الوصف
تتعرض صناعة الإلكترونيات لتطور ملحوظ، حيث تتجه بسرعة نحو التصغير والتكامل العالي والقدرة العالية. هذا الاتجاه التحويلي يضع متطلبات أكثر صرامة على أداء المواد الإلكترونية، حيث أصبحت الحاجة إلى وظائف وموثوقية محسّنة في غاية الأهمية. في هذا المضمار الديناميكي، ظهر ثاني أكسيد السليكون (المعروف أيضًا باسم السيليكا أو الكربون الأسود الأبيض) كعامل تغيير جذري. حيث يمتلك ثاني أكسيد السليكون خصائص عزل استثنائية ومقاومة عالية للحرارة وتوصيل حراري متفوق، مما جعله حجر الأساس الذي لا غنى عنه في إنتاج أشباه الموصلات واللوحات الدوائر المطبوعة (PCBs) وحزم الـ LED. سواء كان يعمل كمادة مالئة عازلة، أو كمادة أساسية لتبديد الحرارة، أو كإضافة في مواد اللصق الخاصة بالتعبئة، فإن لثاني أكسيد السليكون دوراً محورياً في ضمان التشغيل المستقر وطول عمر المكونات الإلكترونية.
في مجال تصنيع أشباه الموصلات، وخاصة في عالم الدوائر المتكاملة (ICs) المعقد، لا تقتصر أهمية عزل المواد ونقاوتها على كونها مهمة فحسب، بل هي العامل الحاسم للنجاح. يجب أن تتميز طبقة العزل بين الطبقات في الدوائر المتكاملة بأداء عازل لا يُضاهي لضمان حماية الإشارات من التداخل بين الطبقات المختلفة، وهي تحدي تزداد تعقيدًا مع تصغير أبعاد الأجهزة. يتفوق منتجنا من السيليكا المُنقَّعة من الدرجة الإلكترونية بنقاء يبلغ 99.99% بشكل مذهل على منافسيه. وقد تم اختباره بدقة لاستبعاد ما يكاد يكون كل الشوائب مثل الأيونات المعدنية والمادة العضوية، مما يضمن جودة لا تُعلى عليها.
عند استخدامه كمادة خام لطبقة العزل بين الوسائط، يخضع أكسيد السليكون الغروي لدينا لتحول مذهل من خلال تقنية الترسيب الكيميائي من phase الغاز (CVD). تؤدي هذه العملية إلى تشكيل فيلم كثيف من SiO₂ بثابت عازل يقل إلى 3.5، وهو تحسن كبير مقارنة بالنترات السليكون التقليدية التي يبلغ ثابت العزل لديها 7.5. وينتج عن هذا التخفيض في ثابت العزل انخفاضًا كبيرًا في تأخير الإشارة، مما يمكّن من زيادة ملحوظة في سرعة تشغيل الدائرة المتكاملة (IC). يمكن توضيح الأثر العملي لمنتجنا بشكل أفضل من خلال تجربة شركة تايوانية رائدة في تصنيع أشباه الموصلات. فعندما دمجت هذه الشركة أكسيد السليكون الغروي الخاص بنا في دوائرها المتكاملة ذات عملية 7 نانومتر، شهدت زيادة مذهلة بنسبة 20٪ في تردد تشغيل الدائرة المتكاملة، إلى جانب خفض استهلاك الطاقة بنسبة 15٪. وبالإضافة إلى ذلك، تضمن مقاومة السليكا للحرارة العالية أن طبقة العزل يمكنها تحمل الحرارة الشديدة البالغة 400 درجة مئوية أثناء عملية تعبئة الدائرة المتكاملة دون أن تتشوه أو تتشقق، مما يوفر طبقة إضافية من الموثوقية.
تعتبر لوحات الدوائر المطبوعة (PCBs) الأبطال غير المرئيين في العالم الإلكتروني، حيث تُعد المكونات الأساسية التي تربط وتدعم جميع الأجهزة الإلكترونية الأخرى. في التطبيقات عالية القدرة مثل الخوادم والإلكترونيات السيارات، تتعرض لوحات الدوائر المطبوعة لظروف قاسية للغاية، مما يؤدي إلى إنتاج كمية كبيرة من الحرارة أثناء التشغيل. لمعالجة هذا التحدي، يُستخدم الفحم الأبيض (White Carbon Black) لتحسين عزل اللوحة ومقاومتها للحرارة.
من خلال إضافة مادة السيليكا البيضاء المُترسبة ذات النقاء العالي (بمحتوى SiO₂ يساوي أو يزيد عن 99.9%) إلى قاعدة الدوائر المطبوعة (PCB)، وهي عادةً قاعدة مصنوعة من راتنجات الإيبوكسي FR-4، يمكن تحسين التوصيل الحراري للقاعدة بشكل ملحوظ. وعمليًا، هذا يعني أنه يمكن زيادَة التوصيل الحراري من 0.3 واط/متر·كلفن إلى 0.8 واط/متر·كلفن، مما يسريع من عملية تبديد الحرارة ومنع ارتفاع درجة الحرارة. وفي الوقت نفسه، تضمن خصائص العزل الكهربائي للسيليكا أن تمتلك القاعدة جهد تحمل عالي. وبعد إضافة مادة السيليكا البيضاء، يمكن زيادَة جهد الاختراق للقاعدة من 25 كيلو فولت/ملم إلى 40 كيلو فولت/ملم، مما يقلل بشكل كبير من خطر حدوث ماس كهربائي بسبب فشل العزل. تجلى فعالية منتجنا من خلال تجربة مصنّع صيني للدوائر المطبوعة، حيث عند دمجهم لمنتجنا من السيليكا البيضاء في منتجاتهم الخاصة بالسيارات، تجاوزت هذه الدوائر متطلبات الصناعة automotive الخاصة باختبارات دورة الحرارة الصارمة (-40°م إلى 125°م، 1000 دورة) دون أي تدهور ملحوظ في الأداء.
في مجال تعبئة مصابيح LED، تلعب السيليكا (الكربون الأسود الأبيض) دورًا مزدوجًا كعامل مُفرق وكمادة معبئة لتبديد الحرارة. تعتمد مصابيح LED على انبعاث ضوء موحد وتبديد حراري فعال للحفاظ على الكفاءة الضوئية المثلى وتمديد عمرها الافتراضي. من خلال إضافة 5-10% من السيليكا المترسبة بحجم جسيمات مضبوط بدقة يتراوح بين 20-30 نانومتر إلى راتنجات الايبوكسي المستخدمة في تعبئة مصابيح LED، يُمكن تفريق الضوء المنبعث من شريحة LED بشكل متساوٍ، مما يُزيل بشكل فعال مشكلة "النقاط الساخنة" ويُنتج تجربة إضاءة أكثر نعومة وراحة. وعلى الرغم من إضافة السيليكا، تظل نسبة نفاذية الضوء في الراتنجات التعبئية أعلى من 90%، مما يضمن عدم تأثير ذلك على الكفاءة الضوئية لمصباح LED.
وبالإضافة إلى ذلك، فإن مادة السيليكا تُحسّن بشكل كبير من أداء تبديد الحرارة لراتنج التغليف. من خلال تشكيل شبكة توصيل حراري قوية داخل الراتنج، فإنها تزيد من التوصيل الحراري لمادة التغليف بنسبة 50%، مما يقلل بشكل فعال من درجة حرارة شريحة LED أثناء التشغيل. لقد اختبرت علامة ألمانية رائدة في إضاءة LED فوائد استخدام سيليكا البيض الخاصة بنا بشكل مباشر. عندما قاموا بدمج منتجنا في مصابيح LED ذات القدرة العالية الخاصة بهم، لاحظوا تمديدًا ملحوظًا في عمر المصابيح من 30,000 ساعة إلى 50,000 ساعة. بالإضافة إلى ذلك، انخفض معدل تدهور التدفق الضوئي من 20% إلى 8% بعد 10,000 ساعة من الاستخدام، مما يُظهر الأداء المتفوق والمتانة العالية لمنتجنا.
×
