Вимоги до показників і тенденція розвитку силіконового порошку для мідної пластини

Основним неорганічним наповнювачем є неметалевий мінеральний порошок у виробництві мідної плити, процес виробництва мідної пластини в основному залежить від його продуктивності для вибору відповідного наповнювача, зазвичай використовуваного неорганічного наповнювача тальку, гідроксиду алюмінію, глинозему, діоксиду заліза, кремнієвого порошку (діоксиду кремнію) тощо, з яких кремнієвий порошок (діоксид кремнію) був важливим наповнювачем у всіх видах плакована міддю пластина.

1, робочі характеристики силіконового порошку

Кремнієвий порошок — це нетоксичний, несмачний, не забруднюючий неорганічний неметалічний матеріал, отриманий із природного кварцу (SiO2) або розплавленого кварцу (природний кварц після високотемпературного плавлення, охолодження аморфного SiO2) шляхом дроблення, подрібнення (кульовий млин, вібрація, подрібнення на повітрі), флотації, травлення, очищення та обробки високочистої води та інших процесів.

крапка

Кремнієвий порошок є різновидом функціонального наповнювача, який може покращити ізоляцію, теплопровідність, термостабільність, стійкість до кислот і лугів (крім HF), зносостійкість, вогнестійкість, міцність на вигин і стабільність розмірів пластини, зменшити швидкість теплового розширення пластини та покращити діелектричну проникність мідної пластини. У той же час, завдяки великій кількості сировини та низькій ціні кремнієвого порошку, це може знизити вартість мідної пластини, тому вона все ширше використовується в промисловості мідної пластини.

2, широко використовуваний силіконовий порошковий наповнювач для мідної пластини

У виробництві пластини з мідним покриттям частка силіконового порошку в основному має два види: загальна частка (15%-30%) і висока частка наповнення (40%-70%), з яких технологія високої частки наповнення в основному використовується у виробництві тонкої пластини з мідним покриттям. Зазвичай використовувані наповнювачі кремнезему для плакованих міддю пластин - це ультрадисперсний кристалічний порошок кремнезему, порошок плавленого кремнезему, композитний порошок кремнезему, сферичний порошок кремнезему та активний порошок кремнезему.

крапка

(1) ультратонкий кристалічний порошок кремнію

Надтонкий кристалічний порошок кремнезему - це різновид кварцового порошку, який обробляється шляхом промивання, дроблення, магнітної сепарації, ультратонкого дроблення та сортування. Застосування порошку кристалічного кремнію в промисловості пластин з мідним покриттям почалося раніше в зарубіжних країнах, і вітчизняні виробники порошку кремнію мають виробничі потужності такого порошку приблизно в 2007 році, і незабаром завоювали визнання користувачів.

Після використання порошку кристалічного кремнію жорсткість, термічна стабільність і водопоглинання пластини, плакованої міддю, значно покращилися, із швидким розвитком ринку пластин, плакованих міддю, виробництво та якість порошку кристалічного кремнію значно покращилися.

Враховуючи дисперсію наповнювача в смолі та вимоги процесу склеювання, кристалічний кремнеземний порошок необхідно активувати, а потім використовувати зі сферичним порошком, щоб уникнути утворення грудок під час його змішування з епоксидною смолою, інакше невеликий розмір частинок наповнювача призведе до різкого збільшення в’язкості клею, що призведе до зволоження склотканини під час склеювання.

крапка

(2) Розплавлений кремнієвий порошок

Система порошку розплавленого кремнію вибирає природний кварц, аморфний діоксид кремнію після високотемпературного плавлення та охолодження як основну сировину, а потім обробляється унікальним процесом, розташування молекулярної структури дрібного порошку змінюється з упорядкованого розташування на безладне. Завдяки високій чистоті, низькому коефіцієнту лінійного розширення, хорошому електромагнітному випромінюванню, стійкості до хімічної корозії та іншим стабільним хімічним характеристикам його часто використовують у виробництві високочастотної мідної пластини. З розвитком високочастотної комунікаційної технології зростає попит на високочастотну мідну пластину, і її ринок зростає на 15-20% щороку, що також буде сприяти синхронному зростанню попиту на розплавлений кремнієвий порошок.

(3) складний кремнієвий порошок

Композитний кремнеземний порошок — це склоподібний кремнеземний порошок, виготовлений із природного кварцу та інших неорганічних неметалевих мінералів (таких як оксид кальцію, оксид бору, оксид магнію тощо), який обробляється шляхом компаундування, плавлення, охолодження, дроблення, шліфування, сортування та інших процесів.

Твердість композитного кремнієвого порошку за Моосом становить приблизно 5, що нижче, ніж у чистого кремнієвого порошку. Під час обробки друкованої плати (PCB) це може не тільки зменшити знос біта, але й зберегти коефіцієнт теплового розширення, міцність на вигин, стабільність розмірів та інші властивості мідної пластини. Це свого роду упаковка з чудовою повною продуктивністю. В даний час багато вітчизняних виробників покритих міддю пластин почали використовувати композитний кремнієвий порошок замість звичайного кремнієвого порошку.

(4) Сферичний кремнієвий порошок

Сферичний кремнієвий порошок — це різновид сферичного кремнієвого порошку з рівномірними частинками, без гострого кута, малою питомою поверхнею, хорошою текучістю, низьким напруженням і малою об’ємною питомою вагою, отриманим шляхом високотемпературної майже плавленої та майже сферичної обробки вибраного нерегулярного кутового кремнієвого порошку як сировини. При додаванні до сировини для виробництва плакованих міддю пластин можна значно збільшити кількість наповнення та зменшити в’язкість системи змішаних матеріалів. Покращує продуктивність обробки, покращує проникність склотканини з покриттям, зменшує усадку в процесі затвердіння епоксидної смоли, зменшує різницю теплового розширення для покращення викривлення листа.

крапка

Сферичні кремнієві порошкові продукти з чистотою 99,8% і середнім розміром частинок 0,5 мкм-1 мкм в основному використовуються японськими виробниками мідних пластин.

(5) Порошок активного кремнію

Сумісність між кремнеземним порошком і системою смоли можна покращити, використовуючи активний оброблений кремнеземний порошок як наповнювач, а вологостійкість і термостійкість, а також надійність покритої поліцейною пластини можна додатково покращити.

крапка

В даний час вітчизняні активні кремнієві порошкові продукти через його єдиний кремнієвий зв'язуючий агент просте змішування, не ідеальне, змішування порошку та смоли легко об'єднати, і багато іноземних патентів запропонували активну обробку кремнієвого порошку, наприклад, німецький патент пропонує використовувати змішані полісилан і кремнієвий порошок і перемішувати під ультрафіолетовим опроміненням для отримання активного кремнієвого порошку; Японські експерти запропонували, щоб похідні силандіолу обробляли кремнієвий порошок і додавали каталізатори в процесі змішування, щоб сполучний агент міг рівномірно загортати порошок, щоб епоксидна смола могла досягти ідеального поєднання з кремнієвим порошком.

3, мідна пластина щодо продуктивності кремнієвого порошку

(1) Вимоги до розміру частинок кремнієвого порошку

У пластині з мідним покриттям із застосуванням кремнієвого порошкового наповнювача розмір частинок не може бути занадто великим або занадто малим.

Компанія Matsushita Electric запропонувала: використання кремнієвого порошку з мідною пластиною в електричній ізоляції буде зменшено із середнім розміром частинок понад 10 мкм. Коли середній розмір частинок менший за 0,05 мкм, в’язкість полімерної системи збільшиться, що вплине на технологічність пластини з мідним покриттям.

Хімічна компанія Kyocera запропонувала, щоб середній розмір частинок розплавленого кремнієвого порошку був у діапазоні 0,05-2 мкм, з яких розмір частинок має бути менше 10 мкм, щоб забезпечити хорошу текучість композиції смоли.

Хімічна компанія Hitachi запропонувала: щоб покращити термостійкість і міцність з’єднання мідної фольги «взаємно подвійного» зв’язку, середній розмір частинок порошку синтетичного кремнію є відповідним у діапазоні 1-5 мкм, а в пластині з мідним покриттям приділяти особливу увагу вдосконаленню обробки свердління «звернути увагу», тоді середній розмір частинок 0,4-0,7 мкм є більш придатним.

(2) Вибір морфології кремнієвого порошку

У різних формах кремнезему, порівняно з розплавленим сферичним кремнеземом, розплавленим прозорим кремнеземом і пізніше нанокремнієм (смолою), вплив кристалічного кремнезему на продуктивність системи смоли не є найкращим, наприклад його дисперсія, стійкість до осідання не така хороша, як розплавлений сферичний кремнезем, стійкість до теплового удару та коефіцієнт теплового розширення не такі хороші, як розплавлений прозорий кремнезем; Загальна продуктивність гірша, ніж нанокремній (смола), але з огляду на вартість і економічну вигоду промисловість більш схильна використовувати високочистий кристалічний кремній.

крапка

В даний час більшість вітчизняних обміднених підприємств все ще використовують кристалічний кремнієвий порошок. На додаток до відносно високої ціни порошку розплавленого кремнію, його ефективність і характеристики все ще знаходяться на стадії розуміння та невеликого серійного застосування.

Що стосується вибору різновидів кремнієвого порошку в мідній пластині, хоча сферичний кремнієвий порошок має багато результатів досліджень у японському патенті (здебільшого результати в лабораторних умовах) і має хороший ефект у покращенні деяких властивостей мідної пластини, його ціна висока, і наразі його неможливо застосувати у великих кількостях у звичайній та середній мідній пластині.

Тому важливо знизити собівартість виробництва сферичного кремнієвого порошку та добре попрацювати над розробкою та застосуванням співпраці з вітчизняними виробниками мідних пластин.

Коротше кажучи, при застосуванні кремнієвого порошку виробникам пластин, покритих міддю, необхідно всебічно враховувати основні проекти та показники продуктивності, яких потрібно досягти, а також вибір інших наповнювачів, застосування технології обробки поверхні наповнювача, вартість та інші аспекти.

4, тенденція розвитку кремнієвого порошку в застосуванні мідної пластини

(1) Перспективний ультрадисперсний кристалічний порошок кремнію

В даний час середній розмір частинок ультратонкого кремнієвого порошку, нанесеного на покриту міддю пластину, становить 2-3 мікрони, і з розвитком матеріалу підкладки до ультратонкого напрямку наповнювач повинен мати менший розмір частинок і краще розсіювання тепла. У перспективі для обміднених пластин будуть використовуватися ультрадисперсні наповнювачі із середнім розміром частинок 0,5-1 мкм. Кристалічний порошок кремнезему буде широко використовуватися через його хорошу теплопровідність. Враховуючи дисперсію наповнювача в смолі та плавний розвиток процесу склеювання, порошок кристалічного кремнезему, ймовірно, буде використовуватися в поєднанні зі сферичним порошком. Хоча існує багато наповнювачів з кращою теплопровідністю, ніж кристалічний кремнієвий порошок, наприклад, сферичний порошок оксиду алюмінію тощо, ціна на них висока, і їх важко використовувати у великих масштабах виробниками мідних пластин у майбутньому.

(2) Швидкий розвиток ринку порошку розплавленого кремнію

З розвитком різноманітних передових комунікаційних технологій широко використовується різноманітне високочастотне обладнання, і його ринок зростає на 15-20 разів щороку, що сприятиме швидкому розвитку ринку плавленого кремнієвого порошку до певної міри.

(3) Стабільний ринок композитного кремнієвого порошку

В даний час більшість вітчизняних виробників пластин з мідним покриттям почали використовувати композитний кремнієвий порошок для заміни кристалічного кремнієвого порошку, і поступово збільшуючи частку використання, ринок композитного кремнієвого порошку досягне насичення протягом наступних двох років. Виробники силіконового порошку водночас збільшують виробництво, але також продовжують оптимізувати показники продукції, щоб ще більше зменшити знос свердла, буде необхідна розробка наповнювача меншої твердості.

(4) Оптимістичний ринок високоякісного сферичного порошку

Матеріали підкладки друкованої плати швидко розвиваються в напрямку витончення, особливо поточне витончення матеріалів підкладки багатошарової плати HDI є більш помітним. Багато портативних електронних продуктів у безперервному просуванні «тонкого, легкого, маленького» та багатофункціонального корпусу потребують більше шарів друкованої плати та меншої товщини. З розвитком електронних продуктів у напрямку мініатюризації та інтеграції частка плат HDI зросте в майбутньому, і в той же час у багатьох місцях Китаю також запускаються проекти внутрішніх плат носіїв IC. У сприятливому ринковому середовищі необхідно, щоб вітчизняні виробники порошку кремнію могли випускати високоякісні сферичні кремнієві порошки з високою чистотою, високою плинністю, низьким коефіцієнтом розширення та хорошим розподілом частинок за розміром, тому перспективи застосування сферичного кремнієвого порошку в промисловості пластин з мідним покриттям варті очікування.

(5) Очікуваний активний ринок силіконового порошку

Використання порошку активного кремнію як наповнювача може покращити деякі властивості плакованої міддю пластини, і на ринку вже є виробники порошку кремнію, які випускають продукти з порошку активного кремнію. Однак, якщо ви хочете сприяти використанню активного порошку в області мідних пластин, виробникам силіконового порошку потрібно пройти довгий шлях, їм потрібна не тільки тісна співпраця виробників зв’язувальних агентів, що знаходяться на першому етапі, але також потрібна повна співпраця виробників мідних пластин, які знаходяться на наступній ланці. Поки технічні проблеми модифікації будуть вирішені, ринок порошку активованого кремнію варто очікувати.