Quartz wafers are high-purity materials characterized by their high temperature resistance, corrosion resistance, excellent optical properties, and electrical insulation capabilities. They are widely used in the semiconductor and optics industries. Additionally, their piezoelectric effect makes them key components in electronic devices such as crystal oscillators and sensors.
Eigenschaft Inhalt | Immobilienwerte |
---|---|
SiO2 | 99.99% |
Dichte | 2,2×10³ kg/cm³ |
Härte | 5,5 - 6,5 Mohs'sche Skala 570 KHN 100 |
Zugfestigkeit | 4,8×10⁷ Pa (N/mm2) (7000 psi) |
Druckfestigkeit | >1,1×10⁹ Pa (160.000 psi) |
Wärmeausdehnungskoeffizient | 5,5×10-⁷ cm/cm-°C (20°C-320°C) |
Wärmeleitfähigkeit | 1,4 W/m-°C |
Spezifische Wärme | 670 J/kg-°C |
Erweichungspunkt | 1730°C (3146°F) |
Glühpunkt | 1210°C (2210°F) |
Dehnungspunkt | 1120°C (2048°F) |
Arbeitstemperatur | 1200°C (2192°F) |
Elektrischer spezifischer Widerstand | 7×10⁷ Ohm cm (350°C) |
Größe | Kundenspezifisch |
Logo | Kundenspezifisches Logo akzeptieren |
High Purity and Transparency
Quartz wafers are made from high-purity silicon dioxide and exhibit extremely high transparency, making them ideal for optical applications, particularly across the ultraviolet to infrared spectrum.
Hochtemperaturbeständigkeit
Quartz wafers can withstand very high temperatures, with a softening point around 1730°C. They can be used for extended periods at 1100°C and withstand temperatures up to 1450°C for short durations, making them suitable for high-temperature process environments.
Chemical Stability
Quartz wafers exhibit high resistance to most chemicals, except for hydrofluoric acid. This makes them very stable in both chemical laboratory and industrial applications.
Piezoelectric Effect
Single-crystal quartz wafers possess a piezoelectric effect, meaning they generate an electrical charge when subjected to mechanical stress. This property is crucial in the manufacturing of electronic devices like crystal oscillators and sensors.
Anwendungsszenario
Semiconductor Manufacturing
Quartz wafers play a crucial role in semiconductor manufacturing, especially in silicon wafer fabrication and wafer processing. They are used to create quartz crucibles for wafer IC carriers (single crystal pulling) and as quartz components, such as quartz diffusion tubes, quartz flanges, and quartz furnace tubes, in processes like oxidation, epitaxy, photolithography, etching, and diffusion.
Quartz wafers are essential in semiconductor manufacturing because they provide a high-temperature resistant, chemically stable, and electrically insulating substrate. This is indispensable for wafer processing and integrated circuit fabrication. The purity and physical properties of quartz wafers directly impact the performance and reliability of semiconductor devices.
The high transparency and broad spectral transmission of quartz wafers make them ideal materials for manufacturing high-end optical components, such as lenses, windows, and filters. These properties ensure effective light transmission and precise control, which are critical for enhancing the performance of optical systems.
The piezoelectric effect of quartz wafers makes them widely applicable in electronic devices, particularly in the manufacturing of crystal oscillators and sensors. The piezoelectric effect allows quartz wafers to generate an electrical charge when subjected to mechanical stress, which is crucial for precisely controlling frequencies and measuring minute changes.
Häufig gestellte Fragen
Quarzglas ist ein hartes und sprödes Material mit ausgezeichneten physikalischen und chemischen Eigenschaften, extrem hoher mechanischer Härte, guter elektrischer Isolierung, hoher Temperatur- und Korrosionsbeständigkeit, geringer und stabiler Verzögerungsleistung, guter Lichtdurchlässigkeit usw. Es findet breite Anwendung in der Halbleiterindustrie, Optik, Elektrizität, Chemie, Luft- und Raumfahrt, Automobilindustrie und anderen Bereichen. Harte und spröde Werkstoffe sind schwer zu bearbeiten, und in vielen Bereichen werden dringend Schneidverfahren mit geringem Kanteneinbruch, geringem Materialverlust, geringer Querschnittsrauheit und einem großen Schnittdickenbereich benötigt. Das traditionelle Schneidverfahren für Quarzglas ist das mechanische Schneiden, d. h. das Scheibenschneiden. Zu den nicht-traditionellen Schneidverfahren gehören Wasserstrahlschneiden, elektrochemisches Drahterodieren, kontinuierliches Laserschneiden usw. Das mechanische Schneiden ist kostengünstig, aber der Kontakt zwischen der Scheibe und dem Material verursacht einen hohen Werkzeugverschleiß, und das Material wird leicht durch das Werkzeug verschmutzt. Quarzglas neigt zu Kanteneinbrüchen, Mikrorissen und Eigenspannungen, was die Festigkeit und Leistung des Materials beeinträchtigt! Das Schneiden von Kurven ist schwierig und erfordert Nachbearbeitungen wie Schleifen und Polieren. Das Laserschneiden kommt nicht direkt mit dem Material in Berührung, hat keine Kontaktspannungen und kann komplexe Kurvenschnitte durchführen. Der Pikosekundenlaser hat die Vorteile eines kleinen Punktdurchmessers, einer hohen Präzision, einer kurzen Einwirkungszeit auf das Material und eines kleinen Einwirkungsbereichs und eignet sich für die Bearbeitung von harten und spröden Materialien.
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