Bandexa de cerámica de SiC para portaobleas con resistencia a altas temperaturas
Bandexa cerámica de carburo de silicio (bandexa SiC)
Un compoñente cerámico de alto rendemento baseado en material de carburo de silicio (SiC), deseñado para aplicacións industriais avanzadas como a fabricación de semicondutores e a produción de LED. As súas funcións principais inclúen servir como portador de obleas, plataforma de procesos de gravado ou soporte de procesos a alta temperatura, aproveitando a excepcional condutividade térmica, resistencia a altas temperaturas e estabilidade química para garantir a uniformidade do proceso e o rendemento do produto.
Características principais
1. Rendemento térmico
- Alta condutividade térmica: 140–300 W/m·K, superando significativamente o grafito tradicional (85 W/m·K), o que permite unha rápida disipación da calor e unha redución da tensión térmica.
- Baixo coeficiente de expansión térmica: 4,0×10⁻⁶/℃ (25–1000℃), silicio moi similar (2,6×10⁻⁶/℃), o que minimiza os riscos de deformación térmica.
2. Propiedades mecánicas
- Alta resistencia: Resistencia á flexión ≥320 MPa (20 ℃), resistente á compresión e ao impacto.
- Alta dureza: dureza Mohs 9,5, só superada polo diamante, o que ofrece unha resistencia ao desgaste superior.
3. Estabilidade química
- Resistencia á corrosión: Resistente a ácidos fortes (por exemplo, HF, H₂SO₄), axeitado para entornos de procesos de gravado.
- Non magnético: Susceptibilidade magnética intrínseca <1×10⁻⁶ emu/g, o que evita interferencias con instrumentos de precisión.
4. Tolerancia a ambientes extremos
- Durabilidade a altas temperaturas: temperatura de funcionamento a longo prazo de ata 1600–1900 ℃; resistencia a curto prazo de ata 2200 ℃ (ambiente sen osíxeno).
- Resistencia ao choque térmico: Soporta cambios bruscos de temperatura (ΔT >1000 ℃) sen rachar.
Aplicacións
| Campo de aplicación | Escenarios específicos | Valor técnico |
| Fabricación de semicondutores | Gravado de obleas (ICP), deposición de película fina (MOCVD), pulido CMP | A alta condutividade térmica garante campos de temperatura uniformes; a baixa expansión térmica minimiza a deformación da oblea. |
| Produción de LED | Crecemento epitaxial (por exemplo, GaN), corte en dados de obleas, empaquetado | Suprime defectos multitipo, mellorando a eficiencia luminosa e a vida útil dos LED. |
| Industria fotovoltaica | Fornos de sinterización de obleas de silicio, soportes para equipos PECVD | A resistencia ás altas temperaturas e aos choques térmicos prolonga a vida útil dos equipos. |
| Láser e óptica | Substratos de refrixeración láser de alta potencia, soportes de sistemas ópticos | A alta condutividade térmica permite unha rápida disipación da calor, estabilizando os compoñentes ópticos. |
| Instrumentos analíticos | Soportes de mostras TGA/DSC | A baixa capacidade calorífica e a rápida resposta térmica melloran a precisión da medición. |
Vantaxes do produto
- Rendemento integral: a condutividade térmica, a resistencia e a resistencia á corrosión superan con creces as cerámicas de alúmina e nitruro de silicio, o que satisface as esixencias operativas extremas.
- Deseño lixeiro: densidade de 3,1–3,2 g/cm³ (40 % do aceiro), o que reduce a carga inercial e mellora a precisión do movemento.
- Lonxevidade e fiabilidade: A vida útil supera os 5 anos a 1600 ℃, o que reduce o tempo de inactividade e os custos operativos nun 30 %.
- Personalización: Admite xeometrías complexas (por exemplo, ventosas porosas, bandexas multicapa) cun erro de planitude <15 μm para aplicacións de precisión.
Especificacións técnicas
| Categoría de parámetros | Indicador |
| Propiedades físicas | |
| Densidade | ≥3,10 g/cm³ |
| Resistencia á flexión (20 ℃) | 320–410 MPa |
| Condutividade térmica (20 ℃) | 140–300 W/(m·K) |
| Coeficiente de expansión térmica (25–1000 ℃) | 4,0×10⁻⁶/℃ |
| Propiedades químicas | |
| Resistencia aos ácidos (HF/H₂SO₄) | Sen corrosión despois de 24 horas de inmersión |
| precisión de mecanizado | |
| Planitude | ≤15 μm (300 × 300 mm) |
| Rugosidade superficial (Ra) | ≤0,4 μm |
Servizos de XKH
XKH ofrece solucións industriais completas que abarcan o desenvolvemento personalizado, a mecanización de precisión e un rigoroso control de calidade. Para o desenvolvemento personalizado, ofrece solucións de materiais de alta pureza (>99,999 %) e porosos (porosidade do 30–50 %), combinadas con modelado e simulación 3D para optimizar xeometrías complexas para aplicacións como semicondutores e aeroespacial. A mecanización de precisión segue un proceso simplificado: procesamento de po → prensado isostático/en seco → sinterización a 2200 °C → rectificado CNC/de diamante → inspección, garantindo un pulido a nivel nanométrico e unha tolerancia dimensional de ±0,01 mm. O control de calidade inclúe probas de proceso completo (composición XRD, microestrutura SEM, flexión de 3 puntos) e soporte técnico (optimización de procesos, consulta 24 horas ao día, 7 días á semana, entrega de mostras en 48 horas), proporcionando compoñentes fiables e de alto rendemento para necesidades industriais avanzadas.
Preguntas frecuentes (FAQ)
1. P: Que industrias empregan bandexas cerámicas de carburo de silicio?
R: Amplamente utilizado na fabricación de semicondutores (manipulación de obleas), enerxía solar (procesos PECVD), equipos médicos (compoñentes de resonancia magnética) e aeroespacial (pezas de alta temperatura) debido á súa extrema resistencia á calor e estabilidade química.
2. P: Como supera o carburo de silicio ás bandexas de cuarzo/vidro?
R: Maior resistencia aos choques térmicos (ata 1800 °C fronte aos 1100 °C do cuarzo), cero interferencias magnéticas e maior vida útil (máis de 5 anos fronte aos 6-12 meses do cuarzo).
3. P: As bandexas de carburo de silicio poden soportar ambientes ácidos?
R: Si. Resistentes a HF, H2SO4 e NaOH con <0,01 mm de corrosión/ano, o que os fai ideais para o gravado químico e a limpeza de obleas.
4. P: Son as bandexas de carburo de silicio compatibles coa automatización?
R: Si. Deseñado para a recollida ao baleiro e a manipulación robótica, cunha planitude superficial <0,01 mm para evitar a contaminación por partículas en fábricas automatizadas.
5. P: Cal é a comparación de custos cos materiais tradicionais?
R: Custo inicial máis elevado (3-5 veces máis que o cuarzo), pero un custo total de propiedade (TCO) entre un 30 e un 50 % menor debido a unha vida útil máis longa, un tempo de inactividade reducido e un aforro de enerxía grazas á maior condutividade térmica.
