ドレスデンにおける単結晶シリコンの超微粉砕

1. 背景

ドレスデンにある世界的な材料メーカーは、超微粉砕を必要としていた。 単結晶シリコン ミクロンレベルの精度で、狭い粒度分布（PSD）を持つ粉末。顧客は半導体および太陽光発電業界に製品を供給しており、これらの業界では微粒子と粗粒子の両方の粒度分布を厳密に制御することが必須条件となっている。従来の粉砕装置では、このようなレベルの粒度分布制御を実現することは困難な場合が多い。.

原料はシリコン粉末で、試作用に約15kg提供された。顧客の主な懸念事項は 罰金をなくす 粒子。以前、他の技術を用いた粉砕試験では、製品中に残留する微粉が多すぎた。.

2. 研削対象物

2つの製品仕様が定義され、それぞれが厳しいPSDウィンドウと80%の最小歩留まりを要求した。

パラメータ	ターゲット1（粗い）	ターゲット2（より細かい）
D1	3μm	3μm
D10	6μm	5μm
D50	10～14μm	6～10μm
D90	18～23μm	10～15μm
D100	< 40 μm	30μm未満
目標利回り	80%	80%

重要な制約は、微細粒子のカットオフ値でした。D1は3μm以上、D10は5～6μm以上であり、これは実質的に3μm未満の粒子が存在してはならないことを意味します。このため、単純な1回通過の粉砕は不可能であり、統合的な分級が必要となりました。.

3. 解決策：MQW03 実験用ジェットミル

Epic Powder は、 MQW 流動層ジェットミル. 流動床設計が選ばれた理由は、 内蔵ターボ分類器, これは、粉砕中に粒子サイズをリアルタイムで調整する機能です。規定サイズを超える粒子は継続的に粉砕ゾーンに戻され、規定サイズ内の粒子はチャンバーから排出されます。これにより、D1からD100までの狭い粒度範囲を実現できます。.

主なプロセス機能は以下のとおりです。

• 高速分類ホイール D100制限を超える過大粒子を鋭く除去する
• 最適化された気流パラメータ 過粉砕と微粒子発生を最小限に抑える
• マルチパス分類 罰金が製品の流れから完全に分離されるようにするため

4. 結果

プロセスパラメータを調整した結果、MQWジェットミルは両方の目標仕様を満たす粉末を生成した。下のPSD曲線は、目標2で達成された狭い粒度分布を示している。

測定された粒度分布は1.0未満であり、ジェットミル処理されたシリコン粉末としては非常に狭い分布である。衝撃ミル処理された材料によく見られる二峰性のピークは完全に消失しており、微粒子が効果的に分離されたことが確認された。.

5．結論

この事例は、Epic Powder社のMQW流動床ジェットミルが、半導体サプライチェーン向けに単結晶シリコンの狭粒度超微粉砕を実現できることを示しました。内蔵の分級機は、80%の歩留まりを維持しながら、D1およびD10の目標を達成する上で重要な役割を果たしました。.

シリコン、バッテリー材料、またはその他の粉末用途向けのジェットミルソリューションに関するご質問は、, 技術チームにお問い合わせください.

技術仕様：

材料： 単結晶シリコン

装置： MQW03 実験室用流動床ジェットミル | 

業界： 半導体／先端材料

出力： 59kg/時