Küresel silikon mikrotoz, ağ yapısına sahip inorganik, metalik olmayan bir malzemedir. pıhtılaşmış Yarı parçacık yapısına sahip olan küresel silikon mikrotoz, diğer özelliklerinin yanı sıra düşük termal genleşme katsayısı, düşük gerilim konsantrasyonu, düşük sürtünme katsayısı, iyi korozyon direnci, mükemmel kimyasal kararlılık, iyi dağılabilirlik ve düşük termal iletkenliğe sahiptir. Son yıllarda, havacılık ve büyük ölçekli entegre devre paketleme gibi gelişmekte olan alanlarda dikkat çekmiştir. Üstün özellikleri ve geniş uygulama potansiyeli sayesinde, küresel silikon mikrotoz, yeni malzemeler alanında bir araştırma odağı haline gelmiştir.
Küresel silikon mikrotozunun çeşitli türleri vardır. En yaygın olanı sınıflandırma Radyoaktif element uranyum (U) içeriğine bağlı olarak, düşük radyasyonlu küresel silikon tozu ve genel amaçlı küresel silikon tozu olmak üzere ikiye ayrılır. Yaygın hazırlama yöntemleri arasında alev yöntemi, kimyasal çöktürme yöntemi, gaz fazı yöntemi ve plazma yöntemi bulunur.
Küresel Silikon Mikrotoz Endüstrisinin Mevcut Durumu
1980'lerde Japonya, öncelikle alevle hazırlama yöntemine odaklanarak küresel silikon mikrotoz geliştirmeye başladı. 2000'li yılların başlarında Japonya, yıllık 10.000 ton üretim kapasitesine ulaşmıştı. O zamandan beri küresel silikon mikrotoz, büyük ölçekli entegre devrelerde, havacılıkta ve özel malzeme üretiminde yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu alandaki önde gelen şirketler arasında Shin-Etsu, Toshiba Melting ve Admatechs yer almaktadır ve bu şirketler birlikte küresel küresel silikon mikrotoz pazarının yaklaşık 701.000.000 tonunu oluşturmaktadır. Özellikle Admatechs, 1 µm'nin altındaki parçacık boyutlarına sahip küresel silikon mikrotoz pazarında neredeyse tekel konumundadır.
Amerikan şirketleri, yüksek küreselleştirme oranlarına, pürüzsüz yüzeylere ve mükemmel küreselliğe sahip ürünler geliştirdiler. primarily olarak yüksek saflıkta kuvarsı hammadde olarak kullanan yüksek sıcaklıkta eritme-püskürtme küreselleştirme yöntemini kullanıyorlar. 2000°C'nin üzerindeki sıcaklıklarda kuvars sıvı hale eritilir, ardından püskürtülür ve soğutularak nihai ürün elde edilir.
Küresel silikon mikrotozunun yüksek teknoloji alanlarındaki geniş uygulama potansiyeli nedeniyle, yabancı şirketler katı teknoloji engelleri uygulamıştır. Bu arada, Çin'de küresel silikon mikrotoz teknolojisinin gelişimi hızla ilerlemektedir. Çin'de yüksek saflıkta küresel silikon mikrotoz üretimi, Huzhou (Zhejiang) ve Lianyungang (Jiangsu) gibi bölgelerde yoğunlaşmıştır. Son yıllarda, Donghai Silica Micropowder, Zhejiang Huafei Electronics ve Jiangsu Lianrui New Materials gibi birkaç yerli şirket, kapsamlı araştırma ve geliştirme çalışmalarıyla yabancı teknoloji engellerini aşmak için araştırma kurumlarıyla iş birliği yapmıştır. Üretim teknolojisinde önemli atılımlar elde edilmiş olsa da, ürün saflığı ve parçacık boyutu konusunda eksiklikler devam etmektedir. Şu anda, yerli üretim ürünler yüksek kaliteli pazarın yalnızca yaklaşık 151.000 tonunu oluşturmaktadır.
Piyasa araştırma firması Mordor Intelligence'ın verilerine göre, küresel silikon mikrotoz pazarının büyüklüğü 2021 yılında yaklaşık 3,96 milyar ABD dolarıydı. 2027 yılına kadar yıllık bileşik büyüme oranı (CAGR) %5,11 ile 5,33 milyar ABD dolarına ulaşması bekleniyor.
Küresel Silikon Tozunun Başlıca Uygulama Alanları
01. Bakır Kaplı Laminatlar (CCL) için Küresel Silikon Tozu
Son yıllarda, inorganik dolgu teknolojisi, yeni ürünler geliştirmek ve bakır kaplı laminatların performansını artırmak için kritik bir araştırma odağı haline gelmiştir. Geniş yüzey alanı sayesinde, küresel silikon tozu epoksi reçine ile tam olarak etkileşime girerek mükemmel dağılım yeteneği sağlar. Epoksi reçine içinde dağıldığında, temas alanını ve bağlanma noktalarını artırarak iki malzeme arasındaki uyumluluğu iyileştirir. Ek olarak, küresel silikon tozu üstün mekanik ve elektriksel özellikler sunarak bakır kaplı laminat üretiminde giderek daha popüler hale gelmektedir.
Şu anda küresel silikon tozu, toplam bileşimin 1 ila 1'ini oluşturan sert CCL'lerde ağırlıklı olarak kullanılmaktadır. Esnek ve kağıt bazlı CCL'lerdeki kullanımı ise nispeten sınırlıdır.
02. Epoksi Kalıplama Bileşikleri (EMC) için Küresel Silikon Tozu
Günümüzde mikroelektronik cihazların 1'inden fazlası epoksi kalıplama bileşikleri kullanmaktadır. Bu bileşikler tipik olarak dolgu maddelerinden (-90), epoksi reçineden (181'den az), kürleme ajanlarından (91'den az) ve katkı maddelerinden (yaklaşık ) oluşmaktadır. En yaygın kullanılan dolgu maddeleri, bileşiğin ,51'ine kadarını oluşturabilen silikon dioksit tozlarıdır. Silikon dioksit tozu, termal genleşme katsayısını azaltmada, termal iletkenliği artırmada, dielektrik sabitini düşürmede, çevresel korumayı artırmada, alev geciktiricilik sağlamada, iç gerilimi azaltmada, nem emilimini önlemede, kalıplama bileşiklerini güçlendirmede ve ambalaj malzemelerinin maliyetini düşürmede önemli bir rol oynamaktadır.
EMC Uygulamalarında Küresel Silikon Tozu İçin Gereksinimler:
1. Yüksek Saflık
Elektronik ürünlerde, özellikle ultra büyük ölçekli entegre devrelerde kullanılan malzemeler için yüksek saflık temel bir gerekliliktir. Geleneksel safsızlık elementlerini en aza indirmenin yanı sıra, radyoaktif elementlerin içeriği de mümkün olduğunca düşük, ideal olarak sıfır olmalıdır.
2. Ultra İnce Parçacık Boyutu ve Yüksek Homojenlik
Yurt dışında ultra büyük ölçekli entegre devrelerin paketlenmesinde kullanılan küresel silikon tozu, ince parçacık boyutlarına, dar dağılım aralıklarına ve mükemmel homojenliğe sahiptir. Amerika Birleşik Devletleri'nde ortalama parçacık boyutu tipik olarak 1-3 µm iken, Japonya'da genellikle 3-8 µm olup, maksimum parçacık boyutu 24 µm'den azdır.
3. Yüksek Küreselleşme Oranı ve Dağılabilirlik
Yüksek küreselleşme oranı, dolgu maddelerinin üstün akışkanlığını ve dağılabilirliğini sağlar. Yüksek kaliteli küreselleşme, ürünün epoksi kalıplama bileşiklerinde tamamen dağılmasını ve optimum dolgu etkilerinin elde edilmesini sağlar. Yabancı ürünler tipik olarak 98%'nin üzerinde bir küreselleşme oranına ulaşır. Buna karşılık, yerli malzemeler genellikle 90% civarında bir küreselleşme oranına ulaşırken, bazıları 95%'ye kadar çıkmaktadır.
03. Petek Seramikler için Küresel Silikon Tozu
Otomobil egzoz arıtma sistemlerinde ve dizel motor egzoz arıtma sistemlerinde kullanılan petek yapılı seramik taşıyıcılar (esas olarak kordiyerit malzemeden üretilir), alümina, silikon tozu ve diğer malzemeler kullanılarak karıştırma, ekstrüzyon kalıplama, kurutma ve sinterleme gibi işlemlerle üretilir. Küresel silikon tozu, petek yapılı seramik ürünlerin kalıplama hızını ve stabilitesini artırarak ürün performansının iyileşmesine katkıda bulunur.
04. Boyalar ve Kaplamalar
Küresel silikon tozu, çizilme direnci, düzleştirme, şeffaflık ve hava koşullarına dayanıklılık açısından mükemmel performans göstererek çeşitli uygulamalar için kaplamalarda son derece etkili bir malzeme haline gelir. Bunlar arasında dekoratif boyalar, ahşap boyaları, toz boyalar, korozyon önleyici kaplamalar ve zemin kaplamaları yer almaktadır.
05. Yapıştırıcılar için Küresel Silikon Tozu
Küresel silikon tozu, rüzgar türbini kanatlarının yapıştırılmasında, bina yapılarında ve benzeri büyük kompozit yapısal bileşenlerde kullanılan yapıştırıcılarda yer almaktadır. Uygun viskozite, mükemmel tiksotropi, sarkma önleyici özellikler, yüksek yapışma mukavemeti ve yorulma direnci sağlayarak yapıştırıcının özelliklerini geliştirir.
06. En Son Teknoloji Uygulama Alanları
Küresel silikon tozu, çeşitli reçinelerin ve boyaların viskozitesini azaltmak, akışkanlığı artırmak ve çapak oluşumunu en aza indirmek için oldukça uygundur. Gelişmiş malzemeler ve katkı maddelerinde yaygın olarak kullanılır, bunlar arasında şunlar yer alır:
- Yarı iletken ambalaj reçineleri için akışkanlık artırıcılar ve çapak azaltıcılar.
- Karbon tozu katkı maddeleri.
- Silikon kauçuk dolgu maddeleri.
- Sinterleme malzemeleri ve katkı maddeleri.
- Sıvı ambalaj malzemeleri için dolgu maddeleri.
- Reçine dolgu maddeleri ve alt tabakalar.
- Dar bant aralıklı teknolojilerdeki uygulamalar.
Özet
Son yıllarda elektronik bilgi endüstrisindeki hızlı gelişme, küresel silikon tozuna olan talebi artırmıştır. Bakır kaplı laminatlar ve entegre devreler için önemli bir üretim malzemesi haline gelmiştir. "14. Beş Yıllık Plan"ın sonuna kadar, bakır kaplı laminatlarda küresel silikon tozu kullanımının 551.000 ton'u aşması beklenmektedir.
Kararlı kimyasal özellikleri, mükemmel dağılabilirliği ve çevre dostu özellikleri ile küresel silikon toz Geniş uygulama alanlarına sahiptir. Plastik ve kaplama endüstrilerinde dağıtıcı madde olarak kullanılarak malzeme yüzey kalitesini artırır. Ayrıca, havacılık, özel plastikler, yüksek kaliteli kaplamalar, özel elyaflar, kauçuklar, ince kimyasallar ve kozmetik alanlarındaki uygulamaları da genişlemeye devam ederek muazzam potansiyelini ve umut vadeden geleceğini ortaya koymaktadır.
