中國粉體網(wǎng)訊 近期,,人工智能(AI)爆發(fā)并進(jìn)入全面擴(kuò)散階段。硬件基礎(chǔ)設(shè)施作為發(fā)展基石,,要求AI算力配套升級,。在此背景下,計(jì)算相關(guān)的材料技術(shù)有望升級,,如半導(dǎo)體材料,、高頻PCB等,相關(guān)粉體材料的需求亦有望大幅增加,。
PCB用球形硅微粉
PCB(印制電路板)是電子產(chǎn)品中電路元件和器件的關(guān)鍵支撐件,,被稱為“電子系統(tǒng)產(chǎn)品之母”,主要功能是使各種電子零組件形成預(yù)定電路的連接,,起中繼傳輸?shù)淖饔�,。AI快速發(fā)展要求高算力,對設(shè)備,、電子元器件數(shù)量和質(zhì)量也提出更多更新的要求,,將帶動(dòng)PCB需求新增長,高頻高速PCB有望成為未來發(fā)展主流,。
覆銅板是PCB的核心組件,。硅微粉作為一種無機(jī)填料應(yīng)用在覆銅板中,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,。隨著覆銅板行業(yè)整體技術(shù)水平的不斷提高,要求國內(nèi)硅微粉廠商能夠推出具有高純度,、高流動(dòng)性,低膨脹系數(shù),,良好粒度分布的高端球形硅微粉產(chǎn)品,,因此球形硅微粉在覆銅板行業(yè)的應(yīng)用前景非常值得期待,。
球形硅微粉是指顆粒個(gè)體呈球狀,通過高溫將形狀不規(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、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。
球形硅微粉在覆銅板行業(yè)的主要應(yīng)用領(lǐng)域
電子元器件用MLCC粉體
AI市場爆發(fā),,算力需求提升,,將促進(jìn)上游電子元器件需求增加。相關(guān)電子元器件材料或?qū)⑹芤�,,主要包括MLCC粉體等,。
MLCC是片式多層陶瓷電容器英文縮寫。是由印好電極(內(nèi)電極)的陶瓷介質(zhì)膜片以錯(cuò)位的方式疊合起來,,經(jīng)過一次性高溫?zé)Y(jié)形成陶瓷芯片,,再在芯片的兩端封上金屬層(外電極),從而形成一個(gè)類似獨(dú)石的結(jié)構(gòu)體,,故也叫獨(dú)石電容器,。
MLCC是世界上用量最大、發(fā)展最快的片式元件之一,,在陶瓷電容器中產(chǎn)值占比超過90%,。其具有容量范圍寬,、頻率特性好、工作電壓和工作溫度范圍寬、超小體積,、無極性等優(yōu)良特性,且應(yīng)用領(lǐng)域極其寬泛,。因此,,MLCC又被稱為“電子工業(yè)大米”。
目前,,MLCC陶瓷粉體的主要原料是鈦酸鋇,、氧化鈦、鈦酸鎂等,。從MLCC成本結(jié)構(gòu)角度,,陶瓷粉在整個(gè)MLCC中成本占比較大,尤其是高容MLCC的生產(chǎn),,高容MLCC對于瓷粉的純度,、粒徑,、粒度分布和形貌有嚴(yán)格要求。其中,,鈦酸鋇是構(gòu)成MLCC陶瓷粉體的核心材料,。鈦酸鋇由于具有很高的介電常數(shù)、優(yōu)異的鐵電和壓電性能,、且還具備耐壓及絕緣性能,,被譽(yù)為“電子陶瓷工業(yè)的支柱”。
熱界面材料用導(dǎo)熱粉體填料
所謂界面材料指的是涂敷在散熱電子元件與發(fā)熱電子元件中間,,降低兩個(gè)電子元件之間接觸熱阻所使用的材料總稱,。隨著電子技術(shù)的快速發(fā)展,熱界面材料的應(yīng)用愈加廣泛,,需求量越來越高,。
熱界面材料作用機(jī)制示意圖
熱界面材料應(yīng)用市場占比是隨著各終端領(lǐng)域的變化而發(fā)展的,以通信網(wǎng)絡(luò)(5G),、汽車電子(新能源汽車),、人工智能、LED等為代表的領(lǐng)域未來發(fā)展?jié)摿薮�,,相�?yīng)的會(huì)帶動(dòng)熱界面材料市場的發(fā)展壯大,。
現(xiàn)在已用于工業(yè)生產(chǎn)的熱界面材料主要分為以下幾種:導(dǎo)熱墊片、導(dǎo)熱膏,、導(dǎo)熱凝膠,、導(dǎo)熱相變材料。這些熱界面材料中一般都需要添加高導(dǎo)熱的固體作為填料,,目前最常用的導(dǎo)熱填料為無機(jī)填料,,主要有金屬顆粒(銅、銀,、鋅等),、氧化物類(氧化鋁、氧化鋅,、二氧化硅等),、氮化物類(氮化硼、氮化鋁等)以及碳材料(碳納米管,、石墨烯等),,這些導(dǎo)熱填料都有比較優(yōu)越的導(dǎo)熱性能。
在以上填料中,,氮化硼(BN)具有非常高的熱導(dǎo)率,,正成為熱管理應(yīng)用中最有吸引力的研究對象;碳材料,如石墨烯,、金剛石,、碳納米管已經(jīng)被證明具有高的導(dǎo)熱系數(shù),因此采用碳材料作為導(dǎo)熱填料有望大幅提高聚合物的導(dǎo)熱系數(shù),,制備出高性能熱界面材料,受到了國內(nèi)外學(xué)者的廣泛而深入的研究,;另外,,將兩種不同種類、不同尺寸的導(dǎo)熱填料進(jìn)行復(fù)配,,制備雜化填料,,可以比一種導(dǎo)熱填料更能提高聚合物的導(dǎo)熱系數(shù)。
SMT用焊錫粉
錫焊料,,可以用于3C,、白色家電,汽車電子,、智能設(shè)備,、5G通信等產(chǎn)業(yè),其中3C,、汽車電子下游占比合計(jì)達(dá)85%,,與電子行業(yè)景氣度息息相關(guān)。ChatGPT直接帶動(dòng)的AI算力提升需求,,包括算力芯片,、PCB板、服務(wù)器等焊點(diǎn)用錫,。AI驅(qū)動(dòng)下,,消費(fèi)電子、通信,、計(jì)算機(jī),、汽車電子等將會(huì)催生出新應(yīng)用和新業(yè)態(tài),帶動(dòng)產(chǎn)品需求增長,。
隨著電子工業(yè)表面組裝技術(shù)(SMT)的發(fā)展,,焊錫粉作為具有高技術(shù)特征及高附加值的新型焊接材料,其應(yīng)用日趨擴(kuò)大,,應(yīng)用前景日漸廣闊,。焊錫粉主要用來配制焊膏,其中焊粉約占焊膏87%左右的比例,,其在焊錫膏中以微米級的粉末形式存在,。焊錫膏的功能是實(shí)現(xiàn)電子元器件與印刷電路板的焊接封裝。
焊錫微粉的質(zhì)量與焊錫膏以及最終焊點(diǎn)的質(zhì)量直接相關(guān),。焊錫微粉的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)主要從粒度分布,、球型度,、含氧量、表面形貌等因素去考量,。其中球型度,、粒度均勻性是焊錫膏印刷性能和圖形分辨率的重要參數(shù)。粉末的氧含量則對焊錫膏的焊點(diǎn)鋪展率有很大影響,。焊錫微粉的形貌為球型,,球型粉末的流動(dòng)性好、比表面積較小,,同時(shí)相對較低的含氧量使得焊點(diǎn)具有更好的鋪展率,。相同粒度分布范圍和相同質(zhì)量分?jǐn)?shù)條件下球型粉末的焊錫膏粘度最低。
參考來源:
中國粉體網(wǎng):我國覆銅板市場空間巨大,,球形硅微粉的應(yīng)用將與日俱增
中國粉體網(wǎng):最具優(yōu)勢的散熱方式——熱界面材料的分類,、市場應(yīng)用及產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀
中國粉體網(wǎng):關(guān)于MLCC,這才是最關(guān)鍵的一環(huán)!
中國粉體網(wǎng):電子工業(yè)不可缺少的連接材料——焊錫粉
中郵證券:AI金屬,,只爭朝“錫”
(中國粉體網(wǎng)編輯整理/平安)
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