Flangia in vetro di quarzo trasparente personalizzata per semiconduttori

Dettagli del prodotto

1. Processo produttivo delle flange in quarzo:

1.1 Selezione delle materie prime : Cristalli naturali di quarzo ad alta purezza o sabbia di silice sintetica vengono scelti come materia prima. Il contenuto di silice supera tipicamente il 99,9% per garantire proprietà superiori.

1.2 Fusione: La materia prima viene riscaldata a una temperatura estremamente elevata (superiore a 1700 °C) in un forno a vuoto o in atmosfera inerte (spesso un forno a resistenza elettrica o a induzione) per fonderla in una massa viscosa di quarzo fuso priva di bolle.

1.3 Formatura: Il quarzo fuso viene quindi sagomato trasformato in flange mediante uno dei diversi metodi

1.4 Stampaggio: Versamento in stampi di grafite o ceramica di precisione.

1.5 Fusione centrifuga: Rotazione dello stampo per formare forme cilindriche cave che vengono successivamente lavorate.

1.6 Pressatura a caldo/Finitura: Forgiatura del grezzo in quarzo riscaldato sotto pressione per la densificazione e la formazione di forma quasi definitiva.

1.7 Tempra: I flangi formati subiscono un processo controllato e graduale di raffreddamento in un forno di tempra. Ciò elimina le tensioni termiche interne, prevenendo crepe e garantendo stabilità strutturale.

1.8 Lavorazione di precisione: I grezzi temprati vengono lavorati con estrema precisione utilizzando utensili rivestiti in diamante. Ciò include rettifica, taglio, foratura e lucidatura per ottenere le dimensioni finali, la finitura superficiale (spesso di grado ottico), la planarità e le superfici di tenuta precise ( es. Ra < 0,4 μ m ).

1.9 Pulizia e ispezione della qualità: Pulizia rigorosa (es. ad ultrasuoni, con acidi) per rimuovere contaminanti. Ogni flangia viene ispezionata per quanto riguarda le dimensioni, i difetti visivi (bolle, inclusioni) e le proprietà ottiche. Metodi avanzati come l’interferometria laser verificano planarità e parallelismo.

2. Vantaggi delle flange in quarzo:

2.1 Eccezionale stabilità termica: Coefficiente di espansione termica estremamente basso (~5,5 × 10 ⁻⁷ ⁄K) che le rende altamente resistenti agli shock termici. Possono sopportare riscaldamenti rapidi e raffreddamento da 1000 °°C alla temperatura ambiente senza crepe.

2.3 Resistenza alle alte temperature: Può funzionare ininterrottamente a temperature fino a 1100 °°C e brevemente fino a 1300 °C °C, mantenendo l’integrità strutturale in condizioni in cui i metalli si ammorbidirebbero o subirebbero deformazione viscosa.

2.3 Purezza chimica superiore e inerzia : Realizzato in SiO ad alta purezza 2 - 2 , sono non porosi e altamente resistenti alla corrosione da parte della maggior parte degli acidi, alogeni e sostanze chimiche aggressive (ad eccezione dell'acido fluoridrico e dell'acido fosforico caldo). Ciò previene la contaminazione in processi sensibili.

2.4 Eccellenti proprietà ottiche: Alta trasparenza su un ampio spettro, dall’UV all’infrarosso vicino. Ciò consente il monitoraggio visivo del processo, la trasmissione UV e l’impiego in applicazioni laser.

2.5 Isolamento elettrico eccezionale: Alta resistenza dielettrica e bassa conduttività elettrica anche a temperature elevate, rendendoli ideali per applicazioni a semiconduttori e vuoto.

2.6 Alta resistenza meccanica e rigidità: Mentre fragile, fuso  il quarzo ha alta resistenza alla compressione e mantiene la sua forma  sotto carico ad alte temperature, a differenza di molti polimeri.

2.7 Compatibilità con il vuoto ultra elevato: Permeabilità e velocità di fuoriuscita di gas estremamente basse. Quando vengono cotti correttamente, contribuiscono a raggiungere e mantenere un vuoto ultra elevato (UHV) ambienti.

2.8 Lunga durata di servizio e stabilità dimensionale: Resiste all’azione degli agenti atmosferici , non si degrada né invecchia in condizioni tipiche e mantiene nel tempo dimensioni precise grazie alla sua stabilità.

2.9 Applicazioni principali  Applicazioni : Fabbricazione di semiconduttori (camere per incisione, diffusione, CVD/LPCVD), fibre ottiche, ottica di precisione, sistemi laser, apparecchiature di laboratorio e analitiche, vetri di visione ad alta temperatura e illuminazione specializzata (lampade a scarica ad alta intensità).

3. Principali settori e utilizzi delle flange in quarzo

I flange in quarzo sono componenti fondamentali in settori ad alta richiesta grazie alla loro combinazione unica di proprietà. Le loro principali applicazioni e usi specifici sono i seguenti:

3.1 Produzione di semiconduttori e microelettronica

Uso: Come finestre di osservazione, rivestimenti per camere, ingressi del gas e porte diagnostiche nei dispositivi per la lavorazione delle wafer.

Attrezzature principali: Etcher a plasma, reattori per deposizione chimica da vapore (CVD) e CVD a bassa pressione (LPCVD), forni di diffusione e impiantatori ionici.

Motivo: La loro purezza evita contaminazioni delle wafer di silicio e la loro trasparenza permette il monitoraggio in-situ del processo.

3.2 Settore ottico e fotonico

Uso: Come finestre terminali, alloggiamenti per tubi laser e componenti di montaggio.

Applicazioni principali: Sistemi laser ad alta potenza, sistemi ottici UV e IR, celle per spettrofotometri e specchi per telescopi astronomici (per substrati con bassa espansione termica).

Motivo: Eccellente trasmissione da UV a IR e minima distorsione termica sotto luce ad alta intensità.

3.3 Processi chimici ad alta purezza/bassa pressione

Uso: Come rivestimenti per reattori, vetri di controllo per fluidi corrosivi e componenti di collegamento in impianti pilota.

Processi chiave: Trattamento di acidi ultrapuri, gas alogenati e prodotti chimici speciali ad alta temperatura.

Motivo: L'inertezza chimica superiore garantisce la purezza del prodotto e resiste all'attacco di tutti gli acidi, tranne l'acido fluoridrico e l'acido fosforico caldo.

3.4 Illuminazione avanzata

Uso: Come involucro (bulbo esterno) per lampade a scarica ad alta intensità.

Prodotti principali: Lampade a vapore di mercurio, lampade a arco allo xenon e lampade per sterilizzazione UV.

Motivo: Resiste a temperature operative estremamente elevate (>1000°C) e trasmette efficacemente la luce UV.

3.5 Ricerca scientifica e strumentazione analitica

Uso: Come finestre per camere a vuoto, portacampioni per forni e componenti in spettrometri di massa.

Ambienti chiave: Sistemi ad ultra-alto vuoto (UHV), microscopi elettronici e camere di simulazione spaziale.

Motivo: Degassamento estremamente basso e elevata stabilità dimensionale sotto vuoto e cicli termici.

3.6 Processi industriali specializzati

Utilizzo: Come oblò protettivi in forni ad alta temperatura (ad esempio, forni per la crescita di cristalli come i tiratori Czochralski) e componenti di flusso nella produzione di preforme per fibre ottiche.

Motivo: Mantiene la trasparenza e l'integrità durante il funzionamento continuo ad alta temperatura, consentendo il controllo visivo del processo.

Specificativi tecnici

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Brevetti e Certificazioni

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