纳微米过滤技术在电子浆料与半导体材料精密制备中的应用研究

发布时间:

2025-05-23

随着电子信息产业和半导体制造技术的不断升级，电子浆料对微纳米级杂质控制提出了更高的要求。本文聚焦厦门厦迪亚斯过滤材料技术股份有限公司自主研发的新型纳微米粉体过滤机，详细阐述其在电子浆料特别是银浆过滤中的关键技术优势和应用价值。该设备实现了纳米级颗粒的高效截留，采用纯物理过滤方式，最大限度保持浆料活性和纯度，集成固液分离、自动洗涤及干燥功能，有效提升生产效率与产品良率。厦迪亚斯依托30余年行业经验，推动过滤技术向高精度、智能化方向发展，为电子与半导体材料的高端制备提供了重要的技术支撑和产业解决方案。

纳微米过滤技术在电子浆料与半导体材料精密制备中的应用研究

——以银浆过滤器与新型纳微米粉体过滤机为例

引言

随着电子信息产业的持续升级与半导体制造技术的演进，电子浆料（如银浆、铜浆、铝浆等）在集成电路封装、光伏电池、触控屏、LTCC（低温共烧陶瓷）等领域中承担着至关重要的角色。这类高端浆料对粒径均匀性、纯度、稳定性和分散性的要求不断攀升，尤其在器件向微型化、高密度化发展的背景下，对浆料中微米级及亚微米级杂质的彻底剔除，成为保障产品良率的关键步骤。

在此背景下，过滤设备，尤其是针对纳米尺度粉体分离的新型纳微米粉体过滤机，逐渐成为核心工艺环节的重要一环。本文聚焦电子浆料中关键设备——银浆过滤器与新型纳微米粉体过滤技术，结合工艺痛点，深入探讨其工作原理、结构设计、技术演化及其对产业链的深远影响。

一、电子浆料制备的过滤挑战

电子浆料是一种由金属粉体（如Ag、Cu、Ni）、分散剂、有机溶剂、添加剂组成的复杂分散体系。在实际应用中，浆料过滤面临如下挑战：

颗粒级差分布广，难以有效筛除亚微米杂质而不损失有效成分；
高粘度浆体易堵塞传统膜式滤网，易造成压差急剧上升与过滤效率下降；
部分浆料具高活性、易氧化性，过滤过程中对密封性、材料兼容性要求极高；
金属粉体价格昂贵，过度截留造成浪费，需尽量减少损耗与材料滞留。

因此，传统重力沉降、袋式过滤器、陶瓷过滤片等手段难以满足现代电子浆料日益苛刻的纯化要求。新型过滤设备必须在保留浆料活性与分散性的前提下，实现对纳微米杂质的高效剔除。

二、银浆过滤的挑战与技术突破方向

银浆，作为电子浆料中最核心、最广泛应用的功能材料之一，其品质直接影响导电性能、印刷精度及器件寿命。然而，在其制备与分散过程中，过滤作为关键环节，正面临一系列挑战：

1. 高纯净度要求与纳米颗粒的分离难度

目前高性能银浆大量采用亚微米或纳米级银粉，其粒径分布范围更窄、形貌更规整，但这也对过滤精度提出了极高要求。传统滤布或滤膜难以兼顾高截留率与高通量，极易造成粒子漏失、堵塞或过滤效率低下。

2. 粘度与分散剂体系对过滤过程的影响

银浆通常含有多种表面改性剂、分散剂与粘度调控剂，这些有机添加物在高剪切状态下容易形成稳定的絮凝结构，使过滤阻力增大。同时，粘稠浆体对过滤介质造成严重污染，降低其使用寿命，并增加维护频次。

3. 滤液回收品质与浆料损耗控制

高端银浆的价值极高，任意的滤饼残留或颗粒流失都会造成直接的原料损耗。现有过滤方式往往无法做到滤液澄清度与滤饼完整性的双重保障，导致回收液需二次净化，增加了工艺复杂度和运行成本。

4. 难以集成洗涤与干燥，降低效率

部分高端应用（如晶体硅电池银浆、导电胶浆等）对银粉表面残留物高度敏感，过滤后需附加洗涤或干燥步骤。而常规过滤工艺分散于多个环节，造成工艺链冗长、生产效率低下，不利于自动化整合。

三、新型纳微米粉体过滤机：固液分离装备的重大突破

在电子浆料及半导体浆料的精密制备过程中，分离设备需要不仅要实现超高精度，还需具备多功能整合、低能耗、高效率等现代工业标准。新型纳微米粉体过滤机正是应对这一挑战的典型代表，其在微纳米尺度颗粒分离方面展现出颠覆性的性能表现：

微纳米级颗粒直接分离，截留率高达99.9%：可对电子级银粉、纳米铜粉、氧化锌等细微颗粒进行高效截留，避免产品因杂质粒径超标而报废；
纯物理过滤方式，无需添加任何药剂或助剂：避免化学干扰，不改变浆料体系物性，最大限度保留粉体本征性能；
电导率上升为零，材料本征性能完美保留：在整个过滤周期中不释放任何金属离子、导电污染物或溶出残留物，保证银浆、铜浆等高导电性材料的电子纯度与电导连续性。
集固液分离、洗涤、干燥于一体，整体效率高：处理后的液体澄清透明，滤饼含水率低，且剥离性好，有效减少浆料滞留与浪费；
低能耗、自动化程度高，运行成本极低：特别适合大批量、高频率生产需求，可稳定嵌入自动化制浆产线之中。

凭借以上优势，该设备已被广泛视为工业粉体原料、微纳米粉体材料以及含微纳颗粒废液处理的理想解决方案，适用于如下物料类别：

工业粉体原料：滑石、重钙、石英、硅灰石、高岭土、云母、石墨等非金属矿粉；碳化硅、刚玉、氮化硅、白碳黑、钛白粉、金刚石等合成粉体；
微纳米粉体材料：纳米银粉、镍粉、锌粉、铝粉、铁粉、锆粉、钛粉及其氧化物如氧化镍、氧化锌、氧化铝、氧化铁、氧化钛、氧化硅、碳化硅、碳酸钙等；
电子工业废水处理：针对含色素、有机杂质与微纳颗粒复合污染体系的高精度净化过程表现尤为突出。

其技术理念已代表了当前高端浆料过滤设备的发展方向，成为新材料制备线中的关键工艺节点之一。

四、结语

电子与半导体浆料的“高纯+高均+高活”时代，对过滤设备提出了前所未有的挑战与机遇。新型纳微米粉体过滤机作为当前最具代表性的高端精密过滤装备，在微米至亚微米颗粒控制方面已展现出卓越性能。未来，随着功能材料日趋复杂、工艺边界不断拓展，过滤技术亦将继续向智能化、模块化与系统集成化方向演进，助力新一代电子材料走向更高品质标准。

作为固液分离行业的技术先行者，厦门厦迪亚斯过滤材料技术股份有限公司长期深耕工业滤材与过滤装备领域，不仅参与国家行业标准的制定，也是电子浆料与半导体浆料过滤系统的系统集成提供者。厦迪亚斯的新型纳微米粉体过滤机已在银浆、铜浆、导电氧化物、纳米粉体净化等关键工艺中实现工程化落地，帮助多家国内外客户显著提升产品良率与生产效率。

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