Anpassad klar kvartsglasfläns med hög temperaturmotstånd för halvledare

Tillverkningsprocess för kvartsglasflänsar:

• Råvaruval: Högrensa naturliga kvartsmineral eller syntetisk kiselsand väljs som utgångsmaterial. Kiselhalten överstiger vanligtvis 99,9 % för att säkerställa överlägsna egenskaper.
• Smältning: Råmaterialet upphettas till en extremt hög temperatur (över 1700 °°C) i en ugn med vakuum eller inert atmosfär (ofta en elektrisk motståndsugn eller induktionsugn) för att smälta det till en viscös, bubbel­fri smält kvarts.
• Formning: Den smälta kvartsen formas sedan till flänsar med hjälp av en av flera metoder:

• Formgjutning: Hälls i precisionsformar av grafit eller keramik.
• Centrifugalformgjutning: Formen sätts i rotation för att skapa ihåliga cylindriska former som bearbetas senare.
• Håttryck/bearbetning: Smidning av upphettad kvartsblank under tryck för täthet och nära-nettoformning.

• Glödgning: De formade flänsarna genomgår en kontrollerad, långsam svaltningsprocess i en glödugn. Detta minskar inre termisk spänning, förhindrar sprickbildning och säkerställer strukturell stabilitet.
• Precisionsbearbetning: De glödgade blankorna bearbetas noggrant med diamantbelagda verktyg. Detta inkluderar slipning, skärning, borrning och slipning för att uppnå slutliga mått, ytfinish (ofta optisk kvalitet), planhet och exakta tätningsytor (t.ex. Ra < 0,4 μ m).
• Rengöring och kvalitetsinspektion: Strikt rengöring (t.ex. ultraljuds- eller syrerengöring) avlägsnar föroreningar. Varje fläns inspekteras för mått, synliga fel (blåsor, inneslutningar) och optiska egenskaper. Avancerade metoder som laserinterferometri används för att kontrollera planhet och parallellitet.

Fördelar med kvartsflänsar:

• Exceptionell termisk stabilitet: Extremt låg värmeutvidgningskoefficient (~5,5 x 10 ⁻⁷ /K) gör dem mycket motståndskraftiga mot termisk chock. De kan tåla snabb uppvärmning och avkylning från 1000 °C till rumstemperatur utan att spricka.
• Högtemperaturmotstånd: Kan användas kontinuerligt vid temperaturer upp till 1100 °C och kortvarigt upp till 1300 °C, vilket bevarar strukturell integritet där metaller skulle försämras eller krypa.
• Utmärkt kemisk renhet och inaktivitet: Tillverkade av högpur SiO 2 , är de icke-porösa och mycket motståndskraftiga mot korrosion från de flesta syror, halogener och aggressiva kemikalier (utom fluorvätesyra och het fosforsyra). Detta förhindrar förorening i känsliga processer.
• Utmärkta optiska egenskaper: Hög transparens över ett brett spektrum från UV till nära-infrarött. Detta möjliggör visuell processövervakning, UV-genomsläpplighet och användning i laserapplikationer.
• Utmärkt elektrisk isolering: Hög dielektrisk styrka och låg elektrisk ledningsförmåga även vid förhöjda temperaturer, vilket gör dem idealiska för halvledar- och vakuumapplikationer.
• Hög mekanisk styrka och styvhet: Även om spröd har  kvarts hög tryckstyrka och behåller sin form  under belastning vid höga temperaturer, till skillnad från många polymerer.
• Kompatibilitet med ultra-hög vakuum: Extremt låg gasgenomsläpplighet och avgasningshastigheter. När de korrekt är uppvärmda bidrar de till att uppnå och bibehålla ultra-hög vakuum (UHV)-miljöer.
• Lång användningstid och dimensionsstabilitet: Motståndskraftig mot väderpåverkan, försämras inte eller åldras under normala förhållanden och bibehåller exakta mått över tiden tack vare sin stabilitet.
• Primär  Tillämpningar: Halvledarframställning (ätning, diffusion, CVD/LPCVD-kammare), fiberoptik, precisionsoptik, lasersystem, laboratorie- och analysutrustning, siktglassar för höga temperaturer och specialbelysning (högintensiva urladdningslampor).

Framstående tillämpningsområden och användningsområden för kvartsskivor

Kvartsflänsar är kritiska komponenter inom krävande industrier på grund av sin unika kombination av egenskaper. Deras främsta tillämpningar och specifika användningsområden är följande:

• Halvledar- och mikroelektronikindustri

• Användning: Som inspektionsfönster, kammarmantlar, gasinlopp och diagnostikportar i skivbearbetningsutrustning.
• Nyckelutrustning: Plasmaätare, kemisk ångdeponering (CVD) och CVD-under lågt tryck (LPCVD) reaktorer, diffusionsugnar och jonimplanterare.
• Anledning: Deras renhet förhindrar kontaminering av siliciumskivor, och deras genomskinlighet möjliggör övervakning av processen i realtid.

• Optiska och fotonikindustrier

• Användning: Som slutfönster, lasertrumhus och monteringskomponenter.
• Viktiga tillämpningar: Högprestandalasersystem, UV- och IR-optiska system, spektrofotometerkuvetter och astronomiska teleskopspiegel (för substrat med låg termisk expansion).
• Anledning: Exceptionell transmittans från UV till IR och minimal termisk deformation vid intensivt ljus.

• Högrenhets-/lågtrycks kemisk bearbetning

• Användning: Som reaktormantlar, sikttglas för korrosiva vätskor och anslutningskomponenter i pilotanläggningar.
• Nyckelprocesser: Hantering av ultrarenta syror, halogengaser och specialkemikalier vid höga temperaturer.
• Anledning: Utmärkt kemisk passivitet säkerställer produktpurenhet och motståndskraft mot alla syror utom fluorvätesyra och het fosforsyra.

• Avancerad belysning

• Användning: Som kapsel (yttre glödlampa) för gasurladdningslampor med hög ljusstyrka.
• Nyckelprodukter: Kväveånglampa, xenonbåglampa och UV-steriliseringslampa.
• Anledning: Tål extremt höga driftstemperaturer (>1000 °C) och överför UV-ljus effektivt.

• Vetenskaplig forskning och analysinstrument

• Användning: Som fönster för vakuumkammare, provhållare i ugnar och komponenter i masspektrometer.
• Nyckelmiljöer: System med ultrahög vakuum (UHV), elektronmikroskop och rymdsimuleringskammare.
• Anledning: Extremt låg avgasning och hög dimensionsstabilitet under vakuum och termisk påfrestning.

• Specialiserade industriprocesser

• Användning: Som skyddande siktfönster i högtemperaturovnar (t.ex. kristalltillväxtovnar som Czochralski-pulldon) och flödeskomponenter i tillverkning av fiberoptiska preformar.
• Anledning: Bevarar klarhet och integritet vid kontinuerlig drift i hög temperatur, vilket möjliggör visuell processövervakning.

  Tekniska specifikationer

  Egenskapsinnehåll	Egenskapsindex
  Densitet	2,2×103 kg/cm³
  Styrka	580KHN100
  Dragfastighet	4.9×107Pa(N/ ㎡)
  Tryckhållfasthet	>1,1×109 Pa
  Koefficient för termisk utvidgning	5,5×10-7cm/cm℃
  Värmekonduktivitet	1,4W/m℃
  Specifik värme	670J/kg℃
  Glasomvandlingstemperatur	1680℃
  Ånningpunkt	1215℃