Mik a szilícium -karbid kerámia?

A mai virágzó félvezetőiparban a félvezető kerámia alkatrészek egyedi tulajdonságaik miatt létfontosságú helyzetet biztosítottak a félvezető berendezésekben. Merüljünk be ezekbe a kritikus összetevőkbe.

Ⅰ.Milyen anyagokat használnak félvezető kerámia alkatrészekben?

(1) ‌alumina kerámia (al₂o₃) ‌

Az alumínium -oxid kerámia a kerámia alkatrészek gyártásának "munkáslánca". Kiváló mechanikai tulajdonságokkal, ultra-magas olvadási pontokkal és keménységgel, korrózióállósággal, erős kémiai stabilitással, nagy ellenállással és kiváló elektromos szigeteléssel rendelkeznek. Általában polírozási lemezek, vákuumfürdők, kerámia karok és hasonló alkatrészek gyártására használják.

(2) ‌aluminum -nitrid kerámia (ALN) ‌

Az alumínium -nitrid -kerámia nagy hővezetőképességgel, a szilíciumhoz illeszkedő termikus tágulási együtthatóval és az alacsony dielektromos állandóval és a veszteséggel rendelkezik. Az olyan előnyökkel, mint a magas olvadáspont, a keménység, a hővezető képesség és a szigetelés, elsősorban a hőkezelő szubsztrátokban, a kerámia fúvókákban és az elektrosztatikus chuck-okban használják.

(3) ‌yttria kerámia (y₂o₃) ‌

A Yttria kerámia magas olvadásponttal, kiváló kémiai és fotokémiai stabilitással, alacsony fonon energiával, nagy hővezető képességgel és jó átláthatósággal büszkélkedhet. A félvezetőiparban gyakran kombinálják őket alumínium -oxid -kerámiákkal - például a yttria bevonatokat alkalmazzák az alumínium -oxid kerámiára, hogy kerámia ablakokat állítsanak elő.

(4) ‌Silicon -nitrid kerámia (si₃n₄) ‌

A szilícium -nitrid -kerámia nagy olvadáspont, kivételes keménység, kémiai stabilitás, alacsony hőtágulási együttható, nagy hővezető képesség és erős hőkanélküli -ellenállás jellemzi. Fenntartják a kiemelkedő ütközési ellenállást és az erőt az 1200 ° C alatt, így ideálisak kerámia szubsztrátokhoz, rakományt hordozó horgokhoz, helymeghatározó csapokhoz és kerámiacsövekhez.

(5) ‌Silicon Carbide Ceramics (SIC) ‌

A szilícium-karbid kerámia, amely a gyémánthoz hasonlít a tulajdonságokban, könnyű, ultra-kemény és nagy szilárdságú anyagok. Kivételes átfogó teljesítmény, kopásállóság és korrózióállóság mellett széles körben használják a szelepülésekben, tolócsapágyakban, égőkben, fúvókákban és hőcserélőkben.

(6) ‌zirconia kerámia (zro₂) ‌

A cirkónium -kerámia nagy mechanikai szilárdságot, hőállóságot, sav/lúgos rezisztenciát és kiváló szigetelést kínál. A cirkónium -os tartalom alapján a következő kategóriába sorolják:

● Precíziós kerámia (99,9%-ot meghaladó tartalom, amelyet integrált áramköri szubsztrátokhoz és nagyfrekvenciás szigetelő anyagokhoz használnak).

● Rendes kerámia (általános célú kerámia termékekhez).

Ⅱ.A félvezető kerámia alkatrészek szerkezeti jellemzői

(1) ‌DENSE KERAMIKA‌

A sűrű kerámiát széles körben használják a félvezető iparban. A sűrűsítést a pórusok minimalizálásával érik el, és olyan módszerekkel készülnek, mint a reakció-szinterelés, a nyomás nélküli szinterelés, a folyadékfázisú szinterelés, a forró préselés és a forró izosztatikus sajtolás.

(2) ‌ porózus kerámia‌

A sűrű kerámiával ellentétben a porózus kerámia szabályozott mennyiségű üregeket tartalmaz. A pórusméret szerint mikropórusos, mezopórusos és makropórusos kerámiákba sorolják őket. Alacsony ömlesztett sűrűségű, könnyű szerkezet, nagy specifikus felület, hatékony szűrés/hőszigetelés/akusztikus csillapítási tulajdonságok és stabil kémiai/fizikai teljesítmény mellett különféle alkatrészek előállítására használják félvezető berendezésekben.

Ⅲ.Hogyan alakulnak a félvezető kerámia?

Különböző formázási módszerek léteznek a kerámia termékekre, és a félvezető kerámia alkatrészek általánosan használt öntési módszerek a következők:

Ⅳ.Félvezető kerámia komponens -szinterelési módszerek‌

1.‌Solid-State Sintering‌

Sűrűsítést ér el a tömegszállítás révén folyékony fázisok nélkül, amely alkalmas a nagy tisztaságú kerámiákhoz.

2.‌ Liquid-fázis-szinteráció‌

A tranziens folyadékfázisokat használja a sűrűség fokozására, de kockáztatja a gabona határ üvegfázisokat, amelyek rontják a magas hőmérsékleti teljesítményt.

3.‌A önmagában terjedő, magas hőmérsékletű szintézis (SHS) ‌

A gyors szintézis exoterm reakcióira támaszkodik, különösen a nem-sztochiometrikus vegyületek esetében.

4.‌MicROWave Sintering‌

Engedélyezi az egységes fűtést és a gyors feldolgozást, javítva a mechanikai tulajdonságokat a szubmikron méretű kerámiákban.

5.‌Spark Plazma -szinterelés (SPS) ‌

Egyesíti az impulzusos elektromos áramokat és a nyomást az ultragyors sűrűsítéshez, ideális nagy teljesítményű anyagokhoz.

6.‌ Flash Sintering‌

Elektromos mezőket alkalmaz az alacsony hőmérsékleti sűrűség eléréséhez az elnyomott szemcsék növekedésével.

7. ‌Cold Sintering‌

Átmeneti oldószereket és nyomást használ az alacsony hőmérsékletű konszolidációhoz, kritikus a hőmérséklet-érzékeny anyagok szempontjából.

8. ‌ OSCILLATIKLATIAL NYOMTATÁSA.

A dinamikus nyomás révén javítja a sűrűsítést és az interfészi szilárdságot, csökkentve a maradék porozitást‌