Apa itu keramik silikon karbida?

Dalam industri semikonduktor yang sedang booming saat ini, komponen keramik semikonduktor telah mendapatkan posisi vital dalam peralatan semikonduktor karena sifatnya yang unik. Mari kita selidiki komponen -komponen penting ini.

Ⅰ.Bahan apa yang digunakan dalam komponen keramik semikonduktor?

(1) ‌alumina keramik (al₂o₃) ‌

Keramik alumina adalah "pekerja keras" untuk pembuatan komponen keramik. Mereka menunjukkan sifat mekanik yang sangat baik, titik leleh dan kekerasan yang sangat tinggi, ketahanan korosi, stabilitas kimia yang kuat, resistivitas tinggi, dan isolasi listrik yang superior. Mereka biasanya digunakan untuk membuat pelat pemolesan, chuck vakum, lengan keramik, dan bagian yang serupa.

(2) ‌aluminum nitride keramik (ALN) ‌

Keramik aluminium nitrida memiliki konduktivitas termal yang tinggi, koefisien ekspansi termal yang cocok dengan silikon, dan konstanta dan kehilangan dielektrik rendah. Dengan keunggulan seperti titik leleh yang tinggi, kekerasan, konduktivitas termal, dan isolasi, mereka terutama digunakan dalam substrat yang mengurangi panas, nozel keramik, dan chuck elektrostatik.

(3) ‌YTTRIA CERAMICS (Y₂O₃) ‌

Keramik Yttria memiliki titik leleh yang tinggi, stabilitas kimia dan fotokimia yang sangat baik, energi fonon rendah, konduktivitas termal yang tinggi, dan transparansi yang baik. Dalam industri semikonduktor, mereka sering dikombinasikan dengan keramik alumina - misalnya, pelapis yttria diterapkan pada keramik alumina untuk memproduksi jendela keramik.

(4) ‌Silicon Nitride Ceramics (Si₃n₄) ‌

Keramik silikon nitrida ditandai dengan titik leleh yang tinggi, kekerasan luar biasa, stabilitas kimia, koefisien ekspansi termal rendah, konduktivitas termal tinggi, dan ketahanan guncangan termal yang kuat. Mereka mempertahankan ketahanan dan kekuatan dampak yang luar biasa di bawah 1200 ° C, membuatnya ideal untuk substrat keramik, kait penahan beban, pin penentuan posisi, dan tabung keramik.

(5) ‌Silicon carbide keramik (sic) ‌

Keramik silikon karbida, menyerupai berlian di properti, adalah bahan ringan, ultra-keras, dan berkekuatan tinggi. Dengan kinerja komprehensif yang luar biasa, ketahanan aus, dan ketahanan korosi, mereka banyak digunakan di kursi katup, bantalan geser, pembakar, nozel, dan penukar panas.

(6) ‌Zirconia keramik (zro₂) ‌

Keramik zirkonia menawarkan kekuatan mekanik yang tinggi, ketahanan panas, resistensi asam/alkali, dan isolasi yang sangat baik. Berdasarkan konten zirkonia, mereka dikategorikan ke dalam:

● Keramik presisi‌ (konten melebihi 99,9%, digunakan untuk substrat sirkuit terintegrasi dan bahan isolasi frekuensi tinggi).

● Keramik biasa‌ (untuk produk keramik tujuan umum).

Ⅱ.Karakteristik struktural komponen keramik semikonduktor

(1) ‌ Keramik Dense‌

Keramik padat banyak digunakan dalam industri semikonduktor. Mereka mencapai kepadatan dengan meminimalkan pori-pori dan disiapkan melalui metode seperti sintering reaksi, sintering tanpa tekanan, sintering fase cair, penekanan panas, dan penekanan isostatik panas.

(2) ‌ Keramik yang parah‌

Berbeda dengan keramik padat, keramik berpori mengandung volume rongga yang terkontrol. Mereka diklasifikasikan berdasarkan ukuran pori menjadi keramik mikropori, mesopori, dan makropori. Dengan kepadatan curah rendah, struktur ringan, luas permukaan spesifik yang besar, filtrasi efektif/isolasi termal/sifat redaman akustik, dan kinerja kimia/fisik yang stabil, mereka digunakan untuk memproduksi berbagai komponen dalam peralatan semikonduktor.

Ⅲ.Bagaimana keramik semikonduktor terbentuk?

Ada berbagai metode cetakan untuk produk keramik, dan metode cetakan yang umum digunakan untuk bagian keramik semikonduktor adalah sebagai berikut:

Ⅳ.Metode sintering komponen keramik semikonduktor‌

1. ‌Solid-state sintering‌

Mencapai kepadatan melalui transportasi massal tanpa fase cair, cocok untuk keramik dengan kemurnian tinggi‌.

2.‌ sintering fase-ciquid‌

Memanfaatkan fase cair sementara untuk meningkatkan kepadatan tetapi risiko fase kaca batas butir yang menurunkan kinerja suhu tinggi‌.

3.‌Self-propagating sintesis suhu tinggi (SHS) ‌

Bergantung pada reaksi eksotermik untuk sintesis cepat, terutama efektif untuk senyawa non-stoikiometrik‌.

4.‌microwave sintering‌

Memungkinkan pemanasan yang seragam dan pemrosesan cepat, meningkatkan sifat mekanik dalam keramik skala submikron‌.

5. "Sintering Plasma (SPS) ‌

Menggabungkan arus listrik berdenyut dan tekanan untuk kepadatan ultrafast, ideal untuk bahan kinerja tinggi‌.

6.‌flash sintering‌

Menerapkan medan listrik untuk mencapai kepadatan suhu rendah dengan pertumbuhan biji-bijian yang ditekan‌.

7.‌ sintering ‌

Menggunakan pelarut transien dan tekanan untuk konsolidasi suhu rendah, penting untuk bahan yang sensitif terhadap suhu‌.

8.‌Scillatory tekanan sintering‌

Meningkatkan densifikasi dan kekuatan antarmuka melalui tekanan dinamis, mengurangi residu porositas‌