覆銅板技術開發(fā)對硅微粉的一些要求

文章來源：http://www.dyqzzz.cn 發(fā)布時間：2019-12-04 瀏覽次數(shù)：235

在覆銅板技術開發(fā)中，應用填料技術已成為熱點問題。世界上主要生產(chǎn)覆銅板的廠家，都希望通過推進填料技術進而促進覆銅板的生產(chǎn)，作為超越其他廠家的殺手锏。

硅微粉相比于其他常見的無機填料，表現(xiàn)出較好的機械性能、耐熱性、分散性、電性能等。但是，之所以將其應用于覆銅板中，主要還是因為硅微粉平均粒徑最小可達到0.25μm，熔點可達1700℃以上，相比于滑石粉、氫氧化鋁、E-玻璃纖維等介電常數(shù)較低，且具有較低吸水性等。但是硅微粉也存在一些不足之處，比如硬度偏高，部分價格偏高。

目前市場上的硅微粉的品種比較多，這主要由于所使用的原料以及制造的工藝差異造成的。當前主要有四類品種的硅微粉被應用于覆銅板的生產(chǎn)：熔融型硅微粉、結(jié)晶型硅微粉、合成硅微粉、球形硅微粉。

1、對硅微粉粒徑的要求

所謂的粒徑是指填料粒子大小的量度，包括粒徑分布的表征與粒子大小的表征。覆銅板廠家大多使用“激光衍射/散射法”對微細硅微粉粒徑分布進行測定。

從理論上說，二氧化硅粒徑越小，越有利于填充體系結(jié)合。但實際在覆銅板的制作混膠、上膠工藝中，二氧化硅越細，越容易結(jié)團，不容易分散，填料在玻纖中分散不均，必須提高溶劑的用量；但如果粒徑太大，在混膠及上膠過程中易產(chǎn)生沉降，上膠時對玻纖的浸漬性變差，由于玻纖布的過濾作用，填料在玻纖紙布的分布也會不均勻。所以從工藝角度來講，選擇一個合理的粒徑范疇，是一個很重要的參數(shù)。從提高有“相互兩立”關系的銅箔粘接強度與耐熱性考慮，合成硅微粉的平均粒徑范圍為1μm~5μm，而如果側(cè)重提高鉆孔加工性出發(fā)，則平均粒徑在0.4μm~0.7μm比較適宜。當平均粒徑低于0.4μm時，降低工藝性，降低絕緣層與銅箔的粘接性，增加樹脂體系的粘性。而如果平均粒徑大于5μm時，則會増加鉆頭的磨耗、降低微小孔徑的對位精度。

2、對硅微粉形態(tài)的要求

在各種形態(tài)的二氧化硅中，相對于熔融球形二氧化硅、熔凝透明二氧化硅以及后來的納米硅（樹脂），結(jié)晶型二氧化硅對樹脂體系性能的影響都不是最佳的，例如分散性、耐沉降性不如熔融球形二氧化硅；耐熱沖擊性和熱膨脹系數(shù)不如熔凝透明二氧化硅；綜合性能更不如納米硅（樹脂），但由于從成本和經(jīng)濟效益上考慮，行業(yè)中更傾向于使用高純度的結(jié)晶型二氧化硅。

3、對硅微粉表面處理的要求

硅微粉作為作覆銅板的填料，一般需經(jīng)過偶聯(lián)劑的表面處理之后，才能與樹脂體系更好地結(jié)合，同時由于偶聯(lián)劑粘度低能起到一定的分散作用，有利于改善硅微粉在樹脂體系中的分散性。但是從成本上考慮，偶聯(lián)劑不宜多加，而且偶聯(lián)劑的加入量有一定的飽和度，當加至一定量時，其對體系的結(jié)合性不會再起作用。

4、對硅微粉在覆銅板樹脂組成中投料比例的要求

對于研究在樹脂體系中無機填料的投料比例，一般要通過試驗去摸索，進而確定投料比例的上、下限，并了解投料比例對性能有哪些影響。我們注意到投料比例是一個變數(shù)：在研發(fā)時，因為側(cè)重點不同，需要提高的性能不同等問題，投料比例自然也就不同。

在生產(chǎn)覆銅板時，主要有兩類無機填料的投料比例方案：一類是一般比例，就是指硅微粉投料重量比例一般在15%~30%；另一類則是“高填充量”投料比例方案，指的是硅微粉的投料重量比例在樹脂體系中為40%~70%。“高填充量”技術大多在薄型化的覆銅板中被應用，其運用新工藝，突破了傳統(tǒng)的填料填加工藝，是一種更高層次的技術。目前，這種技術成果，可追溯到松下電工公司2007年的一篇薄型覆銅板開發(fā)專利。這篇專利重點之一是創(chuàng)造性的運用了球形硅微粉的高填充量技術，從而在提高薄型覆銅板的彎曲模量、耐熱性等方面，使填料發(fā)揮了重要的作用。

5、對硅微粉與其他填料配合使用的要求

對于薄型覆銅板翹曲問題，解決方案是在樹脂體系中的無機填料“高填充量”技術。在整個樹脂組成物總量中填料占40%~70%。在解決使用“高填充量”技術時，遇到的填料凝聚、分散差、樹脂粘度增大等問題時，他們公司突破性的開辟一種解決的方法。即引入另一種含硅結(jié)構(gòu)的低聚物與之進行配合。

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