硅微粉是以石英砂、熔融石英砂等為原料，經(jīng)研磨、精密分級、除雜等多道工藝加工而成的二氧化硅粉體材料，廣泛應用于大規模集成電路封裝中覆銅板以及環(huán)氧塑封料填料。
 

 
▲超細硅微粉生產(chǎn)工藝

 
在超細硅微粉生產(chǎn)過(guò)程中，常采用的研磨設備有球磨機和振動(dòng)磨，并配備精細分級設備。振動(dòng)磨是利用磨礦介質(zhì)受磨機的振動(dòng)作用，在磨機腔體內滑動(dòng)、滾動(dòng)而對物料進(jìn)行研磨，其粉磨作用主要靠磨介的劇烈沖擊和不斷的旋轉（自轉和公轉），使物料迅速粉碎。
 
相對于球磨機，振動(dòng)磨填充率可高達80%，高填充率導致磨介更頻繁的沖擊，對細顆粒物料能量利用率更高。
 

 
▲振動(dòng)磨

那么，在硅微粉實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，如何優(yōu)化振動(dòng)磨分級系統工藝呢？
 

1、振動(dòng)磨貼內襯后的有效直徑及振動(dòng)頻率
 
 
振動(dòng)磨一般采用氧化鋁作為內襯，提高磨腔有效直徑。介質(zhì)也多為氧化鋁介球，比重大，有利于物料的粉碎研磨。在振動(dòng)頻率選定的情況下，有效直徑越小，粉碎效率越小，產(chǎn)量越低。
 
振動(dòng)頻率直接影響著(zhù)產(chǎn)品的研磨效率以及設備損耗和能耗。根據產(chǎn)能及分級機的處理能力確定適當的振動(dòng)頻率是高效可控生產(chǎn)出粒度分布合理的產(chǎn)品的一個(gè)關(guān)鍵因素。
 
 
2、中間料倉的下料方式
 
 
中間料倉進(jìn)料方式為通過(guò)氣力輸送把粉體抽到料倉上方的真空料倉，通過(guò)聯(lián)動(dòng)閥板的開(kāi)關(guān)將粉體落入中間料倉，使密閉的中間料倉中帶入大量氣體形成料拱，導致粉體下料不均勻。
 
另外，微米級硅微粉表面吸附強，且物料含水、吸潮或靜電作用增強了物料與倉壁的粘附力，從而在卸料處導致結拱，影響下料流暢性。
 
下料不順暢會(huì )導致振動(dòng)磨進(jìn)料不均勻，進(jìn)而影響出料均勻和粉體粒度分布，需要頻繁調整分級機頻率等設備參數，造成產(chǎn)量不穩定、產(chǎn)品合格率低等問(wèn)題。
 
針對中間料倉下料不暢，可采用振動(dòng)料斗輔助下料，便可有效解決下料不暢問(wèn)題，保證生產(chǎn)的順暢高效。
 
 
3、分級機的主要參數調節
 
 
在產(chǎn)品控制階段，通過(guò)調節分級器的葉輪片數、葉輪轉速、引風(fēng)機的風(fēng)壓、風(fēng)量及二次風(fēng)柵淘洗器的大小等來(lái)調節產(chǎn)品的粒度和產(chǎn)量。
 
如果風(fēng)量過(guò)小，則產(chǎn)品粒度容易變細，產(chǎn)量降低；葉輪片數過(guò)少，則易形成高轉速，不利于分級，產(chǎn)品質(zhì)量降低；二次風(fēng)柵陶洗器開(kāi)度過(guò)小，粗料中夾雜的細粉提取不干凈，影響分級效率。
 
 
4、耐磨防護
 
 
由于石英硬度高，對設備磨損嚴重，容易污染產(chǎn)品，必須對設備進(jìn)行耐磨防護處理，尤其是電子級高純硅微粉，對雜質(zhì)含量要求在幾個(gè)ppm以下，設備的防護方法是十分關(guān)鍵的。
 
所有腔體及管道等靜止件，采用陶瓷或有機耐磨材料作內襯是十分有效可靠的。但分級轉子由于其高速旋轉，構造復雜，磨損最嚴重，防護難度較大。
 
使用振動(dòng)磨分級系統生產(chǎn)的電子級高純超細硅微粉為類(lèi)球形粉體，相比球磨分級系統生產(chǎn)的不定形硅微粉其比表面積大，可以與環(huán)氧樹(shù)脂之間充分接觸，分散性較好。同時(shí)類(lèi)球形硅微粉的粒徑比無(wú)定型粒徑要小，分散在環(huán)氧樹(shù)脂中后相對增加了與環(huán)氧樹(shù)脂間的接觸面積，增多了結合點(diǎn)，更有利于提高兩者的相容性。
 
 
來(lái)源：振動(dòng)磨分級系統在電子級高純超細硅微粉生產(chǎn)中的應用，作者：武英峰
編輯整理：粉體技術(shù)網(wǎng)
 

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