실리카 미분말은 중요한 비금속 광물 재료로서, 독특한 물리적, 화학적 특성으로 인해 구리 도금 적층판(CCL), 에폭시 몰딩 컴파운드(EMC), 전기 절연 재료, 고무, 플라스틱, 코팅 등 다양한 분야에서 널리 사용됩니다.
구리 도금 적층판(CCL)
인쇄 회로 기판(PCB)의 핵심 부품인 CCL은 전자 회로 상호 연결 및 실장의 신뢰성 향상을 위해 높은 유리 전이 온도(Tg), 높은 탄성 계수, 낮은 열팽창 계수(CTE), 낮은 유전율(Dk), 낮은 유전 손실 계수(Df)와 같은 특성이 요구됩니다. 필러는 CCL에서 이러한 성능 지표를 달성하는 데 핵심적인 역할을 합니다. 일반적인 무기 필러로는 실리카 미분말, 활석, 수산화알루미늄, 수산화마그네슘 등이 있습니다. 그중에서도 실리카 미분말은 높은 열 안정성, 낮은 CTE, 그리고 낮은 유전 손실 계수(Dk)를 특징으로 합니다.
CCL 산업의 실리카 미분말에 대한 요구 사항은 주로 입자 크기, 형태, 그리고 표면 처리에 중점을 둡니다. 입자 크기는 분산성과 가공성의 균형을 이루어야 합니다. 이론적으로 입자 크기가 작을수록 충진 효과가 더 좋지만, 지나치게 작으면 응집, 분산 불량, 혼합 및 수지 코팅 공정의 어려움 증가로 이어질 수 있습니다. 형태 측면에서는 높은 충진 밀도, 낮은 CTE, 그리고 우수한 내마모성을 가진 구형 실리카 미분말이 선호됩니다. 표면 처리는 분산성을 향상시킬 뿐만 아니라 실리카 미분말과 수지 시스템 간의 상용성도 향상시킵니다.
현재 CCL에 사용되는 고순도 실리카 미분말은 고급 제품의 수입 의존도, 특정 등급의 상대적으로 높은 가격, 그리고 생산 공정의 추가 최적화 필요성 등 여러 과제를 안고 있습니다. 향후 개발 방향은 고급 제품 국산화, 수입 대체, 그리고 고주파 및 고속 CCL의 특정 요구 사항 충족에 집중될 것입니다.
에폭시 몰딩 컴파운드(EMC)
EMC는 핵심 반도체 패키징 소재로서 필러에 대한 요구사항을 주로 CTE 감소, 열전도도 증가, 그리고 Dk 감소에 집중합니다. 실리카 미분말은 우수한 물리적 및 화학적 특성으로 인해 EMC의 핵심 필러로, 일반적으로 중량 기준으로 전체 화합물의 60%~90%를 구성합니다.
EMC에서 실리카 미분말을 필러로 사용하면 상당한 이점을 얻을 수 있습니다. 고순도와 낮은 방사능은 경화된 화합물의 CTE와 경화 중 수축을 효과적으로 줄이는 동시에 기계적 강도와 절연 특성을 향상시킵니다. 또한, 구형 실리카 미분말은 각진 실리카 분말에 비해 더 높은 충전 밀도를 제공합니다. 입자 크기 분포가 0.1~30μm일 때 충전 밀도는 92%를 초과하여 에폭시 수지 사용량을 최대 50%까지 줄일 수 있습니다. 또한 구형 구조는 뛰어난 유동성을 제공하여 몰드 플래시 및 기포와 같은 결함을 줄일 뿐만 아니라 금형 수명을 연장합니다.
현재 EMC에 실리카 미분말을 적용하는 것 역시 난제에 직면해 있습니다. 고가 제품 생산 기술, 특히 구형 실리카의 복잡한 공정은 높은 장벽을 수반하여 높은 생산 비용을 초래합니다. 앞으로 전자 패키징이 고성능화 및 소형화 추세에 따라 실리카 미분말의 입자 크기 분포, 순도, 구형도에 대한 요건은 더욱 엄격해질 것입니다.
고무
실리카 미분말은 고무 산업에서 기능성 필러로 사용되며, 상당한 응용 이점과 광범위한 개발 전망을 제공합니다. 고무 제품 필러에 대한 주요 수요는 물리적, 기계적 특성, 내마모성, 내열성, 그리고 노화 방지 성능 향상에 집중되어 있습니다. 실리카 미분말은 입자 크기가 작고 비표면적이 넓으며, 내열성과 내마모성이 우수하여 고무 복합재의 인장 강도, 탄성률, 그리고 인열 강도를 크게 향상시킬 수 있습니다. 또한, 높은 순도와 우수한 분산성을 통해 고무 매트릭스 내에 균일한 필러 층을 형성하여 내마모성과 노화 방지 성능을 더욱 향상시킵니다.
그러나 실리카 미세분말 표면에는 산성 실라놀기가 다량 포함되어 있어 고무 매트릭스와의 상용성이 떨어져 복합재의 전반적인 성능에 영향을 미칠 수 있습니다. 현재 연구자들은 주로 실란 커플링제와 티타네이트 커플링제를 사용하는 표면 개질 기술을 통해 이 문제를 해결하고 있습니다. 이러한 개질제는 실리카 표면의 히드록실기와 반응하여 표면 에너지를 감소시키고, 이를 통해 고무 매트릭스 내 상용성과 분산성을 향상시킬 수 있습니다.
앞으로 고성능 고무 소재에 대한 수요가 증가함에 따라 고순도 초미립 실리카 미분말과 새로운 특수 개질제의 개발이 중요한 추세가 될 것입니다. 이와 동시에, 개질 메커니즘과 개질제의 시너지 효과를 더욱 효과적으로 활용하는 방법에 대한 심층적인 연구가 실리카 표면 개질 분야의 주요 연구 주제가 될 것입니다.
기타 응용 프로그램
고성능 무기 비금속 재료인 실리카 미분말은 코팅, 전기 절연 재료, 접착제에도 널리 사용됩니다. 코팅 산업에서는 내식성, 내마모성, 절연 특성, 그리고 고온 내성을 크게 향상시킵니다. 입자 크기 분포를 조절하면 피막 밀도를 최적화할 수 있으며, 은폐력을 유지하고 내열성을 향상시키면서 이산화티타늄을 부분적으로 대체할 수 있습니다. 전기 절연 재료에서는 높은 절연 저항과 고온 내성 덕분에 전력 장비의 절연체 및 케이블 부속품에 널리 사용되어 누설 전류를 효과적으로 방지하고 안전한 작동을 보장합니다. 또한, 접착제 및 실란트 분야에서도 그 응용 분야가 확대되고 있습니다. 실리카 미분말은 수지와의 접착력을 높이고 경화 중 최대 발열 온도를 낮춤으로써 접착제의 기계적 특성과 내노화성을 효과적으로 향상시킵니다.
에픽 파우더
~에 에픽 파우더당사는 이러한 까다로운 응용 분야에 필수적인 고순도 구형 실리카 미분말의 첨단 생산을 전문으로 합니다. 당사의 최첨단 제조 공정은 고정밀 공기 분급기와 통합된 최첨단 유동층 제트 밀을 활용합니다. 이 정교한 시스템은 업계에서 요구하는 탁월한 제품 품질을 달성하는 데 필수적입니다.
정밀 입자 크기 제어: 당사의 제트밀은 효율적인 분쇄를 위한 강력한 기계적 에너지를 제공하며, 분급기는 매우 좁고 정밀하게 제어된 입자 크기 분포(PSD)를 보장합니다. 이는 EMC의 유동성, 코팅의 분산성, 고무의 강화와 같은 특성을 최적화하는 데 필수적입니다.
고순도 및 오염 없는 가공: 고압 기류 내에서 입자 간 충돌을 이용하는 제트밀의 분쇄 메커니즘은 마모 부품의 오염을 최소화합니다. 이는 CCL 및 EMC와 같은 전자 응용 분야에 필요한 고순도 실리카 미세 분말을 생산하는 데 매우 중요합니다.
맞춤형 솔루션: 저희는 다양한 응용 분야마다 고유한 요구 사항이 있음을 잘 알고 있습니다. 당사의 기술적 전문성을 바탕으로 분쇄 및 분류 매개변수를 맞춤화하여 특정 PSD, 형태 및 표면 특성을 가진 실리카 미세 분말을 생산함으로써 고객의 소재 혁신 여정을 지원합니다.
시너지 효과를 마스터함으로써 제트 밀링 및 공기 분류, 에픽 파우더 현대 산업의 엄격한 표준을 충족하는 일관되고 고성능의 실리카 미세분말을 공급하여 고객이 차세대 소재를 개발할 수 있도록 지원합니다.