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随着现代电子产品的迅猛发展,集成电路行业已经成为支撑社会发展的基础性和战略性产业。覆铜板作为集成电路中的主要载体,在集成电路上充当着工业基础材料。为了降低板材成本,提高其机械性能、耐热性能、分散性能和导电性能等,通常在覆铜板基板上添加无机填料,如硅微粉、滑石、氢氧化铝等。其中硅微粉由于其优良的高绝缘性、高稳定性,在覆铜板中得到了广泛的应用,是覆铜板中主要的无机填料。硅微粉一般是由石英加工而成的固态粉体,其莫氏硬度与石英硬度都为7,熔点1750℃。添加硅微粉的覆铜板具有优良性能,但是它自身的高硬度和高熔点一直以来是工业生产中的技术难题,因此制备一种性能优良的复合型硅微粉来降低硅微粉本身硬度,工业生产中钻头的磨损率,和提高生产效率显得尤为重要。论文采用XRD、XRF对所选矿物原料进行工艺矿物学分析。测试结果表明,所选硼矿主要含硼镁石为主,并且矿物原料含杂质较少,尤其关键的Na+、K+含量低。基于对所选的矿物原料工艺矿物学分析结果,实验使用高温熔融的方法对矿物原情况料制备复合型硅微粉进行工艺条件探讨,分别进行了熔融温度、熔融时间、矿物用量三大主要影响熔融因素的研究。并进行产品性能表征与市场上的复合型硅微粉进行性能比较。通过大量的实验和测试数据分析,取得了如下研究结果和进展。1、复合硅微粉用矿物原料的特点与基本配方(1)通过对所选矿物原料进行物化性能分析表明。所选硼矿主要由柱硼镁矿石和杂质组成,而石英砂、高岭土、铝土矿、叶蜡石和地开石矿物,这些主要是以含SiO2、Al2O3的赋存矿物,而石灰石主要含方解石,CaO的赋存矿物。(2)参照复合型硅微粉的化学成分指标,进行矿物原料的配料得出四个配方:其中1#配方(高岭土):高岭土(14份)、硼矿(5份)、石灰石(43份)、石英砂(43份);2#配方(叶蜡石):叶蜡石(50份)、硼矿(5份)、石灰石(50份)、石英砂(15份);3#配方(地开石):地开石(15份)、硼矿(5份)、石灰石(44份)、石英砂(45份);4#配方(铝矾土):铝矾土(6份)、硼矿(5份)、石灰石(43份)、石英砂(46份)。2、矿物原料制备复合硅微粉工艺条件研究(1)用矿物原料制备复合型硅微粉的熔融实验中,得出以石英砂,石灰石,硼矿,高岭土为矿物原料的1#配方(高岭土),制备复合型硅微粉的工艺参数为:熔融温度:1500℃,熔融时间:2h,硼矿5份;2#配方(叶蜡石)熔融温度:1500℃,熔融时间:2h,硼矿用量:5份;3#配方(地开石)熔融温度:1500℃,熔融时间:2h,硼矿用量:5份;4#配方(铝矾土)熔融温度:1550℃,熔融时间:2h,硼矿用量:5份。(2)通过熔融情况观察,矿物原料的复合型硅微粉都是随着熔融温度的升高,先从中间熔融开始然后向周边蔓延,由于矿物原料中含有的固有杂质和Fe元素,从而熔融后的样品呈浅绿色;同时由于组分中含有的水合化合物,在熔融中分解挥发,造成了物料在熔融后都有一定的烧失率。3、复合硅微粉组成结构与性能表征(1)矿物原料制备的复合型硅微粉物化性能:一种熔融型无定型非晶态物质。其中SiO2含量被大大降低,占总比重的55%左右,并且Fe、Na、K杂质极少。化学成分组成满足市场指标要求。(2)通过对水萃取液分析表征得出:所得复合型硅微粉电导率、Na+、K+、Cl-离子浓度值都小于市场上生产的复合型硅微粉样品,并且达到了复合硅微粉市场指标要求。通过显微硬度计得出硬度也被大大降低,显微维氏硬度维持在1100-1200以内。