SiO₂ кварц пластинасы Кварц пластиналары SiO₂ MEMS температурасы 2″ 3″ 4″ 6″ 8″ 12″
Егжей-тегжейлі диаграмма
Кіріспе
Кварц пластиналары электроника, жартылай өткізгіштер және оптика салаларын дамытуда маңызды рөл атқарады. GPS-ті басқаратын смартфондарда, 5G желілерін қуаттандыратын жоғары жиілікті базалық станцияларда және келесі буын микрочиптерін шығаратын құралдарға біріктірілген кварц пластиналары өте маңызды. Бұл жоғары тазалықтағы субстраттар кванттық есептеулерден бастап озық фотоникаларға дейінгі барлық салада инновацияларды енгізуге мүмкіндік береді. Жердегі ең мол минералдардың бірінен алынғанына қарамастан, кварц пластиналары дәлдік пен өнімділіктің ерекше стандарттарына сәйкес жасалған.
Кварц пластиналары дегеніміз не
Кварц пластиналары – ультра таза синтетикалық кварц кристалынан жасалған жұқа, дөңгелек дискілер. 2-ден 12 дюймге дейінгі стандартты диаметрлерде қолжетімді кварц пластиналарының қалыңдығы әдетте 0,5 мм-ден 6 мм-ге дейін болады. Тұрақты емес призмалық кристалдарды құрайтын табиғи кварцтан айырмашылығы, синтетикалық кварц қатаң бақыланатын зертханалық жағдайларда өсіріледі, бұл біркелкі кристалдық құрылымдарды жасайды.
Кварц пластиналарының табиғи кристалдылығы жоғары температура мен механикалық кернеу кезінде теңдесі жоқ химиялық төзімділікті, оптикалық мөлдірлікті және тұрақтылықты қамтамасыз етеді. Бұл ерекшеліктер кварц пластиналарын деректерді беру, сезу, есептеу және лазерлік технологияларда қолданылатын дәлдік құрылғыларының негізгі компонентіне айналдырады.
Кварц пластинасының сипаттамалары
| Кварц түрі | 4 | 6 | 8 | 12 |
|---|---|---|---|---|
| Өлшемі | ||||
| Диаметрі (дюйм) | 4 | 6 | 8 | 12 |
| Қалыңдығы (мм) | 0,05–2 | 0,25–5 | 0,3–5 | 0,4–5 |
| Диаметрге төзімділік (дюйм) | ±0.1 | ±0.1 | ±0.1 | ±0.1 |
| Қалыңдыққа төзімділік (мм) | Теңшелетін | Теңшелетін | Теңшелетін | Теңшелетін |
| Оптикалық қасиеттер | ||||
| Сыну көрсеткіші @365 нм | 1.474698 | 1.474698 | 1.474698 | 1.474698 |
| Сыну көрсеткіші @546.1 нм | 1.460243 | 1.460243 | 1.460243 | 1.460243 |
| Сыну көрсеткіші @1014 нм | 1.450423 | 1.450423 | 1.450423 | 1.450423 |
| Ішкі өткізгіштік (1250–1650 нм) | >99,9% | >99,9% | >99,9% | >99,9% |
| Жалпы өткізгіштік (1250–1650 нм) | >92% | >92% | >92% | >92% |
| Өңдеу сапасы | ||||
| TTV (Жалпы қалыңдықтың өзгеруі, мкм) | <3 | <3 | <3 | <3 |
| Жазықтық (мкм) | ≤15 | ≤15 | ≤15 | ≤15 |
| Беттік кедір-бұдырлық (нм) | ≤1 | ≤1 | ≤1 | ≤1 |
| Садақ (мкм) | <5 | <5 | <5 | <5 |
| Физикалық қасиеттер | ||||
| Тығыздық (г/см³) | 2.20 | 2.20 | 2.20 | 2.20 |
| Янг модулі (GPa) | 74.20 | 74.20 | 74.20 | 74.20 |
| Мохс қаттылығы | 6–7 | 6–7 | 6–7 | 6–7 |
| Қиысу модулі (GPa) | 31.22 | 31.22 | 31.22 | 31.22 |
| Пуассон қатынасы | 0,17 | 0,17 | 0,17 | 0,17 |
| Сығымдау күші (ГПа) | 1.13 | 1.13 | 1.13 | 1.13 |
| Созылу беріктігі (МПа) | 49 | 49 | 49 | 49 |
| Диэлектрлік тұрақты (1 МГц) | 3.75 | 3.75 | 3.75 | 3.75 |
| Жылулық қасиеттер | ||||
| Деформация нүктесі (10¹⁴.⁵ Па·с) | 1000°C | 1000°C | 1000°C | 1000°C |
| Күйдіру температурасы (10¹³ Па·с) | 1160°C | 1160°C | 1160°C | 1160°C |
| Жұмсарту температурасы (10⁷.⁶ Pa·s) | 1620°C | 1620°C | 1620°C | 1620°C |
Кварц пластиналарының қолданылуы
Кварц пластиналары келесі салалардағы сұранысқа сай арнайы жасалған:
Электроника және радиожиілік құрылғылары
- Кварц пластиналары смартфондарға, GPS құрылғыларына, компьютерлерге және сымсыз байланыс құрылғыларына сағат сигналдарын беретін кварц кристалды резонаторлар мен осцилляторлардың негізі болып табылады.
- Олардың төмен термиялық кеңеюі және жоғары Q-факторы кварц пластиналарын жоғары тұрақтылықтағы уақыт тізбектері мен РФ сүзгілері үшін өте қолайлы етеді.
Оптоэлектроника және бейнелеу
- Кварц пластиналары керемет ультракүлгін және инфрақызыл сәулелерді өткізгіштікке ие, бұл оларды оптикалық линзалар, сәуле бөлгіштер, лазерлік терезелер және детекторлар үшін өте қолайлы етеді.
- Олардың радиацияға төзімділігі жоғары энергиялы физика мен ғарыштық аспаптарда қолдануға мүмкіндік береді.
Жартылай өткізгіштер және MEMS
- Кварц пластиналары, әсіресе GaN және RF қолданбаларында, жоғары жиілікті жартылай өткізгіш тізбектер үшін негіз ретінде қызмет етеді.
- MEMS (микроэлектромеханикалық жүйелер) жүйесінде кварц пластиналары пьезоэлектрлік эффект арқылы механикалық сигналдарды электрлік сигналдарға түрлендіреді, бұл гироскоптар мен акселерометрлер сияқты сенсорларды пайдалануға мүмкіндік береді.
Жетілдірілген өндіріс және зертханалар
- Жоғары тазалықтағы кварц пластиналары химиялық, биомедициналық және фотондық зертханаларда оптикалық жасушалар, ультракүлгін кюветалар және жоғары температурада үлгілерді өңдеу үшін кеңінен қолданылады.
- Олардың экстремалды орталармен үйлесімділігі оларды плазмалық камералар мен тұндыру құралдарына жарамды етеді.
Кварц пластиналары қалай жасалады
Кварц пластиналарын өндірудің екі негізгі жолы бар:
Балқытылған кварц пластиналары
Балқытылған кварц пластиналары табиғи кварц түйіршіктерін аморфты әйнекке балқыту, содан кейін қатты блокты жұқа пластиналарға кесу және жылтырату арқылы жасалады. Бұл кварц пластиналары мыналарды ұсынады:
- Ультракүлгін сәулелердің ерекше мөлдірлігі
- Кең термиялық жұмыс диапазоны (>1100°C)
- Термиялық соққыға тамаша төзімділік
Олар литография жабдықтары, жоғары температуралы пештер және оптикалық терезелер үшін өте қолайлы, бірақ кристалдық тәртіптің болмауына байланысты пьезоэлектрлік қолданбаларға жарамсыз.
Өсірілген кварц пластиналары
Өсірілген кварц пластиналары дәл торлы бағдардағы ақаусыз кристалдар алу үшін синтетикалық жолмен өсіріледі. Бұл пластиналар келесілерді қажет ететін қолданбаларға арналған:
- Дәл кесу бұрыштары (X-, Y-, Z-, AT-кесу және т.б.)
- Жоғары жиілікті осцилляторлар және SAW сүзгілері
- Оптикалық поляризаторлар және озық MEMS құрылғылары
Өндіріс процесі автоклавтарда тұқымдық өсіруді, содан кейін кесуді, бағыттауды, күйдіруді және жылтыратуды қамтиды.
Жетекші кварц пластиналарын жеткізушілер
Жоғары дәлдіктегі кварц пластиналарына маманданған әлемдік жеткізушілерге мыналар кіреді:
- Герей(Германия) – балқытылған және синтетикалық кварц
- Шин-Эцу кварцы(Жапония) – жоғары тазалықтағы пластина ерітінділері
- WaferPro(АҚШ) – кең диаметрлі кварц пластиналары мен негіздері
- Корт Кристалл(Германия) – синтетикалық кристалды пластиналар
Кварц пластиналарының дамып келе жатқан рөлі
Кварц пластиналары дамып келе жатқан технологиялық ландшафттарда маңызды компоненттер ретінде дамуды жалғастыруда:
- Миниатюризация– Кварц пластиналары ықшам құрылғыларды біріктіруге арналған қатаң төзімділікпен жасалуда.
- Жоғары жиілікті электроника– Жаңа кварц пластиналарының конструкциялары 6G және радар үшін mmWave және THz салаларына енуде.
- Келесі буын сенсорлары– Автономды көліктерден бастап өнеркәсіптік IoT-ға дейін кварц негізіндегі сенсорлар маңыздырақ болып келеді.
Кварц пластиналары туралы жиі қойылатын сұрақтар
1. Кварц пластинасы дегеніміз не?
Кварц пластинасы - кристалды кремний диоксидінен (SiO₂) жасалған жұқа, жалпақ диск, әдетте стандартты жартылай өткізгіш өлшемдерде (мысалы, 2", 3", 4", 6", 8" немесе 12") жасалады. Жоғары тазалығымен, термиялық тұрақтылығымен және оптикалық мөлдірлігімен танымал кварц пластинасы жартылай өткізгіштерді жасау, MEMS құрылғылары, оптикалық жүйелер және вакуумдық процестер сияқты әртүрлі жоғары дәлдіктегі қолданбаларда субстрат немесе тасымалдаушы ретінде қолданылады.
2. Кварц пен кремний гелі арасындағы айырмашылық неде?
Кварц - кремний диоксидінің (SiO₂) кристалды қатты түрі, ал кремний гелі - ылғалды сіңіру үшін құрғатқыш ретінде жиі қолданылатын аморфты және кеуекті SiO₂ түрі.
- Кварц қатты, мөлдір және электронды, оптикалық және өнеркәсіптік қолданбаларда қолданылады.
- Кремний гелі ұсақ түйіршіктер немесе түйіршіктер түрінде пайда болады және негізінен қаптамада, электроникада және сақтауда ылғалдылықты бақылау үшін қолданылады.
3. Кварц кристалдары не үшін қолданылады?
Кварц кристалдары пьезоэлектрлік қасиеттеріне байланысты электроника мен оптикада кеңінен қолданылады (олар механикалық кернеу кезінде электр зарядын тудырады). Жалпы қолданылуына мыналар жатады:
- Осцилляторлар және жиілікті басқару(мысалы, кварц сағаттары, сағаттар, микроконтроллерлер)
- Оптикалық компоненттер(мысалы, линзалар, толқынды пластиналар, терезелер)
- Резонаторлар және сүзгілеррадиожиілік және байланыс құрылғыларында
- Сенсорларқысым, үдеу немесе күш үшін
- Жартылай өткізгіштерді жасаусубстраттар немесе өңдеу терезелері ретінде
4. Неліктен кварц микрочиптерде қолданылады?
Кварц микрочиппен байланысты қолданбаларда қолданылады, себебі ол мыналарды ұсынады:
- Термиялық тұрақтылықдиффузия және күйдіру сияқты жоғары температуралы процестер кезінде
- Электр оқшаулағышыдиэлектрлік қасиеттеріне байланысты
- Химиялық төзімділікжартылай өткізгіштер өндірісінде қолданылатын қышқылдар мен еріткіштерге
- Өлшемдік дәлдікжәне сенімді литографиялық туралау үшін төмен термиялық кеңею
- Кварцтың өзі белсенді жартылай өткізгіш материал ретінде (кремний сияқты) пайдаланылмаса да, ол өндіріс ортасында, әсіресе пештерде, камераларда және фотомаска негіздерінде маңызды тірек рөлін атқарады.
Біз туралы
XKH арнайы оптикалық шыны мен жаңа кристалды материалдарды жоғары технологиялық әзірлеуге, өндіруге және сатуға маманданған. Біздің өнімдеріміз оптикалық электроникаға, тұтынушылық электроникаға және әскери салаға қызмет көрсетеді. Біз сапфир оптикалық компоненттерін, ұялы телефон линзаларының қақпақтарын, керамиканы, LT, кремний карбиді SIC, кварц және жартылай өткізгіш кристалды пластиналарды ұсынамыз. Білікті тәжірибеміз бен заманауи жабдықтарымызбен біз стандартты емес өнімді өңдеуде табысқа жетеміз, жетекші оптоэлектронды материалдардың жоғары технологиялық кәсіпорыны болуға ұмтыламыз.










