Ως-ανόργανο μη-μεταλλικό υλικό υψηλών προδιαγραφών, η τετηγμένη-σκόνη διοξειδίου του πυριτίου διαδραματίζει αναντικατάστατο ρόλο στις ηλεκτρονικές συσκευασίες, στα υποστρώματα ολοκληρωμένων κυκλωμάτων, στα κεραμικά υψηλής- θερμοκρασίας και σε άλλα πεδία. Η υψηλή του καθαρότητα (περιεκτικότητα σε SiO2 μεγαλύτερη ή ίση με 99,9%), η χαμηλή περιεκτικότητα σε ακαθαρσίες (Fe2O3 μικρότερη ή ίση με 0,01%) και η υψηλή σφαιρικότητα (Μεγαλύτερη ή ίση με 90%) επηρεάζουν άμεσα τη θερμική αγωγιμότητα, τη μόνωση και τη μηχανική αντοχή των τελικών προϊόντων. Για να ικανοποιηθούν οι αυστηρές απαιτήσεις των μεταγενέστερων βιομηχανιών για συνέπεια και σταθερότητα υλικού, μια συστηματική λύση απαιτεί ολοκληρωμένη βελτιστοποίηση σε ολόκληρη την αλυσίδα εφοδιασμού, από τον έλεγχο των πρώτων υλών και τις διαδικασίες παραγωγής έως την προσαρμογή της εφαρμογής.
Η πρώτη ύλη απαιτεί προσεκτικά επιλεγμένο μετάλλευμα χαλαζίτη υψηλής-καθαρότητας. Η φασματομετρία XRF και η δοκιμή ICP-MS χρησιμοποιούνται για την αφαίρεση ακαθαρσιών μετάλλων μετάπτωσης όπως το αλουμίνιο και το τιτάνιο για να διασφαλιστεί ότι η αρχική καθαρότητα του υλικού πληροί τα πρότυπα. Η διαδικασία σύντηξης χρησιμοποιεί έναν φούρνο ηλεκτρικού τόξου ή τεχνολογία σύντηξης πλάσματος για τη θέρμανση χαλαζιακή άμμο σε θερμοκρασία άνω των 1900 μοιρών για να σχηματίσει άμορφη σκόνη πυριτίου. Μια ατμόσφαιρα αδρανούς αερίου χρησιμοποιείται για την πρόληψη δευτερογενούς μόλυνσης. Η σφαιροποίηση είναι ένα βασικό βήμα. Μέσω τεχνικών σύντηξης φλόγας ή χημικής εναπόθεσης ατμού (CVD), η μορφολογία των σωματιδίων τροποποιείται για να αυξηθεί η πυκνότητα πλήρωσης κατά 30%-40%, βελτιώνοντας σημαντικά τη δυνατότητα ροής του πληρωτικού.
Οι λύσεις απαιτούν προσαρμοσμένες λύσεις για διαφορετικά σενάρια εφαρμογής: στις εποξειδικές ενώσεις χύτευσης, η κατανομή μεγέθους σωματιδίων (D50=1-5μm) πρέπει να βελτιστοποιηθεί για να εξισορροπηθεί η θερμική αγωγιμότητα και η τάση. σε επιστρωμένα φύλλα χαλκού-, απαιτείται τροποποίηση της επιφάνειας του υδροξυλίου για να ενισχυθεί η σύνδεση με τη ρητίνη. Επιπλέον, έχει δημιουργηθεί ένα σύστημα SPC (Statistical Process Control) για την παρακολούθηση βασικών δεικτών όπως το μέγεθος των σωματιδίων και η λευκότητα σε πραγματικό χρόνο. Σε συνδυασμό με την πιστοποίηση ποιότητας ISO 9001, είναι εγγυημένες ανοχές σταθερότητας παρτίδας μικρότερες ή ίσες με 0,5%.
Στο μέλλον, με την πρόοδο των βιομηχανιών επικοινωνιών 5G και νέων ενεργειακών οχημάτων, η τηγμένη-σκόνη πυριτίου ποιότητας θα αναπτυχθεί προς εξαιρετικά λεπτή (λιγότερο ή ίσο με 1μm) και χαμηλής ραδιενέργειας (U/Th<1ppb). Collaborative innovation between industry, academia, and research to build a complete solution ecosystem, from basic materials to applied technologies, is the key path to breaking through material bottlenecks in high-end manufacturing.
