مجالات التطبيق الرئيسية وخصائص مسحوق السيليكون الدقيق
مسحوق السيليكا مادة غير عضوية غير معدنية، مكونها الرئيسي هو ثاني أكسيد السيليكون. يُصنع من الكوارتز البلوري، والكوارتز المنصهر، وغيرها من المواد الخام، ويُعالَج بالطحن، والتصنيف الدقيق، وإزالة الشوائب، وغيرها من العمليات. يتميز بخواص عازلة ممتازة، ومعامل تمدد حراري منخفض، وموصلية حرارية عالية. يُستخدم على نطاق واسع في صفائح النحاس المكسوة، ومركبات صب الإيبوكسي، والمواد العازلة، والمواد اللاصقة، والطلاءات، والسيراميك، وغيرها من المجالات.
1. صفائح النحاس المكسوة
تُعدّ صفائح النحاس المكسوة ركيزة أساسية لتصنيع لوحات الدوائر المطبوعة، بتركيبة تتكون من “رقاقة نحاس + طبقة عازلة (راتنج ومادة تقوية) + رقاقة نحاس”. وهي مادة أساسية أساسية لأنظمة الدوائر المختلفة.
تشمل خيارات حشو صفائح النحاس المكسوة مسحوق السيليكون الدقيق، وهيدروكسيد الألومنيوم، وهيدروكسيد المغنيسيوم، وبودرة التلك، ومسحوق الميكا، ومواد أخرى. من بينها، يتميز مسحوق السيليكون الدقيق بمزايا نسبية في مقاومة الحرارة، والخصائص الميكانيكية، والكهربائية، وقابلية التشتت في أنظمة الراتنج. ويمكن استخدامه لتحسين مقاومة الحرارة والرطوبة، وتحسين صلابة الصفائح الرقيقة المغطاة بالنحاس، وتقليل معامل التمدد الحراري، وتحسين الاستقرار البُعدي، وتحسين دقة تحديد موضع الحفر ونعومة الجدار الداخلي، وتحسين الالتصاق بين الطبقات أو بين الطبقات العازلة ورقائق النحاس، وما إلى ذلك، لذا فهو مفضل في حشوات الصفائح المغطاة بالنحاس.
يتميز مسحوق السيليكون الدقيق الكروي بأفضل أداء، ولكنه مرتفع التكلفة، ويُستخدم فقط في مجال الصفائح المغطاة بالنحاس عالية الجودة. يتميز مسحوق السيليكون الدقيق الكروي بأداء أفضل من حيث التوصيل الحراري، والحشو، والتمدد الحراري، والخصائص العازلة، ولكنه أقل سعرًا من حيث السعر. لذلك، ونظرًا للأداء الشامل والتكلفة المنخفضة، يُستخدم مسحوق السيليكون الكروي الدقيق حاليًا بشكل رئيسي في مجال الصفائح النحاسية عالية الجودة، مثل الصفائح النحاسية عالية التردد والسرعة، وحاملات الدوائر المتكاملة (IC)، وغيرها. وكلما زاد نطاق الاستخدام، زادت نسبة الإضافة.
2. مركب صب الإيبوكسي
مركب صب الإيبوكسي هو مركب صب مسحوق مصنوع من راتنج الإيبوكسي كراتنج أساسي، وراتنج فينولي عالي الأداء كعامل معالجة، ومسحوق السيليكون كمادة مالئة، ومجموعة متنوعة من المواد المضافة. وهو مادة أساسية في تغليف أشباه الموصلات، مثل الدوائر المتكاملة (أكثر من 97% من تغليف أشباه الموصلات يستخدم مركب صب الإيبوكسي).
٣. مواد العزل الكهربائي
يُمكن لمسحوق السيليكون المُستخدم في منتجات العزل الكهربائي أن يُقلل بفعالية من معامل التمدد الخطي للمنتج المُعالج ومعدل الانكماش أثناء عملية المعالجة، ويُخفف الإجهاد الداخلي، ويُحسّن القوة الميكانيكية للمادة العازلة، مما يُحسّن خصائصها الميكانيكية والكهربائية بشكل فعال. ولذلك، تتجلى المتطلبات الوظيفية لعملاء هذا المجال من مسحوق السيليكون الدقيق في انخفاض معامل التمدد الخطي، وارتفاع العزل، والقوة الميكانيكية العالية، بينما تُعتبر متطلباته لخواصه العازلة والتوصيل الحراري منخفضة نسبيًا.
في مجال مواد العزل الكهربائي، عادةً ما يتم اختيار منتجات مسحوق السيليكون الدقيق أحادية المواصفات، بمتوسط حجم جسيمات يتراوح بين 5 و25 ميكرومتر، وفقًا لخصائص منتجات العزل الكهربائي ومتطلبات عملية إنتاجها، وتُفرض متطلبات عالية على بياض المنتج، وتوزيع حجم الجسيمات، وما إلى ذلك.
4. المواد اللاصقة
يمكن لمسحوق السيليكون الدقيق المملوء براتنج اللاصق أن يقلل بفعالية من معامل التمدد الخطي للمنتج المُعالج ومعدل الانكماش أثناء المعالجة، ويحسن القوة الميكانيكية للمادة اللاصقة، ويحسن مقاومتها للحرارة، ونفاذيتها، وأداء تبديد الحرارة، مما يُحسّن من قوة الترابط والختم.
يؤثر توزيع حجم جسيمات مسحوق السيليكون الدقيق على لزوجة المادة اللاصقة وترسيبها، مما يؤثر على قابليتها للمعالجة ومعامل التمدد الخطي بعد المعالجة.
٥. سيراميك قرص العسل
تُصنع حاملات سيراميك قرص العسل لتنقية عوادم السيارات، ومرشحات جسيمات الديزل من مادة الكورديريت، من الألومينا ومسحوق السيليكون الدقيق ومواد أخرى، وذلك من خلال عمليات الخلط والقولبة بالبثق والتجفيف والتلبيد وغيرها. يُحسّن مسحوق السيليكون الدقيق الكروي من سرعة القولبة واستقرار منتجات سيراميك قرص العسل.