Кремниевый микропорошок — это порошкообразный материал из диоксида кремния (SiO₂), получаемый из кристаллической фазы. кварцплавленый кварц и сопутствующее сырье, получаемое в результате таких процессов, как дробление. шлифование, точность классификацияи удаление примесей.
Классификация и характеристики кремниевого микропорошка
В зависимости от различий в морфологии частиц и физической структуре микропорошок диоксида кремния обычно классифицируется на кристаллический микропорошок диоксида кремния, плавленый (аморфный) микропорошок диоксида кремния и сферический микропорошок диоксида кремния. Их общие характеристики и рыночная стоимость возрастают в этом порядке.
Угловой кристаллический кремниевый микропорошок
Источник:
Производится из натуральных кусков кварца или кварцевого песка путем измельчения и удаления примесей.
Характеристики:
- Отработанная технология обработки и относительно низкая стоимость.
- Высокая механическая прочность и твердость
- Относительно большой коэффициент линейного теплового расширения
- Неправильная угловатая форма частиц может привести к повышенному износу технологического оборудования и пресс-форм.
Угловой плавленый кремниевый микропорошок
Источник:
Изготовлено из плавленого кварца или стекла, полученных методом высокотемпературной плавки с последующим измельчением и сортировкой.
Характеристики:
- Аморфная структура
- Чрезвычайно низкий коэффициент теплового расширения (≈ 0,5 × 10⁻⁶ /K)
- Превосходные электроизоляционные свойства
- Превосходная термическая стабильность по сравнению с кристаллическим диоксидом кремния.
Сферический кремниевый микропорошок
Источник:
Получено из отборного высокочистого угловатого микропорошка диоксида кремния с использованием методов сфероидизации пламенем, сфероидизации взрывом или жидкофазного синтеза, при которых частицы расплавляются и приобретают сферическую форму под действием поверхностного натяжения.
Характеристики:
- Высокорегулярная сферическая морфология частиц
- Отличная текучесть и низкое внутреннее напряжение.
- Высокая плотность упаковки и эффективность наполнения
- Малая удельная площадь поверхности
- Считается высококачественным продуктом премиум-класса в виде микропорошка диоксида кремния.
Основные технологические процессы: шлифовка и прецизионная классификация.
Качество кремниевого микропорошка зависит не только от сырья, но и, что особенно важно, от точности процессов измельчения и классификации.
Процесс шлифовки
Измельчение определяет размер первичных частиц и чистоту продукта. Для предотвращения загрязнения металлами и обеспечения высокой чистоты высокоэффективный микропорошок диоксида кремния обычно производится с использованием следующих технологий:
Шаровая мельница + классификатор, замкнутая система
- Футеровка шаровых мельниц обычно изготавливается из керамика из оксида алюминия или кремнеземаа мелющие материалы шарики из высокоглинозема для предотвращения загрязнения железом
- Путем регулирования соотношения шариков к материалу и скорости вращения, сырье измельчается до микроскопического размера.
Воздухоструйная мельница
Для приложений, требующих сверхвысокая чистота и сверхмелкий размер частицПневматическая мельница является ключевым элементом оборудования.
Основные преимущества:
- Автогенное шлифование без использования абразивных материалов: Уменьшение размера частиц достигается за счет высокоскоростного столкновения частиц, что исключает загрязнение от мелющих тел.
- Работа при низких температурах: Адиабатическое расширение сжатого воздуха в соплах создает охлаждающий эффект, эффективно противодействуя нагреву от шлифовки и сохраняя аморфную структуру плавленого кварца.
- Точный контроль размера частиц: Путем регулирования давления воздуха и скорости подачи можно обрабатывать микропорошок диоксида кремния до субмикронного диапазона (D50 < 2 мкм).
2.2 Точная классификация
Классификация определяет размер обрезки а также узость распределения частиц по размерам (РРФ).
Принцип работы:
Баланс между центробежной силой, создаваемой высокоскоростным вращающимся классификаторным колесом, и радиальной силой сопротивления, создаваемой потоком воздуха.
Основные преимущества:
- Эффективное удаление частиц большого размера (Dmax)
- Точное извлечение мелкодисперсных фракций
- В случае сферического микропорошка диоксида кремния точная классификация гарантирует, что распределение частиц по размерам после сфероидизации соответствует строгим требованиям, предъявляемым к высокоэффективным медным ламинатам.
Области применения кремниевого микропорошка
Применение медно-плакированных ламинатов (CCL)
- Стандартный CCL:
Как правило, используется угловатый кристаллический микропорошок диоксида кремния, в основном для снижения затрат и выполнения основных функций наполнения. - Субстраты среднего и высокого класса:
В подложках HDI, используемых в смартфонах и автомобильной электронике, обычно применяется микропорошок из плавленого кварца, благодаря его низким диэлектрическим потерям и низкому тепловому расширению. - Высокоскоростные/высокочастотные подложки (5G, суперкомпьютеры):
Модифицированный сферический микропорошок диоксида кремния имеет важное значение. Высокая эффективность упаковки способствует снижению теплового расширения, а сверхнизкое содержание примесей и однородная сферическая форма значительно уменьшают потери и задержку при передаче сигнала.
Применение эпоксидных формовочных компаундов (ЭМК)
В упаковке полупроводников:
- Продукты ЭМС среднего и низкого ценового сегмента обычно используют угловатый микропорошок диоксида кремния.
- Высококачественные составы для обеспечения электромагнитной совместимости в основном используют сферический микропорошок диоксида кремния.
Сферические частицы улучшают текучесть компаунда, снижают сдвиговое напряжение на хрупких частицах и сварочных проволоках, а также значительно уменьшают износ дозирующего оборудования и прецизионных пресс-форм, тем самым продлевая срок службы оборудования.
Заключение: Эпический порошок Расширение возможностей высокоточного производства кремниевых микропорошков
Для удовлетворения чрезвычайно строгих требований к высокой чистоте и узкому распределению размеров частиц при производстве микропорошка диоксида кремния компания Epic Powder предлагает передовые комплексные технологические решения.
Производственные линии «шаровая мельница + классификатор» оснащены конструкциями с полной керамической защитой, обеспечивающими обработку без содержания металла на протяжении всей производственной цепочки. Основные высокоточные воздушные классификаторы обеспечивают точные точки отбора и долговременную стабильность работы.
Струйные мельницы с псевдоожиженным слоем серии MQW в сочетании с высокоэффективными воздушными классификаторами и технологией футеровки из цельного керамического материала обеспечивают сверхвысокую чистоту в процессе обработки. Эта система позволяет точно контролировать D100 < 10 мкм и обеспечивать стабильное массовое производство в диапазоне D50 1,0–1,5 мкм. Обладая обширным опытом реализации проектов по всему миру, компания Epic Powder продолжает оказывать поддержку клиентам в сфере новых источников энергии и полупроводниковой промышленности, предоставляя им оборудование для обработки порошков мирового класса.
Спасибо за прочтение. Надеюсь, моя статья вам поможет. Пожалуйста, оставьте комментарий ниже. Вы также можете связаться с представителем Zelda Online по любым вопросам.
— Опубликовано Эмили Чен
