SiO₂ ක්වාර්ට්ස් වේෆර් ක්වාර්ට්ස් වේෆර් SiO₂ MEMS උෂ්ණත්වය 2″ 3″ 4″ 6″ 8″ 12″
විස්තරාත්මක රූප සටහන
හැඳින්වීම
ඉලෙක්ට්‍රොනික, අර්ධ සන්නායක සහ දෘෂ්ටි කර්මාන්ත දියුණු කිරීමේදී ක්වාර්ට්ස් වේෆර් අත්‍යවශ්‍ය කාර්යභාරයක් ඉටු කරයි. ඔබේ GPS මඟ පෙන්වන ස්මාර්ට්ෆෝන් වල දක්නට ලැබෙන, 5G ජාල බලගන්වන අධි-සංඛ්‍යාත පාදක මධ්‍යස්ථානවල තැන්පත් කර ඇති සහ ඊළඟ පරම්පරාවේ මයික්‍රොචිප් නිෂ්පාදනය කරන මෙවලම්වලට ඒකාබද්ධ කර ඇති ක්වාර්ට්ස් වේෆර් අත්‍යවශ්‍ය වේ. මෙම අධි-සංශුද්ධතා උපස්ථර ක්වොන්ටම් පරිගණනයේ සිට උසස් ෆෝටෝනික් දක්වා සෑම දෙයකම නවෝත්පාදනයන් සක්‍රීය කරයි. පෘථිවියේ බහුලම ඛනිජ වලින් එකකින් ලබාගත් ඒවා වුවද, ක්වාර්ට්ස් වේෆර් නිරවද්‍යතාවයේ සහ කාර්ය සාධනයේ අසාමාන්‍ය ප්‍රමිතීන්ට අනුව නිර්මාණය කර ඇත.
ක්වාර්ට්ස් වේෆර් යනු කුමක්ද?
ක්වාර්ට්ස් වේෆර් යනු අතිශය පිරිසිදු කෘතිම ක්වාර්ට්ස් ස්ඵටිකයකින් නිර්මාණය කරන ලද තුනී, රවුම් තැටි වේ. අඟල් 2 සිට 12 දක්වා සම්මත විෂ්කම්භයන්ගෙන් ලබා ගත හැකි අතර, ක්වාර්ට්ස් වේෆර් සාමාන්‍යයෙන් ඝණකම 0.5 mm සිට 6 mm දක්වා පරාසයක පවතී. අක්‍රමවත් ප්‍රිස්මැටික් ස්ඵටික සාදන ස්වාභාවික ක්වාර්ට්ස් මෙන් නොව, කෘතිම ක්වාර්ට්ස් දැඩි ලෙස පාලනය කරන ලද රසායනාගාර තත්වයන් යටතේ වගා කර ඒකාකාර ස්ඵටික ව්‍යුහයන් නිපදවයි.
ක්වාර්ට්ස් වේෆර්වල ආවේණික ස්ඵටිකතාව ඉහළ උෂ්ණත්ව හා යාන්ත්‍රික ආතතිය යටතේ අසමසම රසායනික ප්‍රතිරෝධයක්, දෘශ්‍ය විනිවිදභාවයක් සහ ස්ථායිතාවයක් සපයයි. මෙම ලක්ෂණ ක්වාර්ට්ස් වේෆර් දත්ත සම්ප්‍රේෂණය, සංවේදනය, ගණනය කිරීම සහ ලේසර් පාදක තාක්ෂණයන්හි භාවිතා කරන නිරවද්‍ය උපාංග සඳහා මූලික අංගයක් බවට පත් කරයි.
ක්වාර්ට්ස් වේෆර් පිරිවිතර
| ක්වාර්ට්ස් වර්ගය | 4 | 6 | 8 | 12 |
|---|---|---|---|---|
| ප්‍රමාණය | ||||
| විෂ්කම්භය (අඟල්) | 4 | 6 | 8 | 12 |
| ඝනකම (මි.මී.) | 0.05–2 | 0.25–5 | 0.3–5 | 0.4–5 |
| විෂ්කම්භය ඉවසීම (අඟල්) | ±0.1 | ±0.1 | ±0.1 | ±0.1 |
| ඝණකම ඉවසීම (මි.මී.) | අභිරුචිකරණය කළ හැකි | අභිරුචිකරණය කළ හැකි | අභිරුචිකරණය කළ හැකි | අභිරුචිකරණය කළ හැකි |
| දෘශ්‍ය ගුණාංග | ||||
| වර්තන දර්ශකය @365 nm | 1.474698 | 1.474698 | 1.474698 | 1.474698 |
| වර්තන දර්ශකය @546.1 nm | 1.460243 | 1.460243 | 1.460243 | 1.460243 |
| වර්තන දර්ශකය @1014 nm | 1.450423 | 1.450423 | 1.450423 | 1.450423 |
| අභ්‍යන්තර සම්ප්‍රේෂණය (1250–1650 nm) | > 99.9% | > 99.9% | > 99.9% | > 99.9% |
| මුළු සම්ප්‍රේෂණය (1250–1650 නැ.මී.) | >92% | >92% | >92% | >92% |
| යන්ත්‍රෝපකරණ ගුණාත්මකභාවය | ||||
| TTV (මුළු ඝනකම විචලනය, µm) | <3 <3 | <3 <3 | <3 <3 | <3 <3 |
| පැතලි බව (µm) | ≤15 | ≤15 | ≤15 | ≤15 |
| මතුපිට රළුබව (nm) | ≤1 | ≤1 | ≤1 | ≤1 |
| දුන්න (µm) | <5 | <5 | <5 | <5 |
| භෞතික ගුණාංග | ||||
| ඝනත්වය (g/cm³) | 2.20 යි | 2.20 යි | 2.20 යි | 2.20 යි |
| යංග්ගේ මොඩියුලස් (GPa) | 74.20 (ඉංග්‍රීසි භාෂාව) | 74.20 (ඉංග්‍රීසි භාෂාව) | 74.20 (ඉංග්‍රීසි භාෂාව) | 74.20 (ඉංග්‍රීසි භාෂාව) |
| මෝස් දෘඪතාව | 6–7 | 6–7 | 6–7 | 6–7 |
| ෂියර් මොඩියුලස් (GPa) | 31.22 | 31.22 | 31.22 | 31.22 |
| පොයිසන් අනුපාතය | 0.17 (අංක 0.17) | 0.17 (අංක 0.17) | 0.17 (අංක 0.17) | 0.17 (අංක 0.17) |
| සම්පීඩ්‍යතා ශක්තිය (GPa) | 1.13 | 1.13 | 1.13 | 1.13 |
| ආතන්ය ශක්තිය (MPa) | 49 | 49 | 49 | 49 |
| ද්වි විද ත් නියතය (1 MHz) | 3.75 | 3.75 | 3.75 | 3.75 |
| තාප ගුණාංග | ||||
| වික්‍රියා ලක්ෂ්‍යය (10¹⁴.⁵ Pa·s) | 1000°C උෂ්ණත්වය | 1000°C උෂ්ණත්වය | 1000°C උෂ්ණත්වය | 1000°C උෂ්ණත්වය |
| ඇනීලිං ලක්ෂ්‍යය (ප · තත් 10¹³) | 1160°C උෂ්ණත්වය | 1160°C උෂ්ණත්වය | 1160°C උෂ්ණත්වය | 1160°C උෂ්ණත්වය |
| මෘදු කිරීමේ ලක්ෂ්‍යය (10⁷.⁶ Pa·s) | 1620°C උෂ්ණත්වය | 1620°C උෂ්ණත්වය | 1620°C උෂ්ණත්වය | 1620°C උෂ්ණත්වය |
ක්වාර්ට්ස් වේෆර් වල යෙදුම්
ක්වාර්ට්ස් වේෆර්, කර්මාන්ත හරහා ඉල්ලුමක් ඇති යෙදුම් සපුරාලීම සඳහා අභිරුචි-ඉංජිනේරු කර ඇත, ඒවා අතර:
ඉලෙක්ට්‍රොනික සහ RF උපාංග
- ක්වාර්ට්ස් වේෆර් යනු ස්මාර්ට් ෆෝන්, GPS ඒකක, පරිගණක සහ රැහැන් රහිත සන්නිවේදන උපාංග සඳහා ඔරලෝසු සංඥා සපයන ක්වාර්ට්ස් ස්ඵටික අනුනාදක සහ දෝලක සඳහා මූලික වේ.
- ඒවායේ අඩු තාප ප්‍රසාරණය සහ ඉහළ Q-සාධකය නිසා ක්වාර්ට්ස් වේෆර් ඉහළ ස්ථායිතා කාල පරිපථ සහ RF පෙරහන් සඳහා පරිපූර්ණ වේ.
දෘෂ්ටි ඉලෙක්ට්‍රොනික විද්‍යාව සහ ප්‍රතිබිම්භකරණය
- ක්වාර්ට්ස් වේෆර් විශිෂ්ට UV සහ IR සම්ප්‍රේෂණයක් ලබා දෙන අතර, ඒවා දෘශ්‍ය කාච, කදම්භ බෙදීම්, ලේසර් කවුළු සහ අනාවරක සඳහා වඩාත් සුදුසු වේ.
- විකිරණවලට ඒවායේ ප්‍රතිරෝධය අධි ශක්ති භෞතික විද්‍යාවේ සහ අභ්‍යවකාශ උපකරණවල භාවිතයට හැකියාව ලබා දෙයි.
අර්ධ සන්නායක සහ MEMS
- ක්වාර්ට්ස් වේෆර්, විශේෂයෙන්ම GaN සහ RF යෙදීම්වල, අධි-සංඛ්‍යාත අර්ධ සන්නායක පරිපථ සඳහා උපස්ථර ලෙස සේවය කරයි.
- MEMS (ක්ෂුද්‍ර-විද්‍යුත්-යාන්ත්‍රික පද්ධති) තුළ, ක්වාර්ට්ස් වේෆර්, පීසෝ ඉලෙක්ට්‍රික් ආචරණය හරහා යාන්ත්‍රික සංඥා විද්‍යුත් සංඥා බවට පරිවර්තනය කරයි, එමඟින් ගයිරොස්කෝප් සහ ත්වරණමාන වැනි සංවේදක සක්‍රීය කරයි.
උසස් නිෂ්පාදන සහ රසායනාගාර
- අධි-සංශුද්ධතාවයෙන් යුත් ක්වාර්ට්ස් වේෆර්, දෘශ්‍ය සෛල, UV කුවෙට් සහ ඉහළ-උෂ්ණත්ව සාම්පල හැසිරවීම සඳහා රසායනික, ජෛව වෛද්‍ය සහ ෆෝටෝනික් රසායනාගාරවල බහුලව භාවිතා වේ.
- ආන්තික පරිසරයන් සමඟ ඒවායේ ගැළපුම නිසා ඒවා ප්ලාස්මා කුටි සහ තැන්පත් කිරීමේ මෙවලම් සඳහා සුදුසු වේ.
ක්වාර්ට්ස් වේෆර් සාදන ආකාරය
ක්වාර්ට්ස් වේෆර් සඳහා ප්‍රාථමික නිෂ්පාදන මාර්ග දෙකක් තිබේ:
ෆියුස්ඩ් ක්වාර්ට්ස් වේෆර්ස්
විලයනය කරන ලද ක්වාර්ට්ස් වේෆර් සාදනු ලබන්නේ ස්වාභාවික ක්වාර්ට්ස් කැටිති අමෝෆස් වීදුරුවකට උණු කිරීමෙන්, පසුව ඝන කුට්ටිය තුනී වේෆර් බවට පෙති කපා ඔප දැමීමෙනි. මෙම ක්වාර්ට්ස් වේෆර් ලබා දෙන්නේ:
- විශිෂ්ට UV විනිවිදභාවය
- පුළුල් තාප මෙහෙයුම් පරාසය (>1100°C)
- විශිෂ්ට තාප කම්පන ප්‍රතිරෝධය
ඒවා ලිතෝග්‍රැෆි උපකරණ, ඉහළ උෂ්ණත්ව උදුන් සහ දෘශ්‍ය කවුළු සඳහා කදිම වේ, නමුත් ස්ඵටිකරූපී අනුපිළිවෙලක් නොමැතිකම නිසා පීසෝ ඉලෙක්ට්‍රික් යෙදුම් සඳහා සුදුසු නොවේ.
සංස්කෘතික ක්වාර්ට්ස් වේෆර්
නිශ්චිත දැලිස් දිශානතියක් සහිත දෝෂ රහිත ස්ඵටික නිපදවීම සඳහා වගා කරන ලද ක්වාර්ට්ස් වේෆර් කෘතිමව වගා කෙරේ. මෙම වේෆර් පහත සඳහන් අවශ්‍යතා සඳහා නිර්මාණය කර ඇත:
- නිශ්චිත කැපුම් කෝණ (X-, Y-, Z-, AT-කැපීම, ආදිය)
- අධි-සංඛ්‍යාත දෝලක සහ SAW පෙරහන්
- දෘශ්‍ය ධ්‍රැවීකරණ සහ උසස් MEMS උපාංග
නිෂ්පාදන ක්‍රියාවලියට ස්වයංක්‍රීය ක්ලේව් වල බීජ වර්ධනය ඇතුළත් වන අතර, ඉන් පසුව පෙති කැපීම, දිශානතිය, ඇනීල් කිරීම සහ ඔප දැමීම සිදු කෙරේ.
ප්‍රමුඛ ක්වාර්ට්ස් වේෆර් සැපයුම්කරුවන්
ඉහළ නිරවද්‍යතාවයකින් යුත් ක්වාර්ට්ස් වේෆර් සඳහා විශේෂිත වූ ගෝලීය සැපයුම්කරුවන් අතර:
- හෙරායස්(ජර්මනිය) – විලයනය කරන ලද සහ කෘතිම ක්වාර්ට්ස්
- ෂින්-එට්සු ක්වාර්ට්ස්(ජපානය) – අධි-පිරිසිදු වේෆර් විසඳුම්
- වේෆර්ප්‍රෝ(ඇමරිකා එක්සත් ජනපදය) – පුළුල් විෂ්කම්භයක් සහිත ක්වාර්ට්ස් වේෆර් සහ උපස්ථර
- කෝර්ත් ක්‍රිස්ටල්(ජර්මනිය) – කෘතිම ස්ඵටික වේෆර්
ක්වාර්ට්ස් වේෆර් වල පරිණාමය වන භූමිකාව
නැගී එන තාක්ෂණික භූ දර්ශනවල අත්‍යවශ්‍ය සංරචක ලෙස ක්වාර්ට්ස් වේෆර් අඛණ්ඩව පරිණාමය වෙමින් පවතී:
- කුඩාකරණය- සංයුක්ත උපාංග ඒකාබද්ධ කිරීම සඳහා දැඩි ඉවසීම් සහිතව ක්වාර්ට්ස් වේෆර් නිපදවනු ලැබේ.
- ඉහළ සංඛ්‍යාත ඉලෙක්ට්‍රොනික උපකරණ– නව ක්වාර්ට්ස් වේෆර් මෝස්තර 6G සහ රේඩාර් සඳහා mmWave සහ THz වසම් වෙත තල්ලු වෙමින් පවතී.
- ඊළඟ පරම්පරාවේ සංවේදනය- ස්වයංක්‍රීය වාහනවල සිට කාර්මික IoT දක්වා, ක්වාර්ට්ස් පාදක සංවේදක වඩ වඩාත් වැදගත් වෙමින් පවතී.
ක්වාර්ට්ස් වේෆර් ගැන නිතර අසනු ලබන ප්‍රශ්න
1. ක්වාර්ට්ස් වේෆර් එකක් යනු කුමක්ද?
ක්වාර්ට්ස් වේෆරයක් යනු ස්ඵටිකරූපී සිලිකන් ඩයොක්සයිඩ් (SiO₂) වලින් සාදන ලද තුනී, පැතලි තැටියකි, සාමාන්‍යයෙන් සම්මත අර්ධ සන්නායක ප්‍රමාණවලින් (උදා: 2", 3", 4", 6", 8", හෝ 12") නිෂ්පාදනය කෙරේ. එහි ඉහළ සංශුද්ධතාවය, තාප ස්ථායිතාව සහ දෘශ්‍ය විනිවිදභාවය සඳහා ප්‍රසිද්ධ, ක්වාර්ට්ස් වේෆරයක් අර්ධ සන්නායක නිෂ්පාදනය, MEMS උපාංග, දෘශ්‍ය පද්ධති සහ රික්ත ක්‍රියාවලීන් වැනි විවිධ ඉහළ නිරවද්‍යතා යෙදුම්වල උපස්ථරයක් හෝ වාහකයක් ලෙස භාවිතා කරයි.
2. ක්වාර්ට්ස් සහ සිලිකා ජෙල් අතර වෙනස කුමක්ද?
ක්වාර්ට්ස් යනු සිලිකන් ඩයොක්සයිඩ් (SiO₂) හි ස්ඵටිකරූපී ඝන ආකාරයක් වන අතර, සිලිකා ජෙල් යනු SiO₂ හි අස්ඵටික සහ සිදුරු සහිත ආකාරයකි, එය තෙතමනය අවශෝෂණය කර ගැනීම සඳහා වියළන ද්‍රව්‍යයක් ලෙස බහුලව භාවිතා වේ.
- ක්වාර්ට්ස් දෘඩ, විනිවිද පෙනෙන අතර ඉලෙක්ට්‍රොනික, දෘශ්‍ය සහ කාර්මික යෙදීම්වල භාවිතා වේ.
- සිලිකා ජෙල් කුඩා පබළු හෝ කැටිති ලෙස දිස්වන අතර ප්‍රධාන වශයෙන් ඇසුරුම්කරණය, ඉලෙක්ට්‍රොනික උපකරණ සහ ගබඩා කිරීමේදී ආර්ද්‍රතාවය පාලනය කිරීම සඳහා යොදා ගනී.
3. ක්වාර්ට්ස් ස්ඵටික භාවිතා කරන්නේ කුමක් සඳහාද?
ක්වාර්ට්ස් ස්ඵටික ඉලෙක්ට්‍රොනික හා දෘෂ්ටි විද්‍යාවේ බහුලව භාවිතා වන්නේ ඒවායේ පීසෝ ඉලෙක්ට්‍රික් ගුණාංග නිසාය (ඒවා යාන්ත්‍රික ආතතිය යටතේ විද්‍යුත් ආරෝපණයක් ජනනය කරයි). පොදු යෙදුම් අතර:
- ඔස්කිලේටර් සහ සංඛ්‍යාත පාලනය(උදා: ක්වාර්ට්ස් ඔරලෝසු, ඔරලෝසු, ක්ෂුද්‍ර පාලක)
- දෘශ්‍ය සංරචක(උදා: කාච, තරංග තහඩු, ජනෙල්)
- අනුනාදක සහ පෙරහන්RF සහ සන්නිවේදන උපාංගවල
- සංවේදකපීඩනය, ත්වරණය හෝ බලය සඳහා
- අර්ධ සන්නායක නිෂ්පාදනයඋපස්ථර හෝ සැකසුම් කවුළු ලෙස
4. මයික්‍රොචිප් වල ක්වාර්ට්ස් භාවිතා කරන්නේ ඇයි?
ක්වාර්ට්ස් මයික්‍රොචිප් ආශ්රිත යෙදුම්වල භාවිතා වන්නේ එය සපයන බැවිනි:
- තාප ස්ථායිතාවවිසරණය සහ ඇනීලිං වැනි ඉහළ උෂ්ණත්ව ක්‍රියාවලීන්හිදී
- විදුලි පරිවරණයඑහි පාර විද්‍යුත් ගුණාංග නිසා
- රසායනික ප්‍රතිරෝධයඅර්ධ සන්නායක නිෂ්පාදනයේදී භාවිතා කරන අම්ල සහ ද්‍රාවක සඳහා
- මාන නිරවද්‍යතාවයසහ විශ්වාසදායක ලිතෝග්‍රැෆි පෙළගැස්ම සඳහා අඩු තාප ප්‍රසාරණය
- ක්වාර්ට්ස් ක්‍රියාකාරී අර්ධ සන්නායක ද්‍රව්‍යයක් ලෙස (සිලිකන් වැනි) භාවිතා නොකලද, එය නිෂ්පාදන පරිසරයේ - විශේෂයෙන් උදුන්, කුටි සහ ෆොටෝමාස්ක් උපස්ථර වල - වැදගත් ආධාරක කාර්යභාරයක් ඉටු කරයි.
අපි ගැන
XKH විශේෂ දෘශ්‍ය වීදුරු සහ නව ස්ඵටික ද්‍රව්‍යවල අධි තාක්ෂණික සංවර්ධනය, නිෂ්පාදනය සහ අලෙවිය සඳහා විශේෂඥතාවයක් දක්වයි. අපගේ නිෂ්පාදන දෘශ්‍ය ඉලෙක්ට්‍රොනික උපකරණ, පාරිභෝගික ඉලෙක්ට්‍රොනික උපකරණ සහ හමුදාව සඳහා සේවය කරයි. අපි Sapphire දෘශ්‍ය සංරචක, ජංගම දුරකථන කාච ආවරණ, සෙරමික්, LT, සිලිකන් කාබයිඩ් SIC, ක්වාර්ට්ස් සහ අර්ධ සන්නායක ස්ඵටික වේෆර් පිරිනමන්නෙමු. දක්ෂ විශේෂඥතාව සහ අති නවීන උපකරණ සමඟින්, ප්‍රමුඛ පෙළේ දෘශ්‍ය ඉලෙක්ට්‍රොනික ද්‍රව්‍ය අධි තාක්ෂණික ව්‍යවසායයක් වීම අරමුණු කරගනිමින්, අපි සම්මත නොවන නිෂ්පාදන සැකසීමේ විශිෂ්ටත්වය අත්කර ගනිමු.
