日前，成都理工大學(xué)自行研制的“一種用天然粉石英制備高純球形納米非晶態(tài)硅微粉的方法”，獲得國家知識產(chǎn)權(quán)局專利申請。據(jù)中國環(huán)氧樹脂行業(yè)協(xié)會專家介紹，該專利技術(shù)以價格低廉的天然優(yōu)質(zhì)粉石英礦物為基本原料，采用溶膠一—凝膠技術(shù)，在分散劑和球形催化劑存在的條件下，制備出符合IC電子封裝材料要求的高純球形納米非晶態(tài)硅微粉，打破了美、日、德等少數(shù)國家對該技術(shù)的壟斷局面，表明我國球形硅微粉研究獲得新的重大進(jìn)展。而與此同時我國球形硅微粉建設(shè)也形成了熱潮。
球形硅微粉主要用于大規(guī)模集成電路封裝，在航空、航天、精細(xì)化工、可擦寫光盤、大面積電子基板、特種陶瓷及日用化妝品等高新技術(shù)領(lǐng)域也有應(yīng)用，它在環(huán)氧樹脂體系中作為填料后，可節(jié)約30%的環(huán)氧樹脂，市場前景十分廣闊。中國環(huán)氧樹脂行業(yè)協(xié)會專家預(yù)計，到2010年僅我國對球形硅微粉的需求即達(dá)2～3萬噸，高純硅微粉為10萬噸，年均增長率均超過20%。世界對球形硅微粉的需求量將超過30萬噸，價值數(shù)百億元。隨著我國微電子工業(yè)的迅猛發(fā)展，大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路對封裝材料的要求越來越高，不僅要求其超細(xì)而且要求高純度，特別是對于顆粒形狀提出球形化要求。但制備球形硅微粉是一項跨學(xué)科高難度工程，目前世界上只有美國、日本、德國、加拿大和俄羅斯等少數(shù)國家掌握此技術(shù)。
為打破國外對我國球形硅微粉生產(chǎn)技術(shù)與專用設(shè)備的嚴(yán)密封鎖，“十五”以來我國有20多家研究單位先后對該技術(shù)裝備進(jìn)行了攻關(guān)。中國環(huán)氧樹脂行業(yè)協(xié)會專家介紹說，不少單位在這方面取得了突破性進(jìn)展，如：中科院過程工程研究所研制成功高純球形硅微粉制備新工藝；湖北省建材研究設(shè)計院與清華大學(xué)材料系合作開展高純超細(xì)球形化硅微粉研究已通過省級鑒定；武漢大學(xué)采用化學(xué)合成技術(shù)制備球形硅微粉，技術(shù)指標(biāo)達(dá)到日本Nippon Shokuba公司KE-P系列產(chǎn)品的水平；湖北武漢帥爾光電子粉體新材料有限公司研制的超大規(guī)模集成電路封裝料用球形硅微粉項目；四川省綿陽市三慧硅質(zhì)材料有限公司研制的高純超細(xì)球形硅微粉成型技術(shù)項目，列入2003年國家科技創(chuàng)新基金項目；云南超微新材料有限責(zé)任公司研制的高溫熔融方法生產(chǎn)球形熔融硅微粉項目，進(jìn)入2004年國家新材料高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化專項；海南省地質(zhì)勘查局粉體材料工程技術(shù)研究中心以精選的結(jié)晶型石英砂為原料，成功制成球形硅微粉，產(chǎn)品適用于電子塑封材料。
2005年以來更是出現(xiàn)一批重量級成果：2005年8月，江蘇省連云港市晶瑞石英工業(yè)開發(fā)研究院承擔(dān)的高頻等離子制備球形硅微粉關(guān)鍵技術(shù)及產(chǎn)品，通過了部級鑒定，并已建成50噸/年中試生產(chǎn)線，技術(shù)水平國內(nèi)領(lǐng)先，產(chǎn)品主要性能達(dá)到國際先進(jìn)水平；2006年3月，連云港東海硅微粉有限責(zé)任公司承擔(dān)的微米級集成電路用化學(xué)合成球型硅微粉項目，通過江蘇省科技廳主持的科技成果鑒定，打破了國外在化學(xué)合成球型硅微粉領(lǐng)域的壟斷地位，技術(shù)和工藝設(shè)備達(dá)到國際先進(jìn)水平，填補了國內(nèi)空白；2006年7月，中國凱盛國際工程有限公司與蚌埠玻璃工業(yè)設(shè)計研究院聯(lián)合研發(fā)的高純球形石英粉產(chǎn)品工業(yè)化制備技術(shù)及專用生產(chǎn)設(shè)備開發(fā)項目通過鑒定，其技術(shù)、設(shè)備為國內(nèi)首創(chuàng)，產(chǎn)品的球形化率、玻璃化率和分散性等主要技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國際先進(jìn)水平，實現(xiàn)工業(yè)化連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)，并已形成450噸/年的生產(chǎn)規(guī)模，產(chǎn)品可替代進(jìn)口。
我國盛產(chǎn)石英并且礦源分布較廣，全國范圍內(nèi)的大小硅微粉廠近百家，基本上都屬于鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)。這些生產(chǎn)企業(yè)大多規(guī)模小、品種單一，采用非礦工業(yè)的常規(guī)加工設(shè)備，在工藝過程中缺乏系統(tǒng)的控制手段，致使硅微粉產(chǎn)品的純度、粒度以及產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性差，無法與進(jìn)口產(chǎn)品抗衡。這些企業(yè)中真正能夠生產(chǎn)高純、超微硅微粉的很少，主要分布于江蘇連云港和徐州、浙江湖州以及河北、青海等地，其主打產(chǎn)品集中在600目以下，使用領(lǐng)域一般為電工產(chǎn)品環(huán)氧樹脂澆注料填料以及電子分立元件的封裝和冶金、陶瓷等工業(yè)領(lǐng)域。
為搶占高端市場國內(nèi)有眼光的企業(yè)近年來紛紛上馬建設(shè)球形硅微粉項目。據(jù)中國環(huán)氧樹脂行業(yè)協(xié)會專家不完全統(tǒng)計，主要包括：山西長治莊益通硅業(yè)有限公司的電子級球形硅微粉項目，屬國家863重點科研攻關(guān)項目，總投資5200萬元，2006年上半年投產(chǎn)，年產(chǎn)電子級球形硅微粉1000噸；重慶錦藝硅材料開發(fā)有限公司首期5萬噸硅微粉項目2006年7月1日投產(chǎn)，“十一五”期間將建成年產(chǎn)20萬噸硅微粉、5000噸球形硅微粉、2000噸多晶硅生產(chǎn)線為核心項目的西部硅產(chǎn)業(yè)基地；黑龍江省通河縣寶通石英產(chǎn)品有限公司引進(jìn)江蘇省連云港市晶瑞石英工業(yè)開發(fā)研究院開發(fā)的高頻等離子制各球形硅微粉關(guān)鍵技術(shù)，總投資8700萬元，年產(chǎn)球形硅微粉1000噸，2006年8月份巳完成前期準(zhǔn)備工作；江西遂川縣招商局計劃總投資逾1億元，興建高純和球形硅微粉加工廠及生產(chǎn)線5條，形成年產(chǎn)高純和球形硅微粉4000噸的能力；湖北荊化實業(yè)股份有限公司引進(jìn)武漢大學(xué)最新研制的低應(yīng)力環(huán)氧塑封料球形硅微粉技術(shù)，將形成4000噸/年生產(chǎn)能力。
球形硅微粉主要用于大規(guī)模集成電路封裝，在航空、航天、精細(xì)化工、可擦寫光盤、大面積電子基板、特種陶瓷及日用化妝品等高新技術(shù)領(lǐng)域也有應(yīng)用，它在環(huán)氧樹脂體系中作為填料后，可節(jié)約30%的環(huán)氧樹脂，市場前景十分廣闊。中國環(huán)氧樹脂行業(yè)協(xié)會專家預(yù)計，到2010年僅我國對球形硅微粉的需求即達(dá)2～3萬噸，高純硅微粉為10萬噸，年均增長率均超過20%。世界對球形硅微粉的需求量將超過30萬噸，價值數(shù)百億元。隨著我國微電子工業(yè)的迅猛發(fā)展，大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路對封裝材料的要求越來越高，不僅要求其超細(xì)而且要求高純度，特別是對于顆粒形狀提出球形化要求。但制備球形硅微粉是一項跨學(xué)科高難度工程，目前世界上只有美國、日本、德國、加拿大和俄羅斯等少數(shù)國家掌握此技術(shù)。
為打破國外對我國球形硅微粉生產(chǎn)技術(shù)與專用設(shè)備的嚴(yán)密封鎖，“十五”以來我國有20多家研究單位先后對該技術(shù)裝備進(jìn)行了攻關(guān)。中國環(huán)氧樹脂行業(yè)協(xié)會專家介紹說，不少單位在這方面取得了突破性進(jìn)展，如：中科院過程工程研究所研制成功高純球形硅微粉制備新工藝；湖北省建材研究設(shè)計院與清華大學(xué)材料系合作開展高純超細(xì)球形化硅微粉研究已通過省級鑒定；武漢大學(xué)采用化學(xué)合成技術(shù)制備球形硅微粉，技術(shù)指標(biāo)達(dá)到日本Nippon Shokuba公司KE-P系列產(chǎn)品的水平；湖北武漢帥爾光電子粉體新材料有限公司研制的超大規(guī)模集成電路封裝料用球形硅微粉項目；四川省綿陽市三慧硅質(zhì)材料有限公司研制的高純超細(xì)球形硅微粉成型技術(shù)項目，列入2003年國家科技創(chuàng)新基金項目；云南超微新材料有限責(zé)任公司研制的高溫熔融方法生產(chǎn)球形熔融硅微粉項目，進(jìn)入2004年國家新材料高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化專項；海南省地質(zhì)勘查局粉體材料工程技術(shù)研究中心以精選的結(jié)晶型石英砂為原料，成功制成球形硅微粉，產(chǎn)品適用于電子塑封材料。
2005年以來更是出現(xiàn)一批重量級成果：2005年8月，江蘇省連云港市晶瑞石英工業(yè)開發(fā)研究院承擔(dān)的高頻等離子制備球形硅微粉關(guān)鍵技術(shù)及產(chǎn)品，通過了部級鑒定，并已建成50噸/年中試生產(chǎn)線，技術(shù)水平國內(nèi)領(lǐng)先，產(chǎn)品主要性能達(dá)到國際先進(jìn)水平；2006年3月，連云港東海硅微粉有限責(zé)任公司承擔(dān)的微米級集成電路用化學(xué)合成球型硅微粉項目，通過江蘇省科技廳主持的科技成果鑒定，打破了國外在化學(xué)合成球型硅微粉領(lǐng)域的壟斷地位，技術(shù)和工藝設(shè)備達(dá)到國際先進(jìn)水平，填補了國內(nèi)空白；2006年7月，中國凱盛國際工程有限公司與蚌埠玻璃工業(yè)設(shè)計研究院聯(lián)合研發(fā)的高純球形石英粉產(chǎn)品工業(yè)化制備技術(shù)及專用生產(chǎn)設(shè)備開發(fā)項目通過鑒定，其技術(shù)、設(shè)備為國內(nèi)首創(chuàng)，產(chǎn)品的球形化率、玻璃化率和分散性等主要技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國際先進(jìn)水平，實現(xiàn)工業(yè)化連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)，并已形成450噸/年的生產(chǎn)規(guī)模，產(chǎn)品可替代進(jìn)口。
我國盛產(chǎn)石英并且礦源分布較廣，全國范圍內(nèi)的大小硅微粉廠近百家，基本上都屬于鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)。這些生產(chǎn)企業(yè)大多規(guī)模小、品種單一，采用非礦工業(yè)的常規(guī)加工設(shè)備，在工藝過程中缺乏系統(tǒng)的控制手段，致使硅微粉產(chǎn)品的純度、粒度以及產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性差，無法與進(jìn)口產(chǎn)品抗衡。這些企業(yè)中真正能夠生產(chǎn)高純、超微硅微粉的很少，主要分布于江蘇連云港和徐州、浙江湖州以及河北、青海等地，其主打產(chǎn)品集中在600目以下，使用領(lǐng)域一般為電工產(chǎn)品環(huán)氧樹脂澆注料填料以及電子分立元件的封裝和冶金、陶瓷等工業(yè)領(lǐng)域。
為搶占高端市場國內(nèi)有眼光的企業(yè)近年來紛紛上馬建設(shè)球形硅微粉項目。據(jù)中國環(huán)氧樹脂行業(yè)協(xié)會專家不完全統(tǒng)計，主要包括：山西長治莊益通硅業(yè)有限公司的電子級球形硅微粉項目，屬國家863重點科研攻關(guān)項目，總投資5200萬元，2006年上半年投產(chǎn)，年產(chǎn)電子級球形硅微粉1000噸；重慶錦藝硅材料開發(fā)有限公司首期5萬噸硅微粉項目2006年7月1日投產(chǎn)，“十一五”期間將建成年產(chǎn)20萬噸硅微粉、5000噸球形硅微粉、2000噸多晶硅生產(chǎn)線為核心項目的西部硅產(chǎn)業(yè)基地；黑龍江省通河縣寶通石英產(chǎn)品有限公司引進(jìn)江蘇省連云港市晶瑞石英工業(yè)開發(fā)研究院開發(fā)的高頻等離子制各球形硅微粉關(guān)鍵技術(shù)，總投資8700萬元，年產(chǎn)球形硅微粉1000噸，2006年8月份巳完成前期準(zhǔn)備工作；江西遂川縣招商局計劃總投資逾1億元，興建高純和球形硅微粉加工廠及生產(chǎn)線5條，形成年產(chǎn)高純和球形硅微粉4000噸的能力；湖北荊化實業(yè)股份有限公司引進(jìn)武漢大學(xué)最新研制的低應(yīng)力環(huán)氧塑封料球形硅微粉技術(shù)，將形成4000噸/年生產(chǎn)能力。
