Beschrijving
De elektronische industrie maakt een opmerkelijke evolutie door, snel evoluerend naar miniaturisatie, hoge integratie en hoge vermogens. Deze transformatieve trend stelt steeds strengere eisen aan de prestaties van elektronische materialen, aangezien het noodzakelijk is geworden om verbeterde functionaliteit en betrouwbaarheid te waarborgen. In dit dynamische landschap is siliciumdioxide (ook bekend als silica, wit koolstofzwart) opgekomen als een doorslaggevende factor. Met uitzonderlijke isolatie-eigenschappen, hoge temperatuurbestendigheid en uitstekende warmte-afvoereigenschappen, is het een onmisbare hoeksteen geworden in de productie van halfgeleiders, gedrukte schakelingen (PCB's) en LED-verpakkingen. Of het nu wordt ingezet als isolerende vulstof, essentieel warmte-afvoermateriaal of als additief in verpakkingslijm, siliciumdioxide speelt een cruciale rol bij het waarborgen van de stabiele werking en de verlengde levensduur van elektronische componenten.
In de wereld van de halfgeleiderproductie, met name in de complexe wereld van geïntegreerde schakelingen (IC's), zijn isolatie en zuiverheid van materialen niet alleen belangrijk - ze vormen de sleutel tot succes. De interlaag dielectrische laag van IC's moet ongeëvenaarde isolatie-eigenschappen vertonen om te waarborgen dat er geen signaalinterferentie optreedt tussen verschillende lagen. Deze uitdaging wordt steeds complexer naarmate de afmetingen van apparaten kleiner worden. Onze elektronische graad fumingsilica, met een verbazingwekkende zuiverheid van 99,99%, steekt duidelijk boven het midden uit. Uitgebreid getest om vrijwel alle sporen van onzuiverheden zoals metalenionen en organische stoffen te elimineren, biedt het een kwaliteit die zijn gelijke niet kent.
Wanneer onze gebluste silic gebruikt wordt als grondstof voor de interlayer dielectric laag, ondergaat het een opmerkelijke transformatie via chemische dampdepositie (CVD)-technologie. Dit proces leidt tot de vorming van een dichte SiO₂-film met een dielectrische constante van slechts 3,5, een aanzienlijke verbetering ten opzichte van traditioneel siliciumnitride, dat een dielectrische constante heeft van 7,5. Deze verlaging van de dielectrische constante betekent een aanzienlijke afname van signaalvertraging, waardoor de werksnelheid van de IC sterk toeneemt. De praktische impact van ons product wordt het beste geïllustreerd door de ervaring van een vooraanstaand halfgeleiderbedrijf in Taiwan. Toen zij onze gebluste silic introduceerden in hun 7nm proces IC's, zagen zij een opmerkelijke stijging van 20% in de werkfrequentie van de IC, gepaard met een 15% vermindering van het stroomverbruik. Daarnaast zorgt de hoge temperatuurweerstand van silic ervoor dat de dielectrica-laag de intense hitte van 400°C tijdens het IC-verpakkingsproces kan doorstaan zonder vervorming of barsten te vertonen, wat een extra betrouwbaarheidslaag biedt.
Printplaten (PCB's) zijn de onzichtbare helden van de elektronische wereld en vormen de kerncomponenten die alle andere elektronische apparaten met elkaar verbinden en ondersteunen. In hoogvermogende toepassingen zoals servers en auto-elektronica worden PCB's blootgesteld aan extreme omstandigheden, waardoor tijdens het gebruik een aanzienlijke hoeveelheid warmte wordt gegenereerd. Om aan deze uitdaging te voldoen, wordt wit koolstofzwart gebruikt om de isolatie- en hittebestendigheid van de plaat te verbeteren.
Door het toevoegen van hoogwaardige geprecipiteerde witte koolstof (met een SiO₂-gehalte ≥99,9%) aan de PCB-substraat, meestal een FR-4 epoxyhars-substraat, kan de thermische geleidbaarheid van het substraat aanzienlijk worden verbeterd. In praktische termen betekent dit dat de thermische geleidbaarheid kan worden verhoogd van 0,3W/m·K naar 0,8W/m·K, waardoor de warmteafvoer effectief wordt versneld en oververhitting wordt voorkomen. Tegelijkertijd zorgt de isolatie-eigenschap van siliciumdioxide ervoor dat de PCB een hoog doorlaatspanningsniveau behoudt. Na het toevoegen van witte koolstof stijgt de doorlaatspanning van het PCB-substraat van 25kV/mm naar 40kV/mm, wat het risico op kortsluiting door isolatieverlies aanzienlijk vermindert. De effectiviteit van ons product wordt aangetoond door de ervaring van een Chinese PCB-fabrikant. Toen zij onze witte koolstof integreerden in hun automotive PCB-producten, haalden de printplaten niet alleen de gestelde eisen van de auto-industrie voor de temperatuurcyclustest (-40°C tot 125°C, 1000 cycli), maar overschreden ze deze zelfs, zonder dat er een merkbare prestatiedaling werd waargenomen.
In de wereld van LED-verpakkingen speelt witte koolstofzwart een dubbele rol als verstrooistof en als vulstof voor warmteafvoer. LED-lampen zijn afhankelijk van een uniforme lichtuitstraling en efficiënte warmteafvoer om een optimale lichtopbrengst te behouden en de levensduur te verlengen. Door 5-10% geprecipiteerd wit koolstofzwart met een nauwkeurig gecontroleerde deeltjesgrootte van 20-30 nm toe te voegen aan de epoxyhars die wordt gebruikt voor LED-verpakkingen, wordt het licht van de LED-chip gelijkmatig verstrooid, waardoor het probleem van 'hot spots' effectief wordt opgelost en een zachter en comfortabeler verlichtingservaring ontstaat. Ondanks de toevoeging van wit koolstofzwart blijft de lichtdoorglatendheid van de verpakkingshars boven de 90%, wat ervoor zorgt dat de lichtopbrengst van de LED onveranderd blijft.
Bovendien verbetert de siliciumdioxide het warmteafvoervermogen van het verpakkingshardegrondig. Door binnen het harde een stevig warmtegeleidingsnetwerk te vormen, wordt de warmtegeleidbaarheid van het verpakkingsmateriaal met 50% verhoogd, waardoor de temperatuur van de LED-chip tijdens bedrijf effectief wordt verlaagd. Een Duits merk van LED-verlichting ondervond persoonlijk de voordelen van ons witte koolstofzwart. Toen zij ons product integreerden in hun high-power LED inbouwspots, zagen zij een opmerkelijke verlenging van de levensduur van de spots, van 30.000 naar 50.000 uur. Daarnaast werd de lichtstroomverzwakkingsgraad gereduceerd van 20% naar 8% na 10.000 uur gebruik, wat de uitstekende prestaties en duurzaamheid van ons product onderstreept.
