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Cadinho Czochralski de quartzo fundido de alta pureza para crescimento de silício monocristalino -TOQUARTZ®
Características técnicas do cadinho Czochralski de quartzo fundido
Os cadinhos TOQUARTZ® Fused Quartz Czochralski são fabricados pelo método de arco elétrico, garantindo pureza excepcional e características de desempenho essenciais para a produção de silício monocristalino. Esses cadinhos especializados oferecem resultados consistentes em vários ciclos de extração de cristais.
Estabilidade térmica
Suporta temperaturas de até 1600°C com excelente resistência a choques térmicos, mantendo a integridade estrutural durante todo o processo de fusão do silício e de extração dos cristais.
Composição de alta pureza
Pureza de 99,99% SiO2 com controle de elementos residuais, minimizando o risco de contaminação durante o crescimento do cristal de silício.
Resistência química
Altamente resistente à corrosão por silício fundido, gases de flúor e outros ambientes agressivos comuns em aplicações de crescimento de cristais.
Espessura consistente da parede
A distribuição térmica uniforme evita gradientes de temperatura que poderiam afetar a qualidade do cristal.
- Excelente estabilidade térmica
- Composição de alta pureza
- Espessura consistente da parede
Dimensões e especificações técnicas do cadinho Czochralski de quartzo fundido
Tamanho do cadinho Czochralski de quartzo fundido
| Modelo | Tamanho (polegadas) | Diâmetro externo (mm) | Altura - H(mm) | Espessura - T(mm) | Raio padrão - R(mm) | Raio padrão - r(mm) | Folga (mm) | SiO2 Pureza (%) | ||
| W1 | W2 | W3 | ||||||||
| AT-SY-GG1001 | 14 | 355.6(±2.0) | Pode ser personalizado | 8.5(±2.0) | 10.5(±2.0) | 8.5(±2.0) | 381 | 89 | ≤5 | 99.99 |
| AT-SY-GG1002 | 16 | 406.5(±2.5) | 9.0(±2.0) | 11.0(±2.0) | 9.0(±2.0) | 406 | 76 | 99.99 | ||
| AT-SY-GG1003 | 18 | 457.0(±2.5) | 9.5(±2.0) | 11.5(±2.0) | 9.5(±2.0) | 500 | 120 | 99.99 | ||
| AT-SY-GG1004 | 20 | 505.0(±3.0) | 10.0(±2.0) | 11.0(±2.0) | 10.0(±2.0) | 508 | 90 | 99.99 | ||
| AT-SY-GG1005 | 22 | 555.0(±3.0) | 11.0(±2.0) | 12.0(±2.0) | 11.0(±2.0) | 558 | 130 | 99.99 | ||
| AT-SY-GG1006 | 24 | 607.0(±3.0) | 12.0(±2.0) | 13.0(±2.0) | 12.0(±2.0) | 609 | 120 | 99.99 | ||
| AT-SY-GG1007 | 25 | 632.0(±3.0) | 11.0(±2.0) | 11.0(±2.0) | 14.0(±2.0) | 635 | 120 | 99.99 | ||
| AT-SY-GG1008 | 26 | 655.0(±3.0) | 12.0(±2.5) | 14.5(±2.5) | 12.0(±2.5) | 669 | 120 | 99.99 | ||
| AT-SY-GG1009 | 28 | 710.0(±3.0) | 12.0(±2.5) | 16.0(±2.5) | 12.0(±2.5) | 710 | 120 | 99.99 | ||
| AT-SY-GG1010 | 30 | 758.0(±3.0) | 13.5(±2.0) | 13.5(±2.0) | 19.0(±3.0) | 760 | 120 | 99.99 | ||
| AT-SY-GG1011 | 32 | 810.0(±3.0) | 14.0(±2.5) | 23.0(±2.5) | 14.0(±2.5) | 810 | 160 | 99.99 | ||
| AT-SY-GG1012 | 36 | 912.0(±3.0) | 18.0(±2.5) | 26.0(±2.5) | 18.0(±2.5) | 910 | 180 | 99.99 | ||
| AT-SY-GG1013 | 40 | 1016.0(±3.0) | 20.0(±3.0) | 30.0(±3.0) | 20.0(±3.0) | 1016 | 186 | 99.99 | ||
Especificações técnicas do cadinho Czochralski de quartzo fundido
Propriedades físicas | |
| Densidade | 2,21 g/cm2 |
| Dureza de Mohs | 6.5 |
| Resistência à compressão | 1100 MPa |
| Resistência à tração | 50 MPa |
| Resistência à flexão | 67 MPa |
Propriedades térmicas | |||
| Propriedade | 100°C | 500°C | 1100°C |
| Expansão térmica (10-⁷/°C) | 5.11 | 5.65 | 5.48 |
| Condutividade térmica W/(m*°C) | 1.47 | 1.84 | 2.68 |
| Calor específico J/(Kg*°C) | 772 | 1052 | — |
Especificações de pureza
| Fe | Mg | Mn | K | Li | Co | Ni | Cu | Na | B | Ti | Ca | Ai |
| 1.2 | 0.4 | 0.1 | 2 | 0.5 | ＜0.02 | 0.03 | 0.57 | 2.3 | 0.8 | 0.1 | 0.8 | 16 |
Superando os desafios críticos na produção de silício monocristalino
Cadinhos Czochralski de quartzo fundido para produção de silício de grau solar
Principais vantagens
- Mantém a deformação da parede <0.3mm after 6-hour exposure at 1600°C in CZ furnaces.
- Densidade média das bolhas <0.5/cm³ ensures minimal melt contamination during long pulling cycles.
- Desvio de CTE <2% across batches ensures predictable thermal behavior in automated CZ systems.
- O processo de fusão por arco elétrico atinge uniformidade >98% na distribuição da espessura da parede (medida por varredura ultrassônica).
Solução TOQUARTZ
Um fabricante polonês de lingotes solares relatou diâmetros de cristal inconsistentes devido à deformação da parede do cadinho durante longos ciclos de CZ.
Os cadinhos de fusão a arco fornecidos pela TOQUARTZ® com <0.3mm deformation at 1600°C, stabilizing their pulling process and reducing ingot rejection rate by 12%.
Cadinhos Czochralski de quartzo fundido para aplicações de pesquisa e desenvolvimento
Principais vantagens
- Flexibilidade de dimensões personalizadas: Acomoda tamanhos fora do padrão para equipamentos de pesquisa especializados.
- Capacidade para pequenos lotes: Não há requisitos mínimos de pedido para quantidades de pesquisa.
- Consultoria técnica: Suporte de engenharia para requisitos de aplicativos especializados.
- Prototipagem rápida: Entrega rápida de cadinhos de amostra para testes de prova de conceito.
Solução TOQUARTZ
Os laboratórios de pesquisa de uma grande universidade dos EUA enfrentaram uma taxa de rejeição de 18% com cadinhos adquiridos anteriormente que não conseguiam manter a tolerância necessária de ±0,2 mm, interrompendo estudos críticos de materiais.
A TOQUARTZ® enfrentou esse desafio fornecendo cadinhos projetados sob medida com precisão dimensional consistente e oferecendo orientação técnica sobre as especificações ideais do cadinho para parâmetros específicos de pesquisa.
Cadinhos Czochralski de quartzo fundido para fabricantes de equipamentos de cultivo de cristais
Principais vantagens
- A tolerância do diâmetro externo mantida dentro de ±0,2 mm em mais de 50 unidades garante a compatibilidade plug-and-play com os módulos do forno CZ.
- Desvio padrão do raio R/r <1.5mm enables seamless seating in graphite susceptor assemblies.
- Gap (cadinho-aquecedor) ajustável a ±0,5 mm por desenho, suportando modelagem térmica precisa.
- Variação da condutividade térmica <3% across production lots ensures stable heat transfer in simulation-based furnace designs.
Solução TOQUARTZ
Um fabricante japonês de fornos CZ enfrentou problemas de desalinhamento devido ao raio inconsistente do fundo do cadinho.
Cadinhos TOQUARTZ® fornecidos com desvio R/r <1.5mm, eliminating the need for furnace baseplate re-machining and reducing assembly time by 22%.
Serviços de personalização para o cadinho TOQUARTZ® Fused Quartz Czochralski
Capacidades de engenharia personalizada
Personalização dimensional
Modifique o diâmetro externo, o diâmetro interno, a altura, a espessura da parede e o raio inferior para atender às suas especificações exatas.
Perfis de parede especializados
Variações personalizadas na espessura da parede de cima para baixo para otimizar a distribuição térmica.
Opções de tratamento de superfície
Acabamentos internos e externos especializados, incluindo polimento a fogo, polimento mecânico ou superfícies texturizadas.
Ajustes na composição do material
Ajuste fino do teor de SiO2 e dos elementos residuais para aplicações específicas dentro da faixa de pureza disponível.
Suporte a desenhos técnicos
Assistência no desenvolvimento de especificações e refinamento de desenhos.
Processo de personalização
Enviar requisitos técnicos
Os clientes iniciam o processo enviando desenhos técnicos detalhados, especificações dimensionais ou descrições de aplicações. Nossa equipe de engenharia analisa os dados para avaliar a viabilidade e identificar quaisquer restrições críticas de projeto.
Avaliação e feedback de engenharia
Em 48 horas, os engenheiros da TOQUARTZ® fornecem feedback sobre a capacidade de fabricação, os limites de tolerância e a compatibilidade de materiais. Se necessário, propomos ajustes otimizados no projeto para melhorar o desempenho térmico ou estrutural.
Confirmação de especificação
Após um acordo mútuo sobre os parâmetros técnicos, finalizamos a folha de especificações do produto. Isso inclui desenhos dimensionais, grau do material, acabamento da superfície e quaisquer requisitos especiais de manuseio ou embalagem.
Cotação e proposta de prazo de entrega
Uma cotação formal é emitida com base nas especificações confirmadas, incluindo preço unitário, custos de ferramentas (se aplicável) e prazo de entrega estimado. Para pedidos repetidos, oferecemos preços por lote e opções de programação de entrega.
Produção e validação de amostras
Produzimos de 1 a 3 cadinhos de amostra para validação dimensional e de desempenho. Os clientes podem realizar testes de ciclagem térmica ou de fusão para confirmar a adequação antes de prosseguir com a produção em massa.
Fabricação e entrega de lotes
Após a aprovação da amostra, a produção em escala total começa sob rigoroso controle de processo. Os cadinhos acabados são inspecionados, embalados de acordo com os requisitos do cliente e enviados com documentação rastreável e certificados de materiais opcionais.
Informações necessárias para pedidos personalizados
Especificações ou desenhos dimensionais
Forneça desenhos 2D ou 3D detalhados com dimensões rotuladas, incluindo diâmetro externo, diâmetro interno, altura, espessura da parede e raio inferior. Se os desenhos não estiverem disponíveis, uma tabela dimensional completa com expectativas de tolerância é aceitável.
Contexto do aplicativo e tipo de cristal
Descreva a aplicação pretendida (por exemplo, silício monocristalino, safira, GaAs) e o método de extração de cristal (por exemplo, CZ, FZ). Isso nos ajuda a recomendar os tipos de materiais e tratamentos de superfície adequados para um desempenho ideal.
Condições operacionais
Indique a temperatura máxima de operação, a frequência de ciclos térmicos e a duração esperada de cada ciclo de crescimento. Se aplicável, inclua o tipo de atmosfera (argônio, vácuo, etc.) e quaisquer riscos de exposição a produtos químicos.
Requisitos de interface do equipamento
Especifique como o cadinho faz a interface com seu sistema de forno, incluindo o ajuste do susceptor, as tolerâncias de folga e as restrições de montagem. Se o cadinho precisar se integrar a sistemas de carregamento automatizado, destaque esses requisitos.
Quantidade e cronograma de entrega
Informe o número de amostras e unidades de produção necessárias, juntamente com o cronograma de entrega desejado. Para projetos urgentes, oferecemos opções de amostragem acelerada e produção em lote com programação priorizada.
Expectativas de qualidade e documentação
Informe-nos se precisar de documentação específica, como rastreabilidade de materiais, análise de impurezas ou relatórios de inspeção dimensional. Também podemos fornecer declarações de RoHS ou conformidade com REACH, mediante solicitação.
Diretrizes de uso do cadinho Czochralski de quartzo fundido
Inspeção pré-instalação
- Examine cuidadosamente o cadinho para verificar se há lascas, rachaduras ou defeitos na superfície antes do uso
- Verificar se as especificações dimensionais correspondem aos requisitos do equipamento
- Limpe com álcool isopropílico ultrapuro, se necessário, usando luvas sem pó
Procedimentos de instalação
- Manuseie o cadinho somente com luvas limpas e sem pó para evitar contaminação
- Certifique-se de que as estruturas de suporte estejam devidamente alinhadas e livres de detritos
- Aplique pressão uniforme durante a instalação para evitar a concentração de tensão
- Verificar a folga adequada entre o cadinho e os elementos de aquecimento
Gerenciamento de temperatura
- Siga as taxas de aquecimento e resfriamento recomendadas (normalmente 50-100°C/hora) para evitar choque térmico
- Mantém a distribuição consistente da temperatura durante a operação
- Permita o resfriamento gradual após o uso para aumentar a vida útil do cadinho
Recomendações de armazenamento
- Armazene em um ambiente limpo e seco, longe de possíveis contaminantes
- Use a embalagem original ou materiais que não soltem fiapos para armazenamento
- Mantenha condições climáticas consistentes para evitar a absorção de umidade
- Etiqueta com histórico de uso para rastrear a vida útil
Manutenção e limpeza
- Remova o resíduo de silicone usando processos químicos apropriados
- Evite raspagem mecânica que possa danificar a integridade da superfície
- Realize uma inspeção regular para detectar rachaduras microscópicas antes da reutilização
- Documentar os ciclos de uso para prever o tempo de substituição
Observação importante
O choque térmico é a principal causa de falha prematura do cadinho. Siga sempre as taxas de aumento de temperatura recomendadas e evite mudanças bruscas de temperatura. Pesquisas da International Crystal Growth Association mostram que o aquecimento/resfriamento controlado aumenta a vida útil do cadinho em até 40%.
Pronto para otimizar sua produção de cristais de silício?
Nossa equipe de engenharia está pronta para fornecer orientação especializada e soluções personalizadas.
Por que fazer parceria com a TOQUARTZ?
Vantagem da fábrica direta
Como fabricante direto, podemos eliminar os inúmeros elos intermediários.
Especialização em engenharia
A equipe técnica orienta os clientes desde a seleção do material até a otimização do projeto, traduzindo as especificações em produtos.
Fabricação flexível
Atendimento de pedidos padrão e personalizados por meio de experiência em pequenos lotes e rigor na criação de protótipos para cumprir prazos urgentes.
Qualidade
Garantia
Validação em três etapas antes da remessa:
1. precisão dimensional,
2. pureza do material,
3. limites de desempenho
Cadeia de suprimentos global
Logística global confiável para centros industriais (prioridade DE/US/JP/KR) com marcos rastreáveis.
Produtos liberados
Como um fabricante especializado com recursos de fábrica direta, a TOQUARTZ fornece soluções de quartzo padrão e personalizadas com suporte de engenharia durante todo o processo de especificação e implementação.
PERGUNTAS FREQUENTES
P: Qual é a temperatura máxima de operação dos cadinhos TOQUARTZ® Fused Quartz Czochralski?
R: Os cadinhos TOQUARTZ® Fused Quartz Czochralski podem suportar temperaturas de até 1600°C, o que os torna adequados para aplicações de fusão de silício.
P: Quantos ciclos de crescimento de cristais um cadinho TOQUARTZ® pode suportar?
R: Isso varia de acordo com as condições operacionais, mas nossos cadinhos normalmente suportam vários ciclos de extração de cristais quando operados dentro dos parâmetros recomendados.
P: Que embalagem é usada para proteger os cadinhos durante o transporte?
R: Os cadinhos são embalados individualmente em materiais que não soltam fiapos, presos em inserções de espuma personalizadas e enviados em contêineres reforçados para evitar danos.
P: Como devo especificar meus requisitos de cadinho ao fazer o pedido?
A: Forneça dimensões (diâmetro interno/externo, altura, espessura da parede), quantidade, detalhes da aplicação e quaisquer requisitos especiais, como acabamento da superfície ou necessidades de composição.
P: Vocês oferecem opções de fabricação urgente para requisitos urgentes?
R: Sim, oferecemos fabricação acelerada para requisitos críticos de cronograma, com opções de urgência que normalmente reduzem os prazos de entrega em 30-50%.
Entre em contato com nossa equipe de engenharia para obter consultoria técnica e preços. Nós o ajudaremos a selecionar as especificações ideais para os requisitos de sua aplicação.
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