一、球形硅微粉概述:
球形硅微粉是一種形狀為真球狀的硅微粉,球形硅微粉的球形率在90%——95%左右,我司生產(chǎn)的球形硅微粉選用高品質(zhì)的熔融石英原礦或高品質(zhì)的結(jié)晶石英原礦,經(jīng)獨(dú)特的工藝加工而成的一種高強(qiáng)度、高硬度、惰性的球型顆粒,其主要成分SiO2含量達(dá)到99.9%以上,白度在95-98之間,密度為2.65,莫氏硬度為7-7.5,細(xì)度在800目至8000目之間。其具有合理可控的粒度范圍,外觀為白色粉末狀。 高品質(zhì)球形硅微粉,具有極低的吸油率、混合粘度和摩擦系數(shù)。其獨(dú)特的球粒結(jié)構(gòu),與其他棱角形石英粉(硅微粉)相比,粉體流動(dòng)性極好,粉體堆積形成的休止角小,因而在與有機(jī)高分子材料混合時(shí)分密實(shí),增強(qiáng)機(jī)體的強(qiáng)度,而且易分散、混料均勻、可明顯增加材料的流動(dòng)性。
二、我司產(chǎn)品規(guī)格表:
球形硅微粉規(guī)格 |
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800目 |
1000目 |
1500目 |
2000目 |
3000目 |
4000目 |
6000目 |
8000目 |
三、球形硅微粉特性和用途:
球形硅微粉用作填充料可以極大提高制品剛性、耐磨性、耐侯性、抗沖擊、抗壓、抗拉性、耐燃性、良好的耐電弧絕緣特性和抗紫外線輻射的特性。
鑒于上述特性,球形硅微粉可廣泛應(yīng)用于大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路封裝及電子元器件、高壓電器件的絕緣澆注;也可用于橡膠綠色輪胎、硅橡膠、硅基基板材料、、涂料、密封膠、粘合劑、電子陶瓷、光學(xué)石英玻璃、工程塑料增強(qiáng)改性、功能塑料薄膜、拉制光導(dǎo)纖維、醫(yī)用牙科材料、化妝品以及化工醫(yī)藥、環(huán)保等眾多領(lǐng)域。球形硅微粉已經(jīng)成為許多高科技領(lǐng)域重要、關(guān)鍵的基礎(chǔ)原料之一。
四、球形硅微粉的產(chǎn)品規(guī)格分類和產(chǎn)品理化技術(shù)指標(biāo):
①:產(chǎn)品規(guī)格分類表1(P roduct Specification):
分類 Classification |
型號 Model Number |
規(guī)格(D50)μm Specification |
比表面積(㎡/g) Specific Surface Area |
微電子用 For microelectronic packing |
**—CC |
1±0.5 |
≤3 |
2±1 |
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5±1 |
|||
7±1 |
|||
10±2 |
|||
|
|||
其他用途 For other uses |
**—DD |
2±1 |
按要求可調(diào)控 Adjustable upon request |
5±1 |
|||
10±2 |
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20±2 |
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30±2 |
說明:表1所列的規(guī)格為參考規(guī)格。如用戶有特殊需要,以合同為準(zhǔn)。
Note. The specifications listed in table 1 are for common uses, and may vary according to contract when specified by users.
②:產(chǎn)品理化技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合表2的要求:
The physical and chemical properties of the products shall meet the specifications in table 2
指標(biāo) 通途usage Parameter |
微電子應(yīng)用 For microelectronic packing |
其他用途 For other uses |
|
含水率 Water content % |
≤0.05 |
≤0.05 |
|
成球率 Spheroidization rate % |
≥95 |
≥95 |
|
熔融度 Meiting rate % |
100 |
100 |
|
化學(xué)成分 Chemical composition |
Na |
≤20ppm |
≤20ppm |
K |
≤10ppm |
≤10ppm |
|
Ca |
≤10ppm |
≤10ppm |
|
Mg |
≤10ppm |
≤10ppm |
|
Fe |
≤50ppm |
≤80ppm |
|
水萃取液 離子含量 Ion content in water extraction |
Na |
≤2ppm |
|
K |
≤1ppm |
|
|
Cl |
≤1ppm |
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|
電導(dǎo)率 Conductivity rate μs/cm |
≤10 |
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|
PH值 |
5.5——8.5 |
說明:表2所列的指標(biāo)為參考指標(biāo)。如用戶有特殊需要,以合同為準(zhǔn)。
Note. The specifications listed in table 1 are for common uses, and may vary according to contract when specified by users.
五、球形硅微粉粉的主要用途:
為什么要球形化?首先,球的表面流動(dòng)性好,與樹脂攪拌成膜均勻,樹脂添加量小,并且流動(dòng)性ok,粉的填充量可達(dá)到ok,重量比可達(dá)90.5%,因此,球形化意味著硅微粉填充率的增加,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,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。其次,球形化制成的塑封料應(yīng)力集中ok,強(qiáng)度ok,當(dāng)角形粉的塑封料應(yīng)力集中為1時(shí),球形粉的應(yīng)力僅為0.6,因此,球形粉塑封料封裝集成電路芯片時(shí),成品率高,并且運(yùn)輸、安裝、使用過程中不易產(chǎn)生機(jī)械損傷。其三,球形粉摩擦系數(shù)小,對模具的磨損小,使模具的使用壽命長,與角形粉的相比,可以提高模具的使用壽命達(dá)一倍,塑封料的封裝模具價(jià)格很高,有的還需要進(jìn)口,這一點(diǎn)對封裝廠降低成本,提高經(jīng)濟(jì)效益也很重要。
球形硅微粉主要用于大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路的封裝上,根據(jù)集程度(每塊集成電路標(biāo)準(zhǔn)元件的數(shù)量)確定是否球形硅微粉,當(dāng)集程度為1M到4M時(shí),已經(jīng)部分使用球形粉,8M到16M集程度時(shí),已經(jīng)全部使用球形粉。250M集程度時(shí),集成電路的線寬為0.25μm,當(dāng)1G集程度時(shí),集成電路的線寬已經(jīng)小到0.18μm,目前計(jì)算機(jī)PⅣ 處理器的CPU芯片,就達(dá)到了這樣的水平。這時(shí)所用的球形粉為更的,主要使用多晶硅的下腳料制成正硅酸乙脂與四氯化硅水解得到SiO2,也制成球形其顆粒度為 -(10~20)μm可調(diào)。這種用化學(xué)法合成的球形硅微粉比用天然的石英原料制成的球形粉要貴10倍,其原因是這種粉基本沒有放射性α射線污染,可做到0.02PPb以下的鈾含量。當(dāng)集程度大時(shí),由于超大規(guī)模集成電路間的導(dǎo)線間距非常小,封裝料放射性大時(shí)集成電路工作時(shí)會產(chǎn)生源誤差,會使超大規(guī)模集成電路工作時(shí)可靠性受到影響,因而必須對放射性提出嚴(yán)格要求。而天然石英原料達(dá)到(0.2~0.4) PPb就為好的原料?,F(xiàn)在國內(nèi)使用的球形粉主要是天然原料制成的球形粉,并且也是進(jìn)口粉。
六、球形硅微粉技術(shù)簡析:
球形硅微粉技術(shù)是以天然石英礦物為基本原料,現(xiàn)采用兩種主要工藝制成:1、采用溶膠-凝膠技術(shù),在分散劑和球形催化劑存在的條件下,制備出符合電子封裝材料要求的高純球形納米非晶態(tài)硅微粉;2、采用火焰法或離子火焰法熔融成球型的非晶態(tài)硅微粉。目前在用戶市場,如集成電路封裝都采用第二種工藝制成。打破了美、日、德等少數(shù)國家對該技術(shù)的壟斷局面,表明我國球形硅微粉研究獲得新的重大進(jìn)展。制備球形硅微粉的方法還有交流高頻等離子體熔融法、氣體燃燒火焰法以及高溫熔融噴射法。
七、球形硅微粉的主要用途:
球形硅微粉主要用于大規(guī)模集成電路封裝,在航空航天、精細(xì)化工、可擦寫光盤、大面積電子基板、特種陶瓷及日用化妝品等高新技術(shù)領(lǐng)域也有應(yīng)用,它在環(huán)氧樹脂體系中作為填料后,可節(jié)約大量的環(huán)氧樹脂。市場前景非常廣闊。
隨著我國微電子工業(yè)的迅猛發(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,不僅要求其超細(xì),而且要求高純度,特別是對于顆粒形狀提出球形化要求。但制備球形硅微粉是一項(xiàng)跨學(xué)科高難度工程,目前上只有美國、日本、德國、加拿大和俄羅斯等少數(shù)國家掌握此技術(shù)。眾所周知,目前國內(nèi)采購的球形球形氧化硅主要來自于日本、韓國,進(jìn)口的球形球形氧化硅價(jià)格高,且運(yùn)輸周期長。國內(nèi)生產(chǎn)的高質(zhì)量球形球形氧化硅,具有本土化優(yōu)勢,完全可以替代進(jìn)口。