Vad är kiselkarbid keramik?

I dagens blomstrande halvledarindustri har halvledar keramiska komponenter säkerställt en viktig position i halvledarutrustning på grund av deras unika egenskaper. Låt oss fördjupa dessa kritiska komponenter.

Ⅰ.Vilka material används i halvledar keramiska komponenter?

(1) ‌Alumina keramik (Al₂o₃) ‌

Alumina keramik är "arbetshäst" för tillverkning av keramiska komponenter. De uppvisar utmärkta mekaniska egenskaper, ultrahöga smältpunkter och hårdhet, korrosionsbeständighet, stark kemisk stabilitet, hög resistivitet och överlägsen elektrisk isolering. De används ofta för att tillverka poleringsplattor, vakuumchuckar, keramiska armar och liknande delar.

(2) ‌Aluminum nitridkeramik (ALN) ‌

Aluminiumnitridkeramik har hög värmeledningsförmåga, en värmeutvidgningskoefficient som matchar den hos kisel och låg dielektrisk konstant och förlust. Med fördelar som hög smältpunkt, hårdhet, värmeledningsförmåga och isolering används de främst i värmedissiperande underlag, keramiska munstycken och elektrostatiska chuckar.

(3) ‌yttria keramik (y₂o₃) ‌

Yttria -keramik har en hög smältpunkt, utmärkt kemisk och fotokemisk stabilitet, låg fononenergi, hög värmeledningsförmåga och god transparens. I halvledarindustrin kombineras de ofta med aluminiumoxidkeramik - till exempel appliceras Yttria -beläggningar på aluminiumoxidkeramik för att producera keramiska fönster.

(4) ‌silicon nitrid keramik (si₃n₄) ‌

Kiselnitridkeramik kännetecknas av en hög smältpunkt, exceptionell hårdhet, kemisk stabilitet, låg termisk expansionskoefficient, hög värmeledningsförmåga och stark termisk chockmotstånd. De upprätthåller enastående slagmotstånd och styrka under 1200 ° C, vilket gör dem idealiska för keramiska underlag, bärande krokar, positioneringsstift och keramiska rör.

(5) ‌Silicon Carbide Ceramics (sic) ‌

Kiselkarbid keramik, som liknar diamant i egenskaper, är lätta, ultrahårda och högstyrka material. Med exceptionell omfattande prestanda, slitmotstånd och korrosionsmotstånd används de allmänt i ventilsäten, skjutlager, brännare, munstycken och värmeväxlare.

(6) ‌zirkoniumkeramik (zro₂) ‌

Zirkoniumkeramik erbjuder hög mekanisk styrka, värmebeständighet, syra/alkali -resistens och utmärkt isolering. Baserat på zirkoniuminnehåll kategoriseras de i:

● Precision Ceramics‌ (innehåll som överstiger 99,9%, som används för integrerade kretssubstrat och högfrekventa isoleringsmaterial).

● Vanlig keramik‌ (för allmänna keramiska produkter).

Ⅱ.Strukturella egenskaper hos halvledar keramiska komponenter

(1) ‌dense keramik‌

Tät keramik används ofta inom halvledarindustrin. De uppnår densifiering genom att minimera porerna och framställs via metoder såsom reaktionssintring, trycklös sintring, sintring av vätskefas, varmpressning och varm isostatisk pressning.

(2) ‌Porös keramik‌

I motsats till tät keramik innehåller porös keramik en kontrollerad volym av tomrum. De klassificeras efter porstorlek i mikroporösa, mesoporösa och makroporösa keramik. Med låg bulkdensitet, lättviktstruktur, stor specifik ytarea, effektiv filtrering/termisk isolering/akustiska dämpningsegenskaper och stabil kemisk/fysisk prestanda, är de vana att tillverka olika komponenter i halvledarutrustning.

Ⅲ.Hur bildas halvledarkeramik?

Det finns olika formningsmetoder för keramiska produkter, och de vanligt använda gjutningsmetoderna för halvledar keramiska delar är följande:

Ⅳ.Halvledare keramiska komponent sintringsmetoder‌

1.‌Solid-State Sintering‌

Uppnår tätning genom masstransport utan flytande faser, lämpliga för keramik med hög renhet.

2.‌liquid-fas sintring‌

Använder övergående flytande faser för att förbättra densifiering men riskerar korngränsglasfaser som försämrar hög temperaturprestanda‌.

3.‌ Självförökande högtemperatursyntes (SHS) ‌

Berättar på exotermiska reaktioner för snabb syntes, särskilt effektiva för icke-stökiometriska föreningar‌.

4.‌microwave sintering‌

Aktiverar enhetlig uppvärmning och snabb bearbetning, förbättring av mekaniska egenskaper i keramik för submikronskala.

5.‌Spark Plasma Sintering (SPS) ‌

Kombinerar pulserade elektriska strömmar och tryck för ultrafast densifiering, idealisk för högpresterande material‌.

6.‌flash sintring‌

Tillämpar elektriska fält för att uppnå lågtemperaturdensifiering med undertryckt korntillväxt‌.

7.‌Cold sintring‌

Använder övergående lösningsmedel och tryck för låg temperaturkonsolidering, kritiskt för temperaturkänsliga material‌.

8.‌Oscillatory Pressure Sintering‌

Förbättrar densifiering och gränsytestyrka genom dynamiskt tryck, vilket minskar rest porositet‌