Tacka ceramiczna SiC do nośnika wafli o wysokiej odporności na temperaturę
Taca ceramiczna z węglika krzemu (taca SiC)
Wysokowydajny komponent ceramiczny na bazie węglika krzemu (SiC), zaprojektowany z myślą o zaawansowanych zastosowaniach przemysłowych, takich jak produkcja półprzewodników i diod LED. Jego podstawowe funkcje obejmują nośniki płytek, platformę do trawienia lub wsparcie procesu wysokotemperaturowego, wykorzystując wyjątkową przewodność cieplną, odporność na wysokie temperatury i stabilność chemiczną, aby zapewnić jednorodność procesu i wydajność produktu.
Główne cechy
1. Wydajność termiczna
- Wysoka przewodność cieplna: 140–300 W/m·K, znacznie przewyższająca tradycyjny grafit (85 W/m·K), umożliwiająca szybkie rozpraszanie ciepła i zmniejszone naprężenie cieplne.
- Niski współczynnik rozszerzalności cieplnej: 4,0×10⁻⁶/℃ (25–1000℃), zbliżony do współczynnika krzemu (2,6×10⁻⁶/℃), minimalizujący ryzyko odkształceń cieplnych.
2. Właściwości mechaniczne
- Wysoka wytrzymałość: Wytrzymałość na zginanie ≥320 MPa (20℃), odporność na ściskanie i uderzenia.
- Wysoka twardość: twardość 9,5 w skali Mohsa, ustępuje jedynie diamentowi, zapewniając doskonałą odporność na zużycie.
3. Stabilność chemiczna
- Odporność na korozję: Odporny na działanie silnych kwasów (np. HF, H₂SO₄), odpowiedni do stosowania w środowiskach, w których zachodzi proces trawienia.
- Niemagnetyczny: wewnętrzna podatność magnetyczna <1×10⁻⁶ emu/g, co zapobiega interferencji z precyzyjnymi instrumentami.
4. Tolerancja na ekstremalne warunki środowiskowe
- Trwałość w wysokich temperaturach: Długotrwała odporność na temperaturę do 1600–1900℃; krótkotrwała odporność na temperaturę do 2200℃ (w środowisku beztlenowym).
- Odporność na szok termiczny: Wytrzymuje nagłe zmiany temperatury (ΔT >1000℃) bez pękania.
Aplikacje
| Obszar zastosowania | Konkretne scenariusze | Wartość techniczna |
| Produkcja półprzewodników | Trawienie płytek (ICP), osadzanie cienkich warstw (MOCVD), polerowanie CMP | Wysoka przewodność cieplna zapewnia jednorodne pola temperatur; niska rozszerzalność cieplna minimalizuje odkształcanie się płytek. |
| Produkcja diod LED | Wzrost epitaksjalny (np. GaN), cięcie płytek, pakowanie | Eliminuje różnego rodzaju defekty, zwiększając wydajność świetlną i żywotność diod LED. |
| Przemysł fotowoltaiczny | Piece do spiekania płytek krzemowych, urządzenia wspomagające PECVD | Odporność na wysokie temperatury i szok termiczny wydłużają żywotność sprzętu. |
| Laser i optyka | Podłoża chłodzące do laserów dużej mocy, wsporniki układów optycznych | Wysoka przewodność cieplna umożliwia szybkie rozpraszanie ciepła, stabilizując elementy optyczne. |
| Instrumenty analityczne | Uchwyty na próbki TGA/DSC | Niska pojemność cieplna i szybka reakcja termiczna poprawiają dokładność pomiarów. |
Zalety produktu
- Kompleksowe działanie: Przewodność cieplna, wytrzymałość i odporność na korozję znacznie przewyższają ceramikę na bazie tlenku glinu i azotku krzemu, spełniając ekstremalne wymagania operacyjne.
- Lekka konstrukcja: Gęstość 3,1–3,2 g/cm³ (40% stali), redukująca obciążenie bezwładnościowe i zwiększająca precyzję ruchu.
- Trwałość i niezawodność: Żywotność przekracza 5 lat przy temperaturze 1600°C, co zmniejsza przestoje i obniża koszty operacyjne o 30%.
- Personalizacja: Obsługuje złożone geometrie (np. porowate przyssawki, tacki wielowarstwowe) z błędem płaskości <15 μm w zastosowaniach wymagających precyzji.
Specyfikacja techniczna
| Kategoria parametrów | Wskaźnik |
| Właściwości fizyczne | |
| Gęstość | ≥3,10 g/cm³ |
| Wytrzymałość na zginanie (20℃) | 320–410 MPa |
| Przewodność cieplna (20℃) | 140–300 W/(m·K) |
| Współczynnik rozszerzalności cieplnej (25–1000℃) | 4,0×10⁻⁶/℃ |
| Właściwości chemiczne | |
| Odporność na kwasy (HF/H₂SO₄) | Brak korozji po 24-godzinnym zanurzeniu |
| Precyzja obróbki | |
| Płaskość | ≤15 μm (300×300 mm) |
| Chropowatość powierzchni (Ra) | ≤0,4 μm |
Usługi XKH
Firma XKH oferuje kompleksowe rozwiązania przemysłowe, obejmujące projektowanie na zamówienie, precyzyjną obróbkę mechaniczną i rygorystyczną kontrolę jakości. W przypadku projektów niestandardowych, firma oferuje rozwiązania z materiałów o wysokiej czystości (>99,999%) i porowatych (porowatość 30–50%), w połączeniu z modelowaniem 3D i symulacją, aby zoptymalizować złożone geometrie w zastosowaniach takich jak półprzewodniki i przemysł lotniczy. Precyzyjna obróbka mechaniczna przebiega zgodnie z usprawnionym procesem: obróbka proszku → prasowanie izostatyczne/na sucho → spiekanie w temperaturze 2200°C → szlifowanie CNC/diamentowe → inspekcja, zapewniając polerowanie na poziomie nanometrów i tolerancję wymiarową ±0,01 mm. Kontrola jakości obejmuje pełne testy procesu (skład XRD, mikrostruktura SEM, gięcie 3-punktowe) oraz wsparcie techniczne (optymalizacja procesu, konsultacje 24/7, dostawa próbek w ciągu 48 godzin), dostarczając niezawodne, wysokowydajne komponenty dla zaawansowanych potrzeb przemysłowych.
Często zadawane pytania (FAQ)
1. P: W jakich branżach wykorzystuje się tacki ceramiczne z węglika krzemu?
A: Szeroko stosowane w produkcji półprzewodników (obsługa płytek półprzewodnikowych), energetyce słonecznej (procesy PECVD), sprzęcie medycznym (elementy MRI) i przemyśle lotniczym (części wysokotemperaturowe) ze względu na ich ekstremalną odporność na ciepło i stabilność chemiczną.
2. P: W jaki sposób węglik krzemu przewyższa tacki kwarcowe/szklane?
A: Większa odporność na szok termiczny (do 1800°C w porównaniu z 1100°C w przypadku kwarcu), brak zakłóceń magnetycznych i dłuższa żywotność (ponad 5 lat w porównaniu z 6-12 miesiącami w przypadku kwarcu).
3. P: Czy tacki z węglika krzemu są odporne na działanie kwaśnych środowisk?
Odp.: Tak. Są odporne na działanie HF, H2SO4 i NaOH, a ich korozja jest mniejsza niż 0,01 mm rocznie, co czyni je idealnymi do trawienia chemicznego i czyszczenia płytek półprzewodnikowych.
4. P: Czy tace z węglika krzemu są kompatybilne z automatyzacją?
O: Tak. Zaprojektowany do podciśnieniowego pobierania i obsługi robotów, z płaskością powierzchni <0,01 mm, aby zapobiec zanieczyszczeniu cząsteczkami w zautomatyzowanych fabrykach.
5. P: Jakie są koszty w porównaniu z materiałami tradycyjnymi?
A: Wyższe koszty początkowe (3-5x więcej niż kwarc), ale o 30-50% niższy całkowity koszt posiadania (TCO) dzięki dłuższej żywotności, krótszym przestojom i oszczędności energii wynikającej z lepszej przewodności cieplnej.
