非金属矿物粉末材料是覆铜板工业中的主要无机填料。在覆铜板的生产过程中，主要根据填料的性能来选择相应的填料。常用的无机填料包括滑石粉、氢氧化铝、氧化铝、氧化铁、硅粉等。其中，硅粉是各种覆铜板中的重要填料。
1.硅微粉的性能特征
硅微粉是一种无机非金属材料，无毒、无味、无污染。它是由天然应时(二氧化硅)或熔融应时(天然应时的无定形二氧化硅经高温熔化和冷却后)通过破碎、研磨(球磨、振动和气流粉碎)、浮选、酸洗和净化以及高纯水处理制成的。
硅微粉是一种功能性填料，可以提高板材的绝缘性、导热性、热稳定性、耐酸碱性(除HF)、耐磨性、阻燃性、弯曲强度和尺寸稳定性，降低板材的热膨胀系数，提高覆铜板的介电常数。同时，由于硅微粉原料丰富，价格低廉，可以降低覆铜板的成本，因此在覆铜板行业得到广泛应用。2.覆铜板中常用的硅微粉填料
在覆铜板的生产中，硅微粉的投料比例有一般比例(15%-30%)和高填充比例(40%-70%)两种，其中高填充比例技术多用于薄型覆铜板的生产。覆铜板常用的硅粉填料有超细结晶硅粉、熔融硅粉、复合硅粉、球形硅粉和活性硅粉。
(1)超细结晶硅微粉超细结晶硅微粉是从优质应时矿石中精选出来的一种石英粉，经洗涤、粉碎、磁选、超细粉碎、分级等工艺加工而成。结晶硅微粉在覆铜板行业的应用在国外起步较早。国内硅微粉厂家在2007年左右就有了这种粉体的生产能力，并且很快得到了用户的认可。
使用结晶硅粉后，覆铜板的刚性、热稳定性和吸水率都有了很大的提高。随着覆铜板市场的快速发展，结晶硅粉的产量和质量都有了很大的提高。
考虑到填料在树脂中的分散性和涂胶工艺的要求，结晶硅微粉必须活化后再与球形粉末一起使用，以免与环氧树脂混合时发生团聚，或因填料粒径过小导致胶液粘度急剧增加，导致涂胶时玻璃纤维布被润湿。
(2)熔化硅微粉电熔硅微粉是以天然应时、经高温熔融冷却的无定形二氧化硅为主要原料，再经独特工艺加工而成。其分子结构排列由有序排列变为无序排列。由于其纯度高，具有极低的线膨胀系数、良好的电磁辐射性和耐化学腐蚀性等稳定的化学特性，常被用于生产高频覆铜板。随着高频通信技术的发展，高频覆铜板的需求越来越大，其市场每年以15-20%的速度增长，必将带动熔融硅微粉需求的同步增长。
(3)复合硅微粉
复合硅微粉是一种由天然应时和其他无机非金属矿物(如氧化钙、氧化硼、氧化镁等)制成的玻璃质硅微粉材料。)通过配料、熔化、冷却、粉碎、研磨和分级。
复合硅微粉的莫氏硬度约为5，明显低于纯硅微粉。在印刷电路板(PCB)加工过程中，既能减少钻头磨损，又能保持覆铜板的热膨胀系数、弯曲强度、尺寸稳定性等性能。它是一种综合性能优异的填料。目前国内很多覆铜板生产厂家已经开始使用复合硅粉代替普通硅粉。
(4)球形硅微粉
球形硅微粉是一种颗粒均匀、无锐角、比表面积小、流动性好、应力低、体积比重小的球形硅微粉材料，是以精选的不规则棱角硅微粉为原料，采用高温近熔近球形法制成。能大幅度增加填充量，降低混合料体系的粘度，改善加工性能，提高胶合玻璃纤维布的渗透性，降低环氧树脂固化时的收缩，降低热量。
二氧化硅的纯度为99.8%，平均粒度为0.5微米，这是日本覆铜板制造商常用的。m-1 & mu；m球形硅微粉产品。(5)活性硅微粉
使用活化硅粉作为填料可以明显改善硅粉与树脂体系的相容性，进一步提高覆铜板的耐湿性和可靠性。
目前国内的活性硅微粉产品由于只是简单的与硅偶联剂混合，效果并不理想，粉末与树脂混合时容易团聚。然而，许多国外专利提出了硅微粉的积极处理。例如，德国专利提出聚硅烷和硅微粉应在紫外线照射下混合和搅拌，以获得活性硅微粉。日本专家提出用硅烷二醇衍生物处理硅微粉，在混合过程中加入催化剂，使偶联剂均匀包裹粉体，从而使环氧树脂与硅微粉达到理想的结合效果。3.覆铜板对硅微粉性能的要求
(1)对硅微粉粒度的要求
在覆铜板用硅粉的填料中，粒径不宜过大或过小。
松下电器有限公司提出平均粒度应超过10μ；m，覆铜板的电绝缘性将会降低。而平均粒度低于0.05微米m时，树脂体系的粘度会明显增加，影响覆铜板的工艺性。
京瓷化学公司提出熔凝二氧化硅粉末的平均粒度应为0.05-2 μm；m，其中最大颗粒尺寸应为10 μmm以下，以确保树脂组合物的良好流动性。
日立化成株式会社提出:从改善& ldquo对立& rdquo考虑到耐热性和铜箔的粘结强度，合成硅微粉的平均粒径为1-5 μm；m范围是合适的，但在覆铜板中应特别注意改善钻孔加工性的角度& ldquo专注于& rdquo然后选择平均粒度为0.4-0.7μm比较合适。
(2)硅微粉形貌的选择
在各种形态的二氧化硅中，与熔融球形二氧化硅、熔融透明二氧化硅以及后来的纳米二氧化硅(树脂)相比，结晶二氧化硅对树脂体系性能的影响不是最好的。比如它的分散性、抗沉降性、抗热震性、热膨胀系数都不如熔融透明二氧化硅。综合性能比纳米硅(树脂)还要差，但考虑到成本和经济效益，业界更倾向于使用高纯结晶二氧化硅。
目前，在国内覆铜板企业中，大部分仍使用结晶硅粉。Y型硅微粉除了价格高之外，其功效和特性还处于认识和小批量应用阶段。关于硅微粉品种在覆铜板中的应用和选择，虽然球形硅微粉在日本专利中有很多研究成果(多在实验室)，在改善覆铜板的某些性能方面有很好的效果，但其价格较高，目前还不能在常规和中档覆铜板中大量应用。
因此，降低球形硅粉的生产成本，与国内覆铜板生产厂家合作开发应用，是国内球形硅粉生产厂家的重要事情。
总之，覆铜板厂家应用硅微粉，要根据要达到的主要项目和性能指标，以及其他填料的选择、填料表面处理技术的应用、成本等多方面综合考虑。
4.硅微粉在覆铜板中的应用发展趋势。
(1)极具潜力的超细结晶硅微粉。
目前应用于覆铜板的超细硅粉平均粒径为2-3微米。随着超薄基板材料的发展，将要求填料具有更小的粒径和更好的散热性。未来覆铜板将使用平均粒径约为0.5-1微米的超细填料，结晶硅微粉因其良好的导热性将得到广泛应用。考虑到填料在树脂中的分散性和保证胶合工艺的顺利进行，结晶硅微粉很可能与球形粉末一起使用。虽然有很多比结晶硅微粉导热性能更好的填料，比如氧化铝球形粉，但是它们的价格都很高，很难在未来被覆铜板厂家大规模使用。
(2)快速发展的电熔硅微粉市场
随着各种先进通信技术的发展，各种高频器件得到了广泛应用，其市场每年以15-20的速度增长，这必将在一定程度上带动熔融石英粉市场的快速发展。
(3)稳定的复合硅微粉市场
目前，国内大部分覆铜板生产企业已经开始使用复合硅粉代替结晶硅粉，并逐步提高使用比例。复合硅粉市场将在未来两年内达到饱和。硅微粉生产企业在提高产量的同时，也在不断优化产品指标。为了进一步减少钻头磨损，有必要开发硬度较低的填料。
(4)看好高端球形粉体市场
PCB材料正迅速向薄型化发展，尤其是HDI多层板，在实现基板材料的薄型化方面更为突出。许多便携式电子产品都在不断推动它向前发展& ldquo轻薄小巧& rdquo而且多功能，PCB需要更多的层数和更薄的厚度。随着电子产品向小型化、集成化方向发展，未来HDI板的比重会明显增加。与此同时，国内ic载板项目也在国内多地展开。在良好的市场环境下，要求国内硅微粉生产企业推出高纯度、高流动性、低膨胀系数、粒度分布良好的高端球形硅微粉产品。因此，球形硅微粉在覆铜板行业的应用前景值得期待。
(5)活性硅粉市场展望
使用活性硅粉作为填料可以明显改善覆铜板的某些性能。目前市场上已经有一些活性硅粉生产厂家推出了活性硅粉产品。但是，活性粉末要想在覆铜板领域得到广泛应用，硅微粉厂商还有很长的路要走，不仅需要上游偶联剂厂商的密切配合，还需要下游覆铜板厂商的全力配合。只要解决了改性的技术问题，活性硅微粉的市场就值得期待。
