2 " 3 " 4 " 6 " 8 " 12 " SiO2 кварцевые пластинки кварцевые пластинки SiO2 MEMS температура

Введение

Кварцевые пластины играют незаменимую роль в развитии электроники, полупроводников и оптики. Они используются в смартфонах, направляя ваш GPS, встраиваются в высокочастотные базовые станции, питающие сети 5G, и интегрируются в инструменты для производства микрочипов следующего поколения, кварцевые пластины незаменимы. Эти подложки высокой чистоты позволяют внедрять инновации во все, от квантовых вычислений до передовой фотоники. Несмотря на то, что кварцевые пластины получают из одного из самых распространенных минералов Земли, они изготавливаются в соответствии с чрезвычайными стандартами точности и производительности.

Что такое кварцевые пластины?

Кварцевые пластины — это тонкие круглые диски, созданные из сверхчистого синтетического кварцевого кристалла. Кварцевые пластины доступны в стандартных диаметрах от 2 до 12 дюймов и обычно имеют толщину от 0,5 мм до 6 мм. В отличие от природного кварца, который образует неправильные призматические кристаллы, синтетический кварц выращивается в строго контролируемых лабораторных условиях, что позволяет получать однородные кристаллические структуры.

Присущая кристалличность кварцевых пластин обеспечивает непревзойденную химическую стойкость, оптическую прозрачность и стабильность при высоких температурах и механических нагрузках. Эти характеристики делают кварцевые пластины основополагающим компонентом для прецизионных устройств, используемых при передаче данных, зондировании, вычислениях и лазерных технологиях.

Характеристики кварцевых пластин

Применение кварцевых пластин

Кварцевые пластины изготавливаются на заказ для удовлетворения требовательных применений в различных отраслях, включая:

Электроника и радиочастотные устройства

• Кварцевые пластины являются основой для кварцевых резонаторов и генераторов, которые обеспечивают тактовые сигналы для смартфонов, устройств GPS, компьютеров и устройств беспроводной связи.
• Их низкое тепловое расширение и высокий Q-фактор делают кварцевые пластины идеальными для высокостабильных схем синхронизации и радиочастотных фильтров.

Оптоэлектроника и визуализация

• Кварцевые пластины обеспечивают отличную передачу УФ- и ИК-излучения, что делает их идеальными для оптических линз, делителей луча, лазерных окон и детекторов.
• Их устойчивость к излучению позволяет использовать их в физике высоких энергий и космических приборах.

Полупроводники и MEMS

• Кварцевые пластины служат подложками для высокочастотных полупроводниковых схем, особенно в приложениях GaN и RF.
• В MEMS (микроэлектромеханических системах) кварцевые пластины преобразуют механические сигналы в электрические посредством пьезоэлектрического эффекта, что позволяет создавать датчики, такие как гироскопы и акселерометры.

Передовое производство и лаборатории

• Кварцевые пластины высокой чистоты широко используются в химических, биомедицинских и фотонных лабораториях для оптических ячеек, УФ-кювет и обработки образцов при высоких температурах.
• Их совместимость с экстремальными условиями делает их пригодными для плазменных камер и инструментов осаждения.

Как изготавливаются кварцевые пластины

Существует два основных способа производства кварцевых пластин:

Плавленые кварцевые пластины

Плавленые кварцевые пластины изготавливаются путем плавления гранул природного кварца в аморфное стекло, а затем нарезки и полировки твердого блока в тонкие пластины. Эти кварцевые пластины обеспечивают:

• Исключительную УФ-прозрачность
• Широкий диапазон рабочих температур (>1100°C)
• Отличную устойчивость к тепловому удару

Они идеально подходят для литографического оборудования, высокотемпературных печей и оптических окон, но не подходят для пьезоэлектрических применений из-за отсутствия кристаллического порядка.

Выращенные кварцевые пластины

Выращенные кварцевые пластины выращиваются синтетически для получения кристаллов без дефектов с точной ориентацией решетки. Эти пластины предназначены для применений, требующих:

• Точные углы резки (X-, Y-, Z-, AT-cut и т. д.)
• Высокочастотные генераторы и SAW-фильтры
• Оптические поляризаторы и передовые MEMS-устройства

Процесс производства включает в себя посевное выращивание в автоклавах с последующей резкой, ориентацией, отжигом и полировкой.

Ведущие поставщики кварцевых пластин

Глобальные поставщики, специализирующиеся на высокоточных кварцевых пластинах, включают:

• Heraeus (Германия) – плавленый и синтетический кварц

• Shin-Etsu Quartz (Япония) – решения для пластин высокой чистоты

• WaferPro (США) – кварцевые пластины и подложки большого диаметра

• Korth Kristalle (Германия) – пластины из синтетического кристалла

Развивающаяся роль кварцевых пластин

Кварцевые пластины продолжают развиваться как важные компоненты в развивающихся технологических ландшафтах:

• Миниатюризация – Кварцевые пластины изготавливаются с более жесткими допусками для интеграции компактных устройств.

• Высокочастотная электроника – Новые конструкции кварцевых пластин внедряются в диапазоны mmWave и THz для 6G и радаров.

• Датчики следующего поколения – От автономных транспортных средств до промышленного IoT, датчики на основе кварца становятся все более важными.

Часто задаваемые вопросы о кварцевых пластинах

1. Что такое кварцевая пластина?

Кварцевая пластина — это тонкий плоский диск, изготовленный из кристаллического диоксида кремния (SiO₂), обычно производимый в стандартных полупроводниковых размерах (например, 2", 3", 4", 6", 8" или 12"). Кварцевая пластина, известная своей высокой чистотой, термической стабильностью и оптической прозрачностью, используется в качестве подложки или носителя в различных высокоточных приложениях, таких как производство полупроводников, устройства MEMS, оптические системы и вакуумные процессы.

2. В чем разница между кварцем и силикагелем?

Кварц — это кристаллическая твердая форма диоксида кремния (SiO₂), а силикагель — аморфная и пористая форма SiO₂, обычно используемая в качестве осушителя для поглощения влаги.

• Кварц твердый, прозрачный и используется в электронных, оптических и промышленных приложениях.
• Силикагель выглядит как небольшие шарики или гранулы и в основном используется для контроля влажности в упаковке, электронике и хранении.

3. Для чего используются кварцевые кристаллы?

Кварцевые кристаллы широко используются в электронике и оптике благодаря своим пьезоэлектрическим свойствам (они генерируют электрический заряд под механическим напряжением). Общие области применения включают:

• Генераторы и управление частотой (например, кварцевые часы, часы, микроконтроллеры)
• Оптические компоненты (например, линзы, фазовые пластинки, окна)
• Резонаторы и фильтры в радиочастотных и коммуникационных устройствах
• Датчики для давления, ускорения или силы
• Производство полупроводников в качестве подложек или технологических окон

4. Почему кварц используется в микрочипах?

Кварц используется в приложениях, связанных с микрочипами, потому что он обеспечивает:

• Термическую стабильность во время высокотемпературных процессов, таких как диффузия и отжиг
• Электрическую изоляцию благодаря своим диэлектрическим свойствам
• Химическую стойкость к кислотам и растворителям, используемым при производстве полупроводников
• Точность размеров и низкое тепловое расширение для надежного выравнивания литографии
• Хотя сам кварц не используется в качестве активного полупроводникового материала (например, кремния), он играет жизненно важную вспомогательную роль в производственной среде — особенно в печах, камерах и подложках фотомасок.

Сопутствующие товары

Прозрачная сапфировая трубка 99,995% Al2O3 с высокой толерантностью к полупрозрачности

Через стеклянные переходы (TGV) для JGS1 JGS2 Сапфировое стекло Corning для производства и упаковки датчиков