SiO₂ Кварц вафель Кварц вафли SiO₂ MEMS Температур 2″ 3″ 4″ 6″ 8″ 12″
Нарийвчилсан диаграмм


Танилцуулга

Кварц хавтан нь электроник, хагас дамжуулагч, оптикийн салбарыг хөгжүүлэхэд зайлшгүй чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Таны GPS-ийг удирдан чиглүүлдэг ухаалаг утаснуудаас олдсон, 5G сүлжээг тэжээдэг өндөр давтамжийн суурь станцад суулгасан, дараагийн үеийн микрочип үйлдвэрлэх хэрэгсэлд нэгтгэсэн кварц өрөм нь зайлшгүй шаардлагатай. Эдгээр өндөр цэвэршилттэй субстратууд нь квант тооцоололоос эхлээд дэвшилтэт фотоник хүртэл бүх зүйлд инноваци хийх боломжийг олгодог. Хэдийгээр дэлхийн хамгийн элбэг ашигт малтмалын нэгээс гаралтай боловч кварц өрөм нь ер бусын нарийвчлал, гүйцэтгэлийн стандартын дагуу бүтээгдсэн.
Кварц вафель гэж юу вэ
Кварц өрөм нь хэт цэвэр синтетик кварцын талстаар бүтээгдсэн нимгэн дугуй хэлбэртэй диск юм. 2-оос 12 инч хүртэлх стандарт диаметртэй кварц өрөм нь ихэвчлэн 0.5 мм-ээс 6 мм-ийн зузаантай байдаг. Тогтмол бус призматик талст үүсгэдэг байгалийн кварцаас ялгаатай нь синтетик кварцыг хатуу хяналттай лабораторийн нөхцөлд ургуулж, жигд болор бүтцийг бий болгодог.
Кварц хавтангийн төрөлхийн талст чанар нь химийн өндөр эсэргүүцэл, оптик ил тод байдал, өндөр температур, механик стрессийн үед тогтвортой байдлыг хангадаг. Эдгээр шинж чанарууд нь кварц өрөмийг өгөгдөл дамжуулах, мэдрэх, тооцоолох, лазер дээр суурилсан технологид ашигладаг нарийн төхөөрөмжүүдийн үндсэн бүрэлдэхүүн хэсэг болгодог.
Кварц ваферын техникийн үзүүлэлтүүд
Кварцын төрөл | 4 | 6 | 8 | 12 |
---|---|---|---|---|
Хэмжээ | ||||
Диаметр (инч) | 4 | 6 | 8 | 12 |
Зузаан (мм) | 0.05–2 | 0.25–5 | 0.3-5 | 0.4-5 |
Диаметрийн хүлцэл (инч) | ±0.1 | ±0.1 | ±0.1 | ±0.1 |
Зузаан хүлцэл (мм) | Тохируулах боломжтой | Тохируулах боломжтой | Тохируулах боломжтой | Тохируулах боломжтой |
Оптик шинж чанарууд | ||||
Хугарлын индекс @365 нм | 1.474698 | 1.474698 | 1.474698 | 1.474698 |
Хугарлын индекс @546.1 нм | 1.460243 | 1.460243 | 1.460243 | 1.460243 |
Хугарлын индекс @1014 нм | 1.450423 | 1.450423 | 1.450423 | 1.450423 |
Дотоод дамжуулалт (1250–1650 нм) | >99.9% | >99.9% | >99.9% | >99.9% |
Нийт дамжуулалт (1250–1650 нм) | >92% | >92% | >92% | >92% |
Боловсруулах чанар | ||||
TTV (Нийт зузаанын өөрчлөлт, мкм) | <3 | <3 | <3 | <3 |
Хавтгай байдал (мкм) | ≤15 | ≤15 | ≤15 | ≤15 |
Гадаргуугийн барзгар байдал (нм) | ≤1 | ≤1 | ≤1 | ≤1 |
Нум (мкм) | <5 | <5 | <5 | <5 |
Физик шинж чанарууд | ||||
Нягт (г/см³) | 2.20 | 2.20 | 2.20 | 2.20 |
Залуугийн модуль (GPA) | 74.20 | 74.20 | 74.20 | 74.20 |
Mohs хатуулаг | 6–7 | 6–7 | 6–7 | 6–7 |
Шилжилтийн модуль (GPa) | 31.22 | 31.22 | 31.22 | 31.22 |
Пуассоны харьцаа | 0.17 | 0.17 | 0.17 | 0.17 |
Шахалтын хүч (GPa) | 1.13 | 1.13 | 1.13 | 1.13 |
Суналтын бат бэх (МПа) | 49 | 49 | 49 | 49 |
Диэлектрик тогтмол (1 МГц) | 3.75 | 3.75 | 3.75 | 3.75 |
Дулааны шинж чанар | ||||
Хүчдэлийн цэг (10¹⁴.⁵ Pa·s) | 1000 ° C | 1000 ° C | 1000 ° C | 1000 ° C |
Хатаах цэг (10¹³ Pa·s) | 1160 ° C | 1160 ° C | 1160 ° C | 1160 ° C |
Зөөлрүүлэх цэг (10⁷.⁶ Па·с) | 1620 хэм | 1620 хэм | 1620 хэм | 1620 хэм |
Кварц өрлөгийн хэрэглээ
Кварц өрөм нь дараах салбаруудад эрэлт хэрэгцээтэй хэрэглээг хангах зорилгоор тусгайлан бүтээгдсэн.
Электрон төхөөрөмж ба RF төхөөрөмж
- Кварц хавтан нь ухаалаг гар утас, GPS төхөөрөмж, компьютер, утасгүй холбооны төхөөрөмжүүдэд цагны дохио өгдөг кварцын болор резонатор ба осцилляторын гол цөм юм.
- Тэдний дулааны тэлэлт бага, Q-фактор нь өндөр тогтворжилттой цаг хугацааны хэлхээ болон RF-ийн шүүлтүүрт кварц өргүүрийг төгс болгодог.
Оптоэлектроник ба дүрслэл
- Кварц өрөм нь хэт ягаан туяа, хэт ягаан туяаг маш сайн дамжуулдаг тул оптик линз, цацраг задлагч, лазер цонх, мэдрэгч зэрэгт тохиромжтой.
- Тэдний цацрагт тэсвэртэй байдал нь өндөр энергитэй физик, сансрын багаж хэрэгсэлд ашиглах боломжийг олгодог.
Хагас дамжуулагч ба MEMS
- Кварц өрөм нь өндөр давтамжийн хагас дамжуулагч хэлхээнд, ялангуяа GaN болон RF-ийн хэрэглээнд субстрат болдог.
- MEMS (микро-электро-механик систем) дээр кварц өрөм нь механик дохиог пьезоэлектрик эффектээр цахилгаан дохио болгон хувиргаж, гироскоп, акселерометр гэх мэт мэдрэгчийг идэвхжүүлдэг.
Дэвшилтэт үйлдвэрлэл ба лаборатори
- Өндөр цэвэршилттэй кварц хавтан нь оптик эс, хэт ягаан туяаны кювет, өндөр температурт дээж боловсруулахад химийн, биоанагаах ухаан, фотоникийн лабораторид өргөн хэрэглэгддэг.
- Тэдгээрийн эрс тэс орчинд нийцтэй байх нь тэдгээрийг плазмын камер болон хуримтлуулах хэрэгсэлд тохиромжтой болгодог.
Кварц вафель хэрхэн хийдэг вэ
Кварц хавтан үйлдвэрлэх хоёр үндсэн чиглэл байдаг:
Хайлуулсан кварц вафель
Байгалийн кварцын мөхлөгийг хайлуулж аморф шилэн болгож, дараа нь цул блокыг хэрчиж, өнгөлж нимгэн өрөм болгон хайлуулсан кварц хавтанцар хийдэг. Эдгээр кварц хавтан нь дараахь зүйлийг санал болгодог.
- Хэт ягаан туяаны онцгой ил тод байдал
- Өргөн дулааны ажиллах хүрээ (>1100 ° C)
- Маш сайн дулааны цохилтонд тэсвэртэй
Эдгээр нь литографийн төхөөрөмж, өндөр температурт зуух, оптик цонхонд тохиромжтой боловч талст дараалал байхгүй тул пьезоэлектрик хэрэглээнд тохиромжгүй.
Соёлжуулсан кварц вафель
Өсгөвөрлөсөн кварц өрөмийг нарийн торны чиг баримжаа бүхий согоггүй талстыг үйлдвэрлэхийн тулд синтетик аргаар ургуулдаг. Эдгээр хавтан нь дараахь зүйлийг шаарддаг програмуудад зориулагдсан болно.
- Яг зүсэх өнцөг (X-, Y-, Z-, AT-тайрах гэх мэт)
- Өндөр давтамжийн осциллятор ба SAW шүүлтүүр
- Оптик туйлшруулагч ба дэвшилтэт MEMS төхөөрөмжүүд
Үйлдвэрлэлийн процесс нь автоклав дахь үржүүлгийн ургалтыг, дараа нь зүсэх, чиглүүлэх, зөөлрүүлэх, өнгөлөх зэрэг орно.
Тэргүүлэгч кварц вафель нийлүүлэгчид
Өндөр нарийвчлалтай кварц хавтан үйлдвэрлэх чиглэлээр мэргэшсэн дэлхийн ханган нийлүүлэгчид:
- Герейс(Герман) - хайлсан ба синтетик кварц
- Шин-Эцү кварц(Япон) – өндөр цэвэршилттэй вафель уусмал
- WaferPro(АНУ) – өргөн диаметртэй кварц хавтан ба субстрат
- Корт Кристалл(Герман) – синтетик талст өргүүр
Кварц өрлөгийн хувьсан өөрчлөгдөж буй үүрэг
Кварц өрөм нь шинээр гарч ирж буй технологийн ландшафтуудын зайлшгүй бүрэлдэхүүн хэсэг болж хөгжсөөр байна.
- Жижигрүүлэх– Компакт төхөөрөмжийг нэгтгэхийн тулд кварц өрөмийг илүү хатуу хүлцэлтэйгээр үйлдвэрлэж байна.
- Өндөр давтамжийн электроник– 6G болон радарт зориулсан mmWave болон THz домэйнуудад кварц өрөмний шинэ загварууд нэвтэрч байна.
- Дараагийн үеийн мэдрэгч– Автономит тээврийн хэрэгслээс эхлээд үйлдвэрлэлийн IoT хүртэл кварц дээр суурилсан мэдрэгчүүд илүү чухал болж байна.
Кварц вафрайны талаар байнга асуудаг асуултууд
1. Кварцын вафель гэж юу вэ?
Кварц өрөм нь талст цахиурын давхар ислээр (SiO₂) хийсэн нимгэн, хавтгай диск бөгөөд ихэвчлэн стандарт хагас дамжуулагч хэмжээтэй (жишээ нь, 2, 3, 4, 6, 8", эсвэл 12") үйлдвэрлэгддэг. Өндөр цэвэршилт, дулааны тогтвортой байдал, оптик тунгалаг чанараараа алдартай кварц өрөмийг хагас дамжуулагч үйлдвэрлэх, MEMS төхөөрөмж, оптик систем, вакуум процесс зэрэг өндөр нарийвчлалтай янз бүрийн хэрэглээнд субстрат эсвэл зөөгч болгон ашигладаг.
2. Кварц болон цахиурлаг гель хоёрын ялгаа юу вэ?
Кварц нь цахиурын давхар ислийн (SiO₂) талст хатуу хэлбэр бол цахиур гель нь чийг шингээх чийг шингээгч болгон ихэвчлэн ашигладаг SiO₂-ийн аморф ба сүвэрхэг хэлбэр юм.
- Кварц нь хатуу, тунгалаг бөгөөд электрон, оптик, үйлдвэрлэлийн хэрэглээнд ашиглагддаг.
- Цахиурт гель нь жижиг бөмбөлгүүдийг эсвэл мөхлөг хэлбэрээр харагддаг бөгөөд голчлон сав баглаа боодол, электроник, хадгалахад чийгшлийг хянахад ашиглагддаг.
3. Кварцын талстыг юунд ашигладаг вэ?
Кварцын талстууд нь пьезоэлектрик шинж чанараараа (механик стрессийн үед цахилгаан цэнэг үүсгэдэг) электроник болон оптикт өргөн хэрэглэгддэг. Нийтлэг хэрэглээнд:
- Осциллятор ба давтамжийн хяналт(жишээлбэл, кварц цаг, цаг, микроконтроллер)
- Оптик бүрэлдэхүүн хэсгүүд(жишээ нь, линз, долгионы хавтан, цонх)
- Резонатор ба шүүлтүүрRF болон холбооны төхөөрөмжид
- Мэдрэгчдаралт, хурдатгал эсвэл хүчний хувьд
- Хагас дамжуулагчийн үйлдвэрлэлсубстрат эсвэл процессын цонх болгон
4. Микрочипэд кварц яагаад ашиглагддаг вэ?
Кварц нь дараахь зүйлийг санал болгодог тул микрочиптэй холбоотой хэрэглээнд ашиглагддаг.
- Дулааны тогтвортой байдалтархалт ба анивалт зэрэг өндөр температурт үйл явцын үед
- Цахилгаан тусгаарлагчтүүний диэлектрик шинж чанараас шалтгаална
- Химийн эсэргүүцэлхагас дамжуулагчийг үйлдвэрлэхэд ашигладаг хүчил ба уусгагчид
- Хэмжээний нарийвчлалнайдвартай литографийн тэгшитгэхийн тулд бага дулааны тэлэлт
- Кварц нь өөрөө идэвхтэй хагас дамжуулагч материал (цахиур гэх мэт) ашиглагддаггүй ч үйлдвэрлэлийн орчинд, ялангуяа зуух, камер, фото маскны субстратуудад чухал туслах үүрэг гүйцэтгэдэг.
Бидний тухай
XKH нь тусгай оптик шил, шинэ болор материалын өндөр технологийн хөгжил, үйлдвэрлэл, борлуулалтаар мэргэшсэн. Манай бүтээгдэхүүнүүд оптик электроник, хэрэглээний цахилгаан хэрэгсэл, цэрэг арми зэрэгт үйлчилдэг. Бид Sapphire оптик эд анги, гар утасны линзний бүрээс, керамик, LT, цахиурын карбид SIC, кварц, хагас дамжуулагч болор хавтан зэргийг санал болгож байна. Чадварлаг туршлага, хамгийн сүүлийн үеийн тоног төхөөрөмжөөр бид стандарт бус бүтээгдэхүүн боловсруулах чиглэлээр тэргүүлж, оптоэлектроник материалын өндөр технологийн тэргүүлэх үйлдвэр байхыг зорьж байна.
