硅微粉是一種以二氧化硅為主要成分的無(wú)機(jī)非金屬材料，是以結(jié)晶石英、熔融石英等為原料，經(jīng)研磨、精密分級(jí)、除雜等工藝加工而成的二氧化硅粉體，其介電性能優(yōu)異，熱膨脹系數(shù)低，導(dǎo)熱系數(shù)高，廣泛用于覆銅板、環(huán)氧塑封料、絕緣材料、膠粘劑、涂料、陶瓷等領(lǐng)域。
1、覆銅板
覆銅板是結(jié)構(gòu)為“銅箔+介質(zhì)絕緣層（樹(shù)脂和增強(qiáng)材料）+銅箔”的、用于制造印制電路板的重要基材，是各類電路系統(tǒng)的上游基礎(chǔ)材料。
覆銅板用填充料的選擇包括硅微粉、氫氧化鋁、氫氧化鎂、滑石粉、云母粉等材料，其中硅微粉因其在耐熱性、機(jī)械性能、電性能以及在樹(shù)脂體系中的分散性都具有相對(duì)優(yōu)勢(shì)，可用于提高耐熱性及耐濕熱性、提高薄型化覆銅板的剛性、降低熱膨脹系數(shù)、提高尺寸穩(wěn)定性、提高鉆孔定位精度與內(nèi)壁平滑性、提高層間或絕緣層與銅箔間的粘接性等，因此在覆銅板填料中備受青睞。
球形硅微粉性能最佳但成本高，僅在高端覆銅板領(lǐng)域運(yùn)用。在導(dǎo)熱性、填充性、熱膨脹性以及介電性能方面，球形硅微粉的性能都更為優(yōu)異，但從價(jià)格上來(lái)看，角形硅微粉更低（根據(jù)公司年報(bào)信息，球形粉單價(jià)和毛利率高于角形粉），因此綜合性能和成本考慮，目前球形硅微粉主要應(yīng)用在高端覆銅板領(lǐng)域，如高頻高速覆銅板、IC載板等，并且越高端的應(yīng)用場(chǎng)景、添加比例越高。
2、環(huán)氧塑封料
環(huán)氧塑封料是由環(huán)氧樹(shù)脂為基體樹(shù)脂，以高性能酚醛樹(shù)脂為固化劑，加入硅微粉等為填料，以及添加多種助劑混配而成的粉狀模塑料，是集成電路等半導(dǎo)體封裝必需材料（半導(dǎo)體封裝中有97%以上采用環(huán)氧塑封料）。
由于純的環(huán)氧樹(shù)脂具有高的交聯(lián)結(jié)構(gòu)，存在質(zhì)脆、耐熱性不夠好、抗沖擊韌性差等缺點(diǎn)，因此需要添加具有耐熱和強(qiáng)固化效果的填充料，硅微粉就是常用的填充料之一，通常在環(huán)氧塑封料中占據(jù)60%-90%的比例，其含量甚至可高達(dá)90%。
作為填充物，硅微粉具有多種優(yōu)勢(shì)：它能顯著降低塑封料的熱膨脹系數(shù)，提高熱傳導(dǎo)能力，降低介電常數(shù)；同時(shí)，其環(huán)保和阻燃特性、防潮作用以及增強(qiáng)塑封料強(qiáng)度的性能，使其在芯片封裝中被廣泛應(yīng)用，還能有效降低封裝成本。
此外，硅微粉填充到環(huán)氧塑封料中后，可顯著提高環(huán)氧樹(shù)脂的硬度，增大導(dǎo)熱系數(shù)，降低環(huán)氧樹(shù)脂固化物反應(yīng)的放熱峰值溫度，降低線性膨脹系數(shù)與固化收縮率，減小內(nèi)應(yīng)力，提高機(jī)械強(qiáng)度，使其線性膨脹系數(shù)無(wú)限接近于芯片，從而減少開(kāi)裂現(xiàn)象，防止外部有害氣體、水分及塵埃進(jìn)入電子元器件或集成電路，減緩震動(dòng)，防止外力對(duì)芯片造成損傷，穩(wěn)定元器件性能。
為達(dá)到無(wú)限接近于芯片的線性膨脹系數(shù)，硅微粉在集成電路封裝材料的填充量通常在75%以上，硅微粉企業(yè)通常將平均粒徑為0.3-40µm之間的不同粒度產(chǎn)品進(jìn)行復(fù)配以實(shí)現(xiàn)高填充效果。因此環(huán)氧塑封料領(lǐng)域?qū)栉⒎鄣墓δ苄枨蟾嗟捏w現(xiàn)在低線性膨脹系數(shù)、高散熱性、高機(jī)械強(qiáng)度、高絕緣等方面，對(duì)硅微粉的粒度分布等高填充特性有關(guān)指標(biāo)有較高要求。
3、電工絕緣材料
硅微粉用于電工絕緣產(chǎn)品能夠有效降低固化物的線性膨脹系數(shù)和固化過(guò)程中的收縮率，減小內(nèi)應(yīng)力，提高絕緣材料的機(jī)械強(qiáng)度，從而有效改善和提高絕緣材料的機(jī)械性能和電學(xué)性能。因此該領(lǐng)域客戶對(duì)硅微粉的功能需求更多的體現(xiàn)在低線性膨脹系數(shù)、高絕緣性以及高機(jī)械強(qiáng)度等方面，而對(duì)其介電性能和導(dǎo)熱性的需求程度較低。
電工絕緣料領(lǐng)域通常根據(jù)電工絕緣制品特點(diǎn)及其生產(chǎn)工藝的要求選用平均粒徑為5-25µm之間的單一規(guī)格硅微粉產(chǎn)品，并對(duì)產(chǎn)品白度、粒度分布等有較高要求。
4、膠粘劑
硅微粉填充在膠粘劑樹(shù)脂中可有效降低固化物的線性膨脹系數(shù)和固化時(shí)的收縮率，提高膠粘劑機(jī)械強(qiáng)度，改善耐熱性、抗?jié)B透性和散熱性能，從而提高粘結(jié)和密封效果。
硅微粉粒度分布會(huì)影響膠粘劑的粘度和沉降性，從而影響膠粘劑使用的工藝性和固化后的線性膨脹系數(shù)，因此膠粘劑領(lǐng)域關(guān)注硅微粉在降低線性膨脹系數(shù)和提高機(jī)械強(qiáng)度方面的功能，對(duì)硅微粉外觀、粒度分布要求較高，并且通常采用平均粒徑為0.1-30µm之間的不同粒度產(chǎn)品進(jìn)行復(fù)配使用。
5、蜂窩陶瓷
汽車尾氣凈化用蜂窩陶瓷載體和柴油發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣凈化用堇青石材料的汽車尾氣過(guò)濾器DPF，以氧化鋁、硅微粉等多種材料經(jīng)混合、擠出成型、干燥、燒結(jié)等加工制得。球形硅微粉可以提高蜂窩陶瓷制品成型率、穩(wěn)定性。
資料來(lái)源：新材料縱橫
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