La micropoudre de silicium est un matériau en poudre de dioxyde de silicium (SiO₂) produit à partir de cristaux quartz, le quartz fondu et les matières premières connexes par des procédés tels que le concassage, affûtage, précision classificationet l'élimination des impuretés.
Classification et caractéristiques de la micropoudre de silicium
En fonction de la morphologie et de la structure physique des particules, la micropoudre de silice est généralement classée en trois catégories : micropoudre de silice cristalline, micropoudre de silice amorphe (fusionnée) et micropoudre de silice sphérique. Leurs performances globales et leur valeur marchande augmentent dans cet ordre.
Micropoudre de silicium cristallin angulaire
Source:
Produit à partir de morceaux de quartz naturel ou de sable de quartz par broyage et élimination des impuretés.
Caractéristiques:
- Technologie de traitement éprouvée et coût relativement faible
- résistance mécanique et dureté élevées
- Coefficient de dilatation thermique linéaire relativement élevé
- Forme angulaire irrégulière des particules, susceptible d'entraîner une usure accrue des équipements de traitement et des moules.
Micropoudre de silicium fondu angulaire
Source:
Fabriqués à partir de quartz fondu ou de matériaux en verre obtenus par fusion à haute température, suivie d'un broyage et d'un classement.
Caractéristiques:
- Structure amorphe
- Coefficient de dilatation thermique extrêmement faible (≈ 0,5 × 10⁻⁶ /K)
- Excellentes propriétés d'isolation électrique
- Stabilité thermique supérieure à celle de la silice cristalline
Micropoudre de silicium sphérique
Source:
Produit à partir de micropoudre de silice angulaire de haute pureté sélectionnée, par sphéroïdisation à la flamme, sphéroïdisation par explosion ou méthodes en phase liquide, où les particules sont fondues et remodelées en sphères par tension superficielle.
Caractéristiques:
- Morphologie de particules sphériques très régulière
- Excellente fluidité et faible contrainte interne
- Densité de remplissage et efficacité de remplissage élevées
- petite surface spécifique
- Considéré comme un produit de micropoudre de silice haut de gamme.
Technologies de traitement de base : Classification du meulage et de la précision
La qualité de la micropoudre de silicium dépend non seulement des matières premières, mais aussi, et de façon cruciale, de la précision des procédés de broyage et de classification.
Processus de broyage
Le broyage détermine la taille des particules primaires et la pureté du produit. Afin d'éviter toute contamination métallique et de garantir une pureté élevée, la micropoudre de silice haute performance est généralement produite à l'aide des technologies suivantes :
Système en circuit fermé broyeur à boulets + classificateur
- Les revêtements des broyeurs à boulets sont généralement fabriqués à partir de céramiques d'alumine ou siliceet les médias de broyage sont boules à haute teneur en alumine pour prévenir la contamination par le fer
- En ajustant le rapport billes/matériau et la vitesse de rotation, les matières premières en vrac sont broyées à l'échelle micrométrique.
Moulin à jet d'air
Pour les applications nécessitant pureté ultra-élevée et taille de particules ultra-fine, le broyeur à jet d'air est un équipement clé.
Principaux avantages :
- Broyage autogène sans média : La réduction de la taille des particules est obtenue par collision interparticulaire à grande vitesse, éliminant ainsi la contamination par les milieux de broyage.
- Fonctionnement à basse température : La détente adiabatique de l'air comprimé au niveau des buses produit un effet de refroidissement, contrant efficacement la chaleur de broyage et préservant la structure amorphe de la silice fondue
- Contrôle précis de la taille des particules : En ajustant la pression de l'air et le débit d'alimentation, la micropoudre de silice peut être traitée dans la gamme submicronique (D50 < 2 μm).
2.2 Classification de précision
La classification définit le taille de coupe et l'étroitesse de la distribution granulométrique (PSD).
Principe de fonctionnement :
Un équilibre entre la force centrifuge générée par une roue classificatrice rotative à grande vitesse et la force de traînée radiale créée par le flux d'air.
Principaux avantages :
- Élimination efficace des particules surdimensionnées (Dmax)
- Extraction précise des fractions fines
- Pour la micropoudre de silice sphérique, une classification précise garantit que la distribution granulométrique après sphéroïdisation répond aux exigences strictes des stratifiés cuivrés haute performance.
Domaines d'application de la micropoudre de silicium
Applications des stratifiés cuivrés (CCL)
- CCL standard :
Utilise généralement de la micropoudre de silice cristalline angulaire, principalement pour réduire les coûts et assurer des fonctions de remplissage de base. - Substrats de milieu à haut de gamme :
Les substrats HDI utilisés dans les smartphones et l'électronique automobile utilisent généralement de la micropoudre de silice fondue pour bénéficier de ses faibles pertes diélectriques et de sa faible dilatation thermique. - Substrats à haut débit/haute fréquence (5G, supercalcul) :
La micropoudre de silice sphérique modifiée est essentielle. Son excellente compacité contribue à réduire la dilatation thermique, tandis que sa très faible teneur en impuretés et sa forme sphérique uniforme réduisent considérablement les pertes et les délais de transmission du signal.
Applications des composés de moulage époxy (EMC)
Dans le domaine de l'encapsulation des semi-conducteurs :
- Produits EMC de milieu et d'entrée de gamme on utilise généralement de la micropoudre de silice angulaire.
- Formulations EMC haut de gamme ils utilisent principalement de la micropoudre de silice sphérique
Les particules sphériques améliorent la fluidité du composé, réduisent les contraintes de cisaillement sur les puces délicates et les fils de liaison, et diminuent considérablement l'usure des équipements de distribution et des moules de précision, prolongeant ainsi la durée de vie des équipements.
Conclusion: Poudre épique Autonomiser la production de micropoudres de silicium de précision
Pour répondre aux exigences extrêmement strictes de pureté élevée et de distribution granulométrique étroite dans la production de micropoudre de silice, Epic Powder fournit des solutions de traitement intégrées et avancées.
Ses lignes de production de broyeurs à boulets et de classificateurs sont entièrement protégées par des revêtements céramiques, garantissant ainsi un traitement sans métal tout au long de la chaîne de production. Les classificateurs pneumatiques de haute précision assurent des points de coupe précis et une stabilité opérationnelle à long terme.
Les broyeurs à jet à lit fluidisé de la série MQW, associés à des classificateurs à air haute performance et à un revêtement entièrement céramique, garantissent une pureté exceptionnelle lors du traitement. Ce système permet un contrôle précis du D100 (< 10 µm) et une production de masse stable avec un D50 compris entre 1,0 et 1,5 µm. Forte d'une vaste expérience internationale, Epic Powder accompagne ses clients des secteurs des énergies nouvelles et des semi-conducteurs en leur fournissant des équipements de traitement des poudres de pointe.
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— Publié par Emily Chen
