O granito foi un material de uso común na industria dos semiconductores 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, os materiais alternativos xurdiron como opcións viables para a fabricación de compoñentes de equipos de semiconductores. Neste artigo, exploraremos algúns dos materiais alternativos para pezas de granito en equipos de semiconductores e compararemos as súas vantaxes e desvantaxes.
Materiais alternativos para pezas de granito
1. Materiais-cerámicos de vidro
Os materiais-cerámicos de vidro, como Zerodur e Cervit, obtiveron un uso xeneralizado na industria dos semicondutores debido ao seu baixo coeficiente de expansión térmica, que está preto do silicio. Por conseguinte, estes materiais poden proporcionar unha mellor estabilidade térmica e unha maior precisión no proceso de fabricación de semiconductores. Zerodur, en particular, ten un alto grao de homoxeneidade e estabilidade, tornándoo adecuado para a fabricación de equipos de litografía.
Vantaxes:
- baixo coeficiente de expansión térmica
- Alta precisión e estabilidade
- Adecuado para aplicacións de alta temperatura
Desvantaxes:
- maior custo en comparación co granito
- Relativamente quebradizo, pode supor retos no mecanizado e no manexo
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 alta temperatura e baixo coeficiente de expansión térmica. Estas propiedades fan que a cerámica sexa ideal para pezas de equipos de semiconductores que requiran unha alta estabilidade e precisión térmica, como etapas de oblea e chucks.
Vantaxes:
- Alta estabilidade e forza térmica
- baixo coeficiente de expansión térmica
- alta resistencia ao desgaste e inercia química
Desvantaxes:
- pode ser quebradizo e propenso a rachar, especialmente durante o mecanizado e a manipulación
- O mecanizado e o pulido da cerámica poden ser desafiantes e levan moito tempo
3. Metales
Os materiais a base de metais, como o aceiro inoxidable e o titanio, utilizáronse para algunhas pezas de equipos de semiconductor debido á súa excelente maquinabilidade e alta resistencia. Utilízanse habitualmente en aplicacións onde non é necesaria unha alta estabilidade térmica, como pezas de cámara, acoplamientos e alimentos.
Vantaxes:
- boa maquinabilidade e soldabilidade
- Alta resistencia e ductilidade
- baixo custo en comparación con algúns dos materiais alternativos
Desvantaxes:
- Alto coeficiente de expansión térmica
- Non é adecuado para aplicacións de alta temperatura debido a problemas de expansión térmica
- susceptible de corrosión e contaminación
Conclusión:
En resumo, mentres que o granito foi unha elección popular para pezas de equipos de semiconductores, xurdiron materiais alternativos, cada un con vantaxes e desvantaxes únicas. Os materiais-cerámicos de vidro son altamente precisos e estables pero poden ser quebradizos. A cerámica é forte e ten unha excelente estabilidade térmica, pero tamén pode ser quebradiza, tornándoos máis difíciles de fabricar. Os metais son baratos, maquinables e dúctiles, pero teñen un maior coeficiente de expansión térmica e son susceptibles de corrosión e contaminación. Ao seleccionar materiais para equipos de semiconductor, é crucial considerar os requisitos específicos da aplicación e seleccionar materiais que equilibran o custo, o rendemento e a fiabilidade.
Tempo de publicación: marzo 19-2024