O granito foi un material de uso común na industria de semicondutores polas súas excelentes propiedades mecánicas, estabilidade térmica e baixo coeficiente de expansión térmica.Non obstante, coa demanda cada vez maior de maior precisión e produtividade, xurdiron materiais alternativos como opcións viables para a fabricación de compoñentes de equipos de semicondutores.Neste artigo, exploraremos algúns dos materiais alternativos para pezas de granito en equipos de semicondutores e compararemos as súas vantaxes e inconvenientes.
Materiais alternativos para pezas de granito
1. Materiais vitrocerámicos
Os materiais vitrocerámicos, como Zerodur e Cervit, teñen un uso moi estendido na industria de semicondutores debido ao seu baixo coeficiente de expansión térmica, próximo ao do silicio.En consecuencia, estes materiais poden proporcionar unha mellor estabilidade térmica e unha maior precisión no proceso de fabricación de semicondutores.Zerodur, en particular, ten un alto grao de homoxeneidade e estabilidade, polo que é apto para a fabricación de equipos de litografía.
Vantaxes:
- Baixo coeficiente de dilatación térmica
- Alta precisión e estabilidade
- Adecuado para aplicacións a altas temperaturas
Desvantaxes:
- Maior custo en comparación co granito
- Relativamente fráxil, pode supor retos no mecanizado e manipulación
2. Cerámica
Os materiais cerámicos, como o óxido de aluminio (Al2O3), o carburo de silicio (SiC) e o nitruro de silicio (Si3N4), teñen excelentes propiedades mecánicas, resistencia a altas temperaturas e baixo coeficiente de expansión térmica.Estas propiedades fan que a cerámica sexa ideal para pezas de equipos de semicondutores que requiren alta estabilidade térmica e precisión, como as etapas de obleas e os portabrocas.
Vantaxes:
- Alta estabilidade térmica e resistencia
- Baixo coeficiente de dilatación térmica
- Alta resistencia ao desgaste e inercia química
Desvantaxes:
- Pode ser fráxil e propenso a rachar, especialmente durante o mecanizado e a manipulación
- O mecanizado e o pulido da cerámica poden ser complicados e lentos
3. Metais
Os materiais a base de metal, como o aceiro inoxidable e o titanio, utilizáronse para algunhas pezas de equipos de semicondutores debido á súa excelente maquinabilidade e alta resistencia.Utilízanse habitualmente en aplicacións nas que non se require unha alta estabilidade térmica, como pezas de cámara, acoplamentos e pasadores.
Vantaxes:
- Boa maquinabilidade e soldabilidade
- Alta resistencia e ductilidade
- Baixo custo en comparación con algúns dos materiais alternativos
Desvantaxes:
- Alto coeficiente de dilatación térmica
- Non apto para aplicacións a altas temperaturas debido a problemas de expansión térmica
- Susceptible á corrosión e á contaminación
Conclusión:
En resumo, aínda que o granito foi unha opción popular para as pezas de equipos de semicondutores, xurdiron materiais alternativos, cada un con vantaxes e desvantaxes únicas.Os materiais vitrocerámicos son moi precisos e estables, pero poden ser fráxiles.As cerámicas son fortes e teñen unha excelente estabilidade térmica, pero tamén poden ser fráxiles, polo que son máis difíciles de fabricar.Os metais son baratos, mecanizables e dúctiles, pero teñen un maior coeficiente de expansión térmica e son susceptibles á corrosión e á contaminación.Ao seleccionar materiais para equipos de semicondutores, é fundamental ter en conta os requisitos específicos da aplicación e seleccionar materiais que equilibren custo, rendemento e fiabilidade.
Hora de publicación: 19-mar-2024