球形硅微粉凭借其优异的绝缘性、热稳定性和低膨胀系数，成为电子封装、覆铜板和5G高频材料的关键填料，2025年市场规模预计突破80亿元。
 
 硅微粉，经过天然石英或熔融石英的多道精细工艺加工，包括破碎、球磨（或振动、气流磨）、浮选、酸洗提纯以及高纯水处理等，最终呈现出微粉形态。
 
 在形貌上，硅微粉可分为角形和球形两种，而球形硅微粉在电子领域有着尤为广泛的应用，如大规模集成电路封装、电子电工器件的覆铜板填充，以及涂料和医药行业等。这种球形硅微粉呈白色粉末状，具备粒径均匀、球形化程度高、流动性好、绝缘性能优越以及低磁性异物等特点。同时，它还展现出低介电常数、低介质损耗和线性膨胀系数小的优势，使得它在多个应用领域中表现出色。球形硅微粉，以其独特的形态和优越的性能，在电子领域中发挥着至关重要的作用。与角形硅微粉相比，球形硅微粉具有显著的优点，包括良好的表面流动性、均匀的树脂搅拌成膜、高填充率、优异的热膨胀系数和导热系数等。这些特点使得球形硅微粉成为电子元器件制造中的理想选择，能够显著提升产品的性能和使用寿命。
 
 一、硅微粉的制备
 
 此外，球形硅微粉在制备过程中也展现出独特的优势。其制备方法主要包括物理法、化学法及物理化学法，其中物理制备方法如火焰成球法、高温熔融喷射法等，能够有效地控制硅微粉的球形化程度和粒径分布。而化学制备方法如气相法、水热合成法等，则能够在分子水平上调控硅微粉的形态和性能。这些多样化的制备方法，使得球形硅微粉能够满足不同应用领域的需求。
 
 在工业生产中，物理法制备球形硅微粉占据主导地位。这是因为物理法具有工艺简单、产量大、成本低等优点，能够满足大规模生产的需求。同时，随着科技的不断进步，化学法和物理化学法也在不断发展和完善，为球形硅微粉的制备提供了更多的选择和可能性。物理法中，火焰成球法因其易于实现工业化大规模生产而备受推崇。该工艺流程包含多个环节：首先对高纯石英砂进行精细的前处理，如粉碎、筛分和提纯；随后，将处理后的石英微粉送入高温环境进行熔融和冷却成球。这一过程中，加热装置的稳定性至关重要，它直接影响到最终产品的纯度和球形度。主要生产设备涵盖粉料定量输送、燃气量控制、混合装置、高温火焰喷枪以及冷却回收等关键组件。
 
 高温熔融喷射法是把物料置于高温场中将其熔化之成为熔融体，在熔融体流出的瞬间，以通过喷雾器的高压空气进行喷吹，熔融物被高速气流分散打碎成雾状小液滴，再被迅速冷却，小液滴遇冷便快速自然收缩成表面光滑的球状颗粒。优点是最易保证球形化和无定型率的方法。缺点是炉体高温材料、粘稠的石英熔融体雾化以及防止二次污染等一系列关键技术没有突破，制造高纯球形硅微粉难度很大。
 
 等离子体法是将硅微粉在等离子矩的高温场中熔化、气化，然后在快速冷却过程中形成球形颗粒。此法能量高、传热快、冷却块，制备的产品形貌可控、纯度高、无团聚。
 
 气相二氧化硅通过氯硅烷在氢氧焰中高温水解缩聚而生成二氧化硅粒子，然后经过骤冷，颗粒骤聚、气固分离、脱酸等后处理工艺而获得。优点是制备的球形硅微粉在纯度上比较高，其粒径在15nm-35nm之间，比表面积为65m2/g-355m2/g，质量分数也超过了99.9%。缺点是在有机物中很难分散，容易为环境带来污染。
 
 沉淀法以水玻璃和酸化剂为原料,适时加表面活性剂同时控制反应温度，在溶液达到一定pH值时加入稳定剂,所得沉淀经洗涤、干燥、煅烧后即得到纳米球形硅微粉。优点是用沉淀法制备的球形硅微粉粒径非常均匀，成本很低,工艺流程简单,容易控制,能够在工业生产中进行应用。缺点是可能会发生团聚的问题。
 
 水热合成法一般是在高温150℃~350℃高温与高气压条件下，让无机、有机化合物与水化合，通过强烈对流让离子、分子、离子团等进入放有籽晶的生长区,最终获得过饱溶液与结晶。对无机物进行过滤、洗涤和干燥能够形成超细、高纯的微粒子。省去了一般液相合成法需通过煅烧转换成氧化物的过程,降低了硬团聚的形成几率。
 
 溶胶-凝胶法将含高化学活性组分的化合物经过溶液、溶胶、凝胶而固化,再经热处理形成氧化物或其他化合物固体的方法。采用硅酸酯(TMOS和TEOS等)作为硅源，以醇为溶剂,在酸性或碱性条件下硅酸酯首先经过水解、缩合化学反应过程形成稳定的二氧化硅溶胶体系,溶胶再经陈化逐渐形成凝胶，凝胶经过干燥、烧结固化后最终得到球形二氧化硅粉体材料。
 
 微乳液法利用两种互不相溶的溶剂在表面活性剂的作用下形成均匀的乳液，使成核、生产、聚结、团聚等过程局限在一个微小的球形液滴内，从乳液中析出固相，形成球形颗粒。
 
 二、硅微粉的应用
 
 1. 覆铜板填充应用
 
 球形硅微粉凭借其出色的电绝缘性、热稳定性以及耐酸碱和耐磨损的特性，在覆铜板领域发挥着至关重要的作用。它被广泛用作功能填料，能有效提升覆铜板的力学、热学和电学性能。此外，通过对其表面进行特殊处理或改性，还能进一步增强其与环氧树脂的相容性，提升两者间的结合力，从而增强产品的整体刚性及其他强度指标。5G时代下高频高速覆铜板更受青睐，据预测，2023-2025年国内覆铜板用硅微粉市场规模有望达到27.7、32、35亿元,其中国内高频高速覆铜板用硅微粉规模有望达到9.4、10.3、11.1亿元。
 
 2.环氧塑封料
 
 环氧塑封料是用于封装芯片的关键材料，填充剂的类型与剂量影响塑封料的散热性能，而球形硅微粉有利于提高流动性能并增加填充剂量，可降低热膨胀系数，还可减少设备和模具的磨损,常用于高端器件封装用的环氧塑封料填充，是现有环氧塑封料的主流填充剂。
 
 根据Yole数据,2020年先进封装全球市场规模304亿美元，在全球封装市场的占比45%;预计2026年先进封装全球市场占比将达到50%，成为全球封测市场贡献主要增量。先进封装市场需求快速增长拓展球形硅微粉增长空间，2025年中国环氧塑封料用硅微粉市场规模有望达到45.2亿元。
 
 3. 化妆品原料
 
 球形硅微粉，经过独特的工艺处理，呈现出优异的粒径分布和表面积。其较小的平均粒径赋予了它出色的平滑性，而较窄的粒径分布则确保了良好的流动性和触感。此外，其较大的比容积使得化妆品配方更加经济实惠。更重要的是，其大比表面积赋予了它卓越的吸收能力，能够有效吸收香料、营养物及保护化学品。
 
 4. 高级陶瓷原料
 
 高纯度的球形硅微粉在特种耐高温陶瓷材料中发挥着关键作用，它能有效降低烧成温度并提高成品率。此外，它还被广泛用作载体和填料，以增强陶瓷制品的韧性和光洁度。球形硅微粉与高性能树脂、陶瓷的复合材料是航空航天飞行器的理想防热瓦片材料。它在精密陶瓷、电子陶瓷、高级陶瓷、人造莫来石材料、搪瓷釉和特种耐火材料等领域均有广泛应用，展现出优异的介电性能、热稳定性、电绝缘性以及良好的力学性能和抗高温抗氧化性能。加入球形硅微粉的陶瓷制品更加致密、耐热冷疲劳，且强度显著提高。同时，特种耐火材料中加入球形硅微粉也展现出优异的流动性、烧结性、结合性和填充气孔性能。
 
 5. 涂料、油漆填料
 
 球形硅微粉在涂料和油漆领域也发挥着重要作用。其独特的物理性质和化学稳定性使得它成为这些领域中不可或缺的填料。高纯球形硅微粉不仅具有常规SiO2所不具备的特殊光学性能，还展现出极强的紫外吸收和红外反射特性。将其添加到涂料中，能有效形成屏蔽作用，抵御紫外老化和热老化，同时增强涂料的隔热性。在紫外光固化涂料中掺杂高纯球形硅微粉，不仅能显著提高涂料的硬度和附着力，还能降低其吸收UV辐射的程度，从而减缓固化速度。此外，其庞大的比表面积赋予了它高活性，能在涂料干燥时构建网状结构，增强涂料的强度和光洁度，并提高颜料的悬浮性，确保颜色长期不变。在油漆和涂料中，球形硅微粉作为功能性填料的应用也至关重要。它能够有效提高油漆和涂料的品质，降低收缩率、粘度，并增加耐磨性和贮存性。
 
 6.油墨和颜料
 
 高纯球形硅微粉具有很好的流动与润滑性，可以达到更好的分散悬浮和稳定，球形硅微粉用于油墨和颜料中,可使油墨和颜料用量少反而遮盖力高，光泽好，树脂粒度细腻，成膜连续，均匀光洁,膜层薄,使印刷的图像清晰。
 
 7.光学器件及光电行业
 
 高纯球形硅微粉广泛用于光学器件及光电行业的精密研磨，特别适合研磨、抛光半导体单晶多晶硅片、显像管玻壳玻屏、光学玻璃、液晶显示器(LCD、LED)玻璃基板、压电石英晶体、化合物半导体材料(砷化镓、磷化铟)、磁性材料等半导体行业。
 
 当前，球形硅微粉在高新技术领域的应用日益广泛，特别是在大规模集成电路封装和IC基板行业。尽管角形硅微粉成本较低，但因其流动性差和易损伤模具的缺点，难以满足大规模与超大规模集成电路的需求。随着微电子技术的快速发展，市场对球形硅微粉的需求日益旺盛，质量要求也愈发严格。在集成电路封装的环氧塑封料中，硅微粉的用量占比高达70～90wt%，且随着集成度的提高，对球形硅微粉的依赖性也日益增强。
 
 三、全球范围内硅微粉主要生产企业
 
 国外知名企业包括日本龙森公司、日本电化学株式会社等，而国内则有江苏联瑞新材料股份有限公司、苏州锦艺新材料科技股份有限公司等行业佼佼者。这些企业都在各自的领域内发挥着举足轻重的作用。
 
 日本龙森公司（TATSUMORI）
 
 成立于 1963 年 10 月，总部位于日本东京，是全球电子材料领域的重要企业。公司专注于二氧化硅等高性能填料的研发与生产，尤其在球形硅微粉市场占据显著地位，与日本电化、新日铁共同占据全球 70% 以上的市场份额。在电子材料领域，公司以火焰熔融法生产的球形硅微粉为核心产品，具有高纯度、低介电常数和优异的热稳定性，广泛应用于集成电路封装、覆铜板、环氧塑封料等高端电子领域。例如，其玻璃粉 VX-SP 通过优化结晶工艺，可显著提升环氧树脂的绝缘性、耐磨性和抗电弧性能，成为高端涂料和电子封装材料的关键添加剂。
 
 龙森在日本、马来西亚、新加坡、美国等地设有生产基地和分支机构，形成覆盖亚洲及北美的供应链体系。以马来西亚子公司为例，其 2022 年营收同比增长 39.98%，展现出强劲的市场扩张能力。
 
 在电子级硅微粉领域，龙森凭借数十年的工艺积累，突破 1 微米以下超细粉体的生产技术，与雅都玛等企业共同主导高端市场。产品被广泛应用于全球知名电子企业的核心部件，如半导体封装材料、5G 通信设备及新能源汽车电池组件，间接支撑苹果、三星等品牌的高端产品制造。

 
 日本电化株式会社（Denka）
 
 成立于 1915 年，总部位于东京都中央区，是一家以化学工业为核心的综合性企业，在东京证券交易所主板上市（股票代码：4061）。截至 2025 年 4 月，公司注册资本 369.98 亿日元，全集团员工约 6,514 人，业务涵盖电子材料、高性能橡胶、聚合物解决方案等多个领域。在全球设立多家子公司和研发中心，包括新加坡、马来西亚、越南及中国的上海、苏州、天津等地，形成覆盖亚洲的生产与研发网络。为应对 xEV 市场需求，公司在泰国合资建设 1.1 万吨乙炔黑工厂（预计 2026 年投产），并对氮化硅粉体项目追加 1.5 倍投资，进一步巩固在电池材料领域的领先地位。2024 财年（截至 2025 年 3 月）受美国子公司氯丁橡胶业务亏损影响，公司净亏损 123 亿日元，但通过出售资产等措施，预计 2025 财年将实现经营改善，目标净利润 150 亿日元。管理层强调通过技术革新和成本优化提升盈利能力，并计划维持每股 100 日元的股息政策。全球氮化硅粉体的顶级制造商，日本电化凭借百年积累的化学技术，在材料科学领域持续突破。其研发的高机能陶瓷、散热材料等产品，不仅满足汽车、电子等行业的高端需求，还为可再生能源和医疗健康领域提供创新解决方案，成为推动社会可持续发展的重要力量。

 
 日本新日铁（Nippon）
 
 全球钢铁行业的领军企业，总部位于东京，成立于 1970 年（由八幡制铁与富士制铁合并），2012 年与住友金属工业合并后进一步强化全球竞争力。截至 2025 年，公司在东京证券交易所上市（股票代码：5401），业务覆盖钢铁制造、工程服务、新材料研发等领域，2024 财年（截至 2025 年 3 月）受全球钢铁需求低迷影响，净利润下滑 20.8% 至 5,494 亿日元，但仍高于预期。2025 财年预计净利润为 3,000 亿日元，主要因设备闲置成本和市场需求疲软。通过子公司新日铁住金材料株式会社微米社（NIPPON STEEL & SUMIKIN MATERIALS CO., LTD. P MICRON CO.）进行硅微粉的研发与生产，是全球最先利用熔射法实现真球状微粒子大规模工业化生产的企业。该技术通过高温熔融硅石并利用表面张力使其球形化，生产的球形硅微粉具有单分散性、表面光滑、流动性好等特点，同时具备低介电常数、低膨胀系数、高绝缘性和抗高温抗氧化性能。产品纯度高达 99.9% 以上，部分型号（如 HS 系列）的 SiO₂纯度达 99.99%，且放射性极低，满足大规模集成电路封装对材料稳定性的严苛要求。新日铁与日本龙森、电化共同占据全球球形硅微粉市场70% 以上份额，尤其在高端电子级硅微粉领域技术壁垒显著。
 
 日本亚都玛 （ADMAFINE）
 
 全球唯一实现1 微米以下球形硅微粉规模化生产的企业，其采用的熔融法工艺通过高温熔融硅石并利用表面张力形成球体，生产的 ADMAFUSE 系列产品具有粒径分布极窄（D50=0.8-30μm）、球形度≥0.95的特性，且纯度高达 99.99% 以上，放射性 α 射线强度低于 1ppb7。这种超细粉体在先进封装（如 Chiplet、HBM）中可实现低介电损耗（Dk<3.0）和高填充率（>85%），有效降低芯片热膨胀系数并提升信号传输效率。亚都玛的 1 微米以下球形硅微粉是2.5D/3D 封装的关键材料，用于填充芯片与基板间的微小间隙，支撑台积电、三星等头部代工厂的先进制程。在环氧塑封料（EMC）中，其产品占比超过 60%，尤其在高端 CPU、GPU 封装中市场份额达 80% 以上。在 5G 基站和数据中心用覆铜板（CCL）中，亚都玛的球形硅微粉可将介电常数（Dk）控制在 2.8 以下，传输损耗（Df）低于 0.002，支撑华为、中兴等企业的高速信号传输需求。亚都玛在1 微米以下球形硅微粉市场占据 90% 以上份额，与日本龙森、电化共同主导全球高端市场，三家企业合计市占率超 70%。其技术壁垒使得国内企业在该领域的进口替代进展缓慢，目前仅联瑞新材等少数厂商可部分替代 5 微米以上产品。
 
 江苏联瑞新材料
 
 掌握火焰熔融法、高温氧化法等多种球形硅微粉制备工艺，2025 年申请的超低介电损耗球形硅微粉专利（CN 硅微粉专利（CN119954165A）可将介电损耗降至行业领先水平。
 
 产品应用：微米 / 亚微米级球形硅微粉（D50=1-30μm）广泛用于半导体封装（环氧塑封料占比超 70%）、高频高速覆铜板（5G 基站用基板）及新能源电池导热材料。

 
 江苏雅克科技 （华飞电子）
 
 技术特色：专注于 Low-α 球形硅微粉研发，产品放射性 α 射线强度低于 0.1ppb，满足先进封装（Chiplet、HBM）对材料稳定性的严苛要求。
 
 产能布局：2024 年发布新一代 Low-α 封装粉体，年产能达 2 万吨，主要客户包括住友电木、日立化成等国际主流塑封料企业。
 
 安徽壹石通
 
 技术突破：自主研发中空二氧化硅球形粉体，介电常数（Dk）≤2.8，介质损耗（Df）≤0.002，性能对标日本亚都玛。
 
 应用领域：产品进入华为 5G 基站供应链，同时在锂电池涂覆材料领域全球市占率达 35%，与宁德时代、三星 SDI 深度合作。
 
 研发投入：2024 年研发费用占比超 8%，重点开发纳米级球形硅微粉（D50=0.5-1μm），目标应用于量子芯片封装。
 
 苏州锦艺新材料
 
 2005年创立，致力于提供高端无机非金属粉体新材料应用解决方案，是一家集研发、生产、销售、技术服务为一体的国家级高新技术企业。锦艺新材的球形硅微粉制备技术有：火焰球硅制备技术、直燃球硅制备技术和化学合成球硅制备技术。国际首创化学合成球硅技术，避开国外专利封锁。重庆云阳 2 万吨高端电子功能材料项目 2025 年 3 月投产，重点生产覆铜板用低损耗球形硅微粉（Dk≤3.0）。与华为、中电科建立联合实验室，开发下一代高速通信材料，产品已通过车规级认证。
 
 球形硅微粉作为一种关键的功能性工业材料，其市场应用前景十分广阔，行业发展潜力巨大。据统计，全球对各类球形硅微粉的年均需求总量保守估计超过50万吨，总市值约400亿元，且市场年增长率保持在20%左右。然而，目前外企在球形硅微粉市场占据垄断地位，因此，突破技术瓶颈、实现自主创新显得尤为重要。由于日本、美国等国外生产厂商对球形硅微粉的专用生产设备与技术实施垄断和封锁，我国在高端球形硅微粉领域长期依赖进口，导致国产化生产设备与技术的研发进展相对缓慢。然而，随着我国半导体集成电路与电子电工器件行业的蓬勃发展，市场上对高档球形硅微粉的需求量正以惊人的速度增长。为满足这一巨大需求，突破高档球形硅微粉的生产技术，进而打破国外产品的长期垄断，对我国半导体集成电路与电子电工器件行业的发展至关重要。
 
 目前，国内硅微粉行业呈现 “头部企业主导高端、新兴企业快速追赶” 的格局。联瑞新材、华飞电子等企业在技术迭代和产能扩张上表现突出，逐步打破日本企业垄断；锦艺新材、壹石通通过差异化技术路线实现进口替代；三门峡项目等区域力量则依托政策红利加速产能释放。未来，随着 5G、AI 和新能源技术的发展，国内企业需在超细粉体（1μm 以下）、高频高速材料等领域持续突破，同时强化绿色制造和产业链协同，以应对国际竞争与市场需求升级。