Гранит је био уобичајен материјал у индустрији полупроводника због својих одличних механичких својстава, термичке стабилности и ниског коефицијента топлотног ширења.Међутим, са све већом потражњом за већом прецизношћу и продуктивношћу, алтернативни материјали су се појавили као одрживе опције за производњу компоненти полупроводничке опреме.У овом чланку ћемо истражити неке од алтернативних материјала за гранитне делове у полупроводничкој опреми и упоредити њихове предности и недостатке.
Алтернативни материјали за гранитне делове
1. Стаклокерамички материјали
Стаклокерамички материјали, као што су Зеродур и Цервит, добили су широку примену у индустрији полупроводника због њиховог ниског коефицијента топлотног ширења, који је близак силицијумском.Сходно томе, ови материјали могу обезбедити бољу термичку стабилност и повећану прецизност у процесу производње полупроводника.Зеродур, посебно, има висок степен хомогености и стабилности, што га чини погодним за производњу опреме за литографију.
Предности:
- Низак коефицијент топлотног ширења
- Висока прецизност и стабилност
- Погодно за апликације на високим температурама
Недостаци:
- Већа цена у поређењу са гранитом
- Релативно крт, може представљати изазове у машинској обради и руковању
2. Керамика
Керамички материјали, као што су алуминијум оксид (Ал2О3), силицијум карбид (СиЦ) и силицијум нитрид (Си3Н4), имају одличне механичке особине, отпорност на високе температуре и низак коефицијент топлотног ширења.Ове особине чине керамику идеалном за делове полупроводничке опреме који захтевају високу термичку стабилност и прецизност, као што су етапе и стезне главе.
Предности:
- Висока термичка стабилност и чврстоћа
- Низак коефицијент топлотног ширења
- Висока отпорност на хабање и хемијска инертност
Недостаци:
- Може бити крхка и склона пуцању, посебно током обраде и руковања
- Машинска обрада и полирање керамике може бити изазовна и дуготрајна
3. Метали
Материјали на бази метала, као што су нерђајући челик и титанијум, коришћени су за неке делове полупроводничке опреме због њихове одличне обрадивости и велике чврстоће.Обично се користе у апликацијама где није потребна висока термичка стабилност, као што су делови коморе, спојнице и проводници.
Предности:
- Добра обрадивост и заварљивост
- Висока чврстоћа и дуктилност
- Ниска цена у поређењу са неким од алтернативних материјала
Недостаци:
- Висок коефицијент топлотног ширења
- Није погодан за апликације на високим температурама због проблема са термичким ширењем
- Подложан корозији и контаминацији
Закључак:
Укратко, док је гранит био популаран избор за делове полупроводничке опреме, појавили су се алтернативни материјали, сваки са јединственим предностима и недостацима.Стаклокерамички материјали су веома прецизни и стабилни, али могу бити крхки.Керамика је јака и има одличну термичку стабилност, али може бити и крта, што је чини изазовнијом за производњу.Метали су јефтини, обрадиви и дуктилни, али имају већи коефицијент топлотног ширења и подложни су корозији и контаминацији.Приликом одабира материјала за полупроводничку опрему, кључно је узети у обзир специфичне захтеве апликације и одабрати материјале који балансирају трошкове, перформансе и поузданост.
Време поста: 19.03.2024