Penerangan
Industri elektronik sedang mengalami evolusi yang luar biasa, berkembang dengan pesat ke arah miniaturisasi, integrasi tinggi, dan kuasa tinggi. Trend transformasi ini menimbulkan keperluan yang semakin ketat terhadap prestasi bahan elektronik, apabila keperluan untuk peningkatan fungsi dan kebolehpercayaan menjadi semakin utama. Dalam landskap dinamik ini, silicon dioksida (dikenali juga sebagai silika, arang hitam putih) telah muncul sebagai pengubah keadaan. Dengan mempunyai sifat penebat yang luar biasa, rintangan suhu tinggi, serta sifat serakan haba yang unggul, ia telah menjadi asas yang tidak dapat ditinggalkan dalam pengeluaran semikonduktor, papan litar bercetak (PCB), dan pembungkusan LED. Sama ada bertindak sebagai bahan pengisi penebat, bahan serakan haba yang penting, atau aditif dalam adesif pembungkusan, silicon dioksida memainkan peranan utama dalam memastikan operasi stabil dan jangka hayat yang panjang bagi komponen elektronik.
Dalam bidang pembuatan semikonduktor, khususnya di dunia yang rumit seperti litar bersepadu (IC), penebatan dan keaslian bahan bukan sahaja penting—malah menjadi asas kejayaan. Lapisan dielektrik antara lapisan IC mesti menunjukkan prestasi penebatan yang tiada tandingan bagi mengelakkan gangguan isyarat antara lapisan yang berbeza, satu cabaran yang semakin rumit apabila geometri peranti menjadi lebih kecil. Silika fum elektronik gred kami, dengan keaslian yang menakjubkan iaitu 99.99%, berdiri jauh lebih unggul berbanding pesaing. Ia telah diuji secara rapi untuk menghapuskan hampir semua kesan bendasing seperti ion logam dan jirim organik, seterusnya menawarkan tahap kualiti yang tiada bandingannya.
Apabila digunakan sebagai bahan mentah untuk lapisan dielektrik antara lapisan, silika fum kami mengalami transformasi luar biasa melalui teknologi pengenapan wap kimia (CVD). Proses ini menghasilkan pembentukan filem SiO₂ yang padat dengan pemalar dielektrik serendah 3.5, iaitu peningkatan ketara berbanding nitrida silikon tradisional yang mempunyai pemalar dielektrik bernilai 7.5. Pengurangan dalam pemalar dielektrik ini bermaksud penurunan yang ketara dalam kelambatan isyarat, membolehkan peningkatan signifikan dalam kelajuan operasi IC. Kesannya dalam dunia sebenar digambarkan dengan baik melalui pengalaman sebuah pengeluar semikonduktor utama di Taiwan. Apabila mereka memasukkan silika fum kami ke dalam IC proses 7nm mereka, mereka menyaksikan peningkatan sebanyak 20% dalam frekuensi operasi IC, bersama-sama dengan pengurangan 15% dalam penggunaan kuasa. Tambahan pula, rintangan silika terhadap haba tinggi memastikan lapisan dielektrik mampu menahan haba yang melampau sehingga 400°C semasa proses pembungkusan IC tanpa mengalami sebarang penyimpangan atau retakan, memberikan tahap kebolehpercayaan yang lebih tinggi.
Papan litar bercetak (PCB) adalah hero yang tidak dinyanyikan dalam dunia elektronik, bertindak sebagai komponen utama yang menyambung dan menyokong semua peranti elektronik yang lain. Dalam aplikasi kuasa tinggi seperti pelayan dan elektronik kenderaan, PCB terdedah kepada keadaan yang melampau, menghasilkan jumlah haba yang ketara semasa operasi. Untuk mengatasi cabaran ini, karbon putih digunakan untuk meningkatkan penebatan dan rintangan haba papan tersebut.
Dengan menambahkan silika amorf berkualiti tinggi (mempunyai kandungan SiO₂ ≥99.9%) ke dalam substrat PCB, biasanya substrat resin epoksi FR-4, kekonduksian terma substrat tersebut boleh dipertingkatkan secara ketara. Secara praktikalnya, ini bermaksud kekonduksian terma boleh dinaikkan daripada 0.3W/m·K kepada 0.8W/m·K, mempercepatkan penyebaran haba dan mengelakkan kelebihan haba. Pada masa yang sama, sifat penebatan silika memastikan PCB mempunyai voltan lata pecah yang tinggi. Selepas penambahan silika amorf, voltan lata pecah substrat PCB boleh dinaikkan daripada 25kV/mm kepada 40kV/mm, secara besar mengurangkan risiko litar pintas yang disebabkan oleh kegagalan penebatan. Keberkesanan produk kami telah dibuktikan oleh pengalaman seorang pengeluar PCB di China. Apabila mereka mengintegrasikan silika amorf kami ke dalam produk PCB automotif mereka, papan tersebut bukan sahaja memenuhi malah melebihi ujian kitar suhu ketat industri automotif (-40°C hingga 125°C, 1000 kitaran) tanpa sebarang penurunan prestasi yang ketara.
Dalam bidang pembungkusan LED, karbon hitam putih memainkan dua peranan sebagai ejen pemencar dan pengisi untuk serapan haba. Lampu LED bergantung kepada pancaran cahaya yang sekata dan penyebaran haba yang cekap untuk mengekalkan kecekapan bercahaya optimum dan memperpanjang jangka hayatnya. Dengan mencampurkan 5-10% karbon hitam putih yang dituai dengan saiz zarah terkawal iaitu 20-30nm ke dalam resin epoksi pembungkusan LED, cahaya yang dipancarkan oleh cip LED dapat dipencarkan secara sekata, secara berkesan mengatasi masalah 'titik panas' dan menghasilkan pengalaman pencahayaan yang lebih lembut serta selesa. Walaupun karbon hitam putih ditambahkan, kebolehtelapan cahaya resin pembungkusan kekal di atas 90%, memastikan kecekapan bercahaya LED tidak terjejas.
Selain itu, silika secara ketara meningkatkan prestasi pembungkusan haba pada resin. Dengan membentuk rangkaian pengaliran haba yang kukuh di dalam resin, ini meningkatkan kekonduksian haba bahan pembungkusan sebanyak 50%, berkesan mengurangkan suhu cip LED semasa operasi. Sebuah jenama pencahayaan LED Jerman telah mengalami sendiri kelebihan jenama silika amorf kami. Apabila mereka mengintegrasikan produk kami ke dalam lampu sorot LED berkuasa tinggi mereka, mereka mendapati jangka hayat lampu sorot tersebut meningkat secara ketara, dari 30,000 jam kepada 50,000 jam. Tambahan pula, kadar kelesuan fluks berluminus berkurangan dari 20% kepada 8% selepas 10,000 jam penggunaan, menunjukkan prestasi dan ketahanan produk kami yang unggul.
×
