半導体用耐高温性カスタマイズ透明石英ガラスフランジ

石英フランジの製造工程：

• 原料選定：高純度天然水晶または合成シリカ砂を原料として使用します。優れた特性を確保するため、通常シリカ含有量は99.9%以上です。
• 溶融：原料を真空または不活性雰囲気中の炉（一般的には電気抵抗炉または高周波誘導炉）で極めて高い温度（1700℃以上）に加熱し、粘性があり、気泡のない溶融石英にします。 °C) in a vacuum or inert atmosphere furnace (often an electric resistance or induction furnace) to melt it into a viscous, bubble-free molten quartz.
• 成形：溶融した石英を以下のいずれかの方法でフランジ形状に成形します。

• 鋳型成形：精密なグラファイトまたはセラミック金型に流し込む方法。
• 遠心鋳造：金型を回転させて中空円筒形状を作成し、その後機械加工を行う方法。
• 熱間圧延／仕上げ：加熱された石英ブランクを圧力下で鍛造し、緻密化およびニアネットシェイプ成形を行う。

• 焼鈍：成形されたフランジは、焼鈍炉内で制御された緩やかな冷却プロセスにかけられる。これにより内部の熱応力を除去し、割れを防ぎ、構造的安定性を確保する。
• 精密機械加工：焼鈍後のブランクは、ダイヤモンドコーティング工具を用いて細心の注意を払って機械加工される。最終寸法、表面仕上げ（光学グレードであることが多い）、平面度、および正確なシール面（例：Ra < 0.4）を得るために、研削、切断、穴あけ、研磨などが含まれる。 μ m）。
• 洗浄および品質検査：厳格な洗浄（超音波洗浄、酸洗浄など）により汚染物質を除去する。各フランジは、寸法、外観上の欠陥（気泡、介在物）、および光学的特性について検査される。レーザー干渉計などの高度な方法を用いて平面度および平行度を確認する。

石英フランジの利点：

• 優れた耐熱安定性：非常に低い熱膨張係数（～5.5 x 10 ⁻⁷ ／K) により、熱衝撃に対して非常に高い耐性を示します。1000 °℃から室温への急激な加熱および冷却にもひび割れることなく耐えることができます。
• 高温耐性：金属が軟化またはクリープを起こす環境でも、1100 °℃までの温度で連続的に使用でき、一時的には1300 °℃まで耐えることができ、構造的完全性を維持します。
• 優れた化学的純度と不活性性：高純度のSiO 2 について ₂から作られており、非多孔性でほとんどの酸、ハロゲン、強力な化学薬品（フッ化水素酸および熱濃リン酸を除く）による腐食に極めて強い耐性があります。これにより、感度の高いプロセスにおける汚染を防ぎます。
• 優れた光学特性：紫外域から近赤外域にわたる広い波長範囲で高い透明性を有しています。このため、プロセスの視覚的監視、紫外線の透過、およびレーザー応用への使用が可能になります。
• 優れた電気絶縁性：高温下でも高い絶縁破壊強度と低い電気伝導性を維持するため、半導体や真空応用分野に最適です。
• 高機械的強度と剛性：もろい性質がありますが、溶融石英は高い圧縮強度を持ち、多くのポリマーとは異なり高温下での負荷時にも形状を保持します。  高温下での負荷時にも形状を保持します。  多くのポリマーとは異なります。
• 超高真空環境との互換性：ガス透過性および脱ガス率が極めて低く、適切にベーキング処理された場合、超高真空（UHV）環境の達成および維持に寄与します。
• 長寿命および寸法安定性：風化に強く、通常の条件下で劣化または老化せず、安定性により長期間にわたり正確な寸法を維持します。
• 主要な  応用分野：半導体製造（エッチング、拡散、CVD／LPCVDチャンバー）、光ファイバー、精密光学機器、レーザー装置、実験室および分析装置、高温用視鏡、特殊照明（高輝度放電ランプ）。

石英フランジの主な応用分野および用途

石英フランジは、その独特な特性の組み合わせにより、過酷な環境を要する産業において重要な部品です。主な用途および特定の使用例は以下の通りです。

• 半導体・マイクロエレクトロニクス製造

• 用途：ウェーハ処理装置における観察窓、チャンバー内張材、ガス導入口、診断用ポートなど。
• 主な装置：プラズマエッチング装置、化学気相成長（CVD）および低圧CVD（LPCVD）反応器、拡散炉、イオン注入装置。
• 理由：高純度であるためシリコンウェーハの汚染を防ぎ、透明性によりプロセス中の監視が可能になる。

• 光学・フォトニクス産業

• 用途：端面ウィンドウ、レーザー管ハウジング、マウント部品など。
• 主な応用分野：高出力レーザーシステム、紫外域および赤外域の光学システム、分光光度計セル、天文用望遠鏡ミラー（低熱膨張基板用）。
• 理由：紫外域から赤外域にわたる優れた透過性と、高強度光下での極めて小さな熱歪み。

• 高純度・低圧化学プロセス

• 用途：反応器のライナー、腐食性流体用の視鏡、およびパイロットプラント内の接続部品として使用。
• 主なプロセス：超純酸、ハロゲンガス、高温用特殊化学品の取り扱い。
• 理由：卓越した化学的不活性により、製品の純度を保ち、フッ化水素および熱したリン酸を除くすべての酸に対して耐性を示す。

• 高度照明

• 用途：高強度放電ランプのエンベロープ（外側のバルブ）として使用。
• 主要製品：水銀灯、キセノンアークランプ、UV殺菌ランプ。
• 理由：非常に高い運転温度（>1000 °℃）に耐え、紫外線を効率的に透過する。

• 科学研究および分析機器

• 用途：真空チャンバーの窓、炉内のサンプルホルダー、質量分析計の部品として使用。
• 主な使用環境：超高真空（UHV）システム、電子顕微鏡、宇宙環境シミュレーションチャンバー。
• 理由：真空および熱サイクル条件下での極めて低い脱ガス性と高い寸法安定性。

• 特殊産業プロセス

• 用途：高温炉（例えばゾーンメルティング炉やCzochralski引き上げ装置など）における保護用観察窓や、光ファイバー前駆体製造プロセスの流路部品としての使用。
• 理由：連続的な高温運転下でも透明性と構造的完全性を維持し、工程の視覚的監視を可能にする。

  技術仕様

  特性内容	特性指標
  密度	2.2×103kg/cm³
  強度	580KHN100
  引張強度	4.9×107Pa(N/ ㎡)
  圧縮強度	>1.1×109Pa
  熱膨張係数	5.5×10-7cm/cm℃
  熱伝導性	1.4W/m℃
  特定熱量	670J/kg℃
  軟化点	1680℃
  焼戻し点	1215℃