SiC keramisk brett for waferbærere med høy temperaturmotstand
Keramisk brett av silisiumkarbid (SiC-brett)
En høytytende keramisk komponent basert på silisiumkarbid (SiC), konstruert for avanserte industrielle applikasjoner som halvlederproduksjon og LED-produksjon. Kjernefunksjonene inkluderer å fungere som waferbærer, etseprosessplattform eller prosessstøtte for høye temperaturer, og utnytter eksepsjonell varmeledningsevne, høytemperaturmotstand og kjemisk stabilitet for å sikre prosessjevnhet og produktutbytte.
Viktige funksjoner
1. Termisk ytelse
- Høy varmeledningsevne: 140–300 W/m·K, som overgår tradisjonell grafitt (85 W/m·K) betydelig, noe som muliggjør rask varmeavledning og redusert termisk stress.
- Lav termisk ekspansjonskoeffisient: 4,0 × 10⁻⁶/℃ (25–1000 ℃), tett samsvarende med silisium (2,6 × 10⁻⁶/℃), noe som minimerer risikoen for termisk deformasjon.
2. Mekaniske egenskaper
- Høy styrke: Bøyestyrke ≥320 MPa (20 ℃), motstandsdyktig mot kompresjon og støt.
- Høy hardhet: Mohs-hardhet 9,5, nest etter diamant, og gir overlegen slitestyrke.
3. Kjemisk stabilitet
- Korrosjonsbestandighet: Motstandsdyktig mot sterke syrer (f.eks. HF, H₂SO₄), egnet for etseprosessmiljøer.
- Ikke-magnetisk: Iboende magnetisk susceptibilitet <1×10⁻⁶ emu/g, noe som unngår interferens med presisjonsinstrumenter.
4. Ekstrem miljøtoleranse
- Høytemperaturholdbarhet: Langtids driftstemperatur opptil 1600–1900 ℃; korttidsmotstand opptil 2200 ℃ (oksygenfritt miljø).
- Termisk støtmotstand: Tåler brå temperaturendringer (ΔT >1000 ℃) uten å sprekke.
Bruksområder
| Søknadsfelt | Spesifikke scenarier | Teknisk verdi |
| Halvlederproduksjon | Waferetsing (ICP), tynnfilmavsetning (MOCVD), CMP-polering | Høy varmeledningsevne sikrer ensartede temperaturfelt; lav varmeekspansjon minimerer waferbøyning. |
| LED-produksjon | Epitaksial vekst (f.eks. GaN), wafer-dicing, pakking | Demper flertypedefekter, og forbedrer LED-lyseffektiviteten og levetiden. |
| Fotovoltaisk industri | Sintringsovner for silisiumskiver, PECVD-utstyrsstøtter | Motstand mot høye temperaturer og termisk sjokk forlenger utstyrets levetid. |
| Laser og optikk | Høyeffekts laserkjølesubstrater, optiske systemstøtter | Høy varmeledningsevne muliggjør rask varmespredning og stabiliserer optiske komponenter. |
| Analytiske instrumenter | TGA/DSC-prøveholdere | Lav varmekapasitet og rask termisk respons forbedrer målenøyaktigheten. |
Produktfordeler
- Omfattende ytelse: Varmeledningsevne, styrke og korrosjonsbestandighet overgår keramikk av alumina og silisiumnitrid, og oppfyller ekstreme driftskrav.
- Lett design: Tetthet på 3,1–3,2 g/cm³ (40 % av stålet), noe som reduserer treghetsbelastningen og forbedrer bevegelsespresisjonen.
- Levetid og pålitelighet: Levetiden overstiger 5 år ved 1600 ℃, noe som reduserer nedetid og driftskostnader med 30 %.
- Tilpasning: Støtter komplekse geometrier (f.eks. porøse sugekopper, flerlagsbrett) med en planhetsfeil <15 μm for presisjonsapplikasjoner.
Tekniske spesifikasjoner
| Parameterkategori | Indikator |
| Fysiske egenskaper | |
| Tetthet | ≥3,10 g/cm³ |
| Bøyestyrke (20 ℃) | 320–410 MPa |
| Varmeledningsevne (20 ℃) | 140–300 W/(m·K) |
| Termisk ekspansjonskoeffisient (25–1000 ℃) | 4,0 × 10⁻⁶/℃ |
| Kjemiske egenskaper | |
| Syrebestandighet (HF/H₂SO₄) | Ingen korrosjon etter 24 timers nedsenking |
| Maskineringspresisjon | |
| Flathet | ≤15 μm (300 × 300 mm) |
| Overflateruhet (Ra) | ≤0,4 μm |
XKHs tjenester
XKH tilbyr omfattende industrielle løsninger som spenner over spesialutvikling, presisjonsmaskinering og streng kvalitetskontroll. For spesialutvikling tilbyr de materialer med høy renhet (>99,999 %) og porøsitet (30–50 % porøsitet), kombinert med 3D-modellering og simulering for å optimalisere komplekse geometrier for applikasjoner som halvledere og luftfart. Presisjonsmaskinering følger en strømlinjeformet prosess: pulverbehandling → isostatisk/tørrpressing → 2200 °C sintring → CNC/diamantsliping → inspeksjon, noe som sikrer polering på nanometernivå og ±0,01 mm dimensjonstoleranse. Kvalitetskontrollen inkluderer full prosesstesting (XRD-sammensetning, SEM-mikrostruktur, 3-punkts bøying) og teknisk støtte (prosessoptimalisering, konsultasjon døgnet rundt, prøvelevering innen 48 timer), og leverer pålitelige komponenter med høy ytelse for avanserte industrielle behov.
Ofte stilte spørsmål (FAQ)
1. Spørsmål: Hvilke bransjer bruker keramiske brett av silisiumkarbid?
A: Mye brukt i halvlederproduksjon (waferhåndtering), solenergi (PECVD-prosesser), medisinsk utstyr (MRI-komponenter) og luftfart (høytemperaturdeler) på grunn av deres ekstreme varmebestandighet og kjemiske stabilitet.
2. Spørsmål: Hvordan utkonkurrerer silisiumkarbid kvarts-/glassbrett?
A: Høyere termisk sjokkmotstand (opptil 1800 °C vs. kvarts sine 1100 °C), null magnetisk interferens og lengre levetid (5+ år vs. kvarts sine 6–12 måneder).
3. Spørsmål: Tåler silisiumkarbidbrett sure miljøer?
A: Ja. Bestandig mot HF, H2SO4 og NaOH med <0,01 mm korrosjon/år, noe som gjør dem ideelle for kjemisk etsing og rengjøring av wafere.
4. Spørsmål: Er silisiumkarbidbrett kompatible med automatisering?
A: Ja. Utviklet for vakuumopptak og robothåndtering, med overflateflathet <0,01 mm for å forhindre partikkelforurensning i automatiserte fabrikker.
5. Spørsmål: Hva er kostnadssammenligningen kontra tradisjonelle materialer?
A: Høyere startkostnad (3–5 ganger kvarts), men 30–50 % lavere total eierandel på grunn av forlenget levetid, redusert nedetid og energibesparelser fra overlegen varmeledningsevne.
