Pó de quartzo de grau eletrônico ultrafino de alta pureza
Na embalagem de circuito integrado de semicondutor, os materiais de embalagem podem desempenhar um papel no suporte do chip semicondutor, proteção do chip, dissipação de calor do chip, isolamento do chip e interconexão do chip com circuitos externos e caminhos ópticos. Nos materiais de embalagem eletrônica, o filler ocupa uma fatia maior. O pó de quartzo ultrafino de alta pureza usado como enchimento para materiais de embalagem tem vantagens incomparáveis.
Requisitos de pó de quartzo para embalagens eletrônicas
- Alta pureza e ultrafino
Áreas de aplicação tradicionais de pó de quartzo
| Campo de aplicação | Aplicativo |
| Indústria química | Pó de sílica amorfa, enchimento de torre de ácido sulfúrico, matéria-prima de vidro de água, matéria-prima de composto de silício, etc. |
| Metalurgia | Matérias-primas ou aditivos, fundentes, etc. de liga de alumínio e silício, liga de ferrossilício, silício metálico, etc. |
| Copo | Produtos de vidro, vidro plano, vidro óptico, fibra de vidro, etc. |
| Arquitetura | Mármore artificial, concreto, materiais cimentícios, areia padrão de cimento, etc. |
| Materiais cerâmicos e refratários | Tijolos com alto teor de sílica e blocos de cerâmica usados em fornos, etc. |
| Borracha, plástico | Filler para melhorar a resistência ao desgaste |
| Pintar | Preenchimento para melhorar a resistência às intempéries |
| Maquinário | As principais matérias-primas são areia de fundição, jato de areia, lixa, gaze, etc. |
| Eletrônicos | Silício metálico de alta pureza, fibra óptica para comunicação, etc. |
O pó de quartzo ultrafino de alta pureza pode melhorar o desempenho do ácido e do calor, a resistência mecânica, as propriedades dielétricas e a condutividade térmica do material de embalagem; reduzir o coeficiente de expansão térmica, a taxa de absorção de água, a taxa de encolhimento da moldagem e a taxa de custo do material de embalagem. O pó de quartzo ultrafino de alta pureza é amplamente utilizado na fabricação de tintas eletrônicas, fibras ópticas, cerâmicas de precisão avançada, retificação de precisão de dispositivos ópticos e componentes eletrônicos, etc. O mais importante deles está no campo de embalagens eletrônicas. O pó de quartzo para embalagens eletrônicas deve ser de alta pureza e ultrafino. Geralmente, a pureza de SiO2 deve ser superior a 99,99%, Fe2O3 é inferior a 5 ppm e a quantidade total de impurezas deve ser inferior a 300 ppm.
- Esferoidização
Com o rápido desenvolvimento da indústria de microeletrônica, os circuitos integrados de grande e ultra-grande escala têm requisitos cada vez mais elevados para materiais de embalagem para materiais de embalagem. Não apenas ultrafino e de alta pureza, mas também baixo teor de elemento radioativo é necessário, especialmente para formatos de partículas. Requisitos de esfericalização.
O pó de quartzo esférico ultrafino de alta pureza tem as propriedades de baixo coeficiente de atrito, baixa impureza, baixo estresse, baixa expansão, alto dielétrico, alta resistência ao calor, alta resistência à umidade e alto enchimento.
A área da superfície da bola é a menor, a isotropia é boa, ela se mistura uniformemente com a resina para formar um filme, a quantidade de resina adicionada é pequena e a fluidez é a melhor. Quanto maior a taxa de enchimento de pó de quartzo, menor o coeficiente de expansão térmica do composto de moldagem e quanto menor a condutividade térmica, mais próximo é o coeficiente de expansão térmica do silício monocristalino e melhor o desempenho dos componentes eletrônicos produzidos a partir dele.
O composto de moldagem de plástico feito de pó esférico tem a menor concentração de tensão e a maior resistência. Quando a concentração de tensão do composto de moldagem em pó angular é 1, a tensão do pó esférico é de apenas 0,6. Portanto, o composto para moldagem em pó esférico tem um alto rendimento ao encapsular chips de circuito integrado. Não é fácil causar danos mecânicos durante o transporte, instalação e uso.
O coeficiente de atrito do pó esférico é pequeno e o desgaste no molde é pequeno, de modo que a vida útil do molde é longa. Pode reduzir custos e melhorar a eficiência econômica.
Preparação de pó de quartzo esférico de grau eletrônico superfino de alta pureza
Os especialistas mostram que, desde que a pureza atenda aos requisitos, o melhor é usar o quartzo cristalino natural como matéria-prima, com baixo custo e linhas de processo mais simples. As matérias-primas de quartzo incluem quartzito, quartzo venoso, arenito de quartzo, quartzo em pó e areia de quartzo.
Minerais de quartzo naturais contêm um grande número de inclusões e rachaduras. O uso de tecnologia de pulverização ultrafina pode reduzir muito o número de rachaduras e defeitos. Combinado com o processo de purificação, o conteúdo de impurezas prejudiciais pode ser melhor reduzido.
A britagem térmica em primeiro lugar pode melhorar muito a eficiência da britagem, reduzir a taxa de falha do equipamento e reduzir os custos de britagem.
O requisito para a mídia de moagem é escolher menos abrasão, alta dureza e um diâmetro entre 1 ~ 5 mm.
Para pó de quartzo ultrafino, moinhos agitadores, moinhos vibratórios e moinhos a jato são freqüentemente usados.
- Tecnologia de processamento
Pó de quartzo → separação magnética → flotação → moagem ultrafina → decapagem → limpeza de desacidificação → desidratação do filtro prensa → secagem → quebra → produto acabado
As vantagens da produção a seco de pó de quartzo são óbvias: baixo custo de produção abrangente, alto rendimento e fácil controle do processo. No entanto, como a poeira é muito grande e há um limite de esmagamento, é difícil produzir pó de quartzo de tamanho mícron. Portanto, o processo úmido é geralmente usado na produção de pó de quartzo esférico ultrafino de alta pureza.
- Processo de purificação
- Purificação física
Lavagem e classificação com água, deslamagem, esfrega, separação magnética e flotação. Mas para obter o pó de quartzo de alta pureza, o pó de quartzo deve ser purificado quimicamente.
- Purificação química
Acid leaching: The principle is to use the insoluble acid, but the impurities can be dissolved in the acid, and the impurities in the quartz powder are removed by acid leaching to achieve the purpose of purification. Commonly used acids are hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, hydrofluoric acid and oxalic acid.
- Processo de esfericalização
A pesquisa do pó de quartzo esférico ultrafino de alta pureza da China entrou no estágio piloto e passou por três ajustes: método de fusão de plasma de alta frequência AC, método de fusão de plasma DC e método de arco formado por eletrodos de carbono. A chave para a tecnologia é que o dispositivo de aquecimento requer um campo de temperatura estável, uma faixa de temperatura fácil de ajustar e um ambiente de fonte de calor limpo que não causará poluição secundária ao pó de quartzo. Atualmente não há relatório sobre o sistema de produção industrializado.
Outro método de pulverização de fusão de alta temperatura de sílica comumente usado, método de chama de gás, ortossilicato de etil de controle de fase líquida, método de hidrólise de tetróxido de silício.
Análise de status e perspectiva
Com o desenvolvimento da indústria eletrônica, a quarta onda de desenvolvimento da tecnologia de embalagem eletrônica deverá inaugurar o sistema em embalagem, o que levará ao surgimento repentino do mercado de pó de quartzo esférico.
Com o avanço da ciência e da tecnologia, especialmente o desenvolvimento da tecnologia microeletrônica, a demanda por pó de quartzo de alta pureza e ultrafino de grau eletrônico dobrou e seus requisitos de qualidade tornaram-se cada vez maiores. Explorar e promover ativamente o progresso da tecnologia de beneficiamento e purificação de quartzo e realizar a produção industrial de baixo custo e em larga escala de quartzo refinado, quartzo de alta e ultra-alta pureza, o que é importante para compensar a escassez de recursos de cristal natural e atender à demanda por pó de quartzo ultrafino de alta pureza para uso de alta tecnologia. O significado prático de.
Fonte do artigo: China Powder Network