Açıklama
Elektronik endüstri, miniyatürleşme, yüksek entegrasyon ve yüksek güç yönünde hızla ilerlerken dikkat çekici bir evrim geçiriyor. Bu dönüşümcü eğilim, elektronik malzemelerin performansına artan ölçüde sıkı talepler getirmektedir; çünkü gelişmiş işlevsellik ve güvenilirlik hayati hale gelmiştir. Bu dinamik ortamda silikon dioksit (ayrıca silika, beyaz karbon siyahı olarak da bilinir), devrim yaratan bir unsur olarak öne çıkmıştır. Olağanüstü yalıtım özelliği, yüksek sıcaklık direnci ve üstün ısı dağıtım özellikleri ile silikon dioksit, yarı iletkenlerin, baskı devre kartlarının (PCB) ve LED ambalajlamalarının üretiminde vazgeçilmez bir temel haline gelmiştir. Yalıtkan dolgu maddesi olarak, önemli bir ısı dağıtım materyali ya da ambalaj yapıştırıcılarında katkı maddesi olarak görev almasının ötesinde, silikon dioksit elektronik bileşenlerin kararlı çalışması ve uzatılmış kullanım ömrü açısından kritik bir rol oynamaktadır.
Yarı iletken üretim sektöründe, özellikle entegre devrelerin (IC) karmaşık dünyasında malzeme yalıtımı ve saflığı sadece önemli değil, başarıyı belirleyen en kritik faktördür. Entegre devrelerin ara katman dielektrik katmanı, farklı katmanlar arasında sinyal girişimini önlemek için saldırgan bir şekilde yalıtım performansı sergilemelidir; bu zorluk cihaz geometrileri küçüldükçe giderek daha karmaşık hale gelir. Safiyeti inanılmaz derecede %99.99 olan elektronik sınıf füme silika ürünümüz, rekabetin çok ötesinde bir konumda yer alır. Metal iyonları ve organik maddeler gibi safsızlıkların neredeyse tamamını ortadan kaldırmak için titiz testlerden geçirilen bu ürün, eşsiz bir kalite seviyesi sunmaktadır.
Ara katman dielektrik katmanı için hammadde olarak kullanıldığında, püskürtme yöntemiyle üretilen silikamız kimyasal buhar biriktirme (CVD) teknolojisi sayesinde dikkat çekici bir dönüşüme uğrar. Bu süreç, dielektrik sabiti 3,5'e kadar inen yoğun bir SiO₂ filmin oluşmasına neden olur ve bu değer, geleneksel silikon nitrinin dielektrik sabiti olan 7,5'e kıyasla önemli bir iyileşmedir. Dielektrik sabitindeki bu azalma, sinyal gecikmesinde ciddi bir düşüşe ve dolayısıyla entegre devrenin (IC) çalışma hızında belirgin bir artışa yol açar. Ürünümüzün gerçek dünyadaki etkisi, Tayvan'daki önde gelen bir yarı iletken üreticisinin deneyimiyle en iyi şekilde örneklendirilebilir. Bu firma, 7 nm süreçli entegre devrelerinde püskürtme yöntemiyle üretilen silikamızı kullandığında, entegre devrenin çalışma frekansında inanılmaz bir %20 artış ve aynı zamanda %15'lik bir enerji tüketimi azalması gözlemlemiştir. Ayrıca silikanın yüksek sıcaklık direnci, dielektrik katmanın entegre devre paketleme sürecinde ortaya çıkan ve 400°C sıcaklığa ulaşan aşırı ısıya deformasyona veya çatlamaya uğramadan dayanmasını sağlayarak güvenilirlik açısından ek bir avantaj sunar.
Baskı devre kartları (PCB), diğer tüm elektronik cihazları birbirine bağlayan ve destekleyen temel bileşen olarak elektronik dünyasının sessiz kahramanlarıdır. Sunucular ve otomotiv elektronikleri gibi yüksek güçlü uygulamalarda PCB'ler aşırı koşullara maruz kalır ve çalışma sırasında önemli miktarda ısı üretir. Bu zorlukla başa çıkmak için beyaz karbon siyahı, kartın yalıtımını ve ısıya dayanımını artırmak amacıyla kullanılır.
Yüksek saflıktaki çöktürülmüş beyaz karbon siyahı (SiO₂ içeriği ≥%99,9) PCB altlığına, genellikle bir FR-4 epoksi reçine altlığına eklenerek altlığın termal iletkenliği önemli ölçüde artırılabilir. Pratikte bu, termal iletkenliğin 0,3W/m·K'ten 0,8W/m·K'e çıkarılabileceği anlamına gelir ve bu da ısıyı daha etkili dağıtılır ve aşırı ısınmayı önlenir. Aynı zamanda silikanın izolasyon özellikleri sayesinde PCB'nin yüksek bir delinme voltajına sahip olur. Beyaz karbon siyahı eklendikten sonra PCB altlığının delinme voltajı 25kV/mm'den 40kV/mm'ye çıkarabilir ve bu da izolasyon başarısızlığından kaynaklanan kısa devre riskini önemli ölçüde azaltır. Ürünümüzün etkinliği Çin'deki bir PCB üreticisinin deneyimiyle kanıtlanmıştır. Otomotiv PCB ürünlerine beyaz karbon siyahımızı entegre ettiklerinde, kartlar sadece otomotiv endüstrisinin sıkı sıcaklık döngüsü testlerini (-40°C ila 125°C, 1000 döngü) karşılamakla kalmadı, aynı zamanda hiçbir performans düşüklüğü olmadan bu testleri aşmıştır.
LED ambalajlama alanında beyaz karbon siyahı, ışık dağıtım ajanı ve ısı dağıtım dolgusu olarak iki işlev görür. LED lambaların optimal ışık verimini korumak ve kullanım ömrünü uzatmak için homojen ışık emisyonuna ve etkili ısı dağıtımına ihtiyaç vardır. LED ambalaj epoksi reçinesine, partikül boyutu hassas bir şekilde 20-30 nm aralığında kontrol edilmiş, %5-10 oranında çöktürülmüş beyaz karbon siyahı eklenerek, LED çipinin yaydığı ışık eşit şekilde dağıtılır, 'hot spot' (aşırı aydınlatılmış alan) sorunu etkili bir şekilde ortadan kaldırılır ve daha yumuşak ve rahat bir aydınlatma deneyimi sağlanır. Beyaz karbon siyahının eklenmesine rağmen ambalaj reçinesinin ışık geçirgenliği %90'ın üzerinde kalır ve böylece LED'nin ışık verimi olumsuz etkilenmez.
Ayrıca, silika paketleme reçinesinin ısı dağılma performansını önemli ölçüde artırır. Reçine içinde sağlam bir ısı iletim ağı oluşturarak paketleme malzemesinin termal iletkenliğini %50 artırır ve LED yongasının çalışma sırasında sıcaklığını etkili bir şekilde düşürür. Alman bir LED aydınlatma markası, silika karbon siyahımızın faydalarını doğrudan tecrübe etmiştir. Ürünümüzü yüksek güçlü LED spot aydınlatmalarına entegre ettiklerinde, spot aydınlatmaların kullanım ömründe dikkat çekici bir artış gözlemlemişlerdir; 30.000 saatten 50.000 saate kadar. Ek olarak, 10.000 saat kullanım sonrasında ışık akısı zayıflama oranı %20'den %8'e düşmüş, ürünümüzün üstün performansını ve dayanıklılığını ortaya koymuştur.
×
