Hva er keramikk av silisiumkarbid?

I dagens blomstrende halvlederindustri har halvleder keramiske komponenter sikret en viktig posisjon i halvlederutstyr på grunn av deres unike egenskaper. La oss fordype oss i disse kritiske komponentene.

Ⅰ.Hvilke materialer brukes i halvleder keramiske komponenter?

(1) ‌alumina keramikk (al₂o₃) ‌

Alumina keramikk er "arbeidshesten" for å produsere keramiske komponenter. De viser utmerkede mekaniske egenskaper, ultrahøye smeltepunkter og hardhet, korrosjonsmotstand, sterk kjemisk stabilitet, høy resistivitet og overlegen elektrisk isolasjon. De brukes ofte til å fremstille poleringsplater, vakuum chucks, keramiske armer og lignende deler.

(2) ‌aluminum nitride keramikk (ALN) ‌

Aluminiumnitrid keramikk har høy termisk ledningsevne, en termisk ekspansjonskoeffisient som samsvarer med silisium, og lav dielektrisk konstant og tap. Med fordeler som høyt smeltepunkt, hardhet, termisk ledningsevne og isolasjon, brukes de først og fremst i varmedissipating underlag, keramiske dyser og elektrostatiske chucks.

(3) ‌ytria keramikk (y₂o₃) ‌

Yttria keramikk kan skilte med et høyt smeltepunkt, utmerket kjemisk og fotokjemisk stabilitet, lav fononenergi, høy termisk ledningsevne og god gjennomsiktighet. I halvlederindustrien er de ofte kombinert med aluminiumoksyd keramikk - for eksempel blir YTTRIA -beleggene påført aluminiumoksydkeramikk for å produsere keramiske vinduer.

(4) ‌Silicon Nitride Ceramics (Si₃n₄) ‌

Silisiumnitrid keramikk er preget av et høyt smeltepunkt, eksepsjonell hardhet, kjemisk stabilitet, lav termisk ekspansjonskoeffisient, høy termisk ledningsevne og sterk termisk sjokkmotstand. De opprettholder enestående påvirkningsmotstand og styrke under 1200 ° C, noe som gjør dem ideelle for keramiske underlag, bærende kroker, plassering av pinner og keramiske rør.

(5) ‌Silicon Carbide Ceramics (SIC) ‌

Silisiumkarbid keramikk, som ligner diamant i egenskaper, er lette, ultraharde og høye styrke materialer. Med eksepsjonell omfattende ytelse, slitestyrke og korrosjonsmotstand, er de mye brukt i ventilseter, glidelager, brennere, dyser og varmevekslere.

(6) ‌zirconia keramikk (ZRO₂) ‌

Zirconia keramikk gir høy mekanisk styrke, varmebestandighet, syre/alkalisk motstand og utmerket isolasjon. Basert på Zirconia -innhold er de kategorisert i:

● Precision Ceramics‌ (innhold som overstiger 99,9%, brukt til integrerte kretssubstrater og høyfrekvente isolasjonsmaterialer).

● Vanlig keramikk‌ (for generelle keramiske produkter).

Ⅱ.Strukturelle egenskaper ved halvleder keramiske komponenter

(1) ‌Tense keramikk‌

Tett keramikk er mye brukt i halvlederindustrien. De oppnår fortetting ved å minimere porene og blir fremstilt via metoder som reaksjonsinterende, trykkløs sintring, sintring av væskefase, varmpressing og varm isostatisk pressing.

(2) ‌porøs keramikk‌

I motsetning til tett keramikk, inneholder porøs keramikk et kontrollert volum av tomrom. De er klassifisert av porestørrelse i mikroporøs, mesoporøs og makroporøs keramikk. Med lav bulk -tetthet, lett struktur, stort spesifikt overflate, effektiv filtrering/termisk isolasjon/akustiske dempingsegenskaper og stabil kjemisk/fysisk ytelse, brukes de til å produsere forskjellige komponenter i halvlederutstyr.

Ⅲ.Hvordan dannes halvleder keramikk?

Det er forskjellige støpemetoder for keramiske produkter, og de ofte brukte støpemetodene for halvleder keramiske deler er som følger:

Ⅳ.Halvleder keramisk komponent sintringsmetoder‌

1.‌Solid-State Sintering‌

Oppnår fortetting gjennom massetransport uten flytende faser, egnet for keramikk med høy renhet.

2.‌Liquid-fase sintring‌

Bruker forbigående væskefaser for å forbedre fortetting, men risikerer glassfaser med korngrense som nedbryter ytelsen til høy temperatur.

3.‌self-forplanting av høye temperatursyntese (SHS) ‌

Er avhengig av eksotermiske reaksjoner for rask syntese, spesielt effektive for ikke-støkiometriske forbindelser‌.

4.‌Microwave Sintering‌

Aktiverer ensartet oppvarming og rask prosessering, og forbedrer mekaniske egenskaper i submikronskala keramikk‌.

5.‌Spark Plasma Sintering (SPS) ‌

Kombinerer pulserte elektriske strømmer og trykk for ultrafast fortetting, ideelt for materialer med høy ytelse.

6.‌flash sintring‌

Bruker elektriske felt for å oppnå fortetting av lav temperatur med undertrykt kornvekst‌.

7.‌Cold sintring‌

Bruker forbigående løsningsmidler og trykk for konsolidering av lav temperatur, kritisk for temperaturfølsomme materialer‌.

8.‌OSCILLATIONTY TRYK SINTERING‌

Forbedrer fortetting og grensesnittstyrke gjennom dynamisk trykk, og reduserer gjenværende porøsitet‌