氢氧化铝厂家-新乡锦盛介绍氢氧化铝行业知识:覆铜板用氢氧化铝怎么选、
覆铜板(CCL)选用氢氧化铝(ATH)是一个非常关键的问题,氢氧化铝作为主打的环保型无机阻燃剂,其品质直接影响到覆铜板的性能、加工性和成本。
选择覆铜板用氢氧化铝,需要综合考虑以下几个核心指标:
一、核心性能指标
1. 纯度与杂质含量
这是重要的指标,直接关系到覆铜板的电气绝缘可靠性。
高纯度(通常要求 > 99.5%):杂质越少越好。
关键杂质控制:
钠离子(Na⁺)含量:必须极低(通常要求 < 100 ppm,高端产品要求 < 50 ppm)。Na⁺是可移动离子,在电场作用下会迁移,导致覆铜板的绝缘电阻(特别是高温高湿环境下的耐离子迁移性CAF/SIR)急剧下降,引发电路短路失效。
氯离子(Cl⁻)含量:要求极低(通常 < 30 ppm)。Cl⁻会腐蚀铜箔和设备,并影响介电性能和板材的长期可靠性。
铁(Fe)、铜(Cu)等金属离子:含量需严格控制,它们会催化树脂老化,影响耐热性,并可能降低绝缘性。
选择建议:优先选择供应商提供的“低钠”或“电子级”专用氢氧化铝。
2. 粒径及其分布
粒径决定了填充体系的流动性、表面粗糙度和阻燃效率。
平均粒径(D50):
常规应用:D50 通常在 3.0 ~ 6.0 μm 之间。这是一个平衡点,既能保证良好的阻燃效果,又不会对树脂体系的流变性能造成过大影响。
超薄板或高性能板:趋向使用更细的氢氧化铝,如 D50 在 0.8 ~ 2.5 μm,甚至纳米级。更细的颗粒有助于获得更光滑的板材表面,减少钻孔时的钻污,并改善介电性能。但粒径越细,吸油值越高,会导致树脂粘度急剧增大,加工困难,成本也更高。
厚板或对流动性要求高的场合:可适当选用稍粗的粒径,如 D50 在 2.0 ~ 3.0 μm,以改善树脂胶液的流平性和浸透性。
粒径分布:要求分布窄且均匀。过宽的分布会导致小颗粒填充在大颗粒缝隙中,使体系密度过高、粘度大,且可能因小颗粒的团聚而影响分散均匀性。
选择建议:根据板材的厚度、树脂体系(环氧、酚醛等)以及采用的工艺(涂布、压合)来选择合适的粒径。做高端板优先选择粒径分布窄的细产品。
3. 热稳定性(脱水温度)
氢氧化铝的阻燃原理是在约200℃开始吸热分解生成水(2Al(OH)3 → Al2O3 + 3H2O
)。
覆铜板压合温度通常在170℃以上。因此,要求ATH的起始脱水温度尽可能高(高于180-190℃),以免在压板过程中提前分解产生气泡和水蒸气,导致板材分层、起泡或产生白斑等缺陷。
一些经过特殊工艺处理的高热稳定型氢氧化铝,起始分解温度可提高到210℃甚至更高,非常适合高速压机工艺。
选择建议:询问供应商产品的热失重(TGA)曲线,关注其起始分解温度是否高于你的工艺温度。
二、选择流程与建议
明确需求:首先确定你要生产的覆铜板类型(FR-4、CEM-3、无卤、高频等)、要求的阻燃等级(UL94 V-0)以及关键性能(如CTI值、介电常数、损耗因子等)。
寻找供应商:寻找知名、稳定的氢氧化铝生产商,并说明是用于“覆铜板”或“电子材料”。
索要技术资料:要求提供以下关键数据的检测报告(COA)或技术数据表(TDS):
纯度(%)
钠(Na)、氯(Cl)等杂质含量(ppm)
粒径分布(D10, D50, D90)
灼烧减量(LOI,应与理论值34.6%接近)
水分含量
白度
样品试料与评估:
阻燃性:UL94垂直燃烧测试。
电气性能:绝缘电阻(IR)、表面电阻、体积电阻率、介电常数(Dk)/损耗因子(Df)、相比漏电起痕指数(CTI)。
可靠性:耐浸焊性(288℃)、热应力测试、高温高湿测试(THB)。
外观:压制后板面是否光滑,有无白斑、气泡。
加工性:钻孔性、孔壁质量。
粘度变化:是否能达到所需的填充量且粘度可接受?
分散性:在树脂中是否均匀,有无团聚?
胶液稳定性:是否出现增稠、分层或凝胶?
实验室小试:将样品与你的树脂配方进行混合,评估:
制板测试:制作样板,测试关键性能:
总结:覆铜板用氢氧化铝的特征
一款适合高性能覆铜板的氢氧化铝应具备:
超高纯度,尤其Na、Cl含量极低。
粒径适中且分布均匀(根据应用选择D50)。
高热稳定性,起始分解温度高于压合工艺温度。
良好的白度,保证板材外观。
供应商质量稳定,批间差小。
切记不要只关注价格。低价产品往往在纯度和热稳定性上不达标,可能导致覆铜板成品出现致命的可靠性问题,得不偿失。与技术可靠的供应商深入沟通,进行严格的样品测试,是成功选型的关键。