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Plaque de quartz thermostable personnalisée pour le traitement des semi-conducteurs et de l'énergie solaire -TOQUARTZ®.
Les bateaux en quartz porteurs de plaquettes de silicium se caractérisent par une stabilité thermique jusqu'à 1100°C, une résistance supérieure à la corrosion et une résistivité électrique élevée (7×10⁷ Ω-cm).
Caractéristiques du bateau à quartz
Excellence matérielle
- Haute pureté : La teneur en SiO₂ jusqu'à 99,995% garantit une contamination minimale dans les processus critiques.
- Résistance supérieure : La résistance à la flexion jusqu'à 350 MPa résiste aux contraintes de manutention
- Stabilité chimique : Résistance aux acides, aux alcalis, aux sels fondus et aux gaz fluorés
Performance thermique
- Stabilité à haute température : Maintien de l'intégrité structurelle à 1100°C pour un fonctionnement continu
- Faible dilatation thermique : Le coefficient de 5,5×10-⁷/°C minimise le gauchissement pendant les cycles thermiques.
- Conductivité thermique : 120-160 W/m-K pour un transfert de chaleur efficace pendant le traitement
Avantages pratiques
- Durée de vie prolongée : Le faible taux d'usure prolonge la durée de vie dans les environnements de production
- Isolation électrique : La résistivité élevée (7×10⁷ Ω-cm) empêche les interférences électriques.
- Propriétés optiques : Indice de réfraction de 1,4585 pour les applications spéciales
- Minimiser l'interférence des dopants
- Alignement sans gauchissement
- Résistance aux cycles thermiques
Spécifications techniques du bateau à quartz
Spécifications techniques du bateau à plaquettes de verre de quartz
Propriétés physiques
| Propriété | Valeur | Unité |
| Densité | 2.2 | g/cm3 |
| Résistance à la flexion | 48 | MPa |
| Module d'élasticité | 72 | GPa |
| Rapport de Poisson | 0.14-0.17 | – |
| Résistance à la compression | 1100 | MPa |
| Résistance à la flexion | 67 | MPa |
| Dureté Moh's | 5.5-6.5 | – |
Propriétés thermiques
| Propriété | Valeur | Unité |
| Température maximale de fonctionnement (à long terme) | 1100 | °C |
| Température maximale de fonctionnement (à court terme) | 1300 | °C |
| Conductivité thermique | 1.4 | W/m-K |
| Coefficient de dilatation thermique | 5.5×10-⁷ | /°C |
Propriétés optiques et électriques
| Propriété | Valeur | Unité |
| Indice de réfraction | 1.4585 | – |
| Résistance spécifique | 7×10⁷ | Ω-cm |
Dimensions personnalisées du bateau à quartz fondu
TOQUARTZ® peut répondre à des spécifications personnalisées en fonction des besoins du client. Contactez notre équipe d'ingénieurs pour obtenir des spécifications dimensionnelles détaillées et des options de dimensionnement personnalisées.
TOQUARTZ® Résoudre les défis critiques avec Quartz Wafer Boat
Cuves en verre quartz pour les procédés de diffusion des semi-conducteurs
Principaux avantages
-
Stabilité dimensionnelle à 1100°C
Les bateaux à galettes TOQUARTZ® maintiennent <0.15mm deformation after 100 cycles at 1100°C in diffusion furnaces. -
Contamination ionique ultra-faible
Les tests ICP-MS confirment des niveaux d'ions Na⁺, K⁺ et Fe³⁺ inférieurs à 0,1 ppm, ce qui minimise l'interférence des dopants. -
Contrôle du parallélisme des fentes
L'écart de parallélisme entre les fentes est contrôlé à 0,05 mm dans les configurations à 25 fentes.
Solution TOQUARTZ
Un intégrateur d'équipements de semi-conducteurs basé aux États-Unis avait besoin de plateaux en quartz pour des plaquettes de 8 pouces, capables de maintenir l'intégrité structurelle et d'empêcher la contamination pendant la diffusion à 1030°C. Les cuves de leur ancien fournisseur se déformaient après 60 cycles, ce qui entraînait un désalignement des plaquettes et une perte de rendement.
TOQUARTZ® a mis en œuvre un processus de recuit en deux étapes et un protocole de lixiviation à l'acide, ce qui a permis d'obtenir des bateaux dont les dimensions sont restées stables après plus de 120 cycles, sans aucun résidu ionique détectable.
Cuves à quartz fondu pour la production de cellules solaires
Principaux avantages
-
Résistance aux cycles thermiques
Les bateaux TOQUARTZ® résistent à plus de 200 cycles thermiques (20-1100°C) sans propagation de microfissures. -
Grande uniformité des fentes pour le chargement en masse
La déviation du pas des fentes est contrôlée à ±0,03 mm sur les supports de tranches solaires à 100 fentes. -
Alignement sans gauchissement
L'écart de planéité après le cycle reste inférieur à 0,2 mm après 180 cycles dans les systèmes de diffusion en ligne.
Solution TOQUARTZ
Un fabricant polonais de modules solaires a été confronté à la rupture et au désalignement des wafers lors de la diffusion à haut débit, en raison de la déformation des fentes de ses bateaux en quartz existants.
TOQUARTZ® a redessiné la géométrie de la fente à l'aide d'une simulation FEM et a renforcé la structure de base. Après 180 cycles thermiques, les bateaux ont conservé un alignement avec un écart de 0,2 mm, ce qui a permis de réduire la casse des plaquettes de 27% et d'améliorer la cohérence de l'efficacité des cellules d'un lot à l'autre.
Bateaux en silice fondue pour applications de recherche
Principaux avantages
-
Compatibilité avec les plaques de silicium non standard
Prend en charge des diamètres de plaquettes de 2 à 8 pouces avec des configurations à fentes mixtes pour les expériences hybrides. -
Prototypage rapide de précision
L'usinage des fentes à commande numérique assure la répétabilité des commandes personnalisées en petites séries. -
Adaptabilité de la géométrie
Prise en charge des conceptions asymétriques ou à fente partielle pour les études thermiques axées sur les bords.
Solution TOQUARTZ
Un laboratoire universitaire allemand avait besoin de bateaux en quartz pour un procédé prototype impliquant des plaquettes de 6 pouces avec des zones de chauffage asymétriques et un espacement des fentes non standard.
TOQUARTZ® a utilisé l'usinage CNC à 5 axes et la cartographie numérique des fentes pour répondre aux exigences uniques du laboratoire en matière de géométrie et de profil thermique. Les bateaux ont passé avec succès les tests d'alignement interne et ont permis au laboratoire de réaliser trois séries expérimentales sans défaillance structurelle ni déviation des fentes.
Services de personnalisation TOQUARTZ® pour la fabrication de plaquettes de verre au quartz
Personnalisation dimensionnelle
- Spécifications de longueur, de largeur et de hauteur personnalisées
- Épaisseur de paroi spécialisée pour les exigences thermiques
- La tolérance dimensionnelle doit être précisée ou exigée par l'utilisateur.
Conception spéciale
Caractéristiques
- Nombre d'emplacements personnalisés de 5 à plus de 200 positions
- Espacement variable des fentes pour différentes épaisseurs de plaquettes
- Géométries de fentes spécialisées pour la protection des arêtes
Optimisation des performances
- Surfaces polies pour réduire la production de particules
- Finition rectifiée pour améliorer les caractéristiques thermiques
- Protocoles de nettoyage spéciaux pour les applications à ultra-haute pureté
Processus de conception sur mesure
Collecte des besoins et consultation technique
- Nous commençons par recueillir des données détaillées sur l'application, notamment la taille des plaquettes, le nombre de fentes, le type de four et les conditions thermiques. Les clients peuvent soumettre des dessins ou consulter directement notre équipe d'ingénieurs quartz.
Conception et simulation de bateaux à quartz
- Nos ingénieurs créent des modèles CAO 2D/3D du bateau de quartz personnalisé, incorporant l'analyse FEM des contraintes thermiques et l'optimisation de la géométrie des fentes afin de garantir la stabilité dimensionnelle et les performances thermiques.
Fabrication et validation de prototypes
- Nous produisons un prototype à l'aide d'outils d'usinage CNC et de fentes de précision. Chaque bateau de quartz personnalisé fait l'objet d'une inspection dimensionnelle, d'un test de choc thermique et d'une vérification de l'alignement des fentes avant d'être approuvé.
Production et livraison de lots
- Une fois le prototype approuvé, nous lançons la production par lots avec une documentation complète sur le contrôle de la qualité. Le délai standard est de 15 à 20 jours ouvrables. Pour les projets urgents, la fabrication accélérée de bateaux de quartz est possible.
Guide d'utilisation du bateau à quartz
Procédures de manutention
- Manipuler avec des gants propres pour éviter la contamination et les empreintes digitales qui peuvent causer des défauts à des températures élevées.
- Évitez les chocs et les chutes, car le quartz est susceptible de s'écailler et de se fissurer malgré sa résistance aux températures élevées.
- Utilisez des supports de rangement spécifiques avec des points de contact souples pour éviter les rayures lorsqu'ils ne sont pas utilisés.
- Transporter les gaufres de quartz dans un emballage protecteur afin de minimiser les risques de dommages.
Gestion de la température
- Ne pas dépasser la température maximale de fonctionnement de 1100°C pour une utilisation continue ou de 1350°C pour des opérations de courte durée.
- Évitez les cycles thermiques rapides ; des vitesses de rampe de 5-8°C/minute ou moins sont recommandées pour éviter les chocs thermiques.
- Laisser un temps de refroidissement suffisant avant la manipulation ou le nettoyage afin d'éviter les fractures dues aux contraintes thermiques.
- Utilisez des fours dont la température est calibrée pour éviter toute surchauffe accidentelle au-delà des limites spécifiées.
Compatibilité chimique
- Le quartz est un matériau acide ; éviter le contact avec des composés alcalins (composés de sodium/potassium, verre soluble) à des températures élevées.
- Compatible avec la plupart des acides, mais l'acide fluorhydrique (HF) attaque le quartz et doit être évité.
- Éviter la contamination métallique qui peut provoquer la dévitrification (cristallisation) du quartz à haute température.
- Nettoyer avec des solvants/acides appropriés en fonction des exigences de votre processus ; consulter notre équipe technique pour des recommandations spécifiques.
Entretien et nettoyage
- Vérifier régulièrement qu'il n'y a pas de fissures, d'éclats ou de dévitrification qui peuvent compromettre l'intégrité de la structure.
- Nettoyer en utilisant des bains à ultrasons avec des produits chimiques appropriés pour vos contaminants spécifiques.
- Pour les dépôts persistants, la solution piranha (H₂SO₄:H₂O₂) ou les méthodes de nettoyage RCA peuvent être appropriées (consulter les directives de sécurité).
- Documenter les cycles d'utilisation afin d'anticiper les besoins de remplacement avant qu'une panne ne se produise.
Pour des directives de manipulation spécifiques à l'application ou une assistance au dépannage, contactez notre équipe d'assistance technique qui peut fournir des recommandations personnalisées basées sur vos paramètres de processus spécifiques.
Besoin d'une assistance technique pour vos besoins en matière de bateaux à quartz ?
Contactez-nous dès aujourd'hui pour discuter de vos besoins en matière de bateaux de quartz.
Pourquoi s'associer à TOQUARTZ ?
Avantage de l'usine directe
En tant que fabricant direct, nous pouvons supprimer les nombreux liens intermédiaires.
Expertise en ingénierie
L'équipe technique guide les clients depuis la sélection des matériaux jusqu'à l'optimisation de la conception, en traduisant les spécifications en produits livrables.
Fabrication flexible
Traiter les commandes standard et personnalisées grâce à une expertise en matière de petites séries et à une rigueur de prototypage afin de respecter les délais urgents.
Qualité
Assurance
Validation en 3 étapes avant expédition :
1. la précision des dimensions,
2. pureté du matériau ,
3. les seuils de performance
Chaîne d'approvisionnement mondiale
Logistique mondiale fiable vers les centres industriels (DE/US/JP/KR en priorité) avec des étapes traçables.
Produits réimprégnés
En tant que fabricant spécialisé disposant de capacités d'usinage directes, TOQUARTZ fournit des solutions en quartz standard et personnalisées avec une assistance technique tout au long du processus de spécification et de mise en œuvre.
FAQ
Q : Quelle est la définition d'un bateau à quartz ?
R : Une barquette en quartz est un support en quartz de haute pureté utilisé pour maintenir et transporter les plaquettes de silicium pendant les opérations de traitement thermique à haute température dans la fabrication de semi-conducteurs et de cellules solaires. Ces plateaux comportent des fentes usinées avec précision pour maintenir un espacement et un positionnement réguliers des plaquettes.
Q : Quelles sont les principales applications des bateaux à quartz ?
R : Les cuves à quartz sont principalement utilisées dans les processus de diffusion et d'oxydation des semi-conducteurs, la fabrication de cellules solaires, la production de diodes électroluminescentes et la recherche sur les matériaux, où la stabilité à haute température et la pureté des matériaux sont des exigences essentielles.
Q : Qu'est-ce qui fait du quartz le matériau de prédilection pour les wafers ?
R : Le quartz de haute pureté est préféré pour les cuves de plaquettes en raison de sa stabilité thermique exceptionnelle, de sa dilatation thermique minimale, de son inertie chimique et de sa grande pureté (généralement 99,995% SiO₂), qui empêche toute contamination pendant le traitement à haute température.
Q:Quelle est la température maximale que peut supporter un bateau à quartz ?
R : Les plaquettes de quartz TOQUARTZ® peuvent résister à des températures de fonctionnement continu allant jusqu'à 1100°C et à une exposition de courte durée allant jusqu'à 1300°C. La limite de température des plaquettes de quartz est déterminée par leur point de ramollissement et le début de la dévitrification (cristallisation).
Q : Fournissez-vous une assistance technique pour la conception de bateaux à quartz ?
R : Oui, l'équipe d'ingénieurs de TOQUARTZ® fournit une assistance complète à la conception afin d'optimiser votre bateau à plaquettes de quartz pour des conditions de traitement spécifiques. Nous pouvons suggérer des modifications pour améliorer les performances thermiques, la stabilité mécanique et la durée de vie.
Contactez notre équipe d'ingénieurs pour une consultation technique et un devis. Nous vous aiderons à sélectionner les spécifications optimales pour votre application.
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