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集成電路在信息技術領域具有重要地位，受物聯網、新能源智能汽車、智能終端制造、新一代移動通信等下游市場需求驅動，集成電路行業飛速發展。高頻、高功率的集成電路制造需要性能更加優越的材料以滿足產業升級的需求。

二氧化硅的獨到之處

在硅芯片封裝過程中使用的各種材料包括引線框架材料、金屬引線以及封裝材料都必須具有相近的熱膨脹系數，才能保證在使用過程中器件不開裂脫落，而實際上環氧樹脂的熱膨脹系數比硅單晶芯片和引線、引線框架材料都大，所以在塑封料中加入適量低膨脹系數的填充劑，如SiO₂等，可以降低固化物的熱膨脹系數,從而減少塑封料固化后的收縮，同時也可明顯改善材料的機械性能、熱穩定性和體積電阻率，降低成本等。

各種封裝樹脂材料及半導體器件構成材料的熱膨脹系數圖

以往覆銅箔板例如（CEM3）中運用填料時，多采用氫氧化鋁和氫氧化鎂，但氫氧化鋁不耐熱沖擊，200多℃就開始分解，而氫氧化鎂的價格偏貴。二氧化硅填料用在覆銅箔板中更具有性能方面的優勢，而且價格與氫氧化鋁相當。

以二氧化硅、氫氧化鋁、氫氧化鎂作填料的基材的性能比較表

球形二氧化硅的優勢

二氧化硅具有良好的介電性能、較低的熱膨脹系數等綜合性能，在環氧塑封料以及覆銅板中使用廣泛。二氧化硅的高填充可以降低成本、提高熱導率、降低熱膨脹系數、增加強度, 但是隨著填充量的增多, 體系粘度會急劇增加,材料的流動性、滲透性變差, 二氧化硅在樹脂中的分散困難, 易出現團聚的問題。如何進一步提高二氧化硅在材料中的填充量，從而降低材料的熱膨脹系數，是環氧塑封料以及覆銅板行業研究的重要課題。

二氧化硅的形狀是決定填充量的重要因素之一。與熔融型（角形）二氧化硅相比，球形二氧化硅具有更高的堆積密度和均勻的應力分布，因此可增加體系的流動性，降低體系粘度。

不同類型二氧化硅的主要應用性能比較表

在環氧塑封料行業，熔融型（角形）二氧化硅填充量一般低于總量的70%(重量比)，采用球形二氧化硅后,填充量最高可達94%；在覆銅板行業，熔融型（角形）二氧化硅填充量一般低于總量的40%，采用球形二氧化硅后，填充量最高可達60%。因此盡管球形二氧化硅價格較高，由于其特有的優異性能，球形二氧化硅越來越被覆銅板行業所青睞。

火焰法球形二氧化硅生產技術主要掌握在日本、美國、韓國等國家手中, 特別是日本的球形二氧化硅生產技術一直處于世界領先水平。目前我國能夠生產高純球形二氧化硅、亞微米級球形二氧化硅的企業數量很少, 主要分布于江蘇連云港、安徽蚌埠、浙江湖州等地區。球形二氧化硅是集成電路封裝以及覆銅板的關鍵核心原材料, 關乎到國家的信息和國防安全，其重要性不容忽視。

國內外球形二氧化硅生產廠家

隨著大規模集成電路技術的發展，對材料的性能要求也不斷提高，球形二氧化硅由于填充量高、流動性好、熱膨脹系數小、應力小、介電性能優異等特點，符合集成電路行業發展的需要。隨著國內球形二氧化硅生產技術水平的不斷提升，產品價格的進一步降低，球形二氧化硅在集成電路中的應用有望進一步擴展，從而帶動集成電路性能和技術的提升。

參考來源：

[1] 球形二氧化硅在覆銅板中的應用，柴頌剛、劉潛發、曾耀德、李曉冬、曹家凱。

[2] SiO₂形貌及粒徑對聚烯烴復合樹脂介電特性的影響研究，張芳芳。

[3] 二氧化硅在覆銅板中的應用，楊艷、曾憲平。

[4] 硅芯片封裝用球形SiO₂與環氧樹脂復合材料的制備工藝與性能研究，艾常春。

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