פלנג'e זכוכית קוורץ שקוף מותאם אישית עם עמידות לטמפרטורות גבוהות לסמיקונדקטור

תהליך ייצור של פלנגות קوارץ:

• בחירת חומר גלם: בוחרים קריסטלי קوارץ טבעיים או חול סיליקה סינתטי באיכות גבוהה כחומר הגלם. אחוז הסיליקה הוא בדרך כלל מעל 99.9% כדי להבטיח תכונות מתקדמות.
• המסה: החומר הגלם מחומם לטמפרטורה גבוהה מאוד (מעל 1700 °מעלות צלזיוס) בתוך תנור ריק או אטמוספירה אינרטית (לרוב תנור התנגדות חשמלית או תנור השראתי) כדי להמיר אותו לצורה נוזלית, דביקה וחסרת בועות.
• עיצוב: לאחר מכן מעצבים את זכוכית הקوارץ המומסת לפלנגות בשיטת ייצור אחת מבין מספר שיטות:

• יציקה לתבנית: tubing לתבניות מדויקות מסגסוגת גרפיט או חימר קרמי.
• יציקה צנטריפוגלית: סיבוב התבנית כדי ליצור צורות גליליות חלולות שיעוצבו לאחר מכן בעריכה מכנית.
• לחיצה חמה/גימור: עיבוד לוחות קוורץ מחוממים תחת לחץ לשם דחיסות ויצירת צורה קרובה לצורה הסופית.

• הנעתה: הצינורות המוצרים עוברים תהליך קירור מבוקר ואיטי בתוך תנור הנעה. תהליך זה מפחית מתחים תרמיים פנימיים, מונע סדקים ומבטיח יציבות מבנית.
• עיבוד במדוייק: הלוחות המונעים מעובדים במדויק באמצעות כלים מצפים ביהלום. התהליך כולל גריסה, חיתוך, קידור וחיטוב כדי להשיג את המידות הסופיות, גימור פני השטח (לרוב ברמה אופטית), שטיחות והמשטחים החתירה המדויקים (למשל Ra < 0.4 μ מ"מ).
• ניקוי ובדיקת איכות: ניקוי מקיף (למשל, אולטראסאונד, ניקוי חומצי) מסיר זיהומים. כל צינור נבדק במידותיו, כשלים חזותיים (בועות, שפכים) ותכונות אופטיות. שיטות מתקדמות כמו אינטרפרומטריה לייזר משמשות לבדיקת שטיחות ומקבילות.

יתרונות של צינורות קוורץ:

• יציבות תרמית יוצאת דופן: מקדם התפשטות תרמית נמוך ביותר (~5.5 x 10 ⁻⁷ \/K) הופך אותם לבעלי עמידות גבוהה בפני הלמות תרמיות. הם יכולים לסבול חימום וקירור מהיר מ-1000 °C לטמפרטורת החדר ללא סדיקה.
• עמידות בטמפרטורות גבוהות: יכולת פעולה מתמשכת בטמפרטורות עד 1100 °C ולזמן קצר עד 1300 °C, תוך שמירה על שלמות המבנית בעוד שמתכות היו רכות או זזות.
• טוהר כימי אינרטיות יוצאים דופן: מיוצרים מסיליקה בעלת טוהר גבוה, הם לא חדירים ובעלי עמידות גבוהה בפני שחיקה על ידי רוב החומצות, ההלוגנים והחומרים הכימיים האגרסיביים (למעט חומצה פלואורידרית וחומצה פוספטית חמה). זה מונע זיהום בתהליכים רגישים. ₂ , הם אינם חדירים ובעלי עמידות גבוהה בפני שחיקה על ידי רוב החומצות, ההלוגנים והחומרים הכימיים האגרסיביים (למעט חומצה פלואורידרית וחומצה פוספטית חמה). זה מונע זיהום בתהליכים רגישים.
• תכונות אופטיות מצוינות: שקיפות גבוהה בטווח רחב מאולטרה סגול עד קרוב לאינפרא אדום. זה מאפשר מעקב ויזואלי אחר תהליכים, העברת קרני UV ושימוש ביישומי לייזר.
• בידוד חשמלי יוצא דופן: עוצמת דיאלקטרית גבוהה ומוליכות חשמלית נמוכה גם בטמפרטורות גבוהות, מה שהופך אותם lý lý למוליכים וליישומים בסביבה ואקום.
• כוח מכני גבוה & נוקשות: בעוד שברירי, מותק  קוורץ יש כוח לחץ גבוה ושומר על צורתו  תחת עומס בטמפרטורות גבוהות, בניגוד לפולימרים רבים.
• התאמה אולטרה-גבוהה ואקום: חדירות גז נמוכה מאוד ושיעורי outgassing. כאשר הם אפויים כראוי, הם תורמים להשגת ושימור סביבות ואקום (UHV) גבוה מאוד.
• חיי שירות ארוכים ויציבות ממדית: עמידת מזג אוויר, לא הורדת או גיל בתנאים טיפוסיים, ושומרת על מימדים מדויקים לאורך זמן בשל יציבותו.
• ראשוני  יישומים: ייצור מוליכים למחצה (חריץ, דיפוזיה, תאי CVD / LPCVD), סיבים אופטיים, אופטיקה מדויקת, מערכות לייזר, ציוד מעבדה וניתוחי, משקפי ראייה בטמפרטורה גבוהה, תאורה מיוחדת (נורות בזרימה

תחומי יישום ושימושים עיקריים של חצוצרות קוורץ

פלנגות קוורץ הן רכיבים קריטיים בתעשייה הדemanding בשל הצירוף הייחודי שלהן של תכונות. השימושים העיקריים והשימושים הספציפיים שלהן הם כדלקמן:

• תעשיית סמיקונדקטור ומיкроאלקטרוניקה

• שימוש: כחלונות תצפית, קולטים של מיכלים, כניסות גז ויציאות אבחון בציוד לעיבוד וויפר.
• ציוד מרכזי: מאכלים פלזמה, מקררים בכימיה אטמוספירית (CVD) ובלחץ נמוך (LPCVD), תנורי דיפוזיה ומכשירי שיבוץ יונים.
• סיבה: הנקיות הגבוהה שלהן מונעת הזדמנות של וויפרי סיליקון, והשקיפות שלהן מאפשרת מעקב אחר תהליך בפועל.

• תעשיית אופטיקה ופוטוניקה

• שימוש: כחלונות קצה, גופי צינורות לייזר ורכיבי התקנה.
• יישומים מרכזיים: מערכות לייזר בעוצמה גבוהה, מערכות אופטיות בתחום האולטרא-סגול והתת-אדום, תאי ספקטרופוטומטר ומראות טלסקופ אסטרונומי (עבור בסיסי משנה בעלי התפשטות תרמית נמוכה).
• סיבה: העברה יוצאת דופן מהתחום האולטרא-סגול ועד לאינפרא-אדום ושינויים תרמיים מינימליים תחת אור עוצמתי.

• עיבוד כימי בנקיות גבוהה/בלחץ נמוך

• שימוש: כריפודים לממשקי תגובה, חלונות תצפית לנוזלים קורוזיביים ורכיבי חיבור במתקנים ניסיוניים.
• תהליכים מרכזיים: טיפול בחומצות על-טהורות, גזי חומר וגופרית מיוחדת בטמפרטaturas גבוהות.
• סיבה: חוסר פעילות כימית מעולה מבטיח טהרה של המוצר וمقاومת לתקיפה על ידי כל החומצות פרט לחומצה הידרופלואורית וחומצה פוספטית חמה.

• תאורה מתקדמת

• שימוש: ככיסה (נורה חיצונית) לנורות פריקה בזרקורים חזקים.
• מוצרים מרכזיים: נורות זרחן כסילתי, נורות קשת זנון ונורות סטריליזציה באולטרה-סגול.
• סיבה: עמידות בטמפרטורות עבודה גבוהות במיוחד (>1000 °C) ומעבירה אור UV בצורה יעילה.

• מחקר מדעי וכלים אנליטיים

• שימוש: כחלונות עבור תאי ואקום, מחזיקי דגימות בתנורים ורכיבים בספקטרומטר מסות.
• סביבות מרכזיות: מערכות של ריק גבוה מאוד (UHV), מיקרוסקופים אלקטרוניים ומדורים לדמיית חלל.
• סיבה: שחרור זעום זעיר מאוד ויציבות ממדים גבוהה בתנאי ריק ומחזורי חום.

• תהליכים תעשייתיים מיוחדים

• שימוש: כחלונות מגן במדורים בטמפרטורות גבוהות (לדוגמה, מדורי צמיחת גבישים כמו Czochralski pullers) וכרכיבי זרימה בתהליך ייצור פרפורמות לסליל אופטי.
• סיבה: שומר על בהירות ושלמות בתפעול מתמיד בטמפרטורות גבוהות, ומאפשר שליטה חזותית של התהליך.

  מפרטים טכניים

  תוכן הנכס	מדד הנדל"ן
  צפיפות	2.2×103kg/סמ"ר
  כוח	580KHN100
  חוזק מתיחה	4.9×107Pa(N/ ㎡)
  עוצמת דחיסה	>1.1×109Pa
  מקדם התפשטות תרמית	5.5×10-7סמ/סמ℃
  הובלת חום	1.4 וואט/מ"ר
  חום סגולי	670 ג'ול/ק"ג
  נקודת רכות	1680℃
  נקודת היגוד	1215℃