中國粉體網(wǎng)訊  隨著我國集成電路行業(yè)的快速發(fā)展，大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路對封裝材料的要求越來越高，不僅要求硅微粉超細而且要求高純度，特別是對于硅微粉顆粒形貌提出了球形化要求。球形硅微粉作為大規(guī)模集成電路的必備關(guān)鍵戰(zhàn)略材料，在航空航天、超級計算機、新一代信息技術(shù)、軍工、安防等軍民高新技術(shù)領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用。

在實際應(yīng)用中，由于制備原理路徑的不同，球形硅微粉的基礎(chǔ)性能也有較大差異。目前市場中能夠達到量產(chǎn)條件的球形硅微粉主要有三種技術(shù)路徑，即火焰熔融球形硅微粉，直燃/VMC法球形硅微粉和化學(xué)合成球形硅微粉。

直燃/VMC法

由于火焰熔融球硅屬于天然礦物粉體熔融球化，因此在純度和粒徑分布方面存在一定限制，少數(shù)國外領(lǐng)先企業(yè)采用VMC制備方法，即通過金屬硅粉直接與氧氣反應(yīng)，從而制備純度較高、粒度小、粒徑分布相對可控的二氧化硅微球。

直燃法球硅制備技術(shù)

化學(xué)合成法

化學(xué)合成法包括氣相法、沉淀法、水熱合成法、溶膠-凝膠法等，化學(xué)合成法球形硅微粉由于既有合成路徑及后端加工技術(shù)水平的限制，業(yè)內(nèi)僅有少數(shù)廠商能夠在較高水平下穩(wěn)定保證顆粒分散度、球化率和表面光滑程度等技術(shù)指標。

火焰熔融法

火焰熔融法是以角形硅微粉為原料，對其進行粉碎、篩分、提純等前處理，即將角形硅微粉通過氣流破碎機破碎，經(jīng)過多級預(yù)處理后，篩分到合適粒徑；采用乙炔、天然氣等氣體作為熔融粉體的熱源，其火焰潔凈無污染，將合適粒徑的角形硅微粉采用高溫火焰熔融成珠法將其高溫瞬間熔化，并快速冷卻球化成形，得到高純度且粒徑均勻的球形硅微粉。

中騰材料球形硅微粉

江蘇中騰石英材料科技股份有限公司是一家專注于二氧化硅材料研發(fā)及生產(chǎn)的企業(yè)，公司SINO-QG系列球形硅微粉是采用高純二氧化硅為原料，經(jīng)過火焰熔融法加工而成的球形二氧化硅粉體材料，其產(chǎn)品具有熱膨脹系數(shù)低&導(dǎo)熱系數(shù)低；純度高，Na+、Cl-雜質(zhì)含量低；球形度高、流動性好、堆積密度大，比表面積小、應(yīng)力低；優(yōu)越化學(xué)穩(wěn)定性，熱性能好，機械強度好等特點。目前，公司產(chǎn)品硅微粉產(chǎn)品主要用于大規(guī)模集成電路、覆銅板、環(huán)氧模塑料、電子灌封膠、電氣絕緣部件、高溫石英技術(shù)陶瓷、光伏坩堝，熔模鑄造、耐火材料、有機硅、涂料、膠黏劑、熱界面材料、航空航天及石油等各種領(lǐng)域。

2024年8月9日，由中國粉體網(wǎng)主辦的“2024（第二屆）全國集成電路及光伏用高純石英材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展大會”將在江蘇鹽城召開，江蘇中騰石英材料科技股份有限公司的張存君副總經(jīng)理將做《球形硅微粉的制備與應(yīng)用》的報告，屆時，他將結(jié)合公司實際研發(fā)經(jīng)驗，詳細解讀球形硅微粉的生產(chǎn)技術(shù)及應(yīng)用領(lǐng)域。

參考來源：

中騰材料官網(wǎng)

謝強等.火焰熔融法制備電子封裝用球形硅微粉制備與表征

中國粉體網(wǎng).《中國球形二氧化硅產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究報告（2023~2025）》

（中國粉體網(wǎng)編輯整理/初末）

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