当前位置:首页 > 粉体技术 > 粉体应用技术 > 正文
覆铜板用的硅微粉在选用时,应该注意什么?
2023年12月26日 发布 分类:粉体应用技术 点击量:243
觉得文章不错?分享到:

在电子行业中,覆铜板犹如建筑领域的“钢筋水泥”,其性能对于通信频率和传输速率有着至关重要的影响,而作为关键功能填料,硅微粉不仅能够降低覆铜板的生产成本,还能够对覆铜板的热膨胀系数、弯曲强度、尺寸稳定性等多项性能具有改善作用,与高频高速覆铜板的技术要求相匹配。但当前市场上的硅微粉品种多样,质量良莠不齐,在选择和应用时往往难以抉择。下面就和小编一起看看覆铜板用的硅微粉在选择时都需要注意些什么吧?

“硅微粉”“微硅粉”傻傻分不清?

国内很多生产硅微粉与微硅粉的厂商经常将这两种名字如同绕口令一样的产品看做是同一种东西?事实上,硅微粉与微硅粉有着很大的差别。


覆铜板所用的功能填料为硅微粉,也叫石英粉,是由天然石英(SiO2)或熔融石英(天然石英经高温熔融、冷却后的非晶态SiO2)经破碎、球磨(或振动、气流磨)、浮选、酸洗提纯、高纯水处理等多道工艺加工而成的微粉,其质纯、色白,是一种无毒、无味、无污染的无机非金属材料,具备耐温性好、耐酸碱腐蚀、导热系数高、高绝缘、低膨胀、化学性能稳定、硬度大等优良的性能。

而微硅粉通常也称硅灰,是铁合金在冶炼硅铁和工业硅时利用用除尘环保设备进行回收的副产物,也就是平日里我们看到工厂排放的“烟尘”,常被建筑行业用于制造高强度混凝土,并不是覆铜板所要用到的无机填料。

相关阅读:天生我材必有用:微硅粉在混凝土的应用

种类太多,该选择哪种?

目前应用于集成电路覆铜板的硅微粉主要有结晶型硅微粉、熔融型(无定型)硅微粉、球形硅微粉等。

几种不同硅微粉的性能对比

结晶型硅微粉是工艺成熟,价格较低。常应用于生产要求较低的行业,如家用覆铜板等,应用后对覆铜板的的刚度、热稳定性和吸水率都有较大幅度的改善。

熔融型硅微粉选用优质的天然石英为原料,通过特殊的高温处理制成,具有无序排列的分子结构以及较低的密度、硬度、介电常数、热膨胀系数等,可应用于智能手机、平板电脑、网络通讯等行业所需的覆铜板,但因工艺复杂,价格较高。

球形硅微粉具有更高的堆积密度和均匀的应力分布,因此可以增加体系的流动性,降低体系的黏度,而且还具有较大的表面积,主要应用于高频覆铜板的制备。但目前球形我国掌握球形硅微粉制备方法的企业较少,仅有华飞电子、联瑞新材少数几家,因此主要还是依赖于进口,价格很高。


结晶硅微粉、熔融硅微粉、球形硅微粉(从左至右)

(来源:联瑞新材)

粒度越小越好吗?

硅微粉填料在应用过程中有两个重要指标,一是平均粒径,二是粒径分布。

就平均粒度而言,应用于覆铜板中的硅微粉不可太大,也不能太小,松下电工公司曾提出,采用超过平均粒径超过10μm的硅微粉会使CCL的电气绝缘性有所降低,而采用平均粒径低于0.05μm的的硅微粉,会造成树脂体系粘度明显增大,从而影响CCL的工艺顺利进行。另外从钻孔加工性提高的角度考虑,覆铜板用硅微粉粒度一般还要求5微米以下,以减少对钻头的磨损。


不同粒径复配填充

在粒径分布上,单峰分布的硅微粉不能实现最紧密堆积,因此需要不同粒度分布的硅微粉产品进行混合,形成合适的颗粒级配,实现高填充,降低覆铜板制作成本的同时,最大限度地发挥硅微粉的优异性能。

纯度越高越好!

高频高速覆铜板对硅微粉填料的介电性能有严格要求,因此电子级硅微粉的纯度要求极高。通常硅微粉的制备过程、原材料、或者在储存和运输过程中会引入氧化铝、氧化钙、氧化镁和氧化铁等杂质,其中氧化铁等磁性杂质含量高,将导致板材的绝缘性下降,影响产品可靠性,同时黑点杂质含量高,不光影响板材外观,也会恶化板材绝缘性。因此,在选用覆铜板用硅微粉填料时,应着重关注其纯度。


需要较小的吸油值!

硅微粉的吸油值代表了填充剂对树脂吸收量。在实际应用中,大多数填料用吸油值这个指标来大致预测填料对树脂的需求量。吸油值不同,则粉体填料的粒度、比表面积、分散性、润湿程度、吸附性能不同,从而影响粉体与高聚物作用的相容性,所以吸油值直接影响材料质量、性能及用途。硅微粉的吸油值过大,其树脂需求量也越大,不仅无形之中增加了覆铜板的生产成本,同时也会使得树脂的黏度大幅上升;而吸油值越小,可填充比例越高,在高聚物中的流动性也越好,可最大限度地发挥硅微粉的优异性能。

总结

硅微粉在覆铜板制造中的应用是电子行业中一个重要的领域,选择合适的硅微粉对于确保覆铜板的性能和质量至关重要。在品种形貌、粒度、粒度分布、纯度、吸油值等关键指标的考量上,需结合具体应用、成本、可加工性等综合考量,在满足需求的情况下选择高性价比、合适粒径、高纯度、低吸油值的硅微粉。


粉体圈Corange整理

本文为粉体圈原创作品,未经许可,不得转载,也不得歪曲、篡改或复制本文内容,否则本公司将依法追究法律责任

相关标签:
相关内容:
 

粉体求购:

设备求购:

寻求帮助:

合作投稿:

粉体技术:

关注粉体圈

了解粉体资讯