Poudre de quartz de qualité électronique ultra-fine de haute pureté

Dans l’emballage de circuits intégrés à semi-conducteurs, les matériaux d’emballage peuvent jouer un rôle dans le support des puces à semi-conducteurs, la protection des puces, la dissipation thermique de la puce, l’isolation des puces et l’interconnexion de la puce avec des circuits externes et des chemins optiques. Dans les matériaux d’emballage électronique, la charge occupe une plus grande part. La poudre de quartz ultra-fine de haute pureté utilisée comme charge pour les matériaux d’emballage présente des avantages incomparables.

Exigences relatives à la poudre de quartz pour les emballages électroniques

• Haute pureté et ultrafin

Domaines d’application traditionnels de la poudre de quartz

La poudre de quartz ultra-fine de haute pureté peut améliorer les performances acides et thermiques, la résistance mécanique, les propriétés diélectriques et la conductivité thermique du matériau d’emballage ; réduire le coefficient de dilatation thermique, le taux d’absorption d’eau, le taux de retrait de moulage et le taux de coût du matériau d’emballage. La poudre de quartz ultra-fine de haute pureté est largement utilisée dans la fabrication d’encres électroniques, de fibres optiques, de céramiques de précision avancées, de meulage de précision de dispositifs optiques et de composants électroniques, etc. Le plus important est dans le domaine de l’emballage électronique. La poudre de quartz pour les emballages électroniques doit être de haute pureté et ultra-fine. Généralement, la pureté de SiO2 doit être supérieure à 99,99%, Fe2O3 est inférieure à 5 ppm et la quantité totale d’impuretés doit être inférieure à 300 ppm.

• Sphéroïdisation

Avec le développement rapide de l’industrie de la microélectronique, les circuits intégrés à grande et à très grande échelle ont des exigences de plus en plus élevées en matériaux d’emballage pour les matériaux d’emballage. Non seulement ultra-fin et de haute pureté, mais aussi une faible teneur en éléments radioactifs est requise, en particulier pour les formes de particules. Exigences de sphéralisation.

La poudre de quartz sphérique ultra-fine de haute pureté a les propriétés d’un faible coefficient de friction, d’une faible impureté, d’une faible contrainte, d’une faible expansion, d’un diélectrique élevé, d’une résistance à la chaleur élevée, d’une résistance à l’humidité élevée et d’un remplissage élevé.

La surface de la balle est la plus petite, l’isotropie est bonne, elle est uniformément mélangée à la résine pour former un film, la quantité de résine ajoutée est faible et la fluidité est la meilleure. Plus le taux de remplissage de la poudre de quartz est élevé, plus le coefficient de dilatation thermique du composé de moulage est faible et plus la conductivité thermique est faible, plus le coefficient de dilatation thermique du silicium monocristallin est proche et meilleures sont les performances des composants électroniques fabriqués à partir de celui-ci.

Le composé de moulage plastique en poudre sphérique a la plus petite concentration de contrainte et la plus haute résistance. Lorsque la concentration de contrainte du composé de moulage de poudre angulaire est de 1, la contrainte de la poudre sphérique n’est que de 0,6. Par conséquent, le composé de moulage en poudre sphérique a un rendement élevé lors de l’encapsulation de puces de circuits intégrés. Il n’est pas facile de causer des dommages mécaniques pendant le transport, l’installation et l’utilisation.

Le coefficient de frottement de la poudre sphérique est faible et l’usure du moule est faible, de sorte que la durée de vie du moule est longue. Peut réduire les coûts et améliorer l’efficacité économique.

Préparation de la poudre de quartz sphérique de qualité électronique superfine de haute pureté

Les experts montrent que tant que la pureté peut répondre aux exigences, il est préférable d’utiliser du quartz cristallin naturel comme matière première, avec des lignes de traitement à faible coût et plus simples. Les matières premières de quartz comprennent le quartzite, le quartz filonien, le grès quartzeux, le quartz en poudre et le sable de quartz.

Les minéraux de quartz naturels contiennent un grand nombre d’inclusions et de fissures. L’utilisation de la technologie de pulvérisation ultrafine peut réduire considérablement le nombre de fissures et de défauts. Combiné avec le processus de purification, la teneur en impuretés nocives peut être mieux réduite.

Le concassage thermique d’abord peut grandement améliorer l’efficacité du concassage, réduire le taux de défaillance de l’équipement et réduire les coûts de concassage.

L’exigence pour les supports de broyage est de choisir moins d’abrasion, une dureté élevée et un diamètre compris entre 1 et 5 mm.

Pour la poudre de quartz ultrafine, un broyeur à agitation, un broyeur vibrant et un broyeur à jet sont souvent utilisés.

• Technologie de traitement

Poudre de quartz → séparation magnétique → flottation → broyage ultra-fin → décapage → nettoyage par désacidification → déshydratation filtre presse → séchage → fragmentation → produit fini

Les avantages de la production sèche de poudre de quartz sont évidents : faible coût de production global, rendement élevé et contrôle facile du processus. Cependant, la poussière étant trop grosse et il y a une limite d’écrasement, il est difficile de produire de la poudre de quartz de la taille du micron. Par conséquent, le procédé humide est généralement utilisé lors de la production de poudre de poudre de quartz sphérique ultra-fine de haute pureté.

• Processus de purification

1.  Purification physique

Lavage à l’eau et triage, déschlammage, lavage, séparation magnétique et flottation. Mais pour obtenir une poudre de quartz de haute pureté, la poudre de quartz doit être purifiée chimiquement.

2. Purification chimique

Lixiviation acide : Le principe est d’utiliser l’acide insoluble, mais les impuretés peuvent être dissoutes dans l’acide, et les impuretés dans la poudre de quartz sont éliminées par lixiviation acide pour atteindre l’objectif de purification. Les acides couramment utilisés sont l’acide chlorhydrique, l’acide sulfurique, l’acide nitrique, l’acide fluorhydrique et l’acide oxalique.

• Processus de sphéralisation

La recherche de la poudre de quartz sphérique ultra-fine de haute pureté de la Chine est entrée dans la phase pilote et a subi trois ajustements : méthode de fusion plasma à haute fréquence AC, méthode de fusion plasma DC et méthode à l’arc formée par des électrodes de carbone. La clé de la technologie est que le dispositif de chauffage nécessite un champ de température stable, une plage de température facile à régler et un environnement de source de chaleur propre qui ne causera pas de pollution secondaire à la poudre de quartz. Il n’y a actuellement aucun rapport sur le système de production industrialisé.

Autre méthode de pulvérisation par fusion à haute température de silice couramment utilisée, méthode à la flamme de gaz, orthosilicate d’éthyle à contrôle de phase liquide, méthode d’hydrolyse au tétroxyde de silicium.

Analyse du statut et perspectives

Avec la poursuite du développement de l’industrie électronique, la quatrième vague de développement de la technologie d’emballage électronique devrait inaugurer le système en emballage, ce qui conduira à l’émergence soudaine du marché de la poudre de quartz sphérique.

Avec les progrès de la science et de la technologie, en particulier le développement de la technologie microélectronique, la demande de poudre de quartz de qualité électronique ultra-fine et de haute pureté a doublé et ses exigences de qualité sont devenues de plus en plus élevées. Explorer et promouvoir activement les progrès de la technologie d’enrichissement et de purification du quartz, et réaliser la production industrielle à faible coût et à grande échelle de quartz raffiné, de quartz de haute pureté et d’ultra haute pureté, ce qui est important pour compenser la pénurie de ressources cristallines naturelles et répondre à la demande de poudre de quartz ultra-fine de haute pureté pour une utilisation de haute technologie. L’importance pratique de.

Source de l’article : China Powder Network