English

رقائق الكوارتز SiO₂، رقائق الكوارتز، SiO₂، أنظمة MEMS، درجة الحرارة، 2 بوصة، 3 بوصة، 4 بوصة، 6 بوصة، 8 بوصة، 12 بوصة

رقاقة كوارتز SiO₂، رقائق كوارتز، SiO₂، MEMS، درجة الحرارة، 2 بوصة، 3 بوصة، 4 بوصة، 6 بوصة، 8 بوصة، 12 بوصة، الصورة المميزة
  • رقائق الكوارتز SiO₂، رقائق الكوارتز، SiO₂، أنظمة MEMS، درجة الحرارة، 2 بوصة، 3 بوصة، 4 بوصة، 6 بوصة، 8 بوصة، 12 بوصة
  • رقائق الكوارتز SiO₂، رقائق الكوارتز، SiO₂، أنظمة MEMS، درجة الحرارة، 2 بوصة، 3 بوصة، 4 بوصة، 6 بوصة، 8 بوصة، 12 بوصة
  • رقائق الكوارتز SiO₂، رقائق الكوارتز، SiO₂، أنظمة MEMS، درجة الحرارة، 2 بوصة، 3 بوصة، 4 بوصة، 6 بوصة، 8 بوصة، 12 بوصة
  • رقائق الكوارتز SiO₂، رقائق الكوارتز، SiO₂، أنظمة MEMS، درجة الحرارة، 2 بوصة، 3 بوصة، 4 بوصة، 6 بوصة، 8 بوصة، 12 بوصة

وصف مختصر:

تلعب رقائق الكوارتز دورًا لا غنى عنه في تطوير صناعات الإلكترونيات وأشباه الموصلات والبصريات. فهي تُستخدم في الهواتف الذكية لتوجيه نظام تحديد المواقع العالمي (GPS)، وتُدمج في محطات البث عالية التردد التي تُشغل شبكات الجيل الخامس (5G)، وتُستخدم في أدوات تصنيع الرقائق الدقيقة من الجيل التالي، ما يجعلها عنصرًا أساسيًا. تُمكّن هذه الركائز عالية النقاء من ابتكارات في مجالات متنوعة، بدءًا من الحوسبة الكمومية وصولًا إلى الفوتونيات المتقدمة. وعلى الرغم من أنها مُستخرجة من أحد أكثر المعادن وفرةً على الأرض، إلا أن رقائق الكوارتز تُصنع وفقًا لمعايير استثنائية من الدقة والأداء.


سمات

رسم تخطيطي مفصل

رقاقة كوارتز منصهرة 4 بوصة رقاقة سيليكا منصهرة
رقائق السيليكا المنصهرة ورقائق زجاج الكوارتز البصري - 2

مقدمة

تلعب رقائق الكوارتز دورًا لا غنى عنه في تطوير صناعات الإلكترونيات وأشباه الموصلات والبصريات. فهي تُستخدم في الهواتف الذكية لتوجيه نظام تحديد المواقع العالمي (GPS)، وتُدمج في محطات البث عالية التردد التي تُشغل شبكات الجيل الخامس (5G)، وتُستخدم في أدوات تصنيع الرقائق الدقيقة من الجيل التالي، ما يجعلها عنصرًا أساسيًا. تُمكّن هذه الركائز عالية النقاء من ابتكارات في مجالات متنوعة، بدءًا من الحوسبة الكمومية وصولًا إلى الفوتونيات المتقدمة. وعلى الرغم من أنها مُستخرجة من أحد أكثر المعادن وفرةً على الأرض، إلا أن رقائق الكوارتز تُصنع وفقًا لمعايير استثنائية من الدقة والأداء.

ما هي رقائق الكوارتز؟

رقائق الكوارتز عبارة عن أقراص دائرية رقيقة مصنوعة من بلورات كوارتز صناعية فائقة النقاء. تتوفر بأقطار قياسية تتراوح من 2 إلى 12 بوصة، ويتراوح سمكها عادةً من 0.5 مم إلى 6 مم. على عكس الكوارتز الطبيعي الذي يُشكّل بلورات موشورية غير منتظمة، يُنمّى الكوارتز الصناعي في ظروف مخبرية مضبوطة بدقة، مما ينتج عنه هياكل بلورية متجانسة.

تُوفر البنية البلورية المتأصلة في رقائق الكوارتز مقاومة كيميائية فائقة، وشفافية بصرية عالية، وثباتًا لا مثيل له في ظل درجات الحرارة العالية والإجهاد الميكانيكي. هذه الخصائص تجعل رقائق الكوارتز مكونًا أساسيًا للأجهزة الدقيقة المستخدمة في نقل البيانات، والاستشعار، والحوسبة، والتقنيات القائمة على الليزر.

 

مواصفات رقاقة الكوارتز

نوع الكوارتز 4 6 8 12
مقاس
القطر (بوصة) 4 6 8 12
السماكة (مم) 0.05–2 0.25–5 0.3–5 0.4–5
تفاوت القطر (بوصة) ±0.1 ±0.1 ±0.1 ±0.1
تفاوت السماكة (مم) قابل للتخصيص قابل للتخصيص قابل للتخصيص قابل للتخصيص
الخصائص البصرية
معامل الانكسار عند 365 نانومتر 1.474698 1.474698 1.474698 1.474698
معامل الانكسار عند 546.1 نانومتر 1.460243 1.460243 1.460243 1.460243
معامل الانكسار عند 1014 نانومتر 1.450423 1.450423 1.450423 1.450423
النفاذية الداخلية (1250-1650 نانومتر) >99.9% >99.9% >99.9% >99.9%
النفاذية الكلية (1250-1650 نانومتر) أكثر من 92% أكثر من 92% أكثر من 92% أكثر من 92%
جودة التصنيع
TTV (التغير الكلي في السماكة، ميكرومتر) <3 <3 <3 <3
التسطيح (ميكرومتر) ≤15 ≤15 ≤15 ≤15
خشونة السطح (نانومتر) ≤1 ≤1 ≤1 ≤1
القوس (ميكرومتر) <5 <5 <5 <5
الخصائص الفيزيائية
الكثافة (جم/سم³) 2.20 2.20 2.20 2.20
معامل يونغ (GPa) 74.20 74.20 74.20 74.20
صلابة موس 6-7 6-7 6-7 6-7
معامل القص (جيجا باسكال) 31.22 31.22 31.22 31.22
نسبة بواسون 0.17 0.17 0.17 0.17
قوة الضغط (جيجا باسكال) 1.13 1.13 1.13 1.13
قوة الشد (ميجا باسكال) 49 49 49 49
ثابت العزل الكهربائي (1 ميجاهرتز) 3.75 3.75 3.75 3.75
الخصائص الحرارية
نقطة الإجهاد (10¹⁴.⁵ باسكال.ثانية) 1000 درجة مئوية 1000 درجة مئوية 1000 درجة مئوية 1000 درجة مئوية
نقطة التلدين (10¹³ باسكال.ثانية) 1160 درجة مئوية 1160 درجة مئوية 1160 درجة مئوية 1160 درجة مئوية
نقطة التليين (10⁷.⁶ باسكال.ثانية) 1620 درجة مئوية 1620 درجة مئوية 1620 درجة مئوية 1620 درجة مئوية

تطبيقات رقائق الكوارتز

يتم تصميم رقائق الكوارتز خصيصاً لتلبية التطبيقات الصعبة في مختلف الصناعات، بما في ذلك:

الأجهزة الإلكترونية وأجهزة الترددات اللاسلكية

  • تُعد رقائق الكوارتز عنصراً أساسياً في رنانات ومذبذبات بلورات الكوارتز التي توفر إشارات الساعة للهواتف الذكية ووحدات تحديد المواقع العالمية (GPS) وأجهزة الكمبيوتر وأجهزة الاتصالات اللاسلكية.
  • إن انخفاض تمددها الحراري وارتفاع عامل الجودة يجعلان رقائق الكوارتز مثالية لدوائر التوقيت عالية الاستقرار ومرشحات الترددات اللاسلكية.

الإلكترونيات الضوئية والتصوير

  • توفر رقائق الكوارتز نفاذية ممتازة للأشعة فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء، مما يجعلها مثالية للعدسات البصرية، ومقسمات الحزم، ونوافذ الليزر، وأجهزة الكشف.
  • تتيح مقاومتها للإشعاع استخدامها في فيزياء الطاقة العالية والأجهزة الفضائية.

أشباه الموصلات وأنظمة MEMS

  • تُستخدم رقائق الكوارتز كركائز لدوائر أشباه الموصلات عالية التردد، وخاصة في تطبيقات GaN و RF.
  • في أنظمة MEMS (الأنظمة الكهروميكانيكية الدقيقة)، تقوم رقائق الكوارتز بتحويل الإشارات الميكانيكية إلى إشارات كهربائية عبر التأثير الكهروإجهادي، مما يتيح استخدام أجهزة استشعار مثل الجيروسكوبات ومقاييس التسارع.

التصنيع المتقدم والمختبرات

  • تُستخدم رقائق الكوارتز عالية النقاء على نطاق واسع في المختبرات الكيميائية والطبية الحيوية والضوئية للخلايا البصرية، والخلايا الضوئية فوق البنفسجية، ومعالجة العينات ذات درجات الحرارة العالية.
  • إن توافقها مع البيئات القاسية يجعلها مناسبة لغرف البلازما وأدوات الترسيب.

كيفية صنع رقائق الكوارتز

هناك مساران رئيسيان لتصنيع رقائق الكوارتز:

رقائق الكوارتز المنصهر

تُصنع رقائق الكوارتز المنصهر عن طريق صهر حبيبات الكوارتز الطبيعي وتحويلها إلى زجاج غير متبلور، ثم تقطيع الكتلة الصلبة وصقلها إلى رقائق رقيقة. توفر رقائق الكوارتز هذه ما يلي:

  • شفافية استثنائية للأشعة فوق البنفسجية
  • نطاق تشغيل حراري واسع (>1100 درجة مئوية)
  • مقاومة ممتازة للصدمات الحرارية

إنها مثالية لمعدات الطباعة الحجرية، والأفران ذات درجات الحرارة العالية، والنوافذ البصرية، لكنها غير مناسبة للتطبيقات الكهروإجهادية بسبب نقص الترتيب البلوري.

رقائق الكوارتز المزروعة

تُزرع رقائق الكوارتز المُصنّعة صناعيًا لإنتاج بلورات خالية من العيوب ذات توجيه شبكي دقيق. صُممت هذه الرقائق خصيصًا للتطبيقات التي تتطلب ما يلي:

  • زوايا القطع الدقيقة (X، Y، Z، قطع AT، إلخ.)
  • المذبذبات عالية التردد ومرشحات SAW
  • المستقطبات البصرية وأجهزة MEMS المتقدمة

تتضمن عملية الإنتاج نمو البذور في أجهزة التعقيم بالبخار، يليه التقطيع والتوجيه والتلدين والتلميع.

 

موردو رقائق الكوارتز الرائدون

تشمل قائمة الموردين العالميين المتخصصين في رقائق الكوارتز عالية الدقة ما يلي:

  • هيرايوس(ألمانيا) - الكوارتز المنصهر والصناعي
  • شين-إيتسو كوارتز(اليابان) – حلول رقائق عالية النقاء
  • ويفر برو(الولايات المتحدة الأمريكية) – رقائق وركائز كوارتز ذات قطر واسع
  • كورث كريستال(ألمانيا) – رقائق بلورية اصطناعية

الدور المتطور لرقائق الكوارتز

تستمر رقائق الكوارتز في التطور لتصبح مكونات أساسية في المشهد التكنولوجي الناشئ:

  • التصغير– يتم تصنيع رقائق الكوارتز بتفاوتات أدق لدمج الأجهزة المدمجة.
  • إلكترونيات الترددات العالية– تتجه تصميمات رقائق الكوارتز الجديدة نحو مجالات الموجات المليمترية والترددات تيراهيرتز لشبكات الجيل السادس والرادار.
  • الاستشعار من الجيل التالي– من المركبات ذاتية القيادة إلى إنترنت الأشياء الصناعية، أصبحت أجهزة الاستشعار القائمة على الكوارتز أكثر أهمية.

الأسئلة الشائعة حول رقائق الكوارتز

1. ما هي رقاقة الكوارتز؟

رقاقة الكوارتز عبارة عن قرص رقيق ومسطح مصنوع من ثاني أكسيد السيليكون البلوري (SiO₂)، ويتم تصنيعها عادةً بأحجام أشباه الموصلات القياسية (مثل 2 بوصة، 3 بوصات، 4 بوصات، 6 بوصات، 8 بوصات، أو 12 بوصة). تشتهر رقاقة الكوارتز بنقائها العالي، وثباتها الحراري، وشفافيتها البصرية، وتُستخدم كركيزة أو حامل في العديد من التطبيقات عالية الدقة مثل تصنيع أشباه الموصلات، وأجهزة MEMS، والأنظمة البصرية، وعمليات التفريغ.

 

2. ما الفرق بين الكوارتز وهلام السيليكا؟

الكوارتز هو شكل صلب بلوري من ثاني أكسيد السيليكون (SiO₂)، بينما جل السيليكا هو شكل غير متبلور ومسامي من SiO₂، ويستخدم عادة كمادة مجففة لامتصاص الرطوبة.

  • الكوارتز صلب وشفاف ويستخدم في التطبيقات الإلكترونية والبصرية والصناعية.
  • يظهر جل السيليكا على شكل حبيبات صغيرة ويستخدم بشكل أساسي للتحكم في الرطوبة في التعبئة والتغليف والإلكترونيات والتخزين.

 

3. ما هي استخدامات بلورات الكوارتز؟

تُستخدم بلورات الكوارتز على نطاق واسع في الإلكترونيات والبصريات نظرًا لخصائصها الكهروإجهادية (فهي تولد شحنة كهربائية تحت تأثير الإجهاد الميكانيكي). ومن التطبيقات الشائعة ما يلي:

  • المذبذبات والتحكم في التردد(على سبيل المثال، ساعات الكوارتز، الساعات، وحدات التحكم الدقيقة)
  • المكونات البصرية(على سبيل المثال، العدسات، والصفائح الموجية، والنوافذ)
  • الرنانات والمرشحاتفي أجهزة الترددات اللاسلكية والاتصالات
  • أجهزة الاستشعارللضغط أو التسارع أو القوة
  • تصنيع أشباه الموصلاتكركائز أو نوافذ معالجة

 

4. لماذا يُستخدم الكوارتز في الرقائق الإلكترونية؟

يُستخدم الكوارتز في التطبيقات المتعلقة بالرقائق الدقيقة لأنه يوفر ما يلي:

  • الثبات الحراريأثناء العمليات ذات درجات الحرارة العالية مثل الانتشار والتلدين
  • العزل الكهربائيبسبب خصائصه العازلة
  • مقاومة المواد الكيميائيةإلى الأحماض والمذيبات المستخدمة في تصنيع أشباه الموصلات
  • الدقة البُعديةومعامل تمدد حراري منخفض لمحاذاة طباعة ضوئية موثوقة
  • على الرغم من أن الكوارتز نفسه لا يستخدم كمادة شبه موصلة نشطة (مثل السيليكون)، إلا أنه يلعب دورًا داعمًا حيويًا في بيئة التصنيع - وخاصة في الأفران والحجرات وركائز قناع الصور.

معلومات عنا

تتخصص شركة XKH في تطوير وإنتاج وبيع الزجاج البصري الخاص ومواد الكريستال الجديدة بتقنيات متطورة. تخدم منتجاتنا قطاعات الإلكترونيات البصرية والإلكترونيات الاستهلاكية والقطاع العسكري. نقدم مكونات بصرية من الياقوت، وأغطية عدسات الهواتف المحمولة، والسيراميك، وتقنية LT، وكربيد السيليكون (SIC)، والكوارتز، ورقائق الكريستال شبه الموصلة. بفضل خبرتنا الواسعة ومعداتنا المتطورة، نتفوق في معالجة المنتجات غير القياسية، ونسعى لنكون شركة رائدة في مجال المواد الكهروضوئية عالية التقنية.

567
  • سابق:
  • التالي:

    • المنتجات ذات الصلة

    اكتب رسالتك هنا وأرسلها إلينا
    اضغط على زر الإدخال للبحث أو زر الهروب للإغلاق