Hvad er siliciumcarbidkeramik?

I dagens blomstrende halvlederindustri har Semiconductor -keramiske komponenter sikret en vigtig position i halvlederudstyr på grund af deres unikke egenskaber. Lad os dykke ned i disse kritiske komponenter.

Ⅰ.Hvilke materialer bruges i halvleder keramiske komponenter?

(1) ‌alumina keramik (al₂o₃) ‌

Aluminiumoxid -keramik er "arbejdshest" til fremstilling af keramiske komponenter. De udviser fremragende mekaniske egenskaber, ultrahøj smeltepunkter og hårdhed, korrosionsbestandighed, stærk kemisk stabilitet, høj resistivitet og overlegen elektrisk isolering. De bruges ofte til at fremstille poleringsplader, vakuumchucks, keramiske arme og lignende dele.

(2) ‌aluminum nitrid keramik (ALN) ‌

Aluminiumnitridkeramik har høj termisk ledningsevne, en termisk ekspansionskoefficient, der matcher silicium, og lav dielektrisk konstant og tab. Med fordele såsom højt smeltepunkt, hårdhed, termisk ledningsevne og isolering bruges de primært til varmedisipende underlag, keramiske dyser og elektrostatiske chucks.

(3) ‌yttria keramik (y₂o₃) ‌

Yttria keramik kan prale af et højt smeltepunkt, fremragende kemisk og fotokemisk stabilitet, lav fononenergi, høj termisk ledningsevne og god gennemsigtighed. I halvlederindustrien kombineres de ofte med aluminiumoxid -keramik - for eksempel anvendes yttria -belægninger på aluminiumoxid -keramik for at fremstille keramiske vinduer.

(4) ‌Silicon Nitride Ceramics (Si₃n₄) ‌

Siliciumnitridkeramik er kendetegnet ved et højt smeltepunkt, enestående hårdhed, kemisk stabilitet, lav termisk ekspansionskoefficient, høj termisk ledningsevne og stærk termisk stødmodstand. De opretholder enestående påvirkningsmodstand og styrke under 1200 ° C, hvilket gør dem ideelle til keramiske underlag, bærende kroge, placering af stifter og keramiske rør.

(5) ‌Silicon Carbide Ceramics (SIC) ‌

Siliciumcarbidkeramik, der ligner diamant i egenskaber, er lette, ultra-hårde og højstyrke materialer. Med enestående omfattende ydeevne, slidstyrke og korrosionsbestandighed er de vidt brugt i ventilsæder, glidelejer, brændere, dyser og varmevekslere.

(6) ‌zirconia keramik (Zro₂) ‌

Zirconia -keramik tilbyder høj mekanisk styrke, varmemodstand, syre/alkali -resistens og fremragende isolering. Baseret på zirconia -indhold er de kategoriseret i:

● Præcision keramik‌ (indhold over 99,9%, der bruges til integrerede kredsløbssubstrater og højfrekvente isolerende materialer).

● Almindelig keramik‌ (til keramiske produkter til generelle formål).

Ⅱ.Strukturelle egenskaber ved halvleder keramiske komponenter

(1) ‌dense keramik‌

Tæt keramik er vidt brugt i halvlederindustrien. De opnår fortætning ved at minimere porer og er forberedt ved hjælp af metoder, såsom reaktionsintring, sintring af trykløs, flydende fase, varm presning og varm isostatisk presning.

(2) ‌porøs keramik‌

I modsætning til tæt keramik indeholder porøs keramik et kontrolleret volumen hulrum. De klassificeres efter porestørrelse i mikroporøse, mesoporøse og makroporøse keramik. Med lav bulkdensitet, letvægtsstruktur, stort specifikt overfladeareal, effektiv filtrering/termisk isolering/akustisk dæmpningsegenskaber og stabil kemisk/fysisk ydeevne, bruges de til at fremstille forskellige komponenter i halvlederudstyr.

Ⅲ.Hvordan dannes halvlederkeramik?

Der er forskellige støbemetoder til keramiske produkter, og de almindeligt anvendte støbemetoder til halvleder keramiske dele er som følger:

Ⅳ.Halvleder keramiske komponent sintringsmetoder‌

1.‌Solid-state sintring‌

Opnår fortætning gennem massetransport uden flydende faser, egnet til keramik med høj renhed‌.

2.‌Liquid-fase sintring‌

Anvendelse af forbigående flydende faser til at forbedre fortætning, men risikerer korngrænse-glasfaser, der forringer høj temperatur ydeevne‌.

3.‌ Self-Propaging High-temperatur Synthesis (SHS) ‌

Er afhængig af eksotermiske reaktioner til hurtig syntese, især effektiv til ikke-støkiometriske forbindelser.

4.‌microwave sintring‌

Muliggør ensartet opvarmning og hurtig behandling, forbedring af mekaniske egenskaber i submicron-skala keramik‌.

5.‌spark plasma sintring (SPS) ‌

Kombinerer pulserede elektriske strømme og tryk til ultrahandet densificering, ideel til materialer med højtydende.

6.‌Flash sintring‌

Anvender elektriske felter for at opnå tætning af tæt temperatur med undertrykt kornvækst‌.

7.‌Kold sintring‌

Bruger kortvarige opløsningsmidler og tryk til konsolidering af lav temperatur, kritisk for temperaturfølsomme materialer‌.

8.‌oscillatorisk tryk sintring‌

Forbedring