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振動(dòng)磨在超細(xì)硅微粉生產(chǎn)中的應(yīng)用

發(fā)布日期:2019-12-03 瀏覽次數(shù):1773

  硅微粉是以石英砂、熔融石英砂等為原料,經(jīng)研磨、精密分級(jí)、除雜等多道工藝加工而成的二氧化硅粉體材料,廣泛應(yīng)用于大規(guī)模集成電路封裝中覆銅板以及環(huán)氧塑封料填料。

  超細(xì)硅微粉生產(chǎn)工藝

  在超細(xì)硅微粉生產(chǎn)過(guò)程中,常采用的研磨設(shè)備有球磨機(jī)和振動(dòng)磨,并配備精細(xì)分級(jí)設(shè)備。振動(dòng)磨是利用磨礦介質(zhì)受磨機(jī)的振動(dòng)作用,在磨機(jī)腔體內(nèi)滑動(dòng)、滾動(dòng)而對(duì)物料進(jìn)行研磨,其粉磨作用主要靠磨介的劇烈沖擊和不斷的旋轉(zhuǎn)(自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)),使物料迅速粉碎。

  相對(duì)于球磨機(jī),振動(dòng)磨填充率可高達(dá)80%,高填充率導(dǎo)致磨介更頻繁的沖擊,對(duì)細(xì)顆粒物料能量利用率更高。

  那么,在硅微粉實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,如何優(yōu)化振動(dòng)磨分級(jí)系統(tǒng)工藝呢?

  1、振動(dòng)磨貼內(nèi)襯后的有效直徑及振動(dòng)頻率

  振動(dòng)磨一般采用氧化鋁作為內(nèi)襯,提高磨腔有效直徑。介質(zhì)也多為氧化鋁介球,比重大,有利于物料的粉碎研磨。在振動(dòng)頻率選定的情況下,有效直徑越小,粉碎效率越小,產(chǎn)量越低。

  振動(dòng)頻率直接影響著產(chǎn)品的研磨效率以及設(shè)備損耗和能耗。根據(jù)產(chǎn)能及分級(jí)機(jī)的處理能力確定適當(dāng)?shù)恼駝?dòng)頻率是高效可控生產(chǎn)出粒度分布合理的產(chǎn)品的一個(gè)關(guān)鍵因素。

  2、中間料倉(cāng)的下料方式

  中間料倉(cāng)進(jìn)料方式為通過(guò)氣力輸送把粉體抽到料倉(cāng)上方的真空料倉(cāng),通過(guò)聯(lián)動(dòng)閥板的開(kāi)關(guān)將粉體落入中間料倉(cāng),使密閉的中間料倉(cāng)中帶入大量氣體形成料拱,導(dǎo)致粉體下料不均勻。

  另外,微米級(jí)硅微粉表面吸附強(qiáng),且物料含水、吸潮或靜電作用增強(qiáng)了物料與倉(cāng)壁的粘附力,從而在卸料處導(dǎo)致結(jié)拱,影響下料流暢性。

  下料不順暢會(huì)導(dǎo)致振動(dòng)磨進(jìn)料不均勻,進(jìn)而影響出料均勻和粉體粒度分布,需要頻繁調(diào)整分級(jí)機(jī)頻率等設(shè)備參數(shù),造成產(chǎn)量不穩(wěn)定、產(chǎn)品合格率低等問(wèn)題。

  針對(duì)中間料倉(cāng)下料不暢,可采用振動(dòng)料斗輔助下料,便可有效解決下料不暢問(wèn)題,保證生產(chǎn)的順暢高效。

  3、分級(jí)機(jī)的主要參數(shù)調(diào)節(jié)

  在產(chǎn)品控制階段,通過(guò)調(diào)節(jié)分級(jí)器的葉輪片數(shù)、葉輪轉(zhuǎn)速、引風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓、風(fēng)量及二次風(fēng)柵淘洗器的大小等來(lái)調(diào)節(jié)產(chǎn)品的粒度和產(chǎn)量。

  如果風(fēng)量過(guò)小,則產(chǎn)品粒度容易變細(xì),產(chǎn)量降低;葉輪片數(shù)過(guò)少,則易形成高轉(zhuǎn)速,不利于分級(jí),產(chǎn)品質(zhì)量降低;二次風(fēng)柵陶洗器開(kāi)度過(guò)小,粗料中夾雜的細(xì)粉提取不干凈,影響分級(jí)效率。

  4、耐磨防護(hù)

  由于石英硬度高,對(duì)設(shè)備磨損嚴(yán)重,容易污染產(chǎn)品,必須對(duì)設(shè)備進(jìn)行耐磨防護(hù)處理,尤其是電子級(jí)高純硅微粉,對(duì)雜質(zhì)含量要求在幾個(gè)ppm以下,設(shè)備的防護(hù)方法是十分關(guān)鍵的。

  所有腔體及管道等靜止件,采用陶瓷或有機(jī)耐磨材料作內(nèi)襯是十分有效可靠的。但分級(jí)轉(zhuǎn)子由于其高速旋轉(zhuǎn),構(gòu)造復(fù)雜,磨損最嚴(yán)重,防護(hù)難度較大。

  使用振動(dòng)磨分級(jí)系統(tǒng)生產(chǎn)的電子級(jí)高純超細(xì)硅微粉為類(lèi)球形粉體,相比球磨分級(jí)系統(tǒng)生產(chǎn)的不定形硅微粉其比表面積大,可以與環(huán)氧樹(shù)脂之間充分接觸,分散性較好。同時(shí)類(lèi)球形硅微粉的粒徑比無(wú)定型粒徑要小,分散在環(huán)氧樹(shù)脂中后相對(duì)增加了與環(huán)氧樹(shù)脂間的接觸面積,增多了結(jié)合點(diǎn),更有利于提高兩者的相容性。

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