Proceso de producción superfino y proceso de modificación de micropolvo de silicio para laminado revestido de cobre
El laminado revestido de cobre (CCL, por sus siglas en inglés) es un material básico electrónico que se fabrica impregnando tela de fibra de vidrio u otros materiales de refuerzo con una matriz de resina, cubriendo uno o ambos lados con una lámina de cobre y prensado en caliente. Se utiliza en equipos de comunicación, electrónica de consumo, informática, electrónica automotriz, control industrial médico, aeroespacial y otros campos. Las opciones de cargas para CCL incluyen polvo de sílice, hidróxido de aluminio, hidróxido de magnesio, polvo de talco, polvo de mica y otros materiales.
El micropolvo de silicio tiene ventajas relativas en cuanto a resistencia al calor, propiedades mecánicas, propiedades eléctricas y dispersabilidad en el sistema de resina. Se puede utilizar para mejorar la resistencia al calor y la humedad, la rigidez CCL delgada, la estabilidad dimensional y la precisión del posicionamiento de la perforación La suavidad de la pared interior, la adhesión entre las capas o la capa aislante y la lámina de cobre, y la reducción de la temperatura Coeficiente de expansión.
Tipos de polvo de silicona para laminados revestidos de cobre
En la actualidad, el polvo de silicio utilizado en laminados revestidos de cobre de circuito integrado incluye principalmente cinco variedades: polvo de silicio cristalino, polvo de silicio fundido (amorfo), polvo de silicio esférico, polvo de silicio compuesto y polvo de silicio activo.
- Polvo de sílice cristalina
Iniciado temprano, el proceso es maduro y simple, y el precio es relativamente barato. Tiene un gran efecto en la mejora de la rigidez, la estabilidad térmica y la absorción de agua del laminado revestido de cobre.
El impacto en el sistema de resina no es óptimo, la dispersabilidad y la resistencia a la sedimentación no son tan buenas como el polvo de silicio esférico fundido, la resistencia al impacto no es tan buena como el polvo de silicio transparente fundido, el coeficiente de expansión térmica es alto y la dureza es grande y el procesamiento es difícil.
- Polvo de sílice fundido
El color blanco, alta pureza, bajo coeficiente de expansión lineal, baja tensión, se utiliza principalmente en compuestos de moldeo de circuitos integrados a gran escala y ultra gran escala, compuestos epoxi moldeables y de encapsulado, especialmente en la aplicación de laminados revestidos de cobre de alta frecuencia. .
La temperatura de fusión más alta requiere una mayor capacidad de producción de la empresa, un proceso complicado y un mayor costo de producción. Generalmente, la constante dieléctrica del producto es demasiado alta, lo que afecta la velocidad de transmisión de la señal.
- Polvo de sílice esférico
La fluidez es buena, la tasa de llenado en la resina es alta, la tensión interna es baja, el tamaño es estable, el coeficiente de expansión térmica es bajo después de ser convertido en la placa, y tiene una alta densidad aparente y una distribución uniforme de la tensión. por lo que puede aumentar la fluidez y reducir la viscosidad.
El precio es muy elevado y el proceso es complicado. En la actualidad, no se ha utilizado a gran escala en la industria de los laminados revestidos de cobre, y se utiliza una pequeña cantidad en los campos de las placas portadoras de circuitos integrados y las placas de circuitos impresos.
- Polvo de silicio compuesto
Buena resistencia a la temperatura, buena resistencia a la corrosión por ácidos y álcalis, mala conductividad térmica, alto aislamiento, baja expansión, propiedades químicas estables; dureza moderada, fácil de procesar, reduce el desgaste de la broca en el proceso de perforación y reduce la contaminación por polvo durante el proceso de perforación.
Si se puede garantizar el rendimiento del laminado revestido de cobre, es necesario reducir el costo.
- Polvo de sílice activa
Buena resistencia a la temperatura, buena resistencia a la corrosión por ácidos y álcalis, mala conductividad térmica, alto aislamiento, baja expansión, propiedades químicas estables y alta dureza.
Los sistemas de resina utilizados por los fabricantes de laminados revestidos de cobre no son los mismos. Es difícil para los fabricantes de polvo de silicio hacer que el mismo producto sea adecuado para los sistemas de resina de todos los usuarios, y los fabricantes de laminados revestidos de cobre están más dispuestos a agregar modificadores ellos mismos debido a sus hábitos.
Proceso de producción de polvo de silicio ultrafino
A medida que los productos electrónicos se vuelven más livianos, más delgados, más cortos y más pequeños, el uso de relleno de micropolvo de silicona en laminados revestidos de cobre también requiere cada vez más ultrafinidad. El método de síntesis química de polvo de silicio ultrafino tiene un rendimiento bajo y un proceso complejo. El método de pulverización física tiene un costo bajo, un proceso simple y es adecuado para la producción industrial en masa. El método de pulverización se divide en un proceso seco y un proceso húmedo.
- Proceso seco
El proceso es alimentación → trituración → clasificación → recogida → envasado. El proceso es simple y el costo de producción es bajo. Generalmente, las empresas de producción de polvo de silicio eligen este proceso.
El equipo de trituración y clasificación es la clave. El equipo de molienda utiliza principalmente molinos de bolas. El consumo de energía del molino de bolas es relativamente bajo y la capacidad de producción es grande. Para algunos productos con requisitos de pureza más altos, se puede utilizar el molino de chorro porque el molino de chorro no introduce el medio de trituración, pero el consumo de energía del molino de chorro es relativamente alto. Bajo. El equipo de clasificación es un clasificador de flujo de aire general.
- Proceso húmedo
El proceso es alimentación → trituración → secado → desagregación → clasificación → recogida → envasado. Se requieren procesos de secado y desagregación. El proceso es complicado y el costo de producción es alto. Menos empresas adoptan este proceso. El punto de corte es inferior a 5 micrones y requiere una superficie. Este proceso es más adecuado para procesar productos.
De hecho, para el mismo proceso, cuanto más fino es el tamaño de partícula del producto, menor es el punto de corte, mayor es el consumo de energía, menor es la productividad, más grave es el desgaste del equipo, más obvio es el aumento de los costos de producción, y cuanto mayor sea el costo.
Modificación de superficie de polvo de silicio ultrafino
La modificación de la superficie del polvo de silicio ultrafino puede reducir la interacción entre partículas, prevenir eficazmente la aglomeración de partículas, reducir la viscosidad de todo el sistema y aumentar la fluidez del sistema; puede mejorar la compatibilidad de las partículas con la matriz de resina y hacer que las partículas de relleno se puedan dispersar uniformemente en el pegamento.
La clave para la modificación de la superficie radica en cómo hacer que el modificador se disperse uniformemente en la superficie de las partículas mientras se aseguran las condiciones de unión química entre el modificador y la superficie de la partícula.
El proceso de modificación en seco es relativamente simple y el costo de producción es relativamente bajo, pero el efecto es relativamente pobre. El proceso húmedo tiene un mejor efecto de modificación, pero el proceso es complejo, requiere procesos de secado y despolimerización y el costo de producción es alto.
Para laminados convencionales revestidos de cobre con polvo de silicona, generalmente se recomienda la modificación en seco. Para un corte de 8 μm y un corte de 6 μm, se recomienda un proceso en seco. Para productos con un corte de 5 μm o menos, se recomienda un proceso húmedo. Para productos más finos, se ha utilizado la síntesis en fase gaseosa para la modificación de la superficie.
Con la profundización continua de la comprensión de los fabricantes de laminados revestidos de cobre sobre el micropolvo de silicio, también se plantean nuevos requisitos para las impurezas del micropolvo de silicio. Esto se debe principalmente a que la impureza del micropolvo de silicio afecta la apariencia, el aislamiento y la resistencia al calor del PP y el sustrato de CCL. Ven negativamente. Las impurezas de polvo de silicio se pueden dividir en dos categorías: impurezas magnéticas e impurezas no magnéticas según sean magnéticas o no.
La clave para el control de impurezas es asegurar que las impurezas de la materia prima sean lo suficientemente bajas; para evitar que se introduzca el medio ambiente durante el proceso de producción; para evitar que se desgasten los equipos y las tuberías; para eliminar impurezas durante el proceso de producción (utilizando un separador magnético para eliminar las impurezas magnéticas, que es difícil de eliminar las impurezas no magnéticas).
Las tendencias futuras de los rellenos para laminados revestidos de cobre son las siguientes:
- Funcionalización: Low Dk, Low Df, alta conductividad térmica, retardante de llama, etc.
- Alto nivel de llenado: alto nivel de llenado significa un mejor rendimiento de los rellenos inorgánicos, incluido el CTE bajo, el dieléctrico bajo y la conductividad térmica alta.
- Diseño de partículas: los problemas de interfase y aglomeración requieren una mejora continua en la tecnología de tratamiento de superficies; Los productos esféricos son la elección para aplicaciones de alta gama.
- Diseño de distribución del tamaño de partícula: en respuesta al adelgazamiento, el tamaño de partícula debe reducirse continuamente, pero también es necesario evitar la dificultad de dispersión.
- Control de impurezas: los sustratos ultrafinos, altamente confiables y altamente conductores térmicos esperan que el contenido de impurezas del relleno sea lo más bajo posible.
Fuente del artículo: China Powder Network