硅微粉(SiO2)是一種無味、無毒、無污染的無機非金屬材料。由于其具備高耐溫、高絕緣、高介電、高填充量、導(dǎo)熱系數(shù)低、熱膨脹系數(shù)低、化學(xué)性能穩(wěn)定、硬度大、耐腐蝕等優(yōu)越性能而具有廣闊的發(fā)展前景。硅微粉主要用于大規(guī)模集成電路封裝,在航空、航天、涂料、油漆、粘結(jié)劑、催化劑、醫(yī)藥、精密鑄造、高檔陶瓷、高壓元器件及日用化妝品等高新技術(shù)領(lǐng)域也有應(yīng)用。
近年來,隨著微電子技術(shù)的迅猛發(fā)展,人們對微電子元件的質(zhì)量要求越來越高, 這使得硅微粉的質(zhì)量要求亦越來越高。因為全球集成電路(IC)封裝材料的97%采用環(huán)氧塑封料(EMC),而在EMC 的組成中,除主料酚醛環(huán)氧樹脂外,用量最多的就是填料硅微粉,硅微粉填料占環(huán)氧模塑料重量比達70-90%。除了要求硅微粉超細(xì)、高純度、低放射性元素外,還特別要求其顆粒球形化。
這是因為:(1)球的表面流動性好,與樹脂攪拌成膜均勻,使得樹脂的添加量小,硅微粉的填充量達到最高,因此球形化意味著硅微粉填充率的增加,而硅微粉的填充率越高,其熱膨脹系數(shù)就越小,導(dǎo)熱系數(shù)也越低,也就越接近單晶硅的熱膨脹系數(shù),由此生產(chǎn)的電子元器件的使用性能也越好;(2)與角形硅微粉制成的塑封料相比,球形的塑封料應(yīng)力集中最小、強度最高,當(dāng)角形粉的塑封料應(yīng)力集中為1 時,球形粉的應(yīng)力僅為0.6。由此制成的微電子器件成品率高,便于運輸、安裝,并且在使用過程中不易產(chǎn)生機械損傷;(3)相比于角形硅微粉,球形粉摩擦系數(shù)小,對模具的磨損小,使得模具的使用壽命可提高一倍。
目前,我國所需求的高質(zhì)量球形硅微粉大部分還依賴進口,如何制備高純、超細(xì)的球形硅微粉已成為國內(nèi)粉體研究的熱點。
近年來,隨著微電子技術(shù)的迅猛發(fā)展,人們對微電子元件的質(zhì)量要求越來越高, 這使得硅微粉的質(zhì)量要求亦越來越高。因為全球集成電路(IC)封裝材料的97%采用環(huán)氧塑封料(EMC),而在EMC 的組成中,除主料酚醛環(huán)氧樹脂外,用量最多的就是填料硅微粉,硅微粉填料占環(huán)氧模塑料重量比達70-90%。除了要求硅微粉超細(xì)、高純度、低放射性元素外,還特別要求其顆粒球形化。
這是因為:(1)球的表面流動性好,與樹脂攪拌成膜均勻,使得樹脂的添加量小,硅微粉的填充量達到最高,因此球形化意味著硅微粉填充率的增加,而硅微粉的填充率越高,其熱膨脹系數(shù)就越小,導(dǎo)熱系數(shù)也越低,也就越接近單晶硅的熱膨脹系數(shù),由此生產(chǎn)的電子元器件的使用性能也越好;(2)與角形硅微粉制成的塑封料相比,球形的塑封料應(yīng)力集中最小、強度最高,當(dāng)角形粉的塑封料應(yīng)力集中為1 時,球形粉的應(yīng)力僅為0.6。由此制成的微電子器件成品率高,便于運輸、安裝,并且在使用過程中不易產(chǎn)生機械損傷;(3)相比于角形硅微粉,球形粉摩擦系數(shù)小,對模具的磨損小,使得模具的使用壽命可提高一倍。
目前,我國所需求的高質(zhì)量球形硅微粉大部分還依賴進口,如何制備高純、超細(xì)的球形硅微粉已成為國內(nèi)粉體研究的熱點。