Wafer Kuarsa SiO₂ Wafer Kuarsa SiO₂ MEMS Suhu 2″ 3″ 4″ 6″ 8″ 12″

Deskripsi Singkat:

Lempengan kuarsa memainkan peran yang sangat penting dalam memajukan industri elektronik, semikonduktor, dan optik. Ditemukan di ponsel pintar yang memandu GPS Anda, tertanam di stasiun pangkalan frekuensi tinggi yang mendukung jaringan 5G, dan terintegrasi ke dalam alat yang memproduksi mikrochip generasi berikutnya, lempengan kuarsa sangat penting. Substrat dengan kemurnian tinggi ini memungkinkan inovasi dalam segala hal, mulai dari komputasi kuantum hingga fotonika canggih. Meskipun berasal dari salah satu mineral paling melimpah di Bumi, lempengan kuarsa direkayasa dengan standar presisi dan kinerja yang luar biasa.


Fitur

Perkenalan

Lempengan kuarsa memainkan peran yang sangat penting dalam memajukan industri elektronik, semikonduktor, dan optik. Ditemukan di ponsel pintar yang memandu GPS Anda, tertanam di stasiun pangkalan frekuensi tinggi yang mendukung jaringan 5G, dan terintegrasi ke dalam alat yang memproduksi mikrochip generasi berikutnya, lempengan kuarsa sangat penting. Substrat dengan kemurnian tinggi ini memungkinkan inovasi dalam segala hal, mulai dari komputasi kuantum hingga fotonika canggih. Meskipun berasal dari salah satu mineral paling melimpah di Bumi, lempengan kuarsa direkayasa dengan standar presisi dan kinerja yang luar biasa.

Apa Itu Lempengan Kuarsa?

Lempengan kuarsa adalah cakram tipis berbentuk lingkaran yang terbuat dari kristal kuarsa sintetis ultra-murni. Tersedia dalam diameter standar mulai dari 2 hingga 12 inci, lempengan kuarsa biasanya memiliki ketebalan antara 0,5 mm hingga 6 mm. Tidak seperti kuarsa alami yang membentuk kristal prisma tidak beraturan, kuarsa sintetis ditumbuhkan di bawah kondisi laboratorium yang terkontrol ketat, menghasilkan struktur kristal yang seragam.

Kristalinitas inheren dari wafer kuarsa memberikan ketahanan kimia, transparansi optik, dan stabilitas yang tak tertandingi di bawah suhu tinggi dan tekanan mekanis. Fitur-fitur ini menjadikan wafer kuarsa sebagai komponen dasar untuk perangkat presisi yang digunakan dalam transmisi data, penginderaan, komputasi, dan teknologi berbasis laser.

 

Spesifikasi Wafer Kuarsa

Jenis Kuarsa 4 6 8 12
Ukuran
Diameter (inci) 4 6 8 12
Ketebalan (mm) 0,05–2 0,25–5 0,3–5 0,4–5
Toleransi Diameter (inci) ±0,1 ±0,1 ±0,1 ±0,1
Toleransi Ketebalan (mm) Dapat disesuaikan Dapat disesuaikan Dapat disesuaikan Dapat disesuaikan
Sifat Optik
Indeks Bias @365 nm 1.474698 1.474698 1.474698 1.474698
Indeks Bias @546,1 nm 1.460243 1.460243 1.460243 1.460243
Indeks Bias @1014 nm 1.450423 1.450423 1.450423 1.450423
Transmisi Internal (1250–1650 nm) >99,9% >99,9% >99,9% >99,9%
Transmisi Total (1250–1650 nm) >92% >92% >92% >92%
Kualitas Pemesinan
TTV (Variasi Ketebalan Total, µm) <3 <3 <3 <3
Kerataan (µm) ≤15 ≤15 ≤15 ≤15
Kekasaran Permukaan (nm) ≤1 ≤1 ≤1 ≤1
Busur (µm) <5 <5 <5 <5
Sifat Fisik
Kepadatan (g/cm³) 2.20 2.20 2.20 2.20
Modulus Young (GPa) 74.20 74.20 74.20 74.20
Kekerasan Mohs 6–7 6–7 6–7 6–7
Modulus Geser (GPa) 31.22 31.22 31.22 31.22
Rasio Poisson 0,17 0,17 0,17 0,17
Kekuatan Tekan (GPa) 1.13 1.13 1.13 1.13
Kekuatan Tarik (MPa) 49 49 49 49
Konstanta Dielektrik (1 MHz) 3,75 3,75 3,75 3,75
Sifat Termal
Titik Regangan (10¹⁴.⁵ Pa·s) 1000°C 1000°C 1000°C 1000°C
Titik Annealing (10¹³ Pa·s) 1160°C 1160°C 1160°C 1160°C
Titik Pelunakan (10⁷.⁶ Pa·s) 1620°C 1620°C 1620°C 1620°C

Aplikasi Wafer Kuarsa

Wafer kuarsa dirancang khusus untuk memenuhi aplikasi yang menuntut di berbagai industri, termasuk:

Perangkat Elektronik dan RF

  • Lempengan kuarsa merupakan inti dari resonator dan osilator kristal kuarsa yang menyediakan sinyal jam untuk ponsel pintar, unit GPS, komputer, dan perangkat komunikasi nirkabel.
  • Ekspansi termal yang rendah dan faktor Q yang tinggi membuat lempengan kuarsa sangat cocok untuk sirkuit pewaktu dengan stabilitas tinggi dan filter RF.

Optoelektronik dan Pencitraan

  • Lempengan kuarsa menawarkan transmisi UV dan IR yang sangat baik, menjadikannya ideal untuk lensa optik, pemisah berkas cahaya, jendela laser, dan detektor.
  • Ketahanan mereka terhadap radiasi memungkinkan penggunaannya dalam fisika energi tinggi dan instrumen luar angkasa.

Semikonduktor dan MEMS

  • Lempengan kuarsa berfungsi sebagai substrat untuk sirkuit semikonduktor frekuensi tinggi, terutama dalam aplikasi GaN dan RF.
  • Dalam MEMS (Sistem Mikro-Elektro-Mekanik), lempengan kuarsa mengubah sinyal mekanik menjadi sinyal listrik melalui efek piezoelektrik, sehingga memungkinkan sensor seperti giroskop dan akselerometer.

Manufaktur & Laboratorium Tingkat Lanjut

  • Lempengan kuarsa dengan kemurnian tinggi banyak digunakan di laboratorium kimia, biomedis, dan fotonik untuk sel optik, kuvet UV, dan penanganan sampel suhu tinggi.
  • Kompatibilitasnya dengan lingkungan ekstrem membuat mereka cocok untuk ruang plasma dan alat deposisi.

Bagaimana Cara Pembuatan Wafer Kuarsa

Ada dua jalur manufaktur utama untuk wafer kuarsa:

Kepingan Kuarsa Fusi

Lempengan kuarsa leburan dibuat dengan melelehkan butiran kuarsa alami menjadi kaca amorf, kemudian mengiris dan memoles blok padat tersebut menjadi lempengan tipis. Lempengan kuarsa ini menawarkan:

  • Transparansi UV yang luar biasa
  • Rentang operasi termal yang luas (>1100°C)
  • Ketahanan terhadap guncangan termal yang sangat baik

Material ini ideal untuk peralatan litografi, tungku suhu tinggi, dan jendela optik, tetapi tidak cocok untuk aplikasi piezoelektrik karena kurangnya keteraturan kristal.

Kepingan Kuarsa Budidaya

Lempengan kuarsa hasil kultur ditumbuhkan secara sintetis untuk menghasilkan kristal bebas cacat dengan orientasi kisi yang tepat. Lempengan ini dirancang untuk aplikasi yang membutuhkan:

  • Sudut potong yang tepat (potong X, Y, Z, AT, dll.)
  • Osilator frekuensi tinggi dan filter SAW
  • Polarisator optik dan perangkat MEMS canggih

Proses produksinya melibatkan pertumbuhan bibit dalam autoklaf, diikuti dengan pemotongan, orientasi, anil, dan pemolesan.

 

Pemasok Wafer Kuarsa Terkemuka

Pemasok global yang mengkhususkan diri dalam wafer kuarsa presisi tinggi meliputi:

  • Heraeus(Jerman) – kuarsa leburan dan sintetis
  • Kuarsa Shin-Etsu(Jepang) – solusi wafer dengan kemurnian tinggi
  • WaferPro(AS) – wafer dan substrat kuarsa berdiameter lebar
  • Korth Kristalle(Jerman) – lempengan kristal sintetis

Peran Wafer Kuarsa yang Terus Berkembang

Lempengan kuarsa terus berkembang sebagai komponen penting dalam lanskap teknologi yang sedang berkembang:

  • Miniaturisasi– Wafer kuarsa sedang diproduksi dengan toleransi yang lebih ketat untuk integrasi perangkat yang ringkas.
  • Elektronik Frekuensi Tinggi– Desain wafer kuarsa baru merambah ke ranah mmWave dan THz untuk 6G dan radar.
  • Penginderaan Generasi Berikutnya– Mulai dari kendaraan otonom hingga IoT industri, sensor berbasis kuarsa menjadi semakin penting.

Pertanyaan yang sering diajukan tentang wafer kuarsa

1. Apa itu wafer kuarsa?

Wafer kuarsa adalah cakram tipis dan datar yang terbuat dari silikon dioksida kristal (SiO₂), biasanya diproduksi dalam ukuran semikonduktor standar (misalnya, 2", 3", 4", 6", 8", atau 12"). Dikenal karena kemurniannya yang tinggi, stabilitas termal, dan transparansi optiknya, wafer kuarsa digunakan sebagai substrat atau pembawa dalam berbagai aplikasi presisi tinggi seperti fabrikasi semikonduktor, perangkat MEMS, sistem optik, dan proses vakum.

 

2. Apa perbedaan antara kuarsa dan gel silika?

Kuarsa adalah bentuk padat kristal dari silikon dioksida (SiO₂), sedangkan gel silika adalah bentuk amorf dan berpori dari SiO₂, yang umumnya digunakan sebagai pengering untuk menyerap kelembapan.

  • Kuarsa keras, transparan, dan digunakan dalam aplikasi elektronik, optik, dan industri.
  • Silika gel berbentuk butiran atau granula kecil dan terutama digunakan untuk mengontrol kelembapan dalam kemasan, elektronik, dan penyimpanan.

 

3. Untuk apa kristal kuarsa digunakan?

Kristal kuarsa banyak digunakan dalam bidang elektronik dan optik karena sifat piezoelektriknya (menghasilkan muatan listrik di bawah tekanan mekanis). Aplikasi umum meliputi:

  • Osilator dan kontrol frekuensi(misalnya, jam kuarsa, jam dinding, mikrokontroler)
  • Komponen optik(misalnya, lensa, pelat gelombang, jendela)
  • Resonator dan filterpada perangkat RF dan komunikasi
  • Sensoruntuk tekanan, percepatan, atau gaya
  • Fabrikasi semikonduktorsebagai substrat atau jendela proses

 

4. Mengapa kuarsa digunakan dalam mikrochip?

Kuarsa digunakan dalam aplikasi terkait mikrochip karena menawarkan:

  • Stabilitas termalselama proses suhu tinggi seperti difusi dan anil
  • Isolasi listrikkarena sifat dielektriknya
  • Ketahanan terhadap bahan kimiaterhadap asam dan pelarut yang digunakan dalam fabrikasi semikonduktor
  • Ketelitian dimensidan ekspansi termal rendah untuk penyelarasan litografi yang andal.
  • Meskipun kuarsa sendiri tidak digunakan sebagai material semikonduktor aktif (seperti silikon), ia memainkan peran pendukung yang vital dalam lingkungan fabrikasi—terutama dalam tungku, ruang, dan substrat fotomask.

Tentang Kami

XKH mengkhususkan diri dalam pengembangan, produksi, dan penjualan teknologi tinggi berupa kaca optik khusus dan material kristal baru. Produk kami melayani elektronik optik, elektronik konsumen, dan militer. Kami menawarkan komponen optik Safir, penutup lensa ponsel, Keramik, LT, Silikon Karbida SIC, Kuarsa, dan wafer kristal semikonduktor. Dengan keahlian yang mumpuni dan peralatan mutakhir, kami unggul dalam pemrosesan produk non-standar, dengan tujuan menjadi perusahaan teknologi tinggi terkemuka di bidang material optoelektronik.

567

  • Sebelumnya:
  • Berikutnya:

  • Tulis pesan Anda di sini dan kirimkan kepada kami.