Описание
Электронная промышленность переживает выдающуюся эволюцию, быстро продвигаясь к миниатюризации, высокой степени интеграции и высокой мощности. Этот преобразующий тренд предъявляет все более жесткие требования к характеристикам электронных материалов, поскольку потребность в повышенной функциональности и надежности становится приоритетной. В этой динамичной ситуации диоксид кремния (также известный как кремнезем, белая сажа) emerged как революционный материал. Обладая исключительными диэлектрическими свойствами, устойчивостью к высоким температурам и превосходными характеристиками отвода тепла, он стал незаменимым элементом в производстве полупроводников, печатных плат (PCB) и светодиодных корпусов. Вне зависимости от того, выступает ли он изолирующим наполнителем, важным теплоотводящим материалом или добавкой в упаковочные клеи, диоксид кремния играет ключевую роль в обеспечении стабильной работы и длительного срока службы электронных компонентов.
В сфере производства полупроводников, особенно в сложном мире интегральных схем (ИС), изоляция и чистота материалов имеют не просто важное значение — они являются ключевым фактором успеха. Диэлектрический межслойный материал ИС должен обладать исключительными изоляционными свойствами, чтобы предотвратить помехи сигналов между различными слоями, и эта задача становится все более сложной по мере уменьшения геометрических размеров устройств. Наш оксид кремния электронного сорта, обладающий удивительной чистотой 99,99 %, превосходит конкурентов. Он прошел строгие испытания для удаления практически всех следов загрязнений, таких как ионы металлов и органические вещества, обеспечивая качество, которому нет равных.
При использовании в качестве исходного материала для межслойного диэлектрического слоя наш пирогенный кремнезем проходит удивительное преобразование благодаря технологии химического осаждения из паровой фазы (CVD). В результате этого процесса образуется плотная пленка SiO₂ с диэлектрической проницаемостью, составляющей всего 3,5, что намного ниже, чем у традиционного нитрида кремния, диэлектрическая проницаемость которого равна 7,5. Снижение диэлектрической проницаемости приводит к значительному уменьшению задержки сигнала, что позволяет существенно повысить рабочую скорость ИС. Реальное влияние нашего продукта лучше всего демонстрирует опыт ведущего производителя полупроводников на Тайване. При использовании нашего пирогенного кремнезема в их ИС, изготовленных по 7-нм техпроцессу, они зафиксировали впечатляющий рост рабочей частоты ИС на 20% вместе со снижением энергопотребления на 15%. Кроме того, высокая термостойкость кремнезема гарантирует, что диэлектрический слой способен выдержать интенсивный нагрев до 400 °C в процессе упаковки ИС без деформации или растрескивания, обеспечивая дополнительный уровень надежности.
Печатные платы (PCB) являются незамеченными героями электронного мира, выполняя роль основных компонентов, которые соединяют и поддерживают все другие электронные устройства. В высокомощных приложениях, таких как серверы и автомобильная электроника, печатные платы подвергаются экстремальным условиям, в процессе работы выделяя значительное количество тепла. Для решения этой задачи, белый углеродный черный применяется для повышения изоляции и устойчивости платы к нагреванию.
Добавление в подложку печатной платы высокодисперсной двуокиси кремния (с содержанием SiO₂ ≥99,9%), как правило, в подложку из эпоксидной смолы FR-4, значительно улучшает теплопроводность материала. На практике это означает, что теплопроводность может быть повышена с 0,3 Вт/м·К до 0,8 Вт/м·К, что эффективно ускоряет отвод тепла и предотвращает перегрев. В то же время диэлектрические свойства двуокиси кремния обеспечивают высокое напряжение пробоя печатной платы. После добавления белой сажи напряжение пробоя материала подложки увеличивается с 25 кВ/мм до 40 кВ/мм, существенно снижая риск короткого замыкания из-за нарушения изоляции. Эффективность нашего продукта подтверждается опытом одного из производителей печатных плат в Китае. При использовании нашей белой сажи в производстве автомобильных печатных плат полученные изделия не только соответствовали, но даже превзошли требования, предъявляемые автомобильной промышленностью, в ходе испытаний на термоциклирование (-40°C до 125°C, 1000 циклов), без какого-либо заметного ухудшения рабочих характеристик.
В области упаковки светодиодов белая сажа играет двойную роль в качестве рассеивающего агента и наполнителя для отвода тепла. Светодиодные лампы зависят от равномерного излучения света и эффективного отвода тепла, чтобы поддерживать оптимальную световую эффективность и продлевать срок службы. Добавление 5-10% осажденной белой сажи с точно контролируемым размером частиц 20-30 нм в эпоксидную смолу для упаковки светодиодов позволяет равномерно рассеивать излучаемый светодиодным чипом свет, эффективно устраняя проблему «горячих точек» и создавая более мягкое и комфортное освещение. Несмотря на добавление белой сажи, светопропускание упаковочной смолы остается выше 90%, что обеспечивает неизменность световой эффективности светодиода.
Кроме того, диоксид кремния значительно повышает эффективность теплоотвода упаковочной смолы. Образуя в смоле прочную сеть теплопроводности, он увеличивает теплопроводность упаковочного материала на 50%, эффективно снижая температуру светодиодного чипа во время работы. Немецкий бренд светодиодного освещения лично ощутил преимущества нашего белого сажевого углерода. При интеграции нашего продукта в их светодиодные встраиваемые светильники высокой мощности, они отметили значительное увеличение срока службы встраиваемых светильников — с 30 000 до 50 000 часов. Кроме того, скорость затухания светового потока снизилась с 20% до 8% после 10 000 часов использования, что демонстрирует превосходные эксплуатационные характеристики и долговечность нашего продукта.
×
