طوق زجاجي من الكوارتز النقي الشفاف المخصص لقطاع أشباه الموصلات

تفاصيل المنتج

١. عملية إنتاج أطواق الكوارتز:

١.١ اختيار المواد الأولية : تُختار بلورات الكوارتز الطبيعية عالية النقاء أو رمل السيليكا الاصطناعي كمادة أولية. وعادةً ما تتجاوز نسبة محتوى السيليكا ٩٩,٩٪ لضمان خصائص متفوقة.

١.٢ الانصهار: يُسخَّن المادة الخام إلى درجة حرارة مرتفعة جدًّا (أعلى من ١٧٠٠ °C) في فرن يعمل في بيئة خالية من الهواء أو غاز خامل (غالبًا ما يكون فرن مقاومة كهربائية أو فرن حثي) لصهرها إلى كتلة من الكوارتز المنصهر اللزج الخالي من الفقاعات.

١.٣ التشكيل: ثم يُشكَّل الكوارتز المنصهر مشكّلة إلى أطواق باستخدام إحدى عدة طرق

١.٤ الصب في القوالب: الصب في قوالب دقيقة مصنوعة من الجرافيت أو السيراميك.

١.٥ الصب الطردي: تدوير القالب لتشكيله أسطواني مجوف أشكال تُصنَّع لاحقًا باستخدام الآلات.

١.٦ الضغط الساخن/التشطيب: تَشكيل قطعة الكوارتز المسخَّنة بالطرق تحت الضغط لتحقيق التكثيف والتشكيل شبه النهائي.

١.٧ التلدين: تخضع الحواف المُشكَّلة لعملية تبريد مُتحكَّم بها وبطيئة في فرن تلدين. ويُخفِّف ذلك من الإجهادات الحرارية الداخلية، ما يمنع التشقُّق ويضمن الاستقرار الهيكلي.

١.٨ التشغيل الدقيق: تُشغَّل القطع المُلَدَّنة بدقةٍ بالغة باستخدام أدوات مطلية بالماس. ويشمل ذلك الطحن والقص والثقب والصقل للوصول إلى الأبعاد النهائية ونهاية السطح (غالبًا ما تكون من الدرجة البصرية) والاستواء والأسطح المختومة بدقة ( مثلاً: Ra < 0.4 μ م ).

١.٩ التنظيف وفحص الجودة: تنظيف دقيق (مثل التنظيف بالموجات فوق الصوتية أو بالحمض) لإزالة الملوثات. ويتم فحص كل شفة من حيث الأبعاد والعُيوب المرئية (كالفقاعات أو الشوائب) والخصائص البصرية. وتُستخدم طرق متقدمة مثل التداخل الضوئي بالليزر للتحقق من الاستواء والتوازي.

٢. مزايا شفاه الكوارتز:

٢.١ استقرار حراري استثنائي: معامل تمدد حراري منخفض جدًّا (حوالي ٥.٥ × ١٠ ⁻⁷ ⁄K) ما يجعلها مقاومة جدًّا للصدمات الحرارية. ويمكنها تحمل التسخين السريع وال التبريد من ١٠٠٠ °درجة مئوية إلى درجة حرارة الغرفة دون أن يتشقق.

٢.٣ مقاومة عالية لدرجات الحرارة: يمكنه التشغيل المستمر عند درجات الحرارة تصل إلى ١١٠٠ °مئوية ولحظياً تصل إلى 1300 °ج مع الحفاظ على السلامة البنيوية حيث تلين المعادن أو تنحني.

٢.٣ نقاء كيميائي ممتاز وخلّو من التفاعل: : مصنوع من ثاني أكسيد السيليكون عالي النقاء 2 ، وهي غير مسامية ومقاومة للغاية للتآكل الناتج عن معظم الأحماض، والهالوجينات، والمواد الكيميائية العدوانية (باستثناء حمض الهيدروفلوريك وحمض الفوسفوريك الساخن). وهذا يمنع التلوث في العمليات الحساسة.

٢.٤ خصائص بصرية ممتازة: شفافية عالية على نطاق واسع يشمل الأشعة فوق البنفسجية وحتى الأشعة تحت الحمراء القريبة. وهذا يسمح بمراقبة العمليات بصريًّا، ونقل الأشعة فوق البنفسجية، والاستخدام في تطبيقات الليزر.

٢.٥ عزل كهربائي ممتاز: قوة عزل كهربائي عالية وتوصيل كهربائي منخفض حتى عند درجات الحرارة المرتفعة، ما يجعلها مثالية للتطبيقات شبه الموصلة والفراغية.

٢.٦ مقاومة ميكانيكية عالية وصلابة عالية: ورغم هشاشتها، فإن  الكوارتز المنصهر يمتلك قوة ضغط عالية ويحافظ على شكله  على عكس العديد من البوليمرات.

٢.٧ توافق ممتاز مع الفراغ العالي جدًّا: نفاذية غازية منخفضة جدًّا ومعدلات تحرّر غازية ضئيلة جدًّا. وعند تسخينها بشكل صحيح، تساهم في تحقيق بيئات فراغ عالية جدًّا (UHV) والحفاظ عليها.

٢٫٨ عمر افتراضي طويل واستقرار أبعادي: مقاوم للتآكل الجوي ولا يتدهور ولا يتقادم في الظروف النموذجية، ويحافظ على الأبعاد الدقيقة مع مرور الزمن بفضل استقراره.

٢٫٩ الاستخدامات الأساسية  التطبيقات : تصنيع شرائح الكمبيوتر (غرف التآكل الكيميائي، والانتشار، وترسيب البخار الكيميائي/ترسيب البخار الكيميائي المنخفض الضغط)، وألياف الضوئيات، والبصريات الدقيقة، وأنظمة الليزر، والمعدات المخبرية والتحليلية، وزجاج الرؤية عالي الحرارة، والإضاءة المتخصصة (مصابيح التفريغ عالي الكثافة).

٣٫ مجالات الاستخدام الرئيسية وتطبيقات شرائط الكوارتز

تُعد شفاه الكوارتز مكونات حيوية في الصناعات المتطورة نظرًا لمزيجها الفريد من الخصائص. وتتمثل تطبيقاتها الرئيسية واستخداماتها المحددة فيما يلي:

٣٫١ تصنيع أشباه الموصلات والإلكترونيات الدقيقة

الاستخدام: كفتحات عرض، وبطانات الحجرة، ومداخل الغاز، ومنافذ التشخيص في معدات معالجة الرقائق.

المعدات الأساسية: أجهزة التآكل بالبلازما، و reactors للترسيب الكيميائي من البخار (CVD) والترسيب الكيميائي من البخار عند ضغط منخفض (LPCVD)، وأفران الانتشار، وأجهزة زرع الأيونات.

السبب: تمنع درجة نقاوتها التلوث في رقائق السيليكون، كما أن شفافيتها تسمح بمراقبة العملية أثناء سيرها.

٣٫٢ صناعات البصريات والفوتو닉س

الاستخدام: كنوافذ نهائية، وأغلفة أنابيب الليزر، ومكونات التثبيت.

التطبيقات الرئيسية: أنظمة الليزر عالية الطاقة، وأنظمة البصريات فوق البنفسجية وتحت الحمراء، وخلايا أجهزة قياس الطيف الضوئي، ومرايا التلسكوبات الفلكية (للركائز ذات التمدد الحراري المنخفض).

السبب: انتقالها الاستثنائي من الأشعة فوق البنفسجية إلى تحت الحمراء، وتشوهها الحراري الضئيل تحت ضوء عالي الشدة.

٣٫٣ المعالجة الكيميائية عالية النقاء/منخفضة الضغط

الاستخدام: كأغشية داخلية للمفاعلات، وزجاج عرض للسوائل المسببة للتآكل، ومكونات توصيل في المصانع التجريبية.

العمليات الرئيسية: التعامل مع الأحماض فائقة النقاء، والغازات الهالوجينية، والكيماويات الخاصة ذات درجات الحرارة العالية.

السبب: الكيمياء الخاملة المتفوقة تضمن نقاء المنتج وتحميه من التآكل الناتج عن جميع الأحماض ما عدا حمض الهيدروفلوريك وحمض الفوسفوريك الساخن.

٣٫٤ الإضاءة المتقدمة

الاستخدام: كغلاف (المبة خارجية) لمصابيح التفريغ عالية الشدة.

المنتجات الرئيسية: مصابيح بخار الزئبق، ومصابيح قوس الزينون، ومصابيح التعقيم بالأشعة فوق البنفسجية.

السبب: يتحمل درجات الحرارة التشغيلية العالية جدًّا (>1000°مئوية) وينقل الضوء فوق البنفسجي بكفاءة.

٣.٥ الأبحاث العلمية وأجهزة التحليل

الاستخدام: كنوافذ لغرف الفراغ، وحوامل العينات في الأفران، ومكونات في مطياف الكتلة.

البيئات الرئيسية: أنظمة الفراغ العالي جدًا (UHV)، المجاهر الإلكترونية، وغرف محاكاة الفضاء.

السبب: تبخر منخفض للغاية واستقرار أبعادي عالي تحت ظروف الفراغ والتغيرات الحرارية.

٣.٦ العمليات الصناعية المتخصصة

الاستخدام: كنوافذ واقية في الأفران ذات درجات الحرارة العالية (مثل أفران نمو البلورات بنظام تشوخارلسكي) ومكونات التدفق في تصنيع سدادات الألياف البصرية.

السبب: يحافظ على الوضوح والسلامة الهيكلية أثناء التشغيل المستمر بدرجات حرارة عالية، مما يسمح بالتحكم البصري في العملية.

المواصفات الفنية

تاريخ التطوير

البراءات والشهادات

التغليف

الخدمات                                                                         

الأسئلة الشائعة