Aplikasi dan pasar bubuk silikon
Serbuk mikro silikon adalah sejenis bubuk silika yang tidak beracun, tidak berbau dan tidak berpolusi yang diproses dengan penggilingan, klasifikasi presisi, penghilangan pengotor, spheroidisasi suhu tinggi dan proses lainnya sebagai bahan baku kuarsa kristal, kuarsa leburan, dll. Ini adalah anorganik bahan non-logam dengan sifat yang sangat baik seperti ketahanan panas tinggi, insulasi tinggi, koefisien ekspansi linier rendah dan konduktivitas termal yang baik.
Klasifikasi dan varietas bubuk silika
Kemurnian (%) berdasarkan penggunaan dan w(SiO2): bubuk silikon biasa (>99%), bubuk silikon kelas listrik (>99,6%), bubuk silikon kelas elektronik (>99,7%), bubuk silikon kelas semikonduktor ( >99,9%) dll.
Menurut komposisi kimia: bubuk silikon SiO2 murni, bubuk silikon komposit dengan SiO2 sebagai komponen utama, dll.
Menurut bentuk partikel: bubuk silikon sudut, bubuk silikon bulat, dll.
Selain itu, ada klasifikasi berdasarkan ukuran partikel, aktivitas permukaan, dll.
- Bubuk silikon sudut
Menurut jenis bahan bakunya, dapat dibagi lagi menjadi bubuk silikon kristal dan bubuk silikon leburan.
Bubuk silikon kristal adalah bahan bubuk silika yang terbuat dari blok kuarsa, pasir kuarsa, dll., Yang diproses melalui penggilingan, klasifikasi presisi, dan penghilangan pengotor. Ini meningkatkan koefisien ekspansi linier dan sifat listrik dari laminasi berlapis tembaga dan resin epoksi. Kinerja bahan kemasan dan produk lainnya.
Bubuk silika leburan terbuat dari silika leburan, kaca, dll. sebagai bahan baku, dan dibuat melalui penggilingan, klasifikasi presisi dan proses penghilangan pengotor, dan kinerjanya sangat meningkat dibandingkan dengan bubuk silika kristal.
- Bubuk silika bulat
Menggunakan bubuk mikro silikon sudut pilihan sebagai bahan baku, diproses menjadi bahan bubuk silika bulat dengan metode nyala dan proses lainnya. Ini memiliki karakteristik yang sangat baik seperti fluiditas yang baik, tegangan rendah, luas permukaan spesifik kecil dan kerapatan curah tinggi.
Dibandingkan dengan bubuk silikon bulat, proses produksi bubuk silikon sudut relatif sederhana, dan bidang aplikasinya relatif rendah, sehingga nilainya relatif rendah; sementara bubuk silikon bulat memiliki fluiditas yang lebih baik, dapat digunakan sebagai pengisi untuk mendapatkan tingkat pengisian dan keseragaman yang lebih tinggi, dan harganya Relatif tinggi, sehingga harganya 3 hingga 5 kali lipat dari bubuk silikon sudut.
Bubuk silikon bulat diklasifikasikan menurut ukuran partikelnya dan dapat dibagi menjadi tiga jenis: bubuk silikon bulat mikron (1-100μm), bubuk silikon bulat submikron (0,1-1,0μm) dan bubuk silikon nano-bola (1-100nm).
Dengan pesatnya perkembangan industri informasi elektronik global dan peningkatan berkelanjutan dari 4G, 5G, dan teknologi lainnya, persyaratan teknis yang lebih tinggi telah diajukan untuk produk elektronik yang ringan, tipis dan pendek, kinerja pengemasan chip dan papan pembawa. untuk membawa chip. Bubuk mikro silikon bulat juga bergerak menuju Pengembangan ke arah ukuran partikel kecil dan kinerja yang sangat baik. Bubuk silika bulat submikron memiliki keunggulan ukuran partikel kecil, distribusi ukuran partikel yang tepat, kemurnian tinggi, permukaan halus dan tidak ada aglomerasi antar partikel, yang dapat menutupi kekurangan bubuk silika bulat mikron.
Metode persiapan bubuk silikon bulat submikron: metode fase gas, metode sintesis kimia, metode nyala, metode pembakaran suhu rendah yang merambat sendiri, metode VMC… …
Metode fase gas: Produk yang disiapkan memiliki kandungan pengotor yang tinggi seperti HCI dan pH rendah. Itu tidak dapat digunakan sebagai bahan utama dalam produk elektronik. Itu hanya dapat ditambahkan dalam jumlah kecil untuk menyesuaikan viskositas dan meningkatkan kekuatan. Selain itu, bahan bakunya mahal, kebutuhan peralatannya tinggi, dan teknologinya relatif tinggi. kompleks.
Sintesis kimia: Bubuk silikon bulat sub-mikron yang disiapkan biasanya berdensitas rendah dan seringkali mengandung lebih banyak pori, menghasilkan luas permukaan spesifik yang besar. Pada saat yang sama, proses produksinya tidak ramah lingkungan.
Metode nyala: Bahan baku yang digunakan adalah bahan organik sumber silikon. Persyaratan desain keamanan sistem pengumpanan lebih ketat dan harga bahan baku lebih tinggi, yang seringkali mengakibatkan biaya produksi lebih tinggi.
Metode pembakaran suhu rendah yang menyebar sendiri: produksi industri skala besar belum tercapai, dan apakah dapat diindustrialisasi memerlukan verifikasi lebih lanjut.
Metode VMC: Bubuk silika bulat sub-mikron yang dibuat dari silikon logam memiliki karakteristik permukaan halus dan kandungan amorf yang tinggi. Namun, bahan baku silikon logam yang digunakan rentan terhadap deflagrasi debu, dan ada bahaya keamanan yang lebih besar dalam proses produksi.
Aplikasi dan gambaran pasar bubuk silikon
Sebagai pengisi fungsional, produk bubuk silika memiliki sifat fisik dan kimia yang unik seperti ketahanan panas yang tinggi, insulasi yang tinggi, koefisien ekspansi linier yang rendah, dan konduktivitas termal yang baik. Mereka dapat digunakan secara luas dalam laminasi berlapis tembaga, bahan kemasan plastik epoksi, bahan isolasi listrik, perekat, Keramik, pelapis, bahan kimia, bahan bangunan canggih dan bidang lainnya telah merambah jauh ke dalam elektronik konsumen, peralatan rumah tangga, komunikasi seluler, industri otomotif, kedirgantaraan, industri pertahanan dan militer, tenaga angin dan industri lainnya. Prospek pengembangan yang baik dari industri aplikasi hilir memberikan jaminan yang baik untuk ruang pertumbuhan pasar industri bubuk silikon.
- Laminasi Berpakaian Tembaga
Laminasi berlapis tembaga adalah bahan dasar elektronik yang dibuat dengan menghamili kain serat kaca atau bahan penguat lainnya dengan matriks resin, satu atau kedua sisi dengan foil tembaga dan pengepresan panas. Pengisi diperlukan antara bahan dasar dan bahan penguat. Untuk meningkatkan ketahanan panas dan keandalan papan sirkuit tercetak (papan PCB).
Serbuk mikro silikon memiliki kinerja yang sangat baik dalam mengurangi koefisien ekspansi linier, mengurangi sifat dielektrik, meningkatkan konduktivitas termal, dan insulasi yang tinggi. Menambahkan bubuk mikro silikon dapat meningkatkan sifat fisik papan sirkuit tercetak seperti koefisien ekspansi linier dan konduktivitas termal, sehingga secara efektif meningkatkan kinerja produk elektronik. Keandalan dan pembuangan panas; dan karena bubuk silikon memiliki sifat dielektrik yang baik, dapat meningkatkan kualitas transmisi sinyal.
Saat ini, rasio pengisian resin dalam praktik industri adalah sekitar 50%, dan rasio pengisian bubuk silikon dalam resin umumnya 30%, yaitu rasio berat bubuk silikon dalam laminasi berlapis tembaga dapat mencapai 15%.
Laminasi berlapis tembaga adalah bahan elektronik dasar, dan PCB adalah dukungan utama untuk komponen sirkuit dan perangkat dalam produk elektronik, dan ini adalah industri hilir utama laminasi berlapis tembaga. Saat ini, nilai output PCB di Asia telah menyumbang lebih dari 90% dari total dunia, dan nilai output PCB China telah menyumbang lebih dari 50%.
- Senyawa cetakan epoksi
Senyawa cetakan epoksi adalah bahan utama yang digunakan untuk mengenkapsulasi chip dalam produk elektronik. Rasio pengisian serbuk mikro silikon dalam senyawa cetakan epoksi adalah antara 70% dan 90%. Dengan mengambil rasio pengisian rata-rata 80% untuk perhitungan, kapasitas pasar serbuk mikro silikon di industri senyawa cetakan epoksi domestik adalah 80.000 ton.
Sirkuit terintegrasi berkinerja tinggi memiliki persyaratan material yang tinggi, dan tingkat penetrasi bubuk silikon kelas atas terus meningkat. Sirkuit terintegrasi skala ultra-besar dan skala-ultra-besar yang diwakili oleh chip kelas atas memiliki persyaratan yang sangat tinggi untuk bahan kemasan, tidak hanya membutuhkan penggunaan pengisi ultra-halus dalam bahan kemasan, tetapi juga membutuhkan kemurnian tinggi dan elemen radioaktif rendah isi. Serbuk mikro silikon sudut tradisional sulit untuk memenuhi persyaratan. . Bubuk silikon bulat, terutama produk sub-mikron, memiliki sifat yang sangat baik seperti ketahanan panas tinggi, ketahanan kelembaban tinggi, laju pengisian tinggi, ekspansi rendah, tegangan rendah, pengotor rendah, dan koefisien gesekan rendah, sehingga sangat diperlukan dalam skala ultra-besar. dan bahan kemasan sirkuit terpadu skala besar. Bahan pengisi fungsional tidak ada. Oleh karena itu, desain, manufaktur, pengemasan, dan pengujian semikonduktor domestik, serta tautan lainnya terus digantikan oleh lokalisasi, dan permintaan akan bubuk silikon kelas atas juga berkembang pesat.
- Permintaan untuk keramik sarang lebah, pelapis, dan bahan bangunan kelas atas semuanya berlaku
Bahan baku utama produk keramik sarang lebah adalah talk, bubuk mikrosilika, alumina, kaolin, selulosa, dll., dan bubuk mikrosilika untuk pelapis juga meningkat secara objektif. Bubuk silika memiliki struktur yang mirip dengan titanium dioksida, memiliki kinerja yang sangat baik dan biaya rendah, dan dapat secara efektif menggantikan titanium dioksida.
Manfaat dari penerapan standar perlindungan lingkungan nasional, industri seperti perekat ramah lingkungan dan panel kuarsa buatan telah memperoleh peluang pengembangan yang lebih baik. Perekat khusus yang digunakan di jembatan dan gedung bertingkat, kemasan koil pengapian otomotif, turbin angin, dan bidang lainnya telah diperoleh dengan cepat. Dengan perkembangan, industri papan kuarsa buatan kelas atas juga meningkat. Selain itu, dengan promosi ekonomi sirkular negara dan peningkatan industri perlindungan lingkungan hijau, marmer buatan diharapkan dapat terus menggantikan ubin keramik tradisional dan batu alam dan menjadi jenis baru bahan bangunan ramah lingkungan yang canggih. Diperkirakan pada tahun 2025, permintaan serbuk silikon di bidang bahan bangunan canggih dapat meningkat sebesar 358%.
Sumber artikel: Jaringan Bubuk China