[發明專利]一種電子級無定型硅微粉的生產方法

無效

• 申請號: 200910029075.1
• 申請日: 2009-01-19
• 公開（公告）號: CN101474584A
• 公開（公告）日: 2009-07-08
• 發明（設計）人: 劉寶安
• 申請（專利權）人: 連云港東海銘友高科硅微粉有限公司
• 主分類號: B02C13/00
• 分類號: B02C13/00;B02C17/00
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司
• 代理人: 王彥明

技術領域

本發明涉及一種石英制品，特別是一種電子級無定型5～6微米(2000目)硅微粉的生產方法。

背景技術

現有生產技術為使用鐵質錘頭對熔融石英進行破碎，用破碎后熔融石英砂做為原料添加到球磨機內研磨，用機械篩分機對研磨后半成品進行粗糙分級，得到無定型硅微粉。

其缺點：1、用鐵質錘頭破碎熔融石英會對破碎后熔融石英砂造成嚴重污染，由于破碎過程中石英硬度高于鐵的硬度，所以伴隨著破碎過程會產生相當量的鐵粉進入熔融石英砂中，并最終伴隨生產過程進入成品，這樣的無定型硅微粉中鐵含量容易超標，在加入封裝材料體系后造成封裝件電性能差，影響集成電路使用壽命。2、球磨機研磨時作用在物料上的力主要是研磨介質落體時產生的沖擊力，這樣的反復垂直沖擊導致物料在粉碎過程中顆粒外形承較尖銳的菱角狀、薄片狀和針狀，這樣的粒形在電路封裝過程中極易對金線造成傷害，同時降低封裝料的流動性能，使封裝件容易產生封不滿現象。3、傳統的機械篩分工藝局限性大，其篩分產品通常比600目粗的產品，并且由于其在產品分級過程中只是一味的追求大顆粒的通過率，而無法對產品的粒度分布做出有效調整，這樣只能得到粒度單一、顆粒較粗、穩定性差、分布窄的產品，這樣的產品進入電子封裝線將直接影響封裝料流動性、封裝件密實性、填料充填比例等封裝料重要參數。

發明內容

本發明要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提出了一種產品流動性好，與環氧樹脂摻和浸潤性好、膨脹系數低的電子級無定型硅微粉的生產方法。

本發明要解決的技術問題是通過以下技術方案來實現的，一種電子級無定型硅微粉的生產方法，其特點是：

選用熔融石英為原料，熔融石英經無鐵粉碎機粉碎為熔融石英砂，其塊料大小控制為：0.5cm～3cm，將熔融石英砂投入到球磨機進行研磨，控制球磨機的進料速度為1～1.3T/h，球磨機轉速為18～22r/min；控制球磨機的出料速度為1～1.3T/h；

經球磨機初級研磨后的粉體通過第一引風機風送至初級分級機，初級分級機轉子轉速控制在700～900r/min，球磨機研磨后的粉體經過初級分級機的分級處理后形成兩個去向，一個是較細的粉體在第一引風機風力作用下進入第一收塵器，一個是較粗的粉體在分級轉子的高速離心作用下被甩出初級分級機經回料管重新進入球磨機內進行二次研磨；

進入第一收塵器的較細粉體均100％通過100目標準篩，在激光粒度儀的檢測下D50＜30um、D90＜140um，將該粉體送入振動磨，以500～600Kg/h進料速度進入振動磨，在振動磨內粉體從進料口至出料口的研磨時間控制為18～22分鐘，振動磨振幅8～10mm，出料速度為800～1000Kg/h，研磨后的粉體經第二引風機風送至高效分級機，

高效分級機轉速控制在1800～2000r/min，在此高轉速下分級轉子本身產生的較強離心風力與第二引風機產生的夾帶研磨后粉體的較強直線風力綜合作用，在高效分級機內形成強大離心粉體渦流，顆粒微小的超細粉體由于質量輕而被直線風力送至第二收塵器，顆粒較大粉體在離心力作用下被甩出高效分級機經回料管重新回振動磨進行研磨；

進入收塵器的超細粉體，其粒度控制為：所有粉體100％通過600目標準篩，在激光粒度儀的檢測下D50＜7um、D10＜2um、D90＜15um，將超細粉體送入攪拌磨，對D50＜7um的超細粉體粒度進行均一性調整，促使調整后粉體粒度穩定，攪拌磨批次進料量為2.5～3.2噸，攪拌磨內攪拌軸轉速為10～14r/min，攪拌時間為12～15分鐘，攪拌結束后成品粉體經出料口進入包裝袋內成為合格品。

本發明與現有技術相比，電子級無定型5～6微米(2000目)硅微粉相較其它同型號系列產品的最大優點在于，1、由于其比表面積大從而使其在加入樹脂填充體系后對填充體產生較大補強作用；2、由于其顆粒微細在集成電路封裝過程中對電路中的金線沖擊大大降低，減少了封裝過程的廢品率；3、熔融石英在經多型號研磨磨機反復研磨后，粉體顆粒粒形呈鈍角狀，這樣的顆粒外形搭配合理的粒度分布造就了該規格產品非常優異的流動性能，這一性能是影響集成電路封裝性能的重要參數，較好的避免了封裝過程中封不滿現象的出現。

具體實施方式

一種電子級無定型硅微粉的生產方法，選用熔融石英在經無鐵粉碎機粉碎為后的熔融石英砂為原料，球磨機進料原材料為熔融石英一級塊料及球磨機研磨分級后粗粉回磨部分，其塊料大小控制為：0.5cm～3cm；進料速度及量的控制為1～1.3T/h；球磨機轉速為18～22r/min；出料速度及量為1～1.3T/h。經球磨機初級研磨后的熔融硅微粉通過第一引風機風送至初級分級機，引風機分量為：45kw引風機電機電流達到55A，分級機轉子轉速控制在700～900r/min，球磨機研磨后的熔融硅微粉經過初級分級機的分級處理后形成兩個去向，一個是較細的粉體(約占總出料量的70％)在第一引風機風力作用下進入第一收塵器，一個是較粗的粉體(約占總出料量的30％)在分級轉子的高速離心作用下被甩出分級機經回料管重新進入球磨機內二次研磨。進入第一收塵器的較細粉體成為振動磨的進料原料，此時該粉體粒度控制為：所有粉體均100％通過100目標準篩，在激光粒度儀的檢測下D50＜30um、D90＜140um。該粉體以500～600Kg/h進料速度進入振動磨進料口(振動磨單位小時進料總量還應加上經振動磨研磨分級后產生的粗粉回磨部分)，在振動磨內粉體從進料口至出料口的研磨時間控制約為18～22分鐘，振動磨振幅8～10mm，出料速度為800～1000Kg/h，研磨后的粉體經第二引風機風送至高效分級機，分級機轉速控制在1800～2000r/min，在此高轉速下分級轉子本身產生的較強離心風力與第二引風機產生的夾帶研磨后粉體的較強直線風力綜合作用，在高效分級機內形成強大離心粉體渦流，顆粒微小的粉體(其粒度控制為：所有粉體100％通過600目標準篩，在激光粒度儀的檢測下D50＜7um、D10＜2um、D90＜15um)由于質量輕而被直線風力送至第二收塵器(此段粉體約占出料總量的50～60％)，顆粒較大粉體在離心力作用下被甩出高級分級機經回料管重新回磨研磨(此段粉體約占出料總量的40～50％)。進入第二收塵器的超細粉體經攪拌磨進料口進入攪拌磨機(磨機主要作用為：對D50＜7um的超細熔融硅微粉粒度進行均一性調整，促使調整后粉體粒度穩定(D50：5～6um、D10：1.5～1.8um、D90：10～13um)，磨機批次進料量為2.5～3.2T，磨機內攪拌軸轉速為10～14r/min，攪拌時間為12～15分鐘，攪拌結束后粉體經出料口進入包裝袋內成為合格品。