一种电子封装用超细球形粉体制造技术

本发明专利技术公开了一种电子封装用超细球形粉体。采用两种球形粉体复配为环氧塑封料的填充剂，球形分体复配为通过不同粒径的球形SiO2粉与球形Al2O3粉进行不同粒径与含量的复配，所述球形粉体为球形SiO2粉与球形Al2O3粉。所述球形SiO2粉的粒径分布均匀且包含不同粒径，所述球形Al2O3粉导热率高，球形率高于95%，粒径分布可控。本发明专利技术通过改变粉体级配、提高绝缘和导热性能、降低热膨胀系数，以解决环氧塑封料中SiO2粉造成的导热性能差以及因硬度高而导致的难以加工的问题。致的难以加工的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种电子封装用超细球形粉体


[0001]本专利技术涉及无机非金属材料加工制备
，具体涉及一种电子封装用超细球形粉体。

技术介绍

[0002]电子封装材料是指用于承载电子元器件及其相互联线，起机械支持，密封环境保护，散失电子元件的热量等作用，并具有良好电绝缘性的基体材料，是集成电路的密封体。目前电子封装材料包括金属基、陶瓷基、聚合物基电子封装材料。塑料封装中以环氧树脂材料为基体的称为环氧塑封料(EMC)，其可靠性稳定、低廉的成本、生产工艺单一、适合于大规模生产等优点，整个微电子封装材料98％以上市场份额被环氧塑封料所占据，目前半导体器件、集成电路、电子电气、汽车、军事、航空等各个封装领域都把环氧树脂作为首选材料。而环氧塑封料由特种环氧树脂、固化剂、填充剂、促进剂和偶联剂组成。环氧塑封料中填充剂按种类分为传统二氧化硅(SiO2)粉和功能性填充粉体。传统的SiO2导热粉主要包括结晶、熔融和球形SiO2三种类型。结晶型SiO2粉主要是将石英矿中的石英石直接破碎、粉碎加工而成，它具有价格便宜、导热系数高等优势，但是热膨胀系数相对较大；球形SiO2粉放射性低，绝缘强度高，有利于保证集成电路的可靠性，同时由于球形颗粒之间摩擦少，流动性能较好，很大程度上减少EMC生产和集成电路封装时对模具设备的磨损。
[0003]目前EMC采用的填充剂多为传统SiO2粉，价格低廉且资源较广，但其所制备的环氧塑封料导热系数较低，难以满足高导热的电子产品的要求，且因为SiO2粉具有相对较高的硬度，容易影响材料的加工与焊接性能。
专利
技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种电子封装用超细球形粉体，通过改变粉体级配、提高绝缘和导热性能、降低热膨胀系数，以解决环氧塑封料中SiO2粉造成的导热性能差以及因硬度高而导致的难以加工的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了以下技术方案：
[0006]本专利技术提供的一种电子封装用超细球形粉体，采用两种球形粉体复配为环氧塑封料的填充剂，所述球形粉体为球形SiO2粉与球形Al2O3粉。
[0007]进一步的，所述球形SiO2粉的制备方法包括以下步骤：
[0008]S1、选用SiO2纯度高于99.8％的天然石英矿，通过石英砂是通过筛选、煅烧水淬、破碎筛选、磁选、浮选、焙烧等物理化学提纯处理、清洗干燥等步骤生产出高纯石英砂，总杂质含量低于100ppm；
[0009]S2、对S1中纯度高于99.98％的高纯石英砂进行粉碎、筛分和再次深度提纯的预处理，将SiO2粉送入球化炉中，进行高温熔融、冷却成球并进行筛分，得到目标粒径的球形硅微粉，且球化率高于95％。
[0010]进一步的，所述球形SiO2粉的粒径分布均匀且包含不同粒径。
[0011]进一步的，所述球形Al2O3粉的制备方法包括以下步骤：
[0012]S1、选用纯度高于99％以上的氧化铝粉，将形貌不规则的氧化铝粉喷入火焰中，使氧化铝粉在火焰中融化成球；
[0013]S2、将S1形成的球形氧化铝粉进行筛分，得到相应粒径的球形氧化铝粉。
[0014]进一步的，所述球形Al2O3粉导热率高，球形率高于95％，粒径分布可控。
[0015]进一步的，所述球形分体复配为通过不同粒径的球形SiO2粉与球形Al2O3粉进行不同粒径与含量的复配。
[0016]基于上述技术方案，本专利技术实施例至少可以产生如下技术效果：
[0017]本专利技术通过制备并复配超细球形粉体，得到了球形率高、粒度分布可控的环氧塑封料填充剂。
[0018]本专利技术通过复配超细SiO2和Al2O3球形粉体，实现了热传递的多样性，提高了环氧塑封料的热导率。
[0019]本专利技术通过复配超细SiO2和Al2O3球形粉体，改善了Al2O3纯环氧塑封料绝缘性较低的问题。
具体实施方式
[0020]本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容的理解更加透彻全面。
[0021]实施例1
[0022]选取纯度高于99.8％的天然石英矿通过筛选、颚式破碎机破碎成小块石英块，通过强磁法进行磁选，除去含铁矿；利用脂肪酸作为捕收药剂进行浮选；在经过氯化焙烧6h去除晶格间杂质离子，经过一系列提纯后能得纯度高于99.98％的SiO2颗粒；经过清洗干燥后再通过气流磨4h喷出超细SiO2颗粒，经过筛分能得到纳米级、微米级的超细角形SiO2粉体。将粉体投入一体化球化炉，通过火焰熔融法能够形成球形SiO2粉，且球化率高于96％粒径为10
‑
100μm。
[0023]选用纯度高于99％以上的氧化铝粉，将其投入球化炉，通过火焰熔融法能够形成球形SiO2粉，且球化率高于99％，粒径为10
‑
100μm。
[0024]所制备的SiO2粉与Al2O3粉皆为球形，以Al2O3粉为基体，添加10％SiO2粉体，得到一种超细电子级电子封装用球形粉体。
[0025]实施例2
[0026]选取纯度高于99.98％的1000目高纯石英砂通过电子级高能球磨机3000r/min12h粉磨成不同粒径分布的超细SiO2粉，具体包括50
‑
10μm，10
‑
1μm，1000
‑
100nm，100
‑
10nm，将不同粒径的超细SiO2粉投入球化炉，通过火焰熔融法进行球化，球化率高于97％。
[0027]选取纯度高于99.99％的Al2O3粉，粒径分布为10
‑
1μm，1000
‑
100nm，将其投入球化炉中通过火焰熔融法进行球化，球化率超过99％。
[0028]将两种球形粉体复配，得到一种超细电子级电子封装用球形粉体，具体含量如下表1：
[0029][0030]实施例3
[0031]选取纯度高于99.8％的脉石英矿通过筛选、颚式破碎机破碎成小块石英块，通过强磁法进行磁选，除去含铁矿；利用油酸作为捕收剂、甲酚酸作为起泡剂、碳酸钠作为pH调整剂、水玻璃作为抑制剂进行浮选；在经过三次盐酸酸洗工艺、氯化焙烧去除晶格间杂质离子，经过一系列提纯后能得纯度高于99.998％的SiO2颗粒；经过清洗干燥后再通过高能球磨机2500r/min，8h制备出粒径平均为50μm的超细SiO2粉，经过筛分能得到纳米级、微米级的超细角形SiO2粉，再通过气流磨4h喷出得到平均粒径分布为10μm的超细SiO2粉。粉体通过火焰熔融法能够形成球形SiO2粉，且球化率高于96％，粒径为10
‑
50μm。
[0032]选用纯度高于99％以上的氧化铝粉，将其投入球化炉，通过火焰熔融法能够形成球形SiO2粉，且球化率高于99％，粒径为10
‑
50μm。
[0033]所制备的SiO2粉与Al2O3粉皆为球形，将两种球形粉体复配，以球形SiO2粉为基体，掺入20％超细本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电子封装用超细球形粉体，其特征在于，采用两种球形粉体复配为环氧塑封料的填充剂，所述球形粉体为球形SiO2粉与球形Al2O3粉。2.根据权利要求1所述的一种电子封装用超细球形粉体，其特征在于，所述球形SiO2粉的制备方法包括以下步骤：S1、选用SiO2纯度高于99.8%的天然石英矿，通过石英砂是通过筛选、煅烧水淬、破碎筛选、磁选、浮选、焙烧等物理化学提纯处理、清洗干燥等步骤生产出高纯石英砂，总杂质含量低于100ppm；S2、对S1中纯度高于99.98%的高纯石英砂进行粉碎、筛分和再次深度提纯的预处理，将SiO2粉送入球化炉中，进行高温熔融、冷却成球并进行筛分，得到目标粒径的球形硅微粉，且球化率高于95%。3.根据权利要求1所述的一种电子...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈雪菲，唐振中，王健涛，朱启帅，林永权，
申请(专利权)人：华润水泥技术研发有限公司，
类型：发明
国别省市：