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海扬(hayond)硅微粉在集成电路覆铜板中的应用

文章来源:https://www.hayondpowder.cn 发布时间:2019-12-20 浏览次数:465

 集成电路是指采用半导体制造工艺,把电阻、电容、电感、二极管及晶体管等元件及布线互连在一个电路中,实现元件与电路系统结合的一种微型电子器件或部件。具有体积小、安装方便、可靠性高、专用性强以及元器件的性能参数比较一致等优点,已被广泛应用于计算机、通讯电子以及军事通信等各种领域。

       覆铜板(英文简称:CCL)作为集成电路的最主要载体,在集成电路中充当工业基础材料。覆铜板是以增强材料浸渍不同性能的树脂,添加不同的填料(比如硅微粉)经干燥后在一面或两面覆以铜箔,经过热压而成的板状材料。主要由基板、铜箔和覆铜板粘合剂三大部分构成,其中基板是由高分子合成树脂、增强材料和填料组成的绝缘层压板。

       覆铜板行业应用的无机填料有很多种,如滑石、氢氧化铝、氧化铝、硅微粉等,覆铜板厂家主要根据覆铜板的性能来选择相应的填料。目前产量较大的FR-4覆铜板主要采用硅微粉作为填料。


覆铜板用硅微粉的种类

硅微粉产品系列比较复杂,应用十分广泛。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、熔融型硅微粉、球形硅微粉、复合硅微粉、活性硅微粉等五个品种。

(1)海扬结晶型硅微粉

即精选优质石英矿,经洗矿、破碎、磁选、超细碎、分级等工艺加工而成的石英粉。结晶型硅微粉在覆铜板行业中的应用在国外起步较早,国内硅微粉厂家在2007年前后具备此种粉体的生产能力。使用结晶硅微粉后,覆铜板的的刚度、热稳定性和吸水率都有较大幅度的改善,随着覆铜板市场的快速发展,结晶硅微粉的产量和质量都有了较大幅度的提高。

其主要缺点是:对树脂体系的影响不是最佳的,分散性和耐沉降性不如熔融球形硅微粉、耐冲击性比不上熔融透明硅微粉,热膨胀系数很高,且硬度大,加工困难。

(2)海扬熔融硅微粉

即精选具有优质晶体结构的石英原料,经酸浸、水洗、风干、再经高温熔融、破碎、人工分拣,磁选、超细碎、分级等工艺精制而成的硅微粉。相比结晶型硅微粉,它具有更低的密度(2.2g/cm3),更低的介电常数,更低的热膨胀系数(0.5×10-6/K),该种粉体主要在高频覆铜板中作为填料使用。

其主要缺点是:熔融温度较高,对于企业生产能力要求较高,工艺复杂,生产成本较高,一般产品介电常数过高,影响信号传递速度。

(3)海扬复合型硅微粉

又称低硬度硅微粉。采用数种无机矿物经精确配比熔制成无定型态玻璃体,经破碎、磁选、超细碎、分级等工艺加工而成的硅微粉。此种粉体莫氏硬度在5.5左右,二氧化硅的成份被大大降低,化学成份的改变,可以有效降低硅微粉硬度,减小钻头在钻孔制程中的磨损,减小钻孔过程中的粉尘污染。

(4)海扬球形硅微粉

球形二氧化硅是通过物理或化学方法生产加工获得的、颗粒形貌为球形的无定型二氧化硅粉体材料,平均粒度可以从微米级到亚微米、纳米级。球形二氧化硅由于其特有的高填充、流动性好、介电性能优异的特点,主要应用在高填充、高可靠的高性能覆铜板中。覆铜板用球形二氧化硅关注的主要指标有:粒径分布、球形度、纯度(电导率、磁性物质和黑点)。

覆铜板使用的球形二氧化硅采用气体燃烧火焰法生产,由于其表面性质特殊,在后续应用时与有机体系的相容性差,难于均匀分散于有机体系中,严重影响其应用效果,需要对球形二氧化硅产品进行应用技术研究。球形二氧化硅的应用技术主要包括:分散技术、表面处理技术和复配技术。

(5)海扬活性硅微粉

即向硅微粉添加适量偶联剂,在适当的温度下改性而成的硅微粉。此种粉添加在树脂中具有很低的粘度,和树脂的结合性能强,做成的板材具有很好的抗剥离强度,优异的耐高温性能,同时还可以改善钻孔性能。

其主要缺点是:目前覆铜板厂家所采用的树脂体系不尽相同,硅微粉生产厂商难以做到同一种产品适用所有用户的树脂体系,且覆铜板厂由于使用习惯,更愿意自己添加改性剂,因此活性硅微粉在覆铜板行业的推广使用尚须时日。



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