Indexanforderungen und Entwicklungstrend von Siliziumpulver für kupferkaschierte Platten

Nichtmetallische mineralische Pulvermaterialien in der kupferplattierten Plattenindustrie sind der wichtigste anorganische Füllstoff. Der Prozess zur Herstellung kupferplattierter Platten basiert hauptsächlich auf seiner Leistung bei der Auswahl des entsprechenden Füllstoffs, häufig verwendeter anorganischer Füllstoff, Talkumpulver, Aluminiumhydroxid, Aluminiumoxid, Eisendioxid, Siliziumpulver (Siliziumdioxid) usw., von denen Siliziumpulver (Siliziumdioxid) ein wichtiger Füllstoff in allen Arten von kupferplattierten Platten war.

1, die Leistungsmerkmale von Siliziumpulver

Siliziumpulver ist ein ungiftiges, geschmackloses, umweltfreundliches anorganisches nichtmetallisches Material, das aus natürlichem Quarz (SiO2) oder geschmolzenem Quarz (natürlicher Quarz nach Hochtemperaturschmelzen, Abkühlen von amorphem SiO2) durch Zerkleinern, Mahlen (Kugelmahlen, Vibration, Luftmahlen), Flotation, Beizreinigung und hochreine Wasseraufbereitung und andere Verfahren hergestellt wird.

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Siliziumpulver ist eine Art funktioneller Füllstoff, der die Isolierung, Wärmeleitfähigkeit, thermische Stabilität, Säure- und Alkalibeständigkeit (außer HF), Verschleißfestigkeit, Flammschutzmittel, Biegefestigkeit und Dimensionsstabilität der Platte verbessern, die Wärmeausdehnungsrate der Platte verringern und die Dielektrizitätskonstante der kupferkaschierten Platte verbessern kann. Gleichzeitig können aufgrund der reichlich vorhandenen Rohstoffe und des niedrigen Preises von Siliziumpulver die Kosten für kupferkaschierte Platten gesenkt werden, sodass es in der kupferkaschierten Plattenindustrie immer häufiger eingesetzt wird.

2, der häufig verwendete Siliziumpulverfüllstoff für kupferkaschierte Platten

Bei der Herstellung von kupferplattierten Platten besteht der Zufuhranteil von Siliziumpulver hauptsächlich aus zwei Arten: einem allgemeinen Anteil (15 % bis 30 %) und einem hohen Füllanteil (40 % bis 70 %), wobei die Technologie mit hohem Füllanteil hauptsächlich bei der Herstellung dünner kupferplattierter Platten verwendet wird. Die üblicherweise verwendeten Silica-Pulver-Füllstoffe für kupferkaschierte Platten sind ultrafeines kristallines Silica-Pulver, Quarzglas-Pulver, Verbund-Silica-Pulver, sphärisches Silica-Pulver und aktives Silica-Pulver.

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(1) ultrafeines kristallines Siliziumpulver

Ultrafeines kristallines Siliciumdioxidpulver ist eine Art Quarzpulver, das durch Waschen, Zerkleinern, magnetische Trennung, ultrafeine Zerkleinerung und Sortierung verarbeitet wird. Die Anwendung von kristallinem Siliziumpulver in der kupferplattierten Plattenindustrie begann im Ausland schon früher, und inländische Hersteller von Siliziumpulver verfügten etwa 2007 über die Produktionskapazität für solches Pulver und gewannen bald die Anerkennung der Anwender.

Nach der Verwendung von kristallinem Siliziumpulver wurden die Steifigkeit, die thermische Stabilität und die Wasseraufnahme von kupferkaschierten Platten erheblich verbessert, und mit der raschen Entwicklung des Marktes für kupferkaschierte Platten wurden die Produktion und die Qualität von kristallinem Siliziumpulver erheblich verbessert.

Unter Berücksichtigung der Dispersion des Füllstoffs im Harz und der Anforderungen des Klebeprozesses muss das kristalline Siliziumdioxidpulver aktiviert und dann mit dem kugelförmigen Pulver verwendet werden, um ein Verklumpen beim Mischen mit dem Epoxidharz zu vermeiden. Andernfalls führt die geringe Partikelgröße des Füllstoffs zu einem starken Anstieg der Viskosität des Klebers, was zu einer Benetzung des Glasfasergewebes während des Klebens führt.

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(2) Geschmolzenes Siliziumpulver

Das System für geschmolzenes Siliziumpulver wählt natürlichen Quarz und amorphes Siliziumdioxid nach dem Schmelzen und Abkühlen bei hoher Temperatur als Hauptrohstoff aus und verarbeitet es dann durch einen einzigartigen Prozess. Die molekulare Strukturanordnung des feinen Pulvers ändert sich von einer geordneten Anordnung zu einer ungeordneten Anordnung. Aufgrund seiner hohen Reinheit, seines niedrigen linearen Ausdehnungskoeffizienten, seiner guten elektromagnetischen Strahlung, seiner chemischen Korrosionsbeständigkeit und anderer stabiler chemischer Eigenschaften wird es häufig bei der Herstellung von kupferplattierten Hochfrequenzplatten verwendet. Mit der Entwicklung der Hochfrequenzkommunikationstechnologie steigt die Nachfrage nach kupferkaschierten Hochfrequenzplatten, und der Markt wächst jedes Jahr um 15 bis 20 %, was auch das synchrone Wachstum der Nachfrage nach geschmolzenem Siliziumpulver vorantreiben wird.

(3) zusammengesetztes Siliziumpulver

Komposit-Silica-Pulver ist ein glasartiges Silica-Pulvermaterial aus natürlichem Quarz und anderen anorganischen nichtmetallischen Mineralien (wie Calciumoxid, Boroxid, Magnesiumoxid usw.), das durch Compoundieren, Schmelzen, Abkühlen, Zerkleinern, Mahlen, Sortieren und andere Verfahren verarbeitet wird.

Die Mohs-Härte von zusammengesetztem Siliziumpulver beträgt etwa 5 und ist damit niedriger als die von reinem Siliziumpulver. Bei der Verarbeitung von Leiterplatten (PCB) kann nicht nur der Bitverschleiß reduziert, sondern auch der Wärmeausdehnungskoeffizient, die Biegefestigkeit, die Dimensionsstabilität und andere Eigenschaften der kupferkaschierten Platte aufrechterhalten werden. Es handelt sich um eine Art Verpackung mit hervorragender Gesamtleistung. Gegenwärtig haben viele inländische Hersteller von kupferkaschierten Platten damit begonnen, Verbundsiliziumpulver als Ersatz für gewöhnliches Siliziumpulver zu verwenden.

(4) Sphärisches Siliziumpulver

Sphärisches Siliziumpulver ist eine Art kugelförmiges Siliziumpulvermaterial mit gleichmäßigen Partikeln, keinem spitzen Winkel, kleiner spezifischer Oberfläche, guter Fließfähigkeit, geringer Spannung und geringem spezifischen Massengewicht, das durch nahezu schmelzende Hochtemperatur- und nahezu kugelförmige Verarbeitung ausgewählter unregelmäßiger eckiger Siliziumpulver als Rohmaterialien erhalten wird. Wenn es den Rohstoffen für die Herstellung kupferplattierter Platten zugesetzt wird, kann es die Füllmenge erheblich erhöhen und die Viskosität des gemischten Materialsystems verringern. Verbessern Sie die Verarbeitungsleistung, verbessern Sie die Durchlässigkeit des beschichteten Glasfasergewebes, verringern Sie die Schrumpfung des Epoxidharz-Härtungsprozesses und verringern Sie den Unterschied in der Wärmeausdehnung, um die Verformung der Platte zu verbessern.

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Die kugelförmigen Siliziumpulverprodukte mit einer Reinheit von 99,8 % und einer durchschnittlichen Partikelgröße von 0,5 μm bis 1 μm werden hauptsächlich von japanischen Herstellern kupferkaschierter Platten verwendet.

(5) Aktives Siliziumpulver

Die Kompatibilität zwischen Silica-Pulver und Harzsystem kann durch die Verwendung von aktiv behandeltem Silica-Pulver als Füllstoff verbessert werden, und die Feuchtigkeits- und Hitzebeständigkeit sowie die Zuverlässigkeit der kopplattierten Platte können weiter verbessert werden.

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Gegenwärtig sind die inländischen aktiven Siliziumpulverprodukte aufgrund ihrer einfachen Mischbehandlung, die nur Siliziumhaftmittel enthält, nicht ideal, das Mischen von Pulver und Harz ist leicht zu vereinen, und viele ausländische Patente haben die aktive Behandlung von Siliziumpulver vorgeschlagen, wie beispielsweise das deutsche Patent, das die Verwendung von Polysilan und Siliziumpulver gemischt und unter ultravioletter Bestrahlung gerührt hat, um aktives Siliziumpulver zu erhalten; Japanische Experten schlugen vor, Siliziumpulver mit Silandiolderivaten zu behandeln und beim Mischvorgang Katalysatoren hinzuzufügen, damit das Haftmittel das Pulver gleichmäßig umhüllen kann, sodass das Epoxidharz eine ideale Kombination mit Siliziumpulver erreichen kann.

3, kupferkaschierte Platte über die Leistung von Siliziumpulveranforderungen

(1) Anforderungen an die Partikelgröße von Siliziumpulver

Bei der kupferkaschierten Platte mit Siliziumpulverfüllstoff darf die Partikelgröße nicht zu groß oder zu klein sein.

Matsushita Electric Company schlägt vor: Die Verwendung von Siliziumpulver mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von mehr als 10 μm aus kupferkaschierten Platten in der elektrischen Isolierung wird reduziert. Wenn die durchschnittliche Partikelgröße weniger als 0,05 μm beträgt, erhöht sich die Viskosität des Harzsystems und die Herstellbarkeit der kupferkaschierten Platte wird beeinträchtigt.

Die Kyocera Chemical Company schlug vor, dass die durchschnittliche Partikelgröße des geschmolzenen Siliziumpulvers im Bereich von 0,05–2 μm liegen sollte, wobei die Partikelgröße unter 10 μm liegen sollte, um eine gute Fließfähigkeit der Harzzusammensetzung sicherzustellen.

Hitachi Chemical Company schlug vor: Um die Hitzebeständigkeit und die Kupferfolienbindungsstärke der „gegenseitig dualen“ Beziehung zu verbessern, sollte die durchschnittliche Partikelgröße des synthetischen Siliziumpulvers im Bereich von 1–5 μm liegen, und bei der kupferkaschierten Platte sollte der Verbesserung der Bohrverarbeitung besondere Aufmerksamkeit gewidmet werden „Fokus auf Überlegung“, dann ist die durchschnittliche Partikelgröße von 0,4–0,7 μm besser geeignet.

(2) Die Auswahl der Morphologie von Siliziumpulver

Bei verschiedenen Formen von Siliciumdioxid ist die Wirkung von kristallinem Siliciumdioxid auf die Leistung des Harzsystems im Vergleich zu geschmolzenem kugelförmigem Siliciumdioxid, geschmolzenem transparentem Siliciumdioxid und späterem Nanosilizium (Harz) nicht optimal, z. Die Gesamtleistung ist schlechter als bei Nano-Silizium (Harz), aber aufgrund der Kosten und wirtschaftlichen Vorteile tendiert die Industrie eher dazu, hochreines kristallines Siliciumdioxid zu verwenden.

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Derzeit verwenden die meisten inländischen kupferkaschierten Unternehmen noch kristallines Siliziumpulver. Zusätzlich zu dem relativ hohen Preis von geschmolzenem Siliziumpulver befinden sich seine Wirksamkeit und Eigenschaften noch im Stadium des Verständnisses und der Anwendung in kleinen Mengen.

Bei der Auswahl der Siliziumpulversorten in der kupferplattierten Platte weist das kugelförmige Siliziumpulver zwar viele Forschungsergebnisse im japanischen Patent auf (hauptsächlich Ergebnisse im Laborbereich) und hat eine gute Wirkung bei der Verbesserung einiger Eigenschaften der kupferplattierten Platte, sein Preis ist jedoch hoch und es kann derzeit nicht in großen Mengen in der herkömmlichen und mittelgradigen kupferplattierten Platte eingesetzt werden.

Daher ist es wichtig, die Produktionskosten für sphärisches Siliziumpulver zu senken und bei der Entwicklung und Anwendung der Zusammenarbeit mit inländischen Herstellern kupferkaschierter Platten gute Arbeit zu leisten.

Kurz gesagt, bei der Anwendung von Siliziumpulver müssen Hersteller von kupferkaschierten Platten umfassend nach den Hauptprojekten und Indikatoren für die zu erreichende Leistung sowie die Auswahl anderer Füllstoffe, die Anwendung der Technologie zur Oberflächenbehandlung von Füllstoffen, die Kosten und andere Aspekte berücksichtigen.

4, der Entwicklungstrend von Siliziumpulver bei der Anwendung von kupferkaschierten Platten

(1) Vielversprechendes ultrafeines kristallines Siliziumpulver

Derzeit beträgt die durchschnittliche Partikelgröße des ultrafeinen Siliziumpulvers, das auf die kupferkaschierte Platte aufgetragen wird, 2–3 Mikrometer, und mit der Entwicklung des Substratmaterials hin zur ultradünnen Richtung wird es erforderlich sein, dass der Füllstoff eine kleinere Partikelgröße und eine bessere Wärmeableitung aufweist. Für kupferkaschierte Platten werden künftig ultrafeine Füllstoffe mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von 0,5–1 Mikrometer verwendet. Aufgrund seiner guten Wärmeleitfähigkeit wird kristallines Siliciumdioxidpulver häufig verwendet. Angesichts der Dispersion des Füllstoffs im Harz und der reibungslosen Entwicklung des Klebevorgangs wird kristallines Siliciumdioxidpulver wahrscheinlich in Kombination mit kugelförmigem Pulver verwendet. Obwohl es viele Füllstoffe mit einer besseren Wärmeleitfähigkeit als kristallines Siliziumpulver gibt, wie z. B. kugelförmiges Aluminiumoxidpulver usw., sind sie teuer und können von Herstellern kupferkaschierter Platten in Zukunft nur schwer in großem Maßstab verwendet werden.

(2) Die rasante Entwicklung des Marktes für geschmolzenes Siliziumpulver

Mit der Entwicklung verschiedener fortschrittlicher Kommunikationstechnologien ist eine Vielzahl von Hochfrequenzgeräten weit verbreitet, und ihr Markt wächst jedes Jahr um 15 bis 20, was die schnelle Entwicklung des Marktes für geschmolzenes Siliziumpulver bis zu einem gewissen Grad vorantreiben wird.

(3) Stabiler Markt für Verbundsiliziumpulver

Gegenwärtig haben die meisten inländischen Hersteller von kupferkaschierten Platten damit begonnen, Verbundsiliziumpulver als Ersatz für kristallines Siliziumpulver zu verwenden und den Anteil der Verwendung schrittweise zu erhöhen. Der Markt für Verbundsiliziumpulver wird in den nächsten zwei Jahren eine Sättigung erreichen. Gleichzeitig steigern die Hersteller von Siliziumpulver die Produktion, optimieren aber auch weiterhin die Produktindikatoren. Um den Bohrerverschleiß weiter zu reduzieren, wird die Entwicklung von Füllstoffen mit geringerer Härte erforderlich sein.

(4) Optimistischer High-End-Markt für sphärische Pulver

PCB-Substratmaterialien entwickeln sich rasant in Richtung einer Ausdünnung, insbesondere die aktuelle Ausdünnung von HDI-Mehrschichtplatinen-Substratmaterialien ist stärker im Vordergrund. Viele tragbare elektronische Produkte, deren „dünne, leichte, kleine“ und multifunktionale Gehäuse ständig beworben werden, benötigen mehr PCB-Schichten und eine geringere Dicke. Mit der Entwicklung elektronischer Produkte in Richtung Miniaturisierung und Integration wird der Anteil von HDI-Boards in Zukunft steigen, gleichzeitig werden vielerorts in China auch inländische IC-Carrier-Board-Projekte gestartet. In einem guten Marktumfeld ist es erforderlich, dass inländische Siliziumpulverhersteller hochwertige sphärische Siliziumpulverprodukte mit hoher Reinheit, hoher Fließfähigkeit, niedrigem Ausdehnungskoeffizienten und guter Partikelgrößenverteilung auf den Markt bringen können. Daher ist es lohnenswert, sich auf die Anwendungsaussichten von sphärischem Siliziumpulver in der kupferkaschierten Plattenindustrie zu freuen.

(5) Der erwartete aktive Siliziumpulvermarkt

Die Verwendung von aktivem Siliziumpulver als Füllstoff kann einige der Eigenschaften kupferkaschierter Platten verbessern, und es gibt bereits Siliziumpulverhersteller auf dem Markt, die aktive Siliziumpulverprodukte auf den Markt bringen. Wenn Sie jedoch die Verwendung von Aktivpulver im Bereich der kupferkaschierten Platten vorantreiben wollen, müssen die Hersteller von Siliziumpulver noch einen langen Weg vor sich haben. Sie benötigen nicht nur die enge Zusammenarbeit der vorgelagerten Hersteller von Haftvermittlern, sondern auch die uneingeschränkte Zusammenarbeit der nachgelagerten Hersteller der kupferkaschierten Platten. Solange die technischen Probleme der Modifikation gelöst sind, wird es sich lohnen, auf den Markt für aktiviertes Siliziumpulver zu blicken.