Керамічний лоток SiC для носія пластин з високою термостійкістю
Керамічний лоток з карбіду кремнію (SiC Tray)
Високопродуктивний керамічний компонент на основі карбіду кремнію (SiC), розроблений для передових промислових застосувань, таких як виробництво напівпровідників та світлодіодів. Його основні функції включають використання як носія пластини, платформи для процесу травлення або підтримки високотемпературного процесу, використовуючи виняткову теплопровідність, стійкість до високих температур та хімічну стабільність для забезпечення однорідності процесу та виходу продукції.
Основні характеристики
1. Теплові характеристики
- Висока теплопровідність: 140–300 Вт/м·K, що значно перевершує традиційний графіт (85 Вт/м·K), що забезпечує швидке розсіювання тепла та зниження термічного напруження.
- Низький коефіцієнт теплового розширення: 4,0×10⁻⁶/℃ (25–1000℃), що дуже схоже на кремній (2,6×10⁻⁶/℃), що мінімізує ризики теплової деформації.
2. Механічні властивості
- Висока міцність: міцність на вигин ≥320 МПа (20℃), стійкість до стискання та ударів.
- Висока твердість: твердість за шкалою Мооса 9,5, поступається лише алмазу, що забезпечує чудову зносостійкість.
3. Хімічна стабільність
- Корозійна стійкість: стійкий до сильних кислот (наприклад, HF, H₂SO₄), підходить для середовищ травлення.
- Немагнітний: Власна магнітна сприйнятливість <1×10⁻⁶ emu/g, що запобігає перешкодам для точних приладів.
4. Надзвичайна стійкість до навколишнього середовища
- Високотемпературна стійкість: Тривала робоча температура до 1600–1900℃; короткочасна стійкість до 2200℃ (середовище без кисню).
- Стійкість до термічних ударів: Витримує різкі перепади температури (ΔT >1000℃) без розтріскування.
Застосування
| Галузь застосування | Конкретні сценарії | Технічна цінність |
| Виробництво напівпровідників | Травлення пластин (ICP), осадження тонких плівок (MOCVD), полірування CMP | Висока теплопровідність забезпечує рівномірні температурні поля; низьке теплове розширення мінімізує деформацію пластини. |
| Виробництво світлодіодів | Епітаксіальне зростання (наприклад, GaN), нарізка пластин, упаковка | Пригнічує різнотипні дефекти, підвищуючи світловіддачу та термін служби світлодіодів. |
| Фотоелектрична промисловість | Печі для спікання кремнієвих пластин, опори обладнання PECVD | Стійкість до високих температур та термічних ударів подовжує термін служби обладнання. |
| Лазер та оптика | Підкладки для охолодження потужних лазерів, опори оптичних систем | Висока теплопровідність забезпечує швидке розсіювання тепла, стабілізуючи оптичні компоненти. |
| Аналітичні інструменти | Тримачі для зразків TGA/DSC | Низька теплоємність та швидка теплова реакція підвищують точність вимірювання. |
Переваги продукту
- Комплексна продуктивність: Теплопровідність, міцність та стійкість до корозії значно перевершують кераміку з глинозему та нітриду кремнію, що відповідає екстремальним експлуатаційним вимогам.
- Легка конструкція: Щільність 3,1–3,2 г/см³ (40% сталі), що зменшує інерційне навантаження та підвищує точність руху.
- Довговічність та надійність: Термін служби перевищує 5 років за температури 1600℃, що скорочує час простою та знижує експлуатаційні витрати на 30%.
- Налаштування: Підтримує складні геометрії (наприклад, пористі присоски, багатошарові лотки) з похибкою площинності <15 мкм для прецизійних застосувань.
Технічні характеристики
| Категорія параметра | Індикатор |
| Фізичні властивості | |
| Щільність | ≥3,10 г/см³ |
| Міцність на згин (20℃) | 320–410 МПа |
| Теплопровідність (20℃) | 140–300 Вт/(м·K) |
| Коефіцієнт теплового розширення (25–1000℃) | 4,0×10⁻⁶/℃ |
| Хімічні властивості | |
| Кислотостійкість (HF/H₂SO₄) | Відсутність корозії після 24-годинного занурення |
| Точність обробки | |
| Плоскість | ≤15 мкм (300×300 мм) |
| Шорсткість поверхні (Ra) | ≤0,4 мкм |
Послуги XKH
XKH надає комплексні промислові рішення, що охоплюють розробку на замовлення, точну обробку та суворий контроль якості. Для розробки на замовлення вона пропонує рішення з високочистих (>99,999%) та пористих (30–50% пористості) матеріалів у поєднанні з 3D-моделюванням та симуляцією для оптимізації складних геометрій для таких застосувань, як напівпровідники та аерокосмічна промисловість. Точна обробка відбувається за спрощеним процесом: обробка порошку → ізостатичне/сухе пресування → спікання при 2200°C → шліфування на верстатах з ЧПК/алмазне шліфування → контроль, що забезпечує полірування на нанометровому рівні та допуск на розміри ±0,01 мм. Контроль якості включає повний процес випробувань (рентгенівський дифракційний аналіз, мікроструктура SEM, 3-точкове згинання) та технічну підтримку (оптимізація процесу, цілодобові консультації, доставка зразків протягом 48 годин), забезпечуючи надійні, високопродуктивні компоненти для передових промислових потреб.
Часті запитання (FAQ)
1. Питання: У яких галузях промисловості використовуються керамічні лотки з карбіду кремнію?
A: Широко використовуються у виробництві напівпровідників (обробка пластин), сонячній енергетиці (процеси PECVD), медичному обладнанні (компоненти МРТ) та аерокосмічній галузі (деталі, що працюють за високих температур) завдяки їхній надзвичайній термостійкості та хімічній стабільності.
2. Питання: Чим карбід кремнію перевершує кварцові/скляні лотки?
A: Вища стійкість до термічних ударів (до 1800°C порівняно з 1100°C у кварцу), нульове магнітне завадіння та довший термін служби (5+ років порівняно з 6-12 місяцями у кварцу).
3. Питання: Чи можуть лотки з карбіду кремнію працювати в кислому середовищі?
В: Так. Стійкі до HF, H2SO4 та NaOH зі швидкістю корозії <0,01 мм/рік, що робить їх ідеальними для хімічного травлення та очищення пластин.
4. Питання: Чи сумісні лотки з карбіду кремнію з автоматизацією?
A: Так. Призначений для вакуумного захоплення та роботизованого обробки, з площинністю поверхні <0,01 мм для запобігання забрудненню частинками в автоматизованих виробництвах.
5. Питання: Яке порівняння вартості з традиційними матеріалами?
A: Вища початкова вартість (у 3-5 разів більше кварцу), але на 30-50% нижча загальна вартість володіння завдяки подовженому терміну служби, скороченню часу простою та економії енергії завдяки чудовій теплопровідності.
