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Barco de wafer de quartzo termoestável personalizado para processamento de semicondutores e solar -TOQUARTZ®
As embarcações de quartzo portadoras de wafer de silício apresentam estabilidade térmica de até 1100°C, resistência superior à corrosão e alta resistividade elétrica (7×10⁷ Ω-cm).
Recursos do Quartz Wafer Boat
Excelência em materiais
- Alta pureza: O teor de SiO₂ de até 99,995% garante contaminação mínima em processos críticos
- Resistência superior: A resistência à flexão de até 350 MPa suporta tensões de manuseio
- Estabilidade química: Resistente a ácidos, álcalis, sais fundidos e gases fluorados
Desempenho térmico
- Estabilidade em altas temperaturas: Mantém a integridade estrutural a 1100°C para operação contínua
- Baixa expansão térmica: O coeficiente de 5,5×10-⁷/°C minimiza a deformação durante o ciclo térmico
- Condutividade térmica: 120-160 W/m-K para uma transferência de calor eficiente durante o processamento
Vantagens práticas
- Vida útil prolongada: A baixa taxa de desgaste aumenta a vida útil em ambientes de produção
- Isolamento elétrico: A alta resistividade (7×10⁷ Ω-cm) evita interferências elétricas
- Propriedades ópticas: Índice de refração de 1,4585 para aplicações especiais
- Minimizar a interferência de dopantes
- Alinhamento sem distorções
- Resistência ao ciclo térmico
Especificações técnicas do Quartz Wafer Boat
Especificações técnicas do barco de wafer de vidro de quartzo
Propriedades físicas
| Propriedade | Valor | Unidade |
| Densidade | 2.2 | g/cm3 |
| Resistência à flexão | 48 | MPa |
| Módulo elástico | 72 | GPa |
| Índice de Poisson | 0.14-0.17 | – |
| Resistência à compressão | 1100 | MPa |
| Resistência à flexão | 67 | MPa |
| Dureza de Moh | 5.5-6.5 | – |
Propriedades térmicas
| Propriedade | Valor | Unidade |
| Temperatura máxima de trabalho (longo prazo) | 1100 | °C |
| Temperatura máxima de trabalho (curto prazo) | 1300 | °C |
| Condutividade térmica | 1.4 | W/m-K |
| Coeficiente de expansão térmica | 5.5×10-⁷ | /°C |
Propriedades ópticas e elétricas
| Propriedade | Valor | Unidade |
| Índice de refração | 1.4585 | – |
| Resistência específica | 7×10⁷ | Ω-cm |
Dimensões personalizadas da embarcação de wafer de quartzo fundido
A TOQUARTZ® pode acomodar especificações personalizadas com base nos requisitos do cliente. Entre em contato com nossa equipe de engenharia para obter especificações dimensionais detalhadas e opções de tamanhos personalizados.
TOQUARTZ® Solucionando desafios críticos com a placa de wafer de quartzo
Barcos de wafer de vidro de quartzo para processos de difusão de semicondutores
Principais vantagens
-
Estabilidade dimensional a 1100°C
Os barcos de wafer TOQUARTZ® mantêm <0.15mm deformation after 100 cycles at 1100°C in diffusion furnaces. -
Contaminação iônica ultrabaixa
O teste ICP-MS confirma os níveis de íons Na⁺, K⁺ e Fe³⁺ abaixo de 0,1 ppm, minimizando a interferência de dopantes. -
Controle de paralelismo de slots
O desvio do paralelismo entre os slots é controlado em 0,05 mm nas configurações de 25 slots.
Solução TOQUARTZ
Um integrador de equipamentos de semicondutores sediado nos EUA precisava de barcos de quartzo para wafers de 8 polegadas que mantivessem a integridade estrutural e evitassem a contaminação durante a difusão a 1030°C. Os barcos do fornecedor anterior se deformaram após 60 ciclos, causando desalinhamento do wafer e perda de rendimento.
A TOQUARTZ® implementou um processo de recozimento de dois estágios e um protocolo de lixiviação ácida, fornecendo barcos que permaneceram dimensionalmente estáveis após mais de 120 ciclos, sem nenhum resíduo iônico detectável.
Barcos de wafer de quartzo fundido para produção de células solares
Principais vantagens
-
Resistência ao ciclo térmico
Os barcos TOQUARTZ® suportam mais de 200 ciclos térmicos (20-1100°C) sem propagação de microfissuras. -
Alta uniformidade de ranhura para carregamento em massa
O desvio do passo da ranhura é controlado em ±0,03 mm em portadores de wafer solar de 100 ranhuras. -
Alinhamento sem distorções
O desvio de planicidade pós-ciclo permanece abaixo de 0,2 mm após 180 ciclos em sistemas de difusão em linha.
Solução TOQUARTZ
Um fabricante polonês de módulos solares enfrentou a quebra e o desalinhamento de wafer durante a difusão de alto rendimento devido à deformação do slot em seus barcos de quartzo existentes.
A TOQUARTZ® redesenhou a geometria do slot usando simulação FEM e reforçou a estrutura de base. Após 180 ciclos térmicos, os barcos mantiveram o alinhamento com um desvio de 0,2 mm, reduzindo a quebra de wafer em 27% e melhorando a consistência da eficiência da célula em todos os lotes.
Wafer Boats de sílica fundida para aplicações de pesquisa
Principais vantagens
-
Compatibilidade com wafer fora do padrão
Suporta diâmetros de wafer de 2" a 8" com configurações de slots mistos para experimentos híbridos. -
Precisão de prototipagem rápida
A usinagem de ranhuras controlada por CNC garante a repetibilidade em pedidos personalizados de pequenos lotes. -
Adaptabilidade da geometria
Oferece suporte a designs de slots assimétricos ou parciais para estudos térmicos com foco na borda.
Solução TOQUARTZ
Um laboratório universitário alemão precisava de barcos de quartzo para um processo de protótipo que envolvia wafers de 6" com zonas de aquecimento assimétricas e espaçamento de ranhuras fora do padrão.
A TOQUARTZ® aplicou a usinagem CNC de 5 eixos e o mapeamento digital de ranhuras para atender aos requisitos exclusivos de geometria e perfil térmico do laboratório. Os barcos foram aprovados nos testes de alinhamento interno e permitiram que o laboratório concluísse três execuções experimentais sem falhas estruturais ou desvios de ranhuras.
Serviços de personalização TOQUARTZ® para barcos de wafer de vidro de quartzo
Personalização dimensional
- Especificações personalizadas de comprimento, largura e altura
- Espessura de parede especializada para requisitos térmicos
- Tolerância de dimensão a ser declarada de outra forma ou exigida pelo usuário.
Design especial
Recursos
- Contagem personalizada de slots de 5 a mais de 200 posições
- Espaçamento variável do slot para diferentes espessuras de wafer
- Geometrias especializadas de ranhuras para proteção de bordas
Otimização de desempenho
- Superfícies polidas para reduzir a geração de partículas
- Acabamento retificado para melhorar as características térmicas
- Protocolos especiais de limpeza para aplicações de pureza ultra-alta
Processo de design personalizado
Coleta de requisitos e consulta técnica
- Começamos reunindo dados detalhados da aplicação, incluindo o tamanho do wafer, a contagem de slots, o tipo de forno e as condições térmicas. Os clientes podem enviar desenhos ou consultar diretamente a nossa equipe de engenharia de quartzo.
Projeto e simulação de barcos de wafer de quartzo
- Nossos engenheiros criam modelos CAD 2D/3D do barco de wafer de quartzo personalizado, incorporando a análise de estresse térmico FEM e a otimização da geometria do slot para garantir a estabilidade dimensional e o desempenho térmico.
Fabricação e validação de protótipos
- Produzimos um protótipo usando usinagem CNC e ferramentas de precisão para abertura de ranhuras. Cada barco de wafer de quartzo personalizado passa por inspeção dimensional, teste de choque térmico e verificação do alinhamento das ranhuras antes da aprovação.
Produção e entrega de lotes
- Após a aprovação do protótipo, iniciamos a produção em lote com documentação completa de controle de qualidade. O prazo de entrega padrão é de 15 a 20 dias úteis. Para projetos urgentes, está disponível a fabricação acelerada de barcos de wafer de quartzo.
Guia de uso do barco de wafer de quartzo
Procedimentos de manuseio
- Manuseie com luvas limpas para evitar contaminação e impressões digitais que podem causar defeitos em altas temperaturas.
- Evite impactos ou quedas, pois o quartzo é suscetível a lascas e rachaduras, apesar de sua resistência a altas temperaturas.
- Use racks de armazenamento dedicados com pontos de contato macios para evitar arranhões quando não estiverem em uso.
- Transporte os barcos de wafer de quartzo em uma embalagem protetora para minimizar o risco de danos.
Gerenciamento de temperatura
- Não exceda a temperatura operacional máxima de 1100 °C para uso contínuo ou 1350 °C para operações de curto prazo.
- Evite ciclos térmicos rápidos; recomenda-se taxas de rampa de 5-8°C/minuto ou menos para evitar choque térmico.
- Deixe esfriar por tempo suficiente antes de manusear ou limpar para evitar fraturas por estresse térmico.
- Use fornos com calibração de temperatura para evitar superaquecimento inadvertido além dos limites especificados.
Compatibilidade química
- O quartzo é um material ácido; evite o contato com compostos alcalinos (compostos de sódio/potássio, copo d'água) em altas temperaturas.
- Compatível com a maioria dos ácidos, mas o ácido fluorídrico (HF) grava o quartzo e deve ser evitado.
- Evite a contaminação por metais, que pode causar a desvitrificação (cristalização) do quartzo em altas temperaturas.
- Limpe com solventes/ácidos apropriados com base nos requisitos do seu processo; consulte nossa equipe técnica para obter recomendações específicas.
Manutenção e limpeza
- Inspecione regularmente se há rachaduras, lascas ou desvitrificação que possam comprometer a integridade estrutural.
- Limpe usando banhos ultrassônicos com produtos químicos apropriados para seus contaminantes específicos.
- Para depósitos persistentes, a solução de piranha (H₂SO₄:H₂O₂) ou os métodos de limpeza RCA podem ser apropriados (consulte as diretrizes de segurança).
- Documente os ciclos de uso para antecipar as necessidades de substituição antes que ocorra uma falha.
Para obter diretrizes de manuseio específicas da aplicação ou assistência para solução de problemas, entre em contato com a nossa equipe de suporte técnico, que pode fornecer recomendações personalizadas com base nos parâmetros específicos do seu processo.
Precisa de suporte de engenharia para seus requisitos de barcos de wafer de quartzo?
Entre em contato conosco hoje mesmo para discutir seus requisitos de barco de wafer de quartzo personalizado.
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 definição de um barco de wafer de quartzo?
R: Um barco de wafer de quartzo é um suporte de quartzo de alta pureza usado para manter e transportar wafers de silício durante operações de processamento térmico de alta temperatura na fabricação de semicondutores e células solares. Esses barcos apresentam ranhuras usinadas com precisão para manter o espaçamento e o posicionamento consistentes do wafer.
P: Quais são as principais aplicações dos barcos de wafer de quartzo?
R: Os barcos para wafer de quartzo são usados principalmente em processos de difusão e oxidação de semicondutores, fabricação de células solares, produção de LEDs e pesquisa de materiais, nos quais a estabilidade em altas temperaturas e a pureza do material são requisitos essenciais.
P: O que faz do quartzo o material preferido para barcos de wafer?
R: O quartzo de alta pureza é preferido para barcos de wafer devido à sua excepcional estabilidade térmica, expansão térmica mínima, inércia química e alta pureza (normalmente 99,995% SiO₂), que evita a contaminação durante o processamento em alta temperatura.
P: Qual é a temperatura máxima que um barco de wafer de quartzo pode suportar?
R: Os wafer boats de quartzo TOQUARTZ® podem suportar temperaturas de operação contínua de até 1100°C e exposição de curto prazo de até 1300°C. O limite de temperatura da pastilha de quartzo é determinado pelo seu ponto de amolecimento e pelo início da desvitrificação (cristalização).
P: Vocês fornecem suporte técnico para o projeto de barcos de wafer de quartzo?
R: Sim, a equipe de engenharia da TOQUARTZ® oferece suporte abrangente ao projeto para otimizar seu barco de wafer de quartzo para condições específicas de processamento. Podemos sugerir modificações para melhorar o desempenho térmico, a estabilidade mecânica e a vida útil.
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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