Какво представляват керамиката на силициевия карбид?

В днешната процъфтяваща полупроводница, полупроводниковите керамични компоненти са осигурили жизненоважна позиция в полупроводниковото оборудване поради техните уникални свойства. Нека се задълбочим в тези критични компоненти.

Ⅰ.Какви материали се използват в полупроводникови керамични компоненти?

(1) ‌alumina керамика (al₂o₃) ‌

Алуминиевата керамика е "работният кон" за производството на керамични компоненти. Те проявяват отлични механични свойства, ултра високи точки на топене и твърдост, устойчивост на корозия, силна химическа стабилност, високо съпротивление и превъзходна електрическа изолация. Те обикновено се използват за производство на полиращи плочи, вакуумни патрони, керамични оръжия и подобни части.

(2) ‌Алуминиева нитридна керамика (ALN) ‌

Алуминиевата нитридна керамика се отличава с висока топлинна проводимост, коефициент на термично разширение, съответстващ на този на силиций, и ниска диелектрична константа и загуба. С предимства като висока точка на топене, твърдост, топлинна проводимост и изолация, те се използват предимно в топлинно разсейване на субстрати, керамични дюзи и електростатични патрони.

(3) ‌yttria керамика (y₂o₃) ‌

Yttria Ceramics се гордее с висока точка на топене, отлична химическа и фотохимична стабилност, ниска фононова енергия, висока топлопроводимост и добра прозрачност. В полупроводниковата индустрия те често се комбинират с алуминиева керамика - например, Yttria покрития се прилагат върху алуминиевата керамика за производство на керамични прозорци.

(4) ‌silicon нитридна керамика (Si₃n₄) ‌

Силиконовата нитридна керамика се характеризира с висока точка на топене, изключителна твърдост, химическа стабилност, нисък коефициент на термично разширение, висока топлопроводимост и силна устойчивост на термичен удар. Те поддържат изключителна устойчивост на въздействие и здравина под 1200 ° C, което ги прави идеални за керамични субстрати, куки за носене на товари, позициониране на щифтове и керамични тръби.

(5) ‌silicon карбидна керамика (SIC) ‌

Силиконовата карбидна керамика, наподобяваща диамант в имоти, леки, ултра твърди и високоякостни материали. С изключителна цялостна производителност, устойчивост на износване и устойчивост на корозия, те се използват широко в клапанските седалки, плъзгащи се лагери, горелки, дюзи и топлообменници.

(6) ‌zirconia керамика (zro₂) ‌

Цирконийната керамика предлага висока механична якост, топлинна устойчивост, киселина/алкална устойчивост и отлична изолация. Въз основа на съдържанието на циркония те са категоризирани в:

● Прецизна керамика‌ (съдържание над 99,9%, използвано за субстрати на интегрална верига и високочестотни изолационни материали).

● Обикновена керамика‌ (за керамични продукти с общо предназначение).

Ⅱ.Структурни характеристики на полупроводниковите керамични компоненти

(1) ‌dense керамика‌

Плътната керамика се използва широко в полупроводниковата индустрия. Те постигат уплътняване, като свеждат до минимум порите и се приготвят чрез методи като реакционно синтероване, синтероване на налягане, синтероване с течно-фаза, горещо пресоване и горещо изостатично натискане.

(2) ‌Порираща керамика‌

За разлика от плътната керамика, порестата керамика съдържа контролиран обем от празнини. Те се класифицират по размера на порите в микропореста, мезопореста и макропореста керамика. С ниска насипна плътност, лека структура, голяма специфична повърхност, ефективна филтрация/термична изолация/акустични свойства на амортизация и стабилни химически/физически характеристики, те се използват за производство на различни компоненти в полупроводниково оборудване.

Ⅲ.Как се образува полупроводникова керамика?

Има различни методи за формоване на керамични продукти и често използваните методи за формоване на полупроводници са керамичните части, както следва:

Ⅳ.Полупроводникови методи за синтероване на керамични компоненти‌

1.‌Solid-състояние синтероване‌

Постига уплътняване чрез масов транспорт без течни фази, подходящи за керамика с висока чистота‌.

2. ‌liquid-фаза синтероване‌

Използва преходни течни фази, за да подобри уплътняването, но рискува фазите на границата на зърното, които разграждат високотемпературните характеристики‌.

3.‌-пропагиращ високотемпературен синтез (SHS) ‌

Разчита на екзотермични реакции за бърз синтез, особено ефективен за нестоихиометрични съединения‌.

4.‌microwave sintering‌

Активира равномерно отопление и бърза обработка, подобряване на механичните свойства в субмикронната керамика‌.

5.‌Spark Плазмено синтероване (SPS) ‌

Комбинира импулсни електрически токове и налягане за ултрабърза уплътняване, идеално за високоефективни материали ‌.

6.‌flash sintering‌

Прилага електрически полета за постигане на уплътняване с ниска температура с потиснат растеж на зърното‌.

7. ‌Cold Sintering‌

Използва преходни разтворители и налягане за консолидация с ниска температура, критично за чувствителните към температурата материали‌.

8.‌ОСИЛАТИВНО Налягане синтероване‌

Подобрява уплътняването и междуфазната сила чрез динамично налягане, намалявайки остатъчната порьозност‌