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1、背景
勃姆石(Boehmite)又稱軟水鋁石,分子式是γ-AlOOH(水合氧化鋁),具有一定的阻燃性,因其比氫氧化鋁少了兩個結(jié)晶水,它的氫氧化鋁要比氫氧化鋁高,而且其非片狀結(jié)構(gòu),可改善粘合性。另外,由于勃姆石的摩氏硬度為3到3.5,其鉆孔加工性比硅微粉(莫氏硬度7)好。勃姆石在提高覆銅板阻燃性能、提高基板耐漏電性能及耐熱性等方面有著不可替代的作用。勃姆石與氫氧化鋁相比,耐熱性更好;同時由于勃姆石形貌為規(guī)則的立方結(jié)構(gòu),粘合性明顯優(yōu)于片狀的氫氧化鋁。勃姆石與硅微粉、氫氧化鋁的性能對比見表1。
2、勃姆石在覆銅板行業(yè)的主要應(yīng)用領(lǐng)域
勃姆石由于其特有的阻燃性、填充性好、耐漏電性能好、粒徑小且分布窄的特點,主要應(yīng)用在高可靠、超薄的高性能覆銅板中,表2列出了目前勃姆石在覆銅板行業(yè)的主要應(yīng)用領(lǐng)域。
3、國內(nèi)外勃姆石產(chǎn)品情況
勃姆石的制備以氫氧化鋁為原料,目前工業(yè)上主要水熱法合成,分為連續(xù)式和間歇式工藝。德國Nabaltec是全球最大的勃姆石生產(chǎn)廠家,具有多年生產(chǎn)勃姆石的經(jīng)驗。國內(nèi)的中國鋁業(yè)集團的鄭州研究院、中鋁山東、安徽壹石通是國內(nèi)主要勃姆石生產(chǎn)廠家。表3是國內(nèi)外勃姆石產(chǎn)品典型指標(biāo)。
從表3可以看出國內(nèi)產(chǎn)品在粒度、純度上達到國外先進產(chǎn)品水平;在磁性物質(zhì)含量、電導(dǎo)率指標(biāo)上超過國外產(chǎn)品水平。從圖1的SEM電鏡圖看,國內(nèi)勃姆石產(chǎn)品在形貌規(guī)則性、均勻性上優(yōu)于國外主流產(chǎn)品。
4、勃姆石與氫氧化鋁的耐熱性比較
從表4和圖2可以看出,勃姆石的熱失重溫度明顯高于氫氧化鋁,高約200多℃,殘余份也明顯比氫氧化鋁多,說明勃姆石的耐熱性遠高于氫氧化鋁。
5、勃姆石在覆銅板中性能
在覆銅板中Tg配方中分別添加30%重量比的勃姆石、氫氧化鋁和硅微粉,制備覆銅板,并測試板材性能見表5。
從表5勃姆石的耐熱性優(yōu)于氫氧化鋁,并與硅微粉相當(dāng);勃姆石的阻燃性優(yōu)于硅微粉,與氫氧化鋁相當(dāng);勃姆石的耐漏電性能(CTI)明顯優(yōu)于硅微粉,與氫氧化鋁相當(dāng);另外勃姆石的剝離強度(粘合性)明顯優(yōu)于氫氧化鋁。
6、展望
隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展,覆銅板性能也要求不斷地進行改進與提高,當(dāng)前覆銅板的技術(shù)發(fā)展包括高耐熱、無鹵化和薄形化。勃姆石由于耐熱性高、阻燃性好、耐漏電性能好等的特點,順應(yīng)了覆銅板技術(shù)發(fā)展趨勢,勃姆石在覆銅板中的應(yīng)用前景看好。隨著國內(nèi)勃姆石生產(chǎn)技術(shù)水平的不斷提升,產(chǎn)品價格的進一步降低,勃姆石在覆銅板中應(yīng)用有望進一步擴大,從而帶動覆銅板性能和技術(shù)的一次整體提升。(作者:柴頌剛)
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