SiC keramische tray voor waferdrager met hoge temperatuurbestendigheid
Siliciumcarbide keramische schaal (SiC-schaal)
Een hoogwaardige keramische component op basis van siliciumcarbide (SiC), ontwikkeld voor geavanceerde industriële toepassingen zoals halfgeleiderproductie en LED-productie. De kernfuncties ervan omvatten het dienen als waferdrager, platform voor etsproces of ondersteuning van hogetemperatuurprocessen, waarbij uitzonderlijke thermische geleidbaarheid, hogetemperatuurbestendigheid en chemische stabiliteit worden benut om procesuniformiteit en productopbrengst te garanderen.
Belangrijkste kenmerken
1. Thermische prestaties
- Hoge thermische geleidbaarheid: 140–300 W/m·K, aanzienlijk beter dan traditioneel grafiet (85 W/m·K), waardoor snelle warmteafvoer en lagere thermische spanning mogelijk zijn.
- Lage thermische uitzettingscoëfficiënt: 4,0×10⁻⁶/℃ (25–1000℃), komt nauw overeen met silicium (2,6×10⁻⁶/℃), waardoor het risico op thermische vervorming tot een minimum wordt beperkt.
2. Mechanische eigenschappen
- Hoge sterkte: Buigsterkte ≥320 MPa (20℃), bestand tegen druk en impact.
- Hoge hardheid: Mohs-hardheid 9,5, alleen overtroffen door diamant, biedt superieure slijtvastheid.
3. Chemische stabiliteit
- Corrosiebestendigheid: Bestand tegen sterke zuren (bijv. HF, H₂SO₄), geschikt voor etsomgevingen.
- Niet-magnetisch: Intrinsieke magnetische gevoeligheid <1×10⁻⁶ emu/g, waardoor interferentie met precisie-instrumenten wordt vermeden.
4. Extreme omgevingstolerantie
- Duurzaamheid bij hoge temperaturen: Langdurige operationele temperaturen tot 1600–1900℃; kortetermijnbestendigheid tot 2200℃ (zuurstofvrije omgeving).
- Thermische schokbestendigheid: Bestand tegen abrupte temperatuurveranderingen (ΔT >1000℃) zonder te barsten.
Toepassingen
| Toepassingsgebied | Specifieke scenario's | Technische waarde |
| Halfgeleiderproductie | Wafer-etsen (ICP), dunne-filmdepositie (MOCVD), CMP-polijsten | Een hoge thermische geleidbaarheid zorgt voor gelijkmatige temperatuurvelden, terwijl een lage thermische uitzetting kromtrekken van de wafer minimaliseert. |
| LED-productie | Epitaxiale groei (bijv. GaN), wafer-dicing, verpakking | Onderdrukt defecten van meerdere typen, waardoor de lichtopbrengst en levensduur van LED's worden verbeterd. |
| Fotovoltaïsche industrie | Siliciumwafer sinterovens, PECVD-apparatuur ondersteunt | Hogetemperatuur- en thermische schokbestendigheid verlengen de levensduur van apparatuur. |
| Laser & Optica | Koelsubstraten voor lasers met hoog vermogen, optische systeemondersteuning | Een hoge thermische geleidbaarheid zorgt voor een snelle warmteafvoer, waardoor optische componenten worden gestabiliseerd. |
| Analytische instrumenten | TGA/DSC-monsterhouders | Een lage warmtecapaciteit en een snelle thermische respons verbeteren de meetnauwkeurigheid. |
Productvoordelen
- Alomvattende prestaties: thermische geleidbaarheid, sterkte en corrosiebestendigheid overtreffen die van aluminiumoxide- en siliciumnitridekeramiek aanzienlijk en voldoen aan extreme operationele eisen.
- Lichtgewicht ontwerp: dichtheid van 3,1–3,2 g/cm³ (40% van staal), waardoor de traagheidsbelasting wordt verminderd en de bewegingsprecisie wordt verbeterd.
- Levensduur en betrouwbaarheid: De levensduur bedraagt meer dan 5 jaar bij 1600℃, waardoor de uitvaltijd wordt verminderd en de operationele kosten met 30% worden verlaagd.
- Aanpassing: Ondersteunt complexe geometrieën (bijv. poreuze zuignappen, meerlaagse trays) met een vlakheidsfout <15 μm voor nauwkeurige toepassingen.
Technische specificaties
| Parametercategorie | Indicator |
| Fysische eigenschappen | |
| Dikte | ≥3,10 g/cm³ |
| Buigsterkte (20℃) | 320–410 MPa |
| Thermische geleidbaarheid (20℃) | 140–300 W/(m·K) |
| Thermische uitzettingscoëfficiënt (25–1000℃) | 4,0×10⁻⁶/℃ |
| Chemische eigenschappen | |
| Zuurbestendigheid (HF/H₂SO₄) | Geen corrosie na 24 uur onderdompeling |
| Bewerkingsprecisie | |
| Vlakheid | ≤15 μm (300×300 mm) |
| Oppervlakteruwheid (Ra) | ≤0,4 μm |
XKH's diensten
XKH biedt uitgebreide industriële oplossingen, variërend van maatwerk tot precisiebewerking en strenge kwaliteitscontrole. Voor maatwerk biedt het bedrijf oplossingen met zeer zuivere (> 99,999%) en poreuze (30-50% porositeit) materialen, gecombineerd met 3D-modellering en -simulatie om complexe geometrieën te optimaliseren voor toepassingen zoals halfgeleiders en de lucht- en ruimtevaart. Precisiebewerking volgt een gestroomlijnd proces: poederverwerking → isostatisch/droogpersen → sinteren bij 2200 °C → CNC/diamantslijpen → inspectie, met nanometerglans polijsten en een maattolerantie van ± 0,01 mm. Kwaliteitscontrole omvat volledige procestests (XRD-compositie, SEM-microstructuur, 3-puntsbuigen) en technische ondersteuning (procesoptimalisatie, 24/7 consultatie, monsterlevering binnen 48 uur), wat resulteert in betrouwbare, hoogwaardige componenten voor geavanceerde industriële toepassingen.
Veelgestelde vragen (FAQ)
1. V: Welke industrieën gebruiken keramische trays van siliciumcarbide?
A: Veelgebruikt in de halfgeleiderproductie (waferbehandeling), zonne-energie (PECVD-processen), medische apparatuur (MRI-componenten) en de lucht- en ruimtevaart (onderdelen die bestand zijn tegen hoge temperaturen) vanwege hun extreme hittebestendigheid en chemische stabiliteit.
2. V: Waarin presteert siliciumcarbide beter dan kwarts-/glasplaten?
A: Hogere thermische schokbestendigheid (tot 1800°C vergeleken met 1100°C van kwarts), geen magnetische interferentie en een langere levensduur (meer dan 5 jaar vergeleken met 6-12 maanden van kwarts).
3. V: Kunnen siliciumcarbide trays zure omgevingen aan?
A: Ja. Bestand tegen HF, H₂SO₂ en NaOH met <0,01 mm corrosie/jaar, waardoor ze ideaal zijn voor chemisch etsen en het reinigen van wafers.
4. V: Zijn siliciumcarbide trays compatibel met automatisering?
A: Ja. Ontworpen voor vacuümopname en robotverwerking, met een oppervlaktevlakheid <0,01 mm om deeltjesverontreiniging in geautomatiseerde fabrieken te voorkomen.
5. V: Wat is het kostenverschil met traditionele materialen?
A: Hogere initiële kosten (3-5x kwarts), maar 30-50% lagere TCO vanwege de langere levensduur, minder uitvaltijd en energiebesparing door de superieure thermische geleidbaarheid.
