除了细度,硅微粉的球形化对硅微粉性能的影响也较大。球形硅微粉由于其颗粒呈球形而具有很好的流动性,在流动性不变的情况下,可以提高硅微粉的填充量,填充率越高,复合材料的热膨胀系数就越小,导热系数就越高。而且用球形硅微粉填充的塑封料应力集中较小,强度较高,当角形硅微粉的塑封料应力集中为1时,球形硅微粉的应力仅为0.6。此外,在塑封料的生产过程中,球形硅微粉较角形硅微粉摩擦系数小,对模具的磨损慢,可以将模具的使用寿命延长一倍。
粉粒间相互磨搓作用较湿磨大,有利于得到圆整度好的球形粒子。此外,对同一物料,同一加工条件下,颗粒粒度越小,其颗粒的球形度越好。尽管如此,单纯机械法和干磨法效果并不理想。
超细硅微粉是一种重要的功能材料,具有化学性质稳定、耐酸碱、比表面面积大、孔隙发达、表面活性大、吸油率高、增稠性强,耐高温、电绝缘性好,具抗紫外线性。其特殊结构,使它产生了四大效应,这些效应合成的材料具有传统所不具有的物理、化学特性。正是超细硅微粉这种独特的功能和结构,使之广泛用于现代化工业及民用的各个领域,主要用于涂料,油漆,工程塑料,粘合剂,硅橡胶,精密铸造陶瓷等行业。
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,它在环氧树脂体系中作为填料后,可节约大量的环氧树脂。
球形粉的主要用途及性能
为什么要球形化?首先,球的表面流动性好,与树脂搅拌成膜均匀,树脂添加量小,并且流动性好,粉的填充量可达到高,重量比可达90.5%,因此,球形化意味着硅微粉填充率的增加,硅微粉的填充率越高,其热膨胀系数就越小,导热系数也越低,就越接近单晶硅的热膨胀系数,由此生产的电子元器件的使用性能也越好。其次,球形化制成的塑封料应力集中小,强度高,当角形粉的塑封料应力集中为1时,球形粉的应力仅为0.6,因此,球形粉塑封料封装集成电路芯片时,成品率高,并且运输、安装、使用过程中不易产生机械损伤。其三,球形粉摩擦系数小,对模具的磨损小,使模具的使用寿命长,与角形粉的相比,可以提高模具的使用寿命达一倍,塑封料的封装模具价格很高,有的还需要进口,这一点对封装厂降低成本,提高经济效益也很重要。