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納米材料科學對PCB工業的震撼

時間2014/08/01
人物Terry
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目前,總的發展趨勢是以納米材料為中心,其高層次發展是納米體系物理以及與其密切相關的納米高科技的應用,其普及層次發展則派生出納米材料工程及相關的應用領域。納米技術造成PCB領域"天翻地覆慨而慷"之勢并不是不可能的。


  1.降低PCB基材的介電常數

  使用納米材料改性環氧樹脂,聚酰亞胺耒降低介電常數的資料時有報道。例聚酰亞胺納米泡沫材料其ε<2.4。
  
  2.改善力學性能

  隨著粒子尺寸的減小,材料的表面積增大,表面原子在整個材料中所占比例越來越大,同時粒子的表面能和表面張力亦隨之增加,表面原子的活性比 晶格內原子高,納米粒子的表面有許多懸空鍵,并且具有不飽和性,故極易與其它原子相結合而穩定下來,因而具有很大的化學活性。固體顆粒的比表面與粒徑的關 系如下:
Sw=K/(ρ×D)
      Sw 比表面積m2/g    K形狀因子
      ρ 粒子的理論密度   D粒子的平均直徑
    所以,D小則Sw大用納米材料的高力學性能制造陶瓷基板,環氧化基板,鉆頭等,比常規材料具有的強度,硬度,韌性以及其它綜合力學性能更好更優越。
    納米級復相陶瓷將成為21世紀材料開發的主要方向。
    納米材料能改善環氧化樹脂的力學性能,同時可加快固化速度,降低固化溫度,結合環保型CCL開發,可謂一箭數雕。
    納米結構合金高強度,耐磨合金可用于制鉆頭。
  
  3.納米技術在PCB工業環保中的應用

  納米技術的應用能夠解決SO2,CO,NOX等氣體的污染源問題,如納米鈦酸鈷催化脫氧,復合稀土化物的納米級粉體有極強的氧化還原能 力,可徹底解決CO,NOX 的污染。 以活性碳為載體,納米Zr0.5Ce0.5O2粉體為催化活性體的凈化催化劑,由于其表面存在Zr+4/Zr+3及Ce+4/Ce+3,電子可在其三價和 四價離子間傳遞,具有極強的電子得失能力和氧化還原性,且納米材料比表面大,空間懸鍵多,吸附能力強,能還原氮氧化物和氧化CO,使它們轉化為無害氣體, 納米TiO2可降解空氣中的有害有機物。


  4.其它方面的應用

  納米阻燃材無機阻燃劑的充分挖掘已成為一個不爭的事實。 納米材料的自潔能力(防水,防油,防塵)。 用納米Al2O3和亞微米的SiO2合成莫萊石,是一種非常好的電子封裝材料,可顯著提高密度,韌性和熱導性。用納米技術制造靜電屏蔽材料和油墨。 近十年來在納米材料研究取得了很大的成績,已成功制備了金屬、合金、離子晶體、陶瓷、氧化物、氮化物、半導體等多種納米材料,發現了與小尺寸效應、界面效 應、量子尺寸效應和量子限域、介電限域效應相關的新現象,使我們在國際上占有一席之地。作為印制線路板領域而言,更關心納米材料科學  的應用成果,筆者 強作解人,借花獻佛,以盡匹夫之責。



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