Mitä ovat piikarbidikeramiikka?

Nykypäivän kukoistavassa puolijohdeteollisuudessa puolijohdekeraamiset komponentit ovat varmistaneet elintärkeän aseman puolijohdelaitteissa niiden ainutlaatuisten ominaisuuksiensa vuoksi. Katsotaanpa näitä kriittisiä komponentteja.

Ⅰ.Mitä materiaaleja käytetään puolijohdekeraamisissa komponenteissa?

(1) ‌alumina -keramiikka (al₂o₃) ‌

Alumiinioksidikeramiikka on "työhevonen" keraamisten komponenttien valmistukseen. Niillä on erinomaiset mekaaniset ominaisuudet, erittäin korkeat sulamispisteet ja kovuus, korroosionkestävyys, voimakas kemiallinen stabiilisuus, korkea resistiivisyys ja erinomainen sähköeristys. Niitä käytetään yleisesti kiillotuslevyjen, tyhjiötukkaiden, keraamisten käsivarsien ja vastaavien osien valmistamiseen.

(2) ‌aluminum -nitridikeramiikka (ALN) ‌

Alumiininitridikeramiikassa on suuri lämmönjohtavuus, piin lämpökerroin, joka vastaa piitä, ja matala dielektrisyysvakio ja häviö. Etuilla, kuten korkea sulamispiste, kovuus, lämmönjohtavuus ja eristys, niitä käytetään ensisijaisesti lämmönlähtöisissä substraatteissa, keraamisissa suusumissa ja sähköstaattisissa istunnoissa.

(3) ‌yttria -keramiikka (y₂o₃) ‌

Ytttria -keramiikat ovat korkea sulamispiste, erinomainen kemiallinen ja fotokemiallinen stabiilisuus, matala fononienergia, korkea lämmönjohtavuus ja hyvä läpinäkyvyys. Puolijohdeteollisuudessa ne yhdistetään usein alumiinioksidikeramiikkaan - esimerkiksi ytttria -pinnoitteita levitetään alumiinioksidikeramiikkaan keraamisten ikkunoiden tuottamiseksi.

(4) ‌Silicon -nitridikeramiikka (Si₃n₄) ‌

Piilinitridikeramiikalle on ominaista korkea sulamispiste, poikkeuksellinen kovuus, kemiallinen stabiilisuus, alhainen lämmönlaajennuskerroin, korkea lämmönjohtavuus ja voimakas lämpö iskunkestävyys. Ne ylläpitävät erinomaista iskunkestävyyttä ja lujuutta alle 1200 ° C: ta, mikä tekee niistä ihanteellisia keraamisia substraatteja, kuormituskoukkuja, paikannustappeja ja keraamisia putkia.

(5) ‌Silicon Carbide Ceramics (sic) ‌

Piekarbidikeramiikka, joka muistuttaa timanttia ominaisuuksissa, ovat kevyitä, erittäin kovia ja voimakkaita materiaaleja. Poikkeuksellisen kattavan suorituskyvyn, kulutuskestävyyden ja korroosionkestävyyden avulla niitä käytetään laajasti venttiilien istuimissa, liukuvaissa laakereissa, polttimissa, suuttimissa ja lämmönvaihtimissa.

(6) ‌zirkoniumoksidikeramiikka (zro₂) ‌

Zirkoniumoksidi -keramiikka tarjoaa suurta mekaanista lujuutta, lämmönkestävyyttä, happo/alkaliresistenssiä ja erinomaista eristystä. Zirkoniumoksidesisällön perusteella ne luokitellaan:

● Tarkkuuskeramiikka‌ (sisältö, joka on yli 99,9%, jota käytetään integroiduissa piirisubstraatissa ja korkeataajuisissa eristysmateriaaleissa).

● Tavallinen keramiikka‌ (yleiskäyttöisille keraamisille tuotteille).

Ⅱ.Puolijohdekeraamisten komponenttien rakenteelliset ominaisuudet

(1) ‌Dense -keramiikka‌

Puolijohdeteollisuudessa käytetään tiheää keramiikkaa. Ne saavuttavat tiivistymisen minimoimalla huokoset ja valmistetaan menetelmillä, kuten reaktio sintraus, paineettoman sintraus, nestefaasin sintraus, kuuma puristus ja kuuma isostaattinen puristus.

(2) ‌porous keramiikka‌

Päinvastoin kuin tiheä keramiikka, huokoinen keramiikka sisältää kontrolloidun määrän tyhjiöitä. Ne luokitellaan huokoskokoon mikrohuokoisiin, mesohuokoisiin ja makrohuokoisiin keramiikkaan. Matalassa irtotavarana, kevyellä rakenteella, suurella spesifinen pinta -ala, tehokas suodatus/lämpöeristys/akustiset vaimennusominaisuudet ja stabiili kemiallinen/fysikaalinen suorituskyky, niitä käytetään eri komponenttien valmistukseen puolijohdelaitteissa.

Ⅲ.Kuinka puolijohdekeramiikka muodostetaan?

Keraamisia tuotteita on olemassa erilaisia ​​muovausmenetelmiä, ja puolijohteiden keraamisten osien yleisesti käytetyt muovausmenetelmät ovat seuraavat:

Ⅳ.Puolijohde keraamiset komponentit sintrausmenetelmät‌

1. ‌Solid-State Sintra‌‌

Saavuttaa tiivistymisen massakuljetuksella ilman nestemäisiä vaiheita, jotka sopivat korkean puhtaan keramiikkaan‌.

2.‌liquid-faasi sintraus‌

Hyödyntää ohimeneviä nestemäisiä faaseja tiivistymisen parantamiseksi, mutta riskeistä viljarajavaiheet, jotka heikentävät korkean lämpötilan suorituskykyä‌.

3.‌ itse lähettävä korkean lämpötilan synteesi (SHS) ‌

Luottaa nopeaan synteesin eksotermiseen reaktioihin, erityisen tehokkaita ei-stoikiometrisille yhdisteille‌.

4.‌MICRAWAVE Sintrainti‌

Mahdollistaa yhtenäisen lämmityksen ja nopean prosessoinnin, parantamalla mekaanisia ominaisuuksia submikronisuuntaisessa keramiikassa‌.

5.‌spark -plasman sintraus (SPS) ‌

Yhdistää pulssien sähkövirrat ja paine erittäin tiivistelmää varten, mikä on ihanteellinen korkean suorituskyvyn materiaaleille‌.

6.‌Flash Sintrainti‌

Sovelletaan sähkökenttiä matalan lämpötilan tiivistymisen saavuttamiseksi tukahdutetulla viljakasvulla‌.

7.‌ Kilma sintraali‌

Käyttää ohimeneviä liuottimia ja painetta matalan lämpötilan yhdistämiseen, kriittinen lämpötilaherkälle materiaalille‌.

8. ‌Scollationpaineen sintraus‌

Parantaa tiheyttämistä ja rajapintalujuutta dynaamisen paineen avulla vähentämällä jäännöshuokoisuutta‌