SiO₂ Quartz Wafer Quartz Wafers SiO₂ MEMS Температура 2″ 3″ 4″ 6″ 8″ 12″
Толук диаграмма


Introduction

Кварц пластинкалары электроника, жарым өткөргүч жана оптика тармактарын өнүктүрүүдө маанилүү роль ойнойт. GPS'иңизди жетектеген смартфондордо табылган, 5G тармактарын кубаттаган жогорку жыштыктагы базалык станцияларга орнотулган жана кийинки муундагы микрочиптерди жасоочу шаймандарга интеграцияланган кварц пластиналары абдан маанилүү. Бул жогорку тазалыктагы субстраттар кванттык эсептөөлөрдөн өнүккөн фотоникага чейин бардык инновацияларга мүмкүнчүлүк берет. Жердеги эң көп минералдардын биринен алынганына карабастан, кварц пластинкалары укмуштуудай тактык жана аткаруу стандарттарына ылайык иштелип чыккан.
Кварц вафли деген эмне
Кварц пластиналары – бул өтө таза синтетикалык кварц кристаллынан түзүлгөн жука, тегерек дисктер. 2ден 12 дюймга чейинки стандарттык диаметрлерде бар, кварц пластинкаларынын калыңдыгы адатта 0,5 ммден 6 ммге чейин жетет. Туруктуу эмес призмалык кристаллдарды түзгөн табигый кварцтан айырмаланып, синтетикалык кварц катуу көзөмөлгө алынган лабораториялык шарттарда өстүрүлүп, бирдиктүү кристалл структураларын пайда кылат.
Кварц пластинкаларына мүнөздүү кристаллдуулугу теңдешсиз химиялык туруктуулукту, оптикалык тунуктукту жана жогорку температурада жана механикалык стрессте туруктуулукту камсыз кылат. Бул өзгөчөлүктөр кварц пластинкаларын маалыматтарды берүү, сезүү, эсептөө жана лазердик технологияларда колдонулган так түзүлүштөрдүн негизги компоненти кылат.
Кварц пластинкасынын мүнөздөмөлөрү
Кварц түрү | 4 | 6 | 8 | 12 |
---|---|---|---|---|
Өлчөмү | ||||
Диаметри (дюйм) | 4 | 6 | 8 | 12 |
Калыңдыгы (мм) | 0,05–2 | 0,25–5 | 0,3–5 | 0,4–5 |
Диаметрдин сабырдуулугу (дюйм) | ±0,1 | ±0,1 | ±0,1 | ±0,1 |
Калыңдыгы (мм) | Ыңгайлаштырылган | Ыңгайлаштырылган | Ыңгайлаштырылган | Ыңгайлаштырылган |
Оптикалык касиеттери | ||||
Сынуу индекси @365 нм | 1.474698 | 1.474698 | 1.474698 | 1.474698 |
Сынуу индекси @546,1 нм | 1.460243 | 1.460243 | 1.460243 | 1.460243 |
Сынуу индекси @1014 нм | 1.450423 | 1.450423 | 1.450423 | 1.450423 |
Ички өткөрүмдүүлүк (1250–1650 нм) | >99,9% | >99,9% | >99,9% | >99,9% |
Жалпы өткөрүмдүүлүк (1250–1650 нм) | >92% | >92% | >92% | >92% |
Иштетүү сапаты | ||||
TTV (жалпы калыңдыктын өзгөрүүсү, мкм) | <3 | <3 | <3 | <3 |
Тегиздик (мкм) | ≤15 | ≤15 | ≤15 | ≤15 |
Беттик тегиздик (нм) | ≤1 | ≤1 | ≤1 | ≤1 |
Жаа (µm) | <5 | <5 | <5 | <5 |
Физикалык касиеттери | ||||
Тыгыздыгы (г/см³) | 2.20 | 2.20 | 2.20 | 2.20 |
Жаш модулу (GPa) | 74.20 | 74.20 | 74.20 | 74.20 |
Mohs Hardness | 6–7 | 6–7 | 6–7 | 6–7 |
Жылуу модулу (GPa) | 31.22 | 31.22 | 31.22 | 31.22 |
Пуассондун катышы | 0.17 | 0.17 | 0.17 | 0.17 |
Кысуу күчү (GPa) | 1.13 | 1.13 | 1.13 | 1.13 |
Керүү күчү (МПа) | 49 | 49 | 49 | 49 |
Диэлектрик туруктуу (1 МГц) | 3.75 | 3.75 | 3.75 | 3.75 |
Жылуулук касиеттери | ||||
Чыгуу чекити (10¹⁴.⁵ Пас) | 1000°C | 1000°C | 1000°C | 1000°C |
Күйүү чекити (10¹³ Пас) | 1160°C | 1160°C | 1160°C | 1160°C |
Жумшактоо чекити (10⁷.⁶ Па·с) | 1620°C | 1620°C | 1620°C | 1620°C |
Кварц пластинкаларынын колдонулушу
Кварц пластиналары бардык тармактарда талап кылынган колдонмолорду канааттандыруу үчүн атайын иштелип чыккан, анын ичинде:
Электроника жана RF түзмөктөрү
- Кварц пластиналары смартфондор, GPS бирдиктери, компьютерлер жана зымсыз байланыш түзүлүштөрү үчүн саат сигналдарын камсыз кылган кварц кристалл резонаторлорунун жана осцилляторлорунун өзөгү болуп саналат.
- Алардын төмөнкү жылуулук кеңейиши жана жогорку Q-фактору кварц пластинкаларын жогорку туруктуулуктагы убакыт схемалары жана RF фильтрлери үчүн идеалдуу кылат.
Оптоэлектроника жана сүрөттөө
- Кварц пластиналары мыкты UV жана IR өткөрүмдүүлүктү сунуштайт, бул аларды оптикалык линзалар, нур бөлгүчтөр, лазердик терезелер жана детекторлор үчүн идеалдуу кылат.
- Алардын радиацияга туруктуулугу жогорку энергиялуу физикада жана космостук приборлордо колдонууга мүмкүндүк берет.
Жарым өткөргүч жана MEMS
- Кварц пластиналары жогорку жыштыктагы жарым өткөргүч схемалар үчүн субстрат катары кызмат кылат, айрыкча GaN жана RF колдонмолорунда.
- MEMSде (Микро-Электро-Механикалык Системалар) кварц пластиналары гироскоптор жана акселерометрлер сыяктуу сенсорлорду иштетип, пьезоэлектрдик эффект аркылуу механикалык сигналдарды электрдик сигналдарга айландырышат.
Advanced Manufacturing & Labs
- Жогорку тазалыктагы кварц пластиналары химиялык, биомедициналык жана фотоникалык лабораторияларда оптикалык клеткалар, УК кюветалар жана жогорку температурадагы үлгүлөрдү иштетүү үчүн кеңири колдонулат.
- Алардын экстремалдык чөйрөлөргө шайкештиги аларды плазма камераларына жана жайгаштыруу куралдарына ылайыктуу кылат.
Кварц вафли кантип жасалат
Кварц пластинкасын өндүрүүнүн эки негизги жолу бар:
Эритилген кварц вафлилери
Эритилген кварц пластинкалары табигый кварц гранулдарын аморфтук стаканга эритип, андан кийин катуу блокту жука пластинкаларга кесүү жана жылтыратуу жолу менен жасалат. Бул кварц вафлилери төмөнкүлөрдү сунуштайт:
- Өзгөчө UV тунуктугу
- Кең жылуулук иштөө диапазону (> 1100°C)
- Мыкты жылуулук шок каршылык
Алар литография жабдуулары, жогорку температурадагы мештер жана оптикалык терезелер үчүн идеалдуу, бирок кристаллдык тартиптин жоктугунан пьезоэлектрдик колдонуу үчүн ылайыктуу эмес.
Маданияттуу кварц вафли
Маданияттуу кварц пластиналары так тор багыты менен кемчиликсиз кристаллдарды алуу үчүн синтетикалык жол менен өстүрүлөт. Бул пластиналар төмөнкү талаптарды талап кылган колдонмолор үчүн иштелип чыккан:
- Так кесилген бурчтар (X-, Y-, Z-, AT-кесүү ж.б.)
- Жогорку жыштыктагы осцилляторлор жана SAW фильтрлери
- Оптикалык поляризаторлор жана өнүккөн MEMS түзмөктөрү
Өндүрүш процесси автоклавдарда үрөн өстүрүүнү камтыйт, андан кийин кесүү, багыттоо, күйдүрүү жана жылмалоо.
Алдыңкы кварц пластинкалары
Жогорку тактыктагы кварц пластинкаларына адистешкен дүйнөлүк жеткирүүчүлөргө төмөнкүлөр кирет:
- Heraeus(Германия) – эритилген жана синтетикалык кварц
- Шин-Эцу кварц(Япония) – жогорку тазалыктагы вафли эритмелери
- WaferPro(АКШ) – кең диаметри кварц пластиналары жана субстраттары
- Корт Кристалле(Германия) – синтетикалык кристалл пластинкалары
Кварц пластинкаларынын өнүгүп жаткан ролу
Кварц пластиналары өнүгүп келе жаткан технологиялык ландшафттардын маанилүү компоненттери катары өнүгүп келе жатат:
- Миниатюризация– Кварц пластиналары компакт түзүлүштү интеграциялоо үчүн катуураак жол менен жасалууда.
- Жогорку жыштыктагы электроника– Жаңы кварц пластинкаларынын конструкциялары 6G жана радар үчүн mmWave жана THz домендерине түртүп жатат.
- Кийинки муундагы сезүү– Автономдуу унаалардан өнөр жайлык IoTге чейин кварцка негизделген сенсорлор абдан маанилүү болуп баратат.
Кварц пластинкалары жөнүндө көп берилүүчү суроолор
1. Кварц пластинкасы деген эмне?
Кварц пластинкасы – кристаллдык кремний диоксидинен (SiO₂) жасалган ичке, жалпак диск, адатта стандарттык жарым өткөргүч өлчөмдөрүндө (мисалы, 2, 3, 4, 6, 8 же 12 дюйм) өндүрүлгөн. Анын жогорку тазалыгы, жылуулук туруктуулугу жана оптикалык тунуктугу менен белгилүү болгон кварц пластинкасы жарым өткөргүчтөрдү жасоо, MEMS түзүлүштөрү, оптикалык системалар жана вакуум процесстери сыяктуу ар кандай жогорку тактыктагы колдонмолордо субстрат же ташуучу катары колдонулат.
2. Кварц менен силикагельдин ортосунда кандай айырма бар?
Кварц кремний диоксидинин (SiO₂) кристаллдык катуу формасы, ал эми силикагель SiO₂дин аморфтуу жана тешиктүү формасы, адатта нымдуулукту сиңирүү үчүн кургаткыч катары колдонулат.
- Кварц катуу, тунук жана электрондук, оптикалык жана өнөр жайлык колдонмолордо колдонулат.
- Силикагель кичинекей мончоктор же гранулдар түрүндө пайда болот жана биринчи кезекте таңгакта, электроникада жана сактоодо нымдуулукту көзөмөлдөө үчүн колдонулат.
3. Кварц кристаллдары эмне үчүн колдонулат?
Кварц кристаллдары пьезоэлектрдик касиеттеринен улам электроникада жана оптикада кеңири колдонулат (механикалык күчтө электр зарядын пайда кылат). Жалпы колдонмолорго төмөнкүлөр кирет:
- Осцилляторлор жана жыштыктарды башкаруу(мисалы, кварц сааттары, сааттар, микроконтроллерлор)
- Оптикалык компоненттер(мисалы, линзалар, толкун плиталары, терезелер)
- Резонаторлор жана фильтрлерRF жана байланыш түзүлүштөрүндө
- Сенсорлорбасым, ылдамдануу же күч үчүн
- Жарым өткөргүчтөрдү жасоосубстраттар же процесс терезелери катары
4. Эмне үчүн кварц микрочиптерде колдонулат?
Кварц микрочипке байланыштуу тиркемелерде колдонулат, анткени ал:
- Термикалык туруктуулукдиффузия жана күйдүрүү сыяктуу жогорку температуралык процесстерде
- Электрдик изоляциядиэлектрик касиеттери менен шартталган
- Химиялык каршылыкжарым өткөргүчтөрдү жасоодо колдонулган кислоталарга жана эриткичтерге
- Өлчөмдүү тактыкжана ишенимдүү литография тегиздөө үчүн төмөнкү жылуулук кеңейүү
- Кварцтын өзү активдүү жарым өткөргүч материал (кремний сыяктуу) катары колдонулбаса да, өндүрүш чөйрөсүндө, өзгөчө мештерде, камераларда жана фотомаска субстраттарында маанилүү көмөкчү ролду ойнойт.
Биз жөнүндө
XKH жогорку технологиялык иштеп чыгуу, өндүрүү жана атайын оптикалык айнек жана жаңы кристалл материалдарды сатуу боюнча адистешкен. Биздин өнүмдөр оптикалык электроника, керектөөчү электроника жана аскердик кызмат кылат. Биз Sapphire оптикалык компоненттерин, уюлдук телефон линзаларынын капкагын, Ceramics, LT, Silicon Carbide SIC, Quartz жана жарым өткөргүч кристалл пластинкаларын сунуштайбыз. квалификациялуу экспертиза жана заманбап жабдуулар менен, биз алдынкы оптоэлектрондук материалдарды жогорку технологиялык ишкана болууну максат кылып, стандарттуу эмес продуктуларды кайра иштетүү боюнча мыкты.
