中國(guó)粉體網(wǎng)訊  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(jì)社會(huì)發(fā)展和保障國(guó)家安全的戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性和先導(dǎo)性產(chǎn)業(yè)。覆銅板作為集成電路的最主要的載體，在集成電路中充當(dāng)工業(yè)基礎(chǔ)材料。

硅微粉作為一種具有優(yōu)異性能的功能性填料，它由于具有高絕緣性、高熱傳導(dǎo)性、高熱穩(wěn)定性、耐酸堿性、低的熱膨脹系數(shù)和低介電常數(shù)等優(yōu)良性能，因此在覆銅板行業(yè)的應(yīng)用日趨廣泛。目前應(yīng)用于集成電路覆銅板的硅微粉主要有結(jié)晶型硅微粉、熔融型（無(wú)定型）硅微粉、球形硅微粉、復(fù)合硅微粉和活性硅微粉等五個(gè)品種。

不同種類的硅微粉性能及應(yīng)用對(duì)比

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結(jié)晶型硅微粉

結(jié)晶硅微粉的主要原料是精選優(yōu)質(zhì)石英礦，經(jīng)過(guò)研磨、精密分級(jí)除雜等工序加工而成的二氧化硅粉體材料，能夠改善覆銅板等下游產(chǎn)品的線性膨脹系數(shù)、電性能等物理性能。其優(yōu)點(diǎn)是色白、質(zhì)純，物理和化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，并且粒度分布合理，可以控制。結(jié)晶硅微粉可分為高純度結(jié)晶硅微粉、電子級(jí)結(jié)晶硅微粉和一般填料級(jí)結(jié)晶硅微粉三種。

結(jié)晶硅微粉

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結(jié)晶硅微粉的主要優(yōu)勢(shì)是起步早，工藝成熟并且簡(jiǎn)單，價(jià)格相對(duì)比較便宜，對(duì)覆銅板的剛度、熱穩(wěn)定性和吸水率等各方面性能的改善都有很大的作用。其主要缺點(diǎn)是：對(duì)樹(shù)脂體系的影響不是最佳的，分散性和耐沉降性不如熔融球形硅微粉、耐沖擊性比不上熔融透明硅微粉，熱膨脹系數(shù)很高，且硬度大，加工困難。

從成本和經(jīng)濟(jì)效益綜合考慮，結(jié)晶硅微粉比熔融硅微粉價(jià)格要低的多，并且生產(chǎn)硬件要求較低，因此在實(shí)際應(yīng)用中使用高純度的結(jié)晶硅微粉更為普遍。

熔融型硅微粉

熔融硅微粉的主要原料是精選的具有優(yōu)質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)的石英，經(jīng)酸浸、水洗、風(fēng)干、再經(jīng)高溫熔融、破碎、人工分揀，磁選、超細(xì)碎、分級(jí)等工藝精制而成的硅微粉。它的主要特性是顏色白、純度高、線膨脹系數(shù)低、電磁輻射性好、化學(xué)特性穩(wěn)定、耐化學(xué)腐蝕性好、粒度分布可控并且有序。

熔融硅微粉

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相比結(jié)晶型硅微粉，熔融硅微粉則具有較低的密度、硬度、介電常數(shù)、熱膨脹系數(shù)等優(yōu)點(diǎn)，在高頻覆銅板中的應(yīng)用尤為突出，可應(yīng)用于智能手機(jī)、平板電腦、網(wǎng)絡(luò)通訊等行業(yè)，其主要缺點(diǎn)是制備過(guò)程中熔融溫度較高，工藝復(fù)雜，生產(chǎn)成本高，一般產(chǎn)品介電常數(shù)過(guò)高，影響信號(hào)傳遞速度。

球形硅微粉

球形硅微粉是指顆粒個(gè)體呈球狀，一種高強(qiáng)度、高硬度、惰性的球型顆粒，是通過(guò)高溫將形狀不規(guī)則石英粉顆粒瞬間熔融使其在表面的張力作用下球化，后經(jīng)過(guò)冷卻、分級(jí)、混合等工藝加工而成的硅微粉。

球形硅微粉

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球形硅微粉流動(dòng)性好，在樹(shù)脂中的填充量較高，做成板材后內(nèi)應(yīng)力低、尺寸穩(wěn)定、熱膨脹系數(shù)低，并且具有高的堆積密度和均勻的應(yīng)力分布，因此可增加填料中的流動(dòng)性和降低粘度，比角型硅微粉有更大的比表面積。球形硅微粉制備的覆銅板性能更優(yōu)異，主要應(yīng)用于高頻覆銅板的制備。但是目前球形硅微粉價(jià)格較高，生產(chǎn)工藝復(fù)雜，國(guó)內(nèi)自給率偏低，高端產(chǎn)品主要依賴于進(jìn)口，亟需實(shí)現(xiàn)本領(lǐng)域的技術(shù)突破。

活性硅微粉

活性硅微粉是經(jīng)過(guò)獨(dú)特的工藝流程，選用硅烷等材料來(lái)對(duì)硅微粉顆粒進(jìn)行表面改性處理，從而增強(qiáng)了硅微粉的憎水性能、提高了混合料以及填充系統(tǒng)的機(jī)械和化學(xué)特性。

活性硅微粉的主要優(yōu)勢(shì)是：具有耐溫性好、耐酸堿腐蝕好、導(dǎo)熱性差、高絕緣、低膨脹、化學(xué)性能穩(wěn)定、硬度大等特點(diǎn)。其主要缺點(diǎn)是：目前覆銅板廠家所采用的樹(shù)脂體系不盡相同，硅微粉生產(chǎn)廠商很難做到用同一種產(chǎn)品適用所有用戶的樹(shù)脂體系。

復(fù)合型硅微粉

復(fù)合型硅微粉又稱低硬度硅微粉，簡(jiǎn)稱復(fù)合粉，是由多種無(wú)機(jī)礦物經(jīng)精確配比熔制成無(wú)定型態(tài)玻璃體，經(jīng)破碎、磁選、超細(xì)碎、分級(jí)等工藝加工而成的硅微粉。

復(fù)合硅微粉具有耐溫性好、耐酸堿腐蝕好、導(dǎo)熱性差、高絕緣，低膨脹、化學(xué)性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)；由于二氧化硅的成分被大大降低，可以有效降低硅微粉的硬度，硬度適中，易于加工，可減小鉆頭在制孔過(guò)程中的磨損，降低鉆孔過(guò)程中的粉塵污染等，但是，復(fù)合硅微粉面臨的主要問(wèn)題是如何在保證覆銅板性能的前提下，更好地降低成本。

小結(jié)

隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展，覆銅板行業(yè)整體技術(shù)水平的不斷提高對(duì)硅微粉填料的使用也提出了越來(lái)越高的要求，這也促進(jìn)了硅微粉行業(yè)近年來(lái)的快速發(fā)展。

因此要根據(jù)覆銅板技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，不斷加強(qiáng)各類硅微粉的研究，提升其性能，以滿足其在覆銅板中的應(yīng)用需求。

參考來(lái)源：

錢晨光等.硅微粉表面改性及其應(yīng)用研究進(jìn)展

薛曉鵬.礦物原料制備集成電路覆銅板用復(fù)合硅微粉的試驗(yàn)研究

徐建棟等.硅微粉填料在覆銅板中應(yīng)用的展望

汪靈.石英的礦床工業(yè)類型與應(yīng)用特點(diǎn)

開(kāi)源證券.聯(lián)瑞新材：小而美的硅微粉龍頭，邁向電子材料的廣闊天空

（中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/初末）

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