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

 
▲超細硅微粉生產工藝

 
在超細硅微粉生產過程中，常采用的研磨設備有球磨機和振動磨，并配備精細分級設備。振動磨是利用磨礦介質受磨機的振動作用，在磨機腔體內滑動、滾動而對物料進行研磨，其粉磨作用主要靠磨介的劇烈沖擊和不斷的旋轉（自轉和公轉），使物料迅速粉碎。
 
相對于球磨機，振動磨填充率可高達80%，高填充率導致磨介更頻繁的沖擊，對細顆粒物料能量利用率更高。
 

 
▲振動磨

那么，在硅微粉實際生產過程中，如何優化振動磨分級系統工藝呢？
 

1、振動磨貼內襯后的有效直徑及振動頻率
 
 
振動磨一般采用氧化鋁作為內襯，提高磨腔有效直徑。介質也多為氧化鋁介球，比重大，有利于物料的粉碎研磨。在振動頻率選定的情況下，有效直徑越小，粉碎效率越小，產量越低。
 
振動頻率直接影響著產品的研磨效率以及設備損耗和能耗。根據產能及分級機的處理能力確定適當的振動頻率是高效可控生產出粒度分布合理的產品的一個關鍵因素。
 
 
2、中間料倉的下料方式
 
 
中間料倉進料方式為通過氣力輸送把粉體抽到料倉上方的真空料倉，通過聯動閥板的開關將粉體落入中間料倉，使密閉的中間料倉中帶入大量氣體形成料拱，導致粉體下料不均勻。
 
另外，微米級硅微粉表面吸附強，且物料含水、吸潮或靜電作用增強了物料與倉壁的粘附力，從而在卸料處導致結拱，影響下料流暢性。
 
下料不順暢會導致振動磨進料不均勻，進而影響出料均勻和粉體粒度分布，需要頻繁調整分級機頻率等設備參數，造成產量不穩定、產品合格率低等問題。
 
針對中間料倉下料不暢，可采用振動料斗輔助下料，便可有效解決下料不暢問題，保證生產的順暢高效。
 
 
3、分級機的主要參數調節
 
 
在產品控制階段，通過調節分級器的葉輪片數、葉輪轉速、引風機的風壓、風量及二次風柵淘洗器的大小等來調節產品的粒度和產量。
 
如果風量過小，則產品粒度容易變細，產量降低；葉輪片數過少，則易形成高轉速，不利于分級，產品質量降低；二次風柵陶洗器開度過小，粗料中夾雜的細粉提取不干凈，影響分級效率。
 
 
4、耐磨防護
 
 
由于石英硬度高，對設備磨損嚴重，容易污染產品，必須對設備進行耐磨防護處理，尤其是電子級高純硅微粉，對雜質含量要求在幾個ppm以下，設備的防護方法是十分關鍵的。
 
所有腔體及管道等靜止件，采用陶瓷或有機耐磨材料作內襯是十分有效可靠的。但分級轉子由于其高速旋轉，構造復雜，磨損最嚴重，防護難度較大。
 
使用振動磨分級系統生產的電子級高純超細硅微粉為類球形粉體，相比球磨分級系統生產的不定形硅微粉其比表面積大，可以與環氧樹脂之間充分接觸，分散性較好。同時類球形硅微粉的粒徑比無定型粒徑要小，分散在環氧樹脂中后相對增加了與環氧樹脂間的接觸面積，增多了結合點，更有利于提高兩者的相容性。
 
 
來源：振動磨分級系統在電子級高純超細硅微粉生產中的應用，作者：武英峰
編輯整理：粉體技術網
 

更多精彩！歡迎掃描下方二維碼關注中國粉體技術網官方微信（粉體技術網）