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(dá)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(dá)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(jìn)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(dá)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(dá)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(jìn)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。