目前，在覆銅板（CCL）中應(yīng)用的無機(jī)填料主要有以下幾種：ATH（氫氧化鋁）、滑石粉、硅微粉、高嶺土、碳酸鈣、鈦白粉、絕緣性晶須、鉬酸鋅包覆的無機(jī)填料、層狀黏土礦物質(zhì)等。其中，被報(bào)道最多的無機(jī)填料是硅微粉。
作為無機(jī)填料被廣泛應(yīng)用于CCL行業(yè)的硅微粉，從分子結(jié)構(gòu)上可分為熔融型、結(jié)晶形和復(fù)合型三類；從粉體顆粒形貌上，可分為角形和球形兩類。與角形硅微粉相比，球形硅微粉在填充性、熱膨脹性、磨損性等方面均具有較大的優(yōu)勢(shì)。
整體來看，硅微粉填料的應(yīng)用技術(shù)可以歸納為以下五個(gè)方面：
1、以提高板材性能為導(dǎo)向
電子產(chǎn)品的飛速迭代對(duì)PCB板材提出了更高的性能要求，硅微粉填料作為功能填料對(duì)覆銅板多項(xiàng)性能具有改善作用，還能降低生產(chǎn)制造成本，越來越受到關(guān)注和廣泛應(yīng)用。
日立化成公司在硅微粉填料的應(yīng)用上開展了多項(xiàng)研究，包括提高板的鉆孔精度；提高板的尺寸穩(wěn)定性；提高板的耐熱性、剝離強(qiáng)度和改善薄板沖孔加工性。京瓷化學(xué)公司、住友電木公司都研究了硅微粉填料在解決CCL熱膨脹率大的問題上的應(yīng)用。
2、優(yōu)化硅微粉粒徑與粒度分布
填料在應(yīng)用過程中其粒徑是大小不等的，對(duì)填料顆粒有兩個(gè)重要指標(biāo)，一是平均粒徑，二是粒徑分布。研究表明，填料的平均粒徑和粒徑分布的范圍對(duì)填充效果和板材的綜合性能都有著非常重要的影響。
松下電工公司發(fā)現(xiàn)在CCL樹脂中加入平均粒徑0.05μm~10.0μm的球形硅微粉，可改善基板在機(jī)械沖擊時(shí)的耐裂紋性，降低板的吸濕性等。松下電工公司提出，采用超過10μm平均粒徑的硅微粉，所制成的CCL在電氣絕緣性上會(huì)降低。京瓷化學(xué)公司提出，所用的熔融硅微粉的平均粒徑在0.05μm~2μm范圍內(nèi)，其中最大粒徑不超過10μm，這樣才能保證樹脂組成物的流動(dòng)性良好。日立化成公司提出，熔融硅微粉的平均粒徑在0.5μm以上可以降低硅微粉在樹脂中的凝聚；此外，還提出從提高耐熱性與銅箔黏接強(qiáng)度考慮，合成硅微粉的平均粒徑在1μm~5μm范圍為宜；而從鉆孔加工性提高的角度考慮，選擇平均粒徑在0.4μm~0.7μm更為適合。
3、球形化制備與應(yīng)用
球形硅微粉的制備方法有：高頻等離子體法、直流等離子體法、碳極電弧法、氣體燃燒火焰法、高溫熔融噴霧造粒法以及化學(xué)合成法等，其中最具有工業(yè)化應(yīng)用前景的制備方法是氣體燃燒火焰法。
硅微粉的形狀直接影響其填充量的多少。與角形硅微粉相比，球形硅微粉具有更高的堆積密度和均勻的應(yīng)力分布，因此可以增加體系的流動(dòng)性，降低體系的黏度，而且還具有較大的表面積。
黃偉壯等研究了不同類型的硅微粉在改善CCL耐熱性上的差異，發(fā)現(xiàn)球形硅微粉相較于無定型硅微粉、類球形結(jié)晶型硅微粉能夠更好地改善CCL的耐熱性。
4、高填充量技術(shù)
填料用量過低會(huì)導(dǎo)致性能不能滿足要求，但隨著填充量的增多，體系黏度會(huì)急劇增加，材料的流動(dòng)性、滲透性變差，球形硅微粉在樹脂中分散困難，易出現(xiàn)團(tuán)聚。
日立化成公司和松下電工公司都研究了以硅微粉為主的填料的高填充量技術(shù)，期望解決所遇到的填料凝集、沉淀，從而造成樹脂黏度增大、流動(dòng)性差、成形加工中不均勻分布的問題。
5、表面改性技術(shù)
通過表面處理改性，可以減小球形硅微粉之間的相互作用，有效防止團(tuán)聚，降低整個(gè)體系的黏度，改善體系的流動(dòng)性，還可以增強(qiáng)球形硅微粉與PTFE（聚四氟乙烯）樹脂基體的相容性，使顆粒在膠水中均勻分散。
三菱瓦斯化學(xué)公司則是研究了硅微粉表面處理技術(shù)，通過這項(xiàng)技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)環(huán)氧改性氰酸酯樹脂—玻纖布基CCL的銅箔與樹脂絕緣層黏接性的提高。楊珂珂等研究了球形硅微粉的表面改性技術(shù)，發(fā)現(xiàn)改性球形硅微粉具有更好的耐熱性和應(yīng)用性能。
未來，球形硅微粉的制備技術(shù)，高填充技術(shù)以及表面處理技術(shù)仍然會(huì)是硅微粉填料的重要發(fā)展方向。研究球形硅微粉的制備技術(shù)用以降低生產(chǎn)成本，使其被更加廣泛地應(yīng)用。當(dāng)填充量不足以滿足越來越高的性能需求時(shí)，對(duì)高填充技術(shù)的研究勢(shì)在必行。表面處理技術(shù)在整個(gè)CCL用無機(jī)填料領(lǐng)域都至關(guān)重要，現(xiàn)階段研究和應(yīng)用的各種偶聯(lián)劑，均能在一定程度上提高性能，但仍有很大的空間。
此外，CCL用無機(jī)填料也會(huì)由單一填料的應(yīng)用走向混合填料的研究和應(yīng)用，以期望能同時(shí)提升CCL的多項(xiàng)性能。
資料來源：《鄭鑫.硅微粉填料在覆銅板中的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)[J].印制電路信息,2022,30(08):29-32》，由【粉體技術(shù)網(wǎng)】編輯整理，轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處！
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