ถาดเซรามิก SiC สำหรับพาเวเฟอร์ที่ทนต่ออุณหภูมิสูง
ถาดเซรามิกซิลิคอนคาร์ไบด์ (ถาด SiC)
ชิ้นส่วนเซรามิกประสิทธิภาพสูงที่ผลิตจากวัสดุซิลิกอนคาร์ไบด์ (SiC) ออกแบบมาเพื่อการใช้งานในอุตสาหกรรมขั้นสูง เช่น การผลิตเซมิคอนดักเตอร์และการผลิต LED ฟังก์ชันหลักประกอบด้วยตัวพาเวเฟอร์ แพลตฟอร์มกระบวนการกัด หรือตัวรองรับกระบวนการที่อุณหภูมิสูง ใช้ประโยชน์จากคุณสมบัติการนำความร้อนที่ยอดเยี่ยม ความทนทานต่ออุณหภูมิสูง และความเสถียรทางเคมี เพื่อให้มั่นใจถึงความสม่ำเสมอของกระบวนการและผลผลิต
คุณสมบัติหลัก
1. ประสิทธิภาพการระบายความร้อน
- ค่าการนำความร้อนสูง: 140–300 W/m·K สูงกว่ากราไฟต์แบบเดิมอย่างมาก (85 W/m·K) ทำให้ระบายความร้อนได้อย่างรวดเร็วและลดความเครียดจากความร้อน
- ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเนื่องจากความร้อนต่ำ: 4.0×10⁻⁶/℃ (25–1000℃) ซึ่งใกล้เคียงกับซิลิกอน (2.6×10⁻⁶/℃) ลดความเสี่ยงจากการเสียรูปเนื่องจากความร้อนให้เหลือน้อยที่สุด
2. คุณสมบัติเชิงกล
- ความแข็งแรงสูง: ความแข็งแรงในการดัด ≥320 MPa (20℃) ทนทานต่อแรงอัดและแรงกระแทก
- ความแข็งสูง: ความแข็ง Mohs 9.5 รองจากเพชร ช่วยให้ทนทานต่อการสึกหรอได้เหนือกว่า
3. ความคงตัวทางเคมี
- ความต้านทานการกัดกร่อน: ทนทานต่อกรดที่เข้มข้น (เช่น HF, H₂SO₄) เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมกระบวนการกัดกร่อน
- ไม่ใช่แม่เหล็ก: ความไวต่อแม่เหล็กโดยธรรมชาติ <1×10⁻⁶ emu/g หลีกเลี่ยงการรบกวนกับเครื่องมือที่มีความแม่นยำ
4. ความทนทานต่อสภาพแวดล้อมในระดับสูงสุด
- ความทนทานต่ออุณหภูมิสูง: อุณหภูมิการทำงานในระยะยาวสูงถึง 1,600–1,900℃; ความต้านทานในระยะสั้นสูงถึง 2,200℃ (สภาพแวดล้อมที่ไม่มีออกซิเจน)
- ความทนทานต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างกะทันหัน (ΔT >1000℃) โดยไม่แตกร้าว
แอปพลิเคชัน
| สาขาการสมัคร | สถานการณ์เฉพาะ | มูลค่าทางเทคนิค |
| การผลิตเซมิคอนดักเตอร์ | การกัดเวเฟอร์ (ICP), การสะสมฟิล์มบาง (MOCVD), การขัด CMP | การนำความร้อนสูงช่วยให้สนามอุณหภูมิสม่ำเสมอ การขยายตัวเนื่องจากความร้อนต่ำช่วยลดการโก่งตัวของเวเฟอร์ |
| การผลิต LED | การเจริญเติบโตแบบเอพิแทกเซียล (เช่น GaN) การหั่นเวเฟอร์ การบรรจุ | ยับยั้งข้อบกพร่องหลายประเภท เพิ่มประสิทธิภาพการส่องสว่างและอายุการใช้งานของ LED |
| อุตสาหกรรมพลังงานแสงอาทิตย์ | เตาเผาซิลิกอนเวเฟอร์ อุปกรณ์รองรับ PECVD | ความทนทานต่ออุณหภูมิสูงและแรงกระแทกจากความร้อนช่วยยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์ |
| เลเซอร์และอุปกรณ์ออปติก | แผ่นระบายความร้อนเลเซอร์กำลังสูง รองรับระบบออปติคัล | ความสามารถในการนำความร้อนสูงช่วยให้ระบายความร้อนได้อย่างรวดเร็ว ช่วยให้ส่วนประกอบออปติกมีเสถียรภาพ |
| เครื่องมือวิเคราะห์ | ผู้ถือตัวอย่าง TGA/DSC | ความจุความร้อนต่ำและการตอบสนองต่อความร้อนที่รวดเร็วช่วยเพิ่มความแม่นยำในการวัด |
ข้อดีของผลิตภัณฑ์
- ประสิทธิภาพที่ครอบคลุม: การนำความร้อน ความแข็งแกร่ง และความทนทานต่อการกัดกร่อนสูงกว่าเซรามิกอะลูมินาและซิลิกอนไนไตรด์มาก ตอบสนองความต้องการในการใช้งานที่รุนแรง
- การออกแบบน้ำหนักเบา: ความหนาแน่น 3.1–3.2 g/cm³ (40% ของเหล็ก) ช่วยลดภาระเฉื่อยและเพิ่มความแม่นยำในการเคลื่อนไหว
- อายุการใช้งานยาวนานและความน่าเชื่อถือ: อายุการใช้งานเกิน 5 ปี ที่อุณหภูมิ 1,600℃ ลดระยะเวลาหยุดทำงานและลดต้นทุนการดำเนินงานลง 30%
- การปรับแต่ง: รองรับรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อน (เช่น ถ้วยดูดที่มีรูพรุน ถาดหลายชั้น) โดยมีข้อผิดพลาดของความเรียบน้อยกว่า 15 μm สำหรับการใช้งานที่มีความแม่นยำ
ข้อมูลจำเพาะทางเทคนิค
| หมวดหมู่พารามิเตอร์ | ตัวบ่งชี้ |
| คุณสมบัติทางกายภาพ | |
| ความหนาแน่น | ≥3.10 ก./ซม.³ |
| ความแข็งแรงในการดัด (20℃) | 320–410 เมกะปาสคาล |
| การนำความร้อน (20℃) | 140–300 วัตต์/(ม.เคลวิน) |
| ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเนื่องจากความร้อน (25–1000℃) | 4.0×10⁻⁶/℃ |
| คุณสมบัติทางเคมี | |
| ความต้านทานต่อกรด (HF/H₂SO₄) | ไม่เกิดการกัดกร่อนหลังแช่ 24 ชั่วโมง |
| ความแม่นยำของเครื่องจักร | |
| ความแบนราบ | ≤15 ไมโครเมตร (300×300 มม.) |
| ความหยาบของพื้นผิว (Ra) | ≤0.4 ไมโครเมตร |
บริการของ XKH
XKH นำเสนอโซลูชันอุตสาหกรรมที่ครอบคลุม ครอบคลุมการพัฒนาตามความต้องการ การตัดเฉือนที่แม่นยำ และการควบคุมคุณภาพอย่างเข้มงวด สำหรับการพัฒนาตามความต้องการ บริษัทนำเสนอโซลูชันวัสดุที่มีความบริสุทธิ์สูง (>99.999%) และมีรูพรุน (ความพรุน 30–50%) ควบคู่กับการสร้างแบบจำลองและการจำลอง 3 มิติ เพื่อปรับแต่งรูปทรงที่ซับซ้อนให้เหมาะสมที่สุดสำหรับการใช้งานต่างๆ เช่น เซมิคอนดักเตอร์และการบินและอวกาศ การตัดเฉือนที่แม่นยำเป็นไปตามกระบวนการที่คล่องตัว: การประมวลผลด้วยผง → การอัดแบบไอโซสแตติก/การอัดแห้ง → การเผาผนึกที่อุณหภูมิ 2200°C → การเจียระไนด้วย CNC/เพชร → การตรวจสอบ เพื่อให้แน่ใจว่ามีการขัดเงาในระดับนาโนเมตรและความคลาดเคลื่อนเชิงมิติ ±0.01 มม. การควบคุมคุณภาพประกอบด้วยการทดสอบกระบวนการทั้งหมด (องค์ประกอบ XRD, โครงสร้างจุลภาค SEM, การดัด 3 จุด) และการสนับสนุนทางเทคนิค (การปรับปรุงกระบวนการ, การให้คำปรึกษาตลอด 24 ชั่วโมงทุกวัน, การส่งมอบตัวอย่างภายใน 48 ชั่วโมง) เพื่อส่งมอบชิ้นส่วนที่เชื่อถือได้และมีประสิทธิภาพสูงสำหรับความต้องการทางอุตสาหกรรมขั้นสูง
คำถามที่พบบ่อย (FAQ)
1. ถาม: อุตสาหกรรมใดบ้างที่ใช้ถาดเซรามิกซิลิกอนคาร์ไบด์?
A: ใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ (การจัดการเวเฟอร์) พลังงานแสงอาทิตย์ (กระบวนการ PECVD) อุปกรณ์ทางการแพทย์ (ส่วนประกอบ MRI) และการบินและอวกาศ (ชิ้นส่วนทนอุณหภูมิสูง) เนื่องจากมีความทนทานต่อความร้อนสูงและมีเสถียรภาพทางเคมี
2. ถาม: ซิลิกอนคาร์ไบด์เหนือกว่าถาดควอตซ์/แก้วอย่างไร
A: ทนทานต่อแรงกระแทกจากความร้อนได้สูงกว่า (สูงถึง 1,800°C เมื่อเทียบกับควอตซ์ที่ 1,100°C) ไม่มีการรบกวนจากแม่เหล็ก และอายุการใช้งานยาวนานกว่า (5 ปีขึ้นไป เมื่อเทียบกับควอตซ์ที่ 6-12 เดือน)
3. ถาม: ถาดซิลิกอนคาร์ไบด์สามารถรับมือกับสภาพแวดล้อมที่มีกรดได้หรือไม่
ตอบ: ใช่ ทนทานต่อ HF, H2SO4 และ NaOH โดยกัดกร่อนน้อยกว่า 0.01 มม. ต่อปี จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการกัดด้วยสารเคมีและการทำความสะอาดเวเฟอร์
4. ถาม: ถาดซิลิกอนคาร์ไบด์เข้ากันได้กับระบบอัตโนมัติหรือไม่
ตอบ: ใช่ ออกแบบมาสำหรับการดูดสูญญากาศและการจัดการด้วยหุ่นยนต์ โดยมีความเรียบของพื้นผิวน้อยกว่า 0.01 มม. เพื่อป้องกันการปนเปื้อนของอนุภาคในโรงงานอัตโนมัติ
5. ถาม: ค่าใช้จ่ายเปรียบเทียบกับวัสดุแบบดั้งเดิมเป็นอย่างไร?
A: ต้นทุนเบื้องต้นสูงกว่า (ควอตซ์ 3-5 เท่า) แต่ TCO ต่ำกว่า 30-50% เนื่องมาจากอายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้น เวลาหยุดทำงานที่ลดลง และการประหยัดพลังงานจากการนำความร้อนที่เหนือกว่า
