Baki Keramik SiC untuk Pembawa Wafer dengan Tahan Suhu Tinggi
Baki Keramik Karbida Silikon (Baki SiC)
Komponen keramik berkinerja tinggi berbahan silikon karbida (SiC), dirancang untuk aplikasi industri canggih seperti manufaktur semikonduktor dan produksi LED. Fungsi utamanya meliputi sebagai pembawa wafer, platform proses etsa, atau pendukung proses suhu tinggi, yang memanfaatkan konduktivitas termal yang luar biasa, ketahanan suhu tinggi, dan stabilitas kimia untuk memastikan keseragaman proses dan hasil produk.
Fitur Utama
1. Kinerja Termal
- Konduktivitas Termal Tinggi: 140–300 W/m·K, jauh melampaui grafit tradisional (85 W/m·K), memungkinkan pembuangan panas yang cepat dan mengurangi tekanan termal.
- Koefisien Ekspansi Termal Rendah: 4,0×10⁻⁶/℃ (25–1000℃), sangat cocok dengan silikon (2,6×10⁻⁶/℃), meminimalkan risiko deformasi termal.
2. Sifat Mekanik
- Kekuatan Tinggi: Kekuatan lentur ≥320 MPa (20℃), tahan terhadap kompresi dan benturan.
- Kekerasan Tinggi: Kekerasan Mohs 9,5, kedua setelah berlian, menawarkan ketahanan aus yang unggul.
3. Stabilitas Kimia
- Ketahanan Korosi: Tahan terhadap asam kuat (misalnya, HF, H₂SO₄), cocok untuk lingkungan proses etsa.
- Non-Magnetik: Kerentanan magnetik intrinsik <1×10⁻⁶ emu/g, menghindari gangguan pada instrumen presisi.
4. Toleransi Lingkungan Ekstrim
- Daya Tahan Suhu Tinggi: Suhu operasional jangka panjang hingga 1600–1900℃; ketahanan jangka pendek hingga 2200℃ (lingkungan bebas oksigen).
- Ketahanan terhadap Guncangan Termal: Tahan terhadap perubahan suhu mendadak (ΔT >1000℃) tanpa retak.
Aplikasi
| Bidang Aplikasi | Skenario Spesifik | Nilai Teknis |
| Manufaktur Semikonduktor | Pengetsaan wafer (ICP), pengendapan film tipis (MOCVD), pemolesan CMP | Konduktivitas termal yang tinggi memastikan medan suhu yang seragam; ekspansi termal yang rendah meminimalkan kelengkungan wafer. |
| Produksi LED | Pertumbuhan epitaksial (misalnya, GaN), pemotongan wafer, pengemasan | Menekan berbagai jenis cacat, meningkatkan efisiensi cahaya dan umur LED. |
| Industri Fotovoltaik | Tungku sintering wafer silikon, peralatan PECVD mendukung | Tahan terhadap suhu tinggi dan guncangan termal memperpanjang umur peralatan. |
| Laser & Optik | Substrat pendingin laser daya tinggi, dukungan sistem optik | Konduktivitas termal yang tinggi memungkinkan pembuangan panas yang cepat dan menstabilkan komponen optik. |
| Instrumen Analisis | Pemegang sampel TGA/DSC | Kapasitas panas yang rendah dan respons termal yang cepat meningkatkan akurasi pengukuran. |
Keunggulan Produk
- Kinerja Komprehensif: Konduktivitas termal, kekuatan, dan ketahanan korosi jauh melampaui keramik alumina dan silikon nitrida, memenuhi tuntutan operasional ekstrem.
- Desain Ringan: Kepadatan 3,1–3,2 g/cm³ (40% baja), mengurangi beban inersia dan meningkatkan presisi gerak.
- Umur Panjang & Keandalan: Umur layanan melebihi 5 tahun pada suhu 1600℃, mengurangi waktu henti dan menurunkan biaya operasional hingga 30%.
- Kustomisasi: Mendukung geometri kompleks (misalnya, cangkir hisap berpori, baki berlapis-lapis) dengan kesalahan kerataan <15 μm untuk aplikasi presisi.
Spesifikasi Teknis
| Kategori Parameter | Indikator |
| Sifat Fisik | |
| Kepadatan | ≥3,10 g/cm³ |
| Kekuatan Lentur (20℃) | Tekanan 320–410 MPa |
| Konduktivitas Termal (20℃) | 140–300 W/(m·K) |
| Koefisien Ekspansi Termal (25–1000℃) | 4,0×10⁻⁶/℃ |
| Sifat Kimia | |
| Tahan Asam (HF/H₂SO₄) | Tidak ada korosi setelah perendaman 24 jam |
| Presisi Pemesinan | |
| Kebosanan | ≤15 μm (300×300 mm) |
| Kekasaran Permukaan (Ra) | ≤0,4 mikron |
Layanan XKH
XKH menyediakan solusi industri komprehensif yang mencakup pengembangan khusus, pemesinan presisi, dan kontrol kualitas yang ketat. Untuk pengembangan khusus, XKH menawarkan solusi material dengan kemurnian tinggi (>99,999%) dan berpori (porositas 30–50%), dipadukan dengan pemodelan dan simulasi 3D untuk mengoptimalkan geometri kompleks untuk aplikasi seperti semikonduktor dan kedirgantaraan. Pemesinan presisi mengikuti proses yang efisien: pemrosesan serbuk → pengepresan isostatik/kering → sintering 2200°C → penggilingan CNC/berlian → inspeksi, memastikan pemolesan tingkat nanometer dan toleransi dimensi ±0,01 mm. Kontrol kualitas mencakup pengujian proses penuh (komposisi XRD, struktur mikro SEM, pembengkokan 3 titik) dan dukungan teknis (optimalisasi proses, konsultasi 24/7, pengiriman sampel 48 jam), menghasilkan komponen yang andal dan berkinerja tinggi untuk kebutuhan industri tingkat lanjut.
Pertanyaan yang Sering Diajukan (FAQ)
1. T: Industri apa yang menggunakan baki keramik silikon karbida?
A: Banyak digunakan dalam manufaktur semikonduktor (penanganan wafer), energi surya (proses PECVD), peralatan medis (komponen MRI), dan kedirgantaraan (komponen suhu tinggi) karena ketahanan panas ekstrem dan stabilitas kimianya.
2. T: Bagaimana karbida silikon mengungguli baki kuarsa/kaca?
A: Ketahanan terhadap guncangan termal yang lebih tinggi (hingga 1800°C vs. kuarsa 1100°C), tidak ada gangguan magnetik, dan masa pakai yang lebih panjang (5+ tahun vs. kuarsa 6-12 bulan).
3. T: Apakah baki silikon karbida dapat menangani lingkungan asam?
A: Ya. Tahan terhadap HF, H2SO4, dan NaOH dengan tingkat korosi <0,01 mm/tahun, sehingga ideal untuk etsa kimia dan pembersihan wafer.
4. T: Apakah baki silikon karbida kompatibel dengan otomatisasi?
A: Ya. Dirancang untuk pengambilan vakum dan penanganan robotik, dengan kerataan permukaan <0,01 mm untuk mencegah kontaminasi partikel di pabrik otomatis.
5. T: Berapa perbandingan biaya dengan material tradisional?
A: Biaya awal lebih tinggi (3-5x kuarsa) tetapi TCO 30-50% lebih rendah karena umur yang lebih panjang, waktu henti yang berkurang, dan penghematan energi dari konduktivitas termal yang unggul.
