SiO₂ קוואַרץ וועיפער קוואַרץ וועיפער SiO₂ MEMS טעמפּעראַטור 2″ 3″ 4″ 6″ 8″ 12″
דעטאַלירטע דיאַגראַמע


הקדמה

קוואַרץ וועיפערס שפּילן אַן אומפֿאַרמעגלעכקייטלעכע ראָלע אין פֿאָרשריטן די עלעקטראָניק, האַלב-קאָנדוקטאָר און אָפּטיק אינדוסטריעס. געפֿונען אין סמאַרטפֿאָונז וואָס פֿירן דיין GPS, איינגעבעטן אין הויך-פֿרעקווענץ באַזע סטאַנציעס וואָס שטרעבן 5G נעטוואָרקס, און אינטעגרירט אין מכשירים וואָס פּראָדוצירן נעקסט-דזשענעריישאַן מיקראָטשיפּס, קוואַרץ וועיפערס זענען וויכטיק. די הויך-ריינקייט סאַבסטראַטן דערמעגלעכן כידעשים אין אַלץ פֿון קוואַנטום קאַמפּיוטינג ביז אַוואַנסירטע פֿאָטאָניקס. טראָץ דעם וואָס זיי זענען דערייווד פֿון איינעם פֿון די ערד'ס מערסט פֿאַרשפּרייטע מינעראַלס, זענען קוואַרץ וועיפערס אינזשענירט צו אויסערגעוויינלעכע סטאַנדאַרדן פֿון פּינקטלעכקייט און פאָרשטעלונג.
וואָס זענען קוואַרץ וואַפערס
קוואַרץ וועיפערס זענען דין, קייַלעכדיק דיסקס באשאפן פון אולטרא-ריינע סינטעטישע קוואַרץ קריסטאַל. בנימצא אין נאָרמאַל דיאַמעטערס ריינדזשינג פון 2 צו 12 אינטשעס, קוואַרץ וועיפערס טיפּיקלי ריינדזשינג אין גרעב פון 0.5 מם צו 6 מם. ניט ענלעך נאַטירלעך קוואַרץ, וואָס פאָרמירט ירעגולערע פּריזמאַטיש קריסטאַלז, סינטעטיש קוואַרץ איז גראָוינג אונטער שטרענג קאַנטראָולד לאַבאָראַטאָריע באדינגונגען, פּראַדוסינג מונדיר קריסטאַל סטראַקטשערז.
די איינגעבוירענע קריסטאַליניטי פון קוואַרץ וועיפערס גיט אומגעגלייכט כעמישע קעגנשטעל, אָפּטישע טראַנספּאַרענץ, און פעסטקייט אונטער הויך טעמפּעראַטור און מעכאַנישן דרוק. די פֿעיִקייטן מאַכן קוואַרץ וועיפערס אַ יסודותדיק קאָמפּאָנענט פֿאַר פּרעציזיע דעוויסעס געניצט אין דאַטן טראַנסמיסיע, סענסינג, קאַמפּיוטיישאַן, און לאַזער-באזירט טעקנאַלאַדזשיז.
קוואַרץ וואַפער ספּעסיפיקאַציעס
קוואַרץ טיפּ | 4 | 6 | 8 | 12 |
---|---|---|---|---|
גרייס | ||||
דיאַמעטער (אינטש) | 4 | 6 | 8 | 12 |
גרעב (מ״מ) | 0.05–2 | 0.25–5 | 0.3–5 | 0.4–5 |
דיאַמעטער טאָלעראַנץ (אינטש) | ±0.1 | ±0.1 | ±0.1 | ±0.1 |
גרעב טאָלעראַנץ (מם) | קאַסטאַמייזאַבאַל | קאַסטאַמייזאַבאַל | קאַסטאַמייזאַבאַל | קאַסטאַמייזאַבאַל |
אָפּטישע אייגנשאַפטן | ||||
רעפראַקטיוו אינדעקס @365 נאַנאָמעטער | 1.474698 | 1.474698 | 1.474698 | 1.474698 |
רעפראַקטיווער אינדעקס @546.1 נאַנאָמעטער | 1.460243 | 1.460243 | 1.460243 | 1.460243 |
רעפראַקטיווער אינדעקס @1014 נאַנאָמעטער | 1.450423 | 1.450423 | 1.450423 | 1.450423 |
אינערלעכע טראַנסמיטאַנס (1250–1650 נם) | >99.9% | >99.9% | >99.9% | >99.9% |
גאַנץ טראַנסמיטאַנס (1250–1650 נם) | >92% | >92% | >92% | >92% |
מאַשינינג קוואַליטעט | ||||
TTV (גאַנץ גרעב וואַריאַציע, µm) | <3 | <3 | <3 | <3 |
פלאַכקייט (µm) | ≤15 | ≤15 | ≤15 | ≤15 |
ייבערפלאַך ראַפנאַס (נ"מ) | ≤1 | ≤1 | ≤1 | ≤1 |
בויגן (µm) | <5 | <5 | <5 | <5 |
פיזישע אייגנשאפטן | ||||
געדיכטקייט (ג/קמ³) | 2.20 | 2.20 | 2.20 | 2.20 |
יונגס מאָדולוס (GPa) | 74.20 | 74.20 | 74.20 | 74.20 |
מאָהס כאַרדנאַס | 6–7 | 6–7 | 6–7 | 6–7 |
שער מאָדולוס (GPa) | 31.22 | 31.22 | 31.22 | 31.22 |
פּואַסאָנס פאַרהעלטעניש | 0.17 | 0.17 | 0.17 | 0.17 |
קאָמפּרעסיוו שטאַרקייט (GPa) | 1.13 | 1.13 | 1.13 | 1.13 |
ציען שטאַרקייט (MPa) | 49 | 49 | 49 | 49 |
דיעלעקטרישע קאָנסטאַנט (1 מעגהערץ) | 3.75 | 3.75 | 3.75 | 3.75 |
טערמישע אייגנשאפטן | ||||
שפּאַנונג פּונקט (10¹⁴.⁵ פּאַ·s) | 1000°C | 1000°C | 1000°C | 1000°C |
אויסגלייכפונקט (10¹³ פּאַ·ס) | 1160°C | 1160°C | 1160°C | 1160°C |
ווייכערונג פונקט (10⁷.⁶ פּאַ·ס) | 1620°C | 1620°C | 1620°C | 1620°C |
אַפּליקאַציעס פון קוואַרץ וואַפערס
קוואַרץ וואַפערס זענען ספּעציעל אינזשענירט צו טרעפן פאָדערנדיקע אַפּלאַקיישאַנז אין ינדאַסטריז אַרייַנגערעכנט:
עלעקטראָניק און RF דעוויסעס
- קוואַרץ וועיפערס זענען די קערן פון קוואַרץ קריסטאַל רעזאָנאַטאָרן און אַסילאַטאָרן וואָס צושטעלן זייגער סיגנאַלן פֿאַר סמאַרטפאָונז, דזשי-פּי-עס וניץ, קאָמפּיוטערס און וויירלעס קאָמוניקאַציע דעוויסעס.
- זייער נידעריקע טערמישע יקספּאַנשאַן און הויך קיו-פאַקטאָר מאַכן קוואַרץ וואַפערס פּאַסיק פֿאַר הויך-סטאַביליטעט טיימינג סערקאַץ און RF פילטערס.
אָפּטאָעלעקטראָניק און בילדגעבונג
- קוואַרץ וועיפערס פאָרשלאָגן ויסגעצייכנט UV און IR טראַנסמיטאַנסי, מאכן זיי ידעאַל פֿאַר אָפּטישע לענסעס, שטראַל ספּליטערס, לאַזער פֿענצטער און דעטעקטאָרס.
- זייער קעגנשטעל צו ראַדיאַציע ערמעגליכט נוצן אין הויך-ענערגיע פיזיק און קאָסמאָס אינסטרומענטן.
האַלב-קאָנדוקטאָר און MEMS
- קוואַרץ וואַפערס דינען ווי סאַבסטראַטן פֿאַר הויך-פרעקווענץ האַלב-קאָנדוקטאָר קרייזן, ספּעציעל אין GaN און RF אַפּלאַקיישאַנז.
- אין MEMS (מיקראָ-עלעקטראָ-מעכאַנישע סיסטעמען), קוואַרץ וועיפערס קאָנווערטירן מעכאַנישע סיגנאַלן אין עלעקטרישע דורך דעם פּיעזאָעלעקטרישן ווירקונג, וואָס ערמעגליכט סענסאָרן ווי דזשייראָסקאָפּן און אַקסעלעראָמעטערס.
אַוואַנסירטע מאַנופאַקטורינג און לאַבאָראַטאָריעס
- הויך-ריינקייט קוואַרץ וועיפערס ווערן וויידלי גענוצט אין כעמישע, ביאָמעדיצינישע און פאָטאָניק לאַבאָראַטאָריעס פֿאַר אָפּטישע צעלן, UV קווועטן און הויך-טעמפּעראַטור מוסטער האַנדלינג.
- זייער קאָמפּאַטאַביליטי מיט עקסטרעמע סביבות מאכט זיי פּאַסיק פֿאַר פּלאַזמע קאַמערן און דעפּאָזיציע מכשירים.
ווי קוואַרץ וואַפערס ווערן געמאַכט
עס זענען דא צוויי הויפּט פּראָדוקציע וועגן פֿאַר קוואַרץ וועיפערס:
פאַרשמאָלצן קוואַרץ וואַפערס
געשמאָלצענע קוואַרץ וועיפערס ווערן געמאַכט דורך צעשמעלצן נאַטירלעכע קוואַרץ גראַניולן אין אַן אַמאָרפֿישן גלאָז, און דערנאָך שניידן און פּאָלירן דעם האַרטן בלאָק אין דין וועיפערס. די קוואַרץ וועיפערס אָפֿערן:
- אויסערגעוויינלעכע UV טראַנספּאַרענץ
- ברייטער טערמישער אפערירנדיקער קייט (>1100°C)
- אויסגעצייכנטע טערמישע קלאַפּ קעגנשטעל
זיי זענען אידעאל פאר ליטאגראַפֿיע עקוויפּמענט, הויך-טעמפּעראַטור אויוון, און אָפּטישע פֿענצטער, אָבער זענען נישט פּאַסיק פֿאַר פּיעזאָעלעקטרישע אַפּליקאַציעס צוליב דעם מאַנגל אין קריסטאַלינער אָרדענונג.
קולטורירטע קוואַרץ וואַפערס
קולטיווירטע קוואַרץ וועיפערס ווערן סינטעטיש געוואקסן צו פּראָדוצירן דעפעקט-פֿרייע קריסטאַלן מיט פּינקטלעכער גיטער אָריענטאַציע. די וועיפערס זענען אינזשענירט פֿאַר אַפּליקאַציעס וואָס דאַרפן:
- גענויע שניט ווינקלען (X-, Y-, Z-, AT-שניט, אאז"וו)
- הויך-פרעקווענץ אָסילאַטאָרן און SAW פילטערס
- אָפּטישע פּאָלאַריזערס און אַוואַנסירטע MEMS דעוויסעס
דער פּראָדוקציע פּראָצעס באַשטייט פֿון געזעצטע וואוקס אין אַוטאָקלאַוועס, נאכגעגאנגען דורך שניידן, אָריענטירונג, אַנילינג און פּאָלירן.
פירנדיקע קוואַרץ וואַפער סאַפּלייערז
גלאבאלע סאַפּלייערז וואָס ספּעשאַליזירן זיך אין הויך-פּרעציציע קוואַרץ וועיפערס אַרייַננעמען:
- הערעיוס(דײַטשלאַנד) – געשמאָלצן און סינטעטישער קוואַרץ
- שין-עטסו קוואַרץ(יאַפּאַן) – הויך-ריינקייט וועיפער לייזונגען
- וואַפערפּראָ(USA) – ברייט-דיאַמעטער קוואַרץ וועיפערס און סאַבסטראַטן
- קאָרט קריסטאַלע(דײַטשלאַנד) – סינטעטישע קריסטאַל וואַפֿלען
די עוואָלווינג ראָלע פון קוואַרץ וואַפערס
קוואַרץ וועיפערס פאָרזעצן צו אַנטוויקלען זיך ווי וויכטיקע קאָמפּאָנענטן אין אויפֿקומענדיקע טעק לאַנדשאַפטן:
- מיניאַטוריזאַציע– קוואַרץ וועיפערס ווערן פאַבריצירט מיט ענגערע טאָלעראַנסעס פֿאַר קאָמפּאַקט מיטל אינטעגראַציע.
- העכערע פרעקווענץ עלעקטראָניק– נייע קוואַרץ וועיפער דיזיינז שטופּן זיך אריין אין mmWave און THz דאָמעינען פֿאַר 6G און ראַדאַר.
- נעקסט-דזשענעריישאַן סענסינג– פֿון אויטאָנאָמע וועהיקלעך ביז אינדוסטריעלן IoT, ווערן קוואַרץ-באַזירטע סענסאָרן מער וויכטיק.
אָפט געשטעלטע פֿראַגעס וועגן קוואַרץ וואַפֿערס
1. וואָס איז אַ קוואַרץ וועיפער?
א קוואַרץ וועיפער איז אַ דין, פלאַך דיסק געמאַכט פון קריסטאַליין סיליקאָן דייאַקסייד (SiO₂), טיפּיש פאַבריצירט אין נאָרמאַל האַלב-קאָנדוקטאָר סיזעס (למשל, 2", 3", 4", 6", 8", אָדער 12"). באַקאַנט פֿאַר זיין הויך ריינקייט, טערמישע פעסטקייט, און אָפּטיש טראַנספּעראַנסי, אַ קוואַרץ וועיפער ווערט גענוצט ווי אַ סאַבסטראַט אָדער טרעגער אין פֿאַרשידענע הויך-פּינקטלעכקייט אַפּלאַקיישאַנז אַזאַ ווי האַלב-קאָנדוקטאָר פאַבריקאַציע, MEMS דעוויסעס, אָפּטישע סיסטעמען, און וואַקוום פּראָצעסן.
2. וואָס איז דער חילוק צווישן קוואַרץ און סיליקאַ געל?
קוואַרץ איז אַ קריסטאַלינע האַרטע פאָרעם פון סיליקאָן דייאַקסייד (SiO₂), בשעת סיליקאַ געל איז אַן אַמאָרפֿע און פּאָרעזע פאָרעם פון SiO₂, וואָס ווערט אָפט געניצט ווי אַ טרוקענער צו אַבזאָרבירן נעץ.
- קוואַרץ איז שווער, טראַנספּאַרענט, און גענוצט אין עלעקטראָנישע, אָפּטישע און אינדוסטריעלע אַפּליקאַציעס.
- סיליקאַ געל דערשיינט ווי קליינע קרעלן אדער גראַניאַלז און ווערט בפֿרט גענוצט פֿאַר קאָנטראָל פֿון פֿײַכטקייט אין פּאַקאַדזשינג, עלעקטראָניק און סטאָרידזש.
3. וואָס ווערן קוואַרץ קריסטאַלן גענוצט פֿאַר?
קוואַרץ קריסטאַלן ווערן ברייט גענוצט אין עלעקטראָניק און אָפּטיק צוליב זייערע פּיעזאָעלעקטרישע אייגנשאַפטן (זיי דזשענערירן אַן עלעקטרישע אָפּצאָל אונטער מעכאַנישן דרוק). געוויינטלעכע אַפּליקאַציעס אַרייַננעמען:
- אָסילאַטאָרן און אָפטקייט קאָנטראָל(למשל, קוואַרץ זייגערס, קלאַקס, מיקראָקאָנטראָולערס)
- אָפּטישע קאָמפּאָנענטן(למשל, לענסעס, כוואַליע-פּלאַטעס, פֿענצטער)
- רעזאָנאַטאָרן און פֿילטערסאין RF און קאָמוניקאַציע דעוויסעס
- סענסאָרןפֿאַר דרוק, אַקסעלעראַציע, אָדער קראַפט
- האַלב-קאָנדוקטאָר פאַבריקאַציעווי סאַבסטראַטן אָדער פּראָצעס פֿענצטער
4. פארוואס ווערט קוואַרץ גענוצט אין מיקראָטשיפּס?
קוואַרץ ווערט גענוצט אין מיקראָטשיפּ-פֿאַרבונדענע אַפּליקאַציעס ווײַל עס אָפפערט:
- טערמישע פעסטקייטבעת הויך-טעמפּעראַטור פּראָצעסן ווי דיפוזיע און אַנילינג
- עלעקטרישע איזאָלאַציעצוליב אירע דיעלעקטרישע אייגנשאפטן
- כעמישע קעגנשטעלצו זויערן און סאָלווענטן געניצט אין האַלב-קאָנדוקטאָר פאַבריקאַציע
- דימענסיאָנעלע פּינקטלעכקייטאון נידעריקע טערמישע עקספּאַנשאַן פֿאַר פאַרלאָזלעכע ליטאָגראַפֿיע אַליינמאַנט
- כאָטש קוואַרץ אַליין ווערט נישט גענוצט ווי דער אַקטיווער האַלב-קאָנדוקטאָר מאַטעריאַל (ווי סיליקאָן), שפּילט עס אַ וויכטיקע שטיצנדיקע ראָלע אין דער פאַבריקאַציע סביבה - ספּעציעל אין אויוון, קאַמערן און פאָטאָמאַסק סאַבסטראַטן.
וועגן אונדז
XKH ספּעציאַליזירט זיך אין הויך-טעק אַנטוויקלונג, פּראָדוקציע און פארקויפונג פון ספּעציעלע אָפּטישע גלאָז און נייע קריסטאַל מאַטעריאַלן. אונדזערע פּראָדוקטן דינען אָפּטישע עלעקטראָניק, קאָנסומער עלעקטראָניק און די מיליטער. מיר פאָרשלאָגן סאַפיר אָפּטישע קאָמפּאָנענטן, מאָביל טעלעפאָן לינז דעקל, קעראַמיק, LT, סיליקאָן קאַרבייד SIC, קוואַרץ און האַלב-קאָנדוקטאָר קריסטאַל וועיפערס. מיט באַגאַבטער עקספּערטיז און שניידנדיקער עקוויפּמענט, מיר עקסעלירן אין ניט-סטאַנדאַרט פּראָדוקט פּראַסעסינג, מיט דער ציל צו זיין אַ פירנדיקע אָפּטאָעלעקטראָנישע מאַטעריאַלן הויך-טעק ענטערפּרייז.
