SiO₂ kwartswafels Kwartswafels SiO₂ MEMS Temperatuur 2″ 3″ 4″ 6″ 8″ 12″

Korte beschrijving:

Kwartswafers spelen een onmisbare rol in de vooruitgang van de elektronica-, halfgeleider- en optische industrie. Ze zijn te vinden in smartphones die je GPS aansturen, ingebed in hoogfrequente basisstations die 5G-netwerken van stroom voorzien en geïntegreerd in apparatuur voor de productie van de volgende generatie microchips. Kwartswafers zijn essentieel. Deze zeer zuivere substraten maken innovaties mogelijk in alles, van kwantumcomputing tot geavanceerde fotonica. Ondanks dat ze afkomstig zijn van een van de meest voorkomende mineralen op aarde, worden kwartswafers geproduceerd volgens buitengewone normen van precisie en prestatie.

Stuur ons een e-mail.

Functies

Gedetailleerd diagram

gesmolten kwartswafel 4 inch gesmolten siliciumdioxidewafel

Wafers van gesmolten silica en optisch kwartsglas-2

Invoering

Wafers van gesmolten silica en optisch kwartsglas

Wat zijn kwartswafels?

Kwartsschijven zijn dunne, ronde schijven gemaakt van ultrazuiver synthetisch kwartskristal. Ze zijn verkrijgbaar in standaarddiameters van 2 tot 12 inch en hebben doorgaans een dikte van 0,5 mm tot 6 mm. In tegenstelling tot natuurlijk kwarts, dat onregelmatige prismatische kristallen vormt, wordt synthetisch kwarts onder strikt gecontroleerde laboratoriumomstandigheden gekweekt, waardoor uniforme kristalstructuren ontstaan.

De inherente kristalliniteit van kwartswafels zorgt voor een ongeëvenaarde chemische bestendigheid, optische transparantie en stabiliteit bij hoge temperaturen en mechanische belasting. Deze eigenschappen maken kwartswafels tot een essentieel onderdeel voor precisie-instrumenten die worden gebruikt in datatransmissie, sensoren, computers en lasertechnologieën.

Specificaties van kwartswafels

Kwartstype	4	6	8	12
Maat
Diameter (inch)	4	6	8	12
Dikte (mm)	0,05–2	0,25–5	0,3–5	0,4–5
Diameter tolerantie (inch)	±0,1	±0,1	±0,1	±0,1
Diktetolerantie (mm)	Aanpasbaar	Aanpasbaar	Aanpasbaar	Aanpasbaar
Optische eigenschappen
Brekingsindex bij 365 nm	1.474698	1.474698	1.474698	1.474698
Brekingsindex bij 546,1 nm	1.460243	1.460243	1.460243	1.460243
Brekingsindex bij 1014 nm	1.450423	1.450423	1.450423	1.450423
Interne transmissie (1250–1650 nm)	>99,9%	>99,9%	>99,9%	>99,9%
Totale transmissie (1250–1650 nm)	>92%	>92%	>92%	>92%
Bewerkingskwaliteit
TTV (Totale diktevariatie, µm)	<3	<3	<3	<3
Vlakheid (µm)	≤15	≤15	≤15	≤15
Oppervlakteruwheid (nm)	≤1	≤1	≤1	≤1
Boog (µm)	<5	<5	<5	<5
Fysische eigenschappen
Dichtheid (g/cm³)	2.20	2.20	2.20	2.20
Youngs modulus (GPa)	74.20	74.20	74.20	74.20
Mohs-hardheid	6–7	6–7	6–7	6–7
Schuifmodulus (GPa)	31.22	31.22	31.22	31.22
Poisson-verhouding	0,17	0,17	0,17	0,17
Druksterkte (GPa)	1.13	1.13	1.13	1.13
Treksterkte (MPa)	49	49	49	49
Diëlektrische constante (1 MHz)	3,75	3,75	3,75	3,75
Thermische eigenschappen
Rekpunt (10¹⁴.⁵ Pa·s)	1000°C	1000°C	1000°C	1000°C
Gloeipunt (10¹³ Pa·s)	1160°C	1160°C	1160°C	1160°C
Verwekingspunt (10⁷.⁶ Pa·s)	1620°C	1620°C	1620°C	1620°C

Toepassingen van kwartswafels

Kwartswafers worden op maat gemaakt om te voldoen aan de veeleisende toepassingen in diverse industrieën, waaronder:

Elektronica en RF-apparaten

Kwartsplaatjes vormen de kern van kwartskristalresonatoren en -oscillatoren die kloksignalen leveren voor smartphones, gps-apparaten, computers en draadloze communicatieapparaten.
Door hun lage thermische uitzetting en hoge Q-factor zijn kwartswafels perfect geschikt voor zeer stabiele timingcircuits en RF-filters.

Opto-elektronica en beeldvorming

Kwartsplaten bieden een uitstekende UV- en IR-doorlaatbaarheid, waardoor ze ideaal zijn voor optische lenzen, straalsplitsers, laservensters en detectoren.
Hun weerstand tegen straling maakt ze geschikt voor gebruik in de hoge-energie fysica en ruimtevaartinstrumenten.

Halfgeleiders en MEMS

Kwartswafers dienen als substraat voor hoogfrequente halfgeleidercircuits, met name in GaN- en RF-toepassingen.
In MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems) zetten kwartsplaatjes mechanische signalen om in elektrische signalen via het piëzo-elektrische effect, waardoor sensoren zoals gyroscopen en accelerometers mogelijk worden.

Geavanceerde productie en laboratoria

Hoogzuivere kwartsplaatjes worden veel gebruikt in chemische, biomedische en fotonische laboratoria voor optische cellen, UV-cuvetten en monsterverwerking bij hoge temperaturen.
Doordat ze bestand zijn tegen extreme omstandigheden, zijn ze geschikt voor plasmakamers en afzettingsapparatuur.

Hoe kwartswafels worden gemaakt

Er zijn twee belangrijke productieprocessen voor kwartswafels:

Gesmolten kwartsschijven

Gesmolten kwartsschijven worden gemaakt door natuurlijke kwartskorrels te smelten tot een amorf glas, waarna het massieve blok in dunne schijven wordt gesneden en gepolijst. Deze kwartsschijven bieden:

Uitzonderlijke UV-doorlaatbaarheid
Breed thermisch werkingsbereik (>1100°C)
Uitstekende thermische schokbestendigheid

Ze zijn ideaal voor lithografieapparatuur, ovens met hoge temperaturen en optische vensters, maar niet geschikt voor piëzo-elektrische toepassingen vanwege het ontbreken van kristallijne ordening.

Gekweekte kwartswafels

Gekweekte kwartswafers worden synthetisch geproduceerd om defectvrije kristallen met een precieze roosteroriëntatie te verkrijgen. Deze wafers zijn ontworpen voor toepassingen die het volgende vereisen:

Nauwkeurige snijhoeken (X-, Y-, Z-, AT-snede, enz.)
Hoogfrequente oscillatoren en SAW-filters
Optische polarisatoren en geavanceerde MEMS-apparaten

Het productieproces omvat gecontroleerde groei in autoclaven, gevolgd door snijden, oriënteren, gloeien en polijsten.

Toonaangevende leveranciers van kwartswafels

Tot de wereldwijde leveranciers die gespecialiseerd zijn in zeer nauwkeurige kwartswafels behoren:

Heraeus(Duitsland) – gesmolten en synthetisch kwarts
Shin-Etsu Kwarts(Japan) – hoogzuivere waferoplossingen
WaferPro(VS) – kwartswafels en substraten met een grote diameter
Korth Kristalle(Duitsland) – synthetische kristalschijven

De veranderende rol van kwartswafels

Kwartswafers blijven zich ontwikkelen als essentiële componenten in opkomende technologische landschappen:

Miniaturisatie– Kwartswafers worden met nauwere toleranties geproduceerd voor compacte apparaatintegratie.
Hogere frequentie-elektronica– Nieuwe ontwerpen voor kwartswafels maken hun intrede in de mmWave- en THz-domeinen voor 6G en radar.
Sensortechnologie van de volgende generatieVan zelfrijdende voertuigen tot het industriële IoT: op kwarts gebaseerde sensoren worden steeds belangrijker.

Veelgestelde vragen over kwartswafels

1. Wat is een kwartsschijf?

Een kwartsschijf is een dunne, platte schijf gemaakt van kristallijn siliciumdioxide (SiO₂), die doorgaans wordt geproduceerd in standaard halfgeleiderformaten (bijv. 2", 3", 4", 6", 8" of 12"). Kwartsschijven staan bekend om hun hoge zuiverheid, thermische stabiliteit en optische transparantie en worden gebruikt als substraat of drager in diverse zeer nauwkeurige toepassingen, zoals de fabricage van halfgeleiders, MEMS-apparaten, optische systemen en vacuümprocessen.

2. Wat is het verschil tussen kwarts en silicagel?

Kwartsz is een kristallijne vaste vorm van siliciumdioxide (SiO₂), terwijl silicagel een amorfe en poreuze vorm van SiO₂ is, die vaak wordt gebruikt als droogmiddel om vocht te absorberen.

Kwartsz is hard, transparant en wordt gebruikt in elektronische, optische en industriële toepassingen.
Silicagel komt voor als kleine bolletjes of korrels en wordt voornamelijk gebruikt voor vochtregulatie in verpakkingen, elektronica en opslagruimtes.

3. Waar worden kwartskristallen voor gebruikt?

Kwartskristallen worden veel gebruikt in de elektronica en optica vanwege hun piëzo-elektrische eigenschappen (ze genereren een elektrische lading onder mechanische spanning). Veelvoorkomende toepassingen zijn onder andere:

Oscillatoren en frequentiecontrole(bijv. kwartshorloges, klokken, microcontrollers)
Optische componenten(bijv. lenzen, golfplaten, vensters)
Resonatoren en filtersin RF- en communicatieapparaten
Sensorenvoor druk, versnelling of kracht
Fabricage van halfgeleidersals substraten of procesvensters

4. Waarom wordt kwarts gebruikt in microchips?

Kwarts wordt in microchipgerelateerde toepassingen gebruikt omdat het de volgende voordelen biedt:

Thermische stabiliteittijdens processen bij hoge temperaturen zoals diffusie en gloeien
Elektrische isolatievanwege de diëlektrische eigenschappen
Chemische bestendigheidnaar zuren en oplosmiddelen die worden gebruikt bij de fabricage van halfgeleiders
Maatnauwkeurigheiden een lage thermische uitzetting voor betrouwbare lithografische uitlijning
Hoewel kwarts zelf niet als actief halfgeleidermateriaal wordt gebruikt (zoals silicium), speelt het een essentiële ondersteunende rol in de fabricageomgeving, met name in ovens, kamers en fotomaskersubstraten.

Over ons

XKH is gespecialiseerd in de ontwikkeling, productie en verkoop van hoogwaardige optische glassoorten en nieuwe kristalmaterialen. Onze producten worden gebruikt in de optische elektronica, consumentenelektronica en de militaire sector. We bieden saffieren optische componenten, lenskappen voor mobiele telefoons, keramiek, LT, siliciumcarbide (SIC), kwarts en halfgeleiderkristalwafers. Dankzij onze expertise en geavanceerde apparatuur blinken we uit in de verwerking van niet-standaard producten en streven we ernaar een toonaangevende hightech onderneming in opto-elektronische materialen te worden.