Wejfer tal-Kwarz SiO₂ Wejfers tal-Kwarz SiO₂ MEMS Temperatura 2″ 3″ 4″ 6″ 8″ 12″
Dijagramma dettaljata


Introduzzjoni

Il-wejfers tal-kwarz għandhom rwol indispensabbli fl-avvanz tal-industriji tal-elettronika, tas-semikondutturi, u tal-ottika. Jinstabu fi smartphones li jiggwidaw il-GPS tiegħek, inkorporati fi stazzjonijiet bażi ta' frekwenza għolja li jħaddmu n-netwerks 5G, u integrati f'għodod li jimmanifatturaw mikroċippijiet tal-ġenerazzjoni li jmiss, il-wejfers tal-kwarz huma essenzjali. Dawn is-sottostrati ta' purità għolja jippermettu innovazzjonijiet f'kollox, mill-komputazzjoni kwantistika sal-fotonika avvanzata. Minkejja li huma derivati minn wieħed mill-aktar minerali abbundanti tad-Dinja, il-wejfers tal-kwarz huma inġinerjati għal standards straordinarji ta' preċiżjoni u prestazzjoni.
X'inhuma l-Wafers tal-Kwarz
Il-wejfers tal-kwarz huma diski rqaq u ċirkolari maħluqa minn kristall tal-kwarz sintetiku ultra-pur. Disponibbli f'dijametri standard li jvarjaw minn 2 sa 12-il pulzier, il-wejfers tal-kwarz tipikament ivarjaw fil-ħxuna minn 0.5 mm sa 6 mm. B'differenza mill-kwarz naturali, li jifforma kristalli prismatiċi irregolari, il-kwarz sintetiku jitkabbar taħt kundizzjonijiet tal-laboratorju kkontrollati sew, u jipproduċi strutturi kristallini uniformi.
Il-kristallinità inerenti tal-wejfers tal-kwarz tipprovdi reżistenza kimika, trasparenza ottika, u stabbiltà mingħajr paragun taħt temperatura għolja u stress mekkaniku. Dawn il-karatteristiċi jagħmlu l-wejfers tal-kwarz komponent fundamentali għal apparati ta' preċiżjoni użati fit-trażmissjoni tad-dejta, is-sensing, il-komputazzjoni, u t-teknoloġiji bbażati fuq il-lejżer.
Speċifikazzjonijiet tal-Wafer tal-Kwarz
Tip ta' Kwarz | 4 | 6 | 8 | 12 |
---|---|---|---|---|
Daqs | ||||
Dijametru (pulzier) | 4 | 6 | 8 | 12 |
Ħxuna (mm) | 0.05–2 | 0.25–5 | 0.3–5 | 0.4–5 |
Tolleranza tad-Dijametru (pulzier) | ±0.1 | ±0.1 | ±0.1 | ±0.1 |
Tolleranza tal-Ħxuna (mm) | Personalizzabbli | Personalizzabbli | Personalizzabbli | Personalizzabbli |
Proprjetajiet Ottiċi | ||||
Indiċi Refrattiv @365 nm | 1.474698 | 1.474698 | 1.474698 | 1.474698 |
Indiċi Refrattiv @546.1 nm | 1.460243 | 1.460243 | 1.460243 | 1.460243 |
Indiċi Refrattiv @1014 nm | 1.450423 | 1.450423 | 1.450423 | 1.450423 |
Trażmittanza Interna (1250–1650 nm) | >99.9% | >99.9% | >99.9% | >99.9% |
Trażmittanza Totali (1250–1650 nm) | >92% | >92% | >92% | >92% |
Kwalità tal-Magni | ||||
TTV (Varjazzjoni Totali tal-Ħxuna, µm) | <3 | <3 | <3 | <3 |
Ċatt (µm) | ≤15 | ≤15 | ≤15 | ≤15 |
Ħruxija tal-wiċċ (nm) | ≤1 | ≤1 | ≤1 | ≤1 |
Pruwa (µm) | <5 | <5 | <5 | <5 |
Proprjetajiet Fiżiċi | ||||
Densità (g/cm³) | 2.20 | 2.20 | 2.20 | 2.20 |
Modulu ta' Young (GPa) | 74.20 | 74.20 | 74.20 | 74.20 |
Ebusija ta' Mohs | 6–7 | 6–7 | 6–7 | 6–7 |
Modulu ta' Shear (GPa) | 31.22 | 31.22 | 31.22 | 31.22 |
Proporzjon ta' Poisson | 0.17 | 0.17 | 0.17 | 0.17 |
Saħħa Kompressiva (GPa) | 1.13 | 1.13 | 1.13 | 1.13 |
Saħħa tat-Tensile (MPa) | 49 | 49 | 49 | 49 |
Kostanti Dielettrika (1 MHz) | 3.75 | 3.75 | 3.75 | 3.75 |
Proprjetajiet Termali | ||||
Punt ta' Tensjoni (10¹⁴.⁵ Pa·s) | 1000°Ċ | 1000°Ċ | 1000°Ċ | 1000°Ċ |
Punt ta' ittemprar (10¹³ Pa·s) | 1160°Ċ | 1160°Ċ | 1160°Ċ | 1160°Ċ |
Punt ta' Trattib (10⁷.⁶ Pa·s) | 1620°Ċ | 1620°Ċ | 1620°Ċ | 1620°Ċ |
Applikazzjonijiet ta' Wejfers tal-Kwarz
Il-wejfers tal-kwarz huma ddisinjati apposta biex jissodisfaw applikazzjonijiet eżiġenti fl-industriji kollha inklużi:
Elettronika u Apparati RF
- Il-wejfers tal-kwarz huma l-qalba tar-reżonaturi u l-oxxillaturi tal-kristall tal-kwarz li jipprovdu sinjali tal-arloġġ għal smartphones, unitajiet GPS, kompjuters, u apparati ta' komunikazzjoni mingħajr fili.
- L-espansjoni termali baxxa tagħhom u l-fattur Q għoli jagħmlu l-wejfers tal-kwarz perfetti għal ċirkwiti ta' ħin ta' stabbiltà għolja u filtri RF.
Optoelettronika u Immaġini
- Il-wejfers tal-kwarz joffru trasmittanza UV u IR eċċellenti, u b'hekk ikunu ideali għal lentijiet ottiċi, splitters tar-raġġi, twieqi tal-lejżer, u ditekters.
- Ir-reżistenza tagħhom għar-radjazzjoni tippermetti l-użu fil-fiżika tal-enerġija għolja u fl-istrumenti spazjali.
Semikondutturi u MEMS
- Il-wejfers tal-kwarz iservu bħala sottostrati għal ċirkwiti semikondutturi ta' frekwenza għolja, speċjalment f'applikazzjonijiet GaN u RF.
- Fil-MEMS (Sistemi Mikro-Elettro-Mekkaniċi), il-wejfers tal-kwarz jikkonvertu sinjali mekkaniċi f'elettriku permezz tal-effett pjeżoelettriku, u b'hekk jippermettu sensuri bħal ġiroskopji u aċċellerometri.
Manifattura Avvanzata u Laboratorji
- Wejfers tal-kwarz ta' purità għolja jintużaw ħafna f'laboratorji kimiċi, bijomediċi u fotoniċi għal ċelloli ottiċi, kuvetti UV u mmaniġġjar ta' kampjuni f'temperatura għolja.
- Il-kompatibilità tagħhom ma' ambjenti estremi tagħmilhom adattati għal kmamar tal-plażma u għodod ta' depożizzjoni.
Kif isiru l-wejfers tal-kwarz
Hemm żewġ rotot primarji ta' manifattura għall-wejfers tal-kwarz:
Wejfers tal-Kwarz Fused
Il-wejfers tal-kwarz imdewweb isiru billi jdubu granuli naturali tal-kwarz f'ħġieġ amorfu, imbagħad il-blokka solida tinqata' u tiġi llustrata f'wejfers irqaq. Dawn il-wejfers tal-kwarz joffru:
- Trasparenza UV eċċezzjonali
- Firxa wiesgħa ta' tħaddim termali (>1100°C)
- Reżistenza eċċellenti għal xokk termali
Huma ideali għal tagħmir tal-litografija, fran b'temperatura għolja, u twieqi ottiċi iżda mhumiex adattati għal applikazzjonijiet pjeżoelettriċi minħabba n-nuqqas ta' ordni kristallina.
Wejfers tal-Kwarz Kultivati
Wejfers tal-kwarz ikkultivati jitkabbru sintetikament biex jipproduċu kristalli mingħajr difetti b'orjentazzjoni preċiża tal-kannizzata. Dawn il-wejfers huma ddisinjati għal applikazzjonijiet li jeħtieġu:
- Angoli eżatti tal-qtugħ (X-, Y-, Z-, AT-cut, eċċ.)
- Oxxillaturi ta' frekwenza għolja u filtri SAW
- Polarizzaturi ottiċi u apparati MEMS avvanzati
Il-proċess ta' produzzjoni jinvolvi tkabbir miżrugħ f'awtoklavi, segwit minn qtugħ, orjentazzjoni, ittemprar, u illustrar.
Fornituri Ewlenin tal-Wafer tal-Kwarz
Il-fornituri globali li jispeċjalizzaw f'wejfers tal-kwarz ta' preċiżjoni għolja jinkludu:
- Heraeus(Il-Ġermanja) – kwarz imdewweb u sintetiku
- Kwarz Shin-Etsu(Ġappun) – soluzzjonijiet ta' wejfers ta' purità għolja
- WaferPro(L-Istati Uniti) – wejfers u sottostrati tal-kwarz b'dijametru wiesa'
- Korth Kristalle(Il-Ġermanja) – wejfers tal-kristall sintetiċi
Ir-Rwol li qed Jevolvi tal-Wafers tal-Kwarz
Il-wejfers tal-kwarz ikomplu jevolvu bħala komponenti essenzjali fix-xenarji teknoloġiċi emerġenti:
- Miniaturizzazzjoni– Il-wejfers tal-kwarz qed jiġu fabbrikati b'tolleranzi aktar stretti għall-integrazzjoni ta' apparati kompatti.
- Elettronika ta' Frekwenza Ogħla– Disinji ġodda ta' wejfers tal-kwarz qed jimbuttaw lejn dominji mmWave u THz għas-6G u r-radar.
- Sensing tal-Ġenerazzjoni li Jmiss– Mill-vetturi awtonomi sal-IoT industrijali, is-sensuri bbażati fuq il-kwarz qed isiru aktar vitali.
Mistoqsijiet frekwenti dwar wejfers tal-kwarz
1. X'inhu wejfer tal-kwarz?
Wejfer tal-kwarz huwa diska rqiqa u ċatta magħmula minn dijossidu tas-silikon kristallin (SiO₂), tipikament manifatturata f'daqsijiet standard ta' semikondutturi (eż., 2", 3", 4", 6", 8", jew 12"). Magħruf għall-purità għolja tiegħu, l-istabbiltà termali, u t-trasparenza ottika, wejfer tal-kwarz jintuża bħala sottostrat jew trasportatur f'diversi applikazzjonijiet ta' preċiżjoni għolja bħall-fabbrikazzjoni tas-semikondutturi, apparati MEMS, sistemi ottiċi, u proċessi tal-vakwu.
2. X'inhi d-differenza bejn il-kwarz u l-ġel tas-silika?
Il-kwarz huwa forma solida kristallina tad-dijossidu tas-silikon (SiO₂), filwaqt li l-ġel tas-silika huwa forma amorfa u poruża ta' SiO₂, komunement użata bħala dessikant biex tassorbi l-umdità.
- Il-kwarz huwa iebes, trasparenti, u jintuża f'applikazzjonijiet elettroniċi, ottiċi u industrijali.
- Il-ġel tas-silika jidher bħala żibeġ jew granuli żgħar u jintuża primarjament għall-kontroll tal-umdità fl-ippakkjar, l-elettronika, u l-ħażna.
3. Għal xiex jintużaw il-kristalli tal-kwarz?
Il-kristalli tal-kwarz jintużaw ħafna fl-elettronika u l-ottika minħabba l-proprjetajiet pjeżoelettriċi tagħhom (jiġġeneraw ċarġ elettriku taħt stress mekkaniku). Applikazzjonijiet komuni jinkludu:
- Oxxillaturi u kontroll tal-frekwenza(eż., arloġġi tal-kwarz, arloġġi tal-arloġġ, mikrokontrolluri)
- Komponenti ottiċi(eż., lentijiet, waveplates, twieqi)
- Reżonaturi u filtrif'apparati RF u ta' komunikazzjoni
- Sensurigħal pressjoni, aċċelerazzjoni, jew forza
- Fabbrikazzjoni tas-semikondutturibħala sottostrati jew twieqi tal-proċess
4. Għaliex jintuża l-kwarz fil-mikroċippijiet?
Il-kwarz jintuża f'applikazzjonijiet relatati mal-mikroċipps għax joffri:
- Stabbiltà termalimatul proċessi ta' temperatura għolja bħad-diffużjoni u t-temprar
- Insulazzjoni elettrikaminħabba l-proprjetajiet dielettriċi tiegħu
- Reżistenza kimikagħal aċidi u solventi użati fil-fabbrikazzjoni tas-semikondutturi
- Preċiżjoni dimensjonaliu espansjoni termali baxxa għal allinjament litografiku affidabbli
- Filwaqt li l-kwarz innifsu ma jintużax bħala l-materjal semikonduttur attiv (bħas-silikon), għandu rwol vitali ta' appoġġ fl-ambjent tal-fabbrikazzjoni—speċjalment fil-fran, fil-kmamar, u fis-sottostrati tal-fotomask.
Dwarna
XKH tispeċjalizza fl-iżvilupp ta' teknoloġija għolja, il-produzzjoni, u l-bejgħ ta' ħġieġ ottiku speċjali u materjali ġodda tal-kristall. Il-prodotti tagħna jservu l-elettronika ottika, l-elettronika għall-konsumatur, u l-militar. Noffru komponenti ottiċi taż-żaffir, kisi tal-lentijiet tat-telefowns ċellulari, Ċeramika, LT, Silicon Carbide SIC, Kwarz, u wejfers tal-kristall semikondutturi. B'kompetenza tas-sengħa u tagħmir avvanzat, neċċellaw fl-ipproċessar ta' prodotti mhux standard, bil-għan li nkunu intrapriża ewlenija ta' teknoloġija għolja fil-materjali optoelettroniċi.
