中国粉体网讯 随着我国集成电路行业的快速发展，大规模、超大规模集成电路对封装材料的要求越来越高，不仅要求硅微粉超细而且要求高纯度，特别是对于硅微粉颗粒形貌提出了球形化要求。球形硅微粉作为大规模集成电路的必备关键战略材料，在航空航天、超级计算机、新一代信息技术、军工、安防等军民高新技术领域具有广泛应用。
在实际应用中，由于制备原理路径的不同，球形硅微粉的基础性能也有较大差异。目前市场中能够达到量产条件的球形硅微粉主要有三种技术路径，即火焰熔融球形硅微粉，直燃/VMC法球形硅微粉和化学合成球形硅微粉。
直燃/VMC法
由于火焰熔融球硅属于天然矿物粉体熔融球化，因此在纯度和粒径分布方面存在一定限制，少数国外领先企业采用VMC制备方法，即通过金属硅粉直接与氧气反应，从而制备纯度较高、粒度小、粒径分布相对可控的二氧化硅微球。
直燃法球硅制备技术
化学合成法
化学合成法包括气相法、沉淀法、水热合成法、溶胶-凝胶法等，化学合成法球形硅微粉由于既有合成路径及后端加工技术水平的限制，业内仅有少数厂商能够在较高水平下稳定保证颗粒分散度、球化率和表面光滑程度等技术指标。
火焰熔融法
火焰熔融法是以角形硅微粉为原料，对其进行粉碎、筛分、提纯等前处理，即将角形硅微粉通过气流破碎机破碎，经过多级预处理后，筛分到合适粒径；采用乙炔、天然气等气体作为熔融粉体的热源，其火焰洁净无污染，将合适粒径的角形硅微粉采用高温火焰熔融成珠法将其高温瞬间熔化，并快速冷却球化成形，得到高纯度且粒径均匀的球形硅微粉。
中腾材料球形硅微粉
江苏中腾石英材料科技股份有限公司是一家专注于二氧化硅材料研发及生产的企业，公司SINO-QG系列球形硅微粉是采用高纯二氧化硅为原料，经过火焰熔融法加工而成的球形二氧化硅粉体材料，其产品具有热膨胀系数低&导热系数低；纯度高，Na+、Cl-杂质含量低；球形度高、流动性好、堆积密度大，比表面积小、应力低；优越化学稳定性，热性能好，机械强度好等特点。目前，公司产品硅微粉产品主要用于大规模集成电路、覆铜板、环氧模塑料、电子灌封胶、电气绝缘部件、高温石英技术陶瓷、光伏坩埚，熔模铸造、耐火材料、有机硅、涂料、胶黏剂、热界面材料、航空航天及石油等各种领域。
2024年8月9日，由中国粉体网主办的“2024（第二届）全国集成电路及光伏用高纯石英材料产业发展大会”将在江苏盐城召开，江苏中腾石英材料科技股份有限公司的张存君副总经理将做《球形硅微粉的制备与应用》的报告，届时，他将结合公司实际研发经验，详细解读球形硅微粉的生产技术及应用领域。
参考来源：
中腾材料官网
谢强等.火焰熔融法制备电子封装用球形硅微粉制备与表征
中国粉体网.《中国球形二氧化硅产业发展研究报告（2023~2025）》
（中国粉体网编辑整理/初末）
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