Žula je běžně používaný materiál v polovodičovém průmyslu pro své vynikající mechanické vlastnosti, tepelnou stabilitu a nízký koeficient tepelné roztažnosti.Se stále se zvyšující poptávkou po vyšší přesnosti a produktivitě se však alternativní materiály ukázaly jako životaschopné možnosti pro výrobu součástí polovodičových zařízení.V tomto článku prozkoumáme některé alternativní materiály pro žulové části v polovodičových zařízeních a porovnáme jejich výhody a nevýhody.
Alternativní materiály pro žulové díly
1. Sklokeramické materiály
Sklokeramické materiály, jako jsou Zerodur a Cervit, získaly široké uplatnění v polovodičovém průmyslu díky jejich nízkému koeficientu tepelné roztažnosti, který se blíží koeficientu křemíku.V důsledku toho mohou tyto materiály poskytovat lepší tepelnou stabilitu a zvýšenou přesnost v procesu výroby polovodičů.Zejména Zerodur má vysoký stupeň homogenity a stability, díky čemuž je vhodný pro výrobu litografických zařízení.
výhody:
- Nízký koeficient tepelné roztažnosti
- Vysoká přesnost a stabilita
- Vhodné pro vysokoteplotní aplikace
Nevýhody:
- Vyšší náklady ve srovnání s žulou
- Relativně křehký, může představovat problémy při obrábění a manipulaci
2. Keramika
Keramické materiály, jako je oxid hlinitý (Al2O3), karbid křemíku (SiC) a nitrid křemíku (Si3N4), mají vynikající mechanické vlastnosti, odolnost vůči vysokým teplotám a nízký koeficient tepelné roztažnosti.Díky těmto vlastnostem je keramika ideální pro součásti polovodičových zařízení, které vyžadují vysokou tepelnou stabilitu a přesnost, jako jsou destičkové stupně a sklíčidla.
výhody:
- Vysoká tepelná stabilita a pevnost
- Nízký koeficient tepelné roztažnosti
- Vysoká odolnost proti opotřebení a chemická inertnost
Nevýhody:
- Může být křehký a náchylný k praskání, zejména při obrábění a manipulaci
- Obrábění a leštění keramiky může být náročné a časově náročné
3. Kovy
Materiály na bázi kovu, jako je nerezová ocel a titan, byly použity pro některé části polovodičových zařízení díky jejich vynikající obrobitelnosti a vysoké pevnosti.Běžně se používají v aplikacích, kde není vyžadována vysoká tepelná stabilita, jako jsou části komory, spojky a průchodky.
výhody:
- Dobrá obrobitelnost a svařitelnost
- Vysoká pevnost a tažnost
- Nízká cena ve srovnání s některými alternativními materiály
Nevýhody:
- Vysoký koeficient tepelné roztažnosti
- Nevhodné pro vysokoteplotní aplikace kvůli problémům s tepelnou roztažností
- Náchylné ke korozi a znečištění
Závěr:
Stručně řečeno, zatímco žula byla oblíbenou volbou pro součásti polovodičových zařízení, objevily se alternativní materiály, z nichž každý má jedinečné výhody a nevýhody.Sklokeramické materiály jsou vysoce přesné a stabilní, ale mohou být křehké.Keramika je pevná a má vynikající tepelnou stabilitu, ale může být také křehká, což ztěžuje její výrobu.Kovy jsou levné, obrobitelné a tvárné, ale mají vyšší koeficient tepelné roztažnosti a jsou náchylné ke korozi a kontaminaci.Při výběru materiálů pro polovodičová zařízení je zásadní zvážit specifické požadavky aplikace a vybrat materiály, které vyvažují náklady, výkon a spolehlivost.
Čas odeslání: 19. března 2024