SiO₂ Kuartzozko Oblea Kuartzozko Obleak SiO₂ MEMS Tenperatura 2″ 3″ 4″ 6″ 8″ 12″

SiO₂ Kuartzozko obleak Kuartzozko obleak SiO₂ MEMS Tenperatura 2″ 3″ 4″ 6″ 8″ 12″ Irudi aipagarria

Deskribapen laburra:

Kuartzozko obleak ezinbesteko zeregina dute elektronika, erdieroale eta optika industriak aurrera eramateko. GPSa gidatzen duten telefonoetan aurkitzen dira, 5G sareak elikatzen dituzten maiztasun handiko oinarrizko estazioetan txertatuta daude eta hurrengo belaunaldiko mikrotxipak fabrikatzen dituzten tresnetan integratuta daude, eta ezinbestekoak dira kuartzozko obleak. Purutasun handiko substratu hauek berrikuntzak ahalbidetzen dituzte konputazio kuantikotik hasi eta fotonika aurreraturaino. Lurreko mineral ugarienetako batetik eratorriak izan arren, kuartzozko obleak zehaztasun eta errendimendu estandar apartekoekin diseinatuta daude.

Bidali mezu elektroniko bat guregana

Ezaugarriak

Diagrama zehatza

kuartzo_urtuzko_oblea_4_hazbeteko_silize_urtuzko_oblea_

Silize urtua eta kuartzo optikozko beirazko obleak-2

Sarrera

Silize urtua eta kuartzo optikozko beirazko obleak

Zer dira kuartzozko obleak?

Kuartzozko obleak kuartzo kristal sintetiko ultrapuroz sortutako disko zirkular meheak dira. 2 eta 12 hazbeteko diametro estandarretan eskuragarri, kuartzozko obleen lodiera normalean 0,5 mm-tik 6 mm-ra bitartekoa da. Kristal prismatiko irregularrak eratzen dituen kuartzo naturalaren aldean, kuartzo sintetikoa laborategiko baldintza zorrotz kontrolatuetan hazten da, kristal-egitura uniformeak sortuz.

Kuartzozko obleen berezko kristalinitateak erresistentzia kimiko paregabea, gardentasun optikoa eta egonkortasun paregabea eskaintzen ditu tenperatura altuetan eta tentsio mekanikoetan. Ezaugarri hauek kuartzozko obleak oinarrizko osagai bihurtzen dituzte datuen transmisioan, sentsoreetan, konputazioan eta laser bidezko teknologietan erabiltzen diren doitasun-gailuetarako.

Kuartzozko oblearen zehaztapenak

Kuartzo mota	4	6	8	12
Tamaina
Diametroa (hazbete)	4	6	8	12
Lodiera (mm)	0,05–2	0,25–5	0,3–5	0,4–5
Diametroaren tolerantzia (hazbete)	±0,1	±0,1	±0,1	±0,1
Lodiera-tolerantzia (mm)	Pertsonalizagarria	Pertsonalizagarria	Pertsonalizagarria	Pertsonalizagarria
Ezaugarri optikoak
Errefrakzio-indizea 365 nm-tan	1.474698	1.474698	1.474698	1.474698
Errefrakzio-indizea @546.1 nm	1.460243	1.460243	1.460243	1.460243
Errefrakzio-indizea @1014 nm	1.450423	1.450423	1.450423	1.450423
Barne-transmitantzia (1250–1650 nm)	%99,9 baino gehiago	%99,9 baino gehiago	%99,9 baino gehiago	%99,9 baino gehiago
Transmitantzia osoa (1250–1650 nm)	%92 baino gehiago	%92 baino gehiago	%92 baino gehiago	%92 baino gehiago
Mekanizazio Kalitatea
TTV (Lodiera Aldaketa Totala, µm)	<3	<3	<3	<3
Lautasuna (µm)	≤15	≤15	≤15	≤15
Gainazaleko zimurtasuna (nm)	≤1	≤1	≤1	≤1
Arkua (µm)	<5	<5	<5	<5
Ezaugarri fisikoak
Dentsitatea (g/cm³)	2.20	2.20	2.20	2.20
Young-en modulua (GPa)	74,20	74,20	74,20	74,20
Mohs gogortasuna	6–7	6–7	6–7	6–7
Zizailadura-modulua (GPa)	31.22	31.22	31.22	31.22
Poissonen ratioa	0,17	0,17	0,17	0,17
Konpresio-erresistentzia (GPa)	1.13	1.13	1.13	1.13
Trakzio-erresistentzia (MPa)	49	49	49	49
Konstante dielektrikoa (1 MHz)	3,75	3,75	3,75	3,75
Ezaugarri termikoak
Tentsio-puntua (10¹⁴.⁵ Pa·s)	1000 °C	1000 °C	1000 °C	1000 °C
Erreketa-puntua (10¹³ Pa·s)	1160 °C	1160 °C	1160 °C	1160 °C
Biguntze-puntua (10⁷.⁶ Pa·s)	1620 °C	1620 °C	1620 °C	1620 °C

Kuartzozko obleen aplikazioak

Kuartzozko obleak neurrira diseinatuta daude industria guztietako aplikazio zorrotzak asetzeko, besteak beste:

Elektronika eta RF gailuak

Kuartzozko obleak kuartzozko kristalezko erresonadore eta osziladoreen muina dira, eta erloju-seinaleak ematen dizkiete telefonoei, GPS unitateei, ordenagailuei eta haririk gabeko komunikazio-gailuei.
Beren hedapen termiko txikiak eta Q faktore altuak kuartzozko obleak ezin hobeak bihurtzen dituzte egonkortasun handiko denbora-zirkuituetarako eta RF iragazkietarako.

Optoelektronika eta Irudigintza

Kuartzozko obleak UV eta IR transmitantzia bikaina dira, eta horrek aproposak bihurtzen ditu lente optikoetarako, izpi zatitzaileetarako, laser leihoetarako eta detektagailuetarako.
Erradiazioarekiko duten erresistentziak energia handiko fisikan eta espazioko tresnetan erabiltzea ahalbidetzen du.

Erdieroaleak eta MEMSak

Kuartzozko obleak maiztasun handiko erdieroale zirkuituetarako substratu gisa balio dute, batez ere GaN eta RF aplikazioetan.
MEMSetan (Mikro-Sistema Elektromekanikoak), kuartzozko obleak seinale mekanikoak elektriko bihurtzen dituzte efektu piezoelektrikoaren bidez, giroskopioak eta azelerometroak bezalako sentsoreak ahalbidetuz.

Fabrikazio Aurreratua eta Laborategiak

Kuartzozko purutasun handiko obleak oso erabiliak dira laborategi kimiko, biomediko eta fotonikoetan, zelula optikoetarako, UV kubetetarako eta tenperatura altuko laginetarako.
Ingurune muturrekoekin duten bateragarritasunari esker, plasma ganberetarako eta deposizio tresnetarako egokiak dira.

Nola egiten diren kuartzozko obleak

Bi fabrikazio bide nagusi daude kuartzozko obleak egiteko:

Kuartzozko obleak fusionatuak

Kuartzo urtutako obleak kuartzo naturalaren pikortxoak beira amorfo batean urtuz egiten dira, eta ondoren bloke solidoa oblea meheetan moztu eta leunduz. Kuartzo oblea hauek eskaintzen dute:

UV gardentasun apartekoa
Funtzionamendu-tarte termiko zabala (>1100 °C)
Kolpe termikoen erresistentzia bikaina

Litografia ekipoetarako, tenperatura altuko labeetarako eta leiho optikoetarako aproposak dira, baina ez dira egokiak aplikazio piezoelektrikoetarako, ordena kristalinorik ez dutelako.

Kuartzozko obleak landuak

Kuartzozko obleak landuak sintetikoki hazten dira akatsik gabeko kristalak sare-orientazio zehatzarekin sortzeko. Obleak hauek honako aplikazioetarako diseinatuta daude:

Ebaketa angelu zehatzak (X, Y, Z, AT ebaketa, etab.)
Maiztasun handiko osziladoreak eta SAW iragazkiak
Polarizatzaile optikoak eta MEMS gailu aurreratuak

Ekoizpen-prozesuak autoklabeetan hazi-hazkuntza dakar, ondoren xerratan moztea, orientatzea, erretzea eta leuntzea.

Kuartzozko oblea hornitzaile nagusiak

Kuartzozko obleak zehaztasun handikoetan espezializatutako hornitzaile globalak hauek dira:

Heraeus(Alemania) – kuartzo urtua eta sintetikoa
Shin-Etsu kuartzoa(Japonia) – purutasun handiko oblea-soluzioak
WaferPro(AEB) – diametro handiko kuartzozko obleak eta substratuak
Korth Kristalle(Alemania) – kristal sintetikozko obleak

Kuartzozko obleen eboluzio-rola

Kuartzozko obleak funtsezko osagai gisa eboluzionatzen jarraitzen dute teknologia-paisaia berrietan:

Miniaturizazioa– Kuartzozko obleak tolerantzia estuagoekin fabrikatzen ari dira, gailu trinkoen integraziorako.
Maiztasun Handiko Elektronika– Kuartzozko oblea diseinu berriak mmWave eta THz domeinuetara zabaltzen ari dira 6G eta radarretarako.
Hurrengo Belaunaldiko Sentsazioa– Ibilgailu autonomoetatik hasi eta industria-IoTraino, kuartzoan oinarritutako sentsoreak gero eta garrantzitsuagoak bihurtzen ari dira.

Kuartzozko obletei buruzko maiz egiten diren galderak

1. Zer da kuartzozko oblea bat?

Kuartzozko oblea silizio dioxido kristalinoz (SiO₂) egindako disko mehe eta laua da, normalean erdieroaleen tamaina estandarretan fabrikatzen dena (adibidez, 2", 3", 4", 6", 8" edo 12"). Bere purutasun handiagatik, egonkortasun termikoagatik eta gardentasun optikoagatik ezaguna, kuartzozko oblea substratu edo euskarri gisa erabiltzen da hainbat zehaztasun handiko aplikaziotan, hala nola erdieroaleen fabrikazioan, MEMS gailuetan, sistema optikoetan eta huts-prozesuetan.

2. Zein da kuartzoaren eta silize-gelaren arteko aldea?

Kuartzoa silizio dioxidoaren (SiO₂) forma kristalino solidoa da, eta silize-gela, berriz, SiO₂-ren forma amorfo eta porotsua da, eta hezetasuna xurgatzeko lehortzaile gisa erabiltzen da normalean.

Kuartzoa gogorra eta gardena da, eta aplikazio elektronikoetan, optikoetan eta industrian erabiltzen da.
Silize-gela ale edo granulu txiki gisa agertzen da eta batez ere ontzietan, elektronikan eta biltegiratzean hezetasuna kontrolatzeko erabiltzen da.

3. Zertarako erabiltzen dira kuartzo kristalak?

Kuartzo kristalak oso erabiliak dira elektronikan eta optikan, propietate piezoelektrikoengatik (karga elektrikoa sortzen dute tentsio mekanikoaren pean). Aplikazio ohikoenen artean daude:

Osziladoreak eta maiztasun-kontrola(adibidez, kuartzozko erlojuak, erlojuak, mikrokontrolagailuak)
Osagai optikoak(adibidez, lenteak, uhin-plakak, leihoak)
Erresonadoreak eta iragazkiakRF eta komunikazio gailuetan
Sentsoreakpresio, azelerazio edo indarragatik
Erdieroaleen fabrikazioasubstratu edo prozesu leiho gisa

4. Zergatik erabiltzen da kuartzoa mikrotxipetan?

Kuartzoa mikrotxipekin lotutako aplikazioetan erabiltzen da, honako hauek eskaintzen dituelako:

Egonkortasun termikoatenperatura altuko prozesuetan, hala nola difusioan eta errekuntzan
Isolamendu elektrikoabere propietate dielektrikoengatik
Erresistentzia kimikoaerdieroaleen fabrikazioan erabiltzen diren azido eta disolbatzaileei
Dimentsio-zehaztasunaeta hedapen termiko txikia litografiaren lerrokatze fidagarria lortzeko
Kuartzoa bera ez da erabiltzen erdieroale aktibo gisa (silizioa bezala), baina funtsezko laguntza-eginkizuna betetzen du fabrikazio-ingurunean, batez ere labeetan, ganberetan eta fotomaskara substratuetan.

Guri buruz

XKH beira optiko berezien eta kristal material berrien garapen, ekoizpen eta salmenta teknologiko aurreratuan espezializatuta dago. Gure produktuak elektronika optikorako, kontsumo elektronikarako eta armadarako balio dute. Zafiro osagai optikoak, telefono mugikorren lenteen estalkiak, zeramika, LT, silizio karburo SIC, kuartzoa eta erdieroale kristalezko obleak eskaintzen ditugu. Esperientzia trebea eta punta-puntako ekipamendua ditugunez, produktu ez-estandarren prozesamenduan nabarmentzen gara, optoelektroniko materialetan goi-mailako teknologiako enpresa liderra izateko helburuarekin.