แผ่นเวเฟอร์ควอตซ์ SiO₂ แผ่นเวเฟอร์ควอตซ์ SiO₂ MEMS อุณหภูมิ 2″ 3″ 4″ 6″ 8″ 12″

คำอธิบายโดยย่อ:

แผ่นเวเฟอร์ควอตซ์มีบทบาทสำคัญอย่างยิ่งในการพัฒนาอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ เซมิคอนดักเตอร์ และออปติกส์ พบได้ในสมาร์ทโฟนที่ใช้ระบบนำทาง GPS ฝังอยู่ในสถานีฐานความถี่สูงที่ให้พลังงานแก่เครือข่าย 5G และรวมอยู่ในเครื่องมือที่ใช้ในการผลิตไมโครชิปรุ่นใหม่ แผ่นเวเฟอร์ควอตซ์จึงมีความสำคัญอย่างยิ่ง วัสดุพื้นฐานที่มีความบริสุทธิ์สูงเหล่านี้ช่วยให้เกิดนวัตกรรมในทุกสิ่งตั้งแต่การคำนวณควอนตัมไปจนถึงโฟโตนิกส์ขั้นสูง แม้ว่าจะได้มาจากแร่ธาตุที่อุดมสมบูรณ์ที่สุดชนิดหนึ่งของโลก แต่แผ่นเวเฟอร์ควอตซ์ก็ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมด้วยมาตรฐานความแม่นยำและประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยม

ส่งอีเมลถึงเรา

คุณสมบัติ

แผนภาพโดยละเอียด

แผ่นเวเฟอร์ควอตซ์หลอมเหลวขนาด 4 นิ้ว แผ่นเวเฟอร์ซิลิกาหลอมเหลว

แผ่นเวเฟอร์ซิลิกาหลอมเหลวและกระจกควอตซ์เชิงแสง-2

การแนะนำ

แผ่นเวเฟอร์ซิลิกาหลอมเหลวและกระจกควอตซ์เชิงแสง

แผ่นควอตซ์คืออะไร

แผ่นควอตซ์เป็นแผ่นกลมบางๆ ที่ทำจากผลึกควอตซ์สังเคราะห์บริสุทธิ์สูง มีจำหน่ายในขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางมาตรฐานตั้งแต่ 2 ถึง 12 นิ้ว โดยทั่วไปความหนาของแผ่นควอตซ์จะอยู่ระหว่าง 0.5 มม. ถึง 6 มม. แตกต่างจากควอตซ์ธรรมชาติซึ่งมีโครงสร้างผลึกปริซึมที่ไม่สม่ำเสมอ ควอตซ์สังเคราะห์นั้นถูกผลิตขึ้นภายใต้สภาวะห้องปฏิบัติการที่ควบคุมอย่างเข้มงวด ทำให้ได้โครงสร้างผลึกที่สม่ำเสมอ

คุณสมบัติความเป็นผลึกโดยธรรมชาติของแผ่นเวเฟอร์ควอตซ์ทำให้มีความทนทานต่อสารเคมี ความโปร่งใสทางแสง และความเสถียรภายใต้อุณหภูมิสูงและแรงกดทางกลอย่างเหนือชั้น คุณสมบัติเหล่านี้ทำให้แผ่นเวเฟอร์ควอตซ์เป็นส่วนประกอบพื้นฐานสำหรับอุปกรณ์ที่มีความแม่นยำสูง ซึ่งใช้ในการส่งข้อมูล การตรวจจับ การคำนวณ และเทคโนโลยีที่ใช้เลเซอร์

ข้อมูลจำเพาะของแผ่นควอตซ์

ชนิดควอตซ์	4	6	8	12
ขนาด
เส้นผ่านศูนย์กลาง (นิ้ว)	4	6	8	12
ความหนา (มม.)	0.05–2	0.25–5	0.3–5	0.4–5
ค่าความคลาดเคลื่อนของเส้นผ่านศูนย์กลาง (นิ้ว)	±0.1	±0.1	±0.1	±0.1
ค่าความคลาดเคลื่อนของความหนา (มม.)	ปรับแต่งได้	ปรับแต่งได้	ปรับแต่งได้	ปรับแต่งได้
คุณสมบัติทางแสง
ดัชนีหักเหแสงที่ 365 นาโนเมตร	1.474698	1.474698	1.474698	1.474698
ดัชนีหักเหแสงที่ 546.1 นาโนเมตร	1.460243	1.460243	1.460243	1.460243
ดัชนีหักเหแสงที่ 1014 นาโนเมตร	1.450423	1.450423	1.450423	1.450423
การส่งผ่านแสงภายใน (1250–1650 นาโนเมตร)	>99.9%	>99.9%	>99.9%	>99.9%
ค่าการส่งผ่านแสงรวม (1250–1650 นาโนเมตร)	>92%	>92%	>92%	>92%
คุณภาพการกลึง
TTV (ค่าความแปรผันความหนารวม, µm)	<3	<3	<3	<3
ความเรียบ (µm)	≤15	≤15	≤15	≤15
ความหยาบของพื้นผิว (นาโนเมตร)	≤1	≤1	≤1	≤1
โค้ง (µm)	<5	<5	<5	<5
คุณสมบัติทางกายภาพ
ความหนาแน่น (กรัม/ซม³)	2.20	2.20	2.20	2.20
โมดูลัสของยัง (GPa)	74.20	74.20	74.20	74.20
ความแข็งโมห์ส	6–7	6–7	6–7	6–7
โมดูลัสเฉือน (GPa)	31.22	31.22	31.22	31.22
อัตราส่วนปัวซง	0.17	0.17	0.17	0.17
ความแข็งแรงรับแรงอัด (GPa)	1.13	1.13	1.13	1.13
ความแข็งแรงดึง (MPa)	49	49	49	49
ค่าคงที่ไดอิเล็กทริก (1 MHz)	3.75	3.75	3.75	3.75
คุณสมบัติทางความร้อน
จุดความเครียด (10¹⁴.⁵ Pa·s)	1000°C	1000°C	1000°C	1000°C
จุดหลอมเหลว (10¹³ Pa·s)	1160°C	1160°C	1160°C	1160°C
จุดอ่อนตัว (10⁷.⁶ Pa·s)	1620°C	1620°C	1620°C	1620°C

การประยุกต์ใช้งานแผ่นควอตซ์

แผ่นควอตซ์ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมเป็นพิเศษเพื่อให้ตรงตามข้อกำหนดที่เข้มงวดสำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรมต่างๆ ซึ่งรวมถึง:

อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และอุปกรณ์ RF

แผ่นควอตซ์เป็นส่วนประกอบหลักของตัวเรโซเนเตอร์และออสซิเลเตอร์คริสตัลควอตซ์ ซึ่งให้สัญญาณนาฬิกาสำหรับสมาร์ทโฟน อุปกรณ์ GPS คอมพิวเตอร์ และอุปกรณ์สื่อสารไร้สาย
ด้วยค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนต่ำและค่า Q-factor สูง ทำให้แผ่นเวเฟอร์ควอตซ์เหมาะอย่างยิ่งสำหรับวงจรจับเวลาที่มีความเสถียรสูงและตัวกรอง RF

ออปโตอิเล็กทรอนิกส์และการถ่ายภาพ

แผ่นควอตซ์มีคุณสมบัติในการส่งผ่านรังสียูวีและอินฟราเรดได้ดีเยี่ยม ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับเลนส์ออปติคอล ตัวแยกแสง หน้าต่างเลเซอร์ และตัวตรวจจับ
คุณสมบัติในการต้านทานรังสีทำให้สามารถนำไปใช้ในฟิสิกส์พลังงานสูงและเครื่องมืออวกาศได้

เซมิคอนดักเตอร์และ MEMS

แผ่นเวเฟอร์ควอตซ์ใช้เป็นวัสดุรองรับสำหรับวงจรเซมิคอนดักเตอร์ความถี่สูง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในงาน GaN และ RF
ในระบบ MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems) แผ่นควอตซ์จะแปลงสัญญาณเชิงกลเป็นสัญญาณไฟฟ้าผ่านปรากฏการณ์เพียโซอิเล็กทริก ทำให้สามารถสร้างเซ็นเซอร์ต่างๆ เช่น ไจโรสโคปและมาตรวัดความเร่งได้

การผลิตขั้นสูงและห้องปฏิบัติการ

แผ่นควอตซ์บริสุทธิ์สูงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในห้องปฏิบัติการเคมี ชีวการแพทย์ และโฟโตนิกส์ สำหรับเซลล์แสง หลอดทดลองยูวี และการจัดการตัวอย่างที่อุณหภูมิสูง
ความสามารถในการทนต่อสภาพแวดล้อมที่รุนแรงทำให้วัสดุเหล่านี้เหมาะสมสำหรับการใช้งานในห้องพลาสมาและเครื่องมือการตกตะกอน

วิธีการผลิตแผ่นควอตซ์

มีกระบวนการผลิตหลักสองวิธีสำหรับแผ่นเวเฟอร์ควอตซ์:

แผ่นเวเฟอร์ควอตซ์หลอมรวม

แผ่นควอตซ์หลอมเหลวผลิตโดยการหลอมเม็ดควอตซ์ธรรมชาติให้กลายเป็นแก้วอสัณฐาน จากนั้นจึงหั่นและขัดก้อนแข็งให้เป็นแผ่นบางๆ แผ่นควอตซ์เหล่านี้มีคุณสมบัติดังนี้:

โปร่งแสงต่อรังสียูวีเป็นพิเศษ
ช่วงอุณหภูมิการทำงานกว้าง (>1100°C)
ทนต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลันได้ดีเยี่ยม

วัสดุเหล่านี้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับอุปกรณ์การพิมพ์หิน เตาเผาอุณหภูมิสูง และหน้าต่างแสง แต่ไม่เหมาะสำหรับงานด้านเพียโซอิเล็กทริกเนื่องจากขาดความเป็นระเบียบของโครงสร้างผลึก

แผ่นเวเฟอร์ควอตซ์เพาะเลี้ยง

แผ่นเวเฟอร์ควอตซ์เพาะเลี้ยงถูกผลิตขึ้นโดยวิธีการสังเคราะห์เพื่อให้ได้ผลึกที่ปราศจากข้อบกพร่องและมีการจัดเรียงโครงสร้างผลึกที่แม่นยำ แผ่นเวเฟอร์เหล่านี้ได้รับการออกแบบมาสำหรับการใช้งานที่ต้องการ:

มุมตัดที่แน่นอน (มุมตัด X, Y, Z, AT เป็นต้น)
ออสซิลเลเตอร์ความถี่สูงและตัวกรอง SAW
ตัวกรองแสงโพลาไรซ์และอุปกรณ์ MEMS ขั้นสูง

กระบวนการผลิตประกอบด้วยการเพาะเลี้ยงเชื้อในหม้ออัดความดันสูง ตามด้วยการตัด การจัดเรียง การอบ และการขัดเงา

ซัพพลายเออร์แผ่นเวเฟอร์ควอตซ์ชั้นนำ

ซัพพลายเออร์ระดับโลกที่เชี่ยวชาญด้านเวเฟอร์ควอตซ์ความแม่นยำสูง ได้แก่:

เฮราอุส(เยอรมนี) – ควอตซ์หลอมและควอตซ์สังเคราะห์
ชิน-เอ็ตสึ ควอตซ์(ญี่ปุ่น) – สารละลายเวเฟอร์ความบริสุทธิ์สูง
เวเฟอร์โปร(สหรัฐอเมริกา) – แผ่นเวเฟอร์ควอตซ์และแผ่นรองพื้นขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางกว้าง
คอร์ธ คริสตัลเล่(เยอรมนี) – แผ่นเวเฟอร์คริสตัลสังเคราะห์

บทบาทที่เปลี่ยนแปลงไปของแผ่นเวเฟอร์ควอตซ์

แผ่นเวเฟอร์ควอตซ์ยังคงได้รับการพัฒนาอย่างต่อเนื่องและกลายเป็นส่วนประกอบสำคัญในแวดวงเทคโนโลยีเกิดใหม่:

การย่อส่วน– แผ่นเวเฟอร์ควอตซ์กำลังถูกผลิตขึ้นโดยมีค่าความคลาดเคลื่อนที่เข้มงวดมากขึ้น เพื่อให้สามารถรวมเข้ากับอุปกรณ์ขนาดกะทัดรัดได้
อิเล็กทรอนิกส์ความถี่สูง– การออกแบบแผ่นเวเฟอร์ควอตซ์แบบใหม่กำลังก้าวเข้าสู่ย่านความถี่ mmWave และ THz สำหรับ 6G และเรดาร์
การตรวจจับยุคใหม่– ตั้งแต่รถยนต์ไร้คนขับไปจนถึง IoT ในภาคอุตสาหกรรม เซ็นเซอร์ที่ใช้ควอตซ์กำลังมีความสำคัญมากขึ้นเรื่อยๆ

คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับแผ่นควอตซ์

1. แผ่นควอตซ์เวเฟอร์คืออะไร?

แผ่นเวเฟอร์ควอตซ์เป็นแผ่นกลมบางๆ ที่ทำจากซิลิคอนไดออกไซด์ผลึก (SiO₂) โดยทั่วไปผลิตในขนาดมาตรฐานสำหรับอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ (เช่น 2", 3", 4", 6", 8" หรือ 12") แผ่นเวเฟอร์ควอตซ์เป็นที่รู้จักกันดีในด้านความบริสุทธิ์สูง เสถียรภาพทางความร้อน และความโปร่งใสทางแสง จึงถูกใช้เป็นวัสดุรองรับหรือตัวพาในงานที่ต้องการความแม่นยำสูงต่างๆ เช่น การผลิตเซมิคอนดักเตอร์ อุปกรณ์ MEMS ระบบแสง และกระบวนการสุญญากาศ

2. ควอตซ์กับซิลิกาเจลแตกต่างกันอย่างไร?

ควอตซ์เป็นของแข็งผลึกของซิลิคอนไดออกไซด์ (SiO₂) ในขณะที่ซิลิกาเจลเป็นซิลิคอนไดออกไซด์ในรูปแบบอสัณฐานและมีรูพรุน ซึ่งนิยมใช้เป็นสารดูดความชื้น

ควอตซ์เป็นแร่ที่แข็ง โปร่งใส และใช้ในงานด้านอิเล็กทรอนิกส์ ออปติก และอุตสาหกรรม
ซิลิกาเจลมีลักษณะเป็นเม็ดหรือเม็ดเล็กๆ และส่วนใหญ่ใช้สำหรับควบคุมความชื้นในบรรจุภัณฑ์ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ และการจัดเก็บ

3. ผลึกควอตซ์ใช้ทำอะไรบ้าง?

ผลึกควอตซ์ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านอิเล็กทรอนิกส์และทัศนศาสตร์ เนื่องจากคุณสมบัติทางไฟฟ้าแบบเพียโซ (โดยจะสร้างประจุไฟฟ้าภายใต้แรงกดทางกล) การใช้งานทั่วไป ได้แก่:

ออสซิลเลเตอร์และการควบคุมความถี่(เช่น นาฬิกาควอตซ์ นาฬิกาตั้งโต๊ะ ไมโครคอนโทรลเลอร์)
ส่วนประกอบทางแสง(เช่น เลนส์ แผ่นคลื่น หน้าต่าง)
ตัวเรโซเนเตอร์และตัวกรองในอุปกรณ์ RF และอุปกรณ์สื่อสาร
เซ็นเซอร์สำหรับความดัน ความเร่ง หรือแรง
การผลิตเซมิคอนดักเตอร์ในฐานะพื้นผิวหรือหน้าต่างกระบวนการ

4. เหตุใดจึงใช้ควอตซ์ในไมโครชิป?

ควอตซ์ถูกนำมาใช้ในงานที่เกี่ยวข้องกับไมโครชิปเนื่องจากมีคุณสมบัติดังนี้:

เสถียรภาพทางความร้อนในระหว่างกระบวนการที่อุณหภูมิสูง เช่น การแพร่และการอบอ่อน
ฉนวนไฟฟ้าเนื่องจากคุณสมบัติทางไดอิเล็กทริก
ความต้านทานต่อสารเคมีสำหรับกรดและตัวทำละลายที่ใช้ในการผลิตเซมิคอนดักเตอร์
ความแม่นยำเชิงมิติและการขยายตัวทางความร้อนต่ำเพื่อการจัดตำแหน่งลิโทกราฟีที่เชื่อถือได้
แม้ว่าควอตซ์เองจะไม่ถูกนำมาใช้เป็นวัสดุเซมิคอนดักเตอร์หลัก (เช่นเดียวกับซิลิคอน) แต่ก็มีบทบาทสำคัญในการสนับสนุนกระบวนการผลิต โดยเฉพาะอย่างยิ่งในเตาเผา ห้องอบ และวัสดุรองรับของโฟโตมาสก์

เกี่ยวกับเรา

XKH เชี่ยวชาญด้านการพัฒนา การผลิต และการขายเทคโนโลยีขั้นสูงของกระจกออปติคอลพิเศษและวัสดุคริสตัลใหม่ ผลิตภัณฑ์ของเราให้บริการด้านอิเล็กทรอนิกส์เชิงแสง อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค และการทหาร เรานำเสนอชิ้นส่วนออปติคอลแซฟไฟร์ ฝาครอบเลนส์โทรศัพท์มือถือ เซรามิก LT ซิลิคอนคาร์ไบด์ SIC ควอตซ์ และแผ่นเวเฟอร์คริสตัลเซมิคอนดักเตอร์ ด้วยความเชี่ยวชาญและอุปกรณ์ที่ทันสมัย เราโดดเด่นในการแปรรูปผลิตภัณฑ์ที่ไม่เป็นไปตามมาตรฐาน โดยมุ่งมั่นที่จะเป็นผู้นำด้านเทคโนโลยีขั้นสูงของวัสดุออปโตอิเล็กทรอนิกส์