SiC керамична тава за носител на вафли с устойчивост на висока температура
Керамична тава от силициев карбид (SiC тава)
Високопроизводителен керамичен компонент, базиран на силициев карбид (SiC), проектиран за съвременни индустриални приложения, като производство на полупроводници и производство на светодиоди. Основните му функции включват служи като носител на пластини, платформа за процес на ецване или поддръжка на високотемпературни процеси, като използва изключителна топлопроводимост, устойчивост на високи температури и химическа стабилност, за да осигури еднородност на процеса и добив на продукта.
Основни характеристики
1. Термични характеристики
- Висока топлопроводимост: 140–300 W/m·K, значително превъзхождаща традиционния графит (85 W/m·K), което позволява бързо разсейване на топлината и намалено термично напрежение.
- Нисък коефициент на термично разширение: 4,0×10⁻⁶/℃ (25–1000℃), близък до този на силиция (2,6×10⁻⁶/℃), което минимизира рисковете от термична деформация.
2. Механични свойства
- Висока якост: Якост на огъване ≥320 MPa (20℃), устойчива на натиск и удар.
- Висока твърдост: Твърдост по Моос 9.5, втора след диаманта, предлагаща превъзходна износоустойчивост.
3. Химична стабилност
- Устойчивост на корозия: Устойчив на силни киселини (напр. HF, H₂SO₄), подходящ за среди, в които се извършва ецване.
- Немагнитен: Вътрешна магнитна възприемчивост <1×10⁻⁶ emu/g, избягвайки смущения с прецизни инструменти.
4. Изключителна толерантност към околната среда
- Устойчивост на високи температури: Дългосрочна работна температура до 1600–1900℃; краткосрочна устойчивост до 2200℃ (безкислородна среда).
- Устойчивост на термичен шок: Издържа на резки температурни промени (ΔT >1000℃) без напукване.
Приложения
| Област на приложение | Специфични сценарии | Техническа стойност |
| Производство на полупроводници | Ецване на пластини (ICP), отлагане на тънки слоеве (MOCVD), полиране на CMP | Високата топлопроводимост осигурява равномерни температурни полета; ниското термично разширение минимизира изкривяването на пластината. |
| Производство на LED | Епитаксиален растеж (напр. GaN), нарязване на пластини, опаковане | Потиска многотипни дефекти, подобрявайки светлинната ефективност и живота на светодиодите. |
| Фотоволтаична индустрия | Пещи за синтероване на силициеви пластини, опори за PECVD оборудване | Устойчивостта на високи температури и термични удари удължава живота на оборудването. |
| Лазер и оптика | Високомощни лазерни охлаждащи субстрати, опори за оптични системи | Високата топлопроводимост позволява бързо разсейване на топлината, стабилизирайки оптичните компоненти. |
| Аналитични инструменти | Държачи за TGA/DSC проби | Ниският топлинен капацитет и бързата термична реакция подобряват точността на измерване. |
Предимства на продукта
- Цялостна производителност: Топлопроводимостта, якостта и устойчивостта на корозия далеч надхвърлят алуминиевата и силициево-нитридната керамика, отговаряйки на екстремни експлоатационни изисквания.
- Лека конструкция: Плътност от 3,1–3,2 g/cm³ (40% от стоманата), намаляваща инерционното натоварване и подобряваща прецизността на движението.
- Дълголетие и надеждност: Експлоатационният живот надвишава 5 години при 1600℃, което намалява времето за престой и оперативните разходи с 30%.
- Персонализиране: Поддържа сложни геометрии (напр. порести вендузи, многослойни тави) с грешка на плоскост <15 μm за прецизни приложения.
Технически спецификации
| Категория на параметъра | Индикатор |
| Физически свойства | |
| Плътност | ≥3,10 г/см³ |
| Якост на огъване (20℃) | 320–410 МПа |
| Топлопроводимост (20℃) | 140–300 W/(m·K) |
| Коефициент на термично разширение (25–1000℃) | 4,0×10⁻⁶/℃ |
| Химични свойства | |
| Киселинна устойчивост (HF/H₂SO₄) | Няма корозия след 24 часа потапяне |
| Прецизна обработка | |
| Плоскост | ≤15 μm (300×300 mm) |
| Грапавост на повърхността (Ra) | ≤0,4 μm |
Услугите на XKH
XKH предоставя цялостни индустриални решения, обхващащи разработка по поръчка, прецизна машинна обработка и строг контрол на качеството. За разработка по поръчка, тя предлага решения с високочисти (>99.999%) и порести (30–50% порьозност) материали, съчетани с 3D моделиране и симулация, за да оптимизира сложни геометрии за приложения като полупроводници и аерокосмическа индустрия. Прецизната машинна обработка следва рационализиран процес: обработка на прах → изостатично/сухо пресоване → синтероване при 2200°C → CNC/диамантено шлайфане → инспекция, осигурявайки полиране на нанометрово ниво и толеранс на размерите ±0.01 mm. Контролът на качеството включва пълно технологично тестване (рентгенов дифракционен състав, SEM микроструктура, 3-точково огъване) и техническа поддръжка (оптимизация на процеса, 24/7 консултации, 48-часова доставка на проби), предоставяйки надеждни, високопроизводителни компоненти за съвременни индустриални нужди.
Често задавани въпроси (ЧЗВ)
1. В: В кои индустрии се използват керамични тави от силициев карбид?
A: Широко използвани в производството на полупроводници (работа с пластини), слънчева енергия (PECVD процеси), медицинско оборудване (MRI компоненти) и аерокосмическа индустрия (високотемпературни части) поради изключителната им устойчивост на топлина и химическа стабилност.
2. В: По какво силициевият карбид превъзхожда кварцовите/стъклените тави?
A: По-висока устойчивост на термичен шок (до 1800°C в сравнение с 1100°C на кварца), нулево магнитно влияние и по-дълъг живот (5+ години в сравнение с 6-12 месеца на кварца).
3. Въпрос: Могат ли силициево-карбидните тави да работят в киселинна среда?
A: Да. Устойчиви на HF, H2SO4 и NaOH с корозия <0,01 мм/година, което ги прави идеални за химическо ецване и почистване на пластини.
4. Въпрос: Съвместими ли са силициево-карбидните тави с автоматизация?
A: Да. Проектиран за вакуумно засмукване и роботизирана обработка, с повърхностна плоскост <0,01 мм, за да се предотврати замърсяване с частици в автоматизирани производства.
5. Въпрос: Какво е сравнението на цените спрямо традиционните материали?
A: По-висока първоначална цена (3-5 пъти по-висока цена от кварц), но 30-50% по-ниска обща цена на притежание (TCO) поради удължения живот, намаленото време на престой и икономиите на енергия от превъзходната топлопроводимост.
