CN117160581A - 一种电子封装球形硅微粉的制备方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明具体涉及一种电子封装球形硅微粉的制备方法及系统，其制备系统，包括球磨筒，所述球磨筒为轴线倾斜卧式滚筒，所述球磨筒可以轴线为中心旋转，所述球磨筒高处的一端设有进料筒，所述球磨筒低处的一端设有加热器，所述球磨筒包括靠近进料筒的预处理段、中部的球磨段以及靠近加热器的出料段，所述球磨段内部设有可旋转的球磨辊，本发明的电子封装球形硅微粉制备系统，硅微粉通过在球磨段内在球磨辊的作用下被第一转辊组和第二转辊组球磨成粒径更小的颗粒，并且在出口处气流的反推作用下，飞扬的硅微粉被反复球磨，在此过程中改性剂在球磨段内与硅微粉结合，将硅微粉均匀包裹，使其球度更高。
Description
技术领域
本发明属于硅微粉领域，具体涉及一种电子封装球形硅微粉的制备方法及系统。
背景技术
电子级硅微粉要求选用优质天然石英为原料；经特殊工艺处理加工而成；具有二氧化硅含量高、低离子含量、低电导率等特点。常用于以下应用行业中：电子电器塑封料、模塑料及高性能电子元器件灌封的理想填料。用于硅橡胶制品生产中的耐磨、耐热，填充量大。细粉可用于油漆、涂料生产中做耐磨耐高温填充剂。电子级硅微粉用于电子组装材料：用于电子分离器件、电器产品的电子封装材料，主要作用是防水、防尘埃、防有害气体、减缓振动、防止外力损伤和稳定电路。电子级超微细高纯石英粉是大规模集成电路基板和电子封装材料的主要原料，它与环氧树脂结合在一起，完成芯片或元器件的粘结封固，超微细石英粉在环氧树脂中的掺入比例决定了基板的热膨胀系数，石英粉的。现有的硅微粉制备系统及方法良莠不齐，制备出的成品无法满足电子级硅微粉要求。有鉴于此，提出本发明。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电子封装球形硅微粉的制备方法及系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
电子封装球形硅微粉的制备系统，包括球磨筒，所述球磨筒为轴线倾斜卧式滚筒，所述球磨筒可以轴线为中心旋转，所述球磨筒高处的一端设有进料筒，所述球磨筒低处的一端设有加热器，所述球磨筒包括靠近进料筒的预处理段、中部的球磨段以及靠近加热器的出料段，所述球磨段内部设有可旋转的球磨辊。
进一步，所述进料筒固定在第五承台上，所述加热器固定在第一承台上，所述球磨筒的底部设有第二承台、第三承台、第四承台，所述第二承台和第四承台上设有止推轮，所述球磨筒上对应止推轮套设有对应的减速带，所述第三承台上设有电机，所述球磨筒上固定套设有齿条，所述电机的电机轴末端固设有与齿条相啮合的齿轮。
进一步，所述加热器的一侧设有进风口，所述进料筒的顶部设有进料口和出气口，所述出料段的顶部设有改性剂入口，所述改性剂入口下连通设有若干高压喷头，若干所述高压喷头均匀布设在球磨段内壁。
进一步，所述球磨辊包括相契合的第一转辊结构和第二转辊结构，所述第一转辊结构包括第一固定器，所述第一固定器固定在出料段的内壁，所述第一固定器的中心位置通过轴承穿设有第一转轴，所述第一转轴的一端与一个电机轴连动，所述第一转轴的另一端固定连接有第一转辊固定扇叶，所述第一转辊固定扇叶的一端固定连接有第一转辊组，所述第一转辊固定扇叶包括从轴心延伸的若干叶片，每一个叶片上固定有一个弯曲的滚轴，所述第二转辊结构包括第二固定器，所述第二固定器固定在出料段的内壁，所述第二固定器的中心位置通过轴承穿设有第二转轴，所述第二转轴的一端与一个电机轴连动，所述第二转轴的另一端固定连接有第二转辊固定扇叶，所述第二转辊固定扇叶的一端固定连接有第二转辊组，所述第二转辊固定扇叶包括从轴心延伸的若干叶片，每一个叶片上固定有一个弯曲的滚轴，所述第一转辊结构和第二转辊结构的每一个滚轴相对应契合。
电子封装球形硅微粉的制备方法，包括步骤，将中位粒径为3.0～5.0μm的高纯硅微粉从进料口投入进料筒，启动电机，带动球磨筒转动，硅微粉从进料筒进入到球磨筒的预处理段中，从进风口通入空气，气流经过加热器加热后进入到球磨筒内，在翻板和热空气的共同作用下，硅微粉在球磨筒内呈飞扬状态，当硅微粉进入到球磨段内，启动第一转轴和第二转轴连接的电机，从改性剂入口加入改性剂，改性剂通过高压喷射头进入到球磨筒内，硅微粉在球磨段内在球磨辊的作用下被第一转辊组和第二转辊组球磨成粒径更小的颗粒，并且在出口处气流的反推作用下，飞扬的硅微粉被反复球磨，在此过程中改性剂在球磨段内与硅微粉结合，将硅微粉均匀包裹，使其球度更高，包裹着改性剂的硅微粉从球磨段进入到出料段内，被干燥成型，从出料口排出，通过旋风气流分级机筛选出符合电子封装要求粒径分布的硅微粉。
进一步，所述改性剂包括0.82-0.95g/mL的Na2O·1.5SiO2水溶液、7.8-9.8g/mL的聚二甲基硅氧烷，Na2O·1.5SiO2水溶液与聚二甲基硅氧烷溶液的体积比为8-10:2-5。
有益效果
本发明的电子封装球形硅微粉制备系统，硅微粉通过在球磨段内在球磨辊的作用下被第一转辊组和第二转辊组球磨成粒径更小的颗粒，并且在出口处气流的反推作用下，飞扬的硅微粉被反复球磨，在此过程中改性剂在球磨段内与硅微粉结合，将硅微粉均匀包裹，使其球度更高。改性剂包括NaO·1.5SiO水溶液、聚二甲基硅氧烷，NaO·1.5SiO粘结力强、强度较高，耐酸性、耐热性好，聚二甲基硅氧烷为无色透明、无毒无嗅的油状物，聚二甲基硅氧具有优异的电绝缘性能和耐热性，其黏温系数小，压缩率大，表面张力小，憎水防潮性好，比热容和导热系数小，二者结合作为硅微粉的改性剂，不仅能增强硅微粉的电绝缘性能和耐热性，还可以在球磨改性过程中增加硅微粉球度。
附图说明
图1为本发明的电子封装球形硅微粉的制备系统的整体结构示意图；
图2为图1中球磨筒的径向剖面图；
图3为本发明的电子封装球形硅微粉的制备系统的球磨辊的结构示意图；
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本申请提供一种电子封装球形硅微粉的制备系统，如图1-图3所示，包括球磨筒100，所述球磨筒100为轴线倾斜卧式滚筒，所述球磨筒100可以轴线为中心旋转，所述球磨筒100高处的一端设有进料筒200，所述球磨筒100低处的一端设有加热器300，所述球磨筒100包括靠近进料筒200的预处理段101、中部的球磨段103以及靠近加热器300的出料段102，所述球磨段103内部设有可旋转的球磨辊500。所述进料筒200固定在第五承台405上，所述加热器300固定在第一承台401上，所述球磨筒100的底部设有第二承台402、第三承台403、第四承台404，所述第二承台402和第四承台404上设有止推轮407，所述球磨筒100上对应止推轮407套设有对应的减速带，所述第三承台403上设有电机406，所述球磨筒100上固定套设有齿条105，所述电机406的电机轴末端固设有与齿条105相啮合的齿轮。所述加热器300的一侧设有进风口301，所述进料筒200的顶部设有进料口202和出气口201，所述出料段102的顶部设有改性剂入口104，所述改性剂入口104下连通设有若干高压喷头，若干所述高压喷头均匀布设在球磨段103内壁。所述球磨辊500包括相契合的第一转辊结构和第二转辊结构，所述第一转辊结构包括第一固定器502，所述第一固定器502固定在出料段102的内壁，所述第一固定器502的中心位置通过轴承穿设有第一转轴501，所述第一转轴501的一端与一个电机轴连动，所述第一转轴501的另一端固定连接有第一转辊固定扇叶503，所述第一转辊固定扇叶503的一端固定连接有第一转辊组504，所述第一转辊固定扇叶503包括从轴心延伸的若干叶片，每一个叶片上固定有一个弯曲的滚轴，所述第二转辊结构包括第二固定器506，所述第二固定器506固定在出料段102的内壁，所述第二固定器506的中心位置通过轴承穿设有第二转轴505，所述第二转轴505的一端与一个电机轴连动，所述第二转轴505的另一端固定连接有第二转辊固定扇叶507，所述第二转辊固定扇叶507的一端固定连接有第二转辊组508，所述第二转辊固定扇叶507包括从轴心延伸的若干叶片，每一个叶片上固定有一个弯曲的滚轴，所述第一转辊结构和第二转辊结构的每一个滚轴相对应契合。
电子封装球形硅微粉的制备方法，包括步骤，将中位粒径为3.0～5.0μm的高纯硅微粉从进料口202投入进料筒200，启动电机406，带动球磨筒100转动，硅微粉从进料筒200进入到球磨筒100的预处理段101中，从进风口301通入空气，气流经过加热器300加热后进入到球磨筒100内，在翻板107和热空气的共同作用下，硅微粉在球磨筒100内呈飞扬状态，当硅微粉进入到球磨段103内，启动第一转轴501和第二转轴505连接的电机，从改性剂入口104加入改性剂，改性剂通过高压喷射头进入到球磨筒内，硅微粉在球磨段103内在球磨辊500的作用下被第一转辊组504和第二转辊组508球磨成粒径更小的颗粒，并且在出口处气流的反推作用下，飞扬的硅微粉被反复球磨，在此过程中改性剂在球磨段103内与硅微粉结合，将硅微粉均匀包裹，使其球度更高，包裹着改性剂的硅微粉从球磨段103进入到出料段102内，被干燥成型，从出料口106排出，通过旋风气流分级机筛选出符合电子封装要求粒径分布的硅微粉。所述改性剂包括0.82-0.95g/mL的Na2O·1.5SiO2水溶液、7.8-9.8g/mL的聚二甲基硅氧烷，Na2O·1.5SiO2水溶液与聚二甲基硅氧烷溶液的体积比为8-10:2-5。本发明的电子封装球形硅微粉制备系统，硅微粉通过在球磨段103内在球磨辊500的作用下被第一转辊组504和第二转辊组508球磨成粒径更小的颗粒，并且在出口处气流的反推作用下，飞扬的硅微粉被反复球磨，在此过程中改性剂在球磨段103内与硅微粉结合，将硅微粉均匀包裹，使其球度更高，改性剂包括Na2O·1.5SiO2水溶液、聚二甲基硅氧烷，Na2O·1.5SiO2粘结力强、强度较高，耐酸性、耐热性好，聚二甲基硅氧烷为无色透明、无毒无嗅的油状物，聚二甲基硅氧具有优异的电绝缘性能和耐热性，其黏温系数小，压缩率大，表面张力小，憎水防潮性好，比热容和导热系数小。二者结合作为硅微粉的改性剂，不仅能增强硅微粉的电绝缘性能和耐热性，还可以在球磨改性过程中增加硅微粉球度。
在需要保护的实施例中，本申请提供一种电子封装球形硅微粉的制备系统，如图1-图3所示，包括球磨筒100，所述球磨筒100为轴线倾斜卧式滚筒，所述球磨筒100可以轴线为中心旋转，所述球磨筒100高处的一端设有进料筒200，所述球磨筒100低处的一端设有加热器300，所述球磨筒100包括靠近进料筒200的预处理段101、中部的球磨段103以及靠近加热器300的出料段102，所述球磨段103内部设有可旋转的球磨辊500。
优选的实施例中，所述进料筒200固定在第五承台405上，所述加热器300固定在第一承台401上，所述球磨筒100的底部设有第二承台402、第三承台403、第四承台404，所述第二承台402和第四承台404上设有止推轮407，所述球磨筒100上对应止推轮407套设有对应的减速带，所述第三承台403上设有电机406，所述球磨筒100上固定套设有齿条105，所述电机406的电机轴末端固设有与齿条105相啮合的齿轮。
优选的实施例中，所述加热器300的一侧设有进风口301，所述进料筒200的顶部设有进料口202和出气口201，所述出料段102的顶部设有改性剂入口104，所述改性剂入口104下连通设有若干高压喷头，若干所述高压喷头均匀布设在球磨段103内壁。
优选的实施例中，所述球磨辊500包括相契合的第一转辊结构和第二转辊结构，所述第一转辊结构包括第一固定器502，所述第一固定器502固定在出料段102的内壁，所述第一固定器502的中心位置通过轴承穿设有第一转轴501，所述第一转轴501的一端与一个电机轴连动，所述第一转轴501的另一端固定连接有第一转辊固定扇叶503，所述第一转辊固定扇叶503的一端固定连接有第一转辊组504，所述第一转辊固定扇叶503包括从轴心延伸的若干叶片，每一个叶片上固定有一个弯曲的滚轴，所述第二转辊结构包括第二固定器506，所述第二固定器506固定在出料段102的内壁，所述第二固定器506的中心位置通过轴承穿设有第二转轴505，所述第二转轴505的一端与一个电机轴连动，所述第二转轴505的另一端固定连接有第二转辊固定扇叶507，所述第二转辊固定扇叶507的一端固定连接有第二转辊组508，所述第二转辊固定扇叶507包括从轴心延伸的若干叶片，每一个叶片上固定有一个弯曲的滚轴，所述第一转辊结构和第二转辊结构的每一个滚轴相对应契合。本发明的电子封装球形硅微粉制备系统，硅微粉通过在球磨段103内在球磨辊500的作用下被第一转辊组504和第二转辊组508球磨成粒径更小的颗粒，并且在出口处气流的反推作用下，飞扬的硅微粉被反复球磨，在此过程中改性剂在球磨段103内与硅微粉结合，将硅微粉均匀包裹，使其球度更高。
电子封装球形硅微粉的制备方法，包括步骤，将中位粒径为3.0～5.0μm的高纯硅微粉从进料口202投入进料筒200，启动电机406，带动球磨筒100转动，硅微粉从进料筒200进入到球磨筒100的预处理段101中，从进风口301通入空气，气流经过加热器300加热后进入到球磨筒100内，在翻板107和热空气的共同作用下，硅微粉在球磨筒100内呈飞扬状态，当硅微粉进入到球磨段103内，启动第一转轴501和第二转轴505连接的电机，从改性剂入口104加入改性剂，改性剂通过高压喷射头进入到球磨筒内，硅微粉在球磨段103内在球磨辊500的作用下被第一转辊组504和第二转辊组508球磨成粒径更小的颗粒，并且在出口处气流的反推作用下，飞扬的硅微粉被反复球磨，在此过程中改性剂在球磨段103内与硅微粉结合，将硅微粉均匀包裹，使其球度更高，包裹着改性剂的硅微粉从球磨段103进入到出料段102内，被干燥成型，从出料口106排出，通过旋风气流分级机筛选出符合电子封装要求粒径分布的硅微粉。所述改性剂包括0.82-0.95g/mL的Na2O·1.5SiO2水溶液、7.8-9.8g/mL的聚二甲基硅氧烷，Na2O·1.5SiO2水溶液与聚二甲基硅氧烷溶液的体积比为8-10:2-5。改性剂包括Na2O·1.5SiO2水溶液、聚二甲基硅氧烷，Na2O·1.5SiO2粘结力强、强度较高，耐酸性、耐热性好，聚二甲基硅氧烷为无色透明、无毒无嗅的油状物，聚二甲基硅氧具有优异的电绝缘性能和耐热性，其黏温系数小，压缩率大，表面张力小，憎水防潮性好，比热容和导热系数小，二者结合作为硅微粉的改性剂，不仅能增强硅微粉的电绝缘性能和耐热性，还可以在球磨改性过程中增加硅微粉球度。
Claims (6)
1.电子封装球形硅微粉的制备系统，其特征在于，包括球磨筒(100)，所述球磨筒(100)为轴线倾斜卧式滚筒，所述球磨筒(100)可以轴线为中心旋转，所述球磨筒(100)高处的一端设有进料筒(200)，所述球磨筒(100)低处的一端设有加热器(300)，所述球磨筒(100)包括靠近进料筒(200)的预处理段(101)、中部的球磨段(103)以及靠近加热器(300)的出料段(102)，所述球磨段(103)内部设有可旋转的球磨辊(500)。
2.根据权利要求1所述的电子封装球形硅微粉的制备系统，其特征在于，所述进料筒(200)固定在第五承台(405)上，所述加热器(300)固定在第一承台(401)上，所述球磨筒(100)的底部设有第二承台(402)、第三承台(403)、第四承台(404)，所述第二承台(402)和第四承台(404)上设有止推轮(407)，所述球磨筒(100)上对应止推轮(407)套设有对应的减速带，所述第三承台(403)上设有电机(406)，所述球磨筒(100)上固定套设有齿条(105)，所述电机(406)的电机轴末端固设有与齿条(105)相啮合的齿轮。
3.根据权利要求1所述的电子封装球形硅微粉的制备系统，其特征在于，所述加热器(300)的一侧设有进风口(301)，所述进料筒(200)的顶部设有进料口(202)和出气口(201)，所述出料段(102)的顶部设有改性剂入口(104)，所述改性剂入口(104)下连通设有若干高压喷头，若干所述高压喷头均匀布设在球磨段(103)内壁。
4.根据权利要求1所述的电子封装球形硅微粉的制备系统，其特征在于，所述球磨辊(500)包括相契合的第一转辊结构和第二转辊结构，所述第一转辊结构包括第一固定器(502)，所述第一固定器(502)固定在出料段(102)的内壁，所述第一固定器(502)的中心位置通过轴承穿设有第一转轴(501)，所述第一转轴(501)的一端与一个电机轴连动，所述第一转轴(501)的另一端固定连接有第一转辊固定扇叶(503)，所述第一转辊固定扇叶(503)的一端固定连接有第一转辊组(504)，所述第一转辊固定扇叶(503)包括从轴心延伸的若干叶片，每一个叶片上固定有一个弯曲的滚轴，所述第二转辊结构包括第二固定器(506)，所述第二固定器(506)固定在出料段(102)的内壁，所述第二固定器(506)的中心位置通过轴承穿设有第二转轴(505)，所述第二转轴(505)的一端与一个电机轴连动，所述第二转轴(505)的另一端固定连接有第二转辊固定扇叶(507)，所述第二转辊固定扇叶(507)的一端固定连接有第二转辊组(508)，所述第二转辊固定扇叶(507)包括从轴心延伸的若干叶片，每一个叶片上固定有一个弯曲的滚轴，所述第一转辊结构和第二转辊结构的每一个滚轴相对应契合。
5.利用权利要求1-4任一权利要求所述的系统的电子封装球形硅微粉的制备方法，其特征在于，包括步骤，将中位粒径为3.0～5.0μm的高纯硅微粉从进料口(202)投入进料筒(200)，启动电机(406)，带动球磨筒(100)转动，硅微粉从进料筒(200)进入到球磨筒(100)的预处理段(101)中，从进风口(301)通入空气，气流经过加热器(300)加热后进入到球磨筒(100)内，在翻板(107)和热空气的共同作用下，硅微粉在球磨筒(100)内呈飞扬状态，当硅微粉进入到球磨段(103)内，启动第一转轴(501)和第二转轴(505)连接的电机，从改性剂入口(104)加入改性剂，改性剂通过高压喷射头进入到球磨筒内，硅微粉在球磨段(103)内在球磨辊(500)的作用下被第一转辊组(504)和第二转辊组(508)球磨成粒径更小的颗粒，并且在出口处气流的反推作用下，飞扬的硅微粉被反复球磨，在此过程中改性剂在球磨段(103)内与硅微粉结合，将硅微粉均匀包裹，使其球度更高，包裹着改性剂的硅微粉从球磨段(103)进入到出料段(102)内，被干燥成型，从出料口(106)排出，通过旋风气流分级机筛选出符合电子封装要求粒径分布的硅微粉。
6.根据权利要求5所述的电子封装球形硅微粉的制备方法，其特征在于，所述改性剂包括0.82-0.95g/mL的Na2O·1.5SiO2水溶液、7.8-9.8g/mL的聚二甲基硅氧烷，Na2O·1.5SiO2水溶液与聚二甲基硅氧烷溶液的体积比为8-10:2-5。
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