SiC keramisk bricka för waferbärare med hög temperaturbeständighet
Keramisk bricka av kiselkarbid (SiC-bricka)
En högpresterande keramisk komponent baserad på kiselkarbid (SiC), konstruerad för avancerade industriella tillämpningar som halvledartillverkning och LED-produktion. Dess kärnfunktioner inkluderar att fungera som waferbärare, etsningsprocessplattform eller processstöd för höga temperaturer, och utnyttjar exceptionell värmeledningsförmåga, högtemperaturbeständighet och kemisk stabilitet för att säkerställa processuniformitet och produktutbyte.
Viktiga funktioner
1. Termisk prestanda
- Hög värmeledningsförmåga: 140–300 W/m·K, vilket avsevärt överträffar traditionell grafit (85 W/m·K), vilket möjliggör snabb värmeavledning och minskad termisk stress.
- Låg termisk expansionskoefficient: 4,0×10⁻⁶/℃ (25–1000 ℃), nära matchande kisel (2,6×10⁻⁶/℃), vilket minimerar risken för termisk deformation.
2. Mekaniska egenskaper
- Hög hållfasthet: Böjhållfasthet ≥320 MPa (20℃), motståndskraftig mot kompression och slag.
- Hög hårdhet: Mohs-hårdhet 9,5, näst efter diamant, och erbjuder överlägsen slitstyrka.
3. Kemisk stabilitet
- Korrosionsbeständighet: Beständig mot starka syror (t.ex. HF, H₂SO₄), lämplig för etsningsmiljöer.
- Icke-magnetisk: Inneboende magnetisk susceptibilitet <1×10⁻⁶ emu/g, vilket undviker störningar med precisionsinstrument.
4. Extrem miljötolerans
- Högtemperaturhållbarhet: Långsiktig driftstemperatur upp till 1600–1900 ℃; kortsiktig motståndskraft upp till 2200 ℃ (syrefri miljö).
- Termisk stötmotståndskraft: Motstår abrupta temperaturförändringar (ΔT >1000 ℃) utan att spricka.
Applikationer
| Användningsområde | Specifika scenarier | Tekniskt värde |
| Halvledartillverkning | Waferetsning (ICP), tunnfilmsdeponering (MOCVD), CMP-polering | Hög värmeledningsförmåga säkerställer enhetliga temperaturfält; låg värmeutvidgning minimerar waferböjning. |
| LED-produktion | Epitaxiell tillväxt (t.ex. GaN), waferdikning, paketering | Dämpar flertypsdefekter, vilket förbättrar LED-ljuseffektiviteten och livslängden. |
| Fotovoltaisk industri | Sinterugnar för kiselskivor, PECVD-utrustningsstöd | Motståndskraft mot höga temperaturer och termisk chock förlänger utrustningens livslängd. |
| Laser och optik | Högpresterande laserkylsubstrat, optiska systemstöd | Hög värmeledningsförmåga möjliggör snabb värmeavledning och stabiliserar optiska komponenter. |
| Analytiska instrument | TGA/DSC-provhållare | Låg värmekapacitet och snabb termisk respons förbättrar mätnoggrannheten. |
Produktfördelar
- Omfattande prestanda: Värmeledningsförmåga, hållfasthet och korrosionsbeständighet överträffar vida aluminiumoxid- och kiselnitridkeramik och uppfyller extrema driftskrav.
- Lättviktskonstruktion: Densitet på 3,1–3,2 g/cm³ (40 % av stålet), vilket minskar tröghetsbelastningen och förbättrar rörelseprecisionen.
- Lång livslängd och tillförlitlighet: Livslängden överstiger 5 år vid 1600 ℃, vilket minskar driftstopp och sänker driftskostnaderna med 30 %.
- Anpassning: Stöder komplexa geometrier (t.ex. porösa sugkoppar, flerskiktsbrickor) med planhetsfel <15 μm för precisionsapplikationer.
Tekniska specifikationer
| Parameterkategori | Indikator |
| Fysiska egenskaper | |
| Densitet | ≥3,10 g/cm³ |
| Böjhållfasthet (20 ℃) | 320–410 MPa |
| Värmeledningsförmåga (20 ℃) | 140–300 W/(m·K) |
| Termisk expansionskoefficient (25–1000 ℃) | 4,0 × 10⁻⁶/℃ |
| Kemiska egenskaper | |
| Syrabeständighet (HF/H₂SO₄) | Ingen korrosion efter 24 timmars nedsänkning |
| Bearbetningsprecision | |
| Flathet | ≤15 μm (300×300 mm) |
| Ytjämnhet (Ra) | ≤0,4 μm |
XKH:s tjänster
XKH erbjuder omfattande industriella lösningar som omfattar kundanpassad utveckling, precisionsbearbetning och rigorös kvalitetskontroll. För kundanpassad utveckling erbjuder de materiallösningar med hög renhet (>99,999 %) och porösa (30–50 % porositet), i kombination med 3D-modellering och simulering för att optimera komplexa geometrier för applikationer som halvledare och flyg- och rymdindustrin. Precisionsbearbetning följer en strömlinjeformad process: pulverbearbetning → isostatisk/torrpressning → 2200 °C sintring → CNC/diamantslipning → inspektion, vilket säkerställer polering på nanometernivå och ±0,01 mm dimensionstolerans. Kvalitetskontrollen inkluderar fullständig processtestning (XRD-komposition, SEM-mikrostruktur, 3-punktsbockning) och teknisk support (processoptimering, konsultation dygnet runt, provleverans inom 48 timmar), vilket levererar tillförlitliga, högpresterande komponenter för avancerade industriella behov.
Vanliga frågor (FAQ)
1. F: Vilka industrier använder keramiska brickor av kiselkarbid?
A: Används i stor utsträckning inom halvledartillverkning (waferhantering), solenergi (PECVD-processer), medicinsk utrustning (MRI-komponenter) och flyg- och rymdteknik (högtemperaturdelar) på grund av deras extrema värmebeständighet och kemiska stabilitet.
2. F: Hur överträffar kiselkarbid kvarts-/glasbrickor?
A: Högre motståndskraft mot termisk chock (upp till 1800 °C jämfört med kvarts 1100 °C), ingen magnetisk störning och längre livslängd (5+ år jämfört med kvarts 6–12 månader).
3. F: Klarar kiselkarbidbrickor sura miljöer?
A: Ja. Resistenta mot HF, H2SO4 och NaOH med <0,01 mm korrosion/år, vilket gör dem idealiska för kemisk etsning och rengöring av wafers.
4. F: Är kiselkarbidbrickor kompatibla med automation?
A: Ja. Utformad för vakuumupptagning och robothantering, med ytjämnhet <0,01 mm för att förhindra partikelkontaminering i automatiserade fabriker.
5. F: Hur är kostnadsjämförelsen med traditionella material?
A: Högre initialkostnad (3–5 gånger kvarts) men 30–50 % lägre total ägandekostnad (TCO) på grund av förlängd livslängd, minskad driftstopp och energibesparingar från överlägsen värmeledningsförmåga.
