覆铜板常用的硅微粉填料在生产覆铜板的添加比例

文章来源：https://www.hayond.cn 发布时间：2020-03-24 浏览次数：478

覆铜板常用的硅微粉填料在生产覆铜板时,硅微粉的投料比例主要有一般比例(15%-30%)和高填充比例(40%-70%)两种,其中高填充比例技术多用于薄型化覆铜板生产。覆铜板常用的硅微粉填料有超细结晶型硅微粉、熔融硅微粉、复合型硅微粉、球形硅微粉和活性硅微粉。

(1)超细结晶型硅微粉

超细结晶型硅微粉是精选优质石英矿,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,并很快获得用户认可。

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。

考虑到填料在树脂中的分散性和上胶工艺的要求,结晶型硅微粉必须进行活性处理再和球形粉配合使用,避免其与环氧树脂混合时结团,或是过小的填料粒径导致胶液粘度急剧增大,带来上胶时玻璃纤维布浸润性问题。

(2)熔融硅微粉

熔融硅微粉系选用天然石英,经高温熔炼冷却后的非晶态二氧化硅作为主要原料,再经独特工艺加工而成的微粉,其分子结构排列由有序排列转为无序排列。由于具有较高的纯度呈现出极低的线膨胀系数、良好的电磁辐射性、耐化学腐蚀等稳定的化学特性,常应用于高频覆铜板的生产。随着高频通信技术的发展,对高频覆铜板的需求量越来越大,其市场每年以15-20%的速度增长,这必将也带动熔融硅微粉需求量的同步增长。

(3)复合型硅微粉

复合型硅微粉是以天然石英和其他无机非金属矿物(如氧化钙、氧化硼、氧化镁等)为原料,经过复配、熔融、冷却、破碎、研磨、分级等工序加工而成的玻璃相二氧化硅粉体材料。

复合型硅微粉莫氏硬度在5左右,明显低于纯硅微粉,在印制线路板(PCB)加工过程中,既能降低钻头磨损,又能保持覆铜板的热膨胀系数、弯曲强度、尺寸稳定等性能,是一种综合性能比较优良的填料。目前国内许多覆铜板厂家已开始使用复合型硅微粉来代替普通硅微粉。

(4)球形硅微粉

球形硅微粉是以精选的不规则角形硅微粉作为原料,通过高温近熔融和近球形的方法加工得到的一种颗粒均匀、无锐角、比表面积小、流动性好、应力低、堆比重小的球形硅微粉材料,其添加于覆铜板生产原料中,可大幅度增加填充量降低混合材料体系的粘度,改善加工工艺性能,提高上胶玻纤布的渗透性,降低环氧树脂固化过程的收缩率,减小热涨差改善板材的翘曲。

日本覆铜板生产厂家多选用的SiO2纯度为99.8%、平均粒径在0.5μm-1μm的球形硅微粉产品。

(5)活性硅微粉

采用活性处理的硅微粉作填料可以明显改善硅微粉与树脂体系的相容性,进一步提高覆铜板的耐湿热性能和可靠性。

目前,国产的活性硅微粉产品因其只用硅偶联剂简单的混合处理,效果不够理想,粉体与树脂混合时很容易团聚,而国外有许多专利提出了对硅微粉的活性处理,例如德国专利提出用聚硅烷和硅微粉混合,并在紫外线照射下搅拌,获得活性硅微粉;日本专家提出硅烷二醇衍生物处理硅微粉,并在混合过程中加入催化剂,使偶联剂对粉体的包裹均匀,从而能使环氧树脂能与硅微粉达到理想的结合效果。