SiO₂ кварцна плочица кварцне плочице SiO₂ MEMS температура 2″ 3″ 4″ 6″ 8″ 12″
Детаљан дијаграм


Увод

Кварцне плочице играју неопходну улогу у унапређењу електронске, полупроводничке и оптичке индустрије. Налазе се у паметним телефонима који воде ваш ГПС, уграђене су у високофреквентне базне станице које напајају 5Г мреже и интегрисане у алате за производњу микрочипова следеће генерације, кварцне плочице су неопходне. Ове подлоге високе чистоће омогућавају иновације у свему, од квантног рачунарства до напредне фотонике. Упркос томе што су изведене из једног од најзаступљенијих минерала на Земљи, кварцне плочице су пројектоване по изузетним стандардима прецизности и перформанси.
Шта су кварцне плочице
Кварцне плочице су танки, кружни дискови направљени од ултрачистог синтетичког кварцног кристала. Доступне у стандардним пречницима од 2 до 12 инча, кварцне плочице су обично дебљине од 0,5 мм до 6 мм. За разлику од природног кварца, који формира неправилне призматичне кристале, синтетички кварц се узгаја у строго контролисаним лабораторијским условима, производећи једноличне кристалне структуре.
Урођена кристалност кварцних плочица пружа неупоредиву хемијску отпорност, оптичку транспарентност и стабилност под високим температурама и механичким напрезањем. Ове карактеристике чине кварцне плочице основном компонентом за прецизне уређаје који се користе у преносу података, сензорима, рачунарству и технологијама заснованим на ласерима.
Спецификације кварцних плочица
Тип кварца | 4 | 6 | 8 | 12 |
---|---|---|---|---|
Величина | ||||
Пречник (инчи) | 4 | 6 | 8 | 12 |
Дебљина (мм) | 0,05–2 | 0,25–5 | 0,3–5 | 0,4–5 |
Толеранција пречника (инчи) | ±0,1 | ±0,1 | ±0,1 | ±0,1 |
Толеранција дебљине (мм) | Прилагодљиво | Прилагодљиво | Прилагодљиво | Прилагодљиво |
Оптичка својства | ||||
Индекс преламања @365 nm | 1.474698 | 1.474698 | 1.474698 | 1.474698 |
Индекс преламања @546,1 nm | 1.460243 | 1.460243 | 1.460243 | 1.460243 |
Индекс преламања @1014 nm | 1.450423 | 1.450423 | 1.450423 | 1.450423 |
Унутрашња трансмисија (1250–1650 nm) | >99,9% | >99,9% | >99,9% | >99,9% |
Укупна пропустљивост (1250–1650 nm) | >92% | >92% | >92% | >92% |
Квалитет обраде | ||||
TTV (Укупна варијација дебљине, µm) | <3 | <3 | <3 | <3 |
Равност (µm) | ≤15 | ≤15 | ≤15 | ≤15 |
Храпавост површине (nm) | ≤1 | ≤1 | ≤1 | ≤1 |
Лук (µm) | <5 | <5 | <5 | <5 |
Физичка својства | ||||
Густина (г/цм³) | 2.20 | 2.20 | 2.20 | 2.20 |
Јангов модул еластичности (GPa) | 74,20 | 74,20 | 74,20 | 74,20 |
Мосова тврдоћа | 6–7 | 6–7 | 6–7 | 6–7 |
Модул смицања (GPa) | 31.22 | 31.22 | 31.22 | 31.22 |
Поасонов коефицијент | 0,17 | 0,17 | 0,17 | 0,17 |
Притисна чврстоћа (GPa) | 1.13 | 1.13 | 1.13 | 1.13 |
Затезна чврстоћа (MPa) | 49 | 49 | 49 | 49 |
Диелектрична константа (1 MHz) | 3,75 | 3,75 | 3,75 | 3,75 |
Термичка својства | ||||
Тачка напрезања (10¹⁴.⁵ Pa·s) | 1000°C | 1000°C | 1000°C | 1000°C |
Тачка жарења (10¹³ Pa·s) | 1160°C | 1160°C | 1160°C | 1160°C |
Тачка омекшавања (10⁷.⁶ Pa·s) | 1620°C | 1620°C | 1620°C | 1620°C |
Примене кварцних плочица
Кварцне плочице су пројектоване по мери како би задовољиле захтевне примене у различитим индустријама, укључујући:
Електроника и РФ уређаји
- Кварцне плочице су језгро кварцних кристалних резонатора и осцилатора који обезбеђују тактне сигнале за паметне телефоне, ГПС уређаје, рачунаре и бежичне комуникационе уређаје.
- Њихово ниско термичко ширење и висок Q-фактор чине кварцне плочице савршеним за високо стабилна временска кола и РФ филтере.
Оптоелектроника и снимање
- Кварцне плочице нуде одличну УВ и ИЦ пропустљивост, што их чини идеалним за оптичка сочива, разделнике снопа, ласерске прозоре и детекторе.
- Њихова отпорност на зрачење омогућава употребу у физици високих енергија и свемирским инструментима.
Полупроводници и MEMS
- Кварцне плочице служе као подлоге за високофреквентна полупроводничка кола, посебно у GaN и РФ применама.
- У MEMS (микро-електро-механичким системима), кварцне плочице претварају механичке сигнале у електричне путем пиезоелектричног ефекта, омогућавајући сензоре попут жироскопа и акцелерометара.
Напредна производња и лабораторије
- Кварцне плочице високе чистоће се широко користе у хемијским, биомедицинским и фотонским лабораторијама за оптичке ћелије, УВ кивете и руковање узорцима на високим температурама.
- Њихова компатибилност са екстремним окружењима чини их погодним за плазма коморе и алате за таложење.
Како се праве кварцне плочице
Постоје два главна начина производње кварцних плочица:
Плавице од фузираног кварца
Плавице од фузираног кварца се праве топљењем природних кварцних гранула у аморфно стакло, а затим сечењем и полирањем чврстог блока у танке плочице. Ове кварцне плочице нуде:
- Изузетна УВ транспарентност
- Широк термички радни опсег (>1100°C)
- Одлична отпорност на термички удар
Идеални су за литографску опрему, високотемпературне пећи и оптичке прозоре, али нису погодни за пиезоелектричне примене због недостатка кристалног реда.
Култивисане кварцне плочице
Култивисане кварцне плочице се синтетички узгајају да би се добили кристали без дефеката са прецизном оријентацијом решетке. Ове плочице су пројектоване за примене које захтевају:
- Тачни углови сечења (X-, Y-, Z-, AT-сечење, итд.)
- Високофреквентни осцилатори и SAW филтери
- Оптички поларизатори и напредни MEMS уређаји
Производни процес укључује раст семена у аутоклавима, након чега следи сечење, оријентација, жарење и полирање.
Водећи добављачи кварцних плочица
Глобални добављачи специјализовани за високопрецизне кварцне плочице укључују:
- Хереус(Немачка) – фузиони и синтетички кварц
- Шин-Ецу кварц(Јапан) – решења за плочице високе чистоће
- ВаферПро(САД) – кварцне плочице и подлоге широког пречника
- Корт Кристале(Немачка) – синтетичке кристалне плочице
Еволуирајућа улога кварцних плочица
Кварцне плочице настављају да се развијају као битне компоненте у новим технолошким пејзажима:
- Минијатуризација– Кварцне плочице се израђују са строжим толеранцијама за компактну интеграцију уређаја.
- Електроника више фреквенције– Нови дизајни кварцних плочица продиру у mmWave и THz домене за 6G и радар.
- Сензори следеће генерације– Од аутономних возила до индустријског интернета ствари, сензори засновани на кварцу постају све важнији.
Често постављана питања о кварцним плочицама
1. Шта је кварцна плочица?
Кварцна плочица је танак, раван диск направљен од кристалног силицијум диоксида (SiO₂), обично произведен у стандардним полупроводничким величинама (нпр. 2", 3", 4", 6", 8" или 12"). Позната по својој високој чистоћи, термичкој стабилности и оптичкој транспарентности, кварцна плочица се користи као подлога или носач у разним високопрецизним применама као што су израда полупроводника, MEMS уређаји, оптички системи и вакуумски процеси.
2. Која је разлика између кварца и силика гела?
Кварц је кристални чврсти облик силицијум диоксида (SiO₂), док је силика гел аморфни и порозни облик SiO₂, који се обично користи као средство за сушење влаге.
- Кварц је тврд, транспарентан и користи се у електронским, оптичким и индустријским применама.
- Силика гел се појављује као мале перлице или грануле и првенствено се користи за контролу влажности у паковању, електроници и складиштењу.
3. За шта се користе кварцни кристали?
Кристали кварца се широко користе у електроници и оптици због својих пиезоелектричних својстава (генеришу електрични набој под механичким напрезањем). Уобичајене примене укључују:
- Осцилатори и контрола фреквенције(нпр. кварцни сатови, ручни сатови, микроконтролери)
- Оптичке компоненте(нпр. сочива, таласне плоче, прозори)
- Резонатори и филтериу РФ и комуникационим уређајима
- Сензориза притисак, убрзање или силу
- Производња полупроводникакао подлоге или процесни прозори
4. Зашто се кварц користи у микрочиповима?
Кварц се користи у апликацијама везаним за микрочипове јер нуди:
- Термичка стабилносттоком процеса на високим температурама као што су дифузија и жарење
- Електрична изолацијазбог својих диелектричних својстава
- Хемијска отпорностна киселине и раствараче који се користе у производњи полупроводника
- Димензионална прецизности ниско термичко ширење за поуздано поравнање литографије
- Иако се сам кварц не користи као активни полупроводнички материјал (као силицијум), он игра виталну помоћну улогу у производном окружењу - посебно у пећима, коморама и подлогама за фотомаске.
О нама
XKH је специјализован за високотехнолошки развој, производњу и продају специјалног оптичког стакла и нових кристалних материјала. Наши производи служе оптичкој електроници, потрошачкој електроници и војсци. Нудимо сафирне оптичке компоненте, поклопце за сочива мобилних телефона, керамику, LT, силицијум карбид SIC, кварц и полупроводничке кристалне плочице. Са стручним знањем и најсавременијом опремом, истичемо се у обради нестандардних производа, циљајући да будемо водеће високотехнолошко предузеће у области оптоелектронских материјала.
