高純石英砂一般指SiO2含量高于99.9%的石英微粉，主要應用在IC的集成電路和石英玻璃行業(yè)。由于IC技術的迅猛發(fā)展，對高純石英砂提出了更高的要求，其中包括將高純石英砂球形化，球形化的石英砂主要應用于電子塑封。而球形化的好處是提高塑封材料的使用性能，降低原材料的成本。

    國內(nèi)球形石英砂的主要采用的制備方法主要有火焰熔融法、等離子加熱爐法、化學合成法、水解法等，目前常用的方法有火焰熔融法、等離子加熱爐法。

1、鑄造石英砂火焰熔融法

    目前，國內(nèi)各生產(chǎn)廠家主要利用火焰熔融的方法來實現(xiàn)石英粉球形化的量產(chǎn)。該技術的關鍵是加熱裝置要求有穩(wěn)定的溫度場、易于調(diào)節(jié)溫度范圍以及不要對石英粉造成二次污染。

    火焰熔融法制備球形石英砂的流程主要生產(chǎn)設備包括：粉料定量輸送系統(tǒng)、燃氣量控制和混合裝置、氣體燃料高溫火焰噴槍、冷卻回收裝置等。

    其成球原理為：高溫火焰噴槍噴出1600-2000℃的高溫火焰，當粉體進入高溫火焰區(qū)時其角形表面吸收熱量而呈熔融狀態(tài)，熱量進一步被傳遞到粉體內(nèi)部，粉體顆粒完全呈熔融狀態(tài)。在表面張力的作用下，物體總是要趨于穩(wěn)定狀態(tài)，而球形則是穩(wěn)定狀態(tài)，從而達到產(chǎn)品成球目的。

粉體顆粒能否被熔融取決于兩方面：

一是火焰溫度要高于粉體材料的熔融溫度，這就要選擇合適的氣體燃料；

二是保證粉體顆粒熔融所需要的熱量。

   t=βωd，式中t為粉體顆粒在火焰中達到熔融所需要的時間；β為材料的相關系數(shù)，如比熱、導熱系數(shù)、密度等；ω為火焰的相關系數(shù)；d為粉體顆粒粒徑。

根據(jù)粉體顆粒在火焰中達到熔融所需要的時間和粉體顆粒在火焰中的速度，得到所需火焰的長度尺寸，通過調(diào)節(jié)燃氣量控制裝置達到要求。

2、鑄造石英砂等離子加熱爐法

    熱等離子體也叫局部熱力學平衡等離子體，其主要特征是等離子體中局部的電子溫度、離子溫度以及氣體溫度幾乎一致。電弧等離子體、高頻等離子體以及感應等離子體都屬于熱等離子體。

    采用高頻等離子體熔融法制備球形石英粉，溫度范圍適中、控制平穩(wěn)、產(chǎn)量高，可達到較高球化率，因而是一種較合適的生產(chǎn)方法。其原理與工藝與火焰熔融法類似，主要是將高溫熱源變?yōu)榈入x子體發(fā)生器。