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哪种无机粉体填料将会赢在5G覆铜板市场?
2018年10月29日 发布 分类:粉体应用技术 点击量:3144
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5G,全称第五代移动电话行动通信标准,也称第五代移动通信技术5G时代的来临,意味着电子信息工业的更新换代,与之紧密联系的覆铜板工业市场也要逐渐升级。为了适应5G时代高频高速电路的需求,5G覆铜板的性能也得更上一层楼。通过无机填料的添加,使覆铜板的性能有效提高,这一事实受到人们高度关注,从而使无机填料的地位越来越突出。无机填料逐渐了覆铜板的第四大原材料,也在5G覆铜板市场中有一席之地。

 

 

 

一.为什么无机填料在5G覆铜板中地位那么重要?

1、可以降低5G覆铜板的生产成本

填料有增容(体积)作用,使用价格较低的无机填料代替部分价格贵的树脂,可以降低生产成本,提高市场竞争力。

 

2、改善5G覆铜板的性能

①提高覆铜板的尺寸稳定性、降低板材热膨胀系数和吸水率

②降低覆铜板热膨胀系数,提高耐热性能

③改善覆铜板的阻燃性

④提高覆铜板的 CTI( 相比漏电起痕指数 )

⑤增加5G覆铜板的功能

 

随着电子工业的发展,装载在覆铜板上的电子元器件呈现高集成、高可靠,在工作时单位面积散发的热量越来越多,所以对5G覆铜板的散热性能提出了要求,添加具有高导热率的无机填料,可以提升5G覆铜板的导热性能;或者是添加带有其他功能的无机填料,使板材呈现更多的功能,应用到更多其他的领域。

 

1常见导热无机填料

 

填料名称

K

(w/m·k20)

优点

缺点

六方氮化铝

320

导热系数非常高

价格昂贵,且吸潮后会水解成氢氧化铝,使导热通路产生中断。

六方氮化硼

110

导热系数较高,性质稳定

价格很高,大量填充后体系粘度急剧上升

球形氧化铝

30

填充量大,所得制品导热率高

价格较贵,但低于氮化硼和氮化铝

结晶二氧化硅

10

密度大,价格低,适合大量填充,降低成本

导热性偏低,不适合生产高导热产品密度较高,可能产生分层

碳化硅

200

导热系数较高

合成过程中产生的碳及石墨难以去除

氧化镁

36

价格便宜

易吸潮,增粘性较强,不能大量填充;耐酸性差

氧化锌

20

粒径及均匀性很好

导热性偏低

 

3、改善5G覆铜板的生产工艺

无机填料的加入,可以控制上胶所用胶液的粘度,降低半固化片的流动度,改善覆铜板的生产工艺,减少后续压合过程的流胶,提高板材厚度的均匀性和外观的平整度,从而制造出具有超低的铜箔粗糙度,厚度各项均一性好的5G覆铜板。

 

二.5G覆铜板用无机填料的种类

硅微粉主要分为结晶硅微粉、熔融硅微粉、复合硅微粉、球形硅微粉这几类,用硅微粉作填料的5G覆铜板的绝缘层呈现透明状,且各种硅微粉均会降低树脂体系反应性和流动性,对于板材刚性、耐湿热型和韧性有改善。其中球形硅微粉因其本身特性,可以降低5G覆铜板的热膨胀系数,同时可改善5G覆铜板电性能、提升耐热性、改善钻孔加工性、改善成型性、减少沉降、降低成本,5G覆铜板工业生产中的应用也是多的。

 

图一 球形硅微粉

 

氢氧化铝作为阻燃剂,降低材料表面的分解和炭粒的形成,从而明显提高材料的阻燃性降低板材的热膨胀系数和吸水率

 

 

图二  氢氧化铝

 

球形氧化铝由于其本身具有高填充性,高热传导率,低磨损性,可以有效地提高5G覆铜板的导热性能,加快散热,降低其介电常数和热膨胀系数等。

 

图三 球形氧化铝

 

钛白粉改变覆铜板绝缘层的颜色,提高白色度,用于生产芯片式 LED 的白色覆铜板。

氮化铝导热性好,热膨胀系数小,电绝缘性能良好,介电性能良好,可以有效提升板材的导热性能,各项电性能等。

方氮化硼摩擦系数很低、高温稳定性很好、耐热震性很好、强度很高、导热系数很高、膨胀系数较低、电阻率很大、耐腐蚀,可以改善和提高板材的各项性能。

化硅:导热系数高,热膨胀系数小,可以有效提高5G覆铜板的导热性能,降低其热膨胀系数。

他无机粉末填料:滑石粉,云母粉,勃姆石等,可以适量的填充,降低材料的成本。

 

三.发展趋势

为了应对5G通信市场的发展需求,覆铜板必须不断升级,作为5G用覆铜板需要稳定的低损耗和低介电常数,超低铜箔粗糙度,同时也要能保证足够的剥离强度,厚度各向均一性好,阻变化小,更高的耐热可靠性,良好的PCB(印制电路板)加工工艺性等特点。因此5G覆铜板用无机填料要求也会随之提高,其要求可分为:

 

功能化未来的无机填料应该具有低介电常数,高导热阻燃等多项功能

高填充。具有高填充的性能,无机填料特性在覆铜板中才能更好的发挥

颗粒设计。界面和团聚问题要求表面处理技术不断进步;颗粒向球形化的发展趋势将越来越明显。

粒度分布设计。应薄型化覆铜板的求,其无机填料的粒径不断减小,但又要防止分散困难,所以粒度的设计也要合理

杂质控制。超薄、高可靠、高导热覆铜板的应用,将要求填料的杂质含量尽可能低。

 

所以无机填料只有不断发展跟改进才能跟上市场的节奏,提高覆铜板的功能性、可靠性和稳定性,才能在5G覆铜板市场中存活下来。

 

参考资料:

1. 师剑英. 填料在覆铜板中的应用[A].第十六届极速5分快三覆铜板技术·市场研讨会论文集[C].

2. 孔玮. 覆铜板制造中无机填料的作用和选择[A]. 极速5分快三建材科技2017年学术年会专刊[C].

3. 曹家凯.覆铜板用填料发展趋势[J].覆铜板资讯.

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粉体圈华子整理


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