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1000 優秀新材料技術尋求企業合作,2017技術成果產業化或迎來時代新機遇

2017-02-20  王濱31

一、高質量石墨烯規模化制備


本項目的重點是高質量石墨烯粉體的中試化生產線搭建及放大制備工藝,整個技術路線及工藝流程包括以下幾個部分:(1)高質量薄層石墨烯及復合體系的放大制備工藝摸索與優化;(2)高質量薄層石墨烯的中試生產線的設計、加工、搭建和調制,其中生產流程包括:自動進料插層、液相化學解理、自動清洗和干燥流程;(3)石墨烯產品包括粉末和漿料的研制和應用的開發。


本項目采用的氣液相混合解理放大制備技術,不同于傳統的氧化還原技術和高溫微波解理插層技術,整個制備過程中,幾乎沒有氧化、低缺陷,使石墨最大程度的保持了層間結構的完整性;并且由于解理作用緩慢,使獲得的石墨烯層數較薄。同時,在深入理解石墨烯制備機理的基礎上,依據新的制備技術,開發設計一套10噸量級/年生產高質量薄層石墨烯的中試線,此設備具有自動化操作,制備石墨烯性能穩定,具有低成本優勢,可以使得石墨烯在超級電容器和鋰離子電池領域進行的應用。


二、導熱散熱材料



在高密度封裝集成的電子器件及功率電子中,散熱往往是其瓶頸技術。


本項目開發的相變合金具有極強界面縫隙填充能力和高熱導率,從而具有極低的熱阻,大大提高熱傳遞能力;


開發的石墨烯則具有超高熱導率、非常優良導熱和散熱能力,面熱導率是銅的3倍,縱向具良好絕熱性,密度只有銅的1/10;


開發的導熱膠,不僅具有高熱導率而且具有良好的粘結性;


本項目材料可以用在手機、筆記本電腦、平板電腦、IC、LED、IGBT、激光器等產品散熱中。


三、埋入式電阻材料



埋入式電阻技術與埋入式電容類似是將部分表面貼裝電阻元件內置于PCB基板內部并實現電子系統的小型化的一種解決方案,它具有可靠性高、穩定性好、成本低、電阻值靈活等優點已經被廣泛地應用于通訊、植入式醫療等小型化電子產品中。目前開發團隊針對市場需求已經開發了一系列埋阻產品,方阻在10-200歐/平方。


四、金屬銀納米線



目前,觸摸屏,太陽能電池和LED所使用的透明導電電極材料主要是銦錫氧化物(ITO),這種材料具有良好的可見光透過性和導電性,但存在脆性大,工藝復雜,成本高等缺陷。


本項技術主要涉及金屬銀納米線的制備及其應用的研究和開發——采用簡單的液相化學法制備Ag納米線,在柔性透明導電領域具備顯著優勢。以下為研發團隊所制備的金屬Ag納米線相關技術參數:


金屬Ag納米線規格參數

序號

平均直徑(nm)

平均長度(μm)

軸徑比

純度

(a)

35

15

428

>99%

(b)

45

20

444

>99%

(c)

55

20

364

>99%

(d)

65

15

230

>99%

(e)

75

15

200

>99%

(f)

85

40

470

>99%

(g)

100

20

200

>99%

(h)

250

60

240

>99%



五、微納米球形二氧化硅材料



本產品采用先進工藝生產,完全采用自主設計的生產設備以及國產原材料,對國外的設備和原材料沒有依賴性,具有獨立知識產權,實現了100nm-1000nm球形二氧化硅的中試,通過選擇表面修飾劑的種類,對球形二氧化硅的表面進行修飾和改性,具有高純度、高球形度、單分散特性,在電子封裝材料、超薄基板材料、涂料、消光劑、光亮劑等領域有廣泛的應用。產品特點:尺寸單一可控,表面功能化。


六、新型高性能銅鐵合金(CFA)制造工藝



銅鐵合金/ Copper Ferro Alloy(CFA)具有非常優秀的特性,因而引起了世界上很多關注和研究。研發至今,制造領域內制造出有價值的銅鐵合金仍然非常困難。主要是因為銅和鐵的特性差異大,鐵含量為2.5%以下的易固溶化,從而生成合金;而含量為3%以上的,不發生固溶化,但發生偏析生成的合金卻很難使用。以前,利用各種金屬、合金、樹脂等材料組合才能得到所需特性,但是,現在CFA單獨的一種材料就具有多種特性。為了提高電磁波遮蔽效果,其代價太高;產品需要彈性,磨耗太高;有些產品具有導電性,但無堅韌性。


為了更好地解決以上種種問題,團隊運用新開發的冶煉技術,實現了銅和鐵合金的產品化。目前,本技術有13項專利申請準備完畢,已通過中試,進入生試階段,可以量產。

本產品具有以下優勢:


1、與其它銅合金的不同之處有兩點:一是具有吸收電波的功能,二是電磁波屏蔽效果;

2、銅鐵合金的強度和導電率都很高,比原有的銅合金導電率高;

3、與鉻銅合金相比,銅鐵合金的耐磨性很高;

4、銅鐵合金可以讓不銹鋼和銅任意比例結合,開發成功的CSA合金,具有不銹鋼的耐腐蝕性和銅的特性(熱傳導、導電率、抗菌)以及電磁波的屏蔽和吸收效果;

5、比一般的金屬熱傳導性高,較強的硬度,適用于制作模具;

6、使用過程中不產生靜電與噪音,而且還防止產生火花;

7、因為合金原料為銅和鐵,所以在回收利用時不存在有害物質;銅鐵的地下儲存量很大,不用為原料不足而擔心;

8、不受ROHS規定的限制(EEE中有害物質使用的限制-Restrictionof the use of Hazardous Substances in EEE );

9、根據實驗結果,銅鐵合金屬于CNT和石墨烯最合適的基本原材。


七、晶圓減薄臨時鍵合膠



該產品可用于100μm 以上薄晶圓的固定、減薄、蝕刻、鈍化、電鍍、回流焊等背面工藝。膠粘劑固化時間短,粘結強度高并且粘結層厚度均勻,膠層厚度變化率小于5%,鍵合體系可在230℃以下進行熱滑移拆鍵合。



八、光敏型硅通孔聚合物絕緣材料



本項目主要開發面向三維硅通孔工藝的光敏型聚合物絕緣層材料以取代傳統高成本、低可靠性的氧化硅工藝。光敏型硅通孔聚合物絕緣材料主要通過旋涂或者噴涂的工藝在硅通孔內部制備保形涂層,同時通過曝光顯影實現通孔底部膠層的圖案化和滿足信號從正面到背面的導通,最后采用低溫固化工藝完成絕緣層的制備。


九、高分子材料溫等靜壓技術



目前高分子材料的生產加工方法主要有模壓成型、擠出成型、注射成型、吹塑成型,但國內的這些方法在成型復雜形狀的制件以及大型制件的過程中還存在著成型效率低、成型質量穩定性差、材料浪費嚴重、氣孔率高等問題,因此超過一半的產品依賴于國外進口。等靜壓成型技術相比于其他成型工藝具有成型產品各項同性、質量高、力學性能好、可實現一次近凈成型等優點,且由于其高壓加工成型特性,可降低成型溫度及減少添加劑的用量,一次近凈成型出大型、異形制件。高分子材料的等靜壓成型多見于實驗研究,在實際的應用中還較少,主要是因為壓力的產生需要特殊的裝置。


利用溫等靜壓成型方法壓制的超高分子量聚乙烯粉末(分子量為120萬)產品經機械加工后無任何肉眼可見的氣泡。經檢測,樣品密度達到0.961g/cm3,相比于傳統的加工方法略高。樣品的屈服強度達到34.8MPa,缺口沖擊韌度達到152.30 kJ/m2;DSC測試結果表明溫等靜壓成型產品熔點為143.1°C,結晶度達到69.15%;這四項數據與國內制品相比分別提高了40.3%, 313.5%, 7.4%, 21.8%。等靜壓成型高分子產品與傳統注塑、擠出等工藝相比具有各向同性好、密度大、結晶度高、力學性能好等優點。此外,該成型方式可極大地減少添加劑的用量,有利于成型大型、異形高分子制件。



十、底部填充膠



倒裝芯片是一種芯片互連與粘結技術,目前已應用于高端電子器件和高密度集成電路封裝領域。它可以有效地縮短互連通路、增加I/O接點數目以及縮小芯片尺寸,實現封裝的輕薄微型化,代表著芯片封裝技術及高密度封裝的最終方向。底部填充材料作為倒裝芯片封裝的關鍵材料,可以分散芯片表面承載的應力,同時緩解芯片、焊料和基板三者熱膨脹系數不匹配產生的內應力問題。


應用市場:

  • 高密度倒裝芯片底部填充膠

  • 晶圓級封裝底部填充膠

  • 塑封填充膠

  • 可返修底部填充膠



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