Ceramiczna płytka/tacka SiC do uchwytu na wafle 4-calowe i 6-calowe do ICP
Streszczenie płytki ceramicznej SiC
Płytka ceramiczna SiC to wysokowydajny komponent wykonany z węglika krzemu o wysokiej czystości, przeznaczony do stosowania w ekstremalnych warunkach termicznych, chemicznych i mechanicznych. Znana ze swojej wyjątkowej twardości, przewodności cieplnej i odporności na korozję, płytka SiC jest szeroko stosowana jako nośnik płytek półprzewodnikowych, susceptor lub element konstrukcyjny w przemyśle półprzewodnikowym, diod LED, fotowoltaicznym i lotniczym.
Dzięki wyjątkowej stabilności termicznej do 1600°C oraz doskonałej odporności na gazy reaktywne i plazmę, płyta SiC zapewnia stałą wydajność podczas procesów trawienia, osadzania i dyfuzji w wysokiej temperaturze. Jej gęsta, nieporowata mikrostruktura minimalizuje powstawanie cząstek, dzięki czemu idealnie nadaje się do ultraczystych zastosowań w próżni lub pomieszczeniach czystych.
Zastosowanie płytki ceramicznej SiC
1. Produkcja półprzewodników
Ceramiczne płytki SiC są powszechnie stosowane jako nośniki płytek półprzewodnikowych, susceptory i płyty bazowe w urządzeniach do produkcji półprzewodników, takich jak CVD (chemiczne osadzanie z fazy gazowej), PVD (fizyczne osadzanie z fazy gazowej) i systemy trawienia. Ich doskonała przewodność cieplna i niska rozszerzalność cieplna pozwalają na utrzymanie równomiernego rozkładu temperatury, co jest kluczowe dla precyzyjnego przetwarzania płytek półprzewodnikowych. Odporność SiC na gazy korozyjne i plazmę zapewnia trwałość w trudnych warunkach, pomagając ograniczyć zanieczyszczenie cząsteczkami i konserwację urządzeń.
2. Przemysł LED – trawienie ICP
W sektorze produkcji diod LED, płytki SiC są kluczowymi komponentami systemów trawienia ICP (plazmą sprzężoną indukcyjnie). Działając jako uchwyty płytek, zapewniają stabilną i odporną termicznie platformę do podtrzymywania płytek szafirowych lub GaN podczas obróbki plazmowej. Ich doskonała odporność na działanie plazmy, płaskość powierzchni i stabilność wymiarowa zapewniają wysoką dokładność i jednorodność trawienia, co przekłada się na zwiększoną wydajność i wydajność układów LED.
3. Fotowoltaika (PV) i energia słoneczna
Płytki ceramiczne SiC są również wykorzystywane w produkcji ogniw słonecznych, szczególnie podczas wysokotemperaturowego spiekania i wyżarzania. Ich obojętność w wysokich temperaturach i odporność na odkształcenia zapewniają powtarzalność procesu produkcji płytek krzemowych. Ponadto niskie ryzyko zanieczyszczenia ma kluczowe znaczenie dla utrzymania sprawności ogniw fotowoltaicznych.
Właściwości płytki ceramicznej SiC
1. Wyjątkowa wytrzymałość mechaniczna i twardość
Płytki ceramiczne SiC charakteryzują się bardzo wysoką wytrzymałością mechaniczną, z typową wytrzymałością na zginanie przekraczającą 400 MPa i twardością Vickersa sięgającą >2000 HV. Dzięki temu są one wysoce odporne na zużycie mechaniczne, ścieranie i odkształcenia, zapewniając długą żywotność nawet przy dużym obciążeniu lub powtarzających się cyklach termicznych.
2. Wysoka przewodność cieplna
SiC charakteryzuje się doskonałą przewodnością cieplną (typowo 120–200 W/m·K), co pozwala mu równomiernie rozprowadzać ciepło po powierzchni. Ta właściwość ma kluczowe znaczenie w procesach takich jak trawienie, osadzanie czy spiekanie płytek półprzewodnikowych, gdzie jednorodność temperatury bezpośrednio wpływa na wydajność i jakość produktu.
3. Wyższa stabilność termiczna
Dzięki wysokiej temperaturze topnienia (2700°C) i niskiemu współczynnikowi rozszerzalności cieplnej (4,0 × 10⁻⁶/K), płytki ceramiczne SiC zachowują dokładność wymiarową i integralność strukturalną w szybkich cyklach nagrzewania i chłodzenia. Dzięki temu idealnie nadają się do zastosowań w piecach wysokotemperaturowych, komorach próżniowych i środowiskach plazmowych.
Właściwości techniczne | ||||
Indeks | Jednostka | Wartość | ||
Nazwa materiału | Węglik krzemu spiekany reakcyjnie | Węglik krzemu spiekany bezciśnieniowo | Rekrystalizowany węglik krzemu | |
Kompozycja | RBSiC | SSiC | R-SiC | |
Gęstość objętościowa | g/cm3 | 3 | 3,15 ± 0,03 | 2,60-2,70 |
Wytrzymałość na zginanie | MPa (kpsi) | 338(49) | 380(55) | 80-90 (20°C) 90-100 (1400°C) |
Wytrzymałość na ściskanie | MPa (kpsi) | 1120(158) | 3970(560) | > 600 |
Twardość | Knoop | 2700 | 2800 | / |
Przełamanie wytrzymałości | MPa·m1/2 | 4.5 | 4 | / |
Przewodność cieplna | W/mk | 95 | 120 | 23 |
Współczynnik rozszerzalności cieplnej | 10-6.1/°C | 5 | 4 | 4.7 |
Ciepło właściwe | Dżul/g 0k | 0,8 | 0,67 | / |
Maksymalna temperatura w powietrzu | ℃ | 1200 | 1500 | 1600 |
Moduł sprężystości | Średnia ocen | 360 | 410 | 240 |
Pytania i odpowiedzi dotyczące płytek ceramicznych SiC
P: Jakie są właściwości płytki z węglika krzemu?
A: Płyty z węglika krzemu (SiC) znane są z wysokiej wytrzymałości, twardości i stabilności termicznej. Oferują doskonałą przewodność cieplną i niską rozszerzalność cieplną, zapewniając niezawodną pracę w ekstremalnych temperaturach. SiC jest również chemicznie obojętny, odporny na działanie kwasów, zasad i plazmy, co czyni go idealnym materiałem do obróbki półprzewodników i diod LED. Jego gęsta, gładka powierzchnia minimalizuje powstawanie cząstek, zapewniając kompatybilność z pomieszczeniami czystymi. Płyty SiC są szeroko stosowane jako nośniki płytek półprzewodnikowych, susceptory i elementy pomocnicze w środowiskach wysokotemperaturowych i korozyjnych w przemyśle półprzewodnikowym, fotowoltaicznym i lotniczym.


