דרישות אינדקס ומגמת פיתוח של אבקת סיליקון לצלחת חיפוי נחושת

חומרי אבקה מינרלים לא מתכתיים בתעשיית צלחות חיפוי נחושת הם חומר המילוי האנאורגני העיקרי, תהליך ייצור צלחות בחיפוי נחושת בעיקר על פי הביצועים שלו לבחירת חומר המילוי המתאים, אבקת טלק חומר מילוי אנאורגני בשימוש נפוץ, אלומיניום הידרוקסיד, אלומינה, דו תחמוצת הברזל, אבקת סיליקון (סיליקון דו חמצני) וכו', שכולו אבקת דו תחמוצת הסיליקון (סיליקון דו חמצני) חשובה במילוי דו תחמוצת הקופר (סיליקון דו חמצני) צלחת.

1, מאפייני הביצועים של אבקת סיליקון

אבקת סיליקון היא חומר לא-רעיל, חסר טעם, שאינו מזהם חומר אנאורגני לא מתכתי, מקוורץ טבעי (SiO2) או קוורץ מותך (קוורץ טבעי לאחר התכה בטמפרטורה גבוהה, קירור SiO2 אמורפי) על ידי ריסוק, טחינה (טחינה כדורית, רטט, טחינת אוויר), ציפה, טיהור כבישה וטוהר תהליכים גבוהים אחרים.

כֶּתֶם

אבקת סיליקון היא סוג של חומר מילוי פונקציונלי, שיכול לשפר את הבידוד, המוליכות התרמית, היציבות התרמית, ההתנגדות לחומצה ואלקלי (למעט HF), עמידות בפני שחיקה, מעכב בעירה, חוזק כיפוף ויציבות ממדית של הצלחת, להפחית את קצב ההתפשטות התרמית של הצלחת ולשפר את הקבוע הדיאלקטרי של צלחת חיפוי הנחושת. יחד עם זאת, בשל חומרי הגלם הרבים והמחיר הנמוך של אבקת סיליקון, זה יכול להפחית את העלות של צלחת חיפוי נחושת, ולכן הוא נמצא בשימוש נרחב יותר ויותר בתעשיית לוחות חיפוי נחושת.

2, חומר המילוי הנפוץ בשימוש באבקת סיליקון לצלחת מצופה נחושת

בייצור של צלחת חיפוי נחושת, לשיעור ההזנה של אבקת סיליקון יש בעיקר שני סוגים של פרופורציה כללית (15%-30%) ושיעור מילוי גבוה (40%-70%), מתוכם טכנולוגיית פרופורציית מילוי גבוהה משמשת בעיקר בייצור של לוח חיפוי נחושת דק. חומרי המילוי הנפוצים בשימוש באבקת סיליקה עבור צלחות בחיפוי נחושת הם אבקת סיליקה גבישית עדינה במיוחד, אבקת סיליקה ממוזגת, אבקת סיליקה מרוכבת, אבקת סיליקה כדורית ואבקת סיליקה פעילה.

כֶּתֶם

(1) אבקת סיליקון גבישי עדין במיוחד

אבקת סיליקה גבישית אולטרה עדינה היא סוג של אבקת קוורץ המעובדת על ידי כביסה, ריסוק, הפרדה מגנטית, ריסוק דק במיוחד ודירוג. היישום של אבקת סיליקון גבישי בתעשיית לוחות חיפוי נחושת החל מוקדם יותר במדינות זרות, ליצרני אבקת סיליקון מקומיים יש את כושר הייצור של אבקה כזו בסביבות 2007, ועד מהרה זכו להכרה של משתמשים.

לאחר השימוש באבקת סיליקון גבישי, השתפרו מאוד הקשיחות, היציבות התרמית וספיגת המים של צלחת מצופה נחושת, עם ההתפתחות המהירה של שוק הצלחות מצופה נחושת, הייצור והאיכות של אבקת הסיליקון הגבישי השתפרו מאוד.

בהתחשב בפיזור חומר המילוי בשרף ובדרישות תהליך ההדבקה, יש להפעיל את אבקת הסיליקה הגבישית ולאחר מכן להשתמש בה עם האבקה הכדורית כדי למנוע גושים בעת ערבובה עם שרף האפוקסי, אחרת גודל החלקיקים הקטן של חומר המילוי יוביל לעלייה חדה בצמיגות הדבק, שתגרום להרטבת סיב הזכוכית.

כֶּתֶם

(2) אבקת סיליקון מותכת

מערכת אבקת סיליקון מותכת בוחרת קוורץ טבעי, דו תחמוצת הסיליקון אמורפי לאחר התכה וקירור בטמפרטורה גבוהה כחומר הגלם העיקרי, ולאחר מכן מעובדת בתהליך ייחודי, סידור המבנה המולקולרי של האבקה העדינה משתנה מסידור מסודר לסידור לא מסודר. בשל הטוהר הגבוה שלו, מקדם התפשטות ליניארי נמוך, קרינה אלקטרומגנטית טובה, עמידות בפני קורוזיה כימית ומאפיינים כימיים יציבים אחרים, הוא משמש לעתים קרובות בייצור צלחת חיפוי נחושת בתדירות גבוהה. עם התפתחות טכנולוגיית תקשורת בתדר גבוה, הביקוש ללוחות חיפוי נחושת בתדירות גבוהה עולה, והשוק שלה גדל בקצב של 15-20% מדי שנה, מה שיניע גם את הגידול הסינכרוני של הביקוש לאבקת סיליקון מותכת.

(3) אבקת סיליקון מורכבת

אבקת סיליקה מרוכבת היא חומר אבקת סיליקה זגוגית העשוי מקוורץ טבעי ומינרלים אנאורגניים שאינם מתכתיים אחרים (כגון תחמוצת סידן, תחמוצת בורון, תחמוצת מגנזיום וכו'), המעובדת על ידי חיבור, התכה, קירור, ריסוק, טחינה, דירוג ותהליכים נוספים.

קשיות Mohs של אבקת סיליקון מורכבת היא בערך 5, נמוכה מזו של אבקת סיליקון טהורה. במהלך העיבוד של לוח מעגלים מודפסים (PCB), זה לא רק יכול להפחית את בלאי הסיביות, אלא גם לשמור על מקדם ההתפשטות התרמית, חוזק הכיפוף, יציבות הממדים ותכונות אחרות של לוחית מצופה נחושת. זה סוג של אריזה עם ביצועים מקיפים מצוינים. נכון לעכשיו, יצרני פלטות מצופים נחושת מקומיים רבים החלו להשתמש באבקת סיליקון מרוכבת כדי להחליף אבקת סיליקון רגילה.

(4) אבקת סיליקון כדורית

אבקת סיליקון כדורית היא סוג של חומר אבקת סיליקון כדורי עם חלקיקים אחידים, ללא זווית חדה, שטח פנים ספציפי קטן, נזילות טובה, מתח נמוך ומשקל סגולי קטן בתפזורת המתקבלת על ידי טמפרטורה גבוהה ליד התכה ועיבוד כמעט כדורי של אבקת סיליקון זוויתית נבחרת כחומרי גלם. כאשר מוסיפים לחומרי הגלם לייצור לוחות חיפוי נחושת, זה יכול להגדיל מאוד את כמות המילוי ולהפחית את הצמיגות של מערכת החומרים המעורבים. שפר את ביצועי העיבוד, שפר את החדירות של בד סיבי הזכוכית המצופה, צמצם את הצטמקות תהליך ריפוי שרף האפוקסי, צמצם את הפרש ההתפשטות התרמית כדי לשפר את העיוות של הסדין.

כֶּתֶם

מוצרי אבקת הסיליקון הכדורית עם טוהר של 99.8% וגודל חלקיקים ממוצע של 0.5μm-1μm משמשים בעיקר על ידי יצרני צלחות מצופים נחושת יפניות.

(5) אבקת סיליקון פעילה

ניתן לשפר את התאימות בין אבקת סיליקה למערכת שרף על ידי שימוש באבקת סיליקה מטופלת פעילה כחומר מילוי, וניתן לשפר עוד יותר את עמידות הלחות והחום והאמינות של צלחת מצופה שוטר.

כֶּתֶם

נכון לעכשיו, מוצרי אבקת הסיליקון הפעילים המקומיים בגלל חומר צימוד הסיליקון היחיד שלו טיפול ערבוב פשוט, לא אידיאלי, ערבוב אבקה ושרף קל לאיחוד, ופטנטים זרים רבים הציעו טיפול פעיל באבקת סיליקון, כמו הפטנט הגרמני שהוצע להשתמש בפוליסילאן ואבקת סיליקון מעורבבת, ובוחשה תחת קרינה אולטרה סגולה, כדי להשיג אבקת סיליקון פעילה; מומחים יפנים הציעו שנגזרות של סילאנדיול יטפלו באבקת סיליקון, ויוסיפו זרזים בתהליך הערבוב, כך שחומר הצימוד יוכל לעטוף את האבקה באופן שווה, כך שרף האפוקסי יוכל להשיג שילוב אידיאלי עם אבקת סיליקון.

3, צלחת חיפוי נחושת על הביצועים של דרישות אבקת סיליקון

(1) דרישות לגודל החלקיקים של אבקת סיליקון

בצלחת מצופה נחושת באמצעות מילוי אבקת סיליקון, גודל החלקיקים לא יכול להיות גדול מדי או קטן מדי.

חברת החשמל Matsushita הציעה: השימוש בגודל חלקיקים ממוצע של יותר מ-10 מיקרומטר של אבקת סיליקון, העשויה מלוח מצופה נחושת בבידוד חשמלי, יופחת. כאשר גודל החלקיקים הממוצע נמוך מ-0.05 מיקרומטר, הצמיגות של מערכת השרף תגדל, ויכולת הייצור של הצלחת המצופה נחושת תושפע.

Kyocera Chemical Company הציעה כי גודל החלקיקים הממוצע של אבקת סיליקון מותכת יהיה בטווח של 0.05-2μm, מתוכם גודל החלקיקים צריך להיות מתחת ל-10μm, על מנת להבטיח נזילות טובה של הרכב השרף.

Hitachi Chemical Company הציעה: על מנת לשפר את עמידות החום ואת חוזק החיבור של רדיד הנחושת של הקשר ה'כפול הדדי', גודל החלקיקים הממוצע של אבקת הסיליקון הסינתטי מתאים בטווח של 1-5 מיקרומטר, ובלוחית מצופה נחושת להקדיש תשומת לב מיוחדת לשיפור עיבוד הקידוח 'התמקדות בהתחשבות' של יותר 0.4 μm, ואז הממוצע מתאים ל-7.

(2) בחירת המורפולוגיה של אבקת סיליקון

בצורות שונות של סיליקה, בהשוואה לסיליקה כדורית מותכת, סיליקה שקופה מותכת ומאוחר יותר ננו סיליקון (שרף), ההשפעה של סיליקה גבישית על הביצועים של מערכת השרף אינה הטובה ביותר, כגון פיזור שלה, עמידות ההתיישבות אינה טובה כמו סיליקה כדורית מותכת, עמידות בפני הלם חום ומקדם התפשטות תרמית אינה טובה כמו סיליקה שקופה מותכת; הביצועים הכוללים גרועים יותר מסיליקון ננו (שרף), אך מהעלות והיתרונות הכלכליים, התעשייה נוטה יותר להשתמש בסיליקה גבישית בטוהר גבוה.

כֶּתֶם

נכון לעכשיו, רוב הארגונים המקומיים מצופים נחושת עדיין משתמשים באבקת סיליקון גבישי. בנוסף למחיר הגבוה יחסית של אבקת סיליקון מותכת, היעילות והמאפיינים שלה עדיין בשלב של הבנה ויישום אצווה קטנה.

בבחירת זני אבקת סיליקון בצלחת חיפוי הנחושת, למרות שלאבקת הסיליקון הכדורית יש תוצאות מחקר רבות בפטנט היפני (התוצאות בעיקר בטווח המעבדה), ויש לה השפעה טובה בשיפור חלק מהמאפיינים של לוחית חיפוי הנחושת, מחירה גבוה, וכיום לא ניתן ליישם אותה בכמויות גדולות בלוח חיפוי הנחושת הרגיל והבינוני.

לכן, חשוב להפחית את עלות הייצור של אבקת סיליקון כדורית ולעשות עבודה טובה בפיתוח ויישום של שיתוף פעולה עם יצרני פלטות מצופים נחושת מקומיים.

בקצרה, ביישום אבקת סיליקון, יצרני לוחות בחיפוי נחושת צריכים לשקול באופן מקיף על פי הפרויקטים והאינדיקטורים העיקריים של הביצועים שיש להשיג, כמו גם בחירת חומרי מילוי אחרים, יישום טכנולוגיית טיפול משטח מילוי, עלות והיבטים אחרים.

4, מגמת הפיתוח של אבקת סיליקון ביישום של צלחת חיפוי נחושת

(1) אבקת סיליקון גבישי עדין במיוחד מבטיחה

נכון להיום, גודל החלקיקים הממוצע של אבקת הסיליקון העדינה במיוחד המיושמת על הצלחת המצופה נחושת הוא 2-3 מיקרון, ועם התפתחות חומר המצע לכיוון הדק במיוחד, חומר המילוי יידרש להיות בעל גודל חלקיקים קטן יותר ופיזור חום טוב יותר. בעתיד, חומרי מילוי אולטרה-דקים בגודל חלקיקים ממוצע של 0.5-1 מיקרון ישמשו עבור צלחות מחופות נחושת. אבקת סיליקה גבישית תהיה בשימוש נרחב בגלל המוליכות התרמית הטובה שלה. בהתחשב בפיזור חומר המילוי בשרף ובהתפתחות חלקה של תהליך ההדבקה, סביר להניח שישתמשו באבקת סיליקה גבישית בשילוב עם אבקה כדורית. למרות שישנם חומרי מילוי רבים בעלי מוליכות תרמית טובה יותר מאבקת סיליקון גבישי, כגון אבקה כדורית אלומינה וכו', הם יקרים במחיר וקשה לשימוש בקנה מידה גדול על ידי יצרני לוחות חיפוי נחושת בעתיד.

(2) ההתפתחות המהירה של שוק אבקת סיליקון מותכת

עם התפתחותן של טכנולוגיות תקשורת מתקדמות שונות, נעשה שימוש נרחב במגוון ציוד בתדר גבוה, והשוק שלו גדל בקצב של 15-20 מדי שנה, מה שיניע את ההתפתחות המהירה של שוק אבקות הסיליקון הממוזגות במידה מסוימת.

(3) שוק אבקת סיליקון מרוכבת יציבה

נכון לעכשיו, רוב יצרני לוחות הנחושת המקומיים החלו להשתמש באבקת סיליקון מרוכבת כדי להחליף אבקת סיליקון גבישי, ולהגדיל בהדרגה את שיעור השימוש, שוק אבקת הסיליקון המרוכבת יגיע לרוויה בשנתיים הקרובות. יצרני אבקת סיליקון מגדילים את הייצור במקביל, אך גם ממשיכים לייעל את מדדי המוצר, על מנת להפחית עוד יותר את שחיקת המקדחים, יהיה צורך בפיתוח של מילוי קשיות נמוכה יותר.

(4) שוק אבקה כדורי אופטימי ברמה גבוהה

חומרי מצע PCB מתפתחים במהירות בכיוון של דילול, במיוחד הדילול הנוכחי של חומרי מצע לוח HDI רב שכבתי בולט יותר. מוצרים אלקטרוניים ניידים רבים בקידום מתמשך של המארז ה'דק, קל, קטן' ורב תפקודי שלו, זקוקים ליותר שכבות של PCB, עובי דק יותר. עם התפתחותם של מוצרים אלקטרוניים בכיוון של מזעור ואינטגרציה, שיעור לוחות ה-HDI יגדל בעתיד, ובמקביל מושקים גם פרויקטים של לוחות IC Carrier ביתיים במקומות רבים בסין. בסביבת שוק טובה, נדרש שיצרני אבקת סיליקון מקומיים יוכלו להשיק מוצרי אבקת סיליקון כדוריים מתקדמים עם טוהר גבוה, נזילות גבוהה, מקדם התפשטות נמוך ופיזור גודל חלקיקים טוב, כך שכדאי לצפות לאפשרות היישום של אבקת סיליקון כדורית בתעשיית הצלחות בחיפוי נחושת.

(5) שוק אבקות הסיליקון הפעילה הצפוי

השימוש באבקת סיליקון פעילה כחומר מילוי יכול לשפר חלק מהמאפיינים של לוחית חיפוי נחושת, וכבר יש יצרניות של אבקת סיליקון בשוק להשיק מוצרי אבקת סיליקון אקטיבית. עם זאת, אם ברצונכם לקדם את השימוש באבקה אקטיבית בתחום לוחות חיפוי נחושת, יש ליצרני אבקת סיליקון דרך ארוכה לעבור, לא רק זקוקים לשיתוף פעולה הדוק של יצרני חומרי צימוד במעלה הזרם, אלא גם זקוקים לשיתוף פעולה מלא של יצרני לוחות חיפוי נחושת במורד הזרם. כל עוד הבעיות הטכניות של שינוי ייפתרו, כדאי לצפות לשוק אבקת הסיליקון המופעל.