غالبا ما يستخدم في إنتاج لوحة النحاس ذات التردد العالي. مع تطور تكنولوجيا الاتصالات عالية التردد، يتزايد الطلب على الألواح النحاسية عالية التردد، وينمو سوقها بمعدل 15-20٪ كل عام، مما سيدفع أيضًا النمو المتزامن للطلب على مسحوق السيليكون المنصهر.

(3) مسحوق السيليكون المركب

مسحوق السيليكا المركب عبارة عن مادة مسحوق سيليكا زجاجية مصنوعة من الكوارتز الطبيعي ومعادن غير معدنية غير عضوية أخرى (مثل أكسيد الكالسيوم، وأكسيد البورون، وأكسيد المغنيسيوم، وما إلى ذلك)، والتي تتم معالجتها عن طريق التركيب، والصهر، والتبريد، والسحق، والطحن، والدرجات وغيرها من العمليات.

تبلغ صلابة مسحوق السيليكون المركب على مقياس موس حوالي 5، أي أقل من مسحوق السيليكون النقي. أثناء معالجة لوحة الدوائر المطبوعة (PCB)، لا يمكنها فقط تقليل تآكل اللقم، ولكن أيضًا الحفاظ على معامل التمدد الحراري، وقوة الانحناء، واستقرار الأبعاد وغيرها من خصائص اللوحة المكسوة بالنحاس. إنه نوع من التعبئة بأداء شامل ممتاز. في الوقت الحاضر، بدأ العديد من الشركات المصنعة المحلية للألواح المكسوة بالنحاس في استخدام مسحوق السيليكون المركب ليحل محل مسحوق السيليكون العادي.

(4) مسحوق السيليكون الكروي

مسحوق السيليكون الكروي هو نوع من مادة مسحوق السيليكون الكروية مع جزيئات موحدة، لا زاوية حادة، مساحة سطح محددة صغيرة، سيولة جيدة، إجهاد منخفض وجاذبية نوعية صغيرة يتم الحصول عليها عن طريق درجة حرارة عالية شبه ذوبان ومعالجة شبه كروية لمسحوق السيليكون الزاوي غير المنتظم المختار كمواد خام. عند إضافتها إلى المواد الخام لإنتاج الألواح المغطاة بالنحاس، يمكنها زيادة كمية الحشو بشكل كبير وتقليل لزوجة نظام المواد المختلطة. تحسين أداء المعالجة، وتحسين نفاذية قماش الألياف الزجاجية المطلية، وتقليل انكماش عملية معالجة راتنجات الايبوكسي، وتقليل فرق التمدد الحراري لتحسين تزييف الورقة.

فقاعة

يتم استخدام منتجات مسحوق السيليكون الكروية ذات درجة نقاء 99.8% ومتوسط ​​حجم الجسيمات من 0.5μm-1μm في الغالب من قبل الشركات المصنعة للألواح المكسوة بالنحاس الياباني.

(5) مسحوق السيليكون النشط

يمكن تحسين التوافق بين مسحوق السيليكا ونظام الراتينج باستخدام مسحوق السيليكا المعالج النشط كحشو، ويمكن تحسين مقاومة الرطوبة والحرارة وموثوقية اللوحة المغطاة بالشرطي بشكل أكبر.

فقاعة

في الوقت الحاضر، منتجات مسحوق السيليكون النشط المحلية بسبب عامل اقتران السيليكون الوحيد، معالجة خلط بسيطة، ليست مثالية، من السهل توحيد خلط المسحوق والراتنج، وقد اقترحت العديد من براءات الاختراع الأجنبية المعالجة النشطة لمسحوق السيليكون، مثل براءة الاختراع الألمانية المقترحة لاستخدام مسحوق البوليسيلان والسيليكون المختلط، ويقلب تحت الأشعة فوق البنفسجية، للحصول على مسحوق السيليكون النشط؛ اقترح الخبراء اليابانيون أن تقوم مشتقات السيلانيديول بمعالجة مسحوق السيليكون، وإضافة محفزات في عملية الخلط، بحيث يمكن لعامل الاقتران أن يغلف المسحوق بالتساوي، بحيث يمكن لراتنجات الإيبوكسي تحقيق مزيج مثالي مع مسحوق السيليكون.

3، لوحة النحاس يرتدون على أداء متطلبات مسحوق السيليكون

(1) متطلبات حجم الجسيمات من مسحوق السيليكون

في اللوحة المغطاة بالنحاس التي تستخدم حشو مسحوق السيليكون، لا يمكن أن يكون حجم الجسيمات كبيرًا جدًا أو صغيرًا جدًا.

اقترحت شركة ماتسوشيتا للكهرباء: سيتم تقليل استخدام متوسط ​​حجم الجسيمات الذي يزيد عن 10 ميكرومتر من مسحوق السيليكون، المصنوع من ألواح النحاس المكسوة في العزل الكهربائي. عندما يكون متوسط ​​حجم الجسيمات أقل من 0.05μm، ستزداد لزوجة نظام الراتنج، وسوف تتأثر قابلية تصنيع اللوحة المكسوة بالنحاس.

اقترحت شركة Kyocera Chemical Company أن متوسط ​​حجم الجسيمات لمسحوق السيليكون المنصهر يجب أن يكون ضمن نطاق 0.05-2μm، والتي يجب أن يكون حجم الجسيمات أقل من 10μm، وذلك لضمان السيولة الجيدة لتركيبة الراتنج.

اقترحت شركة هيتاشي للكيماويات ما يلي: من أجل تحسين مقاومة الحرارة وقوة ربط رقائق النحاس للعلاقة ''المزدوجة المتبادلة''، يكون متوسط ​​حجم الجسيمات لمسحوق السيليكون الاصطناعي مناسبًا في نطاق 1-5 ميكرومتر، وفي اللوحة المكسوة بالنحاس، يجب إيلاء اهتمام خاص لتحسين معالجة الحفر 'التركيز على الاعتبار'، ثم يكون متوسط ​​حجم الجسيمات 0.4-0.7 ميكرومتر أكثر ملاءمة.

(2) اختيار مورفولوجية مسحوق السيليكون

في أشكال مختلفة من السيليكا، مقارنة بالسيليكا الكروية المنصهرة والسيليكا الشفافة المنصهرة والسيليكون النانوي اللاحق (الراتنج)، فإن تأثير السيليكا البلورية على أداء نظام الراتنج ليس هو الأفضل، مثل تشتتها، ومقاومة التسوية ليست جيدة مثل السيليكا الكروية المنصهرة، ومقاومة الصدمات الحرارية ومعامل التمدد الحراري ليست جيدة مثل السيليكا الشفافة المنصهرة؛ الأداء العام أسوأ من السيليكون النانوي (الراتنج)، ولكن من حيث التكلفة والفوائد الاقتصادية، تميل الصناعة أكثر إلى استخدام السيليكا البلورية عالية النقاء.

فقاعة

في الوقت الحاضر، لا تزال معظم الشركات المحلية المغطاة بالنحاس تستخدم مسحوق السيليكون البلوري. بالإضافة إلى السعر المرتفع نسبيًا لمسحوق السيليكون المنصهر، فإن فعاليته وخصائصه لا تزال في مرحلة الفهم وتطبيق دفعة صغيرة.

في اختيار أصناف مسحوق السيليكون في الصفيحة المكسوة بالنحاس، على الرغم من أن مسحوق السيليكون الكروي له العديد من نتائج الأبحاث في براءة الاختراع اليابانية (معظمها نتائج في نطاق المختبر)، وله تأثير جيد في تحسين بعض خصائص الصفيحة المكسوة بالنحاس، إلا أن سعره مرتفع، ولا يمكن حاليًا تطبيقه بكميات كبيرة في الصفيحة المكسوة بالنحاس التقليدية والمتوسطة الدرجة.

لذلك، من المهم تقليل تكلفة إنتاج مسحوق السيليكون الكروي والقيام بعمل جيد في تطوير وتطبيق التعاون مع الشركات المصنعة للألواح المكسوة بالنحاس المحلية.

باختصار، في تطبيق مسحوق السيليكون، يحتاج مصنعو الألواح المكسوة بالنحاس إلى النظر بشكل شامل وفقًا للمشاريع الرئيسية ومؤشرات الأداء المراد تحقيقها، بالإضافة إلى اختيار الحشوات الأخرى، وتطبيق تكنولوجيا معالجة سطح الحشو، والتكلفة والجوانب الأخرى.

4، اتجاه تطوير مسحوق السيليكون في تطبيق لوحة النحاس يرتدون

(1) مسحوق السيليكون البلوري الواعد

في الوقت الحاضر، يبلغ متوسط ​​حجم الجسيمات لمسحوق السيليكون فائق الدقة المطبق على اللوحة المغطاة بالنحاس 2-3 ميكرون، ومع تطوير مادة الركيزة إلى الاتجاه الرقيق للغاية، سيُطلب من الحشو أن يكون له حجم جسيم أصغر وتبديد أفضل للحرارة. في المستقبل، سيتم استخدام الحشوات متناهية الصغر بمتوسط ​​حجم جسيمات يبلغ 0.5-1 ميكرون للألواح المكسوة بالنحاس. سيتم استخدام مسحوق السيليكا البلوري على نطاق واسع بسبب الموصلية الحرارية الجيدة. وبالنظر إلى تشتت الحشو في الراتينج والتطور السلس لعملية الإلتصاق، فمن المرجح أن يتم استخدام مسحوق السيليكا البلوري مع مسحوق كروي. على الرغم من وجود العديد من الحشوات ذات الموصلية الحرارية الأفضل من مسحوق السيليكون البلوري، مثل مسحوق الألومينا الكروي، وما إلى ذلك، إلا أنها مرتفعة الثمن ويصعب استخدامها على نطاق واسع من قبل الشركات المصنعة للألواح المكسوة بالنحاس في المستقبل.

(2) التطور السريع لسوق مسحوق السيليكون المنصهر

مع تطور مختلف تقنيات الاتصالات المتقدمة، تم استخدام مجموعة متنوعة من المعدات عالية التردد على نطاق واسع، وينمو سوقها بمعدل 15-20 كل عام، مما سيدفع التطور السريع لسوق مسحوق السيليكون المنصهر إلى حد ما.

(3) سوق مسحوق السيليكون المركب المستقر

في الوقت الحاضر، بدأت معظم الشركات المصنعة للألواح المكسوة بالنحاس المحلية في استخدام مسحوق السيليكون المركب ليحل محل مسحوق السيليكون البلوري، وزيادة نسبة الاستخدام تدريجيًا، وسيصل سوق مسحوق السيليكون المركب إلى التشبع في العامين المقبلين. يعمل مصنعو مسحوق السيليكون على زيادة الإنتاج في نفس الوقت، ولكنهم يواصلون أيضًا تحسين مؤشرات المنتج، من أجل تقليل تآكل الحفر بشكل أكبر، سيكون من الضروري تطوير حشو أقل صلابة.

(4) سوق مسحوق كروية متفائل الراقية

تتطور المواد الأساسية لثنائي الفينيل متعدد الكلور بسرعة في اتجاه التخفيف، خاصة أن التخفيف الحالي للمواد الأساسية للوحة متعددة الطبقات HDI أكثر بروزًا. العديد من المنتجات الإلكترونية المحمولة في الترويج المستمر لحالتها 'الرفيعة والخفيفة والصغيرة' والمتعددة الوظائف، تحتاج إلى طبقات أكثر من ثنائي الفينيل متعدد الكلور، وسمك أرق. مع تطور المنتجات الإلكترونية في اتجاه التصغير والتكامل، ستزداد نسبة لوحات HDI في المستقبل، وفي الوقت نفسه، يتم أيضًا إطلاق مشاريع لوحات حامل IC المحلية في العديد من الأماكن في الصين. في بيئة السوق الجيدة، من المطلوب أن يتمكن مصنعو مسحوق السيليكون المحلي من إطلاق منتجات مسحوق السيليكون الكروية المتطورة ذات درجة نقاء عالية وسيولة عالية ومعامل تمدد منخفض وتوزيع جيد لحجم الجسيمات، وبالتالي فإن احتمال تطبيق مسحوق السيليكون الكروي في صناعة الألواح المكسوة بالنحاس يستحق التطلع إليه.

(5) سوق مسحوق السيليكون النشط المتوقع

إن استخدام مسحوق السيليكون النشط كحشو يمكن أن يحسن بعض خصائص اللوحة المغطاة بالنحاس، وهناك بالفعل مصنعون لمسحوق السيليكون في السوق لإطلاق منتجات مسحوق السيليكون النشط. ومع ذلك، إذا كنت ترغب في تعزيز استخدام المسحوق النشط في مجال الألواح المكسوة بالنحاس، فإن الشركات المصنعة لمسحوق السيليكون أمامها طريق طويل لنقطعه، ولا تحتاج فقط إلى التعاون الوثيق من الشركات المصنعة لعوامل التوصيل الأولية، ولكنها تحتاج أيضًا إلى التعاون الكامل من الشركات المصنعة للألواح المكسوة بالنحاس. وطالما تم حل المشكلات الفنية المتعلقة بالتعديل، فإن سوق مسحوق السيليكون المنشط سيكون يستحق التطلع إليه.