Γκοφρέτα χαλαζία SiO₂ Γκοφρέτες χαλαζία SiO₂ Θερμοκρασία MEMS 2″ 3″ 4″ 6″ 8″ 12″
Λεπτομερές Διάγραμμα


Εισαγωγή

Οι πλακέτες χαλαζία διαδραματίζουν απαραίτητο ρόλο στην προώθηση των βιομηχανιών ηλεκτρονικών, ημιαγωγών και οπτικών. Οι πλακέτες χαλαζία, που βρίσκονται σε smartphones που καθοδηγούν το GPS σας, ενσωματωμένες σε σταθμούς βάσης υψηλής συχνότητας που τροφοδοτούν δίκτυα 5G και ενσωματωμένες σε εργαλεία κατασκευής μικροτσίπ επόμενης γενιάς, είναι απαραίτητες. Αυτά τα υποστρώματα υψηλής καθαρότητας επιτρέπουν καινοτομίες σε όλα, από την κβαντική υπολογιστική έως την προηγμένη φωτονική. Παρά το γεγονός ότι προέρχονται από ένα από τα πιο άφθονα ορυκτά της Γης, οι πλακέτες χαλαζία κατασκευάζονται με εξαιρετικά πρότυπα ακρίβειας και απόδοσης.
Τι είναι οι γκοφρέτες χαλαζία
Οι γκοφρέτες χαλαζία είναι λεπτοί, κυκλικοί δίσκοι που δημιουργούνται από εξαιρετικά καθαρό συνθετικό κρύσταλλο χαλαζία. Διατίθενται σε τυπικές διαμέτρους που κυμαίνονται από 2 έως 12 ίντσες, οι γκοφρέτες χαλαζία συνήθως έχουν πάχος από 0,5 mm έως 6 mm. Σε αντίθεση με τον φυσικό χαλαζία, ο οποίος σχηματίζει ακανόνιστους πρισματικούς κρυστάλλους, ο συνθετικός χαλαζίας καλλιεργείται υπό αυστηρά ελεγχόμενες εργαστηριακές συνθήκες, παράγοντας ομοιόμορφες κρυσταλλικές δομές.
Η εγγενής κρυσταλλικότητα των πλακιδίων χαλαζία παρέχει απαράμιλλη χημική αντοχή, οπτική διαφάνεια και σταθερότητα υπό υψηλή θερμοκρασία και μηχανική καταπόνηση. Αυτά τα χαρακτηριστικά καθιστούν τα πλακίδια χαλαζία θεμελιώδες συστατικό για συσκευές ακριβείας που χρησιμοποιούνται στη μετάδοση δεδομένων, την ανίχνευση, τον υπολογισμό και τις τεχνολογίες που βασίζονται σε λέιζερ.
Προδιαγραφές γκοφρέτας χαλαζία
Τύπος χαλαζία | 4 | 6 | 8 | 12 |
---|---|---|---|---|
Μέγεθος | ||||
Διάμετρος (ίντσες) | 4 | 6 | 8 | 12 |
Πάχος (mm) | 0,05–2 | 0,25–5 | 0,3–5 | 0,4–5 |
Ανοχή διαμέτρου (ίντσα) | ±0,1 | ±0,1 | ±0,1 | ±0,1 |
Ανοχή πάχους (mm) | Προσαρμόσιμο | Προσαρμόσιμο | Προσαρμόσιμο | Προσαρμόσιμο |
Οπτικές Ιδιότητες | ||||
Δείκτης διάθλασης @365 nm | 1.474698 | 1.474698 | 1.474698 | 1.474698 |
Δείκτης διάθλασης @546,1 nm | 1.460243 | 1.460243 | 1.460243 | 1.460243 |
Δείκτης διάθλασης @1014 nm | 1.450423 | 1.450423 | 1.450423 | 1.450423 |
Εσωτερική διαπερατότητα (1250–1650 nm) | >99,9% | >99,9% | >99,9% | >99,9% |
Συνολική διαπερατότητα (1250–1650 nm) | >92% | >92% | >92% | >92% |
Ποιότητα κατεργασίας | ||||
TTV (Μεταβολή Συνολικού Πάχους, µm) | <3 | <3 | <3 | <3 |
Επιπεδότητα (µm) | ≤15 | ≤15 | ≤15 | ≤15 |
Τραχύτητα επιφάνειας (nm) | ≤1 | ≤1 | ≤1 | ≤1 |
Τόξο (µm) | <5 | <5 | <5 | <5 |
Φυσικές Ιδιότητες | ||||
Πυκνότητα (g/cm³) | 2.20 | 2.20 | 2.20 | 2.20 |
Μέτρο Young (GPa) | 74,20 | 74,20 | 74,20 | 74,20 |
Σκληρότητα Mohs | 6–7 | 6–7 | 6–7 | 6–7 |
Μέτρο διάτμησης (GPa) | 31.22 | 31.22 | 31.22 | 31.22 |
Λόγος Poisson | 0,17 | 0,17 | 0,17 | 0,17 |
Αντοχή σε θλίψη (GPa) | 1.13 | 1.13 | 1.13 | 1.13 |
Αντοχή σε εφελκυσμό (MPa) | 49 | 49 | 49 | 49 |
Διηλεκτρική σταθερά (1 MHz) | 3,75 | 3,75 | 3,75 | 3,75 |
Θερμικές Ιδιότητες | ||||
Σημείο τάσης (10¹⁴.⁵ Pa·s) | 1000°C | 1000°C | 1000°C | 1000°C |
Σημείο ανόπτησης (10¹³ Pa·s) | 1160°C | 1160°C | 1160°C | 1160°C |
Σημείο μαλάκυνσης (10⁷.⁶ Pa·s) | 1620°C | 1620°C | 1620°C | 1620°C |
Εφαρμογές των γκοφρετών χαλαζία
Οι πλακέτες χαλαζία κατασκευάζονται κατά παραγγελία για να καλύπτουν απαιτητικές εφαρμογές σε διάφορους κλάδους, όπως:
Ηλεκτρονικά και συσκευές RF
- Οι πλακέτες χαλαζία αποτελούν τον πυρήνα των συντονιστών και ταλαντωτών κρυστάλλων χαλαζία που παρέχουν σήματα ρολογιού για smartphones, μονάδες GPS, υπολογιστές και ασύρματες συσκευές επικοινωνίας.
- Η χαμηλή θερμική διαστολή τους και ο υψηλός συντελεστής Q καθιστούν τις πλακέτες χαλαζία ιδανικές για κυκλώματα χρονισμού υψηλής σταθερότητας και φίλτρα RF.
Οπτοηλεκτρονική και Απεικόνιση
- Οι πλακέτες χαλαζία προσφέρουν εξαιρετική διαπερατότητα στην υπεριώδη και υπέρυθρη ακτινοβολία, καθιστώντας τες ιδανικές για οπτικούς φακούς, διαχωριστές δέσμης, παράθυρα λέιζερ και ανιχνευτές.
- Η αντοχή τους στην ακτινοβολία επιτρέπει τη χρήση τους σε όργανα φυσικής υψηλών ενεργειών και διαστημικά όργανα.
Ημιαγωγοί και MEMS
- Οι πλακέτες χαλαζία χρησιμεύουν ως υποστρώματα για κυκλώματα ημιαγωγών υψηλής συχνότητας, ειδικά σε εφαρμογές GaN και RF.
- Στα MEMS (Μικροηλεκτρομηχανικά συστήματα), οι πλακέτες χαλαζία μετατρέπουν τα μηχανικά σήματα σε ηλεκτρικά μέσω του πιεζοηλεκτρικού φαινομένου, επιτρέποντας τη χρήση αισθητήρων όπως γυροσκόπια και επιταχυνσιόμετρα.
Προηγμένη Παραγωγή & Εργαστήρια
- Οι πλακέτες χαλαζία υψηλής καθαρότητας χρησιμοποιούνται ευρέως σε χημικά, βιοϊατρικά και φωτονικά εργαστήρια για οπτικά κύτταρα, κυψελίδες UV και χειρισμό δειγμάτων υψηλής θερμοκρασίας.
- Η συμβατότητά τους με ακραία περιβάλλοντα τα καθιστά κατάλληλα για θαλάμους πλάσματος και εργαλεία εναπόθεσης.
Πώς κατασκευάζονται οι γκοφρέτες χαλαζία
Υπάρχουν δύο κύριες οδοί παραγωγής για πλακίδια χαλαζία:
Συγκολλημένες γκοφρέτες χαλαζία
Οι γκοφρέτες από συντηγμένο χαλαζία κατασκευάζονται με την τήξη φυσικών κόκκων χαλαζία σε άμορφο γυαλί και στη συνέχεια με τον τεμαχισμό και τη στίλβωση του συμπαγούς μπλοκ σε λεπτές γκοφρέτες. Αυτές οι γκοφρέτες χαλαζία προσφέρουν:
- Εξαιρετική διαφάνεια UV
- Ευρύ θερμικό εύρος λειτουργίας (>1100°C)
- Εξαιρετική αντοχή σε θερμικό σοκ
Είναι ιδανικά για εξοπλισμό λιθογραφίας, φούρνους υψηλής θερμοκρασίας και οπτικά παράθυρα, αλλά δεν είναι κατάλληλα για πιεζοηλεκτρικές εφαρμογές λόγω της έλλειψης κρυσταλλικής τάξης.
Γκοφρέτες καλλιεργημένου χαλαζία
Οι καλλιεργημένες γκοφρέτες χαλαζία καλλιεργούνται συνθετικά για την παραγωγή κρυστάλλων χωρίς ελαττώματα με ακριβή προσανατολισμό πλέγματος. Αυτές οι γκοφρέτες έχουν σχεδιαστεί για εφαρμογές που απαιτούν:
- Ακριβείς γωνίες κοπής (κοπή X-, Y-, Z-, AT-κοπή, κ.λπ.)
- Ταλαντωτές υψηλής συχνότητας και φίλτρα SAW
- Οπτικοί πολωτές και προηγμένες συσκευές MEMS
Η διαδικασία παραγωγής περιλαμβάνει την ανάπτυξη με σπόρους σε αυτόκλειστα, ακολουθούμενη από κοπή σε φέτες, προσανατολισμό, ανόπτηση και στίλβωση.
Κορυφαίοι προμηθευτές γκοφρετών χαλαζία
Οι παγκόσμιοι προμηθευτές που ειδικεύονται σε πλακίδια χαλαζία υψηλής ακρίβειας περιλαμβάνουν:
- Ηραίος(Γερμανία) – συντηγμένος και συνθετικός χαλαζίας
- Σιν-Ετσού Χαλαζίας(Ιαπωνία) – διαλύματα πλακιδίων υψηλής καθαρότητας
- WaferPro(ΗΠΑ) – πλακίδια και υποστρώματα χαλαζία ευρείας διαμέτρου
- Κορθ Κριστάλ(Γερμανία) – συνθετικές κρυσταλλικές γκοφρέτες
Ο εξελισσόμενος ρόλος των πλακιδίων χαλαζία
Οι γκοφρέτες χαλαζία συνεχίζουν να εξελίσσονται ως βασικά συστατικά στα αναδυόμενα τεχνολογικά τοπία:
- Μικροποίηση– Οι πλακέτες χαλαζία κατασκευάζονται με αυστηρότερες ανοχές για ενσωμάτωση σε συμπαγείς συσκευές.
- Ηλεκτρονικά Υψηλότερης Συχνότητας– Νέα σχέδια πλακιδίων χαλαζία (quartz wafer) εισέρχονται σε τομείς mmWave και THz για 6G και ραντάρ.
- Αισθητήρες επόμενης γενιάς– Από τα αυτόνομα οχήματα έως το βιομηχανικό IoT, οι αισθητήρες που βασίζονται σε χαλαζία καθίστανται ολοένα και πιο σημαντικοί.
Συχνές ερωτήσεις σχετικά με τις γκοφρέτες χαλαζία
1. Τι είναι μια γκοφρέτα χαλαζία;
Ένα πλακίδιο χαλαζία είναι ένας λεπτός, επίπεδος δίσκος κατασκευασμένος από κρυσταλλικό διοξείδιο του πυριτίου (SiO₂), που συνήθως κατασκευάζεται σε τυπικά μεγέθη ημιαγωγών (π.χ., 2", 3", 4", 6", 8" ή 12"). Γνωστή για την υψηλή καθαρότητά της, τη θερμική σταθερότητα και την οπτική της διαφάνεια, μια πλακέτα χαλαζία χρησιμοποιείται ως υπόστρωμα ή φορέας σε διάφορες εφαρμογές υψηλής ακρίβειας, όπως η κατασκευή ημιαγωγών, οι συσκευές MEMS, τα οπτικά συστήματα και οι διεργασίες κενού.
2. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ χαλαζία και πυριτικής πηκτής;
Ο χαλαζίας είναι μια κρυσταλλική στερεά μορφή διοξειδίου του πυριτίου (SiO₂), ενώ η σιλικαζέλ είναι μια άμορφη και πορώδης μορφή SiO₂, που χρησιμοποιείται συνήθως ως αποξηραντικό για την απορρόφηση υγρασίας.
- Ο χαλαζίας είναι σκληρός, διαφανής και χρησιμοποιείται σε ηλεκτρονικές, οπτικές και βιομηχανικές εφαρμογές.
- Το πυριτικό τζελ εμφανίζεται ως μικρές χάντρες ή κόκκοι και χρησιμοποιείται κυρίως για τον έλεγχο της υγρασίας σε συσκευασίες, ηλεκτρονικά είδη και αποθήκευση.
3. Σε τι χρησιμοποιούνται οι κρύσταλλοι χαλαζία;
Οι κρύσταλλοι χαλαζία χρησιμοποιούνται ευρέως στην ηλεκτρονική και την οπτική λόγω των πιεζοηλεκτρικών τους ιδιοτήτων (παράγουν ηλεκτρικό φορτίο υπό μηχανική καταπόνηση). Συνήθεις εφαρμογές περιλαμβάνουν:
- Ταλαντωτές και έλεγχος συχνότητας(π.χ., ρολόγια χαλαζία, ρολόγια χειρός, μικροελεγκτές)
- Οπτικά εξαρτήματα(π.χ., φακοί, πλάκες κύματος, παράθυρα)
- Συντονιστές και φίλτρασε συσκευές RF και επικοινωνίας
- Αισθητήρεςγια πίεση, επιτάχυνση ή δύναμη
- Κατασκευή ημιαγωγώνως υποστρώματα ή παράθυρα διεργασίας
4. Γιατί χρησιμοποιείται ο χαλαζίας στα μικροτσίπ;
Ο χαλαζίας χρησιμοποιείται σε εφαρμογές που σχετίζονται με μικροτσίπ επειδή προσφέρει:
- Θερμική σταθερότητακατά τη διάρκεια διεργασιών υψηλής θερμοκρασίας όπως η διάχυση και η ανόπτηση
- Ηλεκτρική μόνωσηλόγω των διηλεκτρικών του ιδιοτήτων
- Χημική αντοχήσε οξέα και διαλύτες που χρησιμοποιούνται στην κατασκευή ημιαγωγών
- Ακρίβεια διαστάσεωνκαι χαμηλή θερμική διαστολή για αξιόπιστη ευθυγράμμιση λιθογραφίας
- Ενώ ο ίδιος ο χαλαζίας δεν χρησιμοποιείται ως ενεργό ημιαγωγικό υλικό (όπως το πυρίτιο), παίζει ζωτικό υποστηρικτικό ρόλο στο περιβάλλον κατασκευής - ειδικά σε φούρνους, θαλάμους και υποστρώματα φωτομάσκας.
Σχετικά με εμάς
Η XKH ειδικεύεται στην ανάπτυξη, παραγωγή και πωλήσεις υψηλής τεχνολογίας ειδικού οπτικού γυαλιού και νέων κρυσταλλικών υλικών. Τα προϊόντα μας εξυπηρετούν οπτικά ηλεκτρονικά, ηλεκτρονικά είδη ευρείας κατανάλωσης και τον στρατό. Προσφέρουμε οπτικά εξαρτήματα από ζαφείρι, καλύμματα φακών κινητών τηλεφώνων, κεραμικά, LT, SIC καρβιδίου πυριτίου, χαλαζία και κρυσταλλικά πλακίδια ημιαγωγών. Με εξειδικευμένη τεχνογνωσία και εξοπλισμό αιχμής, διαπρέπουμε στην επεξεργασία μη τυποποιημένων προϊόντων, με στόχο να γίνουμε μια κορυφαία επιχείρηση υψηλής τεχνολογίας οπτοηλεκτρονικών υλικών.
