Persyaratan indeks dan tren pengembangan bubuk silikon untuk pelat berlapis tembaga

Bahan bubuk mineral non-logam dalam industri pelat berlapis tembaga adalah pengisi anorganik utama, proses produksi pelat berlapis tembaga terutama sesuai dengan kinerjanya untuk memilih pengisi yang sesuai, bubuk bedak pengisi anorganik yang umum digunakan, aluminium hidroksida, alumina, besi dioksida, bubuk silikon (silikon dioksida), dll., di mana bubuk silikon (silikon dioksida) telah menjadi pengisi penting dalam semua jenis pelat berlapis tembaga.

1, karakteristik kinerja bubuk silikon

Bubuk silikon adalah bahan non-logam anorganik yang tidak beracun, tidak berasa, dan tidak berpolusi, dari kuarsa alami (SiO2) atau kuarsa cair (kuarsa alami setelah peleburan suhu tinggi, pendinginan SiO2 amorf) dengan cara menghancurkan, menggiling (penggilingan bola, getaran, penggilingan udara), flotasi, pemurnian pengawetan dan pengolahan air dengan kemurnian tinggi dan proses lainnya.

gumpal

Bubuk silikon adalah sejenis pengisi fungsional, yang dapat meningkatkan insulasi, konduktivitas termal, stabilitas termal, ketahanan asam dan alkali (kecuali HF), ketahanan aus, tahan api, kekuatan lentur dan stabilitas dimensi pelat, mengurangi ekspansi termal laju pelat dan meningkatkan konstanta dielektrik pelat berlapis tembaga. Pada saat yang sama, karena bahan baku yang melimpah dan harga bubuk silikon yang rendah, dapat menurunkan biaya pelat berlapis tembaga, sehingga semakin banyak digunakan dalam industri pelat berlapis tembaga.

2, pengisi bubuk silikon yang umum digunakan untuk pelat berlapis tembaga

Dalam produksi pelat berlapis tembaga, proporsi pengumpanan bubuk silikon terutama memiliki dua jenis proporsi umum (15% -30%) dan proporsi pengisian tinggi (40% -70%), dimana teknologi proporsi pengisian tinggi banyak digunakan dalam produksi pelat berlapis tembaga tipis. Pengisi bubuk silika yang umum digunakan untuk pelat berlapis tembaga adalah bubuk silika kristal ultrahalus, bubuk silika leburan, bubuk silika komposit, bubuk silika bulat, dan bubuk silika aktif.

gumpal

(1) bubuk silikon kristal ultrahalus

Bubuk silika kristal ultrafine adalah sejenis bubuk kuarsa yang diproses dengan cara pencucian, penghancuran, pemisahan magnetik, penghancuran ultrahalus, dan penilaian. Penerapan bubuk silikon kristalin dalam industri pelat berlapis tembaga dimulai lebih awal di luar negeri, dan produsen bubuk silikon dalam negeri memiliki kapasitas produksi bubuk tersebut sekitar tahun 2007, dan segera mendapat pengakuan dari pengguna.

Setelah penggunaan bubuk silikon kristal, kekakuan, stabilitas termal, dan penyerapan air pada pelat berlapis tembaga telah meningkat pesat, dengan pesatnya perkembangan pasar pelat berlapis tembaga, produksi dan kualitas bubuk silikon kristalin telah meningkat pesat.

Mengingat dispersi pengisi dalam resin dan persyaratan proses perekatan, bubuk silika kristal harus diaktifkan dan kemudian digunakan dengan bubuk bulat untuk menghindari penggumpalan ketika dicampur dengan resin epoksi, atau ukuran partikel kecil dari pengisi akan menyebabkan peningkatan tajam dalam viskositas lem, yang mengakibatkan membasahi kain serat kaca selama pengeleman.

gumpal

(2) Bubuk silikon cair

Sistem bubuk silikon cair memilih kuarsa alami, silikon dioksida amorf setelah peleburan dan pendinginan suhu tinggi sebagai bahan baku utama, dan kemudian diproses dengan proses unik, susunan struktur molekul bubuk halus berubah dari susunan teratur menjadi susunan tidak teratur. Karena kemurniannya yang tinggi, koefisien ekspansi linier yang rendah, radiasi elektromagnetik yang baik, ketahanan terhadap korosi kimia dan karakteristik kimia stabil lainnya, sering digunakan dalam produksi pelat berlapis tembaga frekuensi tinggi. Dengan berkembangnya teknologi komunikasi frekuensi tinggi, permintaan pelat berlapis tembaga frekuensi tinggi meningkat, dan pasarnya tumbuh pada tingkat 15-20% setiap tahun, yang juga akan mendorong pertumbuhan permintaan bubuk silikon cair yang sinkron.

(3) bubuk silikon majemuk

Serbuk silika komposit adalah bahan serbuk silika kaca yang terbuat dari kuarsa alami dan mineral non-logam anorganik lainnya (seperti kalsium oksida, boron oksida, magnesium oksida, dll.), yang diproses dengan cara peracikan, peleburan, pendinginan, penghancuran, penggilingan, grading dan proses lainnya.

Kekerasan Mohs bubuk silikon komposit sekitar 5, lebih rendah dibandingkan bubuk silikon murni. Selama pemrosesan papan sirkuit cetak (PCB), tidak hanya mengurangi keausan bit, tetapi juga menjaga koefisien ekspansi termal, kekuatan lentur, stabilitas dimensi, dan sifat-sifat lain dari pelat berlapis tembaga. Ini adalah jenis pengepakan dengan kinerja komprehensif yang sangat baik. Saat ini, banyak produsen pelat berlapis tembaga dalam negeri mulai menggunakan bubuk silikon komposit untuk menggantikan bubuk silikon biasa.

(4) Bubuk silikon bulat

Bubuk silikon bulat adalah sejenis bahan bubuk silikon bulat dengan partikel seragam, tanpa sudut lancip, luas permukaan spesifik kecil, fluiditas baik, tegangan rendah, dan berat jenis curah kecil yang diperoleh melalui proses peleburan dekat suhu tinggi dan hampir bulat dari bubuk silikon sudut tidak beraturan pilihan sebagai bahan baku. Ketika ditambahkan ke bahan mentah untuk produksi pelat berlapis tembaga, hal ini dapat meningkatkan jumlah pengisian secara signifikan dan mengurangi viskositas sistem bahan campuran. Meningkatkan kinerja pemrosesan, meningkatkan permeabilitas kain serat kaca yang dilapisi, mengurangi penyusutan proses pengawetan resin epoksi, mengurangi perbedaan ekspansi termal untuk meningkatkan lengkungan lembaran.

gumpal

Produk bubuk silikon bulat dengan kemurnian 99,8% dan ukuran partikel rata-rata 0,5μm-1μm banyak digunakan oleh produsen pelat berlapis tembaga Jepang.

(5) Bubuk silikon aktif

Kompatibilitas antara bubuk silika dan sistem resin dapat ditingkatkan dengan menggunakan bubuk silika yang diolah secara aktif sebagai pengisi, dan ketahanan terhadap kelembapan dan panas serta keandalan pelat berlapis polisi dapat lebih ditingkatkan.

gumpal

Saat ini, produk bubuk silikon aktif dalam negeri karena hanya bahan penghubung silikon yang perlakuan pencampurannya sederhana, tidak ideal, pencampuran bubuk dan resin mudah disatukan, dan banyak paten asing telah mengusulkan perlakuan aktif bubuk silikon, seperti paten Jerman yang diusulkan untuk menggunakan campuran polisilane dan bubuk silikon, dan diaduk di bawah iradiasi ultraviolet, untuk mendapatkan bubuk silikon aktif; Pakar Jepang mengusulkan agar turunan silanadiol mengolah bubuk silikon, dan menambahkan katalis pada proses pencampurannya, sehingga bahan penggandeng dapat membungkus bubuk secara merata, sehingga resin epoksi dapat mencapai kombinasi ideal dengan bubuk silikon.

3, pelat berlapis tembaga pada kinerja persyaratan bubuk silikon

(1) Persyaratan ukuran partikel bubuk silikon

Pada pelat berlapis tembaga yang menggunakan pengisi bubuk silikon, ukuran partikel tidak boleh terlalu besar atau terlalu kecil.

Perusahaan Listrik Matsushita mengusulkan: penggunaan bubuk silikon dengan ukuran partikel rata-rata lebih dari 10μm, yang terbuat dari pelat berlapis tembaga dalam insulasi listrik akan dikurangi. Ketika ukuran partikel rata-rata lebih rendah dari 0,05μm, viskositas sistem resin akan meningkat, dan kemampuan manufaktur pelat berlapis tembaga akan terpengaruh.

Perusahaan Kimia Kyocera mengusulkan bahwa ukuran partikel rata-rata bubuk silikon cair harus berada dalam kisaran 0,05-2μm, dimana ukuran partikelnya harus di bawah 10μm, untuk memastikan fluiditas komposisi resin yang baik.

Perusahaan Kimia Hitachi mengusulkan: untuk meningkatkan ketahanan panas dan kekuatan ikatan foil tembaga dari hubungan 'saling ganda', ukuran partikel rata-rata bubuk silikon sintetis sesuai dalam kisaran 1-5μm, dan pada pelat berlapis tembaga untuk memberikan perhatian khusus pada peningkatan proses pengeboran 'fokus pada pertimbangan', maka ukuran partikel rata-rata 0,4-0,7μm lebih cocok.

(2) Pemilihan morfologi bubuk silikon

Dalam berbagai bentuk silika, dibandingkan dengan silika sferis cair, silika transparan cair, dan kemudian silikon nano (resin), pengaruh silika kristal terhadap kinerja sistem resin bukanlah yang terbaik, seperti dispersinya, ketahanan terhadap penurunan tidak sebaik silika sferis cair, ketahanan terhadap guncangan panas dan koefisien muai panas tidak sebaik silika transparan cair; Kinerja keseluruhannya lebih buruk daripada silikon nano (resin), tetapi dari segi biaya dan manfaat ekonomi, industri lebih cenderung menggunakan silika kristal dengan kemurnian tinggi.

gumpal

Saat ini, sebagian besar perusahaan berlapis tembaga dalam negeri masih menggunakan bubuk silikon kristal. Selain harga bubuk silikon cair yang relatif mahal, khasiat dan karakteristiknya masih dalam tahap pemahaman dan penerapan dalam jumlah kecil.

Dalam pemilihan varietas bubuk silikon pada pelat berlapis tembaga, meskipun bubuk silikon bulat memiliki banyak hasil penelitian dalam paten Jepang (kebanyakan hasil di kisaran laboratorium), dan memiliki efek yang baik dalam meningkatkan beberapa sifat pelat berlapis tembaga, harganya tinggi, dan saat ini tidak dapat diterapkan dalam jumlah besar pada pelat berlapis tembaga konvensional dan kelas menengah.

Oleh karena itu, penting untuk mengurangi biaya produksi bubuk silikon bulat dan melakukan pekerjaan dengan baik dalam pengembangan dan penerapan kerja sama dengan produsen pelat berlapis tembaga dalam negeri.

Singkatnya, dalam penerapan bubuk silikon, produsen pelat berlapis tembaga perlu mempertimbangkan secara komprehensif sesuai dengan proyek utama dan indikator kinerja yang ingin dicapai, serta pemilihan bahan pengisi lainnya, penerapan teknologi perawatan permukaan bahan pengisi, biaya dan aspek lainnya.

4, tren perkembangan bubuk silikon dalam penerapan pelat berlapis tembaga

(1) Bubuk silikon kristal ultrahalus yang menjanjikan

Saat ini, ukuran partikel rata-rata bubuk silikon ultra-halus yang diaplikasikan pada pelat berlapis tembaga adalah 2-3 mikron, dan dengan pengembangan bahan substrat ke arah ultra-tipis, pengisi harus memiliki ukuran partikel yang lebih kecil dan pembuangan panas yang lebih baik. Di masa depan, pengisi ultrahalus dengan ukuran partikel rata-rata 0,5-1 mikron akan digunakan untuk pelat berlapis tembaga. Bubuk silika kristal akan banyak digunakan karena konduktivitas termalnya yang baik. Mengingat dispersi pengisi dalam resin dan kelancaran proses pengeleman, bubuk silika kristal kemungkinan besar akan digunakan dalam kombinasi dengan bubuk bola. Meskipun ada banyak bahan pengisi dengan konduktivitas termal yang lebih baik daripada bubuk silikon kristal, seperti bubuk bulat alumina, dll., bahan tersebut memiliki harga yang tinggi dan sulit digunakan dalam skala besar oleh produsen pelat berlapis tembaga di masa depan.

(2) Pesatnya perkembangan pasar bubuk silikon cair

Dengan berkembangnya berbagai teknologi komunikasi canggih, berbagai peralatan frekuensi tinggi telah banyak digunakan, dan pasarnya tumbuh dengan kecepatan 15-20 setiap tahun, yang akan mendorong perkembangan pesat pasar bubuk silikon leburan sampai batas tertentu.

(3) Pasar bubuk silikon komposit yang stabil

Saat ini, sebagian besar produsen pelat tembaga dalam negeri telah mulai menggunakan bubuk silikon komposit untuk menggantikan bubuk silikon kristal, dan secara bertahap meningkatkan proporsi penggunaannya, pasar bubuk silikon komposit akan mencapai kejenuhan dalam dua tahun ke depan. Produsen bubuk silikon meningkatkan produksi pada saat yang sama, tetapi juga terus mengoptimalkan indikator produk, untuk lebih mengurangi keausan bor, pengembangan pengisi dengan kekerasan yang lebih rendah akan diperlukan.

(4) Pasar bubuk bulat kelas atas yang optimis

Bahan substrat PCB berkembang pesat ke arah penipisan, terutama saat ini penipisan bahan substrat papan multilayer HDI lebih menonjol. Banyak produk elektronik portabel yang terus-menerus mempromosikan casing 'tipis, ringan, kecil' dan multi-fungsinya, membutuhkan lebih banyak lapisan PCB, ketebalan lebih tipis. Dengan perkembangan produk elektronik ke arah miniaturisasi dan integrasi, proporsi papan HDI akan meningkat di masa depan, dan pada saat yang sama, proyek papan pembawa IC dalam negeri juga diluncurkan di banyak tempat di Tiongkok. Dalam lingkungan pasar yang baik, produsen bubuk silikon dalam negeri harus dapat meluncurkan produk bubuk silikon bulat kelas atas dengan kemurnian tinggi, fluiditas tinggi, koefisien muai rendah, dan distribusi ukuran partikel yang baik, sehingga prospek penerapan bubuk silikon bulat dalam industri pelat berlapis tembaga layak untuk dinantikan.

(5) Pasar bubuk silikon aktif yang diantisipasi

Penggunaan bubuk silikon aktif sebagai pengisi dapat meningkatkan beberapa sifat pelat berlapis tembaga, dan sudah ada produsen bubuk silikon di pasar yang meluncurkan produk bubuk silikon aktif. Namun, jika Anda ingin mempromosikan penggunaan bubuk aktif di bidang pelat berlapis tembaga, jalan yang harus ditempuh produsen bubuk silikon masih panjang, tidak hanya memerlukan kerja sama erat dari produsen bahan penggandeng hulu, tetapi juga memerlukan kerja sama penuh dari produsen pelat berlapis tembaga hilir. Selama masalah teknis modifikasi terpecahkan, pasar bubuk silikon aktif akan layak untuk dinantikan.