電子封裝為什么要用熔融硅微粉？ 首先，球的表面流動性好，與樹脂攪拌成膜均勻，樹脂添加量小，并且流動性******，粉的填充量可達到******，重量比可達90.5%。因此，球形化意味著硅微粉填充率的增加，硅微粉的填充率越高，其熱膨脹系數就越小，導熱系數也越低，就越接近單晶硅的熱膨脹系數，由此生產的電子元器件的使用性能也越好。 其次，球形化制成的塑封料應力集中最小，強度******，當角形粉的塑封料應力集中為1時，球形硅微粉的應力僅為0.6，因此，球形粉塑封料封裝集成電路芯片時，成品率高，并且運輸、安裝、使用過程中不易產生機械損傷。 其三，球形粉摩擦系數小，對模具的磨損小，使模具的使用壽命長，與角形粉的相比，可以提高模具的使用壽命達一倍，塑封料的封裝模具價格很高，有的還需要進口，這一點對封裝廠降低成本，提高經濟效益也很重要。 球形硅微粉主要用于大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路的封裝上，根據集程度（每塊集成電路標準元件的數量）確定是否球形硅微粉，當集程度為1M到4M時，已經部分使用球形粉，8M到16M集程度時，已經全部使用球形粉。250M集程度時，集成電路的線寬為0.25μm，當1G集程度時，集成電路的線寬已經小到0.18μm，目前計算機處理器的CPU芯片，就達到了這樣的水平。這時所用的球形粉為更高檔的，主要使用多晶硅的下腳料制成正硅酸乙脂與四氯化硅水解得到SiO2，也制成球形其顆粒度為 10～20μm可調。這種用化學法合成的球形硅微粉比用天然的石英原料制成的球形粉要貴10倍，其原因是這種粉基本沒有放射性α射線污染，可做到0.02PPb以下的鈾含量。 當集成程度大時，由于超大規(guī)模集成電路間的導線間距非常小，封裝料放射性大時集成電路工作時會產生源誤差，會使超大規(guī)模集成電路工作時可靠性受到影響，因而必須對放射性提出嚴格要求，而天然石英原料達到(0.2-0.4) PPb就為好的原料。 一般集成電路都是用光刻的方法將電路集中刻制在單晶硅片上，然后接好連接引線和管角，再用環(huán)氧塑封料封裝而成。塑封料的熱膨脹率與單晶硅的越接近，集成電路的工作熱穩(wěn)定性就越好。單晶硅的熔點為1415℃，膨脹系數為3.5PPM，熔融石英粉的為(0.3-0.5)PPM，環(huán)氧樹脂的為(30-50)PPM，當熔融球形石英粉以高比例加入環(huán)氧樹脂中制成塑封料時，其熱膨脹系數可調到8PPM左右，加得越多就越接近單晶硅片的，也就越好。而結晶粉俗稱生粉的熱膨脹系數為60PPM，結晶石英的熔點為1996℃，不能取代熔融石英粉(即熔融硅微粉)，所以中高檔集成電路中不用球形粉時，也要用熔融的角形硅微粉。這也是高檔球形粉想用結晶粉整形為近球形不能成功的原因所在。 80年代日本也走過這條路，效果不行，走不通；10年前，包括現(xiàn)在我國還有人走這條路，從以上理論證明此種方法是不行的，即高檔塑封料粉不能用結晶粉取代。是用熔融石英（即高純石英玻璃），還是用結晶硅微粉，哪一種為原料生產高純球形石英粉為好？根據試驗，專家認為：這個題已經十分清楚，用天然石英SiO2，高溫熔融噴射制球，可以制得完全熔融的球形石英粉。用天然結晶石英制成粉，然后分散后用等離子火焰制成的球就是熔融的球，用火焰燒粉制得的球，表面光滑，體積也有收縮，更好用，日本提供的這種粉，用X射線光譜分析譜線完全是平的，也是全熔融球形石英粉，而國內電熔融的石英，如連云港的熔融石英光譜分析不定型含量為95%，譜線仍能看出有尖峰，仍有5%未熔融。由此可見，生產球形石英粉，只要純度能達到要求，以天然結晶石英為原料******，其生產成本******，工藝路線更簡捷。
