Aufrufe: 0 Autor: Site-Editor Veröffentlichungszeit: 09.09.2026 Herkunft: Website
Fehler bei Epoxidharzanwendungen sind mit enormen Kosten verbunden. Wenn Sie empfindliche Mikroelektronik verkapseln oder industrielle Hochspannungskomponenten vergießen, ist die thermische Fehlanpassung Ihr größter Feind. Eine unkontrollierte Wärmeausdehnung führt zu starken inneren Spannungen. Diese Belastung führt unweigerlich zu Komponentenverzug, Mikrorissen und katastrophaler Delaminierung in Umgebungen mit hoher Belastung.
Formulierer und Materialingenieure stehen vor einem ständigen Balanceakt. Sie müssen Dimensionsstabilität und mechanische Festigkeit erreichen und gleichzeitig die rheologische Verarbeitbarkeit beibehalten. Die Auswahl des falschen Füllerprofils führt direkt zu Herstellungsfehlern. Es beeinträchtigt die Spannungsfestigkeit und garantiert einen vorzeitigen Komponentenausfall im Feld. Sie können es sich nicht leisten, zu raten.
Die Optimierung von Hochleistungs-Epoxidsystemen erfordert eine strenge Bewertung der Füllstoffeigenschaften. Sie müssen die Partikelgrößenverteilung, die Oberflächenchemie und die Wärmeausdehnungseigenschaften sorgfältig analysieren. Nur wenn diese genauen Spezifikationen an Ihre Anwendungsanforderungen angepasst werden, ist eine langfristige Zuverlässigkeit gewährleistet. Das Richtige wählen Quarzglaspulver für Epoxidharz bestimmt den Erfolg Ihrer gesamten Formulierung.
Die Wärmeausdehnung ist der Hauptgrund: Die Verwendung von Quarzglaspulver mit niedrigem CTE ist für die Minimierung interner Spannungen und die Vermeidung von Temperaturwechselfehlern bei der Verkapselung unerlässlich.
Die Partikelgröße bestimmt die Verarbeitung: Die genaue Partikelgröße und -verteilung des Quarzglases bestimmt die maximalen Füllstoffbeladungsgrenzen und wirkt sich direkt auf die Viskosität des ungehärteten Harzes und die Dichte des ausgehärteten Produkts aus.
Oberflächenmodifikation verhindert Ausfälle: Unmodifiziertes hydrophiles Quarzglaspulver führt häufig zu Agglomeration und zum Eindringen von Feuchtigkeit; Der Übergang zu epoxidmodifiziertem Quarzglaspulver gewährleistet chemische Bindung und langfristige Zuverlässigkeit.
Die Anwendung bestimmt die Spezifikation: Quarzglaspulver für elektronische Verpackungen erfordert im Vergleich zu allgemeinen industriellen Vergussmassen eine strenge Reinheit (geringe ionische Kontamination).
Hochleistungs-Epoxidharz-Verbundwerkstoffe müssen strenge Grundanforderungen erfüllen, um rauen Betriebsbedingungen standzuhalten. Maßhaltigkeit ist zwingend erforderlich. Die ausgehärtete Matrix muss einer Verformung bei extremen Temperaturschwankungen standhalten. Die Thermoschockbeständigkeit verhindert Risse bei schnellen Aufheiz- und Abkühlzyklen. Die außergewöhnliche elektrische Isolierung gewährleistet einen sicheren Betrieb in Hochspannungs- und mikroelektronischen Umgebungen. Ungefülltes Epoxidharz erfüllt alle diese Kriterien nicht. Es dehnt sich zu stark aus, überträgt die Wärme schlecht und reißt bei mechanischer Belastung. Durch die Zugabe des richtigen anorganischen Füllstoffs wird das Basispolymer in einen robusten Strukturverbundwerkstoff umgewandelt.
Die innere Atomstruktur Ihres Füllstoffs bestimmt sein thermisches Verhalten. Standardkristalline Quarz- und Glasperlen haben geordnete Atomstrukturen. Kristallines Siliziumdioxid durchläuft bei bestimmten Temperaturen Phasenübergänge. Am bemerkenswertesten ist der Alpha-Beta-Quarzübergang bei 573 °C. Dieser Übergang führt zu einer plötzlichen, unvorhersehbaren Volumenexpansion von etwa 0,8 %. In einer starren Epoxidmatrix zerbricht diese plötzliche Ausdehnung das Bauteil von innen nach außen.
Ganz anders ist Quarzglas (SiO2). Hersteller stellen es her, indem sie hochreines kristallines Siliziumdioxid bei Temperaturen über 2000 °C schmelzen und schnell abkühlen. Durch diesen Prozess wird das Kristallgitter zerstört, was zu einer nichtkristallinen, amorphen Struktur führt. Diese amorphe Beschaffenheit sorgt für eine hervorragende thermische Stabilität. Es verfügt über eine Glasübergangstemperatur (Tg) von etwa 1200 °C und behält außergewöhnlich hohe Erweichungspunkte bei. Wenn Sie ein hochwertiges verwenden Mit dem Quarzglas-Füllstoff eliminieren Sie Phasenübergangsrisiken vollständig. In der Branche werden Begriffe wie Quarzglas oder Quarzglas manchmal synonym verwendet. Echtes Quarzglas bietet unterschiedliche Reinheitsgrade und thermische Vorteile, mit denen herkömmliche Glasperlen einfach nicht mithalten können.
Formulierer verwechseln Quarzglas oft mit pyrogener Kieselsäure. Dieser Beschaffungsfehler ruiniert Produktionschargen sofort. Quarzglas ist ein voluminöser Füllstoff. Sie fügen es in großen Mengen hinzu – oft 60 bis 90 Gewichtsprozent –, um gezielt den Wärmeausdehnungskoeffizienten zu senken. Es sorgt für Strukturmasse, erhöht die Wärmeleitfähigkeit und verleiht dem ausgehärteten Teil Dimensionssteifigkeit.
Quarzstaub ist ein nanoskaliges Verdickungsmittel. Hersteller stellen es durch Flammenpyrolyse von Siliziumtetrachlorid her. Es besteht aus mikroskopisch kleinen Tröpfchen amorpher Kieselsäure, die zu verzweigten, dreidimensionalen Ketten verschmolzen sind. Sie verwenden pyrogene Kieselsäure in winzigen Mengen, typischerweise 1 % bis 3 %, ausschließlich zur Rheologiekontrolle. Es verhindert ein Durchhängen vertikaler Beschichtungen und kontrolliert das Fließen flüssiger Epoxidharze. Pyrogene Kieselsäure verdickt das Harz; Quarzglas stabilisiert seine physikalischen Abmessungen.
Vergleich von Silica-Typen in Epoxidformulierungen
Eigentum |
Quarzglaspulver |
Pyrogene Kieselsäure |
Kristalliner Quarz |
|---|---|---|---|
Primäre Funktion |
Füllvolumen, CTE-Reduzierung |
Rheologiekontrolle, Anti-Absacken |
Kostengünstige Schleiffüllung |
Typischer Ladegrad |
60 bis 90 Gew.-% |
1 bis 3 Gew.-% |
40 bis 60 Gew.-% |
Partikelgrößenbereich |
1 Mikrometer bis 100 Mikrometer |
5 bis 50 Nanometer |
10 Mikrometer bis 2 Millimeter |
Wärmeausdehnung |
Extrem niedrig (0,5 ppm/K) |
Nicht anwendbar (in geringen Mengen verwendet) |
Hoch (vorbehaltlich Phasenübergängen) |
Einfluss auf die Viskosität |
Mäßig bis hoch (abhängig von der Form) |
Extrem hoch (thixotrop) |
Hoch (sehr kantige Partikel) |
Eine thermische Fehlanpassung zerstört elektronische Baugruppen. Ein Standard-Siliziumchip hat einen CTE von etwa 3 ppm/K. Kupfer-Leadframes liegen bei etwa 17 ppm/K. Ungefülltes Bisphenol-A-Epoxidharz dehnt sich stark aus, oft über 60 ppm/K. Wenn sich diese Baugruppe während des Betriebs erwärmt, dehnt sich das Epoxidharz wesentlich schneller aus als der Silikonchip. Dieser Bimetallstreifeneffekt reißt Lötstellen ab, reißt Drahtverbindungen und reißt den Chip selbst auf.
Diese thermische Ausdehnungslücke überbrücken Sie durch die Einbindung Quarzglaspulver mit niedrigem CTE . Quarzglas hat einen unglaublich niedrigen CTE von etwa 0,5 x 10^-6/K (0,5 ppm/K). Wenn Sie den Volumenanteil des Füllstoffs erhöhen, sinkt der endgültige WAK des Verbundwerkstoffs gemäß der Mischungsregel vorhersehbar. Um einen zusammengesetzten CTE von 10 bis 15 ppm/K zu erreichen, ist eine hohe Füllstoffbeladung erforderlich, die häufig 80 Gew.-% übersteigt. Dies passt sich eng an die Substrate an und eliminiert interne Scherspannungen während des Temperaturwechsels.
Die physikalische Form und Größe der Silica-Partikel bestimmen, wie sich Ihr ungehärtetes Harz in der Produktionslinie verhält. Eckige Partikel, die durch normales Zerkleinern und Mahlen entstehen, verzahnen sich miteinander. Diese Verzahnung schränkt den Harzfluss ein und erhöht die Viskosität drastisch. Eckige Partikel verursachen außerdem starken abrasiven Verschleiß an Mischgeräten, Zahnradpumpen und Dosierdüsen.
Kugelförmige Partikel wirken wie mikroskopisch kleine Kugellager. Sie rollen aneinander vorbei und ermöglichen so einen gleichmäßigen Harzfluss auch bei hoher Beladung. Optimierung der Partikelgrößenverteilung von Quarzglas zwingend erforderlich. Für das Vergießen mit hoher Dichte ist die Sie können keine einzelne, einheitliche Partikelgröße verwenden. Stattdessen verwenden Sie multimodales Blending. Sie mischen große (D50 = 20 Mikrometer), mittlere (D50 = 5 Mikrometer) und feine (D50 = 1 Mikrometer) Partikel. Die kleineren Partikel füllen die leeren Zwischenräume zwischen den größeren Partikeln. Dadurch wird die Packungsdichte maximiert. Durch multimodales Mischen können Sie eine Füllstoffbeladung von 85 % erreichen, ohne Ihre maximalen Viskositätsschwellen zu überschreiten.
Die Grenzfläche zwischen dem anorganischen Silica-Partikel und der organischen Epoxidmatrix bestimmt die mechanische Integrität des Verbundwerkstoffs. Diese Schnittstelle ist sehr anfällig für Umweltschäden.
In seinem natürlichen Zustand ist Kieselsäure mit aktiven Silanolgruppen (Si-OH) bedeckt. Dadurch entsteht ein hydrophiles Quarzglaspulver . Es zieht aktiv Umgebungsfeuchtigkeit aus der Luft an und absorbiert diese. Wenn Sie unbehandeltes Siliziumdioxid in einem elektronischen Verkapselungsmittel verwenden, dringt mit der Zeit Feuchtigkeit in die Matrix ein. Bei Reflow-Lötprozessen, die häufig 260 °C überschreiten, verdampft diese eingeschlossene Feuchtigkeit sofort. Der entstehende Dampf dehnt sich schnell aus, wodurch die Verkapselung reißt und sich vom Leiterrahmen löst. Die Branche nennt diesen katastrophalen Misserfolg „Popcorning“.
Sie verhindern Feuchtigkeitsausfälle, indem Sie die Partikeloberfläche vor dem Compoundieren modifizieren. Übergang zu einem Epoxidmodifiziertes Quarzglaspulver ist für hochzuverlässige Anwendungen unerlässlich. Hersteller behandeln die Kieselsäure mit Silan-Haftvermittlern, typischerweise Glycidoxypropyltrimethoxysilan. Ein Ende des Silanmoleküls verbindet sich durch Kondensation chemisch mit der anorganischen Silica-Oberfläche. Das andere Ende enthält eine mit Epoxidharz reaktive Gruppe, die sich während des Aushärtungszyklus direkt in die organische Harzmatrix vernetzt. Diese chemische Brücke verbessert die Grenzflächenscherfestigkeit drastisch. Es wirkt feuchtigkeitsabweisend, verhindert Partikelagglomeration und sorgt für dauerhafte Strukturintegrität bei starker mechanischer Belastung.
In industriellen Umgebungen sind Epoxidsysteme aggressiven chemischen Angriffen ausgesetzt. Lösungsmittel, konzentrierte Säuren wie Schwefel- und Salzsäure sowie starke alkalische Lösungen bauen ungefüllte Polymermatrizen schnell ab. Der Einbau von dichtem Quarzglas-Füllstoff blockiert physikalisch die chemische Permeation. Die inerte Natur von amorphem SiO2 verbessert die allgemeine chemische Beständigkeit der Epoxidmatrix. Der Füllstoff wirkt wie ein gewundener Weg und zwingt korrosive Stoffe dazu, sich um die undurchlässigen Silikatpartikel herum zu bewegen. Dies macht hochgefüllte Epoxidharze für industrielle Bodenbeschichtungen, Vergussanwendungen in Chemieanlagen sowie Öl- und Gassensoren im Bohrloch zwingend erforderlich.
Mikroelektronische Anwendungen erfordern makellose Reinheit. Standardmäßige industrielle Füllstoffe enthalten Spuren von Natrium- (Na+), Kalium- (K+) und Chloridionen (Cl-). In einem integrierten Schaltkreis mobilisieren Umgebungsfeuchtigkeit und elektrische Felder diese freien Ionen. Sie wandern über die Chipoberfläche und verursachen starke Korrosion der empfindlichen Aluminiummetallisierung. Sie erzeugen außerdem leitende Pfade, die zu tödlichen Leckströmen zwischen benachbarten Leiterbahnen führen. Um diese elektrochemischen Ausfälle zu verhindern, müssen Sie ultrahochreines Quarzglas spezifizieren. Strenge Grenzwerte für die ionische Kontamination, die häufig einen Gehalt an extrahierbaren Ionen unter 1 ppm erfordern, stellen die langfristige Lebensfähigkeit des gekapselten Geräts sicher.
Die Halbleiterindustrie ist in hohem Maße auf spezielle Silica-Profile angewiesen, um empfindliche Siliciumchips zu schützen. Quarzglaspulver für elektronische Verpackungen lässt sich in zwei Hauptanwendungskategorien einteilen: Epoxidharz-Formmassen (EMCs) und flüssige Kapillar-Unterfüllungsmaterialien.
Epoxidformmassen (EMCs): Diese festen Harze im B-Stadium erfordern einen massiven Füllstoffanteil von bis zu 90 Gewichtsprozent, um die erforderliche CTE-Reduzierung zu erreichen. Sie verwenden hochentwickeltes, multimodales kugelförmiges Silica, um den Fluss während des Hochdruck-Spritzgussverfahrens bei 175 °C aufrechtzuerhalten.
Kapillare Unterfüllungen: Diese flüssigen Epoxidharze fließen durch Kapillarwirkung unter Flip-Chip-Geräte. Sie erfordern ultrafeine, streng kontrollierte Partikelgrößenverteilungen. Übergroße Partikel verursachen eine „Filterung“, bei der Kieselsäure an der Spankante hängen bleibt, während ungefülltes Harz darunter fließt. Dadurch wird der Wärmeschutz beeinträchtigt und die Löthöcker sind anfällig für Ermüdung. Die maximale Partikelgröße für Unterfüllungen ist oft auf unter 10 Mikrometer beschränkt.
Dichte integrierte Schaltkreise erzeugen im Betrieb erhebliche Wärme. Materialien wie Aluminiumoxid oder Aluminiumnitrid bieten zwar eine hervorragende Wärmeleitfähigkeit, sind jedoch stark abrasiv, teuer und schwer zu verarbeiten. Quarzglas bietet den optimalen Kompromiss für Standardverpackungen. Es verfügt über eine ausgezeichnete elektrische Isolierung und eine hohe dielektrische Festigkeit und bietet gleichzeitig eine ausreichende Wärmeleitfähigkeit (typischerweise 0,8 bis 1,5 W/m·K in hochgefüllten Systemen), um die Wärmeableitung in Standard-ICs zu bewältigen. Es verhindert elektrische Lichtbögen zwischen eng beieinander liegenden Drahtverbindungen und leitet gleichzeitig Wärme von der aktiven Chipoberfläche ab.
Optoelektronische Anwendungen wie LED-Verkapselung und optische Sensoren erfordern spezielle Füllstoffe. Standardfüllstoffe streuen das Licht und machen das Epoxidharz undurchsichtig. Hochreines Quarzglas bietet außergewöhnliche UV-zu-IR-Transparenz. Es sorgt für Klarheit im sichtbaren Spektrum. Wenn Formulierer den Brechungsindex des Siliziumdioxids (ungefähr 1,46) mit bestimmten optischen cycloaliphatischen Epoxidharzen abgleichen, verstärkt das Quarzglas das Einkapselungsmittel, ohne die Lichtdurchlässigkeit zu blockieren. Es widersteht außerdem UV-Zersetzung und verhindert so, dass die Einkapselung über Jahre hinweg im Dauerbetrieb im Freien vergilbt oder versprödet.
Während des Aushärtungszyklus unterliegen Epoxidharze einer chemischen Schrumpfung, da die Monomere vernetzen. Wenn das Material von der Aushärtetemperatur auf Raumtemperatur abkühlt, kommt es zu einer thermischen Schrumpfung. Hochgefüllte EMCs nutzen Quarzglas, um beide Phänomene abzuschwächen. Der niedrige CTE der Kieselsäure schränkt die Gesamtvolumenänderung der Verbundmatrix ein. Die Optimierung der Partikel-Harz-Grenzfläche mit spezifischen Silanen ermöglicht eine mikroskopische Spannungsrelaxation innerhalb der Matrix bei nachfolgenden Thermoschocks. Dies verhindert eine makroskopische Verformung der Leiterplatte und stellt sicher, dass die Endbaugruppe für nachfolgende SMT-Prozesse (Surface Mount Technology) flach bleibt.
Formulierer stehen ständig vor einem Dilemma. Durch Erhöhen des Siliciumdioxidgehalts wird der CTE gesenkt und die thermische Stabilität verbessert. Die Zugabe von mehr fester Masse erhöht exponentiell die Viskosität des ungehärteten Harzes. Wenn die Viskosität zu hoch wird, fließt das Epoxidharz nicht in komplexe Geometrien oder enge Spalten. Es werden Lufteinschlüsse eingeschlossen, was zu Hohlräumen führt. Hohlräume wirken als Spannungskonzentratoren und Feuchtigkeitsfänger und führen bei Hochspannungsprüfungen zum sofortigen Ausfall des Teils. Sie müssen die gewünschte CTE-Reduzierung gegen die praktischen Grenzen Ihrer Injektions-, Verguss- oder Dosiergeräte abwägen.
Einfluss der Silicabeladung auf die Epoxidviskosität
Füllstoffbeladung (Gew.-%) |
CTE (ppm/K) |
Auswirkungen auf die Viskosität |
Typische Anwendung |
|---|---|---|---|
0 % (ungefüllt) |
60 - 80 |
Grundlinie (Niedrig) |
Dünne Beschichtungen, Laminieren |
40 % |
35 - 45 |
Moderater Anstieg |
Allgemeines industrielles Vergießen |
60 % |
20 - 25 |
Hoch (erfordert Heizung zum Fließen) |
Hochspannungskapselung |
85 %+ (Multimodal) |
8 - 15 |
Pastös (erfordert Spritzpressen) |
IC-Verpackung (EMV) |
Die Zugabe starrer anorganischer Partikel verändert das mechanische Profil des flexiblen Polymers. Empirische Daten zeigen eine potenzielle Reduzierung der Zugfestigkeit um 15 % bei Verwendung bestimmter Quarzglasfüllstoffe im Vergleich zu Endlosglasfasern oder Spezialglasperlen. Silikatpartikel dehnen sich nicht; sie wirken als starre Einschlüsse. Während die Zugfestigkeit abnimmt, nehmen Druckfestigkeit und Elastizitätsmodul deutlich zu. Sie verringern Zugverluste durch die Optimierung der Silankopplungsbehandlung. Eine starke chemische Bindung zwischen dem Partikel und dem Harz überträgt Spannungen effizient über die Grenzfläche und gleicht Zug- und Druckleistung aus.
Kieselsäure ist deutlich dichter (spezifisches Gewicht ~2,2) als flüssiges Epoxidharz (spezifisches Gewicht ~1,1). Bei niedrigviskosen Formulierungen setzen sich schwere Kieselsäurepartikel am Boden des Mischbehälters oder der vergossenen Komponente ab, bevor das Harz geliert. Dadurch entsteht ein inhomogen ausgehärtetes Teil. Der Boden wird spröde und überfüllt, während die Oberseite ungefüllt und anfällig für Wärmeausdehnung bleibt.
Implementieren Sie die folgenden Kontrollen, um ein Absetzen zu verhindern:
Implementieren Sie Mischprotokolle mit hoher Scherung mit Cowles-Klingen bei mehr als 1500 U/min, um Agglomerationen aufzubrechen und eine gleichmäßige Partikelverteilung sicherzustellen.
Verwenden Sie Vakuumentgasungskammern bei 29 inHg für 10 bis 15 Minuten, um eingeschlossene Luft zu entfernen, die während der Mischphase mit hoher Scherung eingebracht wird.
Passen Sie die Harzreaktivität mit schneller aushärtenden Härtern oder Beschleunigern an, um sicherzustellen, dass eine Gelierung erfolgt, bevor es zu einer nennenswerten Absetzung der Partikel kommen kann.
Lagern Sie vorgemischte, gefüllte Harze auf automatischen Trommelwalzen, um die Suspension vor der Abgabe aufrechtzuerhalten.
Die Ausweitung der Produktion erfordert absolute Kontinuität von Ihrem Materiallieferanten. Variationen im Füllstoffprofil führen zum Absturz Ihrer Fertigungslinie und zu enormen Ausschussraten. Käufer müssen für jedes gelieferte Los strenge Qualitätssicherungsmaßstäbe einfordern. Sie müssen die Partikelgrößenverteilungskurven mit einem Laserbeugungsgerät gemäß ISO 13320 überprüfen. Achten Sie genau auf die D10-, D50- und D90-Werte, da eine Verschiebung der feinen Partikel (D10) die Fließeigenschaften Ihres Harzes drastisch verändert. Sie müssen die spezifische Oberfläche mithilfe der BET-Stickstoffadsorptionsanalyse bestätigen. Eine größere Oberfläche als erwartet weist auf einen Überschuss an Feinpartikeln hin, die Ihre Viskosität in die Höhe treiben. Vor dem Versand müssen strenge Grenzwerte für den Feuchtigkeitsgehalt eingehalten werden, typischerweise unter 0,1 %, um Mischfehler und vorzeitiges Harzwachstum während der Lagerung zu verhindern.
Sie müssen das ausgehärtete Komposit mithilfe standardisierter Testlinsen bewerten, um die Leistung des Füllstoffs zu überprüfen. Für die Vorhersage der Feldzuverlässigkeit reicht es nicht aus, sich auf Daten zu ungehärteten Flüssigkeiten zu verlassen.
Dynamisch-mechanische Analyse (DMA): Verwenden Sie DMA, um die Glasübergangstemperatur (Tg) genau zu bestimmen und Änderungen im Speichermodul über den gesamten Betriebstemperaturbereich zu überwachen. Dies bestätigt, dass der Silan-Haftvermittler ordnungsgemäß funktioniert.
Thermomechanische Analyse (TMA): Verwenden Sie TMA, um den genauen CTE des ausgehärteten Verbundwerkstoffs sowohl unterhalb (Alpha 1) als auch oberhalb (Alpha 2) der Glasübergangstemperatur zu messen. Dadurch werden Ihre Füllbeladungsberechnungen überprüft.
Prüfung des dielektrischen Durchschlags: Setzen Sie ausgehärtete Testplatten einer Hochspannung (z. B. 50 kV Wechselstrom) aus, um sicherzustellen, dass die Reinheit des Siliciumdioxids den erforderlichen Isolationsstandards ohne Lichtbogenbildung oder Kriechstrombildung entspricht.
Überprüfen Sie Ihre aktuellen Ausfallraten, um festzustellen, ob thermische Fehlanpassungen, Verformungen oder eindringende Feuchtigkeit die Hauptursache für den Ausschuss von Komponenten sind.
Fordern Sie bei Ihrem Materiallieferanten umfassende technische Datenblätter an, die sich speziell auf multimodale Partikelgrößenverteilungen und Grenzwerte für extrahierbare Ionen konzentrieren.
Bestellen Sie Probenmengen epoxidmodifizierter Kieselsäure, um Basisviskositäts-, Fließ- und Absetzversuche an Ihrer vorhandenen Dosierausrüstung durchzuführen.
Vereinbaren Sie einen technischen Beratungstermin mit Ihrem Lieferanten, um die spezifischen Silan-Kupplungschemikalien exakt an Ihr Epoxidharzsystem und Aushärtungsprofil anzupassen.
A: Quarzstaub ist ein nanoskaliges Pulver, das in winzigen Mengen, typischerweise 1 bis 3 %, ausschließlich als Verdickungsmittel zur Rheologiekontrolle verwendet wird. Quarzglaspulver ist ein Massenfüllstoff, der in großen Mengen (bis zu 90 Gewichtsprozent) verwendet wird, um den Wärmeausdehnungskoeffizienten zu senken und die Strukturdichte zu erhöhen.
A: Es verhindert eine katastrophale thermische Fehlanpassung. Silizium-Chips und Kupfer-Leadframes dehnen sich bei Hitze nur sehr wenig aus. Ungefülltes Epoxidharz dehnt sich massiv aus. Durch die Zugabe von Siliciumdioxid mit niedrigem CTE wird die Ausdehnungsrate des Epoxidharzes entsprechend der Hardware verringert, wodurch verzogene Platinen, rissige Chips und abgescherte Lötverbindungen während der Temperaturwechselbelastung vermieden werden.
A: Partikelform und Oberfläche bestimmen die Strömung. Eckige Partikel verzahnen sich und erhöhen die Viskosität drastisch. Kugelförmige Partikel rollen aneinander vorbei und sorgen so für eine geringere Viskosität. Die Verwendung einer multimodalen Größenverteilung ermöglicht eine maximale Füllstoffbeladung, ohne dass das flüssige Harz in eine unbrauchbare Paste verwandelt wird.
A: Es handelt sich um Silica-Pulver, das mit einem Silan-Haftvermittler behandelt wurde. Durch diese chemische Behandlung verändert sich die Partikeloberfläche von feuchtigkeitsabsorbierend zu feuchtigkeitsabweisend. Durch die Behandlung entsteht außerdem eine chemische Brücke, die die anorganische Kieselsäure während des Aushärtungsprozesses direkt mit der organischen Epoxidmatrix vernetzt.
A: Nein. Hydrophiles Silica absorbiert aktiv Umgebungsfeuchtigkeit. Bei der Verwendung in der Elektronik verdampft diese eingeschlossene Feuchtigkeit beim Hochtemperatur-Lötaufschmelzen sofort. Der entstehende Dampf dehnt sich aus, wodurch die Verkapselung reißt und sich ablöst, was als Popcorning bezeichnet wird.
A: Ja, die Zugfestigkeit kann im Vergleich zur Verwendung von Endlosglasfasern um etwa 15 % reduziert werden. Silikatpartikel sind starr und dehnen sich nicht. Sie erhöhen jedoch die Druckfestigkeit und den Druckmodul erheblich. Sie mindern Zugverluste, indem Sie geeignete Silan-Oberflächenbehandlungen verwenden, um die Grenzflächenhaftung zu verbessern.
