Kremenné doštičky SiO₂ Kremenné doštičky SiO₂ MEMS Teplota 2″ 3″ 4″ 6″ 8″ 12″

Stručný popis:

Kremenné doštičky zohrávajú nenahraditeľnú úlohu v rozvoji elektronického, polovodičového a optického priemyslu. Kremenné doštičky sú nevyhnutné, nachádzajú sa v smartfónoch, ktoré riadia váš GPS, sú zabudované vo vysokofrekvenčných základňových staniciach napájajúcich siete 5G a sú integrované do nástrojov na výrobu mikročipov novej generácie. Tieto vysoko čisté substráty umožňujú inovácie vo všetkom od kvantových výpočtov až po pokročilú fotoniku. Napriek tomu, že sú získané z jedného z najrozšírenejších minerálov na Zemi, kremenné doštičky sú navrhnuté s mimoriadnymi štandardmi presnosti a výkonu.

Pošlite nám e-mail

Funkcie

Podrobný diagram

tavený_kremenný_doštička_4_palcový_tavený_kremenný_doštička_

Doštičky z taveného oxidu kremičitého a optického kremenného skla-2

Úvod

Doštičky z taveného oxidu kremičitého a optického kremenného skla

Čo sú kremenné doštičky

Kremenné doštičky sú tenké kruhové disky vyrobené z ultračistého syntetického kremenného kryštálu. Kremenné doštičky sú dostupné v štandardných priemeroch od 2 do 12 palcov a ich hrúbka sa zvyčajne pohybuje od 0,5 mm do 6 mm. Na rozdiel od prírodného kremeňa, ktorý tvorí nepravidelné prizmatické kryštály, sa syntetický kremeň pestuje za prísne kontrolovaných laboratórnych podmienok, čím sa vytvárajú jednotné kryštálové štruktúry.

Inherentná kryštalinita kremenných doštičiek poskytuje bezkonkurenčnú chemickú odolnosť, optickú priehľadnosť a stabilitu pri vysokej teplote a mechanickom namáhaní. Vďaka týmto vlastnostiam sú kremenné doštičky základným komponentom pre presné zariadenia používané v prenose dát, snímaní, výpočtoch a laserových technológiách.

Špecifikácie kremenných doštičiek

Typ kremeňa	4	6	8	12
Veľkosť
Priemer (palec)	4	6	8	12
Hrúbka (mm)	0,05–2	0,25–5	0,3–5	0,4–5
Tolerancia priemeru (palce)	±0,1	±0,1	±0,1	±0,1
Tolerancia hrúbky (mm)	Prispôsobiteľné	Prispôsobiteľné	Prispôsobiteľné	Prispôsobiteľné
Optické vlastnosti
Index lomu pri 365 nm	1,474698	1,474698	1,474698	1,474698
Index lomu pri 546,1 nm	1,460243	1,460243	1,460243	1,460243
Index lomu pri 1014 nm	1,450423	1,450423	1,450423	1,450423
Vnútorná priepustnosť (1250 – 1650 nm)	>99,9 %	>99,9 %	>99,9 %	>99,9 %
Celková priepustnosť (1250 – 1650 nm)	>92 %	>92 %	>92 %	>92 %
Kvalita obrábania
TTV (Celková variácia hrúbky, µm)	<3	<3	<3	<3
Rovinnosť (µm)	≤15	≤15	≤15	≤15
Drsnosť povrchu (nm)	≤1	≤1	≤1	≤1
Oblúk (µm)	<5	<5	<5	<5
Fyzikálne vlastnosti
Hustota (g/cm³)	2.20	2.20	2.20	2.20
Youngov modul (GPa)	74,20	74,20	74,20	74,20
Mohsova tvrdosť	6–7	6–7	6–7	6–7
Modul šmyku (GPa)	31,22	31,22	31,22	31,22
Poissonov pomer	0,17	0,17	0,17	0,17
Pevnosť v tlaku (GPa)	1.13	1.13	1.13	1.13
Pevnosť v ťahu (MPa)	49	49	49	49
Dielektrická konštanta (1 MHz)	3,75	3,75	3,75	3,75
Tepelné vlastnosti
Bod deformácie (10¹⁴.⁵ Pa·s)	1000 °C	1000 °C	1000 °C	1000 °C
Bod žíhania (10¹³ Pa·s)	1160 °C	1160 °C	1160 °C	1160 °C
Bod mäknutia (10⁷.⁶ Pa·s)	1620 °C	1620 °C	1620 °C	1620 °C

Aplikácie kremenných doštičiek

Kremenné doštičky sú navrhnuté na mieru tak, aby spĺňali náročné aplikácie v rôznych odvetviach vrátane:

Elektronika a RF zariadenia

Kremenné doštičky sú jadrom kremenných kryštálových rezonátorov a oscilátorov, ktoré poskytujú hodinové signály pre smartfóny, GPS jednotky, počítače a bezdrôtové komunikačné zariadenia.
Vďaka nízkej tepelnej rozťažnosti a vysokému Q-faktoru sú kremenné doštičky ideálne pre vysoko stabilné časovacie obvody a RF filtre.

Optoelektronika a zobrazovanie

Kremenné doštičky ponúkajú vynikajúcu priepustnosť UV a IR žiarenia, vďaka čomu sú ideálne pre optické šošovky, deliče lúčov, laserové okná a detektory.
Ich odolnosť voči žiareniu umožňuje použitie vo fyzike vysokých energií a vesmírnych prístrojoch.

Polovodičové a MEMS

Kremenné doštičky slúžia ako substráty pre vysokofrekvenčné polovodičové obvody, najmä v GaN a RF aplikáciách.
V MEMS (mikroelektromechanických systémoch) kremenné doštičky premieňajú mechanické signály na elektrické prostredníctvom piezoelektrického efektu, čo umožňuje prácu senzorov, ako sú gyroskopy a akcelerometre.

Pokročilá výroba a laboratóriá

Vysoko čisté kremenné doštičky sa široko používajú v chemických, biomedicínskych a fotonických laboratóriách na optické články, UV kyvety a manipuláciu so vzorkami pri vysokých teplotách.
Vďaka svojej kompatibilite s extrémnymi prostrediami sú vhodné pre plazmové komory a depozičné nástroje.

Ako sa vyrábajú kremenné doštičky

Existujú dva hlavné spôsoby výroby kremenných doštičiek:

Tavené kremenné doštičky

Tavené kremenné doštičky sa vyrábajú roztavením prírodných kremenných granúl do amorfného skla, následným krájaním a leštením pevného bloku na tenké doštičky. Tieto kremenné doštičky ponúkajú:

Výnimočná UV transparentnosť
Široký teplotný prevádzkový rozsah (>1100 °C)
Vynikajúca odolnosť voči tepelným šokom

Sú ideálne pre litografické zariadenia, vysokoteplotné pece a optické okná, ale nie sú vhodné pre piezoelektrické aplikácie kvôli nedostatku kryštalického usporiadania.

Kultivované kremenné doštičky

Kultivované kremenné doštičky sa pestujú synteticky na výrobu kryštálov bez defektov s presnou orientáciou mriežky. Tieto doštičky sú navrhnuté pre aplikácie vyžadujúce:

Presné uhly rezu (X-, Y-, Z-, AT-rez atď.)
Vysokofrekvenčné oscilátory a SAW filtre
Optické polarizátory a pokročilé MEMS zariadenia

Výrobný proces zahŕňa rast semien v autoklávoch, po ktorom nasleduje krájanie, orientácia, žíhanie a leštenie.

Poprední dodávatelia kremenných doštičiek

Medzi globálnych dodávateľov špecializujúcich sa na vysoko presné kremenné doštičky patria:

Hereus(Nemecko) – tavený a syntetický kremeň
Shin-Etsu Quartz(Japonsko) – riešenia s vysoko čistými doštičkami
WaferPro(USA) – kremenné doštičky a substráty so širokým priemerom
Korth Kristalle(Nemecko) – syntetické kryštálové doštičky

Vyvíjajúca sa úloha kremenných doštičiek

Kremenné doštičky sa naďalej vyvíjajú ako základné komponenty v rozvíjajúcich sa technologických prostrediach:

Miniaturizácia– Kremenné doštičky sa vyrábajú s užšími toleranciami pre kompaktnú integráciu zariadení.
Vysokofrekvenčná elektronika– Nové dizajny kremenných doštičiek sa presadzujú v oblasti milimetrových vĺn a terahercových vĺn pre 6G a radar.
Snímanie novej generácie– Od autonómnych vozidiel až po priemyselný internet vecí, senzory na báze kremeňa sú čoraz dôležitejšie.

Často kladené otázky o kremenných doštičkách

1. Čo je to kremenná doštička?

Kremenná doštička je tenký, plochý disk vyrobený z kryštalického oxidu kremičitého (SiO₂), ktorý sa zvyčajne vyrába v štandardných polovodičových veľkostiach (napr. 2", 3", 4", 6", 8" alebo 12"). Kremenná doštička, známa svojou vysokou čistotou, tepelnou stabilitou a optickou priehľadnosťou, sa používa ako substrát alebo nosič v rôznych vysoko presných aplikáciách, ako je výroba polovodičov, zariadenia MEMS, optické systémy a vákuové procesy.

2. Aký je rozdiel medzi kremeňom a silikagélom?

Kremeň je kryštalická pevná forma oxidu kremičitého (SiO₂), zatiaľ čo silikagél je amorfná a pórovitá forma SiO₂, bežne používaná ako vysúšadlo na absorpciu vlhkosti.

Kremeň je tvrdý, priehľadný a používa sa v elektronických, optických a priemyselných aplikáciách.
Silikagél sa javí ako malé guľôčky alebo granule a používa sa predovšetkým na reguláciu vlhkosti v balení, elektronike a skladovaní.

3. Na čo sa používajú kryštály kremeňa?

Kremeňové kryštály sa vďaka svojim piezoelektrickým vlastnostiam (pri mechanickom namáhaní generujú elektrický náboj) široko používajú v elektronike a optike. Medzi bežné aplikácie patria:

Oscilátory a regulácia frekvencie(napr. quartzové hodinky, hodiny, mikrokontroléry)
Optické komponenty(napr. šošovky, vlnovody, okná)
Rezonátory a filtrev RF a komunikačných zariadeniach
Senzorypre tlak, zrýchlenie alebo silu
Výroba polovodičovako substráty alebo procesné okná

4. Prečo sa kremeň používa v mikročipoch?

Kremeň sa používa v aplikáciách súvisiacich s mikročipmi, pretože ponúka:

Tepelná stabilitapočas vysokoteplotných procesov, ako je difúzia a žíhanie
Elektrická izoláciavďaka svojim dielektrickým vlastnostiam
Chemická odolnosťna kyseliny a rozpúšťadlá používané pri výrobe polovodičov
Rozmerová presnosťa nízka tepelná rozťažnosť pre spoľahlivé zarovnanie litografie
Hoci samotný kremeň sa nepoužíva ako aktívny polovodičový materiál (ako kremík), zohráva dôležitú podpornú úlohu vo výrobnom prostredí – najmä v peciach, komorách a substrátoch fotomasiek.

O nás

Spoločnosť XKH sa špecializuje na vývoj, výrobu a predaj high-tech technológií v oblasti špeciálneho optického skla a nových kryštálových materiálov. Naše produkty slúžia optickej elektronike, spotrebnej elektronike a armáde. Ponúkame zafírové optické komponenty, kryty šošoviek mobilných telefónov, keramiku, LT, karbid kremíka SIC, kremeň a polovodičové kryštálové doštičky. Vďaka odborným znalostiam a najmodernejšiemu vybaveniu vynikáme v spracovaní neštandardných produktov s cieľom stať sa popredným podnikom v oblasti high-tech optoelektronických materiálov.