Granitt har vært et ofte brukt materiale i halvlederindustrien for sine utmerkede mekaniske egenskaper, termiske stabilitet og lave termiske ekspansjonskoeffisient.Men med den stadig økende etterspørselen etter høyere presisjon og produktivitet, har alternative materialer dukket opp som levedyktige alternativer for fremstilling av komponenter til halvlederutstyr.I denne artikkelen vil vi utforske noen av de alternative materialene for granittdeler i halvlederutstyr og sammenligne deres fordeler og ulemper.
Alternative materialer for granittdeler
1. Glass-keramiske materialer
Glass-keramiske materialer, som Zerodur og Cervit, har fått utbredt bruk i halvlederindustrien på grunn av deres lave termiske ekspansjonskoeffisient, som er nær silisium.Følgelig kan disse materialene gi bedre termisk stabilitet og forbedret presisjon i halvlederfremstillingsprosessen.Spesielt Zerodur har en høy grad av homogenitet og stabilitet, noe som gjør den egnet for produksjon av litografiutstyr.
Fordeler:
- Lav termisk utvidelseskoeffisient
- Høy presisjon og stabilitet
- Egnet for applikasjoner med høy temperatur
Ulemper:
- Høyere kostnad sammenlignet med granitt
- Relativt sprø, kan by på utfordringer i maskinering og håndtering
2. Keramikk
Keramiske materialer, som aluminiumoksid (Al2O3), silisiumkarbid (SiC) og silisiumnitrid (Si3N4), har utmerkede mekaniske egenskaper, motstand mot høye temperaturer og lav termisk ekspansjonskoeffisient.Disse egenskapene gjør keramikk ideell for deler av halvlederutstyr som krever høy termisk stabilitet og presisjon, for eksempel wafer-trinn og chucker.
Fordeler:
- Høy termisk stabilitet og styrke
- Lav termisk ekspansjonskoeffisient
- Høy slitestyrke og kjemisk treghet
Ulemper:
- Kan være sprø og utsatt for sprekker, spesielt under maskinering og håndtering
– Maskinering og polering av keramikk kan være utfordrende og tidkrevende
3. Metaller
Metallbaserte materialer, som rustfritt stål og titan, har blitt brukt til enkelte deler av halvlederutstyr på grunn av deres utmerkede bearbeidbarhet og høye styrke.De brukes ofte i applikasjoner der høy termisk stabilitet ikke er nødvendig, for eksempel kammerdeler, koblinger og gjennomføringer.
Fordeler:
- God bearbeidbarhet og sveisbarhet
- Høy styrke og duktilitet
- Lav kostnad sammenlignet med noen av de alternative materialene
Ulemper:
- Høy termisk ekspansjonskoeffisient
- Ikke egnet for høytemperaturapplikasjoner på grunn av termiske ekspansjonsproblemer
- Mottakelig for korrosjon og forurensning
Konklusjon:
Oppsummert, mens granitt har vært et populært valg for deler av halvlederutstyr, har alternative materialer dukket opp, hver med unike fordeler og ulemper.Glass-keramiske materialer er svært presise og stabile, men kan være sprø.Keramikk er sterk og har utmerket termisk stabilitet, men kan også være sprø, noe som gjør dem mer utfordrende å produsere.Metaller er billige, bearbeidbare og formbare, men de har en høyere termisk ekspansjonskoeffisient og er utsatt for korrosjon og forurensning.Når du velger materialer for halvlederutstyr, er det avgjørende å vurdere de spesifikke kravene til applikasjonen og velge materialer som balanserer kostnad, ytelse og pålitelighet.
Innleggstid: 19. mars 2024