Co jsou keramika karbidu křemíku?

V dnešním vzkvétajícím polovodičovém průmyslu si polovodičové keramické komponenty zajistily důležitou pozici v polovodičovém vybavení kvůli jejich jedinečným vlastnostem. Pojďme se ponořit do těchto kritických komponent.

Ⅰ.Jaké materiály se používají v polovodičových keramických složkách?

(1) ‌alumina keramika (al₂o₃) ‌

Ceramika oxidu alumina je „pracovním koňkou“ pro výrobní keramické komponenty. Vykazují vynikající mechanické vlastnosti, ultra vysoké body tání a tvrdost, odolnost proti korozi, silnou chemickou stabilitu, vysokou odolnost a vynikající elektrickou izolaci. Obvykle se používají k výrobě lešticích desek, vakuových sklíčinek, keramických ramen a podobných částí.

(2) ‌aluminum nitridová keramika (ALN) ‌

Keramika nitridu hliníku má vysokou tepelnou vodivost, koeficient tepelné roztažení odpovídající křemíku a nízkou dielektrickou konstantou a ztrátou. S výhodami, jako je vysoký bod tání, tvrdost, tepelná vodivost a izolace, se používají primárně v tepelně dissipačních substrátech, keramických tryskách a elektrostatických sklíčich.

(3) ‌yttria keramika (y₂o₃) ‌

Keramika Yttria se může pochlubit vysokým bodem tání, vynikající chemickou a fotochemickou stabilitou, nízkou fononovou energií, vysokou tepelnou vodivostí a dobrou transparentností. V polovodičovém průmyslu jsou často kombinovány s keramikou aluminy - například povlaky YTTRIA jsou aplikovány na keramiku na hlinité keramické okny.

(4) ‌SILICON NITRIDE CERAMICS (SI₃N₄) ‌

Keramika nitridu křemíku je charakterizována vysokým bodem tání, výjimečnou tvrdostí, chemickou stabilitou, nízkým koeficientem tepelné roztažnosti, vysokou tepelnou vodivostí a silnou odolností proti tepelnému šoku. Udržují vynikající nárazovou odolnost a sílu pod 1200 ° C, což z nich činí ideální pro keramické substráty, zatížení háčky, polohovací kolíky a keramické trubice.

(5) ‌SILICON CARBIDE CERAMICS (SIC) ‌

Keramika křemíkového karbidu, připomínající diamant ve vlastnostech, jsou lehké, velmi tvrdé a vysoce pevné materiály. S výjimečným komplexním výkonem, odolností proti opotřebení a odolnost proti korozi se široce používají ve sedadlech ventilů, posuvných ložiscích, hořáků, tryskách a výměnících tepla.

(6) ‌zirconia keramika (zro₂) ‌

Keramika zirkonia nabízí vysokou mechanickou pevnost, tepelnou odolnost, rezistenci na kyselinu/alkalii a vynikající izolaci. Na základě obsahu zirkonia jsou kategorizovány do:

● Precision Ceramics‌ (obsah přesahující 99,9%, použitý pro integrované substráty obvodu a vysokofrekvenční izolační materiály).

● Obyčejná keramika‌ (pro keramické produkty pro obecné účely).

Ⅱ.Strukturální charakteristiky polovodičových keramických komponent

(1) ‌dense keramika‌

Hustá keramika se široce používá v polovodičovém průmyslu. Dosahují zhušťování minimalizací pórů a jsou připraveny metodami, jako je reakční slinování, slinování bez tlaku, slinování kapalné fáze, lisování horkých a horkých izostatických lisování.

(2) ‌porous keramika‌

Na rozdíl od husté keramiky obsahují porézní keramika kontrolovaný objem dutin. Jsou klasifikovány velikostí pórů do mikroporézní, mezoporézní a makroporézní keramiky. S nízkou hromadnou hustotou, lehkou strukturou, velkou specifickou povrchovou plochou, efektivní filtrací/tepelnou izolací/akustickým tlumícím vlastnostem a stabilním chemickým/fyzickým výkonem se používají k výrobě různých komponent v polovodičovém vybavení.

Ⅲ.Jak se tvoří polovodičová keramika?

Existují různé metody formování pro keramické výrobky a běžně používané formovací metody pro polovodičové keramické části jsou následující:

Ⅳ.Metody slinování polovodičových keramických složek ‌

1.‌Solid-State Sintering‌

Dosahuje zhuštění prostřednictvím hromadné transportu bez kapalných fází, vhodné pro vysoce čistotou keramiku‌.

2.‌liquid-fáze slinování‌

Využívá přechodné kapalné fáze ke zvýšení zhuštění, ale riskuje fáze hraničního skla zrna, které degradují vysokoteplotní výkon‌.

3.‌ Syntéza s vysokou teplotou (SHS) ‌

Spoléhá na exotermické reakce pro rychlou syntézu, zejména pro nesteichiometrické sloučeniny‌.

4.‌Microwave Sintering‌

Umožňuje rovnoměrné vytápění a rychlé zpracování a zlepšuje mechanické vlastnosti v keramice submikronu.

5.‌spark plazmové slinování (SPS) ‌

Kombinuje pulzní elektrické proudy a tlak pro ultrarychlé zhušťování, ideální pro vysoce výkonné materiály‌.

6.‌flash slinning‌

Používá elektrická pole k dosažení zhuštění nízké teploty s potlačeným růstem zrna‌.

7.‌COLD SINTERING‌

Používá přechodná rozpouštědla a tlak pro konsolidaci nízké teploty, kritické pro materiály citlivé na teplotu‌.

8.‌‌scilační tlak slinování

Zvyšuje zhušťování a rozhraní pevností dynamickým tlakem a snižuje zbytkovou porozitu‌