振動(dòng)磨在超細(xì)硅微粉生產(chǎn)中的應(yīng)用

　　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)料方式為通過氣力輸送把粉體抽到料倉(cāng)上方的真空料倉(cāng)，通過聯(lián)動(dòng)閥板的開關(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)量過小，則產(chǎn)品粒度容易變細(xì)，產(chǎn)量降低；葉輪片數(shù)過少，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)柵陶洗器開度過小，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)氧樹脂之間充分接觸，分散性較好。同時(shí)類球形硅微粉的粒徑比無(wú)定型粒徑要小，分散在環(huán)氧樹脂中后相對(duì)增加了與環(huán)氧樹脂間的接觸面積，增多了結(jié)合點(diǎn)，更有利于提高兩者的相容性。

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