硅微粉是以二氧化硅為主要成分的粉體系列產(chǎn)品的總稱(chēng),產(chǎn)品系列比較復雜,應用十分廣泛,除大型集成電路和芯片用硅微粉對SiO2純度有更高要求外,其它硅微粉通常要求w(SiO2)99%~99.9%,w(TFe)<100ppm。
1、硅微粉的特點(diǎn)及產(chǎn)品分類(lèi)
?。?)硅微粉的分類(lèi)與品種

?。?)硅微粉的特征
?、倨湫螒B(tài)是細小的粉體,而不是砂粒狀;
?、谄湮锵嘤锌赡苁鞘ⅲㄈ缃Y晶硅微粉),也可能不是石英(如方石英硅微粉、熔融非晶態(tài)硅微粉、非晶態(tài)球形硅微粉、復合硅微粉等),但都是以石英礦物為原料加工制備的;
?、燮浠瘜W(xué)成分以二氧化硅為主要成分,但也可含較多的其它成分(如普通硅微粉w(SiO2)≥99.40%,復合硅微粉w(SiO2)55%左右);
?、芷鋺弥饕亲麟姽?、電子等聚合物產(chǎn)品的填料。
2、硅微粉的主要應用領(lǐng)域
?。?)集成電路覆銅板(CCL)
硅微粉的一個(gè)重點(diǎn)應用領(lǐng)域是集成電路覆銅板(CCL)。集成電路產(chǎn)業(yè)作為信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的核心,是支撐經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展和保障國家安全的戰略性、基礎性和先導性產(chǎn)業(yè)。覆銅板作為集成電路的最主要載體,在集成電路中充當工業(yè)基礎材料。
目前應用于集成電路覆銅板的硅微粉主要有結晶型硅微粉、熔融型(無(wú)定型)硅微粉、球形硅微粉、復合硅微粉、活性硅微粉等五個(gè)品種。它們各有優(yōu)勢和缺點(diǎn)。我國擁有全球規模最大的集成電路產(chǎn)能和市場(chǎng),需求將繼續保持快速增長(cháng)。其中,復合硅微粉作為一種復合改性的新品種,已表現出較好使用效能和市場(chǎng)前景。
?。?)芯片封裝材料
硅微粉另一個(gè)重要的應用領(lǐng)域是芯片封裝材料。芯片從設計到制造非常不易,芯片封裝顯得尤為重要。據了解,由于芯片相當小且薄,如果不在外施加保護,就很容易被刮傷損壞。由于芯片的尺寸微小,如果不用一個(gè)較大尺寸的外殼,人工難以安置在電路板上。全世界95%以上的芯片封裝材料主要為環(huán)氧塑封料,其在生產(chǎn)過(guò)程中需大量使用具有特殊性質(zhì)的超細高純球形硅微粉作封裝填料。
目前,我國芯片產(chǎn)能在全球市場(chǎng)份額的占比還較少,芯片用球形硅微粉主要用戶(hù)也在國外,日本的技術(shù)和產(chǎn)品均處于領(lǐng)先水平。
硅微粉加工制備技術(shù)主要包括提純、超細、分級、球化、復合改性、表面改性等。目前,如何進(jìn)一步提高提純、超細、分級加工的性?xún)r(jià)比,如何針對集成電路覆銅板和電子電工聚合物材料特點(diǎn)進(jìn)行有針對性地表面改性,以及如何針對應用特點(diǎn)進(jìn)行復合改性等,還有大量工作要做,尤其是芯片封裝所需的超細高純球形硅微粉我國還處于空白。
來(lái)源:汪靈.石英的礦床工業(yè)類(lèi)型與應用特點(diǎn)[J].礦產(chǎn)保護與利用,2019,39(06):39-47.
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