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Barco de obleas de cuarzo termoestable a medida para el procesamiento de semiconductores y energía solar -TOQUARTZ
Los botes de cuarzo portadores de obleas de silicio presentan una estabilidad térmica de hasta 1100 °C, una resistencia superior a la corrosión y una alta resistividad eléctrica (7×10⁷ Ω-cm).
Características de la barquilla de cuarzo
Excelencia material
- Alta pureza: El contenido de SiO₂ de hasta 99,995% garantiza una contaminación mínima en procesos críticos.
- Resistencia superior: La resistencia a la flexión de hasta 350 MPa soporta los esfuerzos de manipulación
- Estabilidad química: Resistente a ácidos, álcalis, sales fundidas y gases fluorados
Rendimiento térmico
- Estabilidad a altas temperaturas: Mantiene la integridad estructural a 1100°C para un funcionamiento continuo
- Baja expansión térmica: El coeficiente de 5,5×10-⁷/°C minimiza el alabeo durante los ciclos térmicos
- Conductividad térmica: 120-160 W/m-K para una transferencia de calor eficaz durante el procesamiento
Ventajas prácticas
- Vida útil prolongada: El bajo índice de desgaste prolonga la vida útil en entornos de producción
- Aislamiento eléctrico: Su alta resistividad (7×10⁷ Ω-cm) evita las interferencias eléctricas
- Propiedades ópticas: Índice de refracción de 1,4585 para aplicaciones especiales
- Minimizar la interferencia de dopantes
- Alineación sin deformación
- Resistencia a los ciclos térmicos
Especificaciones técnicas del barco de obleas de cuarzo
Especificaciones técnicas del bote para obleas de vidrio de cuarzo
Propiedades físicas
| Propiedad | Valor | Unidad |
| Densidad | 2.2 | g/cm3 |
| Resistencia a la flexión | 48 | MPa |
| Módulo elástico | 72 | GPa |
| Relación de Poisson | 0.14-0.17 | – |
| Resistencia a la compresión | 1100 | MPa |
| Resistencia a la flexión | 67 | MPa |
| Dureza Moh | 5.5-6.5 | – |
Propiedades térmicas
| Propiedad | Valor | Unidad |
| Temperatura máxima de trabajo (a largo plazo) | 1100 | °C |
| Temperatura máxima de trabajo (a corto plazo) | 1300 | °C |
| Conductividad térmica | 1.4 | W/m-K |
| Coeficiente de dilatación térmica | 5.5×10-⁷ | /°C |
Propiedades ópticas y eléctricas
| Propiedad | Valor | Unidad |
| Índice de refracción | 1.4585 | – |
| Resistencia específica | 7×10⁷ | Ω-cm |
Barco de obleas de cuarzo fundido de dimensiones personalizadas
TOQUARTZ® puede adaptarse a especificaciones personalizadas basadas en los requisitos del cliente. Póngase en contacto con nuestro equipo de ingeniería para obtener especificaciones dimensionales detalladas y opciones de tamaño personalizadas.
TOQUARTZ® Resolviendo retos críticos con el bote de obleas de cuarzo
Barquillas de vidrio de cuarzo para procesos de difusión de semiconductores
Principales ventajas
-
Estabilidad dimensional a 1100°C
Los barquillos TOQUARTZ® mantienen <0.15mm deformation after 100 cycles at 1100°C in diffusion furnaces. -
Contaminación iónica ultrabaja
Las pruebas ICP-MS confirman niveles de iones Na⁺, K⁺ y Fe³⁺ inferiores a 0,1 ppm, lo que minimiza la interferencia de dopantes. -
Control del paralelismo de las ranuras
La desviación del paralelismo entre ranuras se controla dentro de 0,05 mm en configuraciones de 25 ranuras.
Solución TOQUARTZ
Un integrador de equipos semiconductores con sede en EE.UU. necesitaba barquillas de cuarzo para obleas de 8 pulgadas que pudieran mantener la integridad estructural y evitar la contaminación durante la difusión a 1030 ºC. Las barquillas de su proveedor anterior se deformaban después de 60 ciclos, lo que provocaba la desalineación de las obleas y pérdidas de rendimiento.
TOQUARTZ® aplicó un proceso de recocido en dos etapas y un protocolo de lixiviación ácida, con lo que se obtuvieron embarcaciones que permanecieron dimensionalmente estables tras más de 120 ciclos sin residuos iónicos detectables.
Barcos de obleas de cuarzo fundido para la producción de células solares
Principales ventajas
-
Resistencia a los ciclos térmicos
Las embarcaciones TOQUARTZ® soportan más de 200 ciclos térmicos (20-1100°C) sin propagación de microfisuras. -
Alta uniformidad de ranura para carga masiva
La desviación del paso de ranura se controla dentro de ±0,03 mm en los soportes de oblea solar de 100 ranuras. -
Alineación sin deformación
La desviación de la planitud tras el ciclo se mantiene por debajo de 0,2 mm después de 180 ciclos en sistemas de difusión en línea.
Solución TOQUARTZ
Un fabricante polaco de módulos solares se enfrentaba a la rotura y desalineación de obleas durante la difusión de alto rendimiento debido a la deformación de las ranuras de sus botes de cuarzo existentes.
TOQUARTZ® rediseñó la geometría de las ranuras mediante simulación FEM y reforzó la estructura base. Tras 180 ciclos térmicos, las barcas mantuvieron la alineación dentro de una desviación de 0,2 mm, reduciendo la rotura de obleas en 27% y mejorando la consistencia de la eficiencia de las células en todos los lotes.
Barquillos de sílice fundida para aplicaciones de investigación
Principales ventajas
-
Compatibilidad con obleas no estándar
Admite diámetros de oblea de 2" a 8" con configuraciones de ranuras mixtas para experimentos híbridos. -
Precisión en la creación rápida de prototipos
El mecanizado de ranuras controlado por CNC garantiza la repetibilidad en pedidos personalizados de lotes pequeños. -
Adaptabilidad geométrica
Admite diseños asimétricos o de ranura parcial para estudios térmicos centrados en los bordes.
Solución TOQUARTZ
Un laboratorio universitario alemán necesitaba botes de cuarzo para un prototipo de proceso con obleas de 6" con zonas de calentamiento asimétricas y espaciado de ranuras no estándar.
TOQUARTZ® aplicó el mecanizado CNC de 5 ejes y el mapeado digital de ranuras para satisfacer los requisitos exclusivos de geometría y perfil térmico del laboratorio. Las embarcaciones superaron las pruebas de alineación interna y permitieron al laboratorio completar 3 series experimentales sin fallos estructurales ni desviaciones de las ranuras.
Servicios de personalización TOQUARTZ® para barquillas de vidrio de cuarzo
Personalización dimensional
- Especificaciones personalizadas de longitud, anchura y altura
- Espesor de pared especial para requisitos térmicos
- Tolerancia dimensional que debe indicarse o exigirse de otro modo por el usuario.
Diseño especial
Características
- Número de ranuras personalizado de 5 a más de 200 posiciones
- Distancia variable entre ranuras para distintos grosores de oblea
- Geometrías de ranura especializadas para la protección de los bordes
Optimización del rendimiento
- Superficies pulidas para reducir la generación de partículas
- Acabado esmerilado para mejorar las características térmicas
- Protocolos de limpieza especiales para aplicaciones de pureza ultra alta
Proceso de diseño personalizado
Recopilación de requisitos y consulta técnica
- Comenzamos recopilando datos detallados de la aplicación, incluidos el tamaño de la oblea, el número de ranuras, el tipo de horno y las condiciones térmicas. Los clientes pueden enviar planos o consultar directamente con nuestro equipo de ingeniería de cuarzo.
Diseño y simulación de obleas de cuarzo
- Nuestros ingenieros crean modelos CAD 2D/3D de la oblea de cuarzo personalizada, incorporando análisis de tensión térmica FEM y optimización de la geometría de las ranuras para garantizar la estabilidad dimensional y el rendimiento térmico.
Fabricación y validación de prototipos
- Fabricamos un prototipo mediante mecanizado CNC y herramientas de ranurado de precisión. Cada oblea de cuarzo personalizada se somete a una inspección dimensional, una prueba de choque térmico y una verificación de la alineación de las ranuras antes de su aprobación.
Producción y entrega de lotes
- Una vez aprobado el prototipo, iniciamos la producción por lotes con documentación completa de control de calidad. El plazo de entrega estándar es de 15-20 días laborables. Para proyectos urgentes, podemos acelerar la fabricación de botes de obleas de cuarzo.
Guía de uso del bote para obleas de cuarzo
Procedimientos de manipulación
- Manipular con guantes limpios para evitar la contaminación y las huellas dactilares que pueden causar defectos a altas temperaturas.
- Evite golpes o caídas, ya que el cuarzo es susceptible de astillarse y agrietarse a pesar de su resistencia a las altas temperaturas.
- Utilice estanterías específicas con puntos de contacto blandos para evitar arañazos cuando no se utilicen.
- Transporte los botes de obleas de cuarzo en un embalaje protector para minimizar el riesgo de daños.
Gestión de la temperatura
- No supere la temperatura máxima de funcionamiento de 1100°C para uso continuo o de 1350°C para operaciones de corta duración.
- Evite los ciclos térmicos rápidos; se recomiendan velocidades de rampa de 5-8°C/minuto o menos para evitar el choque térmico.
- Deje transcurrir un tiempo de enfriamiento suficiente antes de manipular o limpiar para evitar fracturas por tensión térmica.
- Utilice hornos de temperatura calibrada para evitar sobrecalentamientos involuntarios más allá de los límites especificados.
Compatibilidad química
- El cuarzo es un material ácido; evite el contacto con compuestos alcalinos (compuestos de sodio/potasio, cristal de agua) a altas temperaturas.
- Compatible con la mayoría de los ácidos, pero el ácido fluorhídrico (HF) graba el cuarzo y debe evitarse.
- Evitar la contaminación metálica que puede provocar la desvitrificación (cristalización) del cuarzo a altas temperaturas.
- Limpie con los disolventes/ácidos adecuados en función de los requisitos de su proceso; consulte a nuestro equipo técnico para obtener recomendaciones específicas.
Mantenimiento y limpieza
- Inspeccione periódicamente en busca de grietas, astillas o desvitrificación que puedan comprometer la integridad estructural.
- Limpie utilizando baños de ultrasonidos con productos químicos apropiados para sus contaminantes específicos.
- En caso de depósitos persistentes, pueden ser adecuados la solución piraña (H₂SO₄:H₂O₂) o los métodos de limpieza RCA (consulte las directrices de seguridad).
- Documente los ciclos de uso para prever las necesidades de sustitución antes de que se produzca un fallo.
Para obtener directrices de manipulación específicas de la aplicación o asistencia para la resolución de problemas, póngase en contacto con nuestro equipo de asistencia técnica, que puede ofrecerle recomendaciones personalizadas basadas en los parámetros específicos de su proceso.
¿Necesita asistencia técnica para sus requisitos de barcos de obleas de cuarzo?
Póngase en contacto con nosotros hoy mismo para hablar de sus necesidades de barquillos de cuarzo personalizados.
Por qué asociarse con TOQUARTZ
Ventaja directa de fábrica
Como fabricante directo, podemos suprimir los numerosos eslabones intermedios.
Experiencia en ingeniería
El equipo técnico guía a los clientes desde la selección de materiales hasta la optimización del diseño, traduciendo las especificaciones en resultados.
Fabricación flexible
Gestión de pedidos estándar y personalizados mediante la experiencia en lotes pequeños y el rigor en la creación de prototipos para cumplir los plazos urgentes.
Calidad
Garantía
Validación previa al envío en tres pasos:
1. precisión dimensional,
2. pureza del material ,
3. umbrales de rendimiento
Cadena mundial de suministro
Logística global fiable a centros industriales (prioridad DE/US/JP/KR) con hitos rastreables.
Productos recuperados
Como fabricante especializado con capacidad directa de fábrica, TOQUARTZ proporciona soluciones de cuarzo tanto estándar como personalizadas con soporte de ingeniería durante todo el proceso de especificación e implementación.
PREGUNTAS FRECUENTES
P: ¿Qué es un barquillo de cuarzo?
R: Un contenedor de obleas de cuarzo es un soporte de cuarzo de gran pureza utilizado para sujetar y transportar obleas de silicio durante las operaciones de procesamiento térmico a alta temperatura en la fabricación de semiconductores y células solares. Estas barquillas disponen de ranuras mecanizadas con precisión para mantener un espaciado y posicionamiento uniformes de las obleas.
P: ¿Cuáles son las principales aplicaciones de los barquillos de cuarzo?
R: Los barquillos de cuarzo se utilizan principalmente en procesos de difusión y oxidación de semiconductores, fabricación de células solares, producción de LED e investigación de materiales, donde la estabilidad a altas temperaturas y la pureza del material son requisitos críticos.
P: ¿Por qué el cuarzo es el material preferido para los barquillos?
R: El cuarzo de gran pureza es el preferido para las barquillas de obleas debido a su excepcional estabilidad térmica, mínima expansión térmica, inercia química y alta pureza (normalmente 99,995% SiO₂), que evita la contaminación durante el procesamiento a alta temperatura.
P:¿Cuál es la temperatura máxima que puede soportar un barquillo de cuarzo?
R: Los barquillos de cuarzo TOQUARTZ® pueden soportar temperaturas de funcionamiento continuo de hasta 1100°C y exposiciones de corta duración de hasta 1300°C. El límite de temperatura de los barquillos de cuarzo viene determinado por su punto de reblandecimiento y el inicio de la desvitrificación (cristalización).
P: ¿Ofrecen asistencia técnica para el diseño de barquillos de cuarzo?
R: Sí, el equipo de ingeniería de TOQUARTZ® ofrece un completo soporte de diseño para optimizar su barco de obleas de cuarzo para condiciones de procesamiento específicas. Podemos sugerir modificaciones para mejorar el rendimiento térmico, la estabilidad mecánica y la vida útil.
Póngase en contacto con nuestro equipo de ingeniería para obtener asesoramiento técnico y precios. Le ayudaremos a seleccionar las especificaciones óptimas para los requisitos de su aplicación.
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