Processo de produção superfino e processo de modificação de micropó de silício para laminado revestido de cobre

Laminado de cobre revestido (CCL para abreviar) é um material eletrônico básico feito pela impregnação de tecido de fibra de vidro ou outros materiais de reforço com uma matriz de resina, cobrindo um ou ambos os lados com folha de cobre e prensagem a quente. Usado em equipamentos de comunicação, eletrônicos de consumo, computadores, eletrônicos automotivos, controle industrial médico, aeroespacial e outros campos. As opções de cargas para CCL incluem pó de sílica, hidróxido de alumínio, hidróxido de magnésio, pó de talco, pó de mica e outros materiais.

O micropó de silício tem vantagens relativas na resistência ao calor, propriedades mecânicas, propriedades elétricas e dispersibilidade no sistema de resina. Pode ser usado para melhorar a resistência ao calor e à umidade, rigidez CCL fina, estabilidade dimensional e precisão de posicionamento da perfuração A suavidade da parede interna, a adesão entre as camadas ou a camada isolante e a folha de cobre, e a redução do calor coeficiente de expansão.

Tipos de pó de silício para laminados revestidos de cobre

Atualmente, o pó de silício usado em laminados revestidos de cobre de circuito integrado inclui principalmente cinco variedades: pó de silício cristalino, pó de silício fundido (amorfo), pó de silício esférico, pó de silício composto e pó de silício ativo.

• Pó de sílica cristalina

Iniciado cedo, o processo é maduro e simples e o preço é relativamente barato. Tem um grande efeito na melhoria da rigidez, estabilidade térmica e absorção de água do laminado folheado a cobre.

O impacto no sistema de resina não é ideal, a dispersibilidade e a resistência à sedimentação não são tão boas quanto o pó de silício esférico fundido, a resistência ao impacto não é tão boa quanto o pó de silício transparente fundido, o coeficiente de expansão térmica é alto e a dureza é grande e o processamento é difícil.

• Pó de sílica fundida

Cor branca, alta pureza, baixo coeficiente de expansão linear, baixo estresse, é usado principalmente em compostos de moldagem de circuitos integrados de grande e ultra-grande escala, fundidos epóxi e compostos de envasamento, especialmente na aplicação de laminados revestidos de cobre de alta frequência. .

A temperatura de fusão mais alta requer maior capacidade de produção da empresa, processo complicado e custo de produção mais alto. Geralmente, a constante dielétrica do produto é muito alta, o que afeta a velocidade de transmissão do sinal.

• Pó de sílica esférica

A fluidez é boa, a taxa de enchimento na resina é alta, o estresse interno é baixo, o tamanho é estável, o coeficiente de expansão térmica é baixo após ser feito na placa e tem uma alta densidade aparente e distribuição uniforme de estresse, para que possa aumentar a fluidez e reduzir a viscosidade.

O preço é muito alto e o processo é complicado. Atualmente, ele não tem sido usado em grande escala na indústria de laminados revestidos de cobre, e uma pequena quantidade é usada nos campos de placas portadoras de circuito integrado e placas de circuito impresso.

• Pó de silicone composto

Boa resistência à temperatura, boa resistência à corrosão ácida e alcalina, baixa condutividade térmica, alto isolamento, baixa expansão, propriedades químicas estáveis; dureza moderada, fácil de processar, reduz o desgaste da broca no processo de perfuração e reduz a poluição por poeira durante o processo de perfuração.

Se o desempenho do laminado revestido de cobre pode ser garantido, o custo precisa ser reduzido.

• Pó de sílica ativa

Boa resistência à temperatura, boa resistência à corrosão ácida e alcalina, baixa condutividade térmica, alto isolamento, baixa expansão, propriedades químicas estáveis ​​e alta dureza.

Os sistemas de resina usados ​​pelos fabricantes de laminados revestidos de cobre não são os mesmos. É difícil para os fabricantes de pó de silício fazer o mesmo produto adequado para todos os sistemas de resina dos usuários, e os fabricantes de laminados revestidos de cobre estão mais dispostos a adicionar modificadores devido a seus hábitos.

Processo de produção de pó de silício ultrafino

À medida que os produtos eletrônicos se tornam mais leves, mais finos, mais curtos e menores, o uso de enchimento de micropó de silício em laminados revestidos de cobre também requer cada vez mais ultrafino. O método de síntese química de pó de silício ultrafino tem baixo rendimento e processo complexo. O método de pulverização física tem baixo custo, processo simples e é adequado para produção industrial em massa. O método de pulverização é dividido em um processo seco e um processo úmido.

• Processo de secagem

O processo é alimentação → moagem → classificação → coleta → embalagem. O processo é simples e o custo de produção é baixo. Geralmente, as empresas de produção de pó de silício escolhem esse processo.

Equipamento de moagem e classificação é a chave. O equipamento de moagem utiliza principalmente moinhos de bolas. O consumo de energia do moinho de bolas é relativamente baixo e a capacidade de produção é grande. Para alguns produtos com requisitos de pureza mais elevados, o moinho de jato pode ser usado porque o moinho de jato não introduz o meio de moagem, mas o consumo de energia do moinho de jato é relativamente alto. Baixo. O equipamento de classificação é um classificador geral de fluxo de ar.

• Processo úmido

O processo é alimentação → moagem → secagem → desagregação → classificação → coleta → embalagem. São necessários processos de secagem e desagregação. O processo é complicado e o custo de produção é alto. Menos empresas adotam esse processo. O ponto de corte é inferior a 5 mícrons e requer uma superfície. Este processo é mais adequado para o processamento de produtos.

Na verdade, para o mesmo processo, quanto mais fino o tamanho da partícula do produto, menor o ponto de corte, maior o consumo de energia, menor a produtividade, mais grave o desgaste do equipamento, mais óbvio o aumento nos custos de produção, e quanto maior o custo.

Modificação de superfície de pó de silício ultrafino

A modificação da superfície do pó de silício ultrafino pode reduzir a interação entre as partículas, prevenir efetivamente a aglomeração de partículas, reduzir a viscosidade de todo o sistema e aumentar a fluidez do sistema; pode aumentar a compatibilidade das partículas com a matriz de resina e formar as partículas de enchimento. Pode ser disperso uniformemente na cola.

A chave para a modificação da superfície está em como fazer o modificador uniformemente disperso na superfície das partículas, garantindo as condições de ligação química entre o modificador e a superfície da partícula.

O processo de modificação a seco é relativamente simples e o custo de produção é relativamente baixo, mas o efeito é relativamente pobre. O processo úmido tem melhor efeito de modificação, mas o processo é complexo, requer processos de secagem e despolimerização e o custo de produção é alto.

Para laminados revestidos de cobre convencionais com pó de silício, a modificação a seco é geralmente recomendada. Para cortes de 8 μm e cortes de 6 μm, considerações abrangentes de custo e desempenho, o processo a seco é recomendado. Para produtos com um corte de 5μm e abaixo, um processo úmido é recomendado. Para produtos mais finos, a síntese em fase gasosa tem sido usada para modificação de superfície.

Com o aprofundamento contínuo da compreensão dos fabricantes de laminados de cobre sobre o micropó de silício, novos requisitos também são apresentados para as impurezas do micropó de silício. Isso ocorre principalmente porque a impureza do micropó de silício afeta a aparência, o isolamento e a resistência ao calor do PP e do substrato do CCL. Venha negativamente. As impurezas do pó de silício podem ser divididas em duas categorias: impurezas magnéticas e impurezas não magnéticas, conforme sejam magnéticas ou não.

A chave para o controle de impurezas é garantir que as impurezas da matéria-prima sejam suficientemente baixas; evitar que o meio ambiente seja introduzido durante o processo produtivo; para evitar o desgaste do equipamento e das tubulações; para remover impurezas durante o processo de produção (usando um separador magnético para remover impurezas magnéticas, o que é difícil de remover impurezas não magnéticas).

As tendências futuras de cargas para laminados revestidos de cobre são as seguintes:

• Funcionalização: Baixo Dk, Baixo Df, alta condutividade térmica, retardador de chama, etc.
• Alto enchimento: alto enchimento significa melhor desempenho de enchimentos inorgânicos, incluindo baixo CTE, baixo dielétrico e alta condutividade térmica.
• Projeto de partículas: Problemas de interface e aglomeração requerem melhoria contínua na tecnologia de tratamento de superfície; produtos esféricos são a escolha para aplicações de ponta.
• Projeto de distribuição de tamanho de partícula: Em resposta ao afinamento, o tamanho de partícula precisa ser continuamente reduzido, mas também é necessário evitar a dificuldade de dispersão.
• Controle de impurezas: Os substratos ultrafinos, altamente confiáveis ​​e altamente condutores térmicos esperam que o conteúdo de impurezas do enchimento seja o mais baixo possível.

Fonte do artigo: China Powder Network