Vysoce čisté tavené křemenné destičky pro polovodičové, fotonické a optické aplikace 2″4″6″8″12″
Podrobný diagram
Přehled křemenného skla
Křemenné destičky tvoří páteř nespočtu moderních zařízení, která pohánějí dnešní digitální svět. Od navigace ve vašem smartphonu až po páteř základnových stanic 5G, křemen tiše poskytuje stabilitu, čistotu a přesnost potřebnou ve vysoce výkonné elektronice a fotonice. Ať už podporuje flexibilní obvody, umožňuje senzory MEMS nebo tvoří základ pro kvantové výpočty, jedinečné vlastnosti křemene z něj činí nepostradatelnou součást ve všech odvětvích.
„Tavený křemen“ nebo „tavený křemen“, což je amorfní fáze křemene (SiO2). Na rozdíl od borosilikátového skla neobsahuje tavený křemen žádné přísady, proto existuje ve své čisté formě, SiO2. Tavený křemen má ve srovnání s běžným sklem vyšší propustnost v infračerveném a ultrafialovém spektru. Tavený křemen se vyrábí tavením a opětovným ztuhnutím ultračistého SiO2. Syntetický tavený křemen se naopak vyrábí z chemických prekurzorů bohatých na křemík, jako je SiCl4, které se zplyňují a poté oxidují v atmosféře H2 + O2. Prach SiO2, který se v tomto případě vytvořil, se na substrátu taví s oxidem křemičitým. Bloky taveného křemene se nařežou na destičky, které se nakonec leští.
Klíčové vlastnosti a výhody křemenného skleněného plátku
-
Ultravysoká čistota (≥99,99 % SiO2)
Ideální pro ultra čisté polovodičové a fotonické procesy, kde je nutné minimalizovat kontaminaci materiálu. -
Široký teplotní provozní rozsah
Zachovává strukturální integritu od kryogenních teplot až do více než 1100 °C bez deformace nebo degradace. -
Vynikající propustnost UV a IR
Poskytuje vynikající optickou čistotu od hlubokého ultrafialového (DUV) až po blízké infračervené (NIR) záření, což podporuje přesné optické aplikace. -
Nízký koeficient tepelné roztažnosti
Zvyšuje rozměrovou stabilitu při teplotních výkyvech, snižuje napětí a zlepšuje spolehlivost procesu. -
Vynikající chemická odolnost
Inertní vůči většině kyselin, zásad a rozpouštědel – díky čemuž je vhodný pro chemicky agresivní prostředí. -
Flexibilita povrchové úpravy
K dispozici s ultra hladkým, jednostranně nebo oboustranně leštěným povrchem, kompatibilním s požadavky fotoniky a MEMS.
Výrobní proces křemenného skleněného oplatku
Křemenné destičky z taveného křemene se vyrábějí řadou kontrolovaných a přesných kroků:
-
Výběr surovin
Výběr vysoce čistého přírodního křemene nebo syntetických zdrojů SiO₂. -
Tání a fúze
Křemen se taví při teplotě ~2000 °C v elektrických pecích v kontrolované atmosféře, aby se eliminovaly vměstky a bubliny. -
Tváření bloků
Roztavený oxid křemičitý se ochladí do pevných bloků nebo ingotů. -
Krájení oplatek
K řezání ingotů na polotovary destiček se používají přesné diamantové nebo drátové pily. -
Lapování a leštění
Oba povrchy jsou zploštěny a vyleštěny, aby splňovaly přesné optické specifikace, specifikace tloušťky a drsnosti. -
Čištění a inspekce
Destičky se čistí v čistých prostorách třídy ISO 100/1000 a podrobují se přísné kontrole vad a rozměrové shody.
Vlastnosti křemenného skleněného plátku
| specifikace | jednotka | 4" | 6" | 8" | 10" | 12" |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Průměr / velikost (nebo čtverec) | mm | 100 | 150 | 200 | 250 | 300 |
| Tolerance (±) | mm | 0,2 | 0,2 | 0,2 | 0,2 | 0,2 |
| Tloušťka | mm | 0,10 nebo více | 0,30 nebo více | 0,40 nebo více | 0,50 nebo více | 0,50 nebo více |
| Primární referenční byt | mm | 32,5 | 57,5 | Poloviční zářez | Poloviční zářez | Poloviční zářez |
| Celková hodnota za celý život (5 mm × 5 mm) | μm | < 0,5 | < 0,5 | < 0,5 | < 0,5 | < 0,5 |
| TTV | μm | < 2 | < 3 | < 3 | < 5 | < 5 |
| Luk | μm | ±20 | ±30 | ±40 | ±40 | ±40 |
| Warp | μm | ≤ 30 | ≤ 40 | ≤ 50 | ≤ 50 | ≤ 50 |
| PLTV (5 mm × 5 mm) < 0,4 μm | % | ≥95 % | ≥95 % | ≥95 % | ≥95 % | ≥95 % |
| Zaoblení hran | mm | V souladu s normou SEMI M1.2 / viz IEC62276 | ||||
| Typ povrchu | Leštěná jedna strana / Leštěná oboustranně | |||||
| Leštěná strana Ra | nm | ≤1 | ≤1 | ≤1 | ≤1 | ≤1 |
| Kritéria zadní strany | μm | obecně 0,2-0,7 nebo na míru | ||||
Křemen vs. jiné průhledné materiály
| Vlastnictví | Křemenné sklo | Borosilikátové sklo | Safír | Standardní sklo |
|---|---|---|---|---|
| Maximální provozní teplota | ~1100 °C | ~500 °C | ~2000 °C | ~200 °C |
| UV propustnost | Výborný (JGS1) | Chudý | Dobrý | Velmi špatné |
| Chemická odolnost | Vynikající | Mírný | Vynikající | Chudý |
| Čistota | Extrémně vysoká | Nízká až střední | Vysoký | Nízký |
| Tepelná roztažnost | Velmi nízké | Mírný | Nízký | Vysoký |
| Náklady | Střední až vysoká | Nízký | Vysoký | Velmi nízké |
Často kladené otázky o křemenném skleněném oplatku
Q1: Jaký je rozdíl mezi taveným křemenem a taveným oxidem křemičitým?
I když jsou oba amorfní formy SiO₂, tavený křemen obvykle pochází z přírodních zdrojů křemene, zatímco tavený křemen se vyrábí synteticky. Funkčně nabízejí podobný výkon, ale tavený křemen může mít o něco vyšší čistotu a homogenitu.
Q2: Lze použít křemenné destičky ve vysokém vakuu?
Ano. Díky nízkému uvolňování plynů a vysoké tepelné odolnosti jsou křemenné destičky vynikající pro vakuové systémy a letecké aplikace.
Q3: Jsou tyto destičky vhodné pro aplikace s hlubokým UV laserem?
Rozhodně. Tavený křemen má vysokou propustnost až do ~185 nm, což ho činí ideálním pro DUV optiku, litografické masky a excimerové laserové systémy.
Q4: Podporujete zakázkovou výrobu destiček?
Ano. Nabízíme kompletní úpravy na míru, včetně průměru, tloušťky, kvality povrchu, plošek/zářezů a laserového tvarování, na základě vašich specifických požadavků na aplikaci.
O nás
Společnost XKH se specializuje na high-tech vývoj, výrobu a prodej speciálního optického skla a nových krystalových materiálů. Naše produkty slouží optické elektronice, spotřební elektronice a armádě. Nabízíme safírové optické komponenty, kryty čoček mobilních telefonů, keramiku, LT, karbid křemíku SIC, křemen a polovodičové krystalové destičky. Díky odborným znalostem a nejmodernějšímu vybavení vynikáme ve zpracování nestandardních produktů s cílem stát se předním technologicky vyspělým podnikem v oblasti optoelektronických materiálů.
