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二氧化硅(硅微粉)填料简介及特性

硅微粉根据颗粒形貌可分为角形硅微粉和球形硅微粉,其中角形硅微粉根据原材料种类不同可分为结晶硅微粉和熔融硅微粉。
另外,市场上还有准球形硅微粉、复合型硅微粉、活性硅微粉等产品。
1、结晶硅微粉
结晶硅微粉是以石英块、石英砂等为原料,经过研磨、精密分级、除杂等工序加工而成的二氧化硅粉体材料,能够改善覆铜板、环氧塑封料、电工绝缘材料等下游产品的线性膨胀系数、电性能等物理性能。
2、熔融硅微粉
熔融硅微粉是选用熔融石英、玻璃类等材料作为主要原料,经过研磨、精密分级和除杂等工艺生产而成。相比结晶型硅微,熔融硅微粉具有更低的密度(2.2g/cm3),更低的介电常数,更低的热膨胀系数(0.5×10-6/K),该种粉体主要在高频覆铜板中作为填料使用。
3、球形硅微粉
球形硅微粉颗粒个体呈球状,是以角形硅微粉为原料,经提纯、动态燃烧成球、精密分级、表面改性、复配、均化等多道工艺加工而成的功能性填料,具有流动性好、应力低、表面积小和堆积密度高等优良特性。
球形硅微粉主要用于大规模集成电路封装,在航空、航天、精细化工、可擦写光盘、大面积电子基板、特种陶瓷及日用化妆品等高新技术领域也有应用,
球形硅微粉流动性好,在树脂中的填充量较高,做成板材后内应力低、尺寸稳定、热膨胀系数低,并且具有更高的堆积密度和更均匀的应力分布,因此可增加填料中的流动性和降低粘度。
目前,球形硅微粉厂商主要有Tatsumori、Denka、Micron、联瑞新材、浙江华飞、Kosem及Admatechs,平均粒径在1-30μm之间,主要工艺路线为火焰熔融法。
4、准球形硅微粉
准球形硅微粉是由天然微结晶石英岩经过自然界长期风化,呈细分散状产出的粉石英资源加工而成,其纯度高、色泽白、颗粒级配合理,具备耐温性好、耐酸碱腐蚀、导热性差、高绝缘、低膨胀、硬度大、物化性质稳定等特性。
5、复合型硅微粉
复合型硅微粉又称低硬度硅微粉。采用数种无机矿物经精确配比熔制成无定型态玻璃体,经破碎、磁选、超细碎、分级等工艺加工而成的硅微粉。

此种粉体莫氏硬度在5.5左右,二氧化硅的成份被大大降低,化学成份的改变,可以有效降低硅微粉硬度,减小钻头在钻孔制程中的磨损,减小钻孔过程中的粉尘污染。

6、活性硅微粉
即向硅微粉添加适量偶联剂,在适当的温度下改性而成的硅微粉。此种粉添加在树脂中具有很低的粘度,和树脂的结合性能强,做成的板材具有很好的抗剥离强度,优异的耐高温性能,同时还可以改善钻孔性能。
但目前覆铜板厂家所采用的树脂体系不尽相同,硅微粉生产厂商很难做到同一种产品适用所有用户的树脂体系,且覆铜板厂由于使用习惯,更愿意自己添加改性剂,因此活性硅微粉在覆铜板行业的推广使用尚须时日。

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