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一噸石英礦石多少錢?把它制成球形粉體又是多少錢呢?蘭陵益新礦業(yè)科技有限公司給出了答案:石英礦石每噸幾十元到幾百元不等,而通過(guò)加工生產(chǎn)球化以后的產(chǎn)品,能賣到上萬(wàn)到十幾萬(wàn)一噸,最后產(chǎn)品價(jià)格能夠提升上百倍。 硅微粉是由天然石英或熔融石英經(jīng)破碎、球磨(或振動(dòng)、氣流磨)、浮選、酸洗提純、高純水處理等多道工藝加工而成的微粉。按照形貌上可分為角形硅微粉和球形硅微粉,其中球形硅微粉在大規(guī)模集成電路封裝、電子電工器件用覆銅板填充、涂料、醫(yī)藥等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。 硅微粉4大應(yīng)用領(lǐng)域 硅微粉由于具有耐酸堿腐蝕、耐高溫、線性膨脹系數(shù)低、熱傳導(dǎo)率高等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用至覆銅板、環(huán)氧塑封料等領(lǐng)域以改善相關(guān)產(chǎn)品的性能。 1、覆銅板 在覆銅板中加入硅微粉可以改善印刷電路板的線性膨脹系數(shù)和熱傳導(dǎo)率等物理特性,從而有效提高電子產(chǎn)品的可靠性和散熱性。 目前應(yīng)用于覆銅板的硅微粉主要有結(jié)晶型硅微粉、熔融型(無(wú)定型)硅微粉、球形硅微粉、復(fù)合硅微粉、活性硅微粉等五個(gè)品種。 球形硅微粉由于其特有的高填充、流動(dòng)性好、介電性能優(yōu)異的特點(diǎn),主要應(yīng)用在高填充、高可靠的高性能覆銅板中。覆銅板用球形硅微粉關(guān)注的主要指標(biāo)有:粒徑分布、球形度、純度(電導(dǎo)率、磁性物質(zhì)和黑點(diǎn))。目前球形硅微粉主要被用在剛性覆銅板上,占覆銅板的混澆比例一般為20%~30%;撓性覆銅板與紙基覆銅板的使用量相對(duì)較小。 2、環(huán)氧塑封料 硅微粉填充到環(huán)氧塑封料中可顯著提高環(huán)氧樹(shù)脂硬度,增大導(dǎo)熱系數(shù),降低環(huán)氧樹(shù)脂固化物反應(yīng)的放熱峰值溫度,降低線性膨脹系數(shù)與固化收縮率,減小內(nèi)應(yīng)力,提高環(huán)氧塑封料的機(jī)械強(qiáng)度,減少環(huán)氧塑封料的開(kāi)裂現(xiàn)象從而有效防止外部有害氣體,水分及塵埃進(jìn)入電子元器件或集成電路,減緩震動(dòng),防止外力損傷和穩(wěn)定元器件參數(shù)。 常見(jiàn)的環(huán)氧塑封料的主要組成為填充料60-90%,環(huán)氧樹(shù)脂18%以下,固化劑9%以下,添加劑3%左右。現(xiàn)用的無(wú)機(jī)填料基本上都是硅微粉,其含量最高達(dá)90.5%。環(huán)氧塑封料用硅微粉主要關(guān)注以下幾個(gè)指標(biāo): (1)純度。高純度是電子產(chǎn)品對(duì)材料最基本的要求,在超大規(guī)模集成電路中要求更加嚴(yán)格,除了常規(guī)雜質(zhì)元素含量要求低外,還要求放射性元素含量盡量低或沒(méi)有。隨著制程的進(jìn)步,電子行業(yè)對(duì)硅微粉純度的要求也越來(lái)越高。 (2)粒度及均勻程度。超大規(guī)模集成電路封裝材料要求硅微粉粒度細(xì)、分布范圍窄、均勻性好。美國(guó)用于環(huán)氧塑封料的硅微粉粒度一般為1-3μm,日本平均粒徑一般為3-8μm。由于粒度更小的硅微粉導(dǎo)熱性更好,隨著技術(shù)的進(jìn)步,1µm及以下粒度的硅微粉開(kāi)始越來(lái)越多的被使用。 (3)球化率。高球化率是保證填充料高流動(dòng)性、高分散性的前提,球化率高、球形度好的硅微粉流動(dòng)性和分散性能更好,在環(huán)氧塑封料中能得到更充分的分散進(jìn)而保證最佳的填充效果。目前國(guó)際主流的EMC用硅微粉球化率一般在98%以上。 3、電工絕緣材料 硅微粉用作電工絕緣產(chǎn)品環(huán)氧樹(shù)脂絕緣封填料,能夠有效降低固化物的線性膨脹系數(shù)和固化過(guò)程中的收縮率,減小內(nèi)應(yīng)力,提高絕緣材料的機(jī)械強(qiáng)度,從而有效改善和提高絕緣材料的機(jī)械性能和電學(xué)性能。 因此,該領(lǐng)域客戶對(duì)硅微粉的功能需求更多的體現(xiàn)在低線性膨脹系數(shù)、高絕緣性以及高機(jī)械強(qiáng)度等方面,而對(duì)其介電性能和導(dǎo)熱性的需求程度較低。電工絕緣料領(lǐng)域通常根據(jù)電工絕緣制品特點(diǎn)及其生產(chǎn)工藝的要求選用平均粒徑為5微米-25微米之間的單一規(guī)格硅微粉產(chǎn)品,并對(duì)產(chǎn)品白度、粒度分布等有較高要求。 4、膠粘劑 硅微粉作為無(wú)機(jī)功能性填充材料,填充在膠粘劑樹(shù)脂中可有效降低固化物的線性膨脹系數(shù)和固化時(shí)的收縮率,提高膠粘劑機(jī)械強(qiáng)度,改善耐熱性、扛滲透性和散熱性能,從而提高粘結(jié)和密封效果。 硅微粉粒度分布會(huì)影響膠粘劑的粘度和沉降性,從而影響膠粘劑使用的工藝性和固化后的線性膨脹系數(shù),因此膠粘劑領(lǐng)域關(guān)注硅微粉在降低線 性膨脹系數(shù)和提高機(jī)械強(qiáng)度方面的功能,對(duì)硅微粉外觀、粒度分布要求較高,并且通常采用平均粒徑為0.1微米-30微米之間的不同粒度產(chǎn)品進(jìn)行復(fù)配使用。 填充封裝“奇材”——球形硅微粉 石英礦石可以經(jīng)過(guò)一系列加工工藝制造成球形硅微粉、高純球形硅微粉,而球形硅微粉是大規(guī)模集成電路封裝和IC基板行業(yè)的關(guān)鍵材料,如用于芯片封裝的環(huán)氧模塑料和液體封裝料以及高性能基板,在航空、航天、汽車、物聯(lián)網(wǎng)及特種陶瓷等高新技術(shù)領(lǐng)域有諸多應(yīng)用。由于日本、美國(guó)等國(guó)外生產(chǎn)廠商對(duì)球形硅微粉的專用生產(chǎn)設(shè)備與技術(shù)實(shí)行壟斷和封鎖,導(dǎo)致我國(guó)高端球形硅微粉長(zhǎng)期依賴進(jìn)口,相關(guān)國(guó)產(chǎn)化生產(chǎn)設(shè)備與技術(shù)研發(fā)進(jìn)展較緩慢。我國(guó)球形硅微粉以往大部分依賴于進(jìn)口,國(guó)內(nèi)僅有聯(lián)瑞新材、壹石通、華飛電子、錦藝新材、益新科技等少數(shù)企業(yè)具有生產(chǎn)球形硅微粉的能力,因此價(jià)格居高不下。那么,這種球形硅微粉是如何制成的呢? 球形硅微粉特點(diǎn) 球形硅微粉為白色粉末,具有粒徑均一、球形化率高、高流動(dòng)性、絕緣性能好、低磁性異物、低介電常數(shù)、低介質(zhì)損耗、線性膨脹系數(shù)小等一系列優(yōu)良特性。 與角形硅微粉相比,球形硅微粉具有以下優(yōu)點(diǎn):(1)球的表面流動(dòng)性好。與樹(shù)脂攪拌成膜均勻,使得樹(shù)脂的添加量小,硅微粉的填充量達(dá)到最高,因此球形化意味著硅微粉填充率的增加,而硅微粉的填充率越高,其熱膨脹系數(shù)就越小,導(dǎo)熱系數(shù)也越低,也就越接近單晶硅的熱膨脹系數(shù),由此生產(chǎn)的電子元器件的使用性能也越好。(2)與角形硅微粉制成的塑封料相比,球形的塑封料應(yīng)力集中最小、強(qiáng)度最高,當(dāng)角形粉的塑封料應(yīng)力集中為1時(shí),球形粉的應(yīng)力僅為0.6。由此制成的微電子器件成品率高,便于運(yùn)輸、安裝,并且在使用過(guò)程中不易產(chǎn)生機(jī)械損傷。(3)球形粉摩擦系數(shù)小,對(duì)模具的磨損小,與角形粉相比,模具的使用壽命可提高一倍。 國(guó)內(nèi)球形硅微粉企業(yè)生產(chǎn)情況 聯(lián)瑞新材 江蘇聯(lián)瑞新材料股份有限公司一直專注于電子級(jí)硅微粉產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售,是國(guó)內(nèi)規(guī)模領(lǐng)先的電子級(jí)硅微粉企業(yè),在覆銅板和環(huán)氧塑封料領(lǐng)域的應(yīng)用始終保持70%以上,通過(guò)持續(xù)近40年的技術(shù)積累,助力實(shí)現(xiàn)我國(guó)芯片關(guān)鍵材料的自主可控。目前公司電子級(jí)硅微粉產(chǎn)品年產(chǎn)量高達(dá)十萬(wàn)噸,市場(chǎng)占有率位居全國(guó)第一、世界前列。 聯(lián)瑞新材近日在接受機(jī)構(gòu)調(diào)研時(shí)表示,年產(chǎn)15000噸高端芯片封裝用球形粉體生產(chǎn)線建設(shè)項(xiàng)目已處于點(diǎn)火試車階段,產(chǎn)能釋放預(yù)計(jì)在2023年三、四季度。 雅克科技 江蘇雅克科技股份有限公司子公司華飛電子目前已成為國(guó)內(nèi)知名硅微粉生產(chǎn)企業(yè)。公司主要產(chǎn)品已與世界頂尖硅微粉生產(chǎn)商日本電氣化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社、日本新日鐵Micron等公司的部分產(chǎn)品處于同一水平。公司持續(xù)研發(fā)投入,現(xiàn)已獲得4項(xiàng)球形硅微粉相關(guān)發(fā)明專利,通過(guò)自主創(chuàng)新掌握了業(yè)內(nèi)先進(jìn)的原料配方技術(shù)、無(wú)污染研磨技術(shù)、混合復(fù)配技術(shù)、高溫球形化技術(shù),精密分級(jí)技術(shù)和表面處理技術(shù)等。 2023年8月3日,雅克科技在投資者互動(dòng)平臺(tái)表示,公司Low-α球形硅微粉產(chǎn)線已經(jīng)建設(shè)完成,產(chǎn)品主要應(yīng)用于集成電路封裝領(lǐng)域。 壹石通 在電子通信功能填充材料領(lǐng)域,安徽壹石通材料科技股份有限公司通過(guò)特有的Low-α粉體制備技術(shù)、流化床氣流粉碎技術(shù),可賦予二氧化硅粉體材料磁性異物含量低、粒徑分布窄、穩(wěn)定性好、介電常數(shù)低、介質(zhì)損耗低等特性,滿足高頻高速、低延時(shí)、低損耗、高可靠的信號(hào)傳輸要求,已為日本雅都瑪?shù)热枕n企業(yè)長(zhǎng)期穩(wěn)定供貨。 在電子通信功能填充材料領(lǐng)域,公司開(kāi)發(fā)出用于5G高頻高速覆銅板的熔融二氧化硅和球形二氧化硅,其技術(shù)特點(diǎn)符合先進(jìn)通信(5G)用覆銅板對(duì)信號(hào)傳輸速度、傳輸質(zhì)量的更高要求,成功應(yīng)用于先進(jìn)通信(5G)用高頻高速線路板中。 錦藝新材 蘇州錦藝新材料科技股份有限公司是覆銅板用無(wú)機(jī)功能粉體材料市占率領(lǐng)先企業(yè)。根據(jù)中國(guó)非金屬礦工業(yè)協(xié)會(huì)組織開(kāi)展的科技成果鑒定,公司化學(xué)合成球硅開(kāi)發(fā)的工藝屬于“國(guó)際首創(chuàng)”,“避開(kāi)了國(guó)外的技術(shù)封鎖,極大地提升我國(guó)高端球形硅微粉的加工水平,產(chǎn)品性能指標(biāo)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平”。公司高性能球形硅微粉產(chǎn)品被認(rèn)定為2021年度省級(jí)專精特新產(chǎn)品。 在球形粉體制備技術(shù)方面,公司是國(guó)內(nèi)少有的能夠同時(shí)提供多種制備原理,且滿足覆銅板等高技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的球形硅微粉供應(yīng)商。在國(guó)內(nèi)主流廠商大部分球硅產(chǎn)品所在的火焰法球硅領(lǐng)域,公司火焰法球形硅微粉具有一定性能優(yōu)勢(shì)。直燃法球形硅微粉經(jīng)客戶認(rèn)證可實(shí)現(xiàn)進(jìn)口替代,與公司化學(xué)合成球形硅微粉組合,能夠在當(dāng)前覆銅板最高技術(shù)等級(jí)代表如Megtron8級(jí)高速覆銅板、IC載板以及類載板SLP等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用,是目前業(yè)內(nèi)廠商能夠提供的最高等級(jí)粉體材料之一。 益新科技 蘭陵縣益新礦業(yè)科技有限公司是一家專業(yè)從事硅基新材料及高導(dǎo)熱散熱材料球形化研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的民營(yíng)企業(yè)。益新科技通過(guò)自主研發(fā)的熔融球化爐,對(duì)石英礦石進(jìn)行制粉加工,然后再對(duì)角形粉進(jìn)行火焰熔融成球,變成球形硅微粉,廣泛應(yīng)用于觸控模組、航空航天、特種陶瓷、微電子、新能源等諸多領(lǐng)域。公司在國(guó)內(nèi)率先打破國(guó)際技術(shù)封鎖,自主創(chuàng)新掌握熔融球化爐技術(shù)的國(guó)家高新技術(shù)企業(yè),實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代。生產(chǎn)的球形硅微粉項(xiàng)目業(yè)內(nèi)唯一入選“省重大科創(chuàng)工程”,填補(bǔ)了山東高端硅基材料空白。 據(jù)了解,益新科技通過(guò)加工生產(chǎn)球化以后的球形硅微粉產(chǎn)品,能賣到十幾萬(wàn)一噸,與礦石相比提升至少245倍!益新科技的球形硅微粉應(yīng)用非常廣泛,它不但適用于大規(guī)模集成電路封裝的應(yīng)用,在一些高端應(yīng)用領(lǐng)域也大有用途。比如充分發(fā)揮球形硅微粉的輕質(zhì)、高強(qiáng)、耐腐蝕,還有一些光學(xué)特性原理,將其應(yīng)用于深海探測(cè)上,另外在航空航天領(lǐng)域,5G通訊,還有一些高檔陶瓷,包括一些日用化妝品上,球形硅微粉都有應(yīng)用。 球形硅微粉發(fā)展趨勢(shì) 1、需求端 高新技術(shù)領(lǐng)域滲透,應(yīng)用前景廣闊 當(dāng)前,球形硅微粉在大規(guī)模集成電路封裝上和IC基板行業(yè)應(yīng)用較多,如用于芯片封裝的環(huán)氧模塑料和液體封裝料以及高性能基板等。一般的硅微粉為不規(guī)則的角形結(jié)構(gòu),盡管其成本較低,但其具有較差的流動(dòng)性和在加工中易損傷模具,因此,角形硅微粉難以廣泛應(yīng)用于大規(guī)模與超大規(guī)模集成電路。隨著現(xiàn)代微電子技術(shù)向高集成度、高密度和小型化方向快速發(fā)展,市場(chǎng)對(duì)大規(guī)模與超大規(guī)模集成電路的環(huán)氧塑封料中球形硅微粉的需求越來(lái)越大,要求也越來(lái)越高。用于集成電路封裝的環(huán)氧塑封料中的硅微粉用量一般占70~90wt%,當(dāng)集成度為1~4M時(shí),要求加入部分球形硅微粉;而集成度為8~16M時(shí),則要求必須全部使用球形硅微粉。 球形硅微粉作為一種功能性工業(yè)材料,市場(chǎng)應(yīng)用前景十分廣闊,行業(yè)發(fā)展空間巨大。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),全球?qū)Ω黝惽蛐喂栉⒎鄣哪昃枨罂偭勘J毓烙?jì)在50萬(wàn)噸以上,總市值約400億元左右,同時(shí),該市場(chǎng)每年還保持著20%左右的增幅。 2、供應(yīng)端 外企壟斷嚴(yán)重,急需技術(shù)突破 由于日本、美國(guó)等國(guó)外生產(chǎn)廠商對(duì)球形硅微粉的專用生產(chǎn)設(shè)備與技術(shù)實(shí)行壟斷和封鎖,導(dǎo)致我國(guó)高端球形硅微粉長(zhǎng)期依賴進(jìn)口,相關(guān)國(guó)產(chǎn)化生產(chǎn)設(shè)備與技術(shù)研發(fā)進(jìn)展較緩慢。 隨著我國(guó)半導(dǎo)體集成電路與電子電工器件行業(yè)的發(fā)展,市場(chǎng)上對(duì)高檔球形硅微粉的需求量每年呈幾何倍數(shù)增長(zhǎng)。面對(duì)巨大的市場(chǎng)需求,突破高檔球形硅微粉的生產(chǎn)技術(shù),打破國(guó)外產(chǎn)品的長(zhǎng)期壟斷對(duì)我國(guó)半導(dǎo)體集成電路與電子電工器件行業(yè)的發(fā)展具有重要意義。同時(shí),實(shí)現(xiàn)球形硅微粉產(chǎn)品的大規(guī)模國(guó)產(chǎn)化,將作為配合國(guó)家實(shí)現(xiàn)電子芯片國(guó)產(chǎn)化的重點(diǎn)基礎(chǔ)材料工程,也是推動(dòng)我國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)跨界技術(shù)整合,搶占先進(jìn)電子材料技術(shù)制高點(diǎn)的戰(zhàn)略舉措。 原文鏈接:https://www.xianjichina.com/special/detail_541439.html 來(lái)源:賢集網(wǎng) 著作權(quán)歸作者所有。商業(yè)轉(zhuǎn)載請(qǐng)聯(lián)系作者獲得授權(quán),非商業(yè)轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。一噸石英礦石多少錢?把它制成球形粉體又是多少錢呢?蘭陵益新礦業(yè)科技有限公司給出了答案:石英礦石每噸幾十元到幾百元不等,而通過(guò)加工生產(chǎn)球化以后的產(chǎn)品,能賣到上萬(wàn)到十幾萬(wàn)一噸,最后產(chǎn)品價(jià)格能夠提升上百倍。 硅微粉是由天然石英或熔融石英經(jīng)破碎、球磨(或振動(dòng)、氣流磨)、浮選、酸洗提純、高純水處理等多道工藝加工而成的微粉。按照形貌上可分為角形硅微粉和球形硅微粉,其中球形硅微粉在大規(guī)模集成電路封裝、電子電工器件用覆銅板填充、涂料、醫(yī)藥等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。 硅微粉4大應(yīng)用領(lǐng)域 硅微粉由于具有耐酸堿腐蝕、耐高溫、線性膨脹系數(shù)低、熱傳導(dǎo)率高等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用至覆銅板、環(huán)氧塑封料等領(lǐng)域以改善相關(guān)產(chǎn)品的性能。 1、覆銅板 在覆銅板中加入硅微粉可以改善印刷電路板的線性膨脹系數(shù)和熱傳導(dǎo)率等物理特性,從而有效提高電子產(chǎn)品的可靠性和散熱性。 目前應(yīng)用于覆銅板的硅微粉主要有結(jié)晶型硅微粉、熔融型(無(wú)定型)硅微粉、球形硅微粉、復(fù)合硅微粉、活性硅微粉等五個(gè)品種。 球形硅微粉由于其特有的高填充、流動(dòng)性好、介電性能優(yōu)異的特點(diǎn),主要應(yīng)用在高填充、高可靠的高性能覆銅板中。覆銅板用球形硅微粉關(guān)注的主要指標(biāo)有:粒徑分布、球形度、純度(電導(dǎo)率、磁性物質(zhì)和黑點(diǎn))。目前球形硅微粉主要被用在剛性覆銅板上,占覆銅板的混澆比例一般為20%~30%;撓性覆銅板與紙基覆銅板的使用量相對(duì)較小。 2、環(huán)氧塑封料 硅微粉填充到環(huán)氧塑封料中可顯著提高環(huán)氧樹(shù)脂硬度,增大導(dǎo)熱系數(shù),降低環(huán)氧樹(shù)脂固化物反應(yīng)的放熱峰值溫度,降低線性膨脹系數(shù)與固化收縮率,減小內(nèi)應(yīng)力,提高環(huán)氧塑封料的機(jī)械強(qiáng)度,減少環(huán)氧塑封料的開(kāi)裂現(xiàn)象從而有效防止外部有害氣體,水分及塵埃進(jìn)入電子元器件或集成電路,減緩震動(dòng),防止外力損傷和穩(wěn)定元器件參數(shù)。 常見(jiàn)的環(huán)氧塑封料的主要組成為填充料60-90%,環(huán)氧樹(shù)脂18%以下,固化劑9%以下,添加劑3%左右。現(xiàn)用的無(wú)機(jī)填料基本上都是硅微粉,其含量最高達(dá)90.5%。環(huán)氧塑封料用硅微粉主要關(guān)注以下幾個(gè)指標(biāo): (1)純度。高純度是電子產(chǎn)品對(duì)材料最基本的要求,在超大規(guī)模集成電路中要求更加嚴(yán)格,除了常規(guī)雜質(zhì)元素含量要求低外,還要求放射性元素含量盡量低或沒(méi)有。隨著制程的進(jìn)步,電子行業(yè)對(duì)硅微粉純度的要求也越來(lái)越高。 (2)粒度及均勻程度。超大規(guī)模集成電路封裝材料要求硅微粉粒度細(xì)、分布范圍窄、均勻性好。美國(guó)用于環(huán)氧塑封料的硅微粉粒度一般為1-3μm,日本平均粒徑一般為3-8μm。由于粒度更小的硅微粉導(dǎo)熱性更好,隨著技術(shù)的進(jìn)步,1µm及以下粒度的硅微粉開(kāi)始越來(lái)越多的被使用。 (3)球化率。高球化率是保證填充料高流動(dòng)性、高分散性的前提,球化率高、球形度好的硅微粉流動(dòng)性和分散性能更好,在環(huán)氧塑封料中能得到更充分的分散進(jìn)而保證最佳的填充效果。目前國(guó)際主流的EMC用硅微粉球化率一般在98%以上。 3、電工絕緣材料 硅微粉用作電工絕緣產(chǎn)品環(huán)氧樹(shù)脂絕緣封填料,能夠有效降低固化物的線性膨脹系數(shù)和固化過(guò)程中的收縮率,減小內(nèi)應(yīng)力,提高絕緣材料的機(jī)械強(qiáng)度,從而有效改善和提高絕緣材料的機(jī)械性能和電學(xué)性能。 因此,該領(lǐng)域客戶對(duì)硅微粉的功能需求更多的體現(xiàn)在低線性膨脹系數(shù)、高絕緣性以及高機(jī)械強(qiáng)度等方面,而對(duì)其介電性能和導(dǎo)熱性的需求程度較低。電工絕緣料領(lǐng)域通常根據(jù)電工絕緣制品特點(diǎn)及其生產(chǎn)工藝的要求選用平均粒徑為5微米-25微米之間的單一規(guī)格硅微粉產(chǎn)品,并對(duì)產(chǎn)品白度、粒度分布等有較高要求。 4、膠粘劑 硅微粉作為無(wú)機(jī)功能性填充材料,填充在膠粘劑樹(shù)脂中可有效降低固化物的線性膨脹系數(shù)和固化時(shí)的收縮率,提高膠粘劑機(jī)械強(qiáng)度,改善耐熱性、扛滲透性和散熱性能,從而提高粘結(jié)和密封效果。 硅微粉粒度分布會(huì)影響膠粘劑的粘度和沉降性,從而影響膠粘劑使用的工藝性和固化后的線性膨脹系數(shù),因此膠粘劑領(lǐng)域關(guān)注硅微粉在降低線 性膨脹系數(shù)和提高機(jī)械強(qiáng)度方面的功能,對(duì)硅微粉外觀、粒度分布要求較高,并且通常采用平均粒徑為0.1微米-30微米之間的不同粒度產(chǎn)品進(jìn)行復(fù)配使用。 填充封裝“奇材”——球形硅微粉 石英礦石可以經(jīng)過(guò)一系列加工工藝制造成球形硅微粉、高純球形硅微粉,而球形硅微粉是大規(guī)模集成電路封裝和IC基板行業(yè)的關(guān)鍵材料,如用于芯片封裝的環(huán)氧模塑料和液體封裝料以及高性能基板,在航空、航天、汽車、物聯(lián)網(wǎng)及特種陶瓷等高新技術(shù)領(lǐng)域有諸多應(yīng)用。由于日本、美國(guó)等國(guó)外生產(chǎn)廠商對(duì)球形硅微粉的專用生產(chǎn)設(shè)備與技術(shù)實(shí)行壟斷和封鎖,導(dǎo)致我國(guó)高端球形硅微粉長(zhǎng)期依賴進(jìn)口,相關(guān)國(guó)產(chǎn)化生產(chǎn)設(shè)備與技術(shù)研發(fā)進(jìn)展較緩慢。我國(guó)球形硅微粉以往大部分依賴于進(jìn)口,國(guó)內(nèi)僅有聯(lián)瑞新材、壹石通、華飛電子、錦藝新材、益新科技等少數(shù)企業(yè)具有生產(chǎn)球形硅微粉的能力,因此價(jià)格居高不下。那么,這種球形硅微粉是如何制成的呢? 球形硅微粉特點(diǎn) 球形硅微粉為白色粉末,具有粒徑均一、球形化率高、高流動(dòng)性、絕緣性能好、低磁性異物、低介電常數(shù)、低介質(zhì)損耗、線性膨脹系數(shù)小等一系列優(yōu)良特性。 與角形硅微粉相比,球形硅微粉具有以下優(yōu)點(diǎn):(1)球的表面流動(dòng)性好。與樹(shù)脂攪拌成膜均勻,使得樹(shù)脂的添加量小,硅微粉的填充量達(dá)到最高,因此球形化意味著硅微粉填充率的增加,而硅微粉的填充率越高,其熱膨脹系數(shù)就越小,導(dǎo)熱系數(shù)也越低,也就越接近單晶硅的熱膨脹系數(shù),由此生產(chǎn)的電子元器件的使用性能也越好。(2)與角形硅微粉制成的塑封料相比,球形的塑封料應(yīng)力集中最小、強(qiáng)度最高,當(dāng)角形粉的塑封料應(yīng)力集中為1時(shí),球形粉的應(yīng)力僅為0.6。由此制成的微電子器件成品率高,便于運(yùn)輸、安裝,并且在使用過(guò)程中不易產(chǎn)生機(jī)械損傷。(3)球形粉摩擦系數(shù)小,對(duì)模具的磨損小,與角形粉相比,模具的使用壽命可提高一倍。 國(guó)內(nèi)球形硅微粉企業(yè)生產(chǎn)情況 聯(lián)瑞新材 江蘇聯(lián)瑞新材料股份有限公司一直專注于電子級(jí)硅微粉產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售,是國(guó)內(nèi)規(guī)模領(lǐng)先的電子級(jí)硅微粉企業(yè),在覆銅板和環(huán)氧塑封料領(lǐng)域的應(yīng)用始終保持70%以上,通過(guò)持續(xù)近40年的技術(shù)積累,助力實(shí)現(xiàn)我國(guó)芯片關(guān)鍵材料的自主可控。目前公司電子級(jí)硅微粉產(chǎn)品年產(chǎn)量高達(dá)十萬(wàn)噸,市場(chǎng)占有率位居全國(guó)第一、世界前列。 聯(lián)瑞新材近日在接受機(jī)構(gòu)調(diào)研時(shí)表示,年產(chǎn)15000噸高端芯片封裝用球形粉體生產(chǎn)線建設(shè)項(xiàng)目已處于點(diǎn)火試車階段,產(chǎn)能釋放預(yù)計(jì)在2023年三、四季度。 雅克科技 江蘇雅克科技股份有限公司子公司華飛電子目前已成為國(guó)內(nèi)知名硅微粉生產(chǎn)企業(yè)。公司主要產(chǎn)品已與世界頂尖硅微粉生產(chǎn)商日本電氣化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社、日本新日鐵Micron等公司的部分產(chǎn)品處于同一水平。公司持續(xù)研發(fā)投入,現(xiàn)已獲得4項(xiàng)球形硅微粉相關(guān)發(fā)明專利,通過(guò)自主創(chuàng)新掌握了業(yè)內(nèi)先進(jìn)的原料配方技術(shù)、無(wú)污染研磨技術(shù)、混合復(fù)配技術(shù)、高溫球形化技術(shù),精密分級(jí)技術(shù)和表面處理技術(shù)等。 2023年8月3日,雅克科技在投資者互動(dòng)平臺(tái)表示,公司Low-α球形硅微粉產(chǎn)線已經(jīng)建設(shè)完成,產(chǎn)品主要應(yīng)用于集成電路封裝領(lǐng)域。 壹石通 在電子通信功能填充材料領(lǐng)域,安徽壹石通材料科技股份有限公司通過(guò)特有的Low-α粉體制備技術(shù)、流化床氣流粉碎技術(shù),可賦予二氧化硅粉體材料磁性異物含量低、粒徑分布窄、穩(wěn)定性好、介電常數(shù)低、介質(zhì)損耗低等特性,滿足高頻高速、低延時(shí)、低損耗、高可靠的信號(hào)傳輸要求,已為日本雅都瑪?shù)热枕n企業(yè)長(zhǎng)期穩(wěn)定供貨。 在電子通信功能填充材料領(lǐng)域,公司開(kāi)發(fā)出用于5G高頻高速覆銅板的熔融二氧化硅和球形二氧化硅,其技術(shù)特點(diǎn)符合先進(jìn)通信(5G)用覆銅板對(duì)信號(hào)傳輸速度、傳輸質(zhì)量的更高要求,成功應(yīng)用于先進(jìn)通信(5G)用高頻高速線路板中。 錦藝新材 蘇州錦藝新材料科技股份有限公司是覆銅板用無(wú)機(jī)功能粉體材料市占率領(lǐng)先企業(yè)。根據(jù)中國(guó)非金屬礦工業(yè)協(xié)會(huì)組織開(kāi)展的科技成果鑒定,公司化學(xué)合成球硅開(kāi)發(fā)的工藝屬于“國(guó)際首創(chuàng)”,“避開(kāi)了國(guó)外的技術(shù)封鎖,極大地提升我國(guó)高端球形硅微粉的加工水平,產(chǎn)品性能指標(biāo)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平”。公司高性能球形硅微粉產(chǎn)品被認(rèn)定為2021年度省級(jí)專精特新產(chǎn)品。 在球形粉體制備技術(shù)方面,公司是國(guó)內(nèi)少有的能夠同時(shí)提供多種制備原理,且滿足覆銅板等高技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的球形硅微粉供應(yīng)商。在國(guó)內(nèi)主流廠商大部分球硅產(chǎn)品所在的火焰法球硅領(lǐng)域,公司火焰法球形硅微粉具有一定性能優(yōu)勢(shì)。直燃法球形硅微粉經(jīng)客戶認(rèn)證可實(shí)現(xiàn)進(jìn)口替代,與公司化學(xué)合成球形硅微粉組合,能夠在當(dāng)前覆銅板最高技術(shù)等級(jí)代表如Megtron8級(jí)高速覆銅板、IC載板以及類載板SLP等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用,是目前業(yè)內(nèi)廠商能夠提供的最高等級(jí)粉體材料之一。 益新科技 蘭陵縣益新礦業(yè)科技有限公司是一家專業(yè)從事硅基新材料及高導(dǎo)熱散熱材料球形化研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的民營(yíng)企業(yè)。益新科技通過(guò)自主研發(fā)的熔融球化爐,對(duì)石英礦石進(jìn)行制粉加工,然后再對(duì)角形粉進(jìn)行火焰熔融成球,變成球形硅微粉,廣泛應(yīng)用于觸控模組、航空航天、特種陶瓷、微電子、新能源等諸多領(lǐng)域。公司在國(guó)內(nèi)率先打破國(guó)際技術(shù)封鎖,自主創(chuàng)新掌握熔融球化爐技術(shù)的國(guó)家高新技術(shù)企業(yè),實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代。生產(chǎn)的球形硅微粉項(xiàng)目業(yè)內(nèi)唯一入選“省重大科創(chuàng)工程”,填補(bǔ)了山東高端硅基材料空白。 據(jù)了解,益新科技通過(guò)加工生產(chǎn)球化以后的球形硅微粉產(chǎn)品,能賣到十幾萬(wàn)一噸,與礦石相比提升至少245倍!益新科技的球形硅微粉應(yīng)用非常廣泛,它不但適用于大規(guī)模集成電路封裝的應(yīng)用,在一些高端應(yīng)用領(lǐng)域也大有用途。比如充分發(fā)揮球形硅微粉的輕質(zhì)、高強(qiáng)、耐腐蝕,還有一些光學(xué)特性原理,將其應(yīng)用于深海探測(cè)上,另外在航空航天領(lǐng)域,5G通訊,還有一些高檔陶瓷,包括一些日用化妝品上,球形硅微粉都有應(yīng)用。 球形硅微粉發(fā)展趨勢(shì) 1、需求端 高新技術(shù)領(lǐng)域滲透,應(yīng)用前景廣闊 當(dāng)前,球形硅微粉在大規(guī)模集成電路封裝上和IC基板行業(yè)應(yīng)用較多,如用于芯片封裝的環(huán)氧模塑料和液體封裝料以及高性能基板等。一般的硅微粉為不規(guī)則的角形結(jié)構(gòu),盡管其成本較低,但其具有較差的流動(dòng)性和在加工中易損傷模具,因此,角形硅微粉難以廣泛應(yīng)用于大規(guī)模與超大規(guī)模集成電路。隨著現(xiàn)代微電子技術(shù)向高集成度、高密度和小型化方向快速發(fā)展,市場(chǎng)對(duì)大規(guī)模與超大規(guī)模集成電路的環(huán)氧塑封料中球形硅微粉的需求越來(lái)越大,要求也越來(lái)越高。用于集成電路封裝的環(huán)氧塑封料中的硅微粉用量一般占70~90wt%,當(dāng)集成度為1~4M時(shí),要求加入部分球形硅微粉;而集成度為8~16M時(shí),則要求必須全部使用球形硅微粉。 球形硅微粉作為一種功能性工業(yè)材料,市場(chǎng)應(yīng)用前景十分廣闊,行業(yè)發(fā)展空間巨大。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),全球?qū)Ω黝惽蛐喂栉⒎鄣哪昃枨罂偭勘J毓烙?jì)在50萬(wàn)噸以上,總市值約400億元左右,同時(shí),該市場(chǎng)每年還保持著20%左右的增幅。 2、供應(yīng)端 外企壟斷嚴(yán)重,急需技術(shù)突破 由于日本、美國(guó)等國(guó)外生產(chǎn)廠商對(duì)球形硅微粉的專用生產(chǎn)設(shè)備與技術(shù)實(shí)行壟斷和封鎖,導(dǎo)致我國(guó)高端球形硅微粉長(zhǎng)期依賴進(jìn)口,相關(guān)國(guó)產(chǎn)化生產(chǎn)設(shè)備與技術(shù)研發(fā)進(jìn)展較緩慢。 隨著我國(guó)半導(dǎo)體集成電路與電子電工器件行業(yè)的發(fā)展,市場(chǎng)上對(duì)高檔球形硅微粉的需求量每年呈幾何倍數(shù)增長(zhǎng)。面對(duì)巨大的市場(chǎng)需求,突破高檔球形硅微粉的生產(chǎn)技術(shù),打破國(guó)外產(chǎn)品的長(zhǎng)期壟斷對(duì)我國(guó)半導(dǎo)體集成電路與電子電工器件行業(yè)的發(fā)展具有重要意義。同時(shí),實(shí)現(xiàn)球形硅微粉產(chǎn)品的大規(guī)模國(guó)產(chǎn)化,將作為配合國(guó)家實(shí)現(xiàn)電子芯片國(guó)產(chǎn)化的重點(diǎn)基礎(chǔ)材料工程,也是推動(dòng)我國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)跨界技術(shù)整合,搶占先進(jìn)電子材料技術(shù)制高點(diǎn)的戰(zhàn)略舉措。 原文鏈接:https://www.xianjichina.com/special/detail_541439.html 來(lái)源:賢集網(wǎng) 著作權(quán)歸作者所有。商業(yè)轉(zhuǎn)載請(qǐng)聯(lián)系作者獲得授權(quán),非商業(yè)轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。 |