SiO₂ Kvartswafer Kvartswafere SiO₂ MEMS Temperatur 2″ 3″ 4″ 6″ 8″ 12″

Kort beskrivelse:

Kvartswafere spiller en uunnværlig rolle i utviklingen av elektronikk-, halvleder- og optikkindustrien. Kvartswafere finnes i smarttelefoner som styrer GPS-en din, innebygd i høyfrekvente basestasjoner som driver 5G-nettverk, og integrert i verktøy som produserer neste generasjons mikrobrikker, og er essensielle. Disse substratene med høy renhet muliggjør innovasjoner i alt fra kvantedatamaskinering til avansert fotonikk. Til tross for at de er utvunnet fra et av jordens mest forekommende mineraler, er kvartswafere konstruert til ekstraordinære standarder for presisjon og ytelse.

Send e-post til oss

Funksjoner

Detaljert diagram

smeltet_kvarts_wafer_4_tommers_smeltet_silika_wafer_

Smeltet silika og optiske kvartsglasswafere-2

Introduksjon

Smeltet silika og optiske kvartsglasswafere

Hva er kvartsskiver

Kvartswafere er tynne, sirkulære skiver laget av ultraren syntetisk kvartskrystall. Kvartswafere er tilgjengelige i standarddiametre fra 2 til 12 tommer, og har vanligvis en tykkelse fra 0,5 mm til 6 mm. I motsetning til naturlig kvarts, som danner uregelmessige prismatiske krystaller, dyrkes syntetisk kvarts under strengt kontrollerte laboratorieforhold, noe som produserer ensartede krystallstrukturer.

Den iboende krystalliniteten til kvartsskiver gir uovertruffen kjemisk motstand, optisk gjennomsiktighet og stabilitet under høy temperatur og mekanisk belastning. Disse egenskapene gjør kvartsskiver til en grunnleggende komponent for presisjonsenheter som brukes i dataoverføring, sensorer, beregninger og laserbaserte teknologier.

Spesifikasjoner for kvartsskiver

Kvartstype	4	6	8	12
Størrelse
Diameter (tommer)	4	6	8	12
Tykkelse (mm)	0,05–2	0,25–5	0,3–5	0,4–5
Diametertoleranse (tommer)	±0,1	±0,1	±0,1	±0,1
Tykkelsestoleranse (mm)	Tilpassbar	Tilpassbar	Tilpassbar	Tilpassbar
Optiske egenskaper
Brytningsindeks @365 nm	1,474698	1,474698	1,474698	1,474698
Brytningsindeks @546,1 nm	1.460243	1.460243	1.460243	1.460243
Brytningsindeks @1014 nm	1.450423	1.450423	1.450423	1.450423
Intern transmittans (1250–1650 nm)	>99,9 %	>99,9 %	>99,9 %	>99,9 %
Total transmittans (1250–1650 nm)	>92 %	>92 %	>92 %	>92 %
Maskineringskvalitet
TTV (total tykkelsesvariasjon, µm)	<3	<3	<3	<3
Flathet (µm)	≤15	≤15	≤15	≤15
Overflateruhet (nm)	≤1	≤1	≤1	≤1
Bøye (µm)	<5	<5	<5	<5
Fysiske egenskaper
Tetthet (g/cm³)	2.20	2.20	2.20	2.20
Youngs modulus (GPa)	74,20	74,20	74,20	74,20
Mohs hardhet	6–7	6–7	6–7	6–7
Skjærmodul (GPa)	31.22	31.22	31.22	31.22
Poissons forhold	0,17	0,17	0,17	0,17
Trykkfasthet (GPa)	1.13	1.13	1.13	1.13
Strekkfasthet (MPa)	49	49	49	49
Dielektrisk konstant (1 MHz)	3,75	3,75	3,75	3,75
Termiske egenskaper
Deformasjonspunkt (10¹⁴,5 Pa·s)	1000°C	1000°C	1000°C	1000°C
Glødepunkt (10¹³ Pa·s)	1160°C	1160°C	1160°C	1160°C
Mykningspunkt (10⁷,⁶ Pa·s)	1620°C	1620°C	1620°C	1620°C

Anvendelser av kvartsskiver

Kvartsskiver er spesialkonstruert for å møte krevende applikasjoner på tvers av bransjer, inkludert:

Elektronikk og RF-enheter

Kvartswafere er kjernen i kvartskrystallresonatorer og oscillatorer som gir klokkesignaler for smarttelefoner, GPS-enheter, datamaskiner og trådløse kommunikasjonsenheter.
Deres lave termiske ekspansjon og høye Q-faktor gjør kvartswafere perfekte for høystabilitets timingkretser og RF-filtre.

Optoelektronikk og bildebehandling

Kvartswafere tilbyr utmerket UV- og IR-gjennomgang, noe som gjør dem ideelle for optiske linser, stråledelere, laservinduer og detektorer.
Deres motstand mot stråling muliggjør bruk i høyenergifysikk og rominstrumenter.

Halvleder og MEMS

Kvartswafere fungerer som substrater for høyfrekvente halvlederkretser, spesielt i GaN- og RF-applikasjoner.
I MEMS (mikroelektromekaniske systemer) konverterer kvartswafere mekaniske signaler til elektriske via den piezoelektriske effekten, noe som muliggjør sensorer som gyroskoper og akselerometre.

Avansert produksjon og laboratorier

Høyrenhetskvartswafere er mye brukt i kjemiske, biomedisinske og fotoniske laboratorier for optiske celler, UV-kyvetter og håndtering av høye temperaturer på prøver.
Deres kompatibilitet med ekstreme miljøer gjør dem egnet for plasmakamre og avsetningsverktøy.

Hvordan kvartsskiver lages

Det finnes to primære produksjonsveier for kvartsskiver:

Smeltede kvartsskiver

Smeltede kvartsskiver lages ved å smelte naturlige kvartsgranuler inn i et amorft glass, og deretter skjære og polere den faste blokken til tynne skiver. Disse kvartsskivene tilbyr:

Eksepsjonell UV-gjennomsiktighet
Bredt termisk driftsområde (>1100 °C)
Utmerket motstand mot termisk sjokk

De er ideelle for litografiutstyr, høytemperaturovner og optiske vinduer, men er ikke egnet for piezoelektriske applikasjoner på grunn av mangel på krystallinsk orden.

Dyrkede kvartsskiver

Dyrkede kvartsskiver dyrkes syntetisk for å produsere defektfrie krystaller med presis gitterorientering. Disse skivene er konstruert for applikasjoner som krever:

Nøyaktige skjærevinkler (X-, Y-, Z-, AT-skjæring osv.)
Høyfrekvente oscillatorer og SAW-filtre
Optiske polarisatorer og avanserte MEMS-enheter

Produksjonsprosessen involverer sådd vekst i autoklaver, etterfulgt av skiving, orientering, gløding og polering.

Ledende leverandører av kvartsskiver

Globale leverandører som spesialiserer seg på høypresisjonskvartsskiver inkluderer:

Heraeus(Tyskland) – smeltet og syntetisk kvarts
Shin-Etsu Quartz(Japan) – waferløsninger med høy renhet
WaferPro(USA) – kvartsskiver og substrater med bred diameter
Korth Kristalle(Tyskland) – syntetiske krystallskiver

Den utviklende rollen til kvartsskiver

Kvartsskiver fortsetter å utvikle seg som viktige komponenter i nye teknologilandskap:

Miniatyrisering– Kvartswafere produseres med strengere toleranser for integrering av kompakte enheter.
Høyfrekvent elektronikk– Nye design av kvartswafere presser seg inn i mmWave- og THz-domenene for 6G og radar.
Neste generasjons sensorer– Fra autonome kjøretøy til industriell IoT blir kvartsbaserte sensorer stadig viktigere.

Ofte stilte spørsmål om kvartsskiver

1. Hva er en kvartswafer?

En kvartswafer er en tynn, flat skive laget av krystallinsk silisiumdioksid (SiO₂), vanligvis produsert i standard halvlederstørrelser (f.eks. 2", 3", 4", 6", 8" eller 12"). Kvartswaferen er kjent for sin høye renhet, termiske stabilitet og optiske gjennomsiktighet, og brukes som substrat eller bærer i ulike høypresisjonsapplikasjoner som halvlederfabrikasjon, MEMS-enheter, optiske systemer og vakuumprosesser.

2. Hva er forskjellen mellom kvarts og silikagel?

Kvarts er en krystallinsk fast form av silisiumdioksid (SiO₂), mens silikagel er en amorf og porøs form av SiO₂, som ofte brukes som et tørkemiddel for å absorbere fuktighet.

Kvarts er hard, gjennomsiktig og brukes i elektroniske, optiske og industrielle applikasjoner.
Silikagel fremstår som små perler eller granuler og brukes primært til fuktighetskontroll i emballasje, elektronikk og lagring.

3. Hva brukes kvartskrystaller til?

Kvartskrystaller er mye brukt i elektronikk og optikk på grunn av deres piezoelektriske egenskaper (de genererer en elektrisk ladning under mekanisk belastning). Vanlige bruksområder inkluderer:

Oscillatorer og frekvenskontroll(f.eks. kvartsklokker, klokker, mikrokontrollere)
Optiske komponenter(f.eks. linser, bølgeplater, vinduer)
Resonatorer og filtrei RF- og kommunikasjonsenheter
Sensorerfor trykk, akselerasjon eller kraft
Halvlederfabrikasjonsom substrater eller prosessvinduer

4. Hvorfor brukes kvarts i mikrobrikker?

Kvarts brukes i mikrochiprelaterte applikasjoner fordi det tilbyr:

Termisk stabilitetunder høytemperaturprosesser som diffusjon og gløding
Elektrisk isolasjonpå grunn av dens dielektriske egenskaper
Kjemisk motstandtil syrer og løsemidler som brukes i halvlederproduksjon
Dimensjonal presisjonog lav termisk ekspansjon for pålitelig litografisk justering
Selv om kvarts i seg selv ikke brukes som aktivt halvledermateriale (som silisium), spiller det en viktig støttende rolle i produksjonsmiljøet – spesielt i ovner, kamre og fotomaskesubstrater.

Om oss

XKH spesialiserer seg på høyteknologisk utvikling, produksjon og salg av spesialoptisk glass og nye krystallmaterialer. Produktene våre brukes til optisk elektronikk, forbrukerelektronikk og militæret. Vi tilbyr optiske safirkomponenter, mobiltelefonlinsedeksler, keramikk, LT, silisiumkarbid SIC, kvarts og halvlederkrystallwafere. Med dyktig ekspertise og banebrytende utstyr utmerker vi oss innen ikke-standard produktbehandling, med mål om å være en ledende høyteknologisk bedrift innen optoelektroniske materialer.