Quy trình sản xuất siêu mịn và quy trình sửa đổi của vi bột silicon cho tấm phủ đồng

Đồng Clad Laminate (viết tắt là CCL) là vật liệu cơ bản điện tử được làm bằng cách ngâm tẩm vải sợi thủy tinh hoặc các vật liệu gia cường khác với ma trận nhựa, phủ một hoặc cả hai mặt bằng lá đồng và ép nóng. Được sử dụng trong thiết bị truyền thông, điện tử tiêu dùng, máy tính, điện tử ô tô, điều khiển công nghiệp y tế, hàng không vũ trụ và các lĩnh vực khác. Các lựa chọn chất độn cho CCL bao gồm bột silica, nhôm hydroxit, magie hydroxit, bột talc, bột mica và các vật liệu khác.

Bột vi hạt silic có lợi thế tương đối về khả năng chịu nhiệt, tính chất cơ học, tính chất điện và khả năng phân tán trong hệ thống nhựa. Nó có thể được sử dụng để cải thiện khả năng chịu nhiệt và độ ẩm, độ cứng CCL mỏng, ổn định kích thước và độ chính xác của vị trí khoan Độ nhẵn của thành bên trong, độ bám dính giữa các lớp hoặc lớp cách điện và lá đồng, và giảm nhiệt Hệ số giãn nở.

Các loại bột silicon cho các lớp mạ đồng

Hiện tại, bột silicon được sử dụng trong các tấm mạ đồng mạch tích hợp chủ yếu bao gồm năm loại: bột silicon tinh thể, bột silicon nóng chảy (vô định hình), bột silicon hình cầu, bột silicon tổng hợp và bột silicon hoạt tính.

• Bột silica kết tinh

Bắt đầu sớm, quá trình thuần thục và đơn giản, và giá cả tương đối rẻ. Nó có tác dụng rất lớn trong việc cải thiện độ cứng, độ ổn định nhiệt và khả năng hút nước của lớp mạ đồng.

Tác động lên hệ nhựa không tối ưu, khả năng phân tán và chống lắng không tốt bằng bột silicon hình cầu nóng chảy, khả năng chịu va đập không tốt bằng bột silicon trong suốt nóng chảy, hệ số giãn nở nhiệt cao và độ cứng lớn và việc xử lý khó khăn.

• Bột silica nung chảy

Màu trắng, độ tinh khiết cao, hệ số giãn nở tuyến tính thấp, ứng suất thấp, chủ yếu được sử dụng trong hợp chất đúc mạch tích hợp quy mô lớn và quy mô cực lớn, hợp chất đúc và bầu epoxy, đặc biệt là trong ứng dụng của tấm phủ đồng tần số cao. .

Nhiệt độ nóng chảy cao hơn đòi hỏi năng lực sản xuất của doanh nghiệp cao hơn, quy trình phức tạp và giá thành sản xuất cao hơn. Nói chung, hằng số điện môi của sản phẩm quá cao, ảnh hưởng đến tốc độ truyền tín hiệu.

• Bột silica hình cầu

Tính lưu động tốt, tỷ lệ lấp đầy trong nhựa cao, ứng suất bên trong thấp, kích thước ổn định, hệ số giãn nở nhiệt thấp sau khi được tạo thành tấm, và nó có mật độ khối cao và phân bố ứng suất đồng đều, vì vậy nó có thể làm tăng độ lưu động và Giảm độ nhớt.

Giá rất cao và quy trình phức tạp. Hiện tại, nó vẫn chưa được sử dụng trên quy mô lớn trong ngành công nghiệp mạ đồng, và một lượng nhỏ được sử dụng trong lĩnh vực bảng mạch tích hợp và bảng mạch in.

• Bột silicon hợp chất

Chịu nhiệt độ tốt, chống ăn mòn axit và kiềm tốt, dẫn nhiệt kém, cách nhiệt cao, giãn nở thấp, tính chất hóa học ổn định; độ cứng vừa phải, dễ gia công, giảm mài mòn mũi khoan trong quá trình khoan, giảm ô nhiễm bụi bẩn trong quá trình khoan.

Nếu hiệu suất của tấm phủ đồng có thể được đảm bảo, chi phí cần phải được giảm xuống.

• Bột silica hoạt tính

Chịu nhiệt độ tốt, chống ăn mòn axit và kiềm tốt, dẫn nhiệt kém, cách nhiệt cao, giãn nở thấp, tính chất hóa học ổn định và độ cứng cao.

Các hệ thống nhựa được sử dụng bởi các nhà sản xuất tấm phủ đồng không giống nhau. Rất khó để các nhà sản xuất bột silicon tạo ra cùng một sản phẩm phù hợp với tất cả các hệ thống nhựa của người dùng, và các nhà sản xuất tấm phủ đồng sẵn sàng tự thêm các chất điều chỉnh do thói quen của họ.

Quy trình sản xuất bột silicon siêu mịn

Khi các sản phẩm điện tử trở nên nhẹ hơn, mỏng hơn, ngắn hơn và nhỏ hơn, việc sử dụng chất độn vi hạt silicon trong các lớp mạ đồng cũng ngày càng đòi hỏi độ siêu mịn cao hơn. Phương pháp tổng hợp hóa học của bột silic siêu mịn có năng suất thấp và quy trình phức tạp. Phương pháp nghiền thành bột vật lý có chi phí thấp, quy trình đơn giản và thích hợp cho sản xuất công nghiệp hàng loạt. Phương pháp nghiền thành bột được chia thành quy trình khô và quy trình ướt.

• Quy trình khô

Quá trình này là cấp liệu → nghiền → phân loại → thu gom → đóng gói. Quy trình đơn giản và chi phí sản xuất thấp. Nhìn chung, các doanh nghiệp sản xuất bột silicon chọn quy trình này.

Thiết bị mài và phân loại là chìa khóa. Thiết bị nghiền chủ yếu sử dụng máy nghiền bi. Mức tiêu thụ năng lượng của máy nghiền bi tương đối thấp và công suất sản xuất lớn. Đối với một số sản phẩm có yêu cầu về độ tinh khiết cao hơn, máy nghiền phản lực có thể được sử dụng vì máy nghiền phản lực không đưa vào môi trường nghiền, nhưng mức tiêu thụ năng lượng của máy nghiền phản lực tương đối cao. Thấp. Thiết bị phân loại là một thiết bị phân loại lưu lượng không khí chung.

• Quá trình ướt

Quá trình này là cấp liệu → nghiền → sấy khô → tách rời → phân loại → thu gom → đóng gói. Quy trình làm khô và khử kết dính là bắt buộc. Quy trình phức tạp và chi phí sản xuất cao. Ngày càng ít công ty áp dụng quy trình này. Điểm cắt nhỏ hơn 5 micron và cần có bề mặt. Quá trình này phù hợp hơn để chế biến sản phẩm.

Trên thực tế, đối với cùng một quy trình, kích thước hạt sản phẩm càng mịn, điểm cắt càng thấp, tiêu hao năng lượng càng cao, năng suất càng thấp, thiết bị hao mòn càng nghiêm trọng, chi phí sản xuất tăng càng rõ, và chi phí càng cao.

Sửa đổi bề mặt của bột silicon siêu mịn

Sự biến đổi bề mặt của bột silicon siêu mịn có thể làm giảm sự tương tác giữa các hạt, ngăn chặn hiệu quả sự kết tụ của các hạt, giảm độ nhớt của toàn bộ hệ thống và tăng tính lưu động của hệ thống; nó có thể tăng cường khả năng tương thích của các hạt với ma trận nhựa và làm cho các hạt chất độn Nó có thể được phân tán đồng đều trong keo.

Chìa khóa của việc sửa đổi bề mặt nằm ở chỗ làm thế nào để chất điều chỉnh phân tán đồng đều trên bề mặt của các hạt trong khi vẫn đảm bảo các điều kiện liên kết hóa học giữa chất điều chỉnh và bề mặt hạt.

Quá trình biến tính khô tương đối đơn giản và chi phí sản xuất tương đối thấp, nhưng hiệu quả tương đối kém. Quá trình ướt có hiệu quả cải biến tốt hơn, nhưng quá trình này phức tạp, đòi hỏi quá trình làm khô và khử phân tử, và chi phí sản xuất cao.

Đối với các lớp mạ đồng phủ thông thường với bột silicon, thường nên sửa đổi dạng khô. Để cắt 8μm và cắt 6μm, nên xem xét hiệu suất và chi phí toàn diện, nên sử dụng quy trình khô. Đối với các sản phẩm có đường cắt từ 5μm trở xuống, nên thực hiện quy trình ướt. Đối với các sản phẩm mịn hơn, tổng hợp pha khí đã được sử dụng để biến đổi bề mặt.

Với sự hiểu biết sâu sắc liên tục của các nhà sản xuất tấm phủ đồng về vi hạt silic, các yêu cầu mới cũng được đặt ra đối với các tạp chất của vi hạt silic. Điều này chủ yếu là do tạp chất vi hạt silicon ảnh hưởng đến sự xuất hiện, cách nhiệt và khả năng chịu nhiệt của PP và chất nền của CCL. Hãy đến một cách tiêu cực. Tạp chất bột silic có thể được chia thành hai loại: tạp chất từ ​​tính và tạp chất không từ tính tùy theo chúng có từ tính hay không.

Chìa khóa để kiểm soát tạp chất là đảm bảo rằng tạp chất trong nguyên liệu thô là đủ thấp; ngăn môi trường xâm nhập trong quá trình sản xuất; để ngăn không cho thiết bị và đường ống bị mòn; để loại bỏ các tạp chất trong quá trình sản xuất (sử dụng máy tách từ tính để loại bỏ các tạp chất nhiễm từ khó loại bỏ các tạp chất không nhiễm từ).

Xu hướng tương lai của chất độn cho các lớp mạ đồng như sau:

• Chức năng: Dk thấp, Df thấp, độ dẫn nhiệt cao, chống cháy, v.v.
• Làm đầy cao: Làm đầy cao có nghĩa là hiệu suất tốt hơn của chất độn vô cơ, bao gồm CTE thấp, điện môi thấp và độ dẫn nhiệt cao.
• Thiết kế hạt: Các vấn đề về giao diện và kết tụ đòi hỏi sự cải tiến liên tục trong công nghệ xử lý bề mặt; các sản phẩm hình cầu là sự lựa chọn cho các ứng dụng cao cấp.
• Thiết kế phân bố kích thước hạt: Để đáp ứng với việc làm mỏng, kích thước hạt cần được giảm liên tục, nhưng cũng cần ngăn ngừa sự khó phân tán.
• Kiểm soát tạp chất: Chất nền siêu mỏng, có độ tin cậy cao và dẫn nhiệt cao mong muốn hàm lượng tạp chất của chất độn càng thấp càng tốt.

Nguồn bài viết: China Powder Network