رقائق كوارتز منصهرة عالية النقاء لتطبيقات أشباه الموصلات والفوتونيات البصرية 2″4″6″8″12″

وصف مختصر:

الكوارتز المنصهر—يُعرف أيضًا باسمالسيليكا المنصهرة—هو الشكل غير البلوري (غير المتبلور) لثاني أكسيد السيليكون (SiO₂). بخلاف البوروسيليكات أو غيره من الزجاج الصناعي، لا يحتوي الكوارتز المنصهر على أي شوائب أو إضافات، مما يوفر تركيبة نقية كيميائيًا من ثاني أكسيد السيليكون. يشتهر بنفاذيته الضوئية الاستثنائية عبر طيفَيْ الأشعة فوق البنفسجية (UV) والأشعة تحت الحمراء (IR)، متفوقًا بذلك على مواد الزجاج التقليدية.


سمات

نظرة عامة على زجاج الكوارتز

تُشكل رقائق الكوارتز العمود الفقري للعديد من الأجهزة الحديثة التي تُحرك عالمنا الرقمي اليوم. من نظام الملاحة في هاتفك الذكي إلى ركيزة محطات الجيل الخامس الأساسية، يُوفر الكوارتز، بهدوء، الاستقرار والنقاء والدقة اللازمة في الإلكترونيات والفوتونيات عالية الأداء. سواءً كان ذلك لدعم الدوائر المرنة، أو تمكين أجهزة استشعار الأنظمة الكهروميكانيكية الصغرى (MEMS)، أو تشكيل أساس الحوسبة الكمومية، فإن خصائص الكوارتز الفريدة تجعله لا غنى عنه في مختلف الصناعات.

"السيليكا المنصهرة" أو "الكوارتز المنصهر"، وهي الطور غير المتبلور من الكوارتز (SiO2). بالمقارنة مع زجاج البوروسيليكات، لا تحتوي السيليكا المنصهرة على أي إضافات؛ ولذلك فهي موجودة في صورتها النقية SiO2. تتميز السيليكا المنصهرة بنفاذية أعلى في طيف الأشعة تحت الحمراء وفوق البنفسجية مقارنةً بالزجاج العادي. تُنتج السيليكا المنصهرة عن طريق صهر وإعادة تصليب SiO2 فائق النقاء. من ناحية أخرى، تُصنع السيليكا المنصهرة الاصطناعية من مواد كيميائية غنية بالسيليكون، مثل SiCl4، والتي تُحوّل إلى غاز ثم تُؤكسد في جو من H2 + O2. يُدمج غبار SiO2 المتكون في هذه الحالة مع السيليكا على ركيزة. تُقطع كتل السيليكا المنصهرة إلى رقائق، ثم تُصقل هذه الرقائق أخيرًا.

الميزات والفوائد الرئيسية لرقاقة زجاج الكوارتز

  • نقاء عالي جدًا (≥99.99% SiO2)
    مثالي لعمليات أشباه الموصلات والفوتونيات فائقة النظافة حيث يجب تقليل تلوث المواد إلى أدنى حد.

  • نطاق تشغيل حراري واسع
    يحافظ على سلامة البنية التحتية من درجات الحرارة المنخفضة للغاية حتى أكثر من 1100 درجة مئوية دون تشويه أو تدهور.

  • نفاذية ممتازة للأشعة فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء
    يوفر وضوحًا بصريًا ممتازًا من الأشعة فوق البنفسجية العميقة (DUV) إلى الأشعة تحت الحمراء القريبة (NIR)، مما يدعم التطبيقات البصرية الدقيقة.

  • معامل التمدد الحراري المنخفض
    يعمل على تعزيز الاستقرار الأبعادي في ظل تقلبات درجات الحرارة، مما يقلل من التوتر ويحسن موثوقية العملية.

  • مقاومة كيميائية فائقة
    خامل لمعظم الأحماض والقلويات والمذيبات، مما يجعله مناسبًا للبيئات العدوانية كيميائيًا.

  • مرونة تشطيب السطح
    متوفر بلمسات نهائية فائقة النعومة، مصقولة من جانب واحد أو جانبين، ومتوافق مع متطلبات الفوتونيات وأنظمة MEMS.

عملية تصنيع رقاقة زجاج الكوارتز

يتم إنتاج رقائق الكوارتز المندمجة من خلال سلسلة من الخطوات الدقيقة والمتحكم بها:

  1. اختيار المواد الخام
    اختيار مصادر الكوارتز الطبيعي عالي النقاء أو ثاني أكسيد السيليكون الاصطناعي.

  2. الذوبان والاندماج
    يتم صهر الكوارتز عند درجة حرارة حوالي 2000 درجة مئوية في أفران كهربائية تحت جو خاضع للرقابة لإزالة الشوائب والفقاعات.

  3. تشكيل الكتل
    يتم تبريد السيليكا المنصهرة إلى كتل صلبة أو سبائك.

  4. تقطيع الرقاقة
    يتم استخدام المناشير الدقيقة المصنوعة من الماس أو الأسلاك لقطع السبائك إلى رقائق فارغة.

  5. التلميع والتجفيف
    تم تسطيح كلا السطحين وتلميعهما لتلبية المواصفات البصرية والسمك والخشونة الدقيقة.

  6. التنظيف والتفتيش
    يتم تنظيف الرقائق في غرف نظيفة وفقًا لمعايير ISO من الفئة 100/1000 وتخضع لتفتيش صارم بحثًا عن العيوب والتوافق الأبعادي.

خصائص رقاقة زجاج الكوارتز

المواصفات وحدة 4" 6" 8" 10 بوصة 12 بوصة
القطر / الحجم (أو المربع) mm 100 150 200 250 300
التسامح (±) mm 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
سماكة mm 0.10 أو أكثر 0.30 أو أكثر 0.40 أو أكثر 0.50 أو أكثر 0.50 أو أكثر
شقة مرجعية أساسية mm 32.5 57.5 نصف الشق نصف الشق نصف الشق
قيمة القرض (5 مم × 5 مم) ميكرومتر < 0.5 < 0.5 < 0.5 < 0.5 < 0.5
تي تي في ميكرومتر < 2 < 3 < 3 < 5 < 5
قَوس ميكرومتر ±20 ±30 ±40 ±40 ±40
الاعوجاج ميكرومتر ≤ 30 ≤ 40 ≤ 50 ≤ 50 ≤ 50
PLTV (5 مم × 5 مم) < 0.4 ميكرومتر % ≥95% ≥95% ≥95% ≥95% ≥95%
تقريب الحافة mm متوافق مع معيار SEMI M1.2 / راجع IEC62276
نوع السطح مصقول من جانب واحد / مصقول من جانبين
الجانب المصقول را nm ≤1 ≤1 ≤1 ≤1 ≤1
معايير الجانب الخلفي ميكرومتر عام 0.2-0.7 أو مخصص

الكوارتز مقابل المواد الشفافة الأخرى

ملكية زجاج الكوارتز زجاج البورسليكات الياقوت زجاج قياسي
أقصى درجة حرارة تشغيل ~1100 درجة مئوية ~500 درجة مئوية ~2000 درجة مئوية ~200 درجة مئوية
نفاذية الأشعة فوق البنفسجية ممتاز (JGS1) فقير جيد سيء للغاية
المقاومة الكيميائية ممتاز معتدل ممتاز فقير
نقاء عالية للغاية منخفضة إلى معتدلة عالي قليل
التمدد الحراري منخفض جدًا معتدل قليل عالي
يكلف معتدلة إلى عالية قليل عالي منخفض جدًا

الأسئلة الشائعة حول رقائق زجاج الكوارتز

س1: ما الفرق بين الكوارتز المنصهر والسيليكا المنصهرة؟
في حين أن كلا النوعين من السيليكون (SiO₂) عبارة عن أشكال غير متبلورة، فإن الكوارتز المنصهر يُصنع عادةً من مصادر كوارتز طبيعية، بينما يُنتج السيليكا المنصهرة صناعيًا. يُقدمان أداءً متشابهًا من الناحية الوظيفية، إلا أن السيليكا المنصهرة قد تتمتع بنقاء وتجانس أعلى قليلًا.

س2: هل يمكن استخدام رقائق الكوارتز المندمجة في البيئات ذات الفراغ العالي؟
نعم. بفضل خصائصها المنخفضة في إطلاق الغازات ومقاومتها الحرارية العالية، تُعدّ رقائق الكوارتز المنصهرة ممتازة لأنظمة التفريغ وتطبيقات الطيران والفضاء.

س3: هل هذه الرقائق مناسبة لتطبيقات الليزر فوق البنفسجي العميق؟
بالتأكيد. يتميز الكوارتز المنصهر بنفاذية عالية تصل إلى حوالي ١٨٥ نانومتر، مما يجعله مثاليًا لبصريات DUV، وأقنعة الطباعة الحجرية، وأنظمة ليزر الإكسيمر.

س4: هل تدعم تصنيع الرقاقة المخصصة؟
نعم. نقدم خدمات التخصيص الكاملة، بما في ذلك القطر، والسمك، وجودة السطح، والخطوط/الفتحات، والنقش بالليزر، وفقًا لمتطلبات تطبيقك.

معلومات عنا

تتخصص شركة XKH في تطوير وإنتاج وبيع الزجاج البصري الخاص ومواد الكريستال الجديدة عالية التقنية. تخدم منتجاتنا الإلكترونيات البصرية، والإلكترونيات الاستهلاكية، والقطاعات العسكرية. نقدم مكونات بصرية من الياقوت، وأغطية عدسات الهواتف المحمولة، والسيراميك، وLT، وSIC كربيد السيليكون، والكوارتز، ورقائق الكريستال شبه الموصل. بفضل خبرتنا الماهرة ومعداتنا المتطورة، نتميز في معالجة المنتجات غير القياسية، ونسعى لأن نكون شركة رائدة في مجال المواد البصرية الإلكترونية عالية التقنية.

 

رقاقة ياقوت فارغة عالية النقاء، ركيزة ياقوت خام للمعالجة 5


  • سابق:
  • التالي:

  • اكتب رسالتك هنا وأرسلها لنا