Non-metallic mineral powder materials in the copper clad plate industry is the main inorganic filler, copper clad plate production process mainly according to its performance to select the corresponding filler, commonly used inorganic filler talc powder, aluminum hydroxide, alumina, iron dioxide, silicon powder (silicon dioxide), etc., of which silicon powder (silicon dioxide) has been an important filler in all Tipos de placa vestida de cobre.
1, Las características de rendimiento del polvo de silicio
El polvo de silicio es un material inorgánico no metálico no tóxico, insípido y no contaminante, desde cuarzo natural (SiO2) o cuarzo fundido (cuarzo natural después de la fusión de alta temperatura, SiO2 amorfo de enfriamiento) mediante trituración, molienda (molienda de bolas, vibración, aire acondicionado), flotación, purificación de recolección y tratamiento acuático de alta pureza y otros procesos.
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El polvo de silicio es un tipo de relleno funcional, que puede mejorar el aislamiento, la conductividad térmica, la estabilidad térmica, la resistencia ácida y alcalina (excepto HF), resistencia al desgaste, retardante de la llama, resistencia a la flexión y estabilidad dimensional de la placa, reducen la tasa de expansión térmica de la placa y mejoran la constante dieléctrica de la placa de clad de cobre. Al mismo tiempo, debido a las abundantes materias primas y el bajo precio del polvo de silicio, puede reducir el costo de la placa revestida de cobre, por lo que se usa cada vez más en la industria de la placa vestida de cobre.
2, el relleno de polvo de silicio de uso común para la placa revestida de cobre
En la producción de placa revestida de cobre, la proporción de alimentación de polvo de silicio tiene dos tipos de proporción general (15%-30%) y una alta proporción de llenado (40%-70%), de las cuales la tecnología de proporción de altura de llenado se usa principalmente en la producción de placa revestida de cobre delgada. Los rellenos de sílice de sílice de uso común para placas revestidas de cobre son polvo de sílice cristalina ultrafina, polvo de sílice fundida, polvo de sílice compuesto, polvo de sílice esférico y polvo de sílice activo.
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(1) polvo de silicio cristalino ultrafino
El polvo de sílice cristalino ultrafino es un tipo de polvo de cuarzo que se procesa mediante lavado, trituración, separación magnética, trituración ultrafina y clasificación. La aplicación de polvo de silicio cristalino en la industria de placas vestidas de cobre comenzó anteriormente en países extranjeros, y los fabricantes de polvo de silicio doméstico tienen la capacidad de producción de dicho polvo alrededor de 2007, y pronto ganaron el reconocimiento de los usuarios.
Después del uso de polvo de silicio cristalino, la rigidez, la estabilidad térmica y la absorción de agua de la placa revestida de cobre se han mejorado enormemente, con el rápido desarrollo del mercado de placas revestidas de cobre, la producción y calidad del polvo de silicio cristalino se han mejorado enormemente.
Teniendo en cuenta la dispersión del relleno en la resina y los requisitos del proceso de pegado, el polvo de sílice cristalina debe activarse y luego usarse con el polvo esférico para evitar el agrupamiento cuando se mezcla con la resina epoxi, o el tamaño de partícula pequeño del relleno conducirá a un fuerte aumento en la viscosidad del pegamento, lo que resulta en la holla de la fibra de vidrio durante el gluor de fibra.
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(2) polvo de silicio fundido
El sistema de polvo de silicio fundido selecciona cuarzo natural, dióxido de silicio amorfo después de la fusión y enfriamiento de alta temperatura como la materia prima principal, y luego procesada por un proceso único, la disposición de la estructura molecular del polvo fino cambia de disposición ordenada a disposición desordenada. Debido a su alta pureza, bajo coeficiente de expansión lineal, buena radiación electromagnética, resistencia a la corrosión química y otras características químicas estables, a menudo se usa en la producción de placa revestida de cobre de alta frecuencia. Con el desarrollo de la tecnología de comunicación de alta frecuencia, la demanda de una placa revestida de cobre de alta frecuencia está aumentando, y su mercado está creciendo a una tasa de 15-20% cada año, lo que también impulsará el crecimiento sincrónico de la demanda de polvo de silicio fundido.
(3) Polvo de silicio compuesto
El polvo de sílice compuesto es un material de polvo de sílice vidrioso hecho de cuarzo natural y otros minerales no metálicos inorgánicos (como óxido de calcio, óxido de boro, óxido de magnesio, etc.), que se procesa por compuesto, fundido, enfriamiento, trituración, molienda, clasificación y otros procesos.
La dureza de Mohs del polvo de silicio compuesto es de aproximadamente 5, menor que la del polvo de silicio puro. Durante el procesamiento de la placa de circuito impreso (PCB), no solo puede reducir el desgaste de bits, sino también mantener el coeficiente de expansión térmica, la resistencia a la flexión, la estabilidad dimensional y otras propiedades de la placa revestida de cobre. Es una especie de embalaje con un excelente rendimiento integral. En la actualidad, muchos fabricantes nacionales de placas revestidas de cobre han comenzado a usar polvo de silicio compuesto para reemplazar el polvo de silicio ordinario.
(4) polvo de silicio esférico
El polvo de silicio esférico es una especie de material de polvo de silicio esférico con partículas uniformes, sin ángulo agudo, área de superficie específica pequeña, buena fluidez, baja tensión y pequeña gravedad específica de granel obtenida por altas temperaturas y procesamiento casi esférico del polvo de silicio angular irregular seleccionado como materias primas. Cuando se agrega a las materias primas para la producción de placas revestidas de cobre, puede aumentar en gran medida la cantidad de llenado y reducir la viscosidad del sistema de material mixto. Mejore el rendimiento del procesamiento, mejore la permeabilidad de la tela de fibra de vidrio recubierta, reduzca la contracción del proceso de curado de resina epoxi, reduzca la diferencia de expansión térmica para mejorar la deformación de la hoja.
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Los productos esféricos de polvo de silicio con una pureza de 99.8% y un tamaño de partícula promedio de 0.5 μm-1 μm son utilizados principalmente por fabricantes de placas vestidas de cobre japoneses.
(5) Polvo de silicio activo
La compatibilidad entre el polvo de sílice y el sistema de resina se puede mejorar utilizando el polvo de sílice tratado activo como relleno, y la humedad y la resistencia al calor y la confiabilidad de la placa revestida de COP pueden mejorarse aún más.
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En la actualidad, los productos domésticos de polvo de silicio activo debido a su único tratamiento de mezcla simple de agente de acoplamiento de silicio, no ideal, la mezcla de polvo y resina es fácil de unir, y muchas patentes extrañas han propuesto el tratamiento activo del polvo de silicio de silicio, como la patente alemana propuesta para usar polvo polisilano y silicio mezclado en polvo, y la irradiación de ultravioleta en alemán, para obtener el polvo de silicio activo; Los expertos japoneses propusieron que los derivados de silanodiol tratan el polvo de silicio y agregan catalizadores en el proceso de mezcla, de modo que el agente de acoplamiento puede envolver uniformemente el polvo, para que la resina epoxi pueda lograr una combinación ideal con polvo de silicio.
3, placa revestida de cobre en el rendimiento de los requisitos de silicio en polvo
(1) Requisitos para el tamaño de partícula del polvo de silicio
En la placa revestida de cobre con relleno de polvo de silicio, el tamaño de partícula no puede ser demasiado grande o demasiado pequeño.
Matsushita Electric Company propuesta: el uso de un tamaño de partícula promedio de más de 10 μm de polvo de silicio, hecho de placa revestida de cobre en aislamiento eléctrico. Cuando el tamaño de partícula promedio es inferior a 0.05 μm, la viscosidad del sistema de resina aumentará y la fabricación de la placa revestida de cobre se verá afectada.
Kyocera Chemical Company propuso que el tamaño promedio de partícula del polvo de silicio fundido debe estar dentro del rango de 0.05-2 μm, de los cuales el tamaño de partícula debe estar por debajo de 10 μm, para garantizar la buena fluidez de la composición de la resina.
Hitachi Chemical Company propuesta: Para mejorar la resistencia a la resistencia al calor y al foil de cobre de la relación 'mutuamente dual ', el tamaño de partícula promedio del polvo de silicio sintético es apropiado en el rango de 1-5 μm, y en la placa revestida de cobre para prestar atención especial a la mejora del procesamiento de perforación 'enfoque en la consideración ', luego el tamaño promedio de partículas de 0.4-0.7 μm es más adecuado.
(2) La selección de la morfología del polvo de silicio
En diversas formas de sílice, en comparación con la sílice esférica fundida, la sílice transparente fundida y el nano silicio (resina) posterior, el efecto de la sílice cristalina en el rendimiento del sistema de resina no es el mejor, como su dispersión, la resistencia al asentamiento no es tan buena como la sílice esférica fundida, la resistencia al choque térmico y la expansión térmica y la coeficiente de expansión térmica no es tan buena; El rendimiento general es peor que el nano silicio (resina), pero por los beneficios económicos y económicos, la industria está más inclinada a usar sílice cristalina de alta pureza.
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En la actualidad, la mayoría de las empresas nacionales vestidas de cobre todavía usan polvo de silicio cristalino. Además del precio relativamente alto del polvo de silicio fundido, su eficacia y características aún están en la etapa de comprensión y una pequeña aplicación por lotes.
En la selección de variedades de polvo de silicio en la placa revestida de cobre, aunque el polvo de silicio esférico tiene muchos resultados de investigación en la patente japonesa (principalmente resulta en el rango de laboratorio), y tiene un buen efecto para mejorar algunas propiedades de la placa revestida de cobre, su precio es alto y actualmente no puede aplicarse en grandes cantidades en la placa de recolección de cobre convencional y de grado medio.
Por lo tanto, es importante reducir el costo de producción del polvo de silicio esférico y hacer un buen trabajo en el desarrollo y la aplicación de la cooperación con los fabricantes nacionales de placas vestidas de cobre.
En resumen, en la aplicación de polvo de silicio, los fabricantes de placas vestidos de cobre deben considerar de manera integral de acuerdo con los principales proyectos e indicadores del rendimiento que se logrará, así como la selección de otros rellenos, la aplicación de la tecnología de tratamiento de la superficie de relleno, el costo y otros aspectos.
4, La tendencia de desarrollo de polvo de silicio en la aplicación de placa vestida de cobre
(1) Polvo de silicio cristalino ultrafino prometedor
En la actualidad, el tamaño de partícula promedio del polvo de silicio ultra fino aplicado a la placa revestida de cobre es de 2-3 micras, y con el desarrollo del material del sustrato a la dirección ultra delgado, se requerirá que el relleno tenga un tamaño de partícula más pequeño y una mejor disipación de calor. En el futuro, los rellenos ultrafinos con un tamaño de partícula promedio de 0.5-1 micras se utilizarán para placas revestidas de cobre. El polvo de sílice cristalino se utilizará ampliamente debido a su buena conductividad térmica. Teniendo en cuenta la dispersión del relleno en la resina y el desarrollo suave del proceso de pegado, es probable que se use en polvo de sílice cristalina en combinación con polvo esférico. Aunque hay muchos rellenos con una mejor conductividad térmica que el polvo de silicio cristalino, como el polvo esférico de alúmina, etc., tienen un precio alto y difíciles de usar a gran escala por los fabricantes de placas vestidas de cobre en el futuro.
(2) El rápido desarrollo del mercado de polvo de silicio fundido
Con el desarrollo de varias tecnologías de comunicación avanzada, se ha utilizado ampliamente una variedad de equipos de alta frecuencia, y su mercado está creciendo a una tasa de 15-20 cada año, lo que impulsará el rápido desarrollo del mercado de polvo de silicio fusionado hasta cierto punto.
(3) Mercado de polvo de silicio compuesto estable
En la actualidad, la mayoría de los fabricantes nacionales de placas revestidas de cobre han comenzado a usar polvo de silicio compuesto para reemplazar el polvo de silicio cristalino y aumentar gradualmente la proporción de uso, el mercado de polvo de silicio compuesto alcanzará la saturación en los próximos dos años. Los fabricantes de polvo de silicio están aumentando la producción al mismo tiempo, pero también continúan optimizando los indicadores de productos, para reducir aún más el desgaste, será necesario el desarrollo de un relleno de menor dureza.
(4) mercado optimista de polvo esférico de alta gama
Los materiales de sustrato de PCB se están desarrollando rápidamente en la dirección del adelgazamiento, especialmente el adelgazamiento actual de los materiales de sustrato de placa multicapa HDI es más prominente. Muchos productos electrónicos portátiles en la promoción continua de su caso 'delgado, ligero, pequeño' y multifuncional, necesitan más capas de PCB, espesor más delgado. Con el desarrollo de productos electrónicos en la dirección de la miniaturización e integración, la proporción de juntas de HDI aumentará en el futuro y, al mismo tiempo, los proyectos nacionales de la junta de operadores de IC también se lanzarán en muchos lugares de China. En un buen entorno de mercado, se requiere que los fabricantes de polvo de silicio doméstico puedan lanzar productos de polvo de silicio esférico de alta gama con alta pureza, alta fluidez, coeficiente de baja expansión y buena distribución de tamaño de partícula, por lo que vale la pena esperar la perspectiva de la aplicación de polvo de silicio esférico en la industria de la placa vestida de cobre.
(5) El anticipado mercado activo de silicio en polvo
El uso de polvo de silicio activo como relleno puede mejorar algunas de las propiedades de la placa revestida de cobre, y ya hay fabricantes de polvo de silicio en el mercado para lanzar productos activos de polvo de silicio. Sin embargo, si desea promover el uso de polvo activo en el campo de la placa revestida de cobre, los fabricantes de polvo de silicio tienen un largo camino por recorrer, no solo necesitan la cooperación estrecha de los fabricantes de agentes de acoplamiento aguas arriba, sino que también necesitan la cooperación completa de los fabricantes de placas vestidas de cobre aguas abajo. Mientras se resuelvan los problemas técnicos de modificación, valdrá la pena esperar el mercado de polvo de silicio activado.
