SiO₂ kvartsvahvel Kvartsvahvelid SiO₂ MEMS Temperatuur 2″ 3″ 4″ 6″ 8″ 12″

Lühike kirjeldus:

Kvartsplaadid mängivad asendamatut rolli elektroonika-, pooljuhtide- ja optikatööstuse edendamisel. Kvartsplaadid on hädavajalikud, neid leidub GPS-i juhtivates nutitelefonides, 5G-võrke toitvates kõrgsageduslikes tugijaamades ja järgmise põlvkonna mikrokiipe tootvates tööriistades. Need kõrge puhtusastmega aluspinnad võimaldavad innovatsiooni kõiges alates kvantarvutusest kuni täiustatud fotoonikani. Vaatamata sellele, et kvartsplaadid on saadud ühest Maa rikkalikumast mineraalist, on need konstrueeritud erakordsete täpsus- ja jõudlusstandardite järgi.

Saada meile e-kiri

Omadused

Detailne diagramm

sulatatud_kvartsvahvel_4_tolline_sulatatud_silikaatvahvel_

Sulatatud ränidioksiid ja optilised kvartsklaasist vahvlid-2

Sissejuhatus

Sulatatud ränidioksiid ja optilised kvartsklaasist vahvlid

Mis on kvartsvahvlid

Kvartsplaadid on õhukesed ümmargused kettad, mis on valmistatud ülipuhtast sünteetilisest kvartskristallist. Kvartsplaadid on saadaval standardläbimõõduga vahemikus 2 kuni 12 tolli ja paksusega tavaliselt 0,5 mm kuni 6 mm. Erinevalt looduslikust kvartsist, mis moodustab ebakorrapäraseid prismakujulisi kristalle, kasvatatakse sünteetilist kvartsi rangelt kontrollitud laboritingimustes, mille tulemuseks on ühtlased kristallstruktuurid.

Kvartsplaatide loomupärane kristallilisus tagab võrratu keemilise vastupidavuse, optilise läbipaistvuse ja stabiilsuse kõrge temperatuuri ja mehaanilise pinge all. Need omadused muudavad kvartsplaadid andmeedastuses, sensorites, arvutustes ja laseripõhistes tehnoloogiates kasutatavate täppisseadmete põhikomponendiks.

Kvartsvahvli spetsifikatsioonid

Kvartsi tüüp	4	6	8	12
Suurus
Läbimõõt (tollides)	4	6	8	12
Paksus (mm)	0,05–2	0,25–5	0,3–5	0,4–5
Läbimõõdu tolerants (tollides)	±0,1	±0,1	±0,1	±0,1
Paksuse tolerants (mm)	Kohandatav	Kohandatav	Kohandatav	Kohandatav
Optilised omadused
Murdumisnäitaja 365 nm juures	1.474698	1.474698	1.474698	1.474698
Murdumisnäitaja @ 546,1 nm	1.460243	1.460243	1.460243	1.460243
Murdumisnäitaja @1014 nm	1.450423	1.450423	1.450423	1.450423
Sisemine läbilaskvus (1250–1650 nm)	>99,9%	>99,9%	>99,9%	>99,9%
Koguläbivus (1250–1650 nm)	>92%	>92%	>92%	>92%
Mehaanilise töötlemise kvaliteet
TTV (kogupaksuse muutus, µm)	<3	<3	<3	<3
Tasasus (µm)	≤15	≤15	≤15	≤15
Pinna karedus (nm)	≤1	≤1	≤1	≤1
Painutus (µm)	<5	<5	<5	<5
Füüsikalised omadused
Tihedus (g/cm³)	2.20	2.20	2.20	2.20
Youngi moodul (GPa)	74.20	74.20	74.20	74.20
Mohsi kõvadus	6–7	6–7	6–7	6–7
Nihkemoodul (GPa)	31.22	31.22	31.22	31.22
Poissoni suhtarv	0,17	0,17	0,17	0,17
Survetugevus (GPa)	1.13	1.13	1.13	1.13
Tõmbetugevus (MPa)	49	49	49	49
Dielektriline konstant (1 MHz)	3.75	3.75	3.75	3.75
Termilised omadused
Pingepunkt (10¹⁴.⁵ Pa·s)	1000°C	1000°C	1000°C	1000°C
Kuumumispunkt (10¹³ Pa·s)	1160°C	1160°C	1160°C	1160°C
Pehmenemistemperatuur (10⁷.⁶ Pa·s)	1620°C	1620°C	1620°C	1620°C

Kvartsvahvlite rakendused

Kvartsplaadid on eritellimusel valmistatud, et rahuldada nõudlikke rakendusi erinevates tööstusharudes, sealhulgas:

Elektroonika ja raadiosageduslikud seadmed

Kvartsplaadid on kvartskristallresonaatorite ja ostsillaatorite südamik, mis pakuvad nutitelefonidele, GPS-seadmetele, arvutitele ja traadita sideseadmetele kellasignaale.
Nende madal soojuspaisumine ja kõrge Q-tegur muudavad kvartsplaadid ideaalseks suure stabiilsusega ajastusahelate ja raadiosagedusfiltrite jaoks.

Optoelektroonika ja pildistamine

Kvartsplaadid pakuvad suurepärast UV- ja IR-läbilaskvust, mistõttu sobivad need ideaalselt optiliste läätsede, kiirejagajate, laserakende ja detektorite jaoks.
Nende kiirguskindlus võimaldab neid kasutada suure energiaga füüsikas ja kosmoseinstrumentides.

Pooljuhid ja MEMS

Kvartsplaadid toimivad substraatidena kõrgsageduslike pooljuhtahelate jaoks, eriti GaN ja RF rakendustes.
MEMS-ides (mikroelektromehaanilistes süsteemides) muundavad kvartsplaadid mehaanilised signaalid piesoelektrilise efekti abil elektrilisteks signaalideks, võimaldades andurite, näiteks güroskoobide ja kiirendusmõõturite, tööd.

Täiustatud tootmine ja laborid

Kõrge puhtusastmega kvartsplaate kasutatakse laialdaselt keemia-, biomeditsiini- ja fotoonikalaborites optiliste rakkude, UV-küvettide ja kõrge temperatuuriga proovide käitlemiseks.
Nende ühilduvus äärmuslike keskkondadega muudab need sobivaks plasmakambrite ja sadestamisvahendite jaoks.

Kuidas kvartsvahvleid valmistatakse

Kvartsplaatide valmistamiseks on kaks peamist viisi:

Sulatatud kvartsist vahvlid

Sulatatud kvartsist vahvlid valmistatakse looduslike kvartsigraanulite sulatamisel amorfseks klaasiks ning seejärel tahke ploki viilutamisel ja poleerimisel õhukesteks vahvliteks. Need kvartsist vahvlid pakuvad:

Erakordne UV-läbipaistvus
Lai termiline töövahemik (>1100°C)
Suurepärane termiline löögikindlus

Need sobivad ideaalselt litograafiaseadmete, kõrgtemperatuuriliste ahjude ja optiliste akende jaoks, kuid ei sobi piesoelektrilisteks rakendusteks kristallilise korra puudumise tõttu.

Kultiveeritud kvartsvahvlid

Kultiveeritud kvartsist vahvleid kasvatatakse sünteetiliselt, et saada defektivabad kristallid täpse võre orientatsiooniga. Need vahvlid on loodud rakenduste jaoks, mis nõuavad:

Täpsed lõikenurgad (X-, Y-, Z-, AT-lõige jne)
Kõrgsagedusostsillaatorid ja SAW-filtrid
Optilised polariseerijad ja täiustatud MEMS-seadmed

Tootmisprotsess hõlmab seemnete kasvatamist autoklaavides, millele järgneb viilutamine, orienteerimine, lõõmutamine ja poleerimine.

Juhtivad kvartsvahvlite tarnijad

Ülitäpsetele kvartsplaatidele spetsialiseerunud ülemaailmsed tarnijad on järgmised:

Heraeus(Saksamaa) – sulatatud ja sünteetiline kvarts
Shin-Etsu kvarts(Jaapan) – kõrge puhtusastmega vahvlilahendused
WaferPro(USA) – laia läbimõõduga kvartsist vahvlid ja aluspinnad
Korth Kristalle(Saksamaa) – sünteetilised kristallvahvlid

Kvartsvahvlite arenev roll

Kvartsplaadid arenevad jätkuvalt oluliste komponentidena tärkavates tehnoloogilistes maastikes:

Miniaturiseerimine– Kvartsplaate valmistatakse kompaktse seadme integreerimiseks rangemate tolerantsidega.
Kõrgema sagedusega elektroonika– Uued kvartsist vahvlite konstruktsioonid tungivad 6G ja radari jaoks millimeetrilainete ja teraherts-sagedusaladesse.
Järgmise põlvkonna sensorid– Alates autonoomsetest sõidukitest kuni tööstusliku asjade internetini on kvartsil põhinevad andurid muutumas üha olulisemaks.

Korduma kippuvad küsimused kvartsplaatide kohta

1. Mis on kvartsist vahvel?

Kvartsvahvel on õhuke, lame ketas, mis on valmistatud kristallilisest ränidioksiidist (SiO₂), mida tavaliselt toodetakse standardsete pooljuhtide suurustega (nt 2", 3", 4", 6", 8" või 12"). Kvartsvahvel on tuntud oma kõrge puhtuse, termilise stabiilsuse ja optilise läbipaistvuse poolest ning seda kasutatakse substraadina või kandjana erinevates ülitäpsete rakenduste, näiteks pooljuhtide valmistamise, MEMS-seadmete, optiliste süsteemide ja vaakumprotsesside puhul.

2. Mis vahe on kvartsil ja silikageelil?

Kvarts on ränidioksiidi (SiO₂) kristalliline tahke vorm, samas kui silikageel on SiO₂ amorfne ja poorne vorm, mida tavaliselt kasutatakse niiskuse imamiseks kuivatusainena.

Kvarts on kõva, läbipaistev ja seda kasutatakse elektroonikas, optikas ja tööstuses.
Silikageel on väikeste helmeste või graanulite kujul ja seda kasutatakse peamiselt niiskuse reguleerimiseks pakendites, elektroonikas ja ladustamisel.

3. Milleks kasutatakse kvartskristalle?

Kvartskristalle kasutatakse laialdaselt elektroonikas ja optikas tänu oma piesoelektrilistele omadustele (nad tekitavad mehaanilise pinge all elektrilaengu). Levinumad rakendused on järgmised:

Ostsillaatorid ja sageduse reguleerimine(nt kvartskellad, kellad, mikrokontrollerid)
Optilised komponendid(nt läätsed, laineplaadid, aknad)
Resonaatorid ja filtridraadiosagedus- ja sideseadmetes
Anduridrõhu, kiirenduse või jõu jaoks
Pooljuhtide valmistaminesubstraatide või protsessiakendena

4. Miks kasutatakse mikrokiipides kvartsi?

Kvartsi kasutatakse mikrokiipidega seotud rakendustes, kuna see pakub:

Termiline stabiilsuskõrgel temperatuuril toimuvate protsesside, näiteks difusiooni ja lõõmutamise ajal
Elektriisolatsioontänu oma dielektrilistele omadustele
Keemiline vastupidavuspooljuhtide tootmisel kasutatavate hapete ja lahustite suhtes
Mõõtmete täpsusja madal soojuspaisumine litograafia usaldusväärse joondamise tagamiseks
Kuigi kvartsi ennast aktiivse pooljuhtmaterjalina (nagu räni) ei kasutata, mängib see olulist toetavat rolli tootmiskeskkonnas – eriti ahjudes, kambrites ja fotomaski aluspindadel.

Meist

XKH on spetsialiseerunud spetsiaalse optilise klaasi ja uute kristallmaterjalide kõrgtehnoloogilisele arendamisele, tootmisele ja müügile. Meie tooted on mõeldud optilisele elektroonikale, tarbeelektroonikale ja sõjaväele. Pakume safiiroptilisi komponente, mobiiltelefonide objektiivikatteid, keraamikat, LT-d, ränikarbiidist SIC-i, kvartsist ja pooljuhtkristallplaate. Tänu oskusteabele ja tipptasemel seadmetele oleme silmapaistvad mittestandardsete toodete töötlemisel, seades eesmärgiks olla juhtiv optoelektrooniliste materjalide kõrgtehnoloogiline ettevõte.