半导体低钠离子氢氧化铝的技术发展方向浅析

      超细氢氧化铝粉体具有阻燃、抑烟、填充等多重功效，能与磷、氮等多种物质产生协同阻燃效应，已成为化工、电缆、橡塑、电子等行业中重要的环保型阻燃剂。

      据统计，截至2019年我国超细氢氧化铝产量为63.47万吨，同比增长24.5%，占全球市场份额25%左右；预计到2025年我国超细氢氧化铝产量将达到202.18万吨，2019-2025年复合增长率为21.3%，预计占全球市场份额43%左右。超细氢氧化铝产业链上游为铝土矿开采与氧化铝行业，下游主要应用于电线电缆、保温材料、陶瓷、半导体等行业。

      电子级ATH月需求量不足2000吨，是个特别小众的细分市场，半导体作为印制电路板的载体，对印制电路板主要起互连导通、绝缘和支撑的作用，对电路中信号的传输速度、能量损失和特性等有很大的影响，因此，为满足半导体在电子电工方面的诉求，专门为半导体而定制的专用超细氢氧化铝我姑且称之为电子级ATH吧。

   一：成分纯度高  

     超细氢氧化铝在结晶过程中夹杂的氧化铁和氧化钠等杂质会造成半导体的绝缘性能降低，另外氧化钠还影响氢氧化铝的初始热分解温度。氧化钠含量越低，产品的热稳定性越好。因此超细氢氧化铝化学成分的高纯化，尽可能减少超细氢氧化铝中的杂质，不断提高产品的纯度是半导体专用超细氢氧化铝的首要发展方向。

   二：粒度集中化

    不同粒径的超细氢氧化铝具有不同的性能参数指标，直接影响半导体生产加工和使用性能。超细氢氧化铝产品的粒径正态分布的标准差越小，性能表现越一致，半导体的加工和使用性能越均匀稳定。因此在生产超细氢氧化铝的过程中，重要的考量因素是粒径分布的集中度。如何在微米甚至纳米级别严格控制粉体的粒径分布，且在不同批次间保持连续稳定，是超细氢氧化铝生产企业面临的重要难题。因此，粒径分布集中化是半导体专用超细氢氧化铝的主要发展方向。

  三：粒径超细化

    氢氧化铝的超微细化增加了氢氧化铝的表面积，使粒子表面蒸气压降低，明显增强阻燃效果，同时提高材料制品的力学性能和耐热性能。但是，粒度超细化将导致粉体团聚，严重影响粉体在环氧树脂中的均匀性，导致超细氢氧化铝在半导体生产中使用困难（A 团聚导致堵塞过滤系统、B 吸油值升高改变环氧树脂体系粘度，影响浸胶涂布效果），因此实现氢氧化铝粉体的超细化、同时平衡分散性，是半导体专用超细氢氧化铝的第三大技术难点。

  四：提高耐热性

   通常氢氧化铝的分解温度较低，在200℃-220℃间即开始脱除结晶水，半导体生产过程或线路板加工过程中温度过高时氢氧化铝会脱水并形成气泡，将构成电路板的诸多性能隐患。而电路板无铅化制程的推广更加剧了耐热性考验，现已成为超细氢氧化铝在半导体行业推广应用的瓶颈，因此提高超细氢氧化铝的耐热性，适应半导体下游客户高涨的耐热性要求是现今面临的主要考验。

  五：表面改性化

  表面改性指的是采用一定方法对超细氢氧化铝的表面进行处理、修饰及加工，有目的的改变其表面的物理、化学性质，以满足半导体生产及加工需求。通过表面改性，可以改变粒子表面的电性、磁性、表面张力及空间位阻等，提高其在树脂中的分散性，提升其与高分子材料的相容性，减轻或消除由于添加超细氢氧化铝而导致的半导体材料脆化或性能下降的情形，从而拓展超细氢氧化铝的下游应用范围。

六：阻燃协同化

  不同类型的阻燃剂具有不同的优势特征，加上氢氧化铝本身部分性能短板（如耐热性），为更好的适应半导体及下游材料制品的需求，多种阻燃剂的复配协同达成优势互补就成为重要的研究课题之一。目前，与磷氮系、氢氧化镁等阻燃剂的复配协同技术，是超细氢氧化铝阻燃剂的重要研发方向。