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熔融硅微粉(Fused silica)系選用天然石英,經(jīng)高溫熔煉,冷卻后的非晶態(tài)二氧化硅作為主要原料,再經(jīng)獨(dú)特工藝加工而成的硅微粉。該產(chǎn)品純度高,具有熱膨脹系數(shù)小,內(nèi)應(yīng)力低,高耐濕性,低性等優(yōu)良特性。并作為封閉集成電路用塑料封料,動性好,溢料少,填充量大等突出優(yōu)點(diǎn)。 熔融硅微粉應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛,在這里告訴大家熔融硅微粉主要使用于電子封裝、熔模鑄造、電氣絕緣、油漆涂料、硅橡膠、耐火材料、塑料、特種陶瓷等行業(yè)。
結(jié)晶硅微粉的主要化學(xué)成分是SiO2,含量達(dá)99.4 wt.%以上,還含有微量的Fe2O3和Al2O3,其技術(shù)指標(biāo)如表1所示。由于硅微粉純度高,因此電導(dǎo)率較低,為5 ~30 μS·cm-1,使聚合物具有較好的絕緣性能和抗電弧性能。
此外,結(jié)晶硅微粉的熔點(diǎn)為1710℃,具有高熱穩(wěn)定性、高導(dǎo)熱率(5~12.6 W/m·K)和低熱膨脹系數(shù)(9×10-6/℃),能有效提高聚合物的導(dǎo)熱性,并降低熱膨脹系數(shù),從而消除內(nèi)應(yīng)力,提高聚合物機(jī)械性能。
一般集成電路都是用光刻的方法將電路集中刻制在單晶硅片上,然后接好連接引線和管角,再用環(huán)氧塑封料封裝而成。塑封料的熱膨脹率與單晶硅的越接近,集成電路的工作熱穩(wěn)定性就越好。單晶硅的熔點(diǎn)為1415℃,膨脹系數(shù)為3.5PPM,熔融石英粉的為(0.3~0.5)PPM,環(huán)氧樹脂的為(30~50)PPM,當(dāng)熔融球形石英粉以高比例加入環(huán)氧樹脂中制成塑封料時(shí),其熱膨脹系數(shù)可調(diào)到8PPM左右,加得越多就越接近單晶硅片的,也就越好。而結(jié)晶粉俗稱生粉的熱膨脹系數(shù)為60PPM,結(jié)晶石英的熔點(diǎn)為1996℃,不能取代熔融石英粉(即熔融硅微粉),所以中集成電路中不用球形粉時(shí),也要用熔融的角形硅微粉。這也是球形粉想用結(jié)晶粉為近球形不能成功的原因所在。效果不行,走不通;10年前,包括現(xiàn)在我國還有人走這條路,從以上理論證明此種方法是不行的。即塑封料粉不能用結(jié)晶粉取代。