Đá granit là một vật liệu thường được sử dụng trong ngành công nghiệp bán dẫn cho các tính chất cơ học tuyệt vời, độ ổn định nhiệt và hệ số giãn nở nhiệt thấp. Tuy nhiên, với nhu cầu ngày càng tăng về độ chính xác và năng suất cao hơn, các vật liệu thay thế đã nổi lên như là các lựa chọn khả thi để chế tạo các thành phần thiết bị bán dẫn. Trong bài viết này, chúng tôi sẽ khám phá một số vật liệu thay thế cho các bộ phận đá granit trong thiết bị bán dẫn và so sánh những ưu điểm và nhược điểm của chúng.
Vật liệu thay thế cho các bộ phận đá granit
1. Vật liệu gốm thủy tinh
Các vật liệu gốm thủy tinh, như Zerodur và Cervit, đã được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp bán dẫn do hệ số giãn nở nhiệt thấp, gần với silicon. Do đó, các vật liệu này có thể cung cấp độ ổn định nhiệt tốt hơn và độ chính xác tăng cường trong quá trình chế tạo chất bán dẫn. Zerodur, đặc biệt, có mức độ đồng nhất và ổn định cao, làm cho nó phù hợp cho việc sản xuất các thiết bị in thạch bản.
Thuận lợi:
- Hệ số giãn nở nhiệt thấp
- Độ chính xác và ổn định cao
- Thích hợp cho các ứng dụng nhiệt độ cao
Nhược điểm:
- Chi phí cao hơn so với đá granit
- Tương đối giòn, có thể đặt ra những thách thức trong gia công và xử lý
2. Gốm sứ
Các vật liệu gốm, chẳng hạn như nhôm oxit (AL2O3), cacbua silicon (SIC) và nitride silicon (SI3N4), có tính chất cơ học tuyệt vời, điện trở nhiệt độ cao và hệ số giãn nở nhiệt thấp. Những tính chất này làm cho gốm sứ lý tưởng cho các bộ phận thiết bị bán dẫn đòi hỏi độ ổn định và độ chính xác của nhiệt cao, chẳng hạn như các giai đoạn wafer và mâm cặp.
Thuận lợi:
- Độ ổn định và sức mạnh nhiệt cao
- Hệ số giãn nở nhiệt thấp
- Khả năng chống mài mòn cao và trơ hóa hóa học
Nhược điểm:
- có thể dễ vỡ và dễ bị nứt, đặc biệt là trong quá trình gia công và xử lý
- Gia công và đánh bóng gốm sứ có thể là thách thức và tốn thời gian
3. Kim loại
Các vật liệu dựa trên kim loại, như thép không gỉ và titan, đã được sử dụng cho một số bộ phận thiết bị bán dẫn do khả năng máy móc tuyệt vời và cường độ cao. Chúng thường được sử dụng trong các ứng dụng không cần phải ổn định nhiệt cao, chẳng hạn như các bộ phận buồng, khớp nối và thông thường.
Thuận lợi:
- Khả năng gia công tốt và khả năng hàn
- Sức mạnh và độ dẻo cao
- Chi phí thấp so với một số vật liệu thay thế
Nhược điểm:
- Hệ số giãn nở nhiệt cao
- Không phù hợp với các ứng dụng nhiệt độ cao do các vấn đề mở rộng nhiệt
- dễ bị ăn mòn và ô nhiễm
Phần kết luận:
Tóm lại, trong khi đá granit là một lựa chọn phổ biến cho các bộ phận thiết bị bán dẫn, các vật liệu thay thế đã xuất hiện, mỗi vật liệu có những ưu điểm và nhược điểm độc đáo. Vật liệu gốm thủy tinh rất chính xác và ổn định nhưng có thể dễ vỡ. Gốm sứ rất mạnh và có độ ổn định nhiệt tuyệt vời nhưng cũng có thể dễ vỡ, khiến chúng trở nên khó khăn hơn khi sản xuất. Kim loại không tốn kém, có thể tính được và dễ uốn, nhưng chúng có hệ số giãn nở nhiệt cao hơn và dễ bị ăn mòn và ô nhiễm. Khi chọn vật liệu cho thiết bị bán dẫn, điều quan trọng là phải xem xét các yêu cầu cụ thể của ứng dụng và chọn các tài liệu cân bằng chi phí, hiệu suất và độ tin cậy.
Thời gian đăng: Mar-19-2024