中国粉体网讯 高纯球形纳米SiO2作为一种新型紧缺矿物材料，由于其具有高介电、高耐热、高耐湿、高填充量、低膨胀、低应力、低杂质、低摩擦系数等优越性能，在电子、电器等诸多领域具有广阔的应用前景，是大规模、超大规模集成电路封装所必需的主要原材料。
目前，国内外的电子封装材料大多为高聚物，其中，采用最为广泛的是填充70%~90%高纯球形纳米二氧化硅粉的环氧树脂。环氧树脂的高吸水率和粘度限制了它在超大规模集成电路中的应用，可以向环氧树脂中添加大量二氧化硅微粉，这样可降低塑封料的热膨胀系数、吸水率、内部应力、收缩率和改善热导率。
但是，由于非金属矿物填料与高分子聚合物基质的界面不同，相容性差，在基料中难以均匀分散，直接填充往往容易造成材料的某些力学性能下降，对于功能性无机非金属矿物填料，除了粒度及粒度分布的要求外，还要与高分子聚合物的基料相容性好，填充后除降低成本外，还能增强材料的力学性能，提高材料的综合性能和可加工性，因此必须对非金属矿物填料进行表面改性。
球形纳米二氧化硅改性的方法很多，一般可分为化学方法（通过共价键）或物理方法（由物理吸附）两种。物理方法是改性剂与二氧化硅表面通过分子间作用力相互连接，分子间作用力较弱，过程可逆，改性方法不理想，应用较少；而化学方法是用分子力更强的共价键将有机物和二氧化硅两相连接起来，比物理吸附要稳定许多，因此应用相对较多。由于二氧化硅微粉表面存在羟基，且易与负电性原子吸附，所以可以与含羟基化合物、亚硫酰氯或碳酰氯、环氧化合物、偶联剂等发生反应，常使用脂肪醇、胺、脂肪酸、硅氧烷等对其改性。
通过表面处理改性，可以减小球形二氧化硅之间的相互作用，有效防止团聚，降低整个体系的黏度，改善体系的流动性，还可以增强球形硅微粉与基体的相容性，使颗粒均匀分散。即将召开的“2022第六届全国石英大会暨展览会”，有幸邀请到来自深圳先进电子材料国际创新研究院的王宁副研究员，做《电子封装用球形二氧化硅：表面处理及应用》的精彩报告。届时，王研究员将为我们详细介绍电子封装用球形SiO2研究背景及意义，分析球形二氧化硅表面处理的关键问题、关键技术及发展趋势。
（中国粉体网编辑整理/平安）
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