Vasega kaetud plaadi ränipulbri indeksinõuded ja arengusuund

Mittemetallilised mineraalsed pulbermaterjalid vasega plakeeritud plaaditööstuses on peamine anorgaaniline täiteaine, vasega plakeeritud plaatide tootmisprotsess peamiselt selle jõudluse järgi, et valida vastav täiteaine, tavaliselt kasutatav anorgaaniline täiteaine talkpulber, alumiiniumhüdroksiid, alumiiniumoksiid, rauddioksiid, ränipulber (ränidioksiid) jne, millest ränipulber (ränidioksiid) on olnud oluline täiteaine.

1, ränipulbri jõudlusnäitajad

Ränipulber on mittetoksiline, maitsetu, mittesaastav anorgaaniline mittemetalliline materjal, mis saadakse naturaalsest kvartsist (SiO2) või sulakvartsist (looduslik kvarts pärast sulatamist kõrgel temperatuuril, jahutades amorfset SiO2) purustamise, jahvatamise (kuuljahvatamine, vibratsioon, õhuga jahvatamine), flotatsiooni, marineerimisvee puhastamise ja muude protsesside abil.

plekk

Ränipulber on omamoodi funktsionaalne täiteaine, mis võib parandada isolatsiooni, soojusjuhtivust, termilist stabiilsust, happe- ja leelisekindlust (va HF), kulumiskindlust, leegiaeglustit, paindetugevust ja plaadi mõõtmete stabiilsust, vähendada plaadi soojuspaisumiskiirust ja parandada vasega kaetud plaadi dielektrilist konstanti. Samal ajal võib see tänu ränipulbri rikkalikule toorainele ja madalale hinnale vähendada vasest plakeeritud plaadi maksumust, mistõttu kasutatakse seda vaskplaaditööstuses üha laialdasemalt.

2, vasega plakeeritud plaadi jaoks tavaliselt kasutatav ränipulbri täiteaine

Vasega plakeeritud plaadi tootmisel on ränipulbri söötmisproportsioonil peamiselt kahte tüüpi üldine osakaal (15% -30%) ja kõrge täiteosa (40% -70%), millest kõrge täiteproportsiooni tehnoloogiat kasutatakse enamasti õhukese vaskplaadi tootmisel. Vasega kaetud plaatide jaoks tavaliselt kasutatavad ränidioksiidi pulbri täiteained on ülipeen kristalliline ränidioksiidi pulber, sulatatud ränidioksiidi pulber, komposiit ränidioksiidi pulber, sfääriline ränidioksiidi pulber ja aktiivne ränidioksiidi pulber.

plekk

(1) ülipeen kristalliline ränipulber

Ülipeen kristalne ränidioksiidi pulber on omamoodi kvartspulber, mida töödeldakse pesemise, purustamise, magnetilise eraldamise, ülipeene purustamise ja sorteerimise teel. Kristallilise ränipulbri kasutamine vaskplaaditööstuses algas välisriikides varem ning kodumaistel ränipulbri tootjatel on sellise pulbri tootmisvõimsus umbes 2007. aastal ning see võitis peagi kasutajate tunnustuse.

Pärast kristallilise ränipulbri kasutamist on vasega kaetud plaadi jäikus, termiline stabiilsus ja veeimavus oluliselt paranenud ning vasega kaetud plaatide turu kiire arenguga on kristallilise ränipulbri tootmine ja kvaliteet oluliselt paranenud.

Arvestades täiteaine dispersiooni vaigus ja liimimisprotsessi nõudeid, tuleb kristalliline ränidioksiidi pulber aktiveerida ja seejärel kasutada koos sfäärilise pulbriga, et vältida epoksüvaiguga segamisel kokkukleepumist, vastasel juhul põhjustab täiteaine väike osakeste suurus liimi viskoossuse järsu tõusu, mille tulemuseks on klaaskiu niiskumine.

plekk

(2) Sula ränipulber

Sulanud ränipulbri süsteem valib pärast kõrgel temperatuuril sulamist ja jahutamist peamiseks tooraineks loodusliku kvartsi, amorfse ränidioksiidi ning seejärel töödeldakse ainulaadse protsessiga, peene pulbri molekulaarstruktuuri paigutus muutub korrapärasest paigutusest korrapäratu paigutuseni. Tänu kõrgele puhtusastmele, madalale lineaarsele paisumistegurile, heale elektromagnetkiirgusele, keemilisele korrosioonikindlusele ja muudele stabiilsetele keemilistele omadustele kasutatakse seda sageli kõrgsagedusliku vasega kaetud plaadi tootmisel. Kõrgsagedusliku sidetehnoloogia arenguga kasvab nõudlus kõrgsagedusliku vaskplaadi järele ja selle turg kasvab igal aastal 15–20%, mis viib ka sula ränipulbri nõudluse sünkroonse kasvu.

(3) ühendränipulber

Komposiitränipulber on looduslikust kvartsist ja muudest anorgaanilistest mittemetallilistest mineraalidest (nagu kaltsiumoksiid, booroksiid, magneesiumoksiid jne) valmistatud klaasjas ränidioksiidi pulbri materjal, mida töödeldakse segamise, sulatamise, jahutamise, purustamise, jahvatamise, liigitamise ja muude protsesside teel.

Komposiitränipulbri Mohsi kõvadus on umbes 5, madalam kui puhtal ränipulbril. Trükkplaadi (PCB) töötlemise ajal ei saa see mitte ainult vähendada biti kulumist, vaid säilitada ka vasest plakeeritud plaadi soojuspaisumistegurit, paindetugevust, mõõtmete stabiilsust ja muid omadusi. See on omamoodi pakend suurepärase tervikliku jõudlusega. Praegu on paljud kodumaised vasega kaetud plaatide tootjad hakanud tavalise ränipulbri asendamiseks kasutama komposiitränipulbrit.

(4) Sfääriline ränipulber

Sfääriline ränipulber on omamoodi sfääriline ränipulbri materjal, millel on ühtlased osakesed, teravnurk puudub, väike eripind, hea voolavus, madal pinge ja väike erikaal, mis saadakse toorainena valitud ebakorrapärase nurgakujulise ränipulbri kõrgel temperatuuril peaaegu sulamise ja peaaegu sfäärilise töötlemise teel. Kui see lisatakse vasega kaetud plaatide tootmiseks kasutatavatele toorainetele, võib see oluliselt suurendada täitekogust ja vähendada segatud materjalisüsteemi viskoossust. Parandage töötlemise jõudlust, parandage kaetud klaaskiudkanga läbilaskvust, vähendage epoksüvaigu kõvenemisprotsessi kokkutõmbumist, vähendage soojuspaisumise erinevust, et parandada lehe kõverust.

plekk

Sfäärilisi ränipulbritooteid, mille puhtus on 99,8% ja osakeste keskmine suurus on 0,5 μm-1 μm, kasutavad enamasti Jaapani vasega kaetud plaatide tootjad.

(5) Aktiivne ränipulber

Ränipulbri ja vaigusüsteemi ühilduvust saab parandada, kasutades täiteainena aktiivset töödeldud ränidioksiidi pulbrit, samuti saab veelgi parandada kattekihiga kaetud plaadi niiskus- ja kuumakindlust ning töökindlust.

plekk

Praegu on kodumaised aktiivsed ränipulbritooted ainsa räni sidumisaine tõttu lihtsa segamistöötluse tõttu, mitte ideaalne, pulbri ja vaigu segamist on lihtne ühendada ning paljud välismaised patendid on teinud ettepaneku ränipulbri aktiivseks töötlemiseks, näiteks Saksa patent soovitas aktiivse ränipulbri saamiseks kasutada polüsilaani ja ränipulbri segamist ja segamist ultraviolettkiirguse all; Jaapani eksperdid tegid ettepaneku silaandiooli derivaatidega töödelda ränipulbrit ja lisada segamisprotsessis katalüsaatoreid, et sideaine saaks pulbri ühtlaselt mähkida, nii et epoksüvaik saavutaks ideaalse kombinatsiooni ränipulbriga.

3, vasega plakeeritud plaat ränipulbri nõuete täitmise kohta

(1) Ränipulbri osakeste suuruse nõuded

Ränipulbri täiteainet kasutavas vasega kaetud plaadis ei saa osakeste suurus olla liiga suur ega liiga väike.

Matsushita Electric Company tegi ettepaneku: elektriisolatsioonis vähendatakse vasest plakeeritud plaadist valmistatud ränipulbri keskmise osakese suurusega üle 10 μm. Kui osakeste keskmine suurus on alla 0,05 μm, suureneb vaigusüsteemi viskoossus ja see mõjutab vasega kaetud plaadi valmistatavust.

Kyocera Chemical Company tegi ettepaneku, et sula ränipulbri osakeste keskmine suurus peaks jääma vahemikku 0,05–2 μm, millest osakeste suurus peaks olema alla 10 μm, et tagada vaigu koostise hea voolavus.

Hitachi Chemical Company tegi ettepaneku: Kuumakindluse ja vaskfooliumiga sideme tugevuse parandamiseks 'vastastikku kahe' seose korral on sünteetilise ränipulbri keskmine osakeste suurus vahemikus 1-5 μm ja vasega kaetud plaadi puhul pöörata erilist tähelepanu puurimisprotsessi parandamisele 'keskmine osakeste suurus on 0,4 mm rohkem kaalumisel'. sobiv.

(2) Ränipulbri morfoloogia valik

Erinevates ränidioksiidi vormides, võrreldes sula sfäärilise ränidioksiidi, sula läbipaistva ränidioksiidi ja hiljem nanoräni (vaiguga), ei ole kristalse ränidioksiidi mõju vaigusüsteemi toimimisele parim, näiteks selle dispersioon, settimiskindlus ei ole nii hea kui sula sfääriline ränidioksiid, kuumalöögikindlus ja soojuspaisumise koefitsient ei ole nii hea kui sula läbipaistev ränidioksiid; Üldine jõudlus on halvem kui nanoräni (vaik), kuid kulude ja majandusliku kasu tõttu kaldub tööstus rohkem kasutama kõrge puhtusastmega kristalset ränidioksiidi.

plekk

Praegu kasutab enamik kodumaistest vasega kaetud ettevõtetest endiselt kristalset ränipulbrit. Lisaks sularänipulbri suhteliselt kõrgele hinnale on selle tõhusus ja omadused alles arusaamise ja väikeste partiide pealekandmise staadiumis.

Vasega plakeeritud plaadi ränipulbri sortide valikul on küll sfäärilisel ränipulbril Jaapani patendis palju uurimistulemusi (enamasti laboratoorsed tulemused) ja sellel on hea mõju vasega plakeeritud plaadi mõningate omaduste parandamisel, kuid selle hind on kõrge ning seda ei saa praegu kasutada suurtes kogustes tavalises ja keskmises klassis vasega kaetud plaadis.

Seetõttu on oluline vähendada sfäärilise ränipulbri tootmiskulusid ning teha head tööd koostöö arendamisel ja rakendamisel kodumaiste vaskplaaditootjatega.

Lühidalt öeldes peavad vasega kaetud plaatide tootjad ränipulbri kasutamisel igakülgselt kaaluma vastavalt peamistele projektidele ja saavutatava jõudluse näitajatele, samuti muude täiteainete valikule, täiteaine pinnatöötlustehnoloogia rakendamisele, maksumusele ja muudele aspektidele.

4, ränipulbri arengutrend vasega plakeeritud plaadi kasutamisel

(1) Paljutõotav ülipeen kristalliline ränipulber

Praegu on vasega kaetud plaadile kantud ülipeene ränipulbri keskmine osakeste suurus 2–3 mikronit ja substraadi materjali üliõhukese suunas arenedes peab täiteaine osakeste suurus olema väiksem ja soojuse hajumine parem. Edaspidi kasutatakse vasega kaetud plaatide puhul ülipeeneid täiteaineid, mille osakeste keskmine suurus on 0,5-1 mikronit. Kristallilist ränidioksiidi pulbrit kasutatakse selle hea soojusjuhtivuse tõttu laialdaselt. Arvestades täiteaine dispersiooni vaigus ja liimimisprotsessi sujuvat arengut, kasutatakse kristallilist ränidioksiidi pulbrit tõenäoliselt koos sfäärilise pulbriga. Kuigi on palju kristallilisest ränipulbrist parema soojusjuhtivusega täiteaineid, nagu alumiiniumoksiidi sfääriline pulber jne, on need kõrge hinnaga ja neid on vaskplaaditootjatel tulevikus raske laialdaselt kasutada.

(2) Sula ränipulbri turu kiire areng

Erinevate arenenud sidetehnoloogiate väljatöötamisega on laialdaselt kasutatud mitmesuguseid kõrgsageduslikke seadmeid ja nende turg kasvab igal aastal 15–20, mis viib teatud määral sulatatud ränipulbri turu kiirele arengule.

(3) Stabiilne komposiitränipulbri turg

Praegu on enamik kodumaistest vasest plakeeritud plaatide tootjatest hakanud kristallilise ränipulbri asendamiseks kasutama komposiitränipulbrit ja suurendama järk-järgult kasutuse osakaalu, komposiitränipulbri turg jõuab järgmise kahe aasta jooksul küllastumiseni. Ränipulbri tootjad suurendavad samal ajal tootmist, kuid jätkavad ka tootenäitajate optimeerimist, et veelgi vähendada puuride kulumist, on vaja välja töötada madalama kõvadusega täiteaine.

(4) Optimistlik tipptasemel sfäärilise pulbri turg

PCB-substraadimaterjalid arenevad kiiresti hõrenemise suunas, eriti silmatorkavam on praegune HDI mitmekihiliste plaatide substraadimaterjalide hõrenemine. Paljud kaasaskantavad elektroonikatooted vajavad oma 'õhukese, kerge, väikese' ja multifunktsionaalse korpuse pideval reklaamimisel rohkem PCB kihte ja õhemat paksust. Elektroonikatoodete miniaturiseerimise ja integreerimise suunas arenedes kasvab tulevikus HDI-plaatide osakaal ning samal ajal käivitatakse Hiinas mitmel pool ka kodumaiseid IC-kandjaplaatide projekte. Heas turukeskkonnas peavad kodumaised ränipulbri tootjad turule tooma kõrge puhtuse, suure voolavusega, madala paisumisteguri ja hea osakeste suuruse jaotusega kõrgekvaliteedilisi sfäärilisi ränipulbri tooteid, seega tasub oodata sfäärilise ränipulbri kasutamist vaskplaaditööstuses.

(5) Eeldatav aktiivse ränipulbri turg

Aktiivse ränipulbri kasutamine täiteainena võib parandada mõningaid vasega kaetud plaatide omadusi ja turul on juba ränipulbri tootjaid, kes toovad turule aktiivseid ränipulbritooteid. Kui aga soovite edendada aktiivse pulbri kasutamist vasega kaetud plaatide valdkonnas, on ränipulbri tootjatel veel pikk tee käia, nad ei vaja mitte ainult tihedat koostööd ülesvoolu sidestusainete tootjatega, vaid vajavad ka täielikku koostööd allavoolu vasest plakeeritud plaatide tootjatega. Kuni modifitseerimise tehnilised probleemid on lahendatud, tasub aktiveeritud ränipulbri turgu oodata.