کاربرد و بازار پودر سیلیکون

میکروپودر سیلیکون نوعی پودر سیلیس غیر سمی، بی بو و بدون آلاینده است که با آسیاب کردن، طبقه بندی دقیق، حذف ناخالصی، کروی شدن در دمای بالا و سایر فرآیندها به عنوان مواد اولیه کوارتز کریستالی، کوارتز ذوب شده و غیره پردازش می شود. این یک ماده معدنی است. مواد غیر فلزی با خواص عالی مانند مقاومت در برابر حرارت بالا، عایق بالا، ضریب انبساط خطی پایین و هدایت حرارتی خوب.

طبقه بندی و انواع پودر سیلیس

خلوص (%) بر حسب استفاده و وزن (SiO₂): پودر سیلیکون معمولی (> 99%)، پودر سیلیکون درجه الکتریکی (> 99.6%)، پودر سیلیکون درجه الکترونیکی (> 99.7%)، پودر سیلیکون درجه نیمه هادی ( >99.9٪ و غیره

با توجه به ترکیب شیمیایی: پودر سیلیکون خالص SiO₂، پودر سیلیکون کامپوزیت با SiO₂ به عنوان جزء اصلی و غیره.

با توجه به شکل ذرات: پودر سیلیکون زاویه ای، پودر سیلیکون کروی و غیره.

علاوه بر این، طبقه بندی هایی بر اساس اندازه ذرات، فعالیت سطحی و غیره وجود دارد.

• پودر سیلیکون زاویه ای

با توجه به انواع مواد خام، می توان آن را به پودر سیلیکون کریستالی و پودر سیلیکون ذوب شده تقسیم کرد.

پودر سیلیکون کریستالی یک ماده پودر سیلیس ساخته شده از بلوک کوارتز، ماسه کوارتز و غیره است که از طریق سنگ زنی، طبقه بندی دقیق و حذف ناخالصی پردازش می شود. ضریب انبساط خطی و خواص الکتریکی لمینت های روکش مسی و رزین های اپوکسی را بهبود می بخشد. عملکرد مواد بسته بندی و سایر محصولات.

پودر سیلیس ذوب شده از سیلیس ذوب شده، شیشه و غیره به عنوان مواد اولیه ساخته شده است و از طریق فرآیندهای آسیاب، طبقه بندی دقیق و حذف ناخالصی ساخته می شود و عملکرد آن در مقایسه با پودر سیلیس کریستالی بسیار بهبود یافته است.

• پودر سیلیس کروی

با استفاده از ریز پودر سیلیکون زاویه ای انتخاب شده به عنوان ماده خام، به روش شعله و سایر فرآیندها به مواد پودر سیلیس کروی تبدیل می شود. ویژگی های عالی مانند سیالیت خوب، تنش کم، سطح ویژه کوچک و چگالی ظاهری بالا دارد.

در مقایسه با پودر سیلیکون کروی، فرآیند تولید پودر سیلیکون زاویه ای نسبتا ساده است و زمینه کاربرد نسبتاً کم است، بنابراین مقدار آن نسبتاً کم است. در حالی که پودر سیلیکون کروی سیالیت بهتری دارد، می توان از آن به عنوان پرکننده برای به دست آوردن سرعت پر شدن و یکنواختی بالاتر و قیمت نسبتاً بالا استفاده کرد، بنابراین قیمت آن 3 تا 5 برابر پودر سیلیکون زاویه ای است.

پودر سیلیکون کروی با توجه به اندازه ذرات آن طبقه بندی می شود و می توان آن را به سه نوع تقسیم کرد: پودر سیلیکون کروی میکرون (100 میکرومتر)، پودر سیلیکون کروی زیر میکرون (0.1-1.0 میکرومتر) و پودر سیلیکون نانو کروی (100 نانومتر).

با توسعه سریع صنعت اطلاعات الکترونیکی جهانی و بهبود مستمر 4G، 5G و سایر فناوری‌ها، الزامات فنی بالاتری برای سبکی، نازکی و کوتاهی محصولات الکترونیکی، عملکرد بسته‌بندی تراشه و برد حامل مطرح شده است. برای حمل تراشه میکروپودر سیلیکون کروی نیز به سمت توسعه در جهت اندازه ذرات کوچک و عملکرد عالی حرکت می کند. پودر سیلیس کروی زیر میکرون دارای مزایای اندازه ذرات کوچک، توزیع مناسب اندازه ذرات، خلوص بالا، سطح صاف و عدم تجمع بین ذرات است که می تواند کاستی های پودر سیلیس کروی میکرون را جبران کند.

روش های تهیه پودر سیلیکون کروی زیر میکرون: روش فاز گاز، روش سنتز شیمیایی، روش شعله، روش احتراق در دمای پایین خود انتشار، روش VMC…

روش فاز گاز: محصول تهیه شده دارای ناخالصی های زیادی مانند HCI و pH پایین است. نمی توان از آن به عنوان ماده اصلی در محصولات الکترونیکی استفاده کرد. برای تنظیم ویسکوزیته و افزایش استحکام فقط می توان آن را به مقدار کم اضافه کرد. علاوه بر این، مواد اولیه گران هستند، تجهیزات مورد نیاز بالا هستند و فناوری نسبتاً بالا است. مجتمع

سنتز شیمیایی: پودر سیلیکون کروی زیر میکرونی تهیه شده معمولاً با چگالی کم است و اغلب حاوی منافذ بیشتری است که در نتیجه سطح ویژه بزرگی ایجاد می شود. در عین حال، فرآیند تولید سازگار با محیط زیست نیست.

روش شعله: مواد اولیه مورد استفاده از مواد آلی منبع سیلیکون هستند. الزامات طراحی ایمنی سیستم تغذیه سخت تر است و قیمت مواد اولیه بالاتر است که اغلب منجر به هزینه های تولید بالاتر می شود.

روش احتراق در دمای پایین خود تکثیر: تولید صنعتی در مقیاس بزرگ هنوز به دست نیامده است و اینکه آیا می توان آن را صنعتی کرد نیاز به تأیید بیشتر دارد.

روش VMC: پودر سیلیس کروی زیر میکرونی تهیه شده از سیلیکون فلزی دارای ویژگی های سطح صاف و محتوای آمورف بالا است. با این حال، سیلیکون فلزی مواد خام مورد استفاده مستعد تخریب گرد و غبار است و خطر ایمنی بیشتری در فرآیند تولید وجود دارد.

کاربرد و مروری بر بازار پودر سیلیکون

محصولات پودر سیلیس به عنوان یک پرکننده عملکردی دارای خواص فیزیکی و شیمیایی منحصر به فردی مانند مقاومت در برابر حرارت بالا، عایق بالا، ضریب انبساط خطی پایین و هدایت حرارتی خوب هستند. آنها را می توان به طور گسترده در ورقه های روکش مس، مواد بسته بندی پلاستیکی اپوکسی، مواد عایق الکتریکی، چسب ها، سرامیک ها، پوشش ها، مواد شیمیایی خوب، مصالح ساختمانی پیشرفته و زمینه های دیگر استفاده کرد که عمیقاً در لوازم الکترونیکی مصرفی، لوازم خانگی، ارتباطات سیار، صنعت خودروسازی نفوذ کرده است. هوافضا، صنایع دفاعی و نظامی، نیروگاه بادی و سایر صنایع. چشم انداز توسعه خوب صنعت کاربرد پایین دستی تضمین خوبی برای فضای رشد بازار صنعت پودر سیلیکون است.

• لمینت روکش مس

لمینت روکش مس یک ماده پایه الکترونیکی است که با آغشته کردن پارچه فیبر شیشه یا سایر مواد تقویت کننده با ماتریس رزین، یک یا هر دو طرف با فویل مسی و پرس گرم ساخته می شود. پرکننده ها بین مواد پایه و مواد تقویت کننده مورد نیاز است. به منظور بهبود مقاومت حرارتی و قابلیت اطمینان برد مدار چاپی (برد PCB).

میکروپودر سیلیکون عملکرد عالی در کاهش ضریب انبساط خطی، کاهش خواص دی الکتریک، بهبود هدایت حرارتی و عایق بالا دارد. افزودن ریز پودر سیلیکون می تواند خواص فیزیکی بردهای مدار چاپی مانند ضریب انبساط خطی و هدایت حرارتی را بهبود بخشد و در نتیجه عملکرد محصولات الکترونیکی را به طور موثر بهبود بخشد. قابلیت اطمینان و اتلاف گرما؛ و چون پودر سیلیکون خواص دی الکتریک خوبی دارد، می تواند کیفیت انتقال سیگنال را بهبود بخشد.

در حال حاضر، نسبت پر کردن رزین در صنعت حدود 50٪ است و نسبت پر کردن پودر سیلیکون در رزین به طور کلی 30٪ است، یعنی نسبت وزن پودر سیلیکون در لمینت روکش مس می تواند به 15٪ برسد.

لمینت روکش مس یک ماده الکترونیکی پایه است و PCB پشتیبانی کلیدی برای اجزای مدار و دستگاه‌ها در محصولات الکترونیکی است و اصلی‌ترین صنعت پایین دستی لمینت‌های روکش مس است. در حال حاضر، ارزش خروجی PCB در آسیا بیش از 90٪ از کل جهان را تشکیل می دهد و ارزش خروجی PCB چین بیش از 50٪ را تشکیل می دهد.

• ترکیب قالب گیری اپوکسی

ترکیب قالب‌گیری اپوکسی یک ماده کلیدی است که برای محصور کردن تراشه‌ها در محصولات الکترونیکی استفاده می‌شود. نسبت پر شدن میکروپودر سیلیکون در ترکیب قالب گیری اپوکسی بین 70 تا 90 درصد است. با در نظر گرفتن میانگین نسبت پر شدن 80 درصد برای محاسبه، ظرفیت بازار میکروپودر سیلیکون در صنعت ترکیبات قالب گیری اپوکسی داخلی 80000 تن است.

مدارهای مجتمع با کارایی بالا نیازهای بالایی به مواد دارند و نرخ نفوذ پودر سیلیکون با کیفیت بالا همچنان در حال افزایش است. مدارهای مجتمع فوق‌العاده بزرگ و مقیاس بزرگ که توسط تراشه‌های سطح بالا نشان داده می‌شوند، نیازمندی‌های بسیار بالایی برای مواد بسته‌بندی هستند، نه تنها به استفاده از پرکننده‌های بسیار ریز در مواد بسته‌بندی نیاز دارند، بلکه به خلوص بالا و عنصر رادیواکتیو پایین نیز نیاز دارند. محتوا. ریزپودرهای سیلیکونی زاویه‌دار سنتی برای برآوردن الزامات مشکل بوده‌اند. . پودر سیلیکون کروی، به ویژه محصولات زیر میکرون، دارای خواص عالی مانند مقاومت در برابر حرارت بالا، مقاومت در برابر رطوبت بالا، سرعت پر شدن بالا، انبساط کم، تنش کم، ناخالصی کم و ضریب اصطکاک کم است که آن را در مقیاس های بسیار بزرگ ضروری می کند. و مواد بسته بندی مدار مجتمع در مقیاس بزرگ. مواد پرکننده کاربردی وجود ندارد. بنابراین، طراحی داخلی نیمه هادی، ساخت، بسته بندی و آزمایش و سایر پیوندها همچنان با بومی سازی جایگزین می شوند و تقاضا برای پودر سیلیکون با کیفیت بالا نیز به سرعت رشد کرده است.

• تقاضا برای سرامیک های لانه زنبوری، پوشش ها، و مصالح ساختمانی پیشرفته همگی وجود دارد

مواد اولیه اصلی محصولات سرامیکی لانه زنبوری تالک، پودر میکروسیلیس، آلومینا، کائولن، سلولز و … است و پودر میکروسیلیس برای پوشش ها نیز افزایش عینی داشته است. پودر سیلیس ساختاری مشابه دی اکسید تیتانیوم دارد، عملکرد عالی و هزینه کم دارد و می تواند به طور موثر جایگزین دی اکسید تیتانیوم شود.

با بهره مندی از اجرای استانداردهای ملی حفاظت از محیط زیست، صنایعی مانند چسب های دوستدار محیط زیست و پانل های کوارتز مصنوعی فرصت های توسعه بهتری را به دست آورده اند. چسب‌های ویژه مورد استفاده در پل‌ها و ساختمان‌های بلند، بسته‌بندی کویل احتراق خودرو، توربین‌های بادی و سایر زمینه‌ها به سرعت به دست آمده‌اند با توسعه، صنعت تخته کوارتز مصنوعی پیشرفته نیز بهبود یافته است. علاوه بر این، با ارتقای اقتصاد دایره ای کشور و ارتقای صنعت حفاظت از محیط زیست سبز، انتظار می رود سنگ مرمر مصنوعی همچنان جایگزین کاشی های سرامیکی سنتی و سنگ های طبیعی شود و به نوع جدیدی از مصالح ساختمانی پیشرفته سازگار با محیط زیست تبدیل شود. پیش بینی می شود در سال 2025 تقاضا برای پودر سیلیکون در زمینه مصالح ساختمانی پیشرفته 358 درصد افزایش یابد.

منبع مقاله: شبکه پودر چین