SiO₂ Kvars Vafli Kvars Vafli SiO₂ MEMS Temperatur 2″ 3″ 4″ 6″ 8″ 12″
Ətraflı Diaqram
Giriş
Kvars lövhələri elektronika, yarımkeçiricilər və optika sənayesinin inkişafında əvəzsiz rol oynayır. GPS-inizi idarə edən smartfonlarda, 5G şəbəkələrini gücləndirən yüksək tezlikli baza stansiyalarında və yeni nəsil mikroçiplər istehsal edən alətlərdə mövcud olan kvars lövhələri vacibdir. Bu yüksək təmizlikli substratlar kvant hesablamasından tutmuş qabaqcıl fotonikaya qədər hər şeydə innovasiyalara imkan verir. Yer kürəsinin ən bol minerallarından birindən əldə edilməsinə baxmayaraq, kvars lövhələri qeyri-adi dəqiqlik və performans standartlarına uyğun olaraq hazırlanır.
Kvars lövhələri nədir
Kvars lövhələri ultra təmiz sintetik kvars kristalından hazırlanmış nazik, dairəvi disklərdir. 2 ilə 12 düym arasında dəyişən standart diametrlərdə mövcud olan kvars lövhələrinin qalınlığı adətən 0,5 mm-dən 6 mm-ə qədərdir. Qeyri-müntəzəm prizmatik kristallar əmələ gətirən təbii kvarsdan fərqli olaraq, sintetik kvars ciddi nəzarət altında laboratoriya şəraitində yetişdirilir və vahid kristal strukturları yaradır.
Kvars lövhələrinin özünəməxsus kristallığı misilsiz kimyəvi müqavimət, optik şəffaflıq və yüksək temperatur və mexaniki gərginlik altında sabitlik təmin edir. Bu xüsusiyyətlər kvars lövhələrini məlumat ötürülməsi, sensor, hesablama və lazer əsaslı texnologiyalarda istifadə olunan dəqiq cihazlar üçün əsas komponentə çevirir.
Kvars lövhəsinin xüsusiyyətləri
| Kvars növü | 4 | 6 | 8 | 12 |
|---|---|---|---|---|
| Ölçü | ||||
| Diametr (düym) | 4 | 6 | 8 | 12 |
| Qalınlıq (mm) | 0.05–2 | 0.25–5 | 0.3–5 | 0.4–5 |
| Diametr Tolerantlığı (düym) | ±0.1 | ±0.1 | ±0.1 | ±0.1 |
| Qalınlığa Dözümlülük (mm) | Özelleştirilebilir | Özelleştirilebilir | Özelleştirilebilir | Özelleştirilebilir |
| Optik Xüsusiyyətlər | ||||
| Refraktiv İndeks @365 nm | 1.474698 | 1.474698 | 1.474698 | 1.474698 |
| Refraktiv İndeks @546.1 nm | 1.460243 | 1.460243 | 1.460243 | 1.460243 |
| Refraktiv İndeks @1014 nm | 1.450423 | 1.450423 | 1.450423 | 1.450423 |
| Daxili Ötürücülük (1250–1650 nm) | >99.9% | >99.9% | >99.9% | >99.9% |
| Ümumi keçiricilik (1250–1650 nm) | >92% | >92% | >92% | >92% |
| Emal Keyfiyyəti | ||||
| TTV (Ümumi Qalınlıq Variasiyası, µm) | <3 | <3 | <3 | <3 |
| Düzlük (µm) | ≤15 | ≤15 | ≤15 | ≤15 |
| Səthin Nazikliyi (nm) | ≤1 | ≤1 | ≤1 | ≤1 |
| Yay (µm) | <5 | <5 | <5 | <5 |
| Fiziki Xüsusiyyətlər | ||||
| Sıxlıq (q/sm³) | 2.20 | 2.20 | 2.20 | 2.20 |
| Yanq Modulu (QPa) | 74.20 | 74.20 | 74.20 | 74.20 |
| Mohs Sərtliyi | 6–7 | 6–7 | 6–7 | 6–7 |
| Kəsmə Modulu (GPa) | 31.22 | 31.22 | 31.22 | 31.22 |
| Puasson nisbəti | 0.17 | 0.17 | 0.17 | 0.17 |
| Sıxılma Gücü (GPa) | 1.13 | 1.13 | 1.13 | 1.13 |
| Dartılma Müqaviləsi (MPa) | 49 | 49 | 49 | 49 |
| Dielektrik Sabiti (1 MHz) | 3.75 | 3.75 | 3.75 | 3.75 |
| Termal Xüsusiyyətlər | ||||
| Gərginlik Nöqtəsi (10¹⁴.⁵ Pa·s) | 1000°C | 1000°C | 1000°C | 1000°C |
| Tavlama Nöqtəsi (10¹³ Pa·s) | 1160°C | 1160°C | 1160°C | 1160°C |
| Yumşalma nöqtəsi (10⁷.⁶ Pa·s) | 1620°C | 1620°C | 1620°C | 1620°C |
Kvars lövhələrinin tətbiqi
Kvars lövhələri aşağıdakılar da daxil olmaqla, müxtəlif sənaye sahələrində tələbkar tətbiqləri qarşılamaq üçün xüsusi olaraq hazırlanmışdır:
Elektronika və RF Cihazları
- Kvars lövhələri, smartfonlar, GPS cihazları, kompüterlər və simsiz rabitə cihazları üçün saat siqnalları təmin edən kvars kristal rezonatorları və osilatorlarının əsasını təşkil edir.
- Onların aşağı istilik genişlənməsi və yüksək Q-faktoru kvars lövhələrini yüksək sabitlikli zamanlama dövrələri və RF filtrləri üçün ideal edir.
Optoelektronika və Görüntüləmə
- Kvars lövhələri əla UB və İQ keçiriciliyi təklif edir və bu da onları optik linzalar, şüa bölücüləri, lazer pəncərələri və detektorlar üçün ideal hala gətirir.
- Onların radiasiyaya qarşı müqaviməti yüksək enerjili fizikada və kosmik cihazlarda istifadəyə imkan verir.
Yarımkeçiricilər və MEMS
- Kvars lövhələri, xüsusilə GaN və RF tətbiqlərində yüksək tezlikli yarımkeçirici dövrələr üçün substrat kimi xidmət edir.
- MEMS-də (Mikro-Elektro-Mexaniki Sistemlər) kvars lövhələri mexaniki siqnalları piezoelektrik effekt vasitəsilə elektrik siqnallarına çevirir və bu da giroskoplar və akselerometrlər kimi sensorları işə salır.
Qabaqcıl İstehsalat və Laboratoriyalar
- Yüksək təmizlikli kvars lövhələri optik hüceyrələr, UB küvetlər və yüksək temperaturlu nümunələrin işlənməsi üçün kimyəvi, biotibbi və fotonik laboratoriyalarda geniş istifadə olunur.
- Ekstremal mühitlərlə uyğunluğu onları plazma kameraları və çökmə alətləri üçün uyğun edir.
Kvars lövhələri necə hazırlanır
Kvars lövhələri üçün iki əsas istehsal yolu var:
Əridilmiş Kvars Vafliləri
Əridilmiş kvars lövhələri təbii kvars qranullarını amorf şüşəyə əritməklə, sonra bərk bloku dilimləmək və nazik lövhələrə cilalamaqla hazırlanır. Bu kvars lövhələri aşağıdakıları təklif edir:
- İstisna UB şəffaflığı
- Geniş istilik işləmə diapazonu (>1100°C)
- Əla istilik şokuna davamlılıq
Onlar litoqrafiya avadanlığı, yüksək temperaturlu sobalar və optik pəncərələr üçün idealdır, lakin kristal nizamının olmaması səbəbindən pyezoelektrik tətbiqlər üçün uyğun deyil.
Kultivasiya olunmuş Kvars Vafliləri
Kultivasiya olunmuş kvars lövhələri dəqiq qəfəs istiqamətinə malik qüsursuz kristallar istehsal etmək üçün sintetik şəkildə yetişdirilir. Bu lövhələr aşağıdakıları tələb edən tətbiqlər üçün hazırlanmışdır:
- Dəqiq kəsmə bucaqları (X-, Y-, Z-, AT-kəsmə və s.)
- Yüksək tezlikli osilatorlar və SAW filtrləri
- Optik polyarizatorlar və qabaqcıl MEMS cihazları
İstehsal prosesi avtoklavlarda toxumların yetişdirilməsini, ardınca dilimləməni, istiqamətləndirməni, tavlamanı və cilalamanı əhatə edir.
Aparıcı Kvars Vafli Təchizatçıları
Yüksək dəqiqlikli kvars lövhələri üzrə ixtisaslaşmış qlobal təchizatçılara aşağıdakılar daxildir:
- Heraeus(Almaniya) – əridilmiş və sintetik kvars
- Şin-Etsu Kvarsı(Yaponiya) – yüksək təmizlikli lövhə məhlulları
- WaferPro(ABŞ) – geniş diametrli kvars lövhələri və substratlar
- Korth Kristalle(Almaniya) – sintetik kristal lövhələr
Kvars lövhələrinin inkişaf edən rolu
Kvars lövhələri inkişaf etməkdə olan texnoloji mənzərələrdə vacib komponentlər kimi inkişaf etməyə davam edir:
- Miniatürləşdirmə– Kvars lövhələri kompakt cihaz inteqrasiyası üçün daha sərt toleranslarla istehsal olunur.
- Yüksək Tezlikli Elektronika– Yeni kvars lövhə dizaynları 6G və radar üçün mmWave və THz sahələrinə doğru irəliləyir.
- Növbəti Nəsil Sensor– Avtonom nəqliyyat vasitələrindən tutmuş sənaye IoT-na qədər kvars əsaslı sensorlar getdikcə daha vacib hala gəlir.
Kvars lövhələri haqqında tez-tez verilən suallar
1. Kvars lövhəsi nədir?
Kvars lövhəsi, adətən standart yarımkeçirici ölçülərdə (məsələn, 2", 3", 4", 6", 8" və ya 12") istehsal olunan kristal silikon dioksiddən (SiO₂) hazırlanmış nazik, düz bir diskdir. Yüksək təmizliyi, istilik stabilliyi və optik şəffaflığı ilə tanınan kvars lövhəsi, yarımkeçirici istehsalı, MEMS cihazları, optik sistemlər və vakuum prosesləri kimi müxtəlif yüksək dəqiqlikli tətbiqlərdə substrat və ya daşıyıcı kimi istifadə olunur.
2. Kvars və silisium geli arasındakı fərq nədir?
Kvars silikon dioksidin (SiO₂) kristal bərk formasıdır, silisium jeli isə nəmi udmaq üçün quruducu kimi istifadə olunan amorf və məsaməli SiO₂ formasıdır.
- Kvars sərt, şəffafdır və elektron, optik və sənaye tətbiqlərində istifadə olunur.
- Silika geli kiçik muncuqlar və ya qranullar şəklində görünür və əsasən qablaşdırma, elektronika və saxlama sahələrində rütubətin idarə olunması üçün istifadə olunur.
3. Kvars kristalları nə üçün istifadə olunur?
Kvars kristalları pyezoelektrik xüsusiyyətlərinə görə elektronika və optikada geniş istifadə olunur (mexaniki gərginlik altında elektrik yükü yaradırlar). Ümumi tətbiqlərə aşağıdakılar daxildir:
- Osilatorlar və tezlik nəzarəti(məsələn, kvars saatları, saatlar, mikrokontrollerlər)
- Optik komponentlər(məsələn, linzalar, dalğa lövhələri, pəncərələr)
- Rezonatorlar və filtrlərRF və rabitə cihazlarında
- Sensorlartəzyiq, sürətlənmə və ya qüvvə üçün
- Yarımkeçirici istehsalısubstratlar və ya proses pəncərələri kimi
4. Mikroçiplərdə kvarsdan niyə istifadə olunur?
Kvars mikroçiplə əlaqəli tətbiqlərdə istifadə olunur, çünki təklif edir:
- Termal sabitlikdiffuziya və tavlama kimi yüksək temperaturlu proseslər zamanı
- Elektrik izolyasiyasıdielektrik xüsusiyyətlərinə görə
- Kimyəvi müqavimətyarımkeçirici istehsalında istifadə olunan turşulara və həlledicilərə
- Ölçü dəqiqliyivə etibarlı litoqrafiya uyğunlaşdırılması üçün aşağı istilik genişlənməsi
- Kvarsın özü aktiv yarımkeçirici material (silikon kimi) kimi istifadə edilməsə də, istehsal mühitində, xüsusən də sobalarda, kameralarda və fotomaska substratlarında mühüm dəstəkləyici rol oynayır.
Haqqımızda
XKH xüsusi optik şüşə və yeni kristal materiallarının yüksək texnologiyalı inkişafı, istehsalı və satışı üzrə ixtisaslaşıb. Məhsullarımız optik elektronika, istehlakçı elektronikası və hərbçilərə xidmət göstərir. Biz Sapphire optik komponentləri, mobil telefon linza örtükləri, keramika, LT, silikon karbid SIC, kvars və yarımkeçirici kristal lövhələr təklif edirik. Bacarıqlı təcrübə və qabaqcıl avadanlıqlarla, aparıcı optoelektron materialları yüksək texnologiyalı müəssisə olmağı hədəfləyərək qeyri-standart məhsul emalı sahəsində üstünlüyümüz var.










