پودر سیلیس ذوب شده برای رزین اپوکسی: چه خواصی بیشتر اهمیت دارد؟

شکست در کاربردهای رزین اپوکسی هزینه هنگفتی را به همراه دارد. هنگام کپسوله کردن میکروالکترونیک های ظریف یا گلدان کردن قطعات صنعتی با ولتاژ بالا، عدم تطابق حرارتی دشمن اصلی شماست. انبساط حرارتی مدیریت نشده باعث استرس داخلی شدید می شود. این تنش به طور اجتناب ناپذیری منجر به تاب برداشتن اجزاء، ترک خوردگی ریز و لایه لایه شدن فاجعه آمیز در محیط های پر استرس می شود.

فرمول سازان و مهندسان مواد با یک عمل متعادل کننده دائمی روبرو هستند. شما باید پایداری ابعادی و استحکام مکانیکی را در عین حفظ کارایی رئولوژیکی بدست آورید. انتخاب نامناسب پروفیل پرکننده مستقیماً باعث ایجاد نقص در ساخت می شود. استحکام دی الکتریک را به خطر می اندازد و خرابی زودرس قطعه را در میدان تضمین می کند. شما نمی توانید حدس بزنید.

بهینه سازی سیستم های اپوکسی با کارایی بالا نیاز به ارزیابی دقیق خواص پرکننده دارد. شما باید توزیع اندازه ذرات، شیمی تصفیه سطح و ویژگی های انبساط حرارتی را به دقت تجزیه و تحلیل کنید. تطبیق این مشخصات دقیق با الزامات برنامه شما تنها راه برای اطمینان از قابلیت اطمینان طولانی مدت است. انتخاب درست پودر سیلیس ذوب شده برای رزین اپوکسی موفقیت کل فرمولاسیون شما را دیکته می کند.

• انبساط حرارتی محرک اصلی است: استفاده از پودر سیلیس ذوب شده با CTE پایین برای به حداقل رساندن استرس داخلی و جلوگیری از خرابی چرخه حرارتی در کپسولاسیون غیرقابل مذاکره است.

• اندازه ذرات فرآیند را دیکته می کند: اندازه و توزیع دقیق ذرات سیلیس ذوب شده حداکثر محدودیت های بارگذاری پرکننده را تعیین می کند و مستقیماً بر ویسکوزیته رزین پخته نشده و چگالی محصول پخت تأثیر می گذارد.

• اصلاح سطح از شکست جلوگیری می کند: پودر سیلیس ذوب شده آبدوست اصلاح نشده اغلب باعث تجمع و نفوذ رطوبت می شود. انتقال به پودر سیلیس ذوب شده اصلاح شده با اپوکسی، اتصال شیمیایی و قابلیت اطمینان طولانی مدت را تضمین می کند.

• کاربرد مشخص می کند: پودر سیلیس ذوب شده برای بسته بندی الکترونیکی به خلوص شدید (آلودگی یونی کم) در مقایسه با ترکیبات عمومی گلدان صنعتی نیاز دارد.

نقش پرکننده سیلیس ذوب شده در سیستم های اپوکسی

کامپوزیت‌های اپوکسی با کارایی بالا باید الزامات پایه سخت‌گیرانه را برآورده کنند تا در شرایط سخت عملیاتی زنده بمانند. ثبات ابعادی الزامی است. ماتریس پخت باید در برابر نوسانات شدید دما در برابر تاب خوردگی مقاومت کند. مقاومت در برابر شوک حرارتی از ترک خوردن در طول چرخه های گرمایش و سرمایش سریع جلوگیری می کند. عایق الکتریکی استثنایی عملکرد ایمن را در محیط های ولتاژ بالا و میکروالکترونیک تضمین می کند. رزین اپوکسی پر نشده تمام این معیارها را برآورده نمی کند. بیش از حد منبسط می شود، گرما را ضعیف منتقل می کند و تحت فشار مکانیکی ترک می خورد. افزودن پرکننده معدنی مناسب، پلیمر پایه را به یک کامپوزیت ساختاری قوی تبدیل می‌کند.

ساختار آمورف در مقابل جایگزین های کریستالی

ساختار اتمی داخلی فیلر شما رفتار حرارتی آن را دیکته می کند. کوارتز کریستالی استاندارد و دانه های شیشه ای دارای ساختارهای اتمی هستند. سیلیس کریستالی در دماهای خاص دچار انتقال فاز می شود. قابل توجه ترین انتقال کوارتز آلفا-بتا در 573 درجه سانتیگراد است. این انتقال باعث افزایش ناگهانی و غیرقابل پیش بینی حجم تقریباً 0.8٪ می شود. در یک ماتریس اپوکسی سفت و سخت، این انبساط ناگهانی قطعه را از داخل به بیرون خرد می کند.

سیلیس ذوب شده (SiO2) کاملاً متفاوت است. تولید کنندگان آن را با ذوب سیلیس کریستالی با خلوص بالا در دمای بیش از 2000 درجه سانتیگراد و خنک کردن سریع آن ایجاد می کنند. این فرآیند شبکه کریستالی را از بین می برد و در نتیجه ساختاری غیر بلوری و آمورف ایجاد می کند. این طبیعت بی شکل، پایداری حرارتی عالی را فراهم می کند. دمای انتقال شیشه ای (Tg) تقریباً 1200 درجه سانتیگراد دارد و نقاط نرم شدن فوق العاده بالایی را حفظ می کند. هنگامی که شما از یک با کیفیت بالا استفاده می کنید پرکننده سیلیس ذوب شده ، خطرات انتقال فاز را به طور کامل حذف می کنید. این صنعت گاهی اوقات از اصطلاحاتی مانند کوارتز ذوب شده یا شیشه سیلیسی به جای یکدیگر استفاده می کند. سیلیس ذوب شده واقعی سطوح خلوص متمایز و مزایای حرارتی را ارائه می دهد که دانه های شیشه ای استاندارد به سادگی نمی توانند با آنها مطابقت داشته باشند.

افتراق سیلیس ذوب شده در مقابل دود

فرمولاتورها اغلب سیلیس ذوب شده را با سیلیس دود شده اشتباه می گیرند. این خطای منبع یابی فوراً دسته های تولید را خراب می کند. سیلیس ذوب شده یک پرکننده با ابعاد حجیم است. شما آن را در حجم های زیاد – اغلب 60 تا 90 درصد وزنی – به ویژه برای کاهش ضریب انبساط حرارتی اضافه می کنید. جرم ساختاری را فراهم می کند، هدایت حرارتی را افزایش می دهد و استحکام ابعادی را به قسمت پخت اضافه می کند.

سیلیس فومد یک عامل غلیظ کننده در مقیاس نانو است. تولید کنندگان آن را از طریق پیرولیز شعله تتراکلرید سیلیکون تولید می کنند. از قطرات میکروسکوپی سیلیس آمورف تشکیل شده است که در زنجیره های سه بعدی منشعب شده اند. شما از سیلیس دود شده در مقادیر بسیار کوچک، معمولاً 1 تا 3 درصد، صرفاً برای کنترل رئولوژی استفاده می کنید. از افتادگی در پوشش های عمودی جلوگیری می کند و جریان را در اپوکسی های مایع کنترل می کند. سیلیس بخار شده رزین را غلیظ می کند. سیلیس ذوب شده ابعاد فیزیکی آن را تثبیت می کند.

مقایسه انواع سیلیس در فرمولاسیون اپوکسی

خواص بحرانی پودر سیلیس ذوب شده برای رزین اپوکسی

کنترل ضریب انبساط حرارتی (CTE).

عدم تطابق حرارتی مجموعه های الکترونیکی را از بین می برد. یک تراشه سیلیکونی استاندارد دارای CTE تقریباً 3 ppm/K است. فریم های سربی مسی در حدود 17 ppm/K قرار دارند. رزین اپوکسی بیسفنول-A پر نشده به طور گسترده ای منبسط می شود و اغلب از 60 ppm/K فراتر می رود. هنگامی که این مجموعه در حین کار گرم می شود، اپوکسی به طور قابل توجهی سریعتر از قالب سیلیکونی منبسط می شود. این اثر نواری دو فلزی اتصالات لحیم کاری را برش می دهد، سیم ها را پاره می کند و خود قالب را می شکافد.

شما این شکاف انبساط حرارتی را با ترکیب کردن پل می کنید پودر سیلیس ذوب شده با CTE کم . سیلیس ذوب شده دارای CTE فوق العاده پایین تقریباً 0.5 x 10^-6/K (0.5 ppm/K) است. همانطور که کسر حجمی پرکننده را افزایش می دهید، CTE کامپوزیت نهایی طبق قانون مخلوط ها به طور قابل پیش بینی افت می کند. دستیابی به CTE کامپوزیت 10 تا 15 ppm/K نیاز به بارگذاری پرکننده بالایی دارد که اغلب وزنی بیش از 80 درصد است. این کاملاً با بسترها مطابقت دارد و تنش برشی داخلی را در طول چرخه حرارتی از بین می برد.

اندازه ذرات سیلیس ذوب شده و مورفولوژی

شکل فیزیکی و اندازه ذرات سیلیس نحوه رفتار رزین پخته نشده شما در خط تولید را دیکته می کند. ذرات زاویه ای که از طریق خرد کردن و آسیاب استاندارد ایجاد می شوند، با یکدیگر قفل می شوند. این قفل شدن جریان رزین را محدود می کند و ویسکوزیته را به شدت افزایش می دهد. ذرات زاویه ای همچنین باعث سایش شدید ساینده در تجهیزات اختلاط، پمپ های دنده و نازل های توزیع می شوند.

ذرات کروی مانند بلبرینگ های میکروسکوپی عمل می کنند. آنها از کنار یکدیگر غلت می زنند و اجازه می دهند رزین صاف حتی در سطوح بارگذاری بالا جریان داشته باشد. بهینه سازی توزیع اندازه ذرات سیلیس ذوب شده برای گلدان با چگالی بالا اجباری است. شما نمی توانید از یک اندازه ذرات واحد و یکنواخت استفاده کنید. در عوض، از ترکیب چندوجهی استفاده می کنید. ذرات بزرگ (D50 = 20 میکرون)، متوسط ​​(D50 = 5 میکرون) و ریز (D50 = 1 میکرون) را مخلوط می‌کنید. ذرات کوچکتر فضاهای بینابینی خالی بین ذرات بزرگتر را پر می کنند. این تراکم بسته بندی را به حداکثر می رساند. اختلاط چندوجهی به شما امکان می دهد تا 85% بارگذاری پرکننده را بدون تجاوز از حداکثر آستانه ویسکوزیته خود به دست آورید.

شیمی سطح و چسبندگی

رابط بین ذره سیلیس معدنی و ماتریس اپوکسی آلی یکپارچگی مکانیکی کامپوزیت را تعیین می کند. این رابط در برابر تخریب محیطی بسیار آسیب پذیر است.

چالش آب دوست

سیلیس در حالت طبیعی خود در گروه های سیلانول فعال (Si-OH) پوشیده شده است. این باعث ایجاد یک پودر سیلیس ذوب شده آبدوست . به طور فعال رطوبت محیط را از هوا جذب و جذب می کند. اگر از سیلیس تصفیه نشده در یک کپسولانت الکترونیکی استفاده کنید، رطوبت به مرور زمان به ماتریکس نفوذ می کند. در طی فرآیندهای جریان مجدد لحیم کاری، که اغلب از 260 درجه سانتیگراد فراتر می رود، این رطوبت محبوس شده فورا تبخیر می شود. بخار حاصل به سرعت منبسط می‌شود و باعث می‌شود که کپسول‌کننده ترک خورده و از قاب سربی جدا شود. صنعت این شکست فاجعه بار را 'پاپ کورنینگ' می نامد.

راه حل اصلاح شده

شما با اصلاح سطح ذرات قبل از ترکیب، از شکست رطوبت جلوگیری می کنید. انتقال به یک پودر سیلیس ذوب شده اصلاح شده با اپوکسی برای کاربردهای با قابلیت اطمینان بالا ضروری است. تولید کنندگان سیلیس را با عوامل جفت کننده سیلان، به طور معمول گلیسیدوکسی پروپیل تری متوکسی سیلان، درمان می کنند. یک سر مولکول سیلان از طریق تراکم به سطح سیلیکا معدنی پیوند شیمیایی می دهد. انتهای دیگر شامل یک گروه واکنش دهنده اپوکسی است که در طول چرخه پخت مستقیماً به ماتریس رزین آلی متصل می شود. این پل شیمیایی استحکام برشی سطحی را به شدت بهبود می بخشد. رطوبت را دفع می کند، از تجمع ذرات جلوگیری می کند و یکپارچگی ساختاری طولانی مدت را تحت بارهای مکانیکی سنگین تضمین می کند.

مقاومت شیمیایی و دوام محیطی

محیط های صنعتی سیستم های اپوکسی را در معرض حملات شیمیایی تهاجمی قرار می دهند. حلال ها، اسیدهای غلیظ مانند سولفوریک و هیدروکلریک و محلول های قلیایی قوی به سرعت ماتریس های پلیمری پر نشده را تجزیه می کنند. ترکیب پرکننده سیلیس ذوب شده متراکم از نظر فیزیکی نفوذ شیمیایی را مسدود می کند. ماهیت بی اثر SiO2 آمورف، مقاومت شیمیایی کلی ماتریس اپوکسی را افزایش می دهد. پرکننده به عنوان یک مسیر پر پیچ و خم عمل می کند و عوامل خورنده را مجبور می کند تا در اطراف ذرات غیر قابل نفوذ سیلیس حرکت کنند. این امر اپوکسی‌های پر شده را برای پوشش‌های کف صنعتی، کاربردهای گلدان‌سازی کارخانه‌های شیمیایی و سنسورهای نفت و گاز اجباری می‌کند.

خلوص و آلودگی یونی

کاربردهای میکروالکترونیک خلوص بی عیب و نقص را می طلبد. پرکننده های صنعتی استاندارد حاوی مقادیر کمی یون های سدیم (Na+)، پتاسیم (K+) و کلرید (Cl-) هستند. در یک مدار مجتمع، رطوبت محیط و میدان های الکتریکی این یون های آزاد را به حرکت در می آورند. آنها در سراسر سطح قالب مهاجرت می کنند و باعث خوردگی شدید متالیزاسیون ظریف آلومینیوم می شوند. آنها همچنین مسیرهای رسانایی ایجاد می کنند که منجر به جریان های نشتی کشنده بین آثار مجاور می شود. برای جلوگیری از این خرابی های الکتروشیمیایی باید سیلیس ذوب شده با خلوص فوق العاده بالا را مشخص کنید. محدودیت‌های شدید آلودگی یونی، که اغلب به سطوح یون قابل استخراج کمتر از ppm 1 نیاز دارند، دوام طولانی‌مدت دستگاه کپسوله‌شده را تضمین می‌کنند.

ارزیابی پودر سیلیس ذوب شده برای بسته بندی الکترونیکی

دسته بندی راه حل ها و رویکردها

صنعت نیمه هادی برای محافظت از قالب های سیلیکونی شکننده به شدت به پروفیل های سیلیسی خاص متکی است. پودر سیلیس ذوب شده برای بسته‌بندی الکترونیکی به دو دسته کاربردی اصلی تقسیم می‌شود: ترکیبات قالب‌گیری اپوکسی (EMCs) و مواد زیر پرکننده مویرگی مایع.

• ترکیبات قالب‌گیری اپوکسی (EMC): این رزین‌های جامد و مرحله‌بندی B برای دستیابی به کاهش CTE لازم، نیاز به بارگیری پرکننده عظیم، تا 90 درصد وزنی دارند. آنها از سیلیس کروی چندوجهی مهندسی شده به شدت برای حفظ جریان در طول فرآیند قالب گیری انتقال فشار بالا در دمای 175 درجه سانتیگراد استفاده می کنند.

• زیر پر کردن مویرگی: این اپوکسی های مایع از طریق عملکرد مویرگی در زیر دستگاه های فلیپ چیپ جریان می یابند. آنها به توزیع اندازه ذرات بسیار ریز و کاملاً کنترل شده نیاز دارند. ذرات بزرگ باعث 'فیلتر شدن' می شوند، جایی که سیلیس در لبه تراشه به دام می افتد در حالی که رزین پر نشده در زیر آن جریان می یابد. این امر حفاظت حرارتی را از بین می برد و برجستگی های لحیم کاری را در برابر خستگی آسیب پذیر می کند. حداکثر اندازه ذرات برای زیر پر کردن اغلب به زیر 10 میکرون محدود می شود.

مدیریت حرارتی و عملکرد دی الکتریک

مدارهای مجتمع متراکم در حین کار گرمای قابل توجهی تولید می کنند. در حالی که موادی مانند آلومینا یا نیترید آلومینیوم دارای رسانایی حرارتی عالی هستند، بسیار ساینده، گران و دشوار هستند. سیلیس ذوب شده مصالحه بهینه را برای بسته بندی استاندارد فراهم می کند. عایق الکتریکی عالی را حفظ می کند، دارای استحکام دی الکتریک بالا است، در حالی که رسانایی حرارتی کافی (معمولاً 0.8 تا 1.5 W/m·K در سیستم های پر پر) برای مدیریت اتلاف گرما در IC های استاندارد ارائه می دهد. از ایجاد قوس الکتریکی بین اتصالات سیمی با فاصله نزدیک جلوگیری می کند و در عین حال گرما را از سطح قالب فعال دور می کند.

شفافیت نوری برای محصور کردن LED

کاربردهای الکترونیک نوری، مانند محصورسازی LED و حسگرهای نوری، به پرکننده های تخصصی نیاز دارند. پرکننده های استاندارد نور را پراکنده می کنند و اپوکسی را مات می کنند. سیلیس ذوب شده با خلوص بالا شفافیت استثنایی از UV به IR را ارائه می دهد. وضوح طیف قابل مشاهده را فراهم می کند. هنگامی که فرمولاتورها ضریب شکست سیلیس (تقریباً 1.46) را با اپوکسی‌های سیکلوآلیفاتیک نوری خاص تطبیق می‌دهند، سیلیس ذوب شده محصورکننده را بدون مسدود کردن انتقال نور تقویت می‌کند. همچنین در برابر تخریب اشعه ماوراء بنفش مقاومت می کند و از زرد شدن یا ترد شدن محفظه در طول سال ها کار مداوم در فضای باز جلوگیری می کند.

کاهش تاب خوردگی و استرس داخلی

در طول چرخه پخت، رزین های اپوکسی تحت انقباض شیمیایی قرار می گیرند، زیرا مونومرها به یکدیگر متصل می شوند. با سرد شدن مواد از دمای پخت به دمای اتاق، انقباض حرارتی رخ می دهد. EMC های بسیار پر از سیلیس ذوب شده برای کاهش هر دو پدیده استفاده می کنند. CTE پایین سیلیس تغییر حجم کلی ماتریس کامپوزیت را محدود می کند. بهینه‌سازی رابط ذره به رزین با سیلان‌های خاص باعث می‌شود که تنش میکروسکوپی درون ماتریس در طی شوک‌های حرارتی بعدی کاهش یابد. این امر از تاب خوردگی ماکروسکوپی برد مدار چاپی جلوگیری می کند و اطمینان حاصل می کند که مونتاژ نهایی برای فرآیندهای بعدی فناوری نصب سطحی (SMT) صاف باقی می ماند.

معاوضه های فرمولاسیون و ریسک های اجرا

ویسکوزیته در مقابل بارگذاری پرکننده

فرمولاتورها با یک معضل دائمی روبرو هستند. افزایش محتوای سیلیس باعث کاهش CTE و بهبود پایداری حرارتی می شود. افزودن جرم جامد بیشتر به طور تصاعدی ویسکوزیته رزین پخته نشده را افزایش می دهد. اگر ویسکوزیته خیلی زیاد شود، اپوکسی در هندسه های پیچیده یا شکاف های باریک جریان نمی یابد. حفره های هوا را به دام می اندازد و در نتیجه فضاهای خالی ایجاد می شود. حفره ها به عنوان متمرکز کننده استرس و تله رطوبت عمل می کنند که منجر به خرابی فوری قطعه در طول آزمایش ولتاژ بالا می شود. شما باید کاهش CTE مورد نظر را در مقابل محدودیت های عملی تجهیزات تزریق، گلدان یا توزیع خود متعادل کنید.

تاثیر بارگذاری سیلیس بر ویسکوزیته اپوکسی

تغییرات مقاومت مکانیکی

افزودن ذرات غیر آلی سفت و سخت، مشخصات مکانیکی پلیمر انعطاف پذیر را تغییر می دهد. داده‌های تجربی کاهش بالقوه 15 درصدی در استحکام کششی را هنگام استفاده از پرکننده‌های سیلیس ذوب شده در مقایسه با الیاف شیشه پیوسته یا دانه‌های شیشه‌ای تخصصی نشان می‌دهند. ذرات سیلیس کشیده نمی شوند. آنها به عنوان آخال های سفت و سخت عمل می کنند. در حالی که مقاومت کششی کاهش می یابد، مقاومت فشاری و مدول الاستیک به طور قابل توجهی افزایش می یابد. شما با بهینه سازی درمان کوپلینگ سیلان، تلفات کششی را کاهش می دهید. یک پیوند شیمیایی قوی بین ذره و رزین، تنش را به طور موثر در سطح مشترک منتقل می کند و عملکرد کششی و فشاری را متعادل می کند.

شکست های ته نشینی و پراکندگی

سیلیس به طور قابل توجهی چگال تر است (وزن مخصوص ~ 2.2) از رزین اپوکسی مایع (وزن مخصوص ~1.1). در فرمول‌های با ویسکوزیته پایین، ذرات سیلیس سنگین قبل از ژل شدن رزین در کف مخزن مخلوط یا جزء گلدانی می‌نشینند. این یک قسمت درمان شده غیر همگن ایجاد می کند. قسمت پایین شکننده و بیش از حد پر می شود، در حالی که قسمت بالایی پر نشده و در برابر انبساط حرارتی آسیب پذیر می ماند.

برای جلوگیری از ته نشین شدن، کنترل های زیر را اجرا کنید:

1. پروتکل‌های اختلاط با برش بالا را با استفاده از تیغه‌های کاول با سرعت 1500+ RPM برای شکستن توده‌ها و اطمینان از توزیع یکنواخت ذرات اجرا کنید.

2. از محفظه‌های خلاء گاز زدایی با 29 اینچ جیوه به مدت 10 تا 15 دقیقه برای حذف هوای محبوس شده وارد شده در مرحله اختلاط با برش بالا استفاده کنید.

3. واکنش‌پذیری رزین را با سخت‌کننده‌ها یا شتاب‌دهنده‌های با پخت سریع‌تر تنظیم کنید تا اطمینان حاصل کنید که ژل شدن قبل از ته‌نشینی قابل‌توجه ذرات اتفاق می‌افتد.

4. رزین های پر شده از قبل مخلوط شده را روی غلتک های درام اتوماتیک ذخیره کنید تا قبل از توزیع، تعلیق حفظ شود.

منبع یابی و چارچوب صلاحیت

سازگاری دسته به دسته

افزایش تولید مستلزم سازگاری کامل از سوی تامین کننده مواد شماست. تغییرات در پروفایل پرکننده، خط تولید شما را خراب می‌کند و منجر به نرخ‌های هنگفت ضایعات می‌شود. خریداران باید معیارهای دقیق تضمین کیفیت را برای هر لات تحویل درخواست کنند. شما باید منحنی های توزیع اندازه ذرات را با استفاده از تجهیزات پراش لیزری مطابق با ISO 13320 تأیید کنید. به مقادیر D10، D50 و D90 بسیار توجه کنید، زیرا تغییر در ذرات ریز (D10) به شدت ویژگی های جریان رزین شما را تغییر می دهد. شما باید سطح خاص را با استفاده از تجزیه و تحلیل جذب نیتروژن BET تأیید کنید. مساحت سطح بالاتر از حد انتظار نشان دهنده ریزه کاری بیش از حد است که ویسکوزیته شما را افزایش می دهد. برای جلوگیری از خطاهای ترکیبی و پیشروی زودرس رزین در حین ذخیره‌سازی، محدودیت‌های شدید رطوبت، معمولاً زیر 0.1 درصد، باید قبل از حمل و نقل اعمال شود.

پروتکل های تست

شما باید کامپوزیت پخت شده را با استفاده از لنزهای تست استاندارد ارزیابی کنید تا عملکرد پرکننده را تأیید کنید. تکیه بر داده های مایع درمان نشده برای پیش بینی قابلیت اطمینان میدان کافی نیست.

• تجزیه و تحلیل مکانیکی دینامیکی (DMA): از DMA برای تعیین دقیق دمای انتقال شیشه (Tg) و نظارت بر تغییرات مدول ذخیره سازی در کل محدوده دمای عملیاتی استفاده کنید. این تأیید می کند که عامل جفت کننده سیلان به درستی کار می کند.

• آنالیز حرارتی مکانیکی (TMA): از TMA برای اندازه‌گیری CTE دقیق کامپوزیت پخت شده در زیر (آلفا 1) و بالاتر (آلفا 2) دمای انتقال شیشه استفاده کنید. این محاسبات بارگیری پرکننده شما را تأیید می کند.

• تست خرابی دی الکتریک: برای اطمینان از اینکه خلوص سیلیس با استانداردهای عایق مورد نیاز بدون قوس یا ردیابی مطابقت دارد، پلاک‌های تست پخت شده را در ولتاژ بالا (مثلاً 50 کیلو ولت AC) قرار دهید.

نتیجه گیری

• نرخ‌های خرابی فعلی خود را بررسی کنید تا تعیین کنید که آیا عدم تطابق حرارتی، تاب‌خوردگی، یا ورود رطوبت علت اصلی رد قطعه است یا خیر.

• برگه‌های اطلاعات فنی جامع را از تامین‌کننده مواد خود درخواست کنید، با تمرکز ویژه بر توزیع اندازه ذرات چندوجهی و محدودیت‌های یون قابل استخراج.

• مقادیر نمونه سیلیس اصلاح‌شده اپوکسی را برای انجام آزمایش‌های اولیه ویسکوزیته، جریان و ته‌نشینی روی تجهیزات توزیع موجود خود سفارش دهید.

• یک مشاوره فنی با تامین کننده خود برنامه ریزی کنید تا ترکیب شیمیایی خاص کوپلینگ سیلان را با سیستم دقیق رزین اپوکسی و مشخصات پخت شما مطابقت دهد.

سوالات متداول

س: تفاوت بین سیلیس دود شده و پودر سیلیس ذوب شده چیست؟

پاسخ: سیلیس فومد پودری در مقیاس نانو است که در مقادیر بسیار ناچیز، معمولاً 1 تا 3 درصد، به طور دقیق به عنوان یک عامل غلیظ کننده برای کنترل رئولوژی استفاده می شود. پودر سیلیس ذوب شده یک پرکننده با ابعاد حجیم است که در حجم های زیاد تا 90 درصد وزنی برای کاهش ضریب انبساط حرارتی و افزایش چگالی ساختاری استفاده می شود.

س: چرا پودر سیلیس ذوب شده CTE کم برای بسته بندی الکترونیکی حیاتی است؟

A: از عدم تطابق حرارتی فاجعه بار جلوگیری می کند. قالب های سیلیکونی و قاب های سربی مسی در اثر گرما بسیار کمی منبسط می شوند. اپوکسی پر نشده به شدت منبسط می شود. افزودن سیلیس CTE کم، نرخ انبساط اپوکسی را کاهش می دهد تا با سخت افزار مطابقت داشته باشد، از تاب برداشتن تخته ها، قالب های ترک خورده و اتصالات لحیم برشی در طول چرخه حرارتی جلوگیری می کند.

س: اندازه ذرات سیلیس ذوب شده چگونه بر ویسکوزیته اپوکسی تأثیر می گذارد؟

A: شکل ذرات و مساحت سطح جریان را دیکته می کند. ذرات زاویه ای به هم متصل می شوند و ویسکوزیته را به شدت افزایش می دهند. ذرات کروی از کنار یکدیگر غلت می زنند و ویسکوزیته کمتری را حفظ می کنند. استفاده از توزیع اندازه چندوجهی اجازه می دهد تا حداکثر بارگذاری پرکننده را بدون تبدیل رزین مایع به خمیری غیرقابل کار انجام دهید.

س: پودر سیلیس ذوب شده اصلاح شده با اپوکسی چیست؟

A: این پودر سیلیس است که با یک عامل جفت کننده سیلان درمان شده است. این عملیات شیمیایی سطح ذرات را از حالت جذب رطوبت به رطوبت گیر تغییر می دهد. این عملیات همچنین یک پل شیمیایی ایجاد می کند که سیلیس معدنی را مستقیماً به ماتریس اپوکسی آلی در طول فرآیند پخت متصل می کند.

س: آیا می توان از پودر سیلیس ذوب شده آبدوست در کاربردهای حساس به رطوبت استفاده کرد؟

پاسخ: خیر. سیلیس هیدروفیل به طور فعال رطوبت محیط را جذب می کند. اگر در الکترونیک استفاده شود، این رطوبت محبوس شده فوراً در طول جریان مجدد لحیم کاری در دمای بالا تبخیر می شود. بخار حاصل منبسط می‌شود و باعث می‌شود که کپسول‌کننده ترک بخورد و لایه لایه شود، که این شکست به نام پاپ کورنینگ شناخته می‌شود.

س: آیا افزودن پرکننده سیلیس ذوب شده استحکام کششی اپوکسی را کاهش می دهد؟

پاسخ: بله، در مقایسه با استفاده از الیاف شیشه ای پیوسته، می تواند استحکام کششی را تقریباً 15٪ کاهش دهد. ذرات سیلیس سفت هستند و کشش ندارند. با این حال، آنها به طور قابل توجهی مقاومت فشاری و مدول را افزایش می دهند. شما تلفات کششی را با استفاده از درمان های سطح سیلان مناسب برای بهبود چسبندگی سطحی کاهش می دهید.