A gránit a félvezetőiparban gyakran használt anyag kiváló mechanikai tulajdonságai, hőstabilitása és alacsony hőtágulási együtthatója miatt.A nagyobb precizitás és termelékenység iránti egyre növekvő kereslet miatt azonban az alternatív anyagok életképes megoldásokká váltak a félvezető berendezések alkatrészeinek gyártásához.Ebben a cikkben megvizsgálunk néhány alternatív anyagot a félvezető berendezések gránit alkatrészeihez, és összehasonlítjuk azok előnyeit és hátrányait.
Alternatív anyagok gránit alkatrészekhez
1. Üvegkerámia anyagok
Az üvegkerámia anyagok, mint a Zerodur és a Cervit, széles körben elterjedtek a félvezetőiparban, alacsony hőtágulási együtthatójuk miatt, amely közel áll a szilíciuméhoz.Következésképpen ezek az anyagok jobb termikus stabilitást és nagyobb pontosságot biztosítanak a félvezető gyártási folyamatban.A Zerodur különösen magas fokú homogenitással és stabilitással rendelkezik, így alkalmas litográfiai berendezések gyártására.
Előnyök:
- Alacsony hőtágulási együttható
- Nagy pontosság és stabilitás
- Alkalmas magas hőmérsékletű alkalmazásokhoz
Hátrányok:
- Magasabb költség a gránithoz képest
- Viszonylag törékeny, kihívást jelenthet a megmunkálás és a kezelés során
2. Kerámia
A kerámia anyagok, mint például az alumínium-oxid (Al2O3), a szilícium-karbid (SiC) és a szilícium-nitrid (Si3N4), kiváló mechanikai tulajdonságokkal, magas hőmérséklettel szembeni ellenállással és alacsony hőtágulási együtthatóval rendelkeznek.Ezek a tulajdonságok ideálissá teszik a kerámiát olyan félvezető berendezések alkatrészeihez, amelyek nagy hőstabilitást és pontosságot igényelnek, mint például ostyaasztalok és tokmányok.
Előnyök:
- Magas termikus stabilitás és szilárdság
- Alacsony hőtágulási együttható
- Magas kopásállóság és kémiai tehetetlenség
Hátrányok:
- Törékeny és repedésre hajlamos lehet, különösen a megmunkálás és a kezelés során
- A kerámiák megmunkálása és polírozása kihívást és időigényes lehet
3. Fémek
Fémalapú anyagokat, például rozsdamentes acélt és titánt használtak egyes félvezető berendezések alkatrészeihez kiváló megmunkálhatóságuk és nagy szilárdságuk miatt.Általában olyan alkalmazásokban használatosak, ahol nincs szükség nagy hőstabilitásra, például kamrarészeknél, tengelykapcsolóknál és átvezetéseknél.
Előnyök:
- Jó megmunkálhatóság és hegeszthetőség
- Nagy szilárdság és rugalmasság
- Alacsony költség néhány alternatív anyaghoz képest
Hátrányok:
- Magas hőtágulási együttható
- Nem alkalmas magas hőmérsékletű alkalmazásokhoz a hőtágulási problémák miatt
- Korrózióra és szennyeződésekre érzékeny
Következtetés:
Összefoglalva, míg a gránit népszerű választás volt a félvezető berendezések alkatrészeinél, alternatív anyagok jelentek meg, amelyek mindegyike egyedi előnyökkel és hátrányokkal rendelkezik.Az üvegkerámia anyagok rendkívül pontosak és stabilak, de törékenyek lehetnek.A kerámiák erősek és kiváló hőstabilitásúak, de törékenyek is lehetnek, így nagyobb kihívást jelent a gyártásuk.A fémek olcsók, megmunkálhatók és képlékenyek, de nagyobb a hőtágulási együtthatójuk, és érzékenyek a korrózióra és a szennyeződésekre.A félvezető berendezések anyagainak kiválasztásakor döntő fontosságú az alkalmazás speciális követelményeinek figyelembe vétele, és olyan anyagok kiválasztása, amelyek egyensúlyban vannak a költségek, a teljesítmény és a megbízhatóság között.
Feladás időpontja: 2024. március 19