一文了解覆銅板用硅微粉的分類及特點(diǎn)

覆銅板行業(yè)應(yīng)用的無(wú)機(jī)填料有很多種，如滑石、氫氧化鋁、氧化鋁、硅微粉等，覆銅板廠家主要根據(jù)覆銅板的性能來(lái)選擇相應(yīng)的填料。

隨著硅微粉表面處理?xiàng)l件的改進(jìn)，改善了它與樹(shù)脂體系的相容性，所以硅微粉作為一種填料應(yīng)用到覆銅板中，不但可降低成本，還能改進(jìn)覆銅板的某些性能（如熱膨脹系數(shù)、彎曲強(qiáng)度、尺寸穩(wěn)定性等），是真正的功能性填料，因此，市場(chǎng)上產(chǎn)量的FR-4覆銅板主要采用硅微粉作為填料。

目前，覆銅板用硅微粉主要分為以下幾類：

1、結(jié)晶型硅微粉

即精選石英礦，經(jīng)洗礦、破碎、磁選、超細(xì)碎、分級(jí)等工藝加工而成的石英粉。使用結(jié)晶硅微粉后，覆銅板的的剛度、熱穩(wěn)定性和吸水率都有較大幅度的改善，隨著覆銅板市場(chǎng)的快速發(fā)展，結(jié)晶硅微粉的產(chǎn)量和質(zhì)量都有了較大幅度的提高。

2、熔融硅微粉

即精選具有晶體結(jié)構(gòu)的石英原料，經(jīng)酸浸、水洗、風(fēng)干、再經(jīng)高溫熔融、破碎、人工分揀，磁選、超細(xì)碎、分級(jí)等工藝精制而成的硅微粉。

相比結(jié)晶型硅微，它具有更低的密度（2.2g/cm3），更低的介電常數(shù),更低的熱膨脹系數(shù)（0.5×10-6/K），該種粉體主要在高頻覆銅板中作為填料使用。

在高頻技術(shù)持續(xù)發(fā)展的，從傳統(tǒng)1GHZ以下的頻率發(fā)展到2G、3G、5G乃至更高頻率，覆銅板的介電常數(shù)Dk和損耗因子Df就成為應(yīng)用在高頻領(lǐng)域特別重要的指標(biāo)。覆銅板的Dk高會(huì)使信號(hào)在傳遞過(guò)程中速度變慢，Df高會(huì)使信號(hào)在傳遞過(guò)程中產(chǎn)生損耗，因此如何降低覆銅板的Dk和Df成為覆銅板業(yè)界研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。

目前常用的降低Dk、Df的方法有：選用低Dk、Df的樹(shù)脂和選用低Dk、Df的玻璃纖維。降低玻璃纖維的Dk、Df主要通過(guò)改變玻璃纖維的化學(xué)成份來(lái)實(shí)現(xiàn)，即改變玻璃的熔制配方來(lái)實(shí)現(xiàn)，需要上游廠家密切配合才可能實(shí)現(xiàn)，而選取Low-Dk、Df的樹(shù)脂也很困難，因?yàn)榇祟悩?shù)脂通常價(jià)格較高且可加工性較差。因此在非特殊情況下，覆銅板廠家更愿意通過(guò)對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂進(jìn)行改性和添加填料來(lái)降低板材的Dk和Df值，熔融硅微粉作為填料就是一個(gè)很好的選擇。

3、復(fù)合型硅微粉

復(fù)合型硅微粉又稱低硬度硅微粉。采用數(shù)種無(wú)機(jī)礦物經(jīng)精確配比熔制成無(wú)定型態(tài)玻璃體，經(jīng)破碎、磁選、超細(xì)碎、分級(jí)等工藝加工而成的硅微粉。

此種粉體莫氏硬度在5.5左右，二氧化硅的成份被降低，化學(xué)成份的改變，可以有效降低硅微粉硬度，減小鉆頭在鉆孔制程中的磨損，減小鉆孔過(guò)程中的粉塵污染。

4、球形硅微粉

指顆粒個(gè)體呈球狀，通過(guò)高溫將形狀不規(guī)則石英粉顆粒瞬間熔融使其在表面張力的作用下球化，后經(jīng)冷卻、分級(jí)、混合等工藝加工而成的硅微粉。此種粉的流動(dòng)性較好，在樹(shù)脂中的填充率較高，做成板材后內(nèi)應(yīng)力低、尺寸穩(wěn)定、熱膨脹系數(shù)低。

球形硅微粉技術(shù)在日本已經(jīng)非常成熟，目前國(guó)內(nèi)也有幾個(gè)廠家可批量生產(chǎn)環(huán)氧塑封料用球形粉。由于球形粉的價(jià)格很高，目前在覆銅板行業(yè)未能大規(guī)模使用，少量用在IC載板、HDI板等領(lǐng)域，相信隨著覆銅板向的發(fā)展，球形粉的應(yīng)用將與日俱增。

5、活性硅微粉

即向硅微粉添加適量偶聯(lián)劑，在適當(dāng)?shù)臏囟认赂男远傻墓栉⒎?。此種粉添加在樹(shù)脂中具有很低的粘度，和樹(shù)脂的結(jié)合性能強(qiáng)，做成的板材具有很好的抗剝離強(qiáng)度，優(yōu)異的耐高溫性能，同時(shí)還可以改善鉆孔性能。

但目前覆銅板廠家所采用的樹(shù)脂體系不盡相同，硅微粉生產(chǎn)廠商很難做到同一種產(chǎn)品適用所有用戶的樹(shù)脂體系，且覆銅板廠由于使用習(xí)慣，更愿意自己添加改性劑，因此活性硅微粉在覆銅板行業(yè)的推廣使用尚須時(shí)日。