Ang Papel ng White Corundum Micropowder sa mga Materyales sa Elektronikong Pagbalot
Mga kasamahan, alam ng mga nagtatrabaho sa mga materyales at packaging na kahit na kahanga-hanga ang tunog ng electronic packaging, ang mahalaga ay ang mga detalye. Parang paglalagay ng protective suit sa isang mahalagang chip. Ang suit na ito ay dapat makatiis sa impact (mechanical strength), mag-dissipate ng init (thermal conductivity), at magbigay ng insulation at moisture resistance. Napakahalaga ng mga depekto sa alinman sa mga ito. Ngayon, tututuon tayo sa isang karaniwang ginagamit, ngunit masalimuot, na materyal—ang white corundum micropowder—upang tuklasin kung paano gumaganap ang maliit na sangkap na ito ng mahalagang papel sa protective suit na ito.
Ⅰ. Kilalanin muna natin ang bida: ang "puting mandirigma" ng kataas-taasang kadalisayan.
Puting korundumSa madaling salita, ang aluminum oxide (Al₂O₃) ay lubos na puro. Ito ay kamag-anak ng mas karaniwang kayumangging corundum, ngunit ang lahi nito ay mas puro. Ang pambihirang kadalisayan nito ay nagbibigay dito ng puting kulay, mataas na katigasan, resistensya sa mataas na temperatura, at pambihirang matatag na mga katangiang kemikal, kaya halos hindi ito maaapektuhan ng anumang bagay.
Ang paggiling nito hanggang sa maging pinong pulbos na kasinglaki ng micron o nanometer ang tinatawag natingputing pulbos na korundumHuwag maliitin ang pulbos na ito. Sa mga elektronikong materyales sa pagbabalot, lalo na ang mga epoxy molding compound (EMC) o mga ceramic packaging material, ito ay higit pa sa isang additive lamang; ito ay isang pillar filler.
II. Ano nga ba ang eksaktong ginagawa nito sa loob ng pakete?
Isipin ang materyal na pambalot bilang isang piraso ng "composite cement," kung saan ang resin ang malambot at malagkit na "pandikit" na nagbubuklod sa lahat. Ngunit ang pandikit lamang ay hindi sapat; ito ay masyadong malambot, mahina, at nabubulok kapag pinainit. Dito pumapasok ang puting pulbos ng corundum. Para itong mga "maliit na bato" at "buhangin" na idinagdag sa semento, na radikal na nagpapataas ng pagganap ng "semento" na ito sa isang bagong antas.
Pangunahin: Mahusay na "channel ng pagpapadaloy ng init"
Ang isang chip ay parang isang maliit na pugon. Kung hindi maalis ang init, maaari itong humantong sa frequency throttling at lag, o kahit na tuluyang pagkasunog. Ang resin mismo ay isang mahinang konduktor ng init, na kumukulong sa init sa loob—isang tunay na hindi komportableng sitwasyon.
Puting corundum micropowderay may mas mataas na thermal conductivity kaysa sa resin. Kapag ang isang malaking halaga ng micropowder ay pantay na ipinamamahagi sa resin, epektibong lumilikha ito ng isang network ng hindi mabilang na maliliit na "thermal highway." Ang init na nalilikha ng chip ay mabilis na dinadala mula sa loob patungo sa ibabaw ng pakete sa pamamagitan ng mga puting corundum particle na ito, at pagkatapos ay kumakalat sa hangin o heat sink. Kung mas maraming pulbos ang idinagdag at mas mahusay na tumutugma sa laki ng particle, mas siksik at mas likido ang thermal network na ito, at mas mataas ang pangkalahatang thermal conductivity (TC) ng materyal sa packaging. Ang mga high-end na aparato ngayon ay nagsusumikap para sa mataas na thermal conductivity, at ang puting corundum micropowder ay gumaganap ng pangunahing papel dito.
Espesyal na Kasanayan: Tumpak na "Thermal Expansion Controller"
Ito ay isang mahalagang gawain! Ang chip (karaniwan ay silicon), ang materyal sa pagbabalot, at ang substrate (tulad ng PCB) ay pawang may iba't ibang coefficient of thermal expansion (CTE). Sa madaling salita, kapag pinainit, ang mga ito ay lumalawak at lumiliit sa iba't ibang antas. Kung ang mga rate ng paglawak at pagliit ng materyal sa pagbabalot ay lubhang magkaiba sa chip, ang mga pagbabago-bago ng temperatura, ang salit-salit na malamig at mainit na temperatura, ay lilikha ng malaking panloob na stress. Ito ay parang ilang tao na humihila ng isang piraso ng damit sa iba't ibang direksyon. Sa paglipas ng panahon, maaari itong maging sanhi ng pagkabasag ng chip o pagkasira ng mga joint ng panghinang. Ito ay tinatawag na "thermomechanical failure."
Puting pulbos na corundum Ang pagdaragdag nito sa resin ay epektibong nagpapababa sa thermal expansion coefficient ng buong composite material, na halos tumutugma sa silicon chip at substrate. Tinitiyak nito na ang mga materyales ay lumalawak at lumiliit nang sabay-sabay sa panahon ng pagbabago-bago ng temperatura, na makabuluhang binabawasan ang internal stress at natural na nagpapabuti sa pagiging maaasahan at tagal ng buhay ng device. Para itong isang pangkat: tanging kapag nagtutulungan sila ay makakamit nila ang isang bagay.
Mga Pangunahing Kasanayan: Isang Mabisang "Pampatibay ng Buto"
Pagkatapos ng pagpapatigas, ang purong dagta ay may katamtamang lakas, katigasan, at resistensya sa pagkasira. Ang pagdaragdag ng mataas na katigasan at mataas na lakas na puting pulbos ng corundum ay parang paglalagay ng bilyun-bilyong matigas na "balangkas" sa loob ng malambot na dagta. Direktang nagdudulot ito ng tatlong pangunahing benepisyo:
Tumaas na modulus: Ang materyal ay mas matibay at hindi gaanong madaling kapitan ng deformasyon, mas mahusay na pinoprotektahan ang panloob na chip at mga alambreng ginto.
Nadagdagang lakas: Ang lakas ng pagbaluktot at pag-compress ay tumataas, na nagbibigay-daan dito upang mapaglabanan ang panlabas na mekanikal na pagkabigla at stress.
Paglaban sa pagkagasgas at kahalumigmigan: Ang ibabaw ng pakete ay mas matigas at mas matibay sa pagkasira. Bukod pa rito, ang siksik na palaman ay nakakabawas sa daanan para sa pagtagos ng kahalumigmigan, na nagpapabuti sa resistensya sa kahalumigmigan.
Ika-3. Idagdag lang? Mahalaga ang quality control!
Sa puntong ito, maaaring isipin mong madali lang ito—magdagdag ka lang ng kahit gaano karaming pulbos hangga't maaari sa resina. Dito nakasalalay ang tunay na kasanayan. Ang uri ng pulbos na idadagdag at kung paano ito idadagdag ay lubhang kumplikado.
Ang kadalisayan ang mahalaga: Ang electronic grade at ordinary abrasive grade ay dalawang magkaibang bagay. Sa partikular, ang nilalaman ng mga metallic impurities tulad ng potassium (K) at sodium (Na) ay dapat kontrolin sa napakababang antas ng ppm. Ang mga impurities na ito ay maaaring lumipat sa mga electric field at mahalumigmig na kapaligiran, na nagdudulot ng circuit leakage o maging short circuits, isang malaking banta sa pagiging maaasahan. Ang "Puti" ay hindi lamang isang kulay; ito ay sumisimbolo ng kadalisayan. Ang laki at grading ng particle ay isang anyo ng sining: Isipin kung ang lahat ng sphere ay magkapareho ang laki, tiyak na magkakaroon ng mga puwang sa pagitan ng mga ito. Kailangan nating "graduhin" ang mga micropowder na may iba't ibang laki upang mapunan ng mas maliliit na sphere ang mga puwang sa pagitan ng mas malalaking sphere, na makakamit ang pinakamataas na packing density. Ang mas mataas na packing density ay nagbibigay ng mas maraming thermal conductivity pathways at mas mahusay na kontrol sa thermal expansion coefficient. Kasabay nito, ang laki ng particle ay hindi dapat masyadong magaspang, na makakaapekto sa processing fluidity at surface finish; o masyadong pino, dahil lilikha ito ng malaking surface area at magbibigay-daan para sa labis na pagsipsip ng resin, na magbabawas sa fill rate at magpapataas ng mga gastos. Ang pagdidisenyo ng particle size distribution na ito ay isa sa mga pangunahing sikreto ng bawat pormulasyon.
Mahalaga ang morpolohiya at paggamot sa ibabaw: Ang hugis ng partikulo ay dapat na regular, pantay ang lawak, na may mas kaunting matutulis na sulok. Tinitiyak nito ang mahusay na daloy sa dagta at binabawasan ang konsentrasyon ng stress. Mas mahalaga pa ang paggamot sa ibabaw.Puting korundumay hydrophilic, habang ang resin ay hydrophobic, kaya likas na hindi sila magkatugma. Samakatuwid, ang ibabaw ng micropowder ay dapat pahiran ng silane coupling agent, na nagbibigay dito ng "organic coating." Sa ganitong paraan, ang pulbos ay maaaring malapit na maihalo sa resin, na maiiwasan ang interface na maging isang mahinang punto na nagiging sanhi ng pagbitak kapag nalantad sa kahalumigmigan o stress.