硅微粉是一種無(wú)毒、無(wú)味、無(wú)污染的無(wú)機非金屬材料，由天然石英（SiO2）或熔融石英（天然石英經(jīng)高溫熔融、冷卻后的非晶態(tài)SiO2）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。

硅微粉具有：折光率1.54-1.55，莫氏硬度7左右，密度2.65g/cm3，熔點(diǎn)1750℃、介電常數4.6左右（1MHz）。其主要性能包括：

（1）具有良好的絕緣性：由于硅微粉純度高，雜質(zhì)含量低，性能穩定，電絕緣性能優(yōu)異，使固化物具有良好的絕緣性能和抗電弧性能。

（2）能降低環(huán)氧樹(shù)脂固化反應的放熱峰值溫度，降低固化物的線(xiàn)膨脹系數和收縮率，從而消除固化物的內應力，防止開(kāi)裂。

（3）抗腐蝕性：硅微粉不易與其他物質(zhì)反應，與大部分酸、堿不起化學(xué)反應，其顆粒均勻覆蓋在物件表面，具有較強的抗腐蝕能力。

（4）顆粒級配合理，使用時(shí)能減少和消除沉淀、分層現象；可使固化物的抗拉、抗壓強度增強，耐磨性能提高，并能增大固化物的導熱系數，增加阻燃性能。

（5）經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑處理的硅微粉，對各類(lèi)樹(shù)脂有良好的浸潤性，吸附性能好，易混合，無(wú)結團現象。

（6）硅微粉作為填充料，加進(jìn)有機樹(shù)脂中，不但提高了固化物的各項性能，同時(shí)也降低了產(chǎn)品成本。

在覆銅板中的應用

硅微粉是一種功能性填料，它添加在覆銅箔板中能提升板材的絕緣性、熱傳導性、熱穩定性、耐酸堿性（HF除外）、耐磨性、阻燃性，提高板材的彎曲強度、尺寸穩定性，降低板材的熱膨脹率，改善覆銅箔板的介電常數。同時(shí)，由于硅微粉原料豐富，價(jià)格低廉，能夠降低覆銅箔板的成本，因此在覆銅箔板行業(yè)的應用日趨廣泛。

國內知名的覆銅板企業(yè)金安國紀的工作人員介紹了以下常見(jiàn)的幾種類(lèi)型的硅微粉在覆銅箔板制造中的應用情況。

超細結晶型硅微粉

目前應用在覆銅箔板上的超細硅微粉平均粒徑在1-10微米，隨著(zhù)電子產(chǎn)品的基板向超薄化方向發(fā)展，要求填料具有更小的粒徑。未來(lái)覆銅板將采用平均粒徑在0.5-1微米左右的超微細填料，考慮到填料在樹(shù)脂中的分散性和上膠工藝的要求，結晶型硅微粉必須活性處理再和球形粉配合使用，避免它與環(huán)氧樹(shù)脂混合時(shí)結團，以及過(guò)小的填料粒徑導致膠液粘度急劇增大，帶來(lái)上膠時(shí)玻璃纖維布浸潤性問(wèn)題。

熔融硅微粉

熔融硅微粉系選用天然石英，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)獨特工藝加工而成的微粉。其分子結構排列由有序排列轉為無(wú)序排列。由于具有較高的純度，呈現出極低的線(xiàn)膨脹系數、良好的電磁輻射性、耐化學(xué)腐蝕等穩定的化學(xué)特性，常應用于高頻覆銅箔板的生產(chǎn)。隨著(zhù)高頻通信技術(shù)的發(fā)展，對高頻覆銅箔板的需求量越來(lái)越大，其市場(chǎng)每年以15-20%的速度增長(cháng)，這必將也帶動(dòng)熔融硅微粉需求量的同步增長(cháng)。

復合型硅微粉

復合型硅微粉是以天然石英和其他無(wú)機非金屬礦物（如氧化鈣、氧化硼、氧化鎂等）為原料，經(jīng)過(guò)復配、熔融、冷卻、破碎、研磨、分級等工序加工而成的玻璃相二氧化硅粉體材料。復合型硅微粉莫氏硬度在5左右，明顯低于純硅微粉，在印制線(xiàn)路板（PCB）加工過(guò)程中，既能降低鉆頭磨損，又能保持覆銅箔板的熱膨脹系數、彎曲強度、尺寸穩定等性能，是一種綜合性能比較優(yōu)良的填料。目前國內許多覆銅箔板廠(chǎng)家已開(kāi)始使用復合型硅微粉來(lái)代替普通硅微粉。

球形硅微粉

球形硅微粉是以精選的不規則角形硅微粉作為原料，通過(guò)高溫近熔融和近球形的方法加工，得到的一種顆粒均勻、無(wú)銳角、比表面積小、流動(dòng)性好、應力低、堆比重小的球形硅微粉材料，它添加于覆銅箔板生產(chǎn)原料中，可大幅度增加填充量，降低混合材料體系的粘度，改善加工工藝性能，提高上膠玻纖布的滲透性，降低環(huán)氧樹(shù)脂固化過(guò)程的收縮率，減小熱漲差，改善板材的翹曲。

活性硅微粉

采用活性處理的硅微粉作填料，可以明顯改善硅微粉與樹(shù)脂體系的相容性，進(jìn)一步提高覆銅箔板的耐濕熱性能和可靠性。而目前國產(chǎn)的活性硅微粉產(chǎn)品，因其只用硅偶聯(lián)劑簡(jiǎn)單的混合處理，效果不夠理想，粉體與樹(shù)脂混合時(shí)很容易團聚，而國外有許多專(zhuān)利提出了對硅微粉的活性處理，例如德國專(zhuān)利提出用聚硅烷和硅微粉混合，并在紫外線(xiàn)照射下攪拌，獲得活性硅微粉；日本專(zhuān)家提出硅烷二醇衍生物處理硅微粉，并在混合過(guò)程中加入催化劑，使偶聯(lián)劑對粉體的包裹均勻，從而能使環(huán)氧樹(shù)脂能與硅微粉達到理想的結合效果，因此硅微粉的改性處理是覆銅箔板生產(chǎn)廠(chǎng)家與粉體生產(chǎn)廠(chǎng)家共同研究的課題，一旦解決難題，覆銅箔生產(chǎn)用硅微粉將有一個(gè)較大的增量。

在高端環(huán)氧樹(shù)脂灌封料中的應用

環(huán)氧樹(shù)脂灌封料在電子器件制造業(yè)的灌封過(guò)程中應用非常普遍。其中灌封就是借助灌封材料把構成電器件的各部分按規定要求進(jìn)行合理布置、組裝、鍵合、連接、密封和保護等的一種操作工藝。它的作用是強化電子器件的整體性，提高電子器件對外沖擊、震動(dòng)的抵抗力，提高電子器件內部元件、線(xiàn)路間絕緣，避免電子器件內部元件、線(xiàn)路直接暴露，改善電子器件的防水、防塵、防潮性能。

硅微粉作為環(huán)氧樹(shù)脂灌封料的常用填料之一，對改進(jìn)環(huán)氧樹(shù)脂的某些物理性能具有明顯的作用，例如在環(huán)氧樹(shù)脂灌封料中加入活性硅微粉，可大大提高環(huán)氧樹(shù)脂灌封料的抗沖擊性能、降低環(huán)氧樹(shù)脂灌封料的黏度。為了使環(huán)氧樹(shù)脂和硅微粉能夠更好地融合，就要對硅微粉進(jìn)行表面改性，改性的目的就是通過(guò)偶聯(lián)劑和增韌劑等將硅微粉表面的極性改為非極性，使之具有憎水性和親有機溶劑的性質(zhì)，浸潤性好，從而增強硅微粉與環(huán)氧樹(shù)脂界面之間的結合力。

國內某日資企業(yè)，作為高端灌封料的領(lǐng)導者，對硅微粉的質(zhì)量要求非�？量�。該企業(yè)生產(chǎn)的一種用于汽車(chē)行業(yè)的高端灌封料中所使用的硅微粉需具有以下性質(zhì)：高透明度、無(wú)黑點(diǎn)、粒徑分布范圍窄，加入樹(shù)脂中能使體系的粘度剛好適中，硅微粉在樹(shù)脂中充分攪拌后24h不沉降。該企業(yè)的硅微粉起初一直從日本采購，后來(lái)出于成本考慮，開(kāi)始用國產(chǎn)替代。該企業(yè)從國內市場(chǎng)收集了很多800目的硅微粉，一一進(jìn)行對照，最后僅選定了河南一家公司的產(chǎn)品，該產(chǎn)品可以完美地替代進(jìn)口硅微粉。

上述產(chǎn)品的原材料來(lái)自河南南部的石英礦。相比其他地區的原料，該地石英礦質(zhì)量高，純度好，所制備出來(lái)的硅微粉透明度高，雜項少，能滿(mǎn)足生產(chǎn)需要。同時(shí)該公司采用獨特的氣流粉碎工藝和嚴格的粉料篩選工藝，保證了產(chǎn)品內雜質(zhì)含量低，顆粒粒徑分布集中，有效避免了球磨工藝帶來(lái)的Al2O3雜質(zhì)污染和后續篩選工藝落后導致的粒徑分布分散的問(wèn)題，從而使利用該硅微粉產(chǎn)品作為填充料的灌裝料顏色透明，均勻性好，沉降性?xún)?yōu)良，粘度適中。

在環(huán)氧塑封料中的應用

環(huán)氧模塑料（EMC），又稱(chēng)為環(huán)氧樹(shù)脂模塑料、環(huán)氧塑封料，是以環(huán)氧樹(shù)脂為基體樹(shù)脂，以高性能酚醛樹(shù)脂為固化劑，加入硅微粉等填料，并添加多種助劑混配而成的粉狀模塑料。全球集成電路（IC）封裝材料的97%采用環(huán)氧塑封料（EMC），其塑封過(guò)程是用傳遞成型法將EMC擠壓入專(zhuān)用模腔，并將其中的半導體芯片包埋，同時(shí)完成交聯(lián)固化成型，形成具有一定結構外型的半導體器件。而在EMC組成中，硅微粉是用量最多的填料，硅微粉占環(huán)氧模塑料重量比達70%～90%。

球形硅微粉作為大規模集成電路封裝材料的關(guān)鍵材料，可用于芯片封裝的環(huán)氧模塑料和液體封裝料等。球形硅微粉因其球形顆粒的表面流動(dòng)性好，與環(huán)氧樹(shù)脂混合攪拌成膜均勻，降低樹(shù)脂的添加量，提高硅微粉的填充量，使封裝材料與單晶硅的熱膨脹系數和導熱系數差距縮小，有利于進(jìn)一步降低電子器件的熱應力，提高其強度和壽命。

此外，由于球形硅微粉比角形硅微粉的磨擦系數更小，降低了加工模具的摩擦磨損，可延長(cháng)加工模具的使用壽命近一倍以上。因此，集成電路（IC）及大規模集成電路的封裝填料要求硅微粉呈球形、超細及高純度。