SiC keramikas paplāte vafeļu nesējiem ar augstu temperatūras izturību
Silīcija karbīda keramikas paplāte (SiC paplāte)
Augstas veiktspējas keramikas komponents, kura pamatā ir silīcija karbīda (SiC) materiāls, kas izstrādāts progresīviem rūpnieciskiem lietojumiem, piemēram, pusvadītāju ražošanai un LED ražošanai. Tā pamatfunkcijas ietver kalpošanu kā plākšņu nesējs, kodināšanas procesa platforma vai augstas temperatūras procesa atbalsts, izmantojot izcilu siltumvadītspēju, izturību pret augstu temperatūru un ķīmisko stabilitāti, lai nodrošinātu procesa vienmērīgumu un produkta ražu.
Galvenās iezīmes
1. Termiskā veiktspēja
- Augsta siltumvadītspēja: 140–300 W/m·K, kas ievērojami pārsniedz tradicionālo grafītu (85 W/m·K), nodrošinot ātru siltuma izkliedi un samazinātu termisko spriegumu.
- Zems termiskās izplešanās koeficients: 4,0 × 10⁻⁶/℃ (25–1000 ℃), kas ir ļoti līdzīgs silīcijam (2,6 × 10⁻⁶/℃), tādējādi samazinot termiskās deformācijas risku.
2. Mehāniskās īpašības
- Augsta izturība: lieces izturība ≥320 MPa (20 ℃), izturīga pret saspiešanu un triecieniem.
- Augsta cietība: Mosa cietība 9,5, otrā pēc dimanta, nodrošinot izcilu nodilumizturību.
3. Ķīmiskā stabilitāte
- Izturība pret koroziju: Izturīga pret stiprām skābēm (piemēram, HF, H₂SO₄), piemērota kodināšanas procesa videi.
- Nemagnētisks: iekšējā magnētiskā jutība <1×10⁻⁶ emu/g, novēršot traucējumus precīzijas instrumentiem.
4. Ekstrēmas vides tolerance
- Izturība pret augstām temperatūrām: ilgstoša darba temperatūra līdz 1600–1900 ℃; īslaicīga izturība līdz 2200 ℃ (bez skābekļa vidē).
- Termiskā trieciena izturība: Iztur pēkšņas temperatūras izmaiņas (ΔT >1000 ℃) bez plaisāšanas.
Pieteikumi
| Pielietojuma lauks | Konkrēti scenāriji | Tehniskā vērtība |
| Pusvadītāju ražošana | Vafeļu kodināšana (ICP), plānkārtiņas pārklāšana (MOCVD), CMP pulēšana | Augsta siltumvadītspēja nodrošina vienmērīgus temperatūras laukus; zema termiskā izplešanās samazina vafeļu deformāciju. |
| LED ražošana | Epitaksiālā augšana (piemēram, GaN), vafeļu sadalīšana kubiņos, iepakošana | Novērš vairāku veidu defektus, uzlabojot LED gaismas efektivitāti un kalpošanas laiku. |
| Fotoelektriskā rūpniecība | Silīcija vafeļu saķepināšanas krāsnis, PECVD iekārtu balsti | Izturība pret augstām temperatūrām un termisko triecienu pagarina aprīkojuma kalpošanas laiku. |
| Lāzers un optika | Augstas jaudas lāzera dzesēšanas substrāti, optiskās sistēmas balsti | Augsta siltumvadītspēja nodrošina ātru siltuma izkliedi, stabilizējot optiskos komponentus. |
| Analītiskie instrumenti | TGA/DSC paraugu turētāji | Zema siltumietilpība un ātra termiskā reakcija uzlabo mērījumu precizitāti. |
Produkta priekšrocības
- Visaptveroša veiktspēja: siltumvadītspēja, izturība un izturība pret koroziju ievērojami pārsniedz alumīnija oksīda un silīcija nitrīda keramikas īpašības, atbilstot ekstremālām ekspluatācijas prasībām.
- Viegla konstrukcija: blīvums 3,1–3,2 g/cm³ (40% no tērauda), kas samazina inerces slodzi un uzlabo kustības precizitāti.
- Ilgmūžība un uzticamība: Kalpošanas laiks pārsniedz 5 gadus 1600 ℃ temperatūrā, samazinot dīkstāves laiku un ekspluatācijas izmaksas par 30%.
- Pielāgošana: Atbalsta sarežģītas ģeometrijas (piemēram, porainus piesūcekņus, daudzslāņu paplātes) ar plakanuma kļūdu <15 μm precīziem pielietojumiem.
Tehniskās specifikācijas
| Parametra kategorija | Indikators |
| Fizikālās īpašības | |
| Blīvums | ≥3,10 g/cm³ |
| Lieces izturība (20 ℃) | 320–410 MPa |
| Siltumvadītspēja (20 ℃) | 140–300 W/(m·K) |
| Termiskās izplešanās koeficients (25–1000 ℃) | 4,0 × 10⁻⁶/℃ |
| Ķīmiskās īpašības | |
| Izturība pret skābēm (HF/H₂SO₄) | Pēc 24 stundu iegremdēšanas nav korozijas |
| Mehāniskās apstrādes precizitāte | |
| Plakanums | ≤15 μm (300 × 300 mm) |
| Virsmas raupjums (Ra) | ≤0,4 μm |
XKH pakalpojumi
XKH nodrošina visaptverošus rūpnieciskos risinājumus, kas aptver pasūtījuma izstrādi, precīzu apstrādi un stingru kvalitātes kontroli. Pielāgotai izstrādei tas piedāvā augstas tīrības pakāpes (>99,999%) un porainu (30–50% porainības) materiālu risinājumus apvienojumā ar 3D modelēšanu un simulāciju, lai optimizētu sarežģītas ģeometrijas tādiem lietojumiem kā pusvadītāji un kosmosa rūpniecība. Precīza apstrāde notiek pēc racionalizēta procesa: pulvera apstrāde → izostatiskā/sausā presēšana → 2200°C sintēšana → CNC/dimanta slīpēšana → pārbaude, nodrošinot nanometru līmeņa pulēšanu un ±0,01 mm izmēru pielaidi. Kvalitātes kontrole ietver pilna procesa testēšanu (XRD sastāvs, SEM mikrostruktūra, 3 punktu locīšana) un tehnisko atbalstu (procesa optimizācija, konsultācijas 24/7, paraugu piegāde 48 stundu laikā), piegādājot uzticamus, augstas veiktspējas komponentus progresīvām rūpnieciskām vajadzībām.
Bieži uzdotie jautājumi (BUJ)
1. J: Kurās nozarēs tiek izmantotas silīcija karbīda keramikas paplātes?
A: Plaši izmanto pusvadītāju ražošanā (plākšņu apstrāde), saules enerģijas ražošanā (PECVD procesos), medicīnas iekārtās (MRI komponentos) un kosmosā (augstas temperatūras detaļās), pateicoties to ārkārtējai karstumizturībai un ķīmiskajai stabilitātei.
2. J: Kā silīcija karbīds pārspēj kvarca/stikla paplātes?
A: Augstāka termiskā trieciena izturība (līdz 1800 °C salīdzinājumā ar kvarca 1100 °C), nulle magnētisko traucējumu un ilgāks kalpošanas laiks (vairāk nekā 5 gadi salīdzinājumā ar kvarca 6–12 mēnešiem).
3. J: Vai silīcija karbīda paplātes var izturēt skābu vidi?
A: Jā. Izturīgi pret HF, H2SO4 un NaOH ar <0,01 mm koroziju/gadā, padarot tos ideāli piemērotus ķīmiskai kodināšanai un plākšņu tīrīšanai.
4. J: Vai silīcija karbīda paplātes ir saderīgas ar automatizāciju?
A: Jā. Paredzēts vakuuma savākšanai un robotizētai apstrādei, ar virsmas līdzenumu <0,01 mm, lai novērstu daļiņu piesārņojumu automatizētās rūpnīcās.
5. J: Kāda ir izmaksu salīdzinājums ar tradicionālajiem materiāliem?
A: Augstākas sākotnējās izmaksas (3–5 reizes vairāk nekā kvarca), bet par 30–50 % zemākas kopējās izmaksas (TCO), pateicoties ilgākam kalpošanas laikam, samazinātam dīkstāves laikam un enerģijas ietaupījumam, ko nodrošina labāka siltumvadītspēja.
