Granitas yra dažnai naudojama medžiaga puslaidininkių pramonėje dėl savo puikių mechaninių savybių, terminio stabilumo ir mažo šiluminio plėtimosi koeficiento. Tačiau nuolat didėjant didesnio tikslumo ir našumo poreikiui, atsirado alternatyvios medžiagos kaip perspektyvūs variantai puslaidininkinės įrangos komponentų gamybai. Šiame straipsnyje apžvelgsime kai kurias alternatyvias granito dalių medžiagas puslaidininkinėje įrangoje ir palyginsime jų privalumus bei trūkumus.
Alternatyvios granito dalių medžiagos
1. Stiklo keramikos medžiagos
Stiklo keramikos medžiagos, tokios kaip „Zerodur“ ir „Cervit“, plačiai naudojamos puslaidininkių pramonėje dėl mažo šiluminio plėtimosi koeficiento, artimo silicio koeficientui. Todėl šios medžiagos gali užtikrinti geresnį terminį stabilumą ir didesnį tikslumą puslaidininkių gamybos procese. Visų pirma, „Zerodur“ pasižymi dideliu homogeniškumu ir stabilumu, todėl tinka litografijos įrangos gamybai.
Privalumai:
- Mažas šiluminio plėtimosi koeficientas
- Didelis tikslumas ir stabilumas
- Tinka naudoti aukštoje temperatūroje
Trūkumai:
- Didesnė kaina, palyginti su granitu
- Santykinai trapus, gali sukelti sunkumų apdirbant ir tvarkant
2. Keramika
Keraminės medžiagos, tokios kaip aliuminio oksidas (Al2O3), silicio karbidas (SiC) ir silicio nitridas (Si3N4), pasižymi puikiomis mechaninėmis savybėmis, atsparumu aukštai temperatūrai ir mažu šiluminio plėtimosi koeficientu. Dėl šių savybių keramika idealiai tinka puslaidininkinių įrenginių dalims, kurioms reikalingas didelis šiluminis stabilumas ir tikslumas, pavyzdžiui, plokštelių pakopoms ir griebtuvams.
Privalumai:
- Didelis terminis stabilumas ir stiprumas
- Mažas šiluminio plėtimosi koeficientas
- Didelis atsparumas dilimui ir cheminis inertiškumas
Trūkumai:
- Gali būti trapus ir linkęs įtrūkti, ypač apdirbant ir tvarkant
- Keramikos apdirbimas ir poliravimas gali būti sudėtingas ir daug laiko reikalaujantis procesas
3. Metalai
Metalinės medžiagos, tokios kaip nerūdijantis plienas ir titanas, buvo naudojamos kai kurioms puslaidininkinių įrenginių dalims dėl jų puikaus apdirbamumo ir didelio stiprumo. Jos dažniausiai naudojamos tose srityse, kur nereikia didelio terminio stabilumo, pavyzdžiui, kamerų dalyse, jungtyse ir įvaduose.
Privalumai:
- Geras apdirbamumas ir suvirinamumas
- Didelis stiprumas ir plastiškumas
- Maža kaina, palyginti su kai kuriomis alternatyviomis medžiagomis
Trūkumai:
- Didelis šiluminio plėtimosi koeficientas
- Netinka naudoti aukštoje temperatūroje dėl šiluminio plėtimosi problemų
- Atsparus korozijai ir užterštumui
Išvada:
Apibendrinant galima teigti, kad nors granitas buvo populiarus pasirinkimas puslaidininkių įrangos dalims, atsirado alternatyvių medžiagų, kurių kiekviena turi unikalių privalumų ir trūkumų. Stiklo keramikos medžiagos yra labai tikslios ir stabilios, tačiau gali būti trapios. Keramika yra tvirta ir pasižymi puikiu terminiu stabilumu, tačiau taip pat gali būti trapi, todėl ją sunkiau gaminti. Metalai yra nebrangūs, lengvai apdirbami ir kalūs, tačiau jie turi didesnį šiluminio plėtimosi koeficientą ir yra jautrūs korozijai bei užterštumui. Renkantis medžiagas puslaidininkių įrangai, labai svarbu atsižvelgti į konkrečius taikymo reikalavimus ir pasirinkti medžiagas, kurios subalansuotų kainą, našumą ir patikimumą.
Įrašo laikas: 2024 m. kovo 19 d.