中国粉体网讯 硅微粉是由天然石英(SiO2)或熔融石英(天然石英经高温熔融、冷却后的非晶态SiO2)经破碎、球磨(或振动、气流磨)、浮选、酸洗提纯、高纯水处理等多道工艺加工而成的微粉。
硅微粉是一种无毒、无味、无污染的无机非金属材料,具备耐温性好、耐酸碱腐蚀、导热系数高、高绝缘、低膨胀、化学性能稳定、硬度大等优良的性能,因而在覆铜板和集成电路封装等领域发挥着重要作用。
工业上生产出的硅微粉从形貌上分为角形硅微粉和球形硅微粉。而在微电子工业快速发展过程中,球形硅微粉的研究备受关注——是大规模集成电路封装领域中的一种关键材料。当前,球形硅微粉在大规模集成电路封装上的应用较多,并逐步渗透到航空、航天、精细化工及特种陶瓷等高新技术领域中,是环氧树脂体系中的一种重要填料,可以减少至少30%环氧树脂消耗量,有着良好的市场前景。
球形硅微粉按照粒度分类,可以分为微米球形硅微粉(1~100μm)、亚微米球形硅微粉(0.1~1.0μm)和纳米球形硅微粉(1~100nm)等3种类型。球形硅微粉相对于角形硅微粉,具有(1)球的表面流动性好,与树脂体系能充分融合,其填充量相对较高,膨胀系数和导热系数低;(2)球形硅微粉摩擦系数低,对模具的磨损降低,提高模具使用寿命的优点。
目前国内外生产球形硅微粉方法主要分为:物理法和化学法。物理法包含高温熔融喷射法、火焰成球法、等离子体法、高温煅烧形化等;化学法包含:水热合成法、气相法、沉淀法、溶胶—凝胶法等。
随着集成电路的出现和大力推广,电子产品逐步向小型化、低能耗、安全型方向发展,因此研究研究覆铜板填料硅微粉的制备工艺就十分关键。但在多种制备工艺中,球形硅微粉的分级难度极大,要求其散装密度极低、粗颗粒控制极其严格,切割线之上不能有颗粒。分级不但能使粉料中粒度已达到要求的产品被及时地分离出去,而且避免造成能源浪费和部分产品的过粉碎问题。
Hosokawa Group作为全球提供优化粉体加工制造技术和行业尖端设备的业内楚翘,拥有百年制造经验,可以提供全球先进的粉体研磨、分级及改性工艺,并针对相关工艺研发相关设备——专门的分级设备:射流分级机Cliffis CF、双涡轮分级机TTD、微米分级机MS、空气分级机ATP等。
采用不同粒径的填料复配填充,能够更好地发挥填料的性能
经过专用分级设备分级后的硅微粉
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报告人介绍
细川密克朗集团中国公司矿物与金属应用部门经理。长期致力于提供先进的矿物粉体加工及复杂多金属粉体的工艺方案。通过先进的加工工艺,助力国内硅微粉生产企业高端产品的生产能力日益加强,一定程度上突破了发达国家对高端硅微粉产品的垄断。
参考文献:
李勇等.球形硅微粉制备方法与应用研究
李晓冬等.亚微米球形硅微粉的制备技术研究进展
(中国粉体网编辑整理/茜茜)
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