非金屬礦物粉體材料在覆銅板行業(yè)是主要的無(wú)機填料，覆銅板生產(chǎn)過(guò)程中主要根據其性能來(lái)選擇相應的填料，常用的無(wú)機填料有滑石粉、氫氧化鋁、氧化鋁、二氧化鐵、硅微粉（二氧化硅）等，其中硅微粉（二氧化硅）已是各類(lèi)覆銅板中一種重要的填料。
1、硅微粉的性能特點(diǎn)
硅微粉是一種無(wú)毒、無(wú)味、無(wú)污染的無(wú)機非金屬材料，由天然石英（SiO2）或熔融石英（天然石英經(jīng)高溫熔融、冷卻后的非晶態(tài)SiO2）經(jīng)破碎、粉磨（球磨、振動(dòng)、氣流磨）、浮選、酸洗提純和高純水處理等工藝加工而成。
硅微粉是一種功能性填料，其添加在覆銅板中能提升板材的絕緣性、熱傳導性、熱穩定性、耐酸堿性（HF除外）、耐磨性、阻燃性，提高板材的彎曲強度、尺寸穩定性，降低板材的熱膨脹率改善覆銅板的介電常數。同時(shí)，由于硅微粉原料豐富，價(jià)格低廉，能夠降低覆銅板的成本，因此在覆銅板行業(yè)的應用日趨廣泛。
2、覆銅板常用的硅微粉填料
在生產(chǎn)覆銅板時(shí)，硅微粉的投料比例主要有一般比例（15%-30%）和高填充比例（40%-70%）兩種，其中高填充比例技術(shù)多用于薄型化覆銅板生產(chǎn)。覆銅板常用的硅微粉填料有超細結晶型硅微粉、熔融硅微粉、復合型硅微粉、球形硅微粉和活性硅微粉。
?。?）超細結晶型硅微粉
超細結晶型硅微粉是精選優(yōu)質(zhì)石英礦，經(jīng)洗礦、破碎、磁選、超細碎、分級等工藝加工而成的石英粉。結晶型硅微粉在覆銅板行業(yè)中的應用在國外起步較早，國內硅微粉廠(chǎng)家在2007年前后具備此種粉體的生產(chǎn)能力，并很快獲得用戶(hù)認可。
使用結晶硅微粉后，覆銅板的的剛度、熱穩定性和吸水率都有較大幅度的改善，隨著(zhù)覆銅板市場(chǎng)的快速發(fā)展，結晶硅微粉的產(chǎn)量和質(zhì)量都有了較大幅度的提高。
考慮到填料在樹(shù)脂中的分散性和上膠工藝的要求，結晶型硅微粉必須進(jìn)行活性處理再和球形粉配合使用，避免其與環(huán)氧樹(shù)脂混合時(shí)結團，或是過(guò)小的填料粒徑導致膠液粘度急劇增大，帶來(lái)上膠時(shí)玻璃纖維布浸潤性問(wèn)題。
?。?）熔融硅微粉
熔融硅微粉系選用天然石英，經(jīng)高溫熔煉冷卻后的非晶態(tài)二氧化硅作為主要原料，再經(jīng)獨特工藝加工而成的微粉，其分子結構排列由有序排列轉為無(wú)序排列。由于具有較高的純度呈現出極低的線(xiàn)膨脹系數、良好的電磁輻射性、耐化學(xué)腐蝕等穩定的化學(xué)特性，常應用于高頻覆銅板的生產(chǎn)。隨著(zhù)高頻通信技術(shù)的發(fā)展，對高頻覆銅板的需求量越來(lái)越大，其市場(chǎng)每年以15-20%的速度增長(cháng)，這必將也帶動(dòng)熔融硅微粉需求量的同步增長(cháng)。
?。?）復合型硅微粉
復合型硅微粉是以天然石英和其他無(wú)機非金屬礦物（如氧化鈣、氧化硼、氧化鎂等）為原料，經(jīng)過(guò)復配、熔融、冷卻、破碎、研磨、分級等工序加工而成的玻璃相二氧化硅粉體材料。
復合型硅微粉莫氏硬度在5左右，明顯低于純硅微粉，在印制線(xiàn)路板（PCB）加工過(guò)程中，既能降低鉆頭磨損，又能保持覆銅板的熱膨脹系數、彎曲強度、尺寸穩定等性能，是一種綜合性能比較優(yōu)良的填料。目前國內許多覆銅板廠(chǎng)家已開(kāi)始使用復合型硅微粉來(lái)代替普通硅微粉。
?。?）球形硅微粉
球形硅微粉是以精選的不規則角形硅微粉作為原料，通過(guò)高溫近熔融和近球形的方法加工得到的一種顆粒均勻、無(wú)銳角、比表面積小、流動(dòng)性好、應力低、堆比重小的球形硅微粉材料，其添加于覆銅板生產(chǎn)原料中，可大幅度增加填充量降低混合材料體系的粘度，改善加工工藝性能，提高上膠玻纖布的滲透性，降低環(huán)氧樹(shù)脂固化過(guò)程的收縮率，減小熱漲差改善板材的翹曲。
日本覆銅板生產(chǎn)廠(chǎng)家多選用的SiO2純度為99.8%、平均粒徑在0.5μm-1μm的球形硅微粉產(chǎn)品。
?。?）活性硅微粉
采用活性處理的硅微粉作填料可以明顯改善硅微粉與樹(shù)脂體系的相容性，進(jìn)一步提高覆銅板的耐濕熱性能和可靠性。
目前，國產(chǎn)的活性硅微粉產(chǎn)品因其只用硅偶聯(lián)劑簡(jiǎn)單的混合處理，效果不夠理想，粉體與樹(shù)脂混合時(shí)很容易團聚，而國外有許多專(zhuān)利提出了對硅微粉的活性處理，例如德國專(zhuān)利提出用聚硅烷和硅微粉混合，并在紫外線(xiàn)照射下攪拌，獲得活性硅微粉;日本專(zhuān)家提出硅烷二醇衍生物處理硅微粉，并在混合過(guò)程中加入催化劑，使偶聯(lián)劑對粉體的包裹均勻，從而能使環(huán)氧樹(shù)脂能與硅微粉達到理想的結合效果。
3、覆銅板對硅微粉性能方面的要求
?。?）對硅微粉粒徑的要求
在覆銅板使用硅微粉填料中，粒徑不可太大也不能太小。
松下電工公司提出：采用平均粒徑超過(guò)10μm的硅微粉，所制成的覆銅板在電氣絕緣性上會(huì )降低。而平均粒徑低于0.05μm時(shí)，會(huì )造成樹(shù)脂體系粘度有明顯的增大，影響覆銅板制造的工藝性。
京瓷化學(xué)公司提出：熔融硅微粉平均粒徑宜在0.05-2μm范圍內，其中最大粒徑應在10μm以下，這樣才能保證樹(shù)脂組成物的流動(dòng)性良好。
日立化成公司提出：從提高有“相互兩立”關(guān)系的耐熱性與銅箔粘接強度考慮，合成硅微粉的平均粒徑在1-5μm范圍為宜，而在覆銅板要特別注重鉆孔加工性提高的角度“側重考慮”，那么選擇平均粒徑在0.4-0.7μm更為適合。
?。?）對硅微粉形態(tài)的選擇
在各種形態(tài)的二氧化硅中，與熔融球形二氧化硅、熔融透明二氧化硅以及后來(lái)的納米硅（樹(shù)脂）相比，結晶型二氧化硅對樹(shù)脂體系性能的影響都不是最佳的，例如它的分散性、耐沉降性不如熔融球形二氧化硅，耐熱沖擊性和熱膨脹系數不如熔融透明二氧化硅；綜合性能更不如納米硅（樹(shù)脂），但從成本和經(jīng)濟效益上考慮，行業(yè)中更傾向于使用高純度的結晶型二氧化硅。
目前，在國內的覆銅板企業(yè)中，大多數還是使用結晶型硅微粉。熔融型硅微粉除了價(jià)格比較高外，對它的功效、特性還處于認識及小批量應用的階段。
在覆銅板中應用選擇硅微粉品種上，盡管球形硅微粉在日本專(zhuān)利中有許多研究成果（多為試驗室范圍內的成果），且在提高覆銅板某些性能方面有很好的功效，但其價(jià)格較高，目前在常規、中檔次覆銅板中還無(wú)法大批量應用。
因此，降低球形硅微粉生產(chǎn)成本、搞好與國內覆銅板廠(chǎng)家的合作開(kāi)發(fā)、應用，是當前國內球形硅微粉生產(chǎn)廠(chǎng)家要做的重要之事。
總之，覆銅板廠(chǎng)家在硅微粉應用上，需要根據所要達到的性能的主要項目、指標，以及選用其它填料、填料表面處理技術(shù)的運用、成本等各個(gè)方面去綜合考慮。
4、硅微粉在覆銅板中應用的發(fā)展趨勢
?。?）大有可為的超細結晶型硅微粉
目前，應用在覆銅板上的超細硅微粉平均粒徑在2-3微米，隨著(zhù)基板材料向超薄化方向發(fā)展，將要求填料具有更小的粒度，更好的散熱性。未來(lái)覆銅板將采用平均粒徑在0.5-1微米左右的超微細填料，結晶型硅微粉因具有良好的導熱作用將被廣泛應用，考慮到填料在樹(shù)脂中的分散性和保證上膠工藝的順利開(kāi)展，結晶型硅微粉很可能會(huì )和球形粉配合使用。盡管有不少導熱性比結晶型硅微粉更好的填料，如氧化鋁球形粉等，但它們價(jià)格非常高，未來(lái)很難被覆銅板廠(chǎng)家大規模使用。
?。?）快速發(fā)展的熔融硅微粉市場(chǎng)
隨著(zhù)各類(lèi)先進(jìn)通信技術(shù)的發(fā)展，多種高頻設備都已被廣泛應用，其市場(chǎng)每年都以15-20的速度增長(cháng)，這必將在一定程度上帶動(dòng)熔融硅微粉市場(chǎng)的快速發(fā)展。
?。?）穩定的復合型硅微粉市場(chǎng)
目前，國內大多數覆銅板廠(chǎng)家已開(kāi)始使用復合型硅微粉來(lái)代替結晶型硅微粉，并逐步提高使用比例，復合型硅微粉的市場(chǎng)將在未來(lái)2年內達到飽和。硅微粉廠(chǎng)家在提高產(chǎn)量的同時(shí)，也在不斷優(yōu)化產(chǎn)品指標，為進(jìn)一步降低鉆頭磨損，開(kāi)發(fā)更低硬度的填料將非常必要。
?。?）樂(lè )觀(guān)的高端球形粉市場(chǎng)
PCB基板材料正在迅速的向著(zhù)薄形化方向發(fā)展，特別是HDI多層板當前實(shí)現基板材料的薄形化表現得更為突出。許多便攜式電子產(chǎn)品在不斷推進(jìn)它“薄、輕、小”和多功能的情況下，需要PCB的層數更多、厚度更薄。隨著(zhù)電子產(chǎn)品向小型化、集成化方向的發(fā)展，未來(lái)HDI板的比重將明顯提高，與此同時(shí)，國內IC載板項目也在全國多地展開(kāi)。在良好的市場(chǎng)環(huán)境下更要求國內硅微粉廠(chǎng)商能夠推出具有高純度、高流動(dòng)性，低膨脹系數，良好粒度分布的高端球形硅微粉產(chǎn)品，因此球形硅微粉在覆銅板行業(yè)的應用前景非常值得期待。
?。?）可期待的活性硅微粉市場(chǎng)
采用活性硅微粉作填料可以使覆銅板的一些性能得到明顯改善，目前市場(chǎng)上已經(jīng)有硅微粉廠(chǎng)家在推出活性硅微粉產(chǎn)品。但若想在覆銅板領(lǐng)域大量推廣使用活性粉，硅微粉廠(chǎng)家的任重道遠，不僅需要上游偶聯(lián)劑廠(chǎng)家的密切配合，更需要下游覆銅板廠(chǎng)家的通力合作。只要解決改性的技術(shù)難題，活性硅微粉的市場(chǎng)將非常值得期待。
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