硅微粉由于具有耐酸堿腐蝕、耐高溫、線性膨脹系數低、熱傳導率高等優點,被廣泛應用至覆銅板、環氧塑封料等領域以改善相關產品的性能。
1、覆銅板
在覆銅板中加入硅微粉可以改善印刷電路板的線性膨脹系數和熱傳導率等物理特性,從而有效提高電子產品的可靠性和散熱性。
目前應用于覆銅板的硅微粉主要有結晶型硅微粉、熔融型(無定型)硅微粉、球形硅微粉、復合硅微粉、活性硅微粉等五個品種。
球形硅微粉由于其特有的高填充、流動性好、介電性能優異的特點,主要應用在高填充、高可靠的高性能覆銅板中。覆銅板用球形硅微粉關注的主要指標有:粒徑分布、球形度、純度(電導率、磁性物質和黑點)。目前球形硅微粉主要被用在剛性覆銅板上,占覆銅板的混澆比例一般為20%~30%;撓性覆銅板與紙基覆銅板的使用量相對較小。
2、環氧塑封料
硅微粉填充到環氧塑封料中可顯著提高環氧樹脂硬度,增大導熱系數,降低環氧樹脂固化物反應的放熱峰值溫度,降低線性膨脹系數與固化收縮率,減小內應力,提高環氧塑封料的機械強度,減少環氧塑封料的開裂現象從而有效防止外部有害氣體,水分及塵埃進入電子元器件或集成電路,減緩震動,防止外力損傷和穩定元器件參數。
常見的環氧塑封料的主要組成為填充料60-90%,環氧樹脂18%以下,固化劑9%以下,添加劑3%左右。現用的無機填料基本上都是硅微粉,其含量最高達90.5%。環氧塑封料用硅微粉主要關注以下幾個指標:
?。?)純度。高純度是電子產品對材料最基本的要求,在超大規模集成電路中要求更加嚴格,除了常規雜質元素含量要求低外,還要求放射性元素含量盡量低或沒有。隨著制程的進步,電子行業對硅微粉純度的要求也越來越高。
?。?)粒度及均勻程度。超大規模集成電路封裝材料要求硅微粉粒度細、分布范圍窄、均勻性好。美國用于環氧塑封料的硅微粉粒度一般為1-3μm,日本平均粒徑一般為3-8μm。由于粒度更小的硅微粉導熱性更好,隨著技術的進步,1µm及以下粒度的硅微粉開始越來越多的被使用。
?。?)球化率。高球化率是保證填充料高流動性、高分散性的前提,球化率高、球形度好的硅微粉流動性和分散性能更好,在環氧塑封料中能得到更充分的分散進而保證最佳的填充效果。目前國際主流的EMC用硅微粉球化率一般在98%以上。
3、電工絕緣材料
硅微粉用作電工絕緣產品環氧樹脂絕緣封填料,能夠有效降低固化物的線性膨脹系數和固化過程中的收縮率,減小內應力,提高絕緣材料的機械強度,從而有效改善和提高絕緣材料的機械性能和電學性能。
因此,該領域客戶對硅微粉的功能需求更多的體現在低線性膨脹系數、高絕緣性以及高機械強度等方面,而對其介電性能和導熱性的需求程度較低。電工絕緣料領域通常根據電工絕緣制品特點及其生產工藝的要求選用平均粒徑為5微米-25微米之間的單一規格硅微粉產品,并對產品白度、粒度分布等有較高要求。
4、膠粘劑
硅微粉作為無機功能性填充材料,填充在膠粘劑樹脂中可有效降低固化物的線性膨脹系數和固化時的收縮率,提高膠粘劑機械強度,改善耐熱性、扛滲透性和散熱性能,從而提高粘結和密封效果。
硅微粉粒度分布會影響膠粘劑的粘度和沉降性,從而影響膠粘劑使用的工藝性和固化后的線性膨脹系數,因此膠粘劑領域關注硅微粉在降低線 性膨脹系數和提高機械強度方面的功能,對硅微粉外觀、粒度分布要求較高,并且通常采用平均粒徑為0.1微米-30微米之間的不同粒度產品進行復配使用。
資料來源:海通國際
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