Tubo de difusión de cuarzo personalizable de gran diámetro para semiconductores y procesamiento solar-TOQUARTZ®.
Características principales del tubo del horno de difusión de cuarzo
Los tubos para hornos de difusión TOQUARTZ® Quartz están fabricados a partir de sílice fundida de gran pureza, lo que proporciona unas características de rendimiento excepcionales esenciales para las aplicaciones de procesamiento térmico de precisión. Estas características garantizan la fiabilidad en entornos exigentes de fabricación de semiconductores y células solares.
Estabilidad térmica
Soporta el funcionamiento continuo a 1100°C y la exposición a corto plazo hasta 1350°C con una deformación mínima. El coeficiente de dilatación térmica extremadamente bajo (5,5×10-⁷/°C) evita la formación de grietas en caso de cambios bruscos de temperatura.
Resistencia química
Muy resistente a los ácidos, álcalis, sales fundidas y gases halógenos utilizados habitualmente en el procesamiento de semiconductores. Mantiene la integridad estructural incluso en entornos químicos agresivos a temperaturas elevadas.
Control dimensional de precisión
Fabricados con tolerancias estrictas y una precisión estándar de ±0,2 mm para el diámetro y el espesor de pared. Precisión mejorada de ±0,1 mm disponible para aplicaciones críticas que requieren características óptimas de estanquidad y flujo de gas.
- Alta pureza 99,99% Contenido de SiO₂
- Transmisión ≥93% para 1 mm de espesor dentro de una longitud de onda de 280-780 nm.
- Resistencia eléctrica de 7×10⁷ Ω-cm.
Especificaciones del tubo del horno de difusión de cuarzo fundido
Los tubos de cuarzo para hornos de difusión TOQUARTZ® se fabrican siguiendo especificaciones técnicas precisas que garantizan un rendimiento óptimo en entornos de procesamiento a alta temperatura. Cada tubo se somete a rigurosas pruebas de control de calidad para verificar la precisión dimensional y las propiedades del material.
Propiedad material
| Propiedad | Valor |
| 1. 1. Propiedades físicas | |
| 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 |
| 2. Propiedades térmicas y ópticas | |
| Temperatura máxima de trabajo (a largo plazo) | 1100°C |
| Temperatura máxima de trabajo (a corto plazo) | 1350°C |
| Conductividad térmica | 1,4 W/m-K |
| Coeficiente de dilatación térmica | 5.5×10-⁷ /°C |
| Índice de refracción | 1.4585 |
| Resistencia específica | 7×10⁷ Ω-cm |
| Transmisión (280-780nm) | ≥93% (1 mm de grosor) |
Dimensiones estándar
| Modelo | Diámetro exterior (mm) | Diámetro interior (mm) | Espesor de pared (mm) | Longitud (mm) | SiO₂ Contenido (%) |
| AT-SY-XG001 | 55 | 50 | 2.5 | 1500-2000 | 99.99 |
| AT-SY-XG002 | 90 | 83 | 3.5 | 1500-2000 | 99.99 |
| AT-SY-XG003 | 200 | 190 | 5 | 2000-3500 | 99.99 |
| AT-SY-XG004 | 330 | 314 | 8 | 2000-3500 | 99.99 |
| AT-SY-XG005 | 430 | 410 | 10 | 2000-3500 | 99.99 |
| AT-SY-XG006 | 550 | 520 | 15 | 2000-3500 | 99.99 |
Tolerancias dimensionales
| Diámetro exterior (mm) | Diámetro exterior (%) | Espesor (%) | Redondez (%) | Curvatura máxima (%) | Planitud de la cara frontal (mm) | Perpendicularidad de la cara frontal (mm) |
| 200≤φ＜250 | ±0.5 | ±10 | ±0.5 | 0.3 | ±0.1 | ±0.5 |
| φ≥250 | ±0.5 | ±10 | ±0.5 | 0.3 | ±0.1 | ±0.5 |
TOQUARTZ® Resolver los retos con el tubo de cuarzo para horno de difusión
Tubos de cuarzo para hornos de difusión en la fabricación de semiconductores
Principales ventajas
-
Uniformidad optimizada del flujo de gas en lotes de obleas de 300 mm
La tolerancia de redondez interna ≤0,3% garantiza una distribución uniforme del gas durante el dopaje y la oxidación. -
Estabilidad dimensional en funcionamiento continuo a 1200°C
La desviación del espesor de pared ≤±0,2 mm evita la deformación térmica en el recocido de ciclo largo. -
Reducción de la generación de partículas en entornos de salas blancas
La rugosidad superficial Ra ≤0,8μm minimiza el desprendimiento de micropartículas durante el procesamiento de alta pureza.
Solución TOQUARTZ
Una fábrica de semiconductores estadounidense informó de una pérdida de rendimiento de obleas de 12% debido a turbulencias en el flujo de gas en la difusión por lotes de 300 mm. TOQUARTZ® suministró tubos de difusión de cuarzo con redondez mejorada y tolerancia de pared de ±0,2 mm. Tras la implementación, la pérdida de rendimiento se redujo a 3%. El cliente estandarizó los tubos TOQUARTZ en las cuatro líneas de difusión en un plazo de 2 meses.
Tubos de cuarzo fundido para hornos de difusión en la producción de células solares
Principales ventajas
-
Durabilidad del ciclo térmico superior a 300+ ciclos
Los tubos mantienen su integridad estructural tras más de 300 ciclos de dopaje con fósforo/boro a 1000°C. -
Diseño de brida estanca al gas para la integridad del vacío
El sellado de bridas a medida consigue <10⁻³ mbar leak rate, verified by helium leak testing. -
Uniformidad del grosor de la pared para una deposición estable
La desviación del espesor ≤±0,15 mm garantiza un recubrimiento uniforme de nitruro de silicio durante el LPCVD.
Solución TOQUARTZ
Una planta coreana de módulos solares se enfrentó a un fallo de los tubos después de 120 ciclos, lo que provocaba un tiempo de inactividad de 18 horas al mes. TOQUARTZ® suministró tubos de cuarzo reforzado con distribución de pared y sellado de brida optimizados. La vida útil de los tubos se extendió a 320 ciclos, reduciendo el tiempo de inactividad a 4 horas/mes. El cliente amplió el volumen de pedidos en 40% en un trimestre.
Tubos para hornos de difusión de sílice fundida en aplicaciones de investigación
Principales ventajas
-
Sin MOQ con un plazo de entrega de 3 semanas para especificaciones personalizadas
Admite pedidos de una sola unidad con tolerancias ID/OD adaptadas a ±0,1 mm para configuraciones a escala de laboratorio. -
Integración de varias entradas y puertos para una mayor flexibilidad en el CVD
Admite hasta 4 entradas de gas y 2 puertos de termopar por tubo, según los planos del usuario. -
Creación rápida de prototipos para iteraciones experimentales
La entrega de prototipos en 18 días laborables permite validar rápidamente nuevos procesos térmicos.
Solución TOQUARTZ
Un laboratorio universitario europeo necesitaba un tubo de cuarzo de 2 puertos y 280 mm de diámetro exterior para un novedoso sistema de CVD. Los proveedores locales ofrecieron un plazo de entrega de 10 semanas con una cantidad mínima de 5 unidades. TOQUARTZ® entregó un prototipo de una sola unidad en 19 días con una tolerancia de ±0,1 mm. El laboratorio completó su hito de subvención 6 semanas antes de lo previsto y reordenó 3 variantes.
Opciones de personalización TOQUARTZ® para tubo de horno de difusión de cuarzo
TOQUARTZ® ofrece amplias posibilidades de personalización de los tubos de cuarzo para hornos de difusión para satisfacer los requisitos específicos de su proceso. Nuestro equipo de ingeniería trabaja directamente con usted para desarrollar soluciones que optimicen el rendimiento de su aplicación exclusiva.
Opciones de acabado final
- Extremos embridados (diseños estándar o personalizados)
- Conexiones a tierra
- Extremos pulidos al fuego
- Extremos con cuentas
- Extremos cerrados/sellados con entradas
Modificaciones estructurales
- Múltiples entradas de gas
- Puertos de termopar
- Deflectores internos
- Configuraciones multizona
- Diseños de tubos concéntricos
Tratamientos superficiales
- Suelo/superficies heladas
- Superficies internas muy pulidas
- Secciones opacas
- Marcas graduadas
- Revestimientos especializados
Proceso de personalización
-
Análisis de requisitos
Analizamos sus especificaciones técnicas, parámetros de proceso y entorno operativo. -
Diseño e ingeniería
Nuestros ingenieros elaboran planos detallados y especificaciones de producción para su aprobación. -
Producción de prototipos
Fabricamos una muestra para probarla y validarla antes de la producción completa. -
Producción y control de calidad
Producción completa con control de calidad y documentación exhaustivos.
Pautas de uso del tubo de cuarzo fundido para horno de difusión
La manipulación, instalación y mantenimiento adecuados de los tubos de cuarzo para hornos de difusión son esenciales para maximizar el rendimiento y la vida útil operativa. Siguiendo estas directrices ayudará a prevenir daños y asegurar resultados consistentes en sus aplicaciones de procesamiento térmico.
Manipulación e instalación
- Utilice siempre guantes limpios y sin polvo al manipular los tubos de cuarzo para evitar la contaminación y las huellas dactilares.
- Sujete el tubo en toda su longitud durante el transporte y la instalación para evitar tensiones mecánicas.
- Asegúrese de que las fijaciones de soporte mantienen la alineación adecuada y se adaptan a la dilatación térmica.
- Aplique un par de apriete uniforme al apretar las conexiones de las bridas para evitar concentraciones de tensiones.
- Utilice materiales de estanquidad compatibles con su rango de temperatura de funcionamiento.
Limpieza y mantenimiento
- Utilice soluciones ácidas diluidas (concentración inferior a 5%) para la limpieza, como ácido fluorhídrico, ácido clorhídrico o mezclas de ácido nítrico.
- Controle estrictamente el tiempo de limpieza con ácido para evitar un grabado excesivo o una limpieza inadecuada.
- Aclare a fondo con agua desionizada después de la limpieza con ácido para eliminar todo el ácido residual de la superficie.
- Trate adecuadamente las aguas residuales de limpieza ácidas para cumplir la normativa medioambiental antes de eliminarlas.
- Inspeccione regularmente en busca de depósitos, decoloración o microfisuras que puedan indicar la necesidad de mantenimiento.
Directrices para el control de la temperatura
- Para tubos ≤200mm de diámetro: máximo 5°C/min hasta 1100°C
- Para tubos >200mm de diámetro: máximo 3°C/min hasta 1100°C
- Por encima de 1100°C: reducir la velocidad a 2°C/min como máximo
- Desde la temperatura de funcionamiento hasta 800°C: máximo 3°C/min
- De 800°C a 500°C: máximo 5°C/min
- Por debajo de 500°C: refrigeración natural aceptable
¿Necesita asistencia técnica?
Póngase en contacto con nosotros hoy mismo para hablar de los requisitos de su proyecto.
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: ¿Para qué se utiliza un tubo de difusión de cuarzo?
R: Los tubos de difusión de cuarzo se utilizan en la fabricación de semiconductores, en la producción de células solares y en entornos de laboratorio para aplicaciones de procesamiento térmico a alta temperatura. Proporcionan un entorno controlado para procesos como el dopaje, el recocido, la oxidación y la deposición química en fase vapor (CVD). Su gran pureza, estabilidad térmica y resistencia química los hacen ideales para estas aplicaciones críticas en las que el control de la contaminación y la gestión precisa de la temperatura son esenciales.
P: ¿Cuál es la pureza de los tubos de cuarzo utilizados en el procesamiento de semiconductores?
R: Para aplicaciones de procesamiento de semiconductores, normalmente se requieren tubos de cuarzo con niveles de pureza de al menos 99,99% SiO₂. Los tubos de difusión TOQUARTZ ofrecen una pureza de hasta 99,995% SiO₂ con impurezas metálicas controladas a niveles de partes por billón. Esta alta pureza es esencial para evitar la contaminación en el procesamiento de obleas semiconductoras, donde incluso trazas de impurezas pueden comprometer el rendimiento del dispositivo. Para aplicaciones menos críticas, como la fabricación de células solares o el uso general en laboratorio, los tubos con una pureza de 99,99% suelen ser suficientes.
P: ¿Cuál es el límite de temperatura para los tubos de difusión de cuarzo?
R: Los tubos de difusión TOQUARTZ® pueden soportar un funcionamiento continuo a temperaturas de hasta 1100°C y una exposición de corta duración de hasta 1350°C. El límite práctico de temperatura depende de varios factores, como las dimensiones del tubo, el grosor de la pared, la configuración del soporte y las velocidades de calentamiento/enfriamiento. Los tubos de mayor diámetro pueden requerir temperaturas máximas más bajas para evitar el pandeo o la deformación. Para aplicaciones que requieran un funcionamiento por encima de 1200°C, recomendamos consultar con nuestro equipo de ingeniería para optimizar el diseño del tubo y la selección del material. Todos los tubos deben calentarse y enfriarse a velocidades controladas (normalmente 3-5°C/min) para evitar choques térmicos y prolongar su vida útil.
P: ¿Cuáles son las dimensiones máximas disponibles para los tubos de difusión de cuarzo?
R: TOQUARTZ® puede fabricar tubos de difusión con diámetros exteriores que van de 55 mm a 550 mm, con espesores de pared de 2,5 mm a 15 mm. Nuestra longitud máxima estándar es de 3500 mm para tubos de gran diámetro, pero podemos fabricar longitudes personalizadas en función de requisitos específicos. Para diámetros extremadamente grandes (>550 mm) o configuraciones especializadas, póngase en contacto con nuestro equipo de ingeniería para evaluar la viabilidad. Las tolerancias dimensionales se mantienen en ±0,5% para el diámetro y ±10% para el espesor de pared, con una precisión mejorada disponible para aplicaciones críticas.
P: ¿Cuáles son los requisitos de envío y manipulación de los tubos de cuarzo grandes?
R: Los tubos de difusión de cuarzo de gran diámetro requieren procedimientos especializados de embalaje y manipulación para evitar daños durante el transporte. TOQUARTZ utiliza cajas de madera diseñadas a medida con montaje de suspensión y materiales amortiguadores para asegurar los tubos durante el envío internacional. Cada tubo se envuelve individualmente en espuma protectora y se sella con plástico para evitar la contaminación. Para tubos de más de 2 metros de longitud o 300 mm de diámetro, recomendamos acuerdos de transporte especializados. Nuestro equipo de logística coordina todos los detalles del envío, incluida la documentación aduanera para los pedidos internacionales. Una vez recibidos, los tubos deben inspeccionarse aún embalados y almacenarse horizontalmente sobre soportes acolchados hasta su instalación.
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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