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邹(zou)小姐：13326633089 -
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集(ji)成电(dian)路(lu)在信息技术领域(yu)具有重要地位(wei)，受物联网、新能(neng)(neng)源智能(neng)(neng)汽车、智能(neng)(neng)终端制造、新一代移动(dong)通信等下游市(shi)场(chang)需(xu)(xu)求驱(qu)动(dong)，集(ji)成电(dian)路(lu)行业飞速发展。高(gao)频、高(gao)功率的集(ji)成电(dian)路(lu)制造需(xu)(xu)要性(xing)能(neng)(neng)更加优越的材料以满足产业升级的需(xu)(xu)求。
二氧化(hua)硅的独到之(zhi)处
在硅(gui)芯片封(feng)装(zhuang)过(guo)程中使用的(de)各种材料包(bao)括引(yin)线(xian)(xian)框(kuang)架材料、金(jin)属引(yin)线(xian)(xian)以(yi)及封(feng)装(zhuang)材料都(dou)必须具有相近的(de)热膨胀(zhang)系(xi)数(shu)(shu)，才能保证在使用过(guo)程中器件不开裂脱落(luo)，而实际上(shang)环氧树脂的(de)热膨胀(zhang)系(xi)数(shu)(shu)比硅(gui)单晶(jing)芯片和引(yin)线(xian)(xian)、引(yin)线(xian)(xian)框(kuang)架材料都(dou)大，所以(yi)在塑封(feng)料中加入适(shi)量(liang)低膨胀(zhang)系(xi)数(shu)(shu)的(de)填充剂，如SiO2等，可以降低固化物的(de)热膨胀(zhang)系数,从而减少(shao)塑封料固化后(hou)的收缩，同时(shi)也可明显改善材料的机(ji)械性能、热稳定性和体积(ji)电(dian)阻(zu)率，降低成本等。
各种(zhong)封装(zhuang)树脂材料(liao)及半导(dao)体器件构成材料(liao)的热膨(peng)胀系(xi)数(shu)图
以往覆(fu)铜箔板(ban)例如（CEM3）中运用填料时，多采用氢氧(yang)化(hua)铝(lv)和氢氧(yang)化(hua)镁，但(dan)氢氧化铝不耐热冲击，200多℃就开始分解，而氢(qing)氧化镁的价格偏贵。二氧化硅(gui)填(tian)料用在覆(fu)铜箔板中更具(ju)有性能方面的优势，而(er)且价(jia)格与氢氧化铝相当。
以二(er)氧(yang)(yang)化硅、氢氧(yang)(yang)化铝、氢氧(yang)(yang)化镁(mei)作(zuo)填料的(de)基(ji)材的(de)性(xing)能比(bi)较表
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类型 |
二氧(yang)化硅 |
氢氧化铝(lv) |
氢氧化(hua)镁 |
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耐热冲击(ji)性（288℃/20s，室温冷却10s为一循环） |
9次循环 |
4次(ci)循环 |
6次循(xun)环 |
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抗剥强度（常态） |
1.98N/mm |
1.81N/mm |
1.32N/mm |
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弯曲强度(du)（常态） |
210.3MPa |
192.8MPa |
185.9MPa |
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玻(bo)璃化转变温度 |
135.3/137.4℃ |
131.8/132.4℃ |
127.5/128.2℃ |
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热(re)膨(peng)胀系数（z向，T260) |
229μm/m℃ |
253μm/m℃ |
247μm/m℃ |
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介电常(chang)数(shu)（1MHz) |
4.13 |
4.40 |
4.54 |
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介电损(sun)耗角(jiao)正切（1MHz） |
0.0212 |
0.0225 |
0.0205 |
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耐(nai)碱性 |
OK |
白(bai)纹(wen) |
OK |
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胶(jiao)水旋转粘(zhan)度（20℃） |
880 |
1340 |
1080 |
球(qiu)形二氧化硅(gui)的优势
二氧化硅具有良好的介电性能、较低的热膨胀系数等综合性(xing)能，在(zai)环氧塑封料以及覆铜板(ban)中使用(yong)广泛。二氧化硅的(de)高填(tian)充可以降低成本、提高(gao)热导(dao)率、降低热膨胀系数、增加强度(du), 但是随着填(tian)充(chong)量的(de)增多, 体(ti)系粘(zhan)度(du)会急剧增加,材料的(de)流动性(xing)、渗透性(xing)变差, 二氧(yang)化硅在树脂(zhi)中的(de)分(fen)散困难, 易出现团聚的(de)问题。如何(he)进一步提(ti)高(gao)二氧(yang)化硅在材料中的(de)填(tian)充量，从而降(jiang)低材料的热膨(peng)胀系数，是(shi)环氧(yang)塑封料以及覆铜(tong)板行业研究(jiu)的重要(yao)课题。
二氧化硅的形状是决定填充量(liang)的重要因(yin)素之一。与熔融(rong)型（角(jiao)形(xing)）二(er)氧化硅相比，球(qiu)形(xing)二(er)氧化硅具有更高的堆积密度和均匀的应(ying)力分布，因(yin)此可增加体系(xi)的流动性，降低(di)体系(xi)粘度。
不同类型二氧化硅的主要(yao)应用性(xing)能比(bi)较表
在环(huan)氧塑封料行(xing)业(ye)，熔融(rong)型（角形）二氧化硅填充量一般(ban)低于总量的70%(重量比)，采用球形(xing)二氧化硅后,填充量最高可达94%；在(zai)覆(fu)铜板行业，熔融型（角(jiao)形）二氧化(hua)硅填充量一般(ban)低于总量的40%，采用球形二氧化硅后，填充(chong)量最高可达60%。因此尽管球(qiu)形(xing)二(er)氧化硅价格较高(gao)，由于其(qi)特有的优(you)异性能(neng)，球(qiu)形(xing)二(er)氧化硅越来(lai)越被覆铜板行业(ye)所(suo)青睐。
火焰(yan)法球形(xing)二氧化(hua)硅生产技术主要(yao)掌(zhang)握在日本、美(mei)国(guo)、韩国(guo)等国(guo)家手中, 特别是日本的球形二氧化硅生产技术一直处于世界领先水平。目前我国能够生产高纯球形二氧化硅、亚微米级球形二氧化硅的企业数量很少, 主要分布于江苏连云港、安徽蚌埠、浙江湖州等地区。球形二氧化硅是集成电路封装以及覆铜板的关键核心原材料, 关乎到国家的信息和国防安全，其(qi)重要性(xing)不容忽(hu)视。
国(guo)内外球(qiu)形二(er)氧化硅(gui)生产(chan)厂家
随着大规模(mo)集成(cheng)(cheng)电(dian)路(lu)技术的(de)(de)(de)(de)发(fa)展，对材(cai)料的(de)(de)(de)(de)性能要求也不断提高，球形(xing)二氧(yang)化硅由于填(tian)充(chong)量(liang)高、流动性好、热膨胀系数小、应力小、介电(dian)性能优异等(deng)特点(dian)，符(fu)合集成(cheng)(cheng)电(dian)路(lu)行(xing)业发(fa)展的(de)(de)(de)(de)需要。随着国内球形(xing)二氧(yang)化硅生产技术水平的(de)(de)(de)(de)不断提升，产品价(jia)格的(de)(de)(de)(de)进(jin)一步(bu)降低，球形(xing)二氧(yang)化硅在集成(cheng)(cheng)电(dian)路(lu)中的(de)(de)(de)(de)应用有望(wang)进(jin)一步(bu)扩展，从而带(dai)动集成(cheng)(cheng)电(dian)路(lu)性能和技术的(de)(de)(de)(de)提升。
参考(kao)来源：
[1] 球形二氧化硅(gui)在覆铜板中的应用，柴颂刚、刘潜发、曾耀德、李晓冬(dong)、曹家凯。
[2] SiO2形貌及粒径对聚(ju)烯烃复合树(shu)脂介电特性的影(ying)响研究，张芳芳。
[3] 二氧化硅(gui)在覆铜板(ban)中的应用，杨艳、曾宪平。
[4] 硅(gui)芯片封装(zhuang)用球形SiO2与环氧树脂复合材料(liao)的制备工艺与性能研究，艾常春。
粉体圈 小郑
