Keramická platňa/podnos SiC pre držiak doštičiek s rozmermi 4 a 6 palcov pre ICP
Abstrakt keramickej dosky SiC
Keramická doska SiC je vysokovýkonný komponent vyrobený z vysoko čistého karbidu kremíka, určený na použitie v extrémnych tepelných, chemických a mechanických prostrediach. Doska SiC je známa svojou výnimočnou tvrdosťou, tepelnou vodivosťou a odolnosťou proti korózii a je široko používaná ako nosič doštičiek, susceptor alebo štrukturálny komponent v polovodičovom, LED, fotovoltaickom a leteckom priemysle.
Vďaka vynikajúcej tepelnej stabilite až do 1600 °C a vynikajúcej odolnosti voči reaktívnym plynom a plazmovému prostrediu zaisťuje doska SiC konzistentný výkon počas procesov leptania, nanášania a difúzie pri vysokých teplotách. Jej hustá, neporézna mikroštruktúra minimalizuje tvorbu častíc, vďaka čomu je ideálna pre ultra čisté aplikácie vo vákuu alebo v čistých priestoroch.
Aplikácia keramickej dosky SiC
1. Výroba polovodičov
Keramické dosky SiC sa bežne používajú ako nosiče doštičiek, susceptory a podstavcové dosky v zariadeniach na výrobu polovodičov, ako je CVD (chemické nanášanie z pár), PVD (fyzikálne nanášanie z pár) a leptanie. Ich vynikajúca tepelná vodivosť a nízka tepelná rozťažnosť im umožňujú udržiavať rovnomerné rozloženie teploty, čo je rozhodujúce pre vysoko presné spracovanie doštičiek. Odolnosť SiC voči korozívnym plynom a plazme zaisťuje odolnosť v náročných prostrediach, čo pomáha znižovať kontamináciu časticami a údržbu zariadení.
2. Priemysel LED – ICP leptanie
V sektore výroby LED diód sú SiC platne kľúčovými komponentmi v ICP (indukčne viazanej plazme) leptacích systémoch. Pôsobia ako držiaky doštičiek a poskytujú stabilnú a tepelne robustnú platformu na podopretie zafírových alebo GaN doštičiek počas plazmového spracovania. Ich vynikajúca odolnosť voči plazme, rovinnosť povrchu a rozmerová stabilita pomáhajú zabezpečiť vysokú presnosť a rovnomernosť leptania, čo vedie k zvýšenému výťažku a výkonu zariadení v LED čipoch.
3. Fotovoltaika (FV) a solárna energia
Keramické dosky SiC sa používajú aj pri výrobe solárnych článkov, najmä počas krokov spekania a žíhania pri vysokých teplotách. Ich inertnosť pri zvýšených teplotách a schopnosť odolávať deformácii zabezpečujú konzistentné spracovanie kremíkových doštičiek. Okrem toho je ich nízke riziko kontaminácie nevyhnutné pre udržanie účinnosti fotovoltaických článkov.
Vlastnosti keramickej dosky SiC
1. Výnimočná mechanická pevnosť a tvrdosť
Keramické dosky SiC vykazujú veľmi vysokú mechanickú pevnosť s typickou pevnosťou v ohybe presahujúcou 400 MPa a tvrdosťou podľa Vickersa dosahujúcou >2000 HV. Vďaka tomu sú vysoko odolné voči mechanickému opotrebovaniu, oderu a deformácii, čo zaisťuje dlhú životnosť aj pri vysokom zaťažení alebo opakovanom tepelnom cyklovaní.
2. Vysoká tepelná vodivosť
SiC má vynikajúcu tepelnú vodivosť (typicky 120 – 200 W/m·K), čo mu umožňuje rovnomerné rozloženie tepla po celom povrchu. Táto vlastnosť je kľúčová v procesoch, ako je leptanie, nanášanie alebo spekanie doštičiek, kde rovnomernosť teploty priamo ovplyvňuje výťažnosť a kvalitu produktu.
3. Vynikajúca tepelná stabilita
Vďaka vysokému bodu topenia (2700 °C) a nízkemu koeficientu tepelnej rozťažnosti (4,0 × 10⁻⁶/K) si keramické dosky SiC zachovávajú rozmerovú presnosť a štrukturálnu integritu aj pri rýchlych cykloch ohrevu a chladenia. Vďaka tomu sú ideálne na použitie vo vysokoteplotných peciach, vákuových komorách a plazmových prostrediach.
Technické vlastnosti | ||||
Index | Jednotka | Hodnota | ||
Názov materiálu | Reakčne spekaný karbid kremíka | Beztlakový spekaný karbid kremíka | Rekryštalizovaný karbid kremíka | |
Zloženie | RBSiC | SSiC | R-SiC | |
Objemová hustota | g/cm3 | 3 | 3,15 ± 0,03 | 2,60 – 2,70 |
Pevnosť v ohybe | MPa (kpsi) | 338(49) | 380(55) | 80 – 90 (20 °C) 90 – 100 (1400 °C) |
Pevnosť v tlaku | MPa (kpsi) | 1120(158) | 3970(560) | > 600 |
Tvrdosť | Knoop | 2700 | 2800 | / |
Lámanie húževnatosti | MPa m1/2 | 4,5 | 4 | / |
Tepelná vodivosť | W/mk | 95 | 120 | 23 |
Koeficient tepelnej rozťažnosti | 10-60,1 °C | 5 | 4 | 4,7 |
Merná tepelná kapacita | Joule/g 0k | 0,8 | 0,67 | / |
Maximálna teplota vzduchu | ℃ | 1200 | 1500 | 1600 |
Modul pružnosti | GPA | 360 | 410 | 240 |
Otázky a odpovede o keramických doskách SiC
Otázka: Aké sú vlastnosti dosky z karbidu kremíka?
A: Platne z karbidu kremíka (SiC) sú známe svojou vysokou pevnosťou, tvrdosťou a tepelnou stabilitou. Ponúkajú vynikajúcu tepelnú vodivosť a nízku tepelnú rozťažnosť, čo zaisťuje spoľahlivý výkon pri extrémnych teplotách. SiC je tiež chemicky inertný, odolný voči kyselinám, zásadám a plazmovému prostrediu, vďaka čomu je ideálny na spracovanie polovodičov a LED diód. Jeho hustý a hladký povrch minimalizuje tvorbu častíc a zachováva kompatibilitu s čistými priestormi. Platne SiC sa široko používajú ako nosiče doštičiek, susceptory a podporné komponenty vo vysokoteplotnom a korozívnom prostredí v polovodičovom, fotovoltaickom a leteckom priemysle.


