Mô tả
Ngành công nghiệp điện tử đang trải qua một cuộc cách mạng đáng kể, nhanh chóng tiến tới sự thu nhỏ kích thước, tích hợp cao và công suất lớn. Xu hướng chuyển đổi này đặt ra những yêu cầu ngày càng khắt khe hơn đối với hiệu suất của các vật liệu điện tử, bởi nhu cầu về tính năng và độ tin cậy được nâng lên mức ưu tiên hàng đầu. Trong bối cảnh năng động này, silicon dioxide (còn được gọi là silica, bạch ta đen) đã nổi lên như một yếu tố thay đổi cuộc chơi. Với khả năng cách điện xuất sắc, chịu nhiệt độ cao và tính năng tản nhiệt vượt trội, silicon dioxide đã trở thành một nền tảng không thể thiếu trong sản xuất các sản phẩm bán dẫn, bảng mạch in (PCB) và đóng gói LED. Dù được sử dụng với vai trò chất độn cách điện, vật liệu tản nhiệt quan trọng hay phụ gia trong các loại keo đóng gói, silicon dioxide đều đóng vai trò thiết yếu trong việc đảm bảo hoạt động ổn định và kéo dài tuổi thọ của các linh kiện điện tử.
Trong lĩnh vực sản xuất chất bán dẫn, đặc biệt là trong thế giới phức tạp của các mạch tích hợp (IC), độ cách điện và độ tinh khiết của vật liệu không chỉ đơn thuần là quan trọng - mà chính là yếu tố then chốt quyết định thành công. Lớp điện môi giữa các lớp của IC phải thể hiện khả năng cách điện vượt trội để bảo vệ khỏi sự nhiễu tín hiệu giữa các lớp khác nhau, một thách thức ngày càng trở nên phức tạp khi kích thước thiết bị được thu nhỏ. Sản phẩm silica khói điện tử của chúng tôi, với độ tinh khiết đáng kinh ngạc lên đến 99,99%, vượt trội so với các đối thủ trên thị trường. Được kiểm tra đánh giá kỹ lưỡng để loại bỏ gần như hoàn toàn các tạp chất như ion kim loại và chất hữu cơ, sản phẩm mang đến một tiêu chuẩn chất lượng hiếm có.
Khi được sử dụng làm nguyên liệu thô cho lớp điện môi trung gian, silica dạng khói của chúng tôi trải qua một quá trình chuyển đổi đáng kể thông qua công nghệ lắng đọng hơi hóa học (CVD). Quy trình này tạo ra một lớp SiO₂ dày đặc với hằng số điện môi thấp tới mức 3,5, đây là một cải thiện đáng kể so với silicon nitride truyền thống vốn có hằng số điện môi là 7,5. Việc giảm hằng số điện môi này giúp làm giảm đáng kể độ trễ tín hiệu, từ đó nâng cao đáng kể tốc độ hoạt động của IC. Tác động thực tế của sản phẩm chúng tôi được minh họa rõ nhất qua trải nghiệm của một nhà sản xuất chất bán dẫn hàng đầu tại Đài Loan. Khi họ đưa silica dạng khói của chúng tôi vào quy trình sản xuất IC 7nm, họ đã ghi nhận một sự gia tăng đáng kinh ngạc là 20% về tần số hoạt động của IC, đồng thời giảm 15% mức tiêu thụ điện năng. Ngoài ra, khả năng chịu nhiệt độ cao của silica đảm bảo rằng lớp điện môi có thể chịu đựng được nhiệt độ lên tới 400°C trong quá trình đóng gói IC mà không bị biến dạng hay nứt vỡ, mang lại một tầng bảo đảm độ tin cậy bổ sung.
Các bo mạch in (PCB) là những người hùng thầm lặng của thế giới điện tử, đóng vai trò là các thành phần cốt lõi kết nối và hỗ trợ tất cả các thiết bị điện tử khác. Trong các ứng dụng công suất cao như máy chủ và điện tử ô tô, các bo mạch PCB phải hoạt động trong điều kiện khắc nghiệt, tạo ra một lượng nhiệt đáng kể trong quá trình vận hành. Để giải quyết thách thức này, người ta sử dụng bạch carbon (carbon trắng) nhằm tăng cường khả năng cách điện và chịu nhiệt của bo mạch.
Bằng cách thêm bột silica kết tủa độ tinh khiết cao (có hàm lượng SiO₂ ≥99,9%) vào chất nền PCB, thường là nền nhựa epoxy FR-4, khả năng dẫn nhiệt của chất nền có thể được cải thiện đáng kể. Về mặt thực tiễn, điều này có nghĩa là khả năng dẫn nhiệt có thể tăng từ 0,3W/m·K lên 0,8W/m·K, từ đó tăng tốc độ tản nhiệt và ngăn chặn hiện tượng quá nhiệt. Đồng thời, tính cách điện của silica đảm bảo rằng PCB có điện áp đánh thủng cao. Sau khi thêm bột silica, điện áp đánh thủng của chất nền PCB có thể tăng từ 25kV/mm lên 40kV/mm, làm giảm đáng kể nguy cơ xảy ra đoản mạch do hỏng cách điện. Hiệu quả của sản phẩm chúng tôi được minh chứng thông qua trải nghiệm của một nhà sản xuất PCB tại Trung Quốc. Khi họ sử dụng bột silica của chúng tôi trong các sản phẩm PCB dành cho ô tô, các tấm mạch không chỉ đáp ứng mà còn vượt quá các yêu cầu thử nghiệm chu kỳ nhiệt độ nghiêm ngặt của ngành ô tô (-40°C đến 125°C, 1000 chu kỳ) mà không có dấu hiệu suy giảm hiệu năng.
Trong lĩnh vực đóng gói LED, bạch carbon (carbon trắng) đóng hai vai trò là chất khuếch tán và chất độn tản nhiệt. Đèn LED phụ thuộc vào việc phát sáng đồng đều và tản nhiệt hiệu quả để duy trì hiệu suất phát quang tối ưu cũng như kéo dài tuổi thọ sử dụng. Bằng cách bổ sung 5-10% bạch carbon kết tủa có kích thước hạt được kiểm soát chính xác ở mức 20-30nm vào nhựa epoxy dùng để đóng gói LED, ánh sáng phát ra từ chip LED được khuếch tán đều, hiệu quả khắc phục tình trạng 'điểm sáng nóng' (hot spots), mang lại trải nghiệm ánh sáng mềm mại và dễ chịu hơn. Mặc dù có thêm bạch carbon, độ truyền sáng của nhựa đóng gói vẫn duy trì trên 90%, đảm bảo hiệu suất phát sáng của LED không bị ảnh hưởng.
Hơn nữa, silica làm tăng đáng kể hiệu suất tản nhiệt của nhựa đóng gói. Nhờ tạo thành một mạng dẫn nhiệt vững chắc bên trong nhựa, nó giúp tăng độ dẫn nhiệt của vật liệu đóng gói lên 50%, từ đó giảm hiệu quả nhiệt độ của chip LED trong quá trình vận hành. Một thương hiệu đèn LED nổi tiếng của Đức đã trực tiếp trải nghiệm những lợi ích từ sản phẩm bột silica trắng của chúng tôi. Khi họ tích hợp sản phẩm của chúng tôi vào các đèn LED downlight công suất cao, họ ghi nhận tuổi thọ của đèn được kéo dài đáng kể, từ 30.000 giờ lên đến 50.000 giờ. Ngoài ra, tỷ lệ suy giảm quang thông sau 10.000 giờ sử dụng cũng giảm từ 20% xuống còn 8%, cho thấy hiệu năng vượt trội và độ bền cao của sản phẩm chúng tôi.
×
