Wymagania indeksowe i tendencja rozwoju proszku krzemowego do płyt platerowanych miedzią

Niemetaliczne mineralne materiały w proszku w przemyśle płyt platerowanych miedzią są głównym wypełniaczem nieorganicznym, proces produkcji płyt platerowanych miedzią opiera się głównie na wynikach wyboru odpowiedniego wypełniacza, powszechnie stosowanego wypełniacza nieorganicznego w proszku, talku, wodorotlenku glinu, tlenku glinu, dwutlenku żelaza, proszku krzemu (dwutlenek krzemu) itp., z których proszek krzemu (dwutlenek krzemu) jest ważnym wypełniaczem we wszystkich rodzajach płyt miedzianych.

1, charakterystyka działania proszku krzemowego

Proszek krzemowy jest nietoksycznym, pozbawionym smaku, niezanieczyszczającym nieorganicznym materiałem niemetalicznym, otrzymywanym z naturalnego kwarcu (SiO2) lub stopionego kwarcu (naturalny kwarc po stopieniu w wysokiej temperaturze, schładzaniu amorficznego SiO2) poprzez kruszenie, mielenie (mielenie kulowe, wibracje, mielenie na powietrzu), flotację, oczyszczanie trawiące i uzdatnianie wody o wysokiej czystości oraz inne procesy.

kropelka

Proszek krzemowy jest rodzajem wypełniacza funkcjonalnego, który może poprawić izolację, przewodność cieplną, stabilność termiczną, odporność na kwasy i zasady (z wyjątkiem HF), odporność na zużycie, środek zmniejszający palność, wytrzymałość na zginanie i stabilność wymiarową płyty, zmniejszyć współczynnik rozszerzalności cieplnej płyty i poprawić stałą dielektryczną płyty platerowanej miedzią. Jednocześnie, ze względu na obfite surowce i niską cenę proszku krzemowego, może obniżyć koszt blachy platerowanej miedzią, dlatego jest ona coraz szerzej stosowana w przemyśle płyt platerowanych miedzią.

2, powszechnie stosowany wypełniacz w proszku krzemu do płyt platerowanych miedzią

W produkcji płyt platerowanych miedzią proporcja proszku krzemowego w proszku ma głównie dwa rodzaje proporcji ogólnej (15% -30%) i wysoki udział wypełnienia (40% -70%), przy czym technologia wysokiego udziału wypełnienia jest najczęściej stosowana w produkcji cienkiej blachy platerowanej miedzią. Powszechnie stosowanymi wypełniaczami w postaci proszku krzemionkowego do płyt platerowanych miedzią są ultradrobny proszek krzemionki krystalicznej, proszek topionej krzemionki, proszek krzemionki kompozytowej, proszek krzemionki sferycznej i proszek aktywnej krzemionki.

kropelka

(1) ultradrobny krystaliczny proszek krzemowy

Ultradrobny proszek krzemionki krystalicznej jest rodzajem proszku kwarcowego, który jest przetwarzany przez mycie, kruszenie, separację magnetyczną, najdrobniejsze kruszenie i sortowanie. Stosowanie krystalicznego proszku krzemu w przemyśle płyt platerowanych miedzią rozpoczęło się wcześniej w innych krajach, a krajowi producenci proszku krzemu dysponowali zdolnościami produkcyjnymi takiego proszku około 2007 roku i wkrótce zdobyli uznanie użytkowników.

Po zastosowaniu krystalicznego proszku krzemowego znacznie poprawiono sztywność, stabilność termiczną i absorpcję wody płyty platerowanej miedzią, wraz z szybkim rozwojem rynku płyt platerowanych miedzią, produkcja i jakość krystalicznego proszku krzemowego uległa znacznej poprawie.

Biorąc pod uwagę dyspersję wypełniacza w żywicy i wymagania procesu klejenia, proszek krzemionki krystalicznej należy aktywować, a następnie połączyć z proszkiem kulistym, aby uniknąć zbrylania się po zmieszaniu z żywicą epoksydową, w przeciwnym razie mały rozmiar cząstek wypełniacza doprowadzi do gwałtownego wzrostu lepkości kleju, co spowoduje zwilżenie tkaniny z włókna szklanego podczas klejenia.

kropelka

(2) Proszek stopionego krzemu

System stopionego proszku krzemowego wybiera naturalny kwarc, amorficzny dwutlenek krzemu po stopieniu i ochłodzeniu w wysokiej temperaturze jako główny surowiec, a następnie przetwarzany w unikalnym procesie, układ struktury molekularnej drobnego proszku zmienia się z uporządkowanego na nieuporządkowany. Ze względu na wysoką czystość, niski współczynnik rozszerzalności liniowej, dobre promieniowanie elektromagnetyczne, odporność na korozję chemiczną i inne stabilne właściwości chemiczne, jest często stosowany do produkcji płyt miedzianych o wysokiej częstotliwości. Wraz z rozwojem technologii komunikacji wysokiej częstotliwości rośnie zapotrzebowanie na płyty platerowane miedzią o wysokiej częstotliwości, a ich rynek rośnie w tempie 15-20% każdego roku, co będzie również napędzać synchroniczny wzrost zapotrzebowania na proszek stopionego krzemu.

(3) złożony proszek krzemowy

Kompozytowy proszek krzemionkowy to szklisty proszek krzemionkowy wytwarzany z naturalnego kwarcu i innych nieorganicznych minerałów niemetalicznych (takich jak tlenek wapnia, tlenek boru, tlenek magnezu itp.), Który jest przetwarzany przez mieszanie, topienie, chłodzenie, kruszenie, mielenie, sortowanie i inne procesy.

Twardość w skali Mohsa kompozytowego proszku krzemowego wynosi około 5 i jest niższa niż w przypadku czystego proszku krzemowego. Podczas przetwarzania płytki drukowanej (PCB) może nie tylko zmniejszyć zużycie bitów, ale także utrzymać współczynnik rozszerzalności cieplnej, wytrzymałość na zginanie, stabilność wymiarową i inne właściwości płyty platerowanej miedzią. Jest to rodzaj opakowania o doskonałej kompleksowej wydajności. Obecnie wielu krajowych producentów płyt platerowanych miedzią zaczęło stosować kompozytowy proszek krzemowy w celu zastąpienia zwykłego proszku krzemowego.

(4) Kulisty proszek krzemowy

Sferyczny proszek krzemowy jest rodzajem sferycznego proszku krzemowego o jednolitych cząstkach, bez ostrego kąta, małej powierzchni właściwej, dobrej płynności, niskim naprężeniu i małym ciężarze właściwym objętościowym, uzyskanym przez wysoką temperaturę w pobliżu topnienia i prawie kulistą obróbkę wybranego nieregularnego kątowego proszku krzemu jako surowców. Dodany do surowców do produkcji płyt platerowanych miedzią może znacznie zwiększyć ilość wypełnienia i zmniejszyć lepkość układu mieszanych materiałów. Popraw wydajność przetwarzania, popraw przepuszczalność powlekanej tkaniny z włókna szklanego, zmniejsz skurcz w procesie utwardzania żywicy epoksydowej, zmniejsz różnicę rozszerzalności cieplnej, aby poprawić wypaczenie arkusza.

kropelka

Produkty w postaci sferycznego proszku krzemowego o czystości 99,8% i średniej wielkości cząstek 0,5 μm-1 μm są najczęściej stosowane przez japońskich producentów płyt platerowanych miedzią.

(5) Aktywny proszek krzemowy

Kompatybilność proszku krzemionkowego z układem żywicy można poprawić, stosując jako wypełniacz proszek krzemionki poddany obróbce aktywnej, a odporność na wilgoć i ciepło oraz niezawodność płyty platerowanej można jeszcze bardziej poprawić.

kropelka

Obecnie krajowe produkty z aktywnego proszku krzemu ze względu na jedyny silikonowy środek sprzęgający, proste mieszanie, nie jest idealne, mieszanie proszku i żywicy jest łatwe do połączenia, a wiele zagranicznych patentów zaproponowało aktywną obróbkę proszku krzemu, na przykład niemiecki patent zaproponował zmieszanie polisilanu i proszku krzemu i mieszanie pod promieniowaniem ultrafioletowym w celu uzyskania aktywnego proszku krzemu; Japońscy eksperci zaproponowali, aby pochodne silandiolu przetwarzały proszek krzemowy i w procesie mieszania dodawały katalizatory, dzięki czemu środek sprzęgający mógł równomiernie owinąć proszek, dzięki czemu żywica epoksydowa mogła uzyskać idealne połączenie z proszkiem krzemu.

3, płyta platerowana miedzią dotycząca wymagań dotyczących proszku krzemowego

(1) Wymagania dotyczące wielkości cząstek proszku krzemowego

W płycie platerowanej miedzią, w której zastosowano wypełniacz w postaci proszku krzemowego, wielkość cząstek nie może być ani za duża, ani za mała.

Firma Matsushita Electric Company zaproponowała: zmniejszone zostanie zastosowanie w izolacji elektrycznej cząstek proszku krzemowego o średniej wielkości przekraczającej 10 μm, wykonanego z płyty platerowanej miedzią. Gdy średni rozmiar cząstek jest mniejszy niż 0,05 μm, lepkość układu żywicy wzrośnie, co będzie miało wpływ na zdolność produkcyjną płyty platerowanej miedzią.

Firma Kyocera Chemical Company zaproponowała, aby średni rozmiar cząstek proszku stopionego krzemu powinien mieścić się w zakresie 0,05-2 µm, z czego rozmiar cząstek powinien wynosić poniżej 10 µm, aby zapewnić dobrą płynność kompozycji żywicy.

Firma Hitachi Chemical Company zaproponowała: w celu poprawy odporności cieplnej i siły wiązania folii miedzianej w relacji „wzajemnie podwójnej”, odpowiednia jest średnia wielkość cząstek syntetycznego proszku krzemowego w zakresie 1–5 μm, a w płycie platerowanej miedzią należy zwrócić szczególną uwagę na poprawę obróbki wiercenia „koncentrując się na rozważaniu”, wówczas bardziej odpowiednia jest średnia wielkość cząstek 0,4–0,7 μm.

(2) Dobór morfologii proszku krzemowego

W różnych postaciach krzemionki, w porównaniu ze stopioną krzemionką sferyczną, stopioną przezroczystą krzemionką, a później nanokrzemem (żywicą), wpływ krzemionki krystalicznej na działanie układu żywicy nie jest najlepszy, np. Ogólna wydajność jest gorsza niż nanokrzemu (żywicy), ale ze względu na koszty i korzyści ekonomiczne przemysł jest bardziej skłonny do stosowania krzemionki krystalicznej o wysokiej czystości.

kropelka

Obecnie większość krajowych przedsiębiorstw pokrytych miedzią nadal używa krystalicznego proszku krzemu. Oprócz stosunkowo wysokiej ceny proszku stopionego krzemu, jego skuteczność i właściwości są wciąż w fazie zrozumienia i stosowania w małych partiach.

Przy wyborze odmian proszku krzemowego w płycie platerowanej miedzią, chociaż sferyczny proszek krzemu ma wiele wyników badań w patencie japońskim (głównie wyniki w zakresie laboratoryjnym) i ma dobry wpływ na poprawę niektórych właściwości płyty platerowanej miedzią, jego cena jest wysoka i obecnie nie można go stosować w dużych ilościach w płycie platerowanej miedzią konwencjonalną i średniej jakości.

Dlatego ważne jest, aby obniżyć koszty produkcji sferycznego proszku krzemowego i wykonać dobrą robotę w rozwoju i zastosowaniu współpracy z krajowymi producentami płyt miedziowanych.

Krótko mówiąc, przy stosowaniu proszku krzemowego producenci płyt platerowanych miedzią muszą rozważyć kompleksowo, biorąc pod uwagę główne projekty i wskaźniki wydajności, które mają zostać osiągnięte, a także wybór innych wypełniaczy, zastosowanie technologii obróbki powierzchni wypełniacza, koszty i inne aspekty.

4, trend rozwojowy proszku krzemowego w zastosowaniu blachy miedzianej

(1) Obiecujący ultradrobny krystaliczny proszek krzemowy

Obecnie średni rozmiar cząstek ultradrobnego proszku krzemowego nałożonego na płytkę pokrytą miedzią wynosi 2-3 mikrony, a wraz z rozwojem materiału podłoża w kierunku ultracienkim, wypełniacz będzie musiał mieć mniejszy rozmiar cząstek i lepsze odprowadzanie ciepła. W przyszłości do płyt platerowanych miedzią będą stosowane ultradrobne wypełniacze o średniej wielkości cząstek 0,5–1 mikrona. Proszek krzemionki krystalicznej będzie szeroko stosowany ze względu na dobrą przewodność cieplną. Biorąc pod uwagę dyspersję wypełniacza w żywicy i płynny przebieg procesu klejenia, prawdopodobne jest, że proszek krzemionki krystalicznej będzie stosowany w połączeniu z proszkiem kulistym. Chociaż istnieje wiele wypełniaczy o lepszej przewodności cieplnej niż proszek krystalicznego krzemu, takich jak kulisty proszek tlenku glinu itp., są one drogie i trudne do stosowania na dużą skalę przez producentów płyt platerowanych miedzią w przyszłości.

(2) Szybki rozwój rynku proszku stopionego krzemu

Wraz z rozwojem różnych zaawansowanych technologii komunikacyjnych szeroko zastosowano różnorodne urządzenia wysokiej częstotliwości, a ich rynek rośnie w tempie 15-20 sztuk rocznie, co w pewnym stopniu będzie napędzać szybki rozwój rynku proszku topionego krzemu.

(3) Stabilny rynek kompozytowego proszku krzemowego

Obecnie większość krajowych producentów płyt platerowanych miedzią zaczęła stosować kompozytowy proszek krzemowy w celu zastąpienia krystalicznego proszku krzemu i stopniowo zwiększa odsetek wykorzystania, a rynek kompozytowego proszku krzemowego osiągnie nasycenie w ciągu najbliższych dwóch lat. Producenci proszku krzemowego jednocześnie zwiększają produkcję, ale także w dalszym ciągu optymalizują wskaźniki produktu, w celu dalszego zmniejszenia zużycia wiertła konieczne będzie opracowanie wypełniacza o niższej twardości.

(4) Optymistyczny rynek wysokiej klasy proszków sferycznych

Materiały podłoża PCB szybko rozwijają się w kierunku przerzedzania, szczególnie obecne przerzedzanie materiałów podłoża wielowarstwowych płyt HDI jest bardziej widoczne. Wiele przenośnych produktów elektronicznych w ramach ciągłej promocji „cienkiej, lekkiej, małej” i wielofunkcyjnej obudowy wymaga większej liczby warstw PCB i cieńszej grubości. Wraz z rozwojem produktów elektronicznych w kierunku miniaturyzacji i integracji, w przyszłości udział płytek HDI będzie wzrastał, a jednocześnie w wielu miejscach Chin uruchamiane są także krajowe projekty płytek nośnych IC. W dobrym otoczeniu rynkowym wymagane jest, aby krajowi producenci proszku krzemowego mogli wprowadzać na rynek wysokiej klasy produkty w postaci sferycznego proszku krzemowego o wysokiej czystości, wysokiej płynności, niskim współczynniku rozszerzalności i dobrym rozkładzie wielkości cząstek, dlatego warto czekać na perspektywy zastosowania sferycznego proszku krzemowego w przemyśle płyt platerowanych miedzią.

(5) Przewidywany rynek aktywnego proszku krzemowego

Zastosowanie aktywnego proszku krzemu jako wypełniacza może poprawić niektóre właściwości płyty platerowanej miedzią, a na rynku są już producenci proszku krzemu, którzy wprowadzają na rynek produkty z aktywnego proszku krzemu. Jeśli jednak chcesz promować użycie aktywnego proszku w dziedzinie płyt platerowanych miedzią, producenci proszku krzemowego mają przed sobą długą drogę, nie tylko potrzebują ścisłej współpracy z producentami środków sprzęgających na wcześniejszych etapach, ale także pełnej współpracy z dalszymi producentami płyt miedziowanych. Dopóki techniczne problemy modyfikacji zostaną rozwiązane, warto będzie patrzeć na rynek aktywowanego proszku krzemowego.