Cerințele de index și tendința de dezvoltare a pulberii de siliciu pentru placa placată cu cupru

Materialele sub formă de pulbere minerală nemetalice din industria plăcilor placate cu cupru este principalul umplutură anorganică, procesul de producție a plăcilor placate cu cupru, în principal în funcție de performanța sa de a selecta umplutura corespunzătoare, pulbere de umplutură anorganică utilizată în mod obișnuit, pudră de talc, hidroxid de aluminiu, alumină, dioxid de fier, pulbere de siliciu (dioxid de siliciu), etc. din placa placata cu cupru.

1, caracteristicile de performanță ale pulberii de siliciu

Pulberea de siliciu este un material anorganic nemetalic netoxic, lipsit de gust, nepoluant, din cuarț natural (SiO2) sau cuarț topit (cuarț natural după topire la temperatură ridicată, răcire SiO2 amorf) prin zdrobire, măcinare (frezare cu bile, vibrații, măcinare cu aer), flotație, purificare decapare și tratare a apei de înaltă puritate și alte procese.

blob

Pudra de siliciu este un fel de umplutură funcțională, care poate îmbunătăți izolația, conductivitatea termică, stabilitatea termică, rezistența la acizi și alcalii (cu excepția HF), rezistența la uzură, ignifuga, rezistența la încovoiere și stabilitatea dimensională a plăcii, reduce viteza de dilatare termică a plăcii și îmbunătățește constanta dielectrică a plăcii placate cu cupru. În același timp, datorită materiilor prime abundente și prețului scăzut al pulberii de siliciu, poate reduce costul plăcilor placate cu cupru, astfel încât este din ce în ce mai utilizată în industria plăcilor placate cu cupru.

2, umplutura cu pulbere de siliciu folosită în mod obișnuit pentru placa placată cu cupru

În producția de plăci placate cu cupru, proporția de alimentare a pulberii de siliciu are în principal două tipuri de proporție generală (15%-30%) și proporție mare de umplere (40%-70%), dintre care tehnologia cu proporție mare de umplere este utilizată în principal în producția de plăci subțiri placate cu cupru. Umpluturile cu pulbere de silice utilizate în mod obișnuit pentru plăcile placate cu cupru sunt pulbere de silice cristalină ultrafină, pulbere de silice topită, pulbere de silice compozită, pulbere de silice sferică și pulbere de silice activă.

blob

(1) pulbere de siliciu cristalin ultrafin

Pulberea ultrafină de silice cristalină este un fel de pulbere de cuarț care este procesată prin spălare, zdrobire, separare magnetică, zdrobire ultrafină și clasificare. Aplicarea pulberii de siliciu cristalin în industria plăcilor placate cu cupru a început mai devreme în țări străine, iar producătorii autohtoni de pulbere de siliciu au capacitatea de producție a unei astfel de pulberi în jurul anului 2007 și au câștigat în curând recunoașterea utilizatorilor.

După utilizarea pulberii de siliciu cristalin, rigiditatea, stabilitatea termică și absorbția de apă a plăcii placate cu cupru au fost mult îmbunătățite, odată cu dezvoltarea rapidă a pieței plăcilor placate cu cupru, producția și calitatea pulberii de siliciu cristalin au fost mult îmbunătățite.

Având în vedere dispersia materialului de umplutură în rășină și cerințele procesului de lipire, pulberea de silice cristalină trebuie activată și apoi utilizată împreună cu pulberea sferică pentru a evita aglomerarea atunci când este amestecată cu rășina epoxidica, sau dimensiunea mică a particulelor de umplutură va duce la o creștere bruscă a vâscozității lipiciului, rezultând în umidificarea fibrei de sticlă.

blob

(2) Pulbere de siliciu topit

Sistemul de pulbere de siliciu topit selectează cuarțul natural, dioxidul de siliciu amorf după topirea și răcirea la temperatură ridicată ca materie primă principală, iar apoi procesat printr-un proces unic, aranjamentul structurii moleculare a pulberii fine se schimbă de la aranjament ordonat la aranjament dezordonat. Datorită purității sale ridicate, coeficientului de expansiune liniar scăzut, radiației electromagnetice bune, rezistenței la coroziune chimică și altor caracteristici chimice stabile, este adesea folosit în producția de plăci placate cu cupru de înaltă frecvență. Odată cu dezvoltarea tehnologiei de comunicații de înaltă frecvență, cererea de plăci placate cu cupru de înaltă frecvență crește, iar piața sa crește cu o rată de 15-20% în fiecare an, ceea ce va conduce, de asemenea, la creșterea sincronă a cererii de pulbere de siliciu topit.

(3) pulbere de siliciu compusă

Pudra de silice compozită este un material de pulbere de silice sticloasă realizat din cuarț natural și alte minerale anorganice nemetalice (cum ar fi oxid de calciu, oxid de bor, oxid de magneziu etc.), care este procesat prin amestecare, topire, răcire, zdrobire, măcinare, clasificare și alte procese.

Duritatea Mohs a pulberii de siliciu compozit este de aproximativ 5, mai mică decât cea a pulberii de siliciu pur. În timpul prelucrării plăcii de circuit imprimat (PCB), nu numai că poate reduce uzura biților, ci și menține coeficientul de dilatare termică, rezistența la încovoiere, stabilitatea dimensională și alte proprietăți ale plăcii placate cu cupru. Este un fel de ambalaj cu performanțe complete excelente. În prezent, mulți producători autohtoni de plăci placate cu cupru au început să folosească pulbere de siliciu compozită pentru a înlocui pulberea de siliciu obișnuită.

(4) Pulbere sferică de siliciu

Pulbere de siliciu sferică este un fel de material de pulbere de siliciu sferic cu particule uniforme, fără unghi ascuțit, suprafață specifică mică, fluiditate bună, stres scăzut și greutate specifică în vrac mică, obținute prin prelucrarea aproape sferică și aproape de topire la temperatură ridicată a pulberii de siliciu unghiulare neregulate selectate ca materii prime. Când este adăugat la materiile prime pentru producția de plăci placate cu cupru, poate crește foarte mult cantitatea de umplere și poate reduce vâscozitatea sistemului de materiale mixte. Îmbunătățiți performanța de procesare, îmbunătățiți permeabilitatea pânzei acoperite cu fibră de sticlă, reduceți contracția procesului de întărire a rășinii epoxidice, reduceți diferența de dilatare termică pentru a îmbunătăți deformarea foii.

blob

Produsele sferice din pulbere de siliciu cu o puritate de 99,8% și o dimensiune medie a particulelor de 0,5 μm-1 μm sunt utilizate în principal de producătorii japonezi de plăci placate cu cupru.

(5) Pulbere activă de siliciu

Compatibilitatea dintre pulberea de silice și sistemul de rășină poate fi îmbunătățită prin utilizarea pulberii de silice tratată activ ca umplutură, iar rezistența la umiditate și căldură și fiabilitatea plăcii acoperite cu copt pot fi îmbunătățite în continuare.

blob

În prezent, produsele domestice din pulbere de siliciu activ din cauza singurului său agent de cuplare de siliciu tratament de amestecare simplu, nu este ideal, amestecul de pulbere și rășină este ușor de combinat, iar multe brevete străine au propus tratamentul activ al pulberii de siliciu, cum ar fi brevetul german propus să utilizeze polisilan și pulbere de siliciu amestecat și agitat sub iradiere ultravioletă, pentru a obține pulbere de siliciu activ; Experții japonezi au propus ca derivații de silandiol să trateze pulberea de siliciu și să adauge catalizatori în procesul de amestecare, astfel încât agentul de cuplare să poată înveli uniform pulberea, astfel încât rășina epoxidice să poată realiza o combinație ideală cu pulberea de siliciu.

3, placa placată cu cupru privind performanța cerințelor de pulbere de siliciu

(1) Cerințe pentru dimensiunea particulelor de pulbere de siliciu

În placa placată cu cupru folosind umplutură cu pulbere de silicon, dimensiunea particulelor nu poate fi prea mare sau prea mică.

Compania Matsushita Electric a propus: se va reduce utilizarea unei dimensiuni medii a particulelor de peste 10μm de pulbere de siliciu, realizată din plăci placate cu cupru în izolația electrică. Când dimensiunea medie a particulelor este mai mică de 0,05 μm, vâscozitatea sistemului de rășină va crește, iar fabricabilitatea plăcii placate cu cupru va fi afectată.

Compania Kyocera Chemical a propus ca dimensiunea medie a particulelor de pulbere de siliciu topit să fie în intervalul 0,05-2μm, din care dimensiunea particulelor să fie sub 10μm, pentru a asigura o bună fluiditate a compoziției rășinii.

Compania chimică Hitachi a propus: pentru a îmbunătăți rezistența la căldură și rezistența de legătură a foliei de cupru a relației „duble reciproce”, dimensiunea medie a particulei pulberii sintetice de siliciu este adecvată în intervalul 1-5μm, iar în placa placată cu cupru să acorde o atenție deosebită îmbunătățirii procesării forajului „concentrează-te pe dimensiunea medie a particulelor de 7-40 μm”, mai mult decât 0.40 μm. potrivită.

(2) Selectarea morfologiei pulberii de siliciu

În diferite forme de siliciu, în comparație cu siliciul sferic topit, siliciul transparent topit și ulterior nano siliciu (rășină), efectul siliciului cristalin asupra performanței sistemului de rășină nu este cel mai bun, cum ar fi dispersia sa, rezistența la sedimentare nu este la fel de bună ca siliciul sferic topit, rezistența la șocul termic și coeficientul de dilatare termică nu este la fel de bun ca siliciul transparent topit; Performanța generală este mai slabă decât nanosiliciu (rășină), dar din cauza costurilor și a beneficiilor economice, industria este mai înclinată să folosească silice cristalină de înaltă puritate.

blob

În prezent, majoritatea întreprinderilor autohtone îmbrăcate cu cupru încă folosesc pulbere de siliciu cristalin. Pe lângă prețul relativ ridicat al pulberii de siliciu topit, eficacitatea și caracteristicile sale sunt încă în stadiul de înțelegere și aplicare în loturi mici.

În selecția soiurilor de pulbere de siliciu în placa placată cu cupru, deși pulberea sferică de siliciu are multe rezultate de cercetare în brevetul japonez (în mare parte rezultate în gama de laborator) și are un efect bun în îmbunătățirea unor proprietăți ale plăcii placate cu cupru, prețul său este ridicat și în prezent nu poate fi aplicată în cantități mari în placa de cupru convențional și mediu.

Prin urmare, este important să reduceți costul de producție al pulberii sferice de siliciu și să faceți o treabă bună în dezvoltarea și aplicarea cooperării cu producătorii autohtoni de plăci placate cu cupru.

Pe scurt, în aplicarea pulberii de siliciu, producătorii de plăci placate cu cupru trebuie să ia în considerare în mod cuprinzător în funcție de principalele proiecte și indicatori ai performanței care trebuie atinse, precum și de selecția altor materiale de umplutură, aplicarea tehnologiei de tratare a suprafeței umpluturii, costul și alte aspecte.

4, tendința de dezvoltare a pulberii de siliciu în aplicarea plăcii placate cu cupru

(1) Pulbere promițătoare de siliciu cristalin ultrafin

În prezent, dimensiunea medie a particulelor pulberii de siliciu ultrafin aplicată pe placa placată cu cupru este de 2-3 microni, iar odată cu dezvoltarea materialului substratului în direcția ultra-subțire, umplutura va trebui să aibă o dimensiune mai mică a particulelor și o disipare mai bună a căldurii. În viitor, umpluturi ultrafine cu o dimensiune medie a particulelor de 0,5-1 microni vor fi folosite pentru plăcile placate cu cupru. Pulberea de silice cristalină va fi utilizată pe scară largă datorită conductivității sale termice bune. Având în vedere dispersia materialului de umplutură în rășină și desfășurarea lină a procesului de lipire, pulberea de silice cristalină este probabil să fie utilizată în combinație cu pulberea sferică. Deși există multe materiale de umplutură cu o conductivitate termică mai bună decât pulberea de siliciu cristalin, cum ar fi pulberea sferică de alumină, etc., acestea au un preț ridicat și greu de utilizat pe scară largă de către producătorii de plăci placate cu cupru în viitor.

(2) Dezvoltarea rapidă a pieței pulberii de siliciu topit

Odată cu dezvoltarea diferitelor tehnologii avansate de comunicații, o varietate de echipamente de înaltă frecvență a fost utilizată pe scară largă, iar piața sa crește cu o rată de 15-20 în fiecare an, ceea ce va conduce într-o anumită măsură dezvoltarea rapidă a pieței de pulbere de siliciu topit.

(3) Piața stabilă de pulbere de siliciu compozit

În prezent, majoritatea producătorilor autohtoni de plăci placate cu cupru au început să folosească pulbere de siliciu compozit pentru a înlocui pulberea de siliciu cristalin și crește treptat proporția de utilizare, piața pulberii de siliciu compozit va ajunge la saturație în următorii doi ani. Producătorii de pulbere de siliciu cresc producția în același timp, dar continuă și să optimizeze indicatorii de produs, pentru a reduce și mai mult uzura forajului, va fi necesară dezvoltarea umpluturii cu duritate mai mică.

(4) Piață optimistă a pulberilor sferice de vârf

Materialele de substrat PCB se dezvoltă rapid în direcția subțierii, în special subțierea actuală a materialelor substratului de placă multistrat HDI este mai proeminentă. Multe produse electronice portabile în promovarea continuă a carcasei sale „subțiri, ușoare, mici” și multifuncționale, au nevoie de mai multe straturi de PCB, grosime mai subțire. Odată cu dezvoltarea produselor electronice în direcția miniaturizării și integrării, proporția plăcilor HDI va crește în viitor și, în același timp, proiectele interne de plăci de transport IC sunt, de asemenea, lansate în multe locuri din China. Într-un mediu de piață bun, este necesar ca producătorii autohtoni de pulbere de siliciu să poată lansa produse cu pulbere sferică de siliciu de înaltă puritate, fluiditate ridicată, coeficient de expansiune scăzut și distribuție bună a dimensiunii particulelor, astfel încât perspectiva de aplicare a pulberii sferice de siliciu în industria plăcilor placate cu cupru merită așteptată.

(5) Piața anticipată de pulbere de siliciu activă

Utilizarea pulberii de siliciu activ ca umplutură poate îmbunătăți unele dintre proprietățile plăcilor placate cu cupru și există deja producători de pulbere de siliciu pe piață care lansează produse din pulbere de siliciu activ. Cu toate acestea, dacă doriți să promovați utilizarea pulberii active în domeniul plăcilor placate cu cupru, producătorii de pulbere de siliciu au un drum lung de parcurs, nu numai că au nevoie de cooperarea strânsă a producătorilor de agenți de cuplare din amonte, ci și de cooperarea deplină a producătorilor de plăci placate cu cupru din aval. Atâta timp cât problemele tehnice ale modificării sunt rezolvate, piața pulberii de siliciu activat va fi demnă de așteptat.