Өндөр температурт тэсвэртэй вафер зөөгч SiC керамик тавиур
Цахиурын карбидын керамик тавиур (SiC тавиур).
Цахиурын карбид (SiC) материал дээр суурилсан өндөр хүчин чадалтай керамик бүрэлдэхүүн хэсэг нь хагас дамжуулагч үйлдвэрлэл, LED үйлдвэрлэл зэрэг дэвшилтэт үйлдвэрлэлийн хэрэглээнд зориулагдсан. Үүний үндсэн үүрэг нь процессын жигд байдал, бүтээгдэхүүний гарцыг хангахын тулд онцгой дулаан дамжилтын чанар, өндөр температурт тэсвэртэй, химийн тогтвортой байдлыг ашиглан өрөм зөөгч, сийлбэрийн процессын платформ эсвэл өндөр температурт процессын дэмжлэг үзүүлэх зэрэг орно.
Гол онцлогууд
1. Дулааны гүйцэтгэл
- Өндөр дулаан дамжуулалт: 140–300 Вт/м·К, уламжлалт бал чулуунаас (85 Вт/м·К) илт давж, дулааныг хурдан тарааж, дулааны даралтыг бууруулна.
- Дулааны тэлэлтийн бага коэффициент: 4.0×10⁻⁶/℃ (25–1000℃), нягт таарч буй цахиур (2.6×10⁻⁶/℃), дулааны хэв гажилтын эрсдлийг бууруулдаг.
2. Механик шинж чанар
- Өндөр бат бэх: гулзайлтын бат бэх ≥320 МПа (20℃), шахалт болон цохилтод тэсвэртэй.
- Өндөр хатуулаг: Mohs хатуулаг 9.5, зөвхөн алмаазаас хойш хоёрдугаарт ордог бөгөөд элэгдэлд тэсвэртэй.
3. Химийн тогтвортой байдал
- Зэврэлтээс хамгаалах чадвар: Хүчтэй хүчилд тэсвэртэй (жишээ нь HF, H₂SO₄), сийлбэр хийх орчинд тохиромжтой.
- Соронзон бус: Дотоод соронзон мэдрэмтгий чанар <1×10⁻⁶ emu/g, нарийн багаж хэрэгсэлд хөндлөнгөөс оролцохоос сэргийлнэ.
4. Хүрээлэн буй орчны хэт хүлцэл
- Өндөр температурт тэсвэртэй: 1600-1900 ℃ хүртэл урт хугацааны үйл ажиллагааны температур; 2200 ℃ хүртэл богино хугацааны эсэргүүцэл (хүчилтөрөгчгүй орчин).
- Дулааны цохилтын эсэргүүцэл: Температурын огцом өөрчлөлтийг (ΔT >1000℃) хагаралгүйгээр тэсвэрлэдэг.
Хэрэглээ
| Хэрэглээний талбар | Тодорхой хувилбарууд | Техникийн үнэ цэнэ |
| Хагас дамжуулагчийн үйлдвэрлэл | Өргөст хальсан сийлбэр (ICP), нимгэн хальсан тунадас (MOCVD), CMP өнгөлгөө | Өндөр дулаан дамжуулалт нь жигд температурын талбайг баталгаажуулдаг; бага дулааны тэлэлт нь вафельний эвдрэлийг багасгадаг. |
| LED үйлдвэрлэл | Эпитаксиаль өсөлт (жишээ нь, GaN), вафер шоо, савлагаа | Олон төрлийн согогийг дарж, LED гэрлийн үр ашиг, ашиглалтын хугацааг нэмэгдүүлнэ. |
| Фотоволтайкийн үйлдвэр | Цахиур ялтсын агломерын зуух, PECVD тоног төхөөрөмжийн дэмжлэг | Өндөр температур ба дулааны цохилтод тэсвэртэй байдал нь төхөөрөмжийн ашиглалтын хугацааг уртасгадаг. |
| Лазер ба оптик | Өндөр хүчин чадалтай лазер хөргөх субстрат, оптик системийн тулгуур | Өндөр дулаан дамжуулалт нь дулааныг хурдан тарааж, оптик бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг тогтворжуулах боломжийг олгодог. |
| Аналитик хэрэгсэл | TGA/DSC дээж эзэмшигчид | Бага дулаан багтаамж, хурдан дулааны хариу үйлдэл нь хэмжилтийн нарийвчлалыг сайжруулдаг. |
Бүтээгдэхүүний давуу тал
- Цогц гүйцэтгэл: Дулаан дамжуулалт, хүч чадал, зэврэлтэнд тэсвэртэй байдал нь хөнгөн цагааны исэл ба цахиурын нитридын керамикаас хамаагүй давж, ашиглалтын онцгой шаардлагыг хангадаг.
- Хөнгөн загвар: 3.1–3.2 г/см³ (гангийн 40%) нягттай, инерцийн ачааллыг бууруулж, хөдөлгөөний нарийвчлалыг нэмэгдүүлнэ.
- Урт наслалт, найдвартай байдал: Үйлчилгээний хугацаа нь 1600℃ температурт 5 жилээс хэтэрч, сул зогсолтыг багасгаж, ашиглалтын зардлыг 30% бууруулна.
- Тохируулах: Нарийвчлалтай хэрэглэхэд тэгш байдлын алдаа <15 μм-ийн нарийн төвөгтэй геометрийг (жишээлбэл, сүвэрхэг сорох аяга, олон давхаргат тавиур) дэмждэг.
Техникийн үзүүлэлтүүд
| Параметрийн ангилал | Үзүүлэлт |
| Физик шинж чанарууд | |
| Нягт | ≥3.10 г/см³ |
| Гулзайлтын бат бэх (20℃) | 320–410 МПа |
| Дулаан дамжуулалт (20℃) | 140–300 Вт/(м·К) |
| Дулааны тэлэлтийн коэффициент (25–1000℃) | 4.0×10⁻⁶/℃ |
| Химийн шинж чанар | |
| Хүчилд тэсвэртэй байдал (HF/H₂SO₄) | 24 цагийн турш усанд орсны дараа зэврэлт үүсэхгүй |
| Машины нарийвчлал | |
| Хавтгай байдал | ≤15 мкм (300×300 мм) |
| Гадаргуугийн барзгар байдал (Ra) | ≤0.4 мкм |
XKH-ийн үйлчилгээ
XKH нь захиалгат хөгжүүлэлт, нарийн боловсруулалт, чанарын нарийн хяналт зэргийг багтаасан үйлдвэрлэлийн цогц шийдлүүдийг санал болгодог. Захиалгат хөгжүүлэлтийн хувьд өндөр цэвэршилттэй (>99.999%) болон сүвэрхэг (30-50% сүвэрхэг) материалын шийдлүүдийг санал болгож, хагас дамжуулагч, сансар огторгуй зэрэг хэрэглээний нарийн төвөгтэй геометрийг оновчтой болгохын тулд 3D загварчлал, загварчлалтай хослуулсан. Нарийвчилсан боловсруулалт нь хялбаршуулсан процессыг дагаж мөрддөг: нунтаг боловсруулах → изостатик/хуурай дарах → 2200°С-т синтерлэх → CNC/ алмаазан нунтаглах → хяналт, нанометрийн түвшний өнгөлгөө, ±0.01 мм хэмжээст хүлцлийг хангана. Чанарын хяналт нь үйлдвэрлэлийн дэвшилтэт хэрэгцээнд найдвартай, өндөр гүйцэтгэлтэй бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг хүргэх бүрэн процессын туршилт (XRD найрлага, SEM бичил бүтэц, 3 цэгийн нугалах) болон техникийн дэмжлэг (үйл явцын оновчлол, 24/7 зөвлөгөө, 48 цагийн дээж хүргэх) багтдаг.
Байнга асуудаг асуултууд (FAQ)
1. Асуулт: Цахиур карбидын керамик тавиурыг ямар үйлдвэрүүд ашигладаг вэ?
Х: Хэт халуунд тэсвэртэй, химийн тогтвортой байдлын улмаас хагас дамжуулагчийн үйлдвэрлэл (өрссөн хавтан боловсруулах), нарны эрчим хүч (PECVD процесс), эмнэлгийн тоног төхөөрөмж (MRI бүрэлдэхүүн хэсэг), сансар огторгуйд (өндөр температурт эд анги) өргөн хэрэглэгддэг.
2. Асуулт: Цахиурын карбид нь кварц/шилэн тавиураас хэрхэн илүү сайн ажилладаг вэ?
Х: Дулааны цочролын эсэргүүцэл өндөр (кварцын 1100°C-тай харьцуулахад 1800°С хүртэл), соронзон хөндлөнгийн оролцоо байхгүй, удаан эдэлгээтэй (кварцын 6-12 сартай харьцуулахад 5+ жил).
3. Асуулт: Цахиурын карбидын тавиурууд хүчиллэг орчинд ажиллах боломжтой юу?
Х: Тийм ээ. Жилд 0,01 мм-ээс бага зэврэлттэй HF, H2SO4, NaOH-д тэсвэртэй тул химийн сийлбэр хийх, вафель цэвэрлэхэд тохиромжтой.
4. Асуулт: Цахиурын карбидын тавиурууд автоматжуулалттай нийцдэг үү?
Х: Тийм ээ. Автомат үйлдвэрт тоосонцор бохирдохоос сэргийлэхийн тулд гадаргуугийн тэгш байдал <0.01мм, вакуум пикап болон роботтой харьцах зориулалттай.
5. Асуулт: Уламжлалт материал ба зардлын харьцуулалт юу вэ?
Х: Урьдчилсан өртөг өндөр (3-5х кварц) боловч ашиглалтын хугацааг уртасгаж, сул зогсолтыг багасгаж, дулаан дамжилтын чанараас эрчим хүч хэмнэх зэргээс шалтгаалан TCO 30-50% бага байна.
