中國(guó)粉體網(wǎng)訊  近年來(lái)，大規(guī)模集成電路的應(yīng)用促進(jìn)了我國(guó)微電子工業(yè)的迅速發(fā)展，電子行業(yè)集成電路對(duì)硅微粉等封裝材料提出了近乎嚴(yán)苛的要求。

然而，傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)的硅微粉是用硅微粉原料經(jīng)研磨得到的，外形無(wú)規(guī)則且多呈菱形角狀。這種硅微粉在用于集成電路封裝時(shí)黏度大，填充率低（70％左右），生產(chǎn)的產(chǎn)品會(huì)有飛邊等瑕疵，限制了其在大規(guī)模及超大規(guī)模集成電路中的應(yīng)用。

球形硅微粉是指白色球形顆粒，主要成分為二氧化硅的無(wú)定形石英粉體材料，粒度小至亞微米或納米級(jí)別。硅微粉球形化越好，其填充率越高，熱膨脹系數(shù)就越小，當(dāng)膨脹系數(shù)越接近單晶硅時(shí)，生產(chǎn)的電子元器件的使用性能越好。

硅微粉表面流動(dòng)性能優(yōu)良，能與樹(shù)脂充分?jǐn)嚢韬笮纬删鶆虻哪�。作為填料，改性球形硅微粉能極大地提高其電子制品的剛性、耐磨性、耐候性、抗沖擊抗壓性、電氣性能和抗紫外線輻射的特性，因此在集成電路用覆銅板中得到廣泛應(yīng)用。

研究進(jìn)展

李培錕等，以硅酸鈉、硫酸、氨水等為主要原料，PEG-2000為表面活性劑，乙酸乙酯為沉淀劑，成功制備了球形硅微粉。單因素實(shí)驗(yàn)得到的最佳實(shí)驗(yàn)條件為：硅酸鈉濃度為0.5mol/L，乙酸乙酯添加量為8.0%，反應(yīng)溫度為70℃。

球形硅微粉的制備流程

該條件下制得的球形硅微粉為無(wú)定形二氧化硅，其團(tuán)聚最小，顆粒表面光滑，球化率較高。

楊珂珂等，以聚四氟乙烯樹(shù)脂為基料，使用單一改性劑3-苯胺基丙基三甲氧基硅烷（KBM-573），對(duì)覆銅板用硅微粉進(jìn)行表面改性。最佳實(shí)驗(yàn)條件為：向球形硅微粉與純水-乙醇混合液中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%的KBM－573，在80℃的恒溫水浴中高速攪拌反應(yīng)1h”。

該條件下球形硅微粉吸油值明顯減小，表面羥基數(shù)大幅減少，硅烷偶聯(lián)劑分子成功地以化學(xué)鍵的形式接枝在球形硅微粉表面; 改性后球形硅微粉團(tuán)聚現(xiàn)象減少，分散性得到顯著改善; KBM-573改性球形硅微粉與KH550改性同類(lèi)產(chǎn)品相比，具有更好的耐熱性及應(yīng)用性能。

徐正國(guó)等，以雙端羥基聚苯醚為基料，使用單一改性劑乙烯基三甲氧基硅烷對(duì)覆銅板用硅微粉進(jìn)行表面改性，合成了一種硅烷封端改性的聚苯醚樹(shù)脂。該覆銅板表現(xiàn)出了較好的耐熱性能、耐濕熱性能、較低的介電損耗和良好的可靠性。因此，硅烷改性聚苯醚作為一種新的聚苯醚改性方向，在中高頻覆銅板中具有很好的應(yīng)用前景。

孫小耀等，以環(huán)氧樹(shù)脂為基料，使用單一改性劑γ-（2,3-環(huán)氧丙氧基）丙基三甲氧基硅烷（Z-6040），對(duì)覆銅板用硅微粉進(jìn)行表面改性。得到改性效果好的表面處理亞微米硅微粉，工藝簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)環(huán)保、成本低、產(chǎn)品改性效果好、顆粒分散好，使用方便，可廣泛用于CCL、涂料、膠黏劑等領(lǐng)域。

小結(jié)

球形硅微粉因性能優(yōu)越，在大規(guī)模集成電路領(lǐng)域極具應(yīng)用價(jià)值。盡管傳統(tǒng)工藝產(chǎn)品存在局限，但科研人員已在制備與改性上取得顯著進(jìn)展，提升了其性能。隨著研究深入，制備與改性工藝有望持續(xù)優(yōu)化，球化率和產(chǎn)品性能將進(jìn)一步提升，推動(dòng)其在更多領(lǐng)域釋放更大價(jià)值，助力相關(guān)產(chǎn)業(yè)邁向新高度。

參考來(lái)源：

李培錕等.超細(xì)球形硅微粉的制備與性能表征

錢(qián)晨光等.硅微粉表面改性及其應(yīng)用研究進(jìn)展

楊珂珂等.耐熱表面改性球形硅微粉的制備及其性能

孫小耀等.一種亞微米硅微粉表面改性的方法

(中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/九思)

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