فلنج شیشه کوارتز شفاف سفارشی با مقاومت بالا در برابر دما برای صنعت نیمه‌هادی

فرآیند تولید فلنگ‌های کوارتز:

• انتخاب مواد اولیه: بلورهای کوارتز طبیعی با خلوص بالا یا شن سیلیس سنتزی به عنوان ماده اولیه انتخاب می‌شوند. محتوای سیلیس معمولاً بیش از 99.9٪ است تا ویژگی‌های عالی تضمین شود.
• ذوب: ماده اولیه در دمای بسیار بالا (بالای 1700 °C) در یک کوره خلاء یا جو بی‌اثر (اغلب کوره مقاومت الکتریکی یا کوره القایی) ذوب شده و به حالت مذاب ویسکوز و بدون حباب درمی‌آید.
• قالب‌گیری: شیشه مذاب کوارتز به یکی از روشهای زیر به شکل فلنگ درمی‌آید:

• قالب‌گیری: ریختن در قالبهای دقیق گرافیتی یا سرامیکی.
• ریخته‌گری مرکزگریز: چرخاندن قالب برای ایجاد اشکال استوانه‌ای توخالی که بعداً ماشین‌کاری می‌شوند.
• پرس کاری داغ/اتمام فرآیند: متراکم‌سازی و شکل‌دهی تقریباً نهایی قطعه کوارتز گرم شده تحت فشار.

• عملیات آنیلینگ: فلنج‌های تشکیل‌شده تحت فرآیند خنک‌سازی کنترل‌شده و آهسته در کوره آنیلینگ قرار می‌گیرند. این فرآیند باعث کاهش تنش‌های حرارتی داخلی، جلوگیری از ترک‌خوردگی و اطمینان از پایداری ساختاری می‌شود.
• ماشین‌کاری دقیق: بلانک‌های آنیلینگ‌شده با دقت بالا با استفاده از ابزارهای روکش‌دار الماس ماشین‌کاری می‌شوند. این شامل سنباده‌زنی، برش، سوراخ‌کاری و صاف‌کاری برای دستیابی به ابعاد نهایی، پرداخت سطح (اغلب درجه اپتیکی)، ترازی و سطوح درزگیری دقیق (مثلاً Ra < 0.4 μ متر).
• تمیزکاری و بازرسی کیفیت: تمیزکاری دقیق (مثلاً اولتراسونیک، تمیزکاری اسیدی) آلاینده‌ها را حذف می‌کند. هر فلنج از نظر ابعاد، عیوب دیداری (حباب، ناخالصی‌ها) و خواص اپتیکی بازرسی می‌شود. روش‌های پیشرفته مانند تداخل‌سنج لیزری برای بررسی تخت‌بودن و موازی‌بودن به کار می‌روند.

مزایای فلنج‌های کوارتز:

• پایداری حرارتی استثنایی: ضریب بسیار پایین انبساط حرارتی (~5.5 × 10 ⁻⁷ /K) باعث می شه که مقاومت بالایی نسبت به شوک های حرارتی داشته باشن. اونا ميتونن به سرعت گرم و سرد شدن از 1000 مقاومت کنند °درجه C به دمای اتاق بدون ترک
• مقاومت در برابر دما: می تواند به طور مداوم در دمای تا 1100 کار کند °C و به طور خلاصه تا 1300 °ج) حفظ تماميت ساختاري در جايي که فلزات نرم و يا درهم ميچرخند
• خالصیت شیمیایی عالی و بی عمل بودن: ساخته شده از SiO با خالصیت بالا ₂ ، آنها غیر متخلخل و بسیار مقاوم در برابر خوردگی توسط اکثر اسید ها، هالوجن ها و مواد شیمیایی تهاجمی (به جز اسید هیدروفلوئوریک و اسید فسفوریک داغ) هستند. این باعث جلوگیری از آلودگی در فرآیندهای حساس می شود.
• خواص نوری عالی: شفافیت بالا در طیف گسترده ای از UV تا مادون قرمز نزدیک. این امکان را برای نظارت بر فرآیند بصری، انتقال UV و استفاده در برنامه های لیزر فراهم می کند.
• عایق برق برجسته: قدرت دی الکتریک بالا و رسانایی الکتریکی پایین حتی در دمای بالا، باعث می شود آنها را برای نیمه هادی و برنامه های خلاء ایده آل.
• استحکام مکانیکی و سختی بالا: اگرچه شکننده است، ولی کوارتز ذوب‌شده دارای استحکام فشاری بالایی است و در برابر بار در دماهای بالا شکل خود را حفظ می‌کند، برخلاف بسیاری از پلیمرها.  مقاومت در برابر بار در دماهای بالا و حفظ شکل، برخلاف بسیاری از پلیمرها.  سازگاری با خلاء فوق العاده بالا: نفوذپذیری گاز بسیار پایین و نرخ تبخیر خیلی کم. هنگامی که به‌درستی حرارت داده شود، به ایجاد و حفظ محیط خلاء فوق‌العاده بالا (UHV) کمک می‌کند.
• طول عمر طولانی و پایداری ابعادی: در برابر عوامل جوی مقاوم است، تخریب یا پیری در شرایط معمول نمی‌یابد و به‌دلیل پایداری خود، ابعاد دقیق خود را در طول زمان حفظ می‌کند.
• کاربردها: ساخت نیمه‌هادی (اتچینگ، انتشار، محفظه‌های CVD/LPCVD)، فیبر نوری، اپتیک دقیق، سیستم‌های لیزری، تجهیزات آزمایشگاهی و تحلیلی، شیشه‌های دید در دمای بالا و روشنایی تخصصی (لامپ‌های تخلیه با شدت نور بالا).
• اصلی  زمینه‌ها و کاربردهای اصلی فلنچ‌های کوارتز

زمینه‌ها و کاربردهای اصلی فلنچ‌های کوارتز

فلنج‌های کوارتز به دلیل ترکیب منحصربه‌فرد خواصشان، اجزای حیاتی در صنایع پیچیده محسوب می‌شوند. کاربردهای اصلی و موارد استفاده خاص آن‌ها به شرح زیر است:

• ساخت نیمه‌هادی‌ها و الکترونیک ریز

• کاربرد: به عنوان پنجره‌های دید، روکش محفظه‌ها، ورودی گازها و دریچه‌های تشخیصی در تجهیزات پردازش ویفر.
• تجهیزات کلیدی: اتاقک‌های خراشیدگی پلاسما، راکتورهای رسوب شیمیایی بخار (CVD) و CVD فشار پایین (LPCVD)، کوره‌های انتشار و ایمپلنترهای یونی.
• دلیل: خلوص بالای آن‌ها از آلوده شدن ویفرهای سیلیکونی جلوگیری می‌کند و شفافیت آن‌ها امکان نظارت بر فرآیند در حین انجام را فراهم می‌آورد.

• صنایع نوری و فوتونیک

• کاربرد: به عنوان پنجره‌های انتهایی، پوسته‌های لوله لیزری و قطعات نگهدارنده.
• کاربردهای کلیدی: سیستم‌های لیزری با توان بالا، سیستم‌های نوری ماوراء بنفش و مادون قرمز، سلول‌های اسپکتروفتومتر و آینه‌های تلسکوپ‌های نجومی (به عنوان بستر با انبساط حرارتی پایین).
• دلیل: انتقال فوق‌العاده خوب از ماوراء بنفش تا مادون قرمز و تحریف حرارتی بسیار کم تحت نور با شدت بالا.

• پردازش شیمیایی با خلوص بالا/فشار پایین

• مورد استفاده: به عنوان آسترهای راکتور، شیشه‌های دید برای مواد خورنده و قطعات اتصال در واحدهای نمونه‌سازی.
• فرآیندهای کلیدی: ترابری اسیدهای فوق خالص، گازهای هالوژن و مواد شیمیایی تخصصی با دمای بالا.
• دلیل: بی‌اثری شیمیایی عالی تضمین می‌کند که خلوص محصول حفظ شود و در برابر تمام اسیدها به جز اسید فلوئوریدریک و اسید فسفریک داغ مقاومت می‌کند.

• نمایشگر پیشرفته

• مورد استفاده: به عنوان حباب (لامپ خارجی) در چراغ‌های تخلیه با شدت نور بالا.
• محصولات کلیدی: چراغ‌های بخار جیوه، چراغ‌های قوس زنون و چراغ‌های ضدعفونی‌کننده با اشعه ماوراء بنفش.
• دلیل: تحمل دماهای بسیار بالای کاری (>1000 °C) و انتقال کارآمد نور ماوراء بنفش.

• تحقیقات علمی و تجهیزات تحلیلی

• مورد استفاده: به عنوان پنجره‌های محفظه‌های خلاء، نگهدارنده‌های نمونه در کوره‌ها و قطعات در طیف‌سنج‌های جرمی.
• محیط‌های کلیدی: سیستم‌های خلأ فوق‌العاده بالا (UHV)، میکروسکوپ‌های الکترونی و محفظه‌های شبیه‌سازی فضایی.
• دلیل: تبخیر بسیار پایین و پایداری ابعادی بالا در شرایط خلأ و چرخه‌های حرارتی.

• فرآیندهای صنعتی تخصصی

• کاربرد: به عنوان پنجره‌های دید محافظتی در کوره‌های دمای بالا (به عنوان مثال کوره‌های رشد کریستال مانند دستگاه‌های کشش چوخرالسکی) و قطعات جریان در تولید پیش‌ماده فیبر نوری.
• دلیل: وضوح و یکپارچگی خود را در عملکرد مداوم در دمای بالا حفظ می‌کند و امکان کنترل بصری فرآیند را فراهم می‌آورد.

  مشخصات فنی

  محتوای ملک	شاخص املاک
  تراکم	2.2×103kg/cm³
  قدرت	580KHN100
  استحکام کششی	4.9×107Pa(N/ ㎡)
  مقاومت فشرده شدن	>1.1×109Pa
  ضریب انبساط حرارتی	5.5×10-7cm/cm℃
  هدایت حرارتی	1.4 وات/متر·سانتی‌گراد
  گرمای ویژه	670 ژول/کیلوگرم·سانتی‌گراد
  نقطه نرم شدن	1680℃
  نقطه ترموشکافی	1215℃