12palcový safírový destičkový čip SSP/DSP v rovině C
Podrobný diagram
Úvod do safíru
Safírová destička je monokrystalický substrátový materiál vyrobený z vysoce čistého syntetického oxidu hlinitého (Al₂O₃). Velké safírové krystaly se pěstují pomocí pokročilých metod, jako je Kyropoulosova (KY) nebo metoda tepelné výměny (HEM), a poté se zpracovávají řezáním, orientací, broušením a přesným leštěním. Díky svým výjimečným fyzikálním, optickým a chemickým vlastnostem hraje safírová destička nezastupitelnou roli v oblasti polovodičů, optoelektroniky a špičkové spotřební elektroniky.
Hlavní metody syntézy safíru
| Metoda | Princip | Výhody | Hlavní aplikace |
|---|---|---|---|
| Verneuilova metoda(Fúze plamenů) | Vysoce čistý prášek Al₂O₃ se taví v kyslíkovodíkovém plameni, kapičky tuhnou vrstvu po vrstvě na semínku. | Nízké náklady, vysoká účinnost, relativně jednoduchý proces | Safíry drahokamové kvality, rané optické materiály |
| Czochralského metoda (CZ) | Al₂O₃ se taví v kelímku a zárodečný krystal se pomalu vytahuje nahoru, aby krystal vyrostl. | Produkuje relativně velké krystaly s dobrou integritou | Laserové krystaly, optická okna |
| Kyropoulosova metoda (KY) | Řízené pomalé chlazení umožňuje krystalu postupný růst uvnitř kelímku | Schopný pěstovat krystaly velkých rozměrů s nízkým napětím (desítky kilogramů nebo více) | LED substráty, obrazovky chytrých telefonů, optické komponenty |
| Metoda HEM(Výměna tepla) | Chlazení začíná od horní části kelímku, krystaly rostou směrem dolů od zárodku. | Produkuje velmi velké krystaly (až stovky kilogramů) s jednotnou kvalitou | Velká optická okna, letecký průmysl, vojenská optika |
Orientace krystalů
| Orientace / Rovina | Millerův index | Charakteristiky | Hlavní aplikace |
|---|---|---|---|
| C-rovina | (0001) | Kolmo k ose c, polární povrch, atomy uspořádány rovnoměrně | LED, laserové diody, epitaxní substráty GaN (nejrozšířenější) |
| Letadlo A | (11–20) | Rovnoběžně s osou c, nepolární povrch, zabraňuje polarizačním efektům | Nepolární GaN epitaxe, optoelektronické součástky |
| M-rovina | (10-10) | Rovnoběžně s osou c, nepolární, vysoká symetrie | Vysoce výkonná GaN epitaxe, optoelektronické součástky |
| R-rovina | (1–102) | Sklon k ose c, vynikající optické vlastnosti | Optická okna, infračervené detektory, laserové komponenty |
Specifikace safírového oplatku (přizpůsobitelné)
| Položka | 1palcové safírové destičky v rovině C (0001) o tloušťce 430 μm | |
| Krystalové materiály | 99,999 %, vysoká čistota, monokrystalický Al₂O₃ | |
| Stupeň | Prime, připravený k epidemii | |
| Orientace povrchu | C-rovina(0001) | |
| Úhel odklonu roviny C vůči ose M 0,2 +/- 0,1° | ||
| Průměr | 25,4 mm +/- 0,1 mm | |
| Tloušťka | 430 μm +/- 25 μm | |
| Leštěné z jedné strany | Přední povrch | Epi-leštěné, Ra < 0,2 nm (pomocí AFM) |
| (SSP) | Zadní povrch | Jemně broušené, Ra = 0,8 μm až 1,2 μm |
| Oboustranně leštěné | Přední povrch | Epi-leštěné, Ra < 0,2 nm (pomocí AFM) |
| (DSP) | Zadní povrch | Epi-leštěné, Ra < 0,2 nm (pomocí AFM) |
| TTV | < 5 μm | |
| LUK | < 5 μm | |
| DEFORMA | < 5 μm | |
| Čištění / Balení | Čištění čistých prostor třídy 100 a vakuové balení, | |
| 25 kusů v jednom kazetovém balení nebo v balení po jednotlivých kusech. | ||
| Položka | 2palcové safírové destičky v rovině C (0001) o tloušťce 430 μm | |
| Krystalové materiály | 99,999 %, vysoká čistota, monokrystalický Al₂O₃ | |
| Stupeň | Prime, připravený k epidemii | |
| Orientace povrchu | C-rovina(0001) | |
| Úhel odklonu roviny C vůči ose M 0,2 +/- 0,1° | ||
| Průměr | 50,8 mm +/- 0,1 mm | |
| Tloušťka | 430 μm +/- 25 μm | |
| Primární rovinná orientace | Rovina A (11-20) +/- 0,2° | |
| Primární délka plochého | 16,0 mm +/- 1,0 mm | |
| Leštěné z jedné strany | Přední povrch | Epi-leštěné, Ra < 0,2 nm (pomocí AFM) |
| (SSP) | Zadní povrch | Jemně broušené, Ra = 0,8 μm až 1,2 μm |
| Oboustranně leštěné | Přední povrch | Epi-leštěné, Ra < 0,2 nm (pomocí AFM) |
| (DSP) | Zadní povrch | Epi-leštěné, Ra < 0,2 nm (pomocí AFM) |
| TTV | < 10 μm | |
| LUK | < 10 μm | |
| DEFORMA | < 10 μm | |
| Čištění / Balení | Čištění čistých prostor třídy 100 a vakuové balení, | |
| 25 kusů v jednom kazetovém balení nebo v balení po jednotlivých kusech. | ||
| Položka | 3palcové safírové destičky v rovině C (0001) o tloušťce 500 μm | |
| Krystalové materiály | 99,999 %, vysoká čistota, monokrystalický Al₂O₃ | |
| Stupeň | Prime, připravený k epidemii | |
| Orientace povrchu | C-rovina(0001) | |
| Úhel odklonu roviny C vůči ose M 0,2 +/- 0,1° | ||
| Průměr | 76,2 mm +/- 0,1 mm | |
| Tloušťka | 500 μm +/- 25 μm | |
| Primární rovinná orientace | Rovina A (11-20) +/- 0,2° | |
| Primární délka plochého | 22,0 mm +/- 1,0 mm | |
| Leštěné z jedné strany | Přední povrch | Epi-leštěné, Ra < 0,2 nm (pomocí AFM) |
| (SSP) | Zadní povrch | Jemně broušené, Ra = 0,8 μm až 1,2 μm |
| Oboustranně leštěné | Přední povrch | Epi-leštěné, Ra < 0,2 nm (pomocí AFM) |
| (DSP) | Zadní povrch | Epi-leštěné, Ra < 0,2 nm (pomocí AFM) |
| TTV | < 15 μm | |
| LUK | < 15 μm | |
| DEFORMA | < 15 μm | |
| Čištění / Balení | Čištění čistých prostor třídy 100 a vakuové balení, | |
| 25 kusů v jednom kazetovém balení nebo v balení po jednotlivých kusech. | ||
| Položka | 4palcové safírové destičky C-plane(0001) 650μm | |
| Krystalové materiály | 99,999 %, vysoká čistota, monokrystalický Al₂O₃ | |
| Stupeň | Prime, připravený k epidemii | |
| Orientace povrchu | C-rovina(0001) | |
| Úhel odklonu roviny C vůči ose M 0,2 +/- 0,1° | ||
| Průměr | 100,0 mm +/- 0,1 mm | |
| Tloušťka | 650 μm +/- 25 μm | |
| Primární rovinná orientace | Rovina A (11-20) +/- 0,2° | |
| Primární délka plochého | 30,0 mm +/- 1,0 mm | |
| Leštěné z jedné strany | Přední povrch | Epi-leštěné, Ra < 0,2 nm (pomocí AFM) |
| (SSP) | Zadní povrch | Jemně broušené, Ra = 0,8 μm až 1,2 μm |
| Oboustranně leštěné | Přední povrch | Epi-leštěné, Ra < 0,2 nm (pomocí AFM) |
| (DSP) | Zadní povrch | Epi-leštěné, Ra < 0,2 nm (pomocí AFM) |
| TTV | < 20 μm | |
| LUK | < 20 μm | |
| DEFORMA | < 20 μm | |
| Čištění / Balení | Čištění čistých prostor třídy 100 a vakuové balení, | |
| 25 kusů v jednom kazetovém balení nebo v balení po jednotlivých kusech. | ||
| Položka | 6palcové safírové destičky v rovině C (0001) o tloušťce 1300 μm | |
| Krystalové materiály | 99,999 %, vysoká čistota, monokrystalický Al₂O₃ | |
| Stupeň | Prime, připravený k epidemii | |
| Orientace povrchu | C-rovina(0001) | |
| Úhel odklonu roviny C vůči ose M 0,2 +/- 0,1° | ||
| Průměr | 150,0 mm +/- 0,2 mm | |
| Tloušťka | 1300 μm +/- 25 μm | |
| Primární rovinná orientace | Rovina A (11-20) +/- 0,2° | |
| Primární délka plochého | 47,0 mm +/- 1,0 mm | |
| Leštěné z jedné strany | Přední povrch | Epi-leštěné, Ra < 0,2 nm (pomocí AFM) |
| (SSP) | Zadní povrch | Jemně broušené, Ra = 0,8 μm až 1,2 μm |
| Oboustranně leštěné | Přední povrch | Epi-leštěné, Ra < 0,2 nm (pomocí AFM) |
| (DSP) | Zadní povrch | Epi-leštěné, Ra < 0,2 nm (pomocí AFM) |
| TTV | < 25 μm | |
| LUK | < 25 μm | |
| DEFORMA | < 25 μm | |
| Čištění / Balení | Čištění čistých prostor třídy 100 a vakuové balení, | |
| 25 kusů v jednom kazetovém balení nebo v balení po jednotlivých kusech. | ||
| Položka | 8palcové safírové destičky C-plane(0001) 1300μm | |
| Krystalové materiály | 99,999 %, vysoká čistota, monokrystalický Al₂O₃ | |
| Stupeň | Prime, připravený k epidemii | |
| Orientace povrchu | C-rovina(0001) | |
| Úhel odklonu roviny C vůči ose M 0,2 +/- 0,1° | ||
| Průměr | 200,0 mm +/- 0,2 mm | |
| Tloušťka | 1300 μm +/- 25 μm | |
| Leštěné z jedné strany | Přední povrch | Epi-leštěné, Ra < 0,2 nm (pomocí AFM) |
| (SSP) | Zadní povrch | Jemně broušené, Ra = 0,8 μm až 1,2 μm |
| Oboustranně leštěné | Přední povrch | Epi-leštěné, Ra < 0,2 nm (pomocí AFM) |
| (DSP) | Zadní povrch | Epi-leštěné, Ra < 0,2 nm (pomocí AFM) |
| TTV | < 30 μm | |
| LUK | < 30 μm | |
| DEFORMA | < 30 μm | |
| Čištění / Balení | Čištění čistých prostor třídy 100 a vakuové balení, | |
| Balení po jednom kusu. | ||
| Položka | 12palcové safírové destičky v rovině C (0001) o tloušťce 1300 μm | |
| Krystalové materiály | 99,999 %, vysoká čistota, monokrystalický Al₂O₃ | |
| Stupeň | Prime, připravený k epidemii | |
| Orientace povrchu | C-rovina(0001) | |
| Úhel odklonu roviny C vůči ose M 0,2 +/- 0,1° | ||
| Průměr | 300,0 mm +/- 0,2 mm | |
| Tloušťka | 3000 μm +/- 25 μm | |
| Leštěné z jedné strany | Přední povrch | Epi-leštěné, Ra < 0,2 nm (pomocí AFM) |
| (SSP) | Zadní povrch | Jemně broušené, Ra = 0,8 μm až 1,2 μm |
| Oboustranně leštěné | Přední povrch | Epi-leštěné, Ra < 0,2 nm (pomocí AFM) |
| (DSP) | Zadní povrch | Epi-leštěné, Ra < 0,2 nm (pomocí AFM) |
| TTV | < 30 μm | |
| LUK | < 30 μm | |
| DEFORMA | < 30 μm | |
Proces výroby safírových destiček
-
Růst krystalů
-
Pěstujte safírové kuličky (100–400 kg) pomocí Kyropoulosovy (KY) metody ve specializovaných pecích pro růst krystalů.
-
-
Vrtání a tvarování ingotů
-
Pomocí vrtačky zpracujte bouli na válcové ingoty o průměru 2–6 palců a délce 50–200 mm.
-
-
První žíhání
-
Zkontrolujte ingoty, zda neobsahují vady, a proveďte první žíhání za vysoké teploty, abyste uvolnili vnitřní pnutí.
-
-
Orientace krystalů
-
Určete přesnou orientaci safírového ingotu (např. rovina C, rovina A, rovina R) pomocí orientačních přístrojů.
-
-
Řezání vícelanovou pilou
-
Nakrájejte ingot na tenké plátky podle požadované tloušťky pomocí vícedrátového řezacího zařízení.
-
-
Počáteční kontrola a druhé žíhání
-
Zkontrolujte nařezané destičky (tloušťku, rovinnost, povrchové vady).
-
V případě potřeby proveďte žíhání znovu pro další zlepšení kvality krystalu.
-
-
Srážení hran, broušení a leštění CMP
-
Provádějte srážení hran, broušení povrchů a chemicko-mechanické leštění (CMP) pomocí specializovaného zařízení pro dosažení zrcadlového povrchu.
-
-
Čištění
-
Důkladně očistěte destičky ultračistou vodou a chemikáliemi v čistém prostředí, abyste odstranili částice a kontaminanty.
-
-
Optická a fyzikální kontrola
-
Provádějte detekci transmitance a zaznamenávejte optická data.
-
Měření parametrů destičky včetně TTV (celkové variace tloušťky), prohnutí, deformace, přesnosti orientace a drsnosti povrchu.
-
-
Povrchová úprava (volitelné)
-
Aplikujte nátěry (např. AR nátěry, ochranné vrstvy) dle specifikací zákazníka.
-
Závěrečná kontrola a balení
-
Provádějte 100% kontrolu kvality v čisté místnosti.
-
Zabalte destičky do kazetových krabic za podmínek čistoty třídy 100 a před odesláním je vakuově uzavřete.
Aplikace safírových destiček
Safírové destičky se svou výjimečnou tvrdostí, vynikající optickou propustností, vynikajícím tepelným výkonem a elektrickou izolací široce používají v mnoha průmyslových odvětvích. Jejich aplikace pokrývají nejen tradiční LED a optoelektronický průmysl, ale rozšiřují se i do polovodičů, spotřební elektroniky a pokročilých leteckých a obranných oborů.
1. Polovodiče a optoelektronika
LED substráty
Safírové destičky jsou primárními substráty pro epitaxní růst nitridu galia (GaN), který se široce používá v modrých LED diodách, bílých LED diodách a technologiích Mini/Micro LED.
Laserové diody (LD)
Safírové destičky jako substráty pro laserové diody na bázi GaN podporují vývoj vysoce výkonných laserových zařízení s dlouhou životností.
Fotodetektory
V ultrafialových a infračervených fotodetektorech se safírové destičky často používají jako průhledná okna a izolační substráty.
2. Polovodičové součástky
RFIC (integrované obvody pro rádiové frekvence)
Díky své vynikající elektrické izolaci jsou safírové destičky ideálními substráty pro vysokofrekvenční a výkonná mikrovlnná zařízení.
Technologie křemíku na safíru (SoS)
Použitím technologie SoS lze výrazně snížit parazitní kapacitu, což zlepšuje výkon obvodů. Tato technologie se široce používá ve vysokofrekvenční komunikaci a letecké elektronice.
3. Optické aplikace
Infračervená optická okna
Díky vysoké propustnosti v rozsahu vlnových délek 200 nm–5000 nm se safír hojně používá v infračervených detektorech a infračervených naváděcích systémech.
Vysoce výkonná laserová okna
Tvrdost a tepelná odolnost safíru z něj činí vynikající materiál pro ochranná okna a čočky ve vysoce výkonných laserových systémech.
4. Spotřební elektronika
Kryty objektivů fotoaparátů
Vysoká tvrdost safíru zajišťuje odolnost proti poškrábání objektivů chytrých telefonů a fotoaparátů.
Snímače otisků prstů
Safírové destičky mohou sloužit jako odolné, průhledné kryty, které zlepšují přesnost a spolehlivost rozpoznávání otisků prstů.
Chytré hodinky a prémiové displeje
Safírové obrazovky kombinují odolnost proti poškrábání s vysokou optickou čistotou, což je činí oblíbenými u špičkových elektronických produktů.
5. Letectví a obrana
Infračervené kopule pro rakety
Safírová okna zůstávají průhledná a stabilní i za podmínek vysokých teplot a rychlostí.
Letecké optické systémy
Používají se ve vysoce pevných optických oknech a pozorovacích zařízeních určených pro extrémní prostředí.
Další běžné safírové produkty
Optické produkty
-
Safírová optická okna
-
Používá se v laserech, spektrometrech, infračervených zobrazovacích systémech a senzorových oknech.
-
Dosah přenosu:UV 150 nm až střední infračervená oblast 5,5 μm.
-
-
Safírové čočky
-
Používá se ve výkonných laserových systémech a letecké optice.
-
Lze je vyrobit jako konvexní, konkávní nebo válcové čočky.
-
-
Safírové hranoly
-
Používá se v optických měřicích přístrojích a přesných zobrazovacích systémech.
-
Balení produktu
O společnosti XINKEHUI
Společnost Shanghai Xinkehui New Material Co., Ltd. je jednou znejvětší dodavatel optických a polovodičových komponentů v Číně, založená v roce 2002. Společnost XKH byla vyvinuta s cílem poskytovat akademickým výzkumníkům destičky a další vědecké materiály a služby související s polovodiči. Polovodičové materiály jsou naší hlavní činností, náš tým je technicky zaměřený a od svého založení se XKH hluboce věnuje výzkumu a vývoji pokročilých elektronických materiálů, zejména v oblasti různých destiček/substrátů.
Partneři
Díky své vynikající technologii polovodičových materiálů se společnost Shanghai Zhimingxin stala důvěryhodným partnerem předních světových společností a renomovaných akademických institucí. Díky své vytrvalosti v inovacích a excelenci si společnost Zhimingxin navázala hluboké partnerské vztahy s lídry v oboru, jako jsou Schott Glass, Corning a Seoul Semiconductor. Tato spolupráce nejen zlepšila technickou úroveň našich produktů, ale také podpořila technologický rozvoj v oblasti výkonové elektroniky, optoelektronických zařízení a polovodičových součástek.
Kromě spolupráce se známými společnostmi navázala společnost Zhimingxin také dlouhodobé výzkumné spolupráce s předními univerzitami po celém světě, jako je Harvard University, University College London (UCL) a University of Houston. Prostřednictvím této spolupráce společnost Zhimingxin nejen poskytuje technickou podporu vědeckovýzkumným projektům v akademické sféře, ale také se podílí na vývoji nových materiálů a technologických inovací, čímž zajišťuje, že jsme vždy v popředí polovodičového průmyslu.
Prostřednictvím úzké spolupráce s těmito světově uznávanými společnostmi a akademickými institucemi společnost Shanghai Zhimingxin nadále podporuje technologické inovace a rozvoj a poskytuje produkty a řešení světové úrovně, které uspokojují rostoucí potřeby globálního trhu.




