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从覆铜板行业角度,分析填料的技术关注点及发展趋势!

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发表时间:2019-03-20 10:35来源:美剧下载,美剧在线观看,美剧天堂-熊猫影视网

  基于填料在覆铜板中的组成情况、功能、使用范围和用量,可以认为填料目前已逐步成为覆铜板的除树脂、铜箔、玻纤布以外的第四大主材料。


01 覆铜板填料的应用特点


  目前覆铜板填料使用主要呈现以下特点:


美剧天堂      (1)已使用填料的覆铜板种类覆盖面广


  包括普通FR-4、中Tg、高Tg、无卤、高频、高速、IC载板、散热基板、白色覆铜板等。

  在普通的FR-4中使用填料,可改善尺寸稳定性和耐热性,降低成本;

美剧天堂  在中高Tg的产品中使用填料,可降低CTE,提高耐热性;

  在无卤覆铜板中使用填料,主要是弥补了树脂阻燃性不足的问题,改善尺寸稳定性;

美剧天堂  在高频高速覆铜板中使用低Dk的填料,可改善高频信号传输能力,改善大容量数据传输能;

  在IC载板中使用填料,可改善覆铜板的CTE和刚性;

  在散热基板中使用高导热的填料,可改善基板散热能力,使覆铜板可以更好地胜任大电流、高发热的PCB应用;

美剧天堂  在白色覆铜板中使用氧化铝,可导热,改善阻燃性和增白;使用TiO2可以提高白色度,有利于提高光反色率。


美剧天堂     (2)填料种类多


  包括硅微粉(结晶硅微粉、熔融硅微粉、复合硅微粉、球形硅微粉等)、氢氧化铝、滑石粉、云母粉、勃姆石、氧化铝、球形氧化铝等,但用得最多的是硅微粉和氢氧化铝。


02 覆铜板业界对填料研究的技术关注点


    (1)相似填料对覆铜板性能的影响


  针对不同类型硅微粉对覆铜板耐热性影响进行研究,得出“不同类型的硅微粉,其外观形态的差异,使得硅微粉与环氧树脂的结合力存在差异。球形硅微粉因其本身特性,可以改善与环氧树脂的相容性,提高两者的结合力,相对于其他两种类型的硅微粉,能够较好地改善覆铜板的耐热性”。


  针对硅微粉对覆铜板制造工艺及性能的影响进行研究,得出各种硅微粉均会降低树脂体系反应活性和流动性,对胶液粘度的影响则与树脂粘度相关,对于板材刚性、耐湿热型、Z-CTE和韧性均有改善,对于粘结性能有不利影响,介电性能则与硅微粉用量和种类有关,并认为球形硅微粉性能表现最优。


美剧天堂     (2)填料分散技术


  包括了分散设备、填料形态、表面处理等方面的研究。对无机填料分散技术进行了研究,包括选择合适的填料粒径,选用球磨机、砂磨机、高速剪切分散机等设备进行分散,包括介绍了填料浆料的应用。当然也提到了对填料进行表面改性。


  对纳米填料的分散设备进行了介绍,包括砂磨机、辊磨机、高压均质分散机等,纳米粒子的界面问题和团聚问题的解决需要进一步研究。


美剧天堂     (3)填料表面处理技术


  这是无机填料使用在覆铜板中的热门技术话题,研究方向主要是表面处理剂、处理工艺、处理设备、效果表征等方面。


     2001年左右日立化成在封装基板材料制造中,开发出界面控制体系(Filler Interphase Control System,简称FICS)工艺技术,实际就是填料的表面偶联化处理。


美剧天堂  对填料的分散和表面处理进行了深入研究,经过硅烷偶联剂处理的填料使用TEM测试显示表面有一层有机层,使用后可以降低粘度和改善分散性。还使用高分子聚合物包覆硅微粉,改善了板材的力学性能。


  使用处理剂复配技术来改善填料分散稳定性,使用长链大分子处理剂的空间位阻效应来减少颗粒团聚,采用特殊结构的处理剂来获得耐热性、改善吸潮性等。

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美剧天堂▲未经过表面处理和经过表面处理的填料在树脂中填充固化后的界面情况


美剧天堂  对干法改性和湿法改性进行了对比研究,并用沉降实验、水-苯体系、红外光谱分析等手段来表征表面处理效果,测出湿法改性效果最佳,但是综合考量后推荐干法改性,并在铝基覆铜板使用的填料上面进行了验证。


03 覆铜板用填料未来趋势展望


  基于高频通讯、高速传输、汽车电子、LED、IC封装载板、小型化等方面电子工业基本需求和业界目前的关注热点,笔者认为未来覆铜板用填料的趋势将会重点体现在下述方面:


美剧天堂    (1)功能化。Low Dk,Low Df,高导热、阻燃等。

   (2)高填充。高填充意味着无机填料特性更好的发挥,包括低CTE、低介电、高导热等。

美剧天堂    (3)颗粒设计。界面和团聚问题要求表面处理技术不断进步;球形化产品是高端应用的选择。

   (4)粒度分布设计。因应薄型化而需要不断减小粒径,但又要防止分散困难。

   (5)杂质控制。超薄、高可靠、高导热基板期望填料的杂质含量尽可能低。


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