硅微粉是由結(jié)晶石英、熔融石英等為原料，經(jīng)研磨、精密分級、除雜等工藝加工而成的二氧化硅粉體。硅微粉是無毒、無味、無污染的無機非金屬功能性材料，具有高耐熱、高絕緣、低線性膨脹系數(shù)和導(dǎo)熱性好等優(yōu)良性能，可被廣泛應(yīng)用于電子電路用覆銅板、芯片封裝用環(huán)氧塑封料以及電工絕緣材料、膠粘劑、陶瓷、涂料等領(lǐng)域，在消費電子、家用電器、移動通信、汽車工業(yè)、航空航天、國防軍工、風(fēng)力發(fā)電等行業(yè)所需的關(guān)鍵性材料中占有舉足輕重的地位。


1、硅微粉的分類及特點

根據(jù)粉體顆粒形貌可以將硅微粉分為角形硅微粉和球形硅微粉，根據(jù)原材料的不同又分為角形結(jié)晶硅微粉和角形熔融硅微粉。熔融硅微粉是選用熔融石英、玻璃類等材料作為主要原料，經(jīng)過研磨、精密分級和除雜等工藝生產(chǎn)而成，性能上顯著優(yōu)于結(jié)晶硅微粉；球形硅微粉是以精選的角形硅微粉作為原料，通過火焰法加工成球形的二氧化硅粉體材料，具有流動性好、應(yīng)力低、表面積小和堆積密度高等優(yōu)良特性。

球形硅微粉由角形粉經(jīng)過一系列工藝流程制備而成，具有表面流動性強、應(yīng)力分布均勻、摩擦系數(shù)小三大優(yōu)點，未來占比將持續(xù)提高。

球形硅微粉主要擁有以下特點：
（1）流動性強。球形粉與樹脂混合均勻，形成薄膜時表面流動性強，樹脂用量少，粉的含量高，可達90.5%的質(zhì)量比，填充效果更好，從而使得塑封料的熱膨脹系數(shù)和導(dǎo)熱系數(shù)都更低，更接近單晶硅的性能，提高電子元器件的質(zhì)量；
（2）應(yīng)力分布均勻.球形粉塑封料的應(yīng)力分布均勻，強度高，相比角形粉，應(yīng)力集中程度降低了40%。因此，球形粉塑封料封裝集成電路芯片時，成品率高，并且在運輸、安裝、使用過程中更耐用，不容易損壞；
（3）摩擦系數(shù)小。球形粉摩擦系數(shù)小，對模具的磨損小，與角形粉相比，模具的壽命可延長一倍，塑封料的封裝模具價格昂貴，有的還需進口，這對于降低封裝廠的成本，提高經(jīng)濟效益具有重要意義。

2、球形硅微粉市場概況

從目前市場來看，日本企業(yè)占據(jù)球形硅微粉70%以上的份額，龍頭市占率高。全球硅微粉市場主要有日本、美國和中國等國家的企業(yè)，其中日本企業(yè)在高端硅微粉，特別是球形硅微粉的生產(chǎn)和應(yīng)用方面具有先發(fā)優(yōu)勢和技術(shù)壁壘，電化株式會社、日本龍森公司和日本新日鐵公司三家企業(yè)合計占據(jù)了全球球形硅微粉70%的市場份額。

美國也是全球硅微粉的重要生產(chǎn)和消費國，擁有多家硅微粉生產(chǎn)企業(yè)，如美國卡伯特公司、美國伊馬特公司等。美國卡伯特公司是全球最大的金屬氧化物納米顆粒生產(chǎn)商之一，其產(chǎn)品包括二氧化硅納米顆粒。

中國企業(yè)生產(chǎn)的硅微粉偏低端，高端球形硅微粉仍然依賴進口。中國是全球硅微粉最主要的生產(chǎn)國、消費國和出口國，在全球硅微粉行業(yè)發(fā)展中扮演重要角色。中國硅微粉企業(yè)主要生產(chǎn)角形結(jié)晶硅微粉和角形熔融硅微粉，基本能滿足國內(nèi)市場需求，也有部分出口，但大部分產(chǎn)品檔次較低，國內(nèi)市場需求的高檔硅微粉如球形硅微粉仍依賴國外進口，聯(lián)瑞新材和華飛電子（雅克科技）是國內(nèi)球形硅微粉的主要生產(chǎn)企業(yè)。

根據(jù)新思界產(chǎn)業(yè)研究中心發(fā)布的《2022-2027年中國硅微粉行業(yè)市場深度調(diào)研及發(fā)展前景預(yù)測報告》顯示，中國2021年硅微粉市場規(guī)模為24.6億元，預(yù)計2025年將增長至55.0億元，CAGR達22.3%。我們認為硅微粉市場的高速增長主要系下游的電子信息產(chǎn)業(yè)，尤其是覆銅板、環(huán)氧塑封料、半導(dǎo)體等領(lǐng)域的發(fā)展，隨著5G、半導(dǎo)體等行業(yè)的推動，相關(guān)產(chǎn)品朝著更加高精尖的方向發(fā)展，對硅微粉性能和品質(zhì)的要求越來越高，出貨價格出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性上行，同時伴隨出貨量的上升，量價共同促進了硅微粉市場的持續(xù)增長。

3、硅微粉下游應(yīng)用及市場前景

下游應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，精細化和球形化是未來發(fā)展趨勢。硅微粉目前有多個常見應(yīng)用領(lǐng)域，其中覆銅板、環(huán)氧塑封料、電工絕緣材料、膠黏劑中已有廣泛的應(yīng)用，除此之外還可用于涂料、橡膠、塑料、人造石英板中。硅微粉在不同的領(lǐng)域有著各自的質(zhì)量標準，所以硅微粉的選擇要考慮到下游行業(yè)的需求，綜合比較成本、效能、性能等多個方面，隨著我國經(jīng)濟社會水平的不斷提升，硅微粉的應(yīng)用研究將更多地聚焦于以球形硅微粉為原料制造的高端覆銅板、高端涂料、高性能膠黏劑、絕緣材料等高科技領(lǐng)域，精細化和球形化將是未來硅微粉應(yīng)用的發(fā)展趨勢。

硅微粉市場規(guī)模逐漸擴大，產(chǎn)品高端化持續(xù)進行。2023年上半年，華飛電子在客戶開拓、產(chǎn)品研發(fā)方面取得新進展，公司的球形氧化鋁等產(chǎn)品已經(jīng)開始向客戶穩(wěn)定供貨，反饋良好，亞微米球形二氧化硅研發(fā)完成，并向部分客戶進行銷售，其他新材料的研發(fā)也在按計劃推進中，公司硅微粉業(yè)務(wù)的市場份額得到鞏固。在中高端產(chǎn)線方面，雅克科技新一代大規(guī)模集成電路封裝專用材料國產(chǎn)化項目已有4條球形硅微粉生產(chǎn)線投產(chǎn)，主要產(chǎn)品為中高端EMC球形封裝材料，產(chǎn)能逐漸釋放，產(chǎn)品高端化占比提升。當前公司具備中高端EMC球形封裝材料、MUF用球形硅微粉、LOW-α球形硅微粉等高端材料，有助于實現(xiàn)國產(chǎn)化的進一步突破。

資料來源：未來智庫，由【粉體技術(shù)網(wǎng)】編輯整理，轉(zhuǎn)載請注明出處！

咸陽非金屬礦研究設(shè)計有限公司，簡稱咸陽非礦院，專注于非金屬礦采、選、深加工及制品的試驗研究、工藝調(diào)試、工程咨詢、工程設(shè)計、工程總承包、裝備制造、標準制定等！聯(lián)系方式：楊工13892834264（微信同號）