Pagaie cantilever en carbure de silicium

A pala a cantilever in carburo di siliciu hè un cumpunente industriale d'alte prestazioni basatu annantu à a tecnulugia Reaction Bonded SiC (RBSiC). Cuncipita per scenarii difficili cum'è a trasfurmazione di wafer di semiconduttori, u rivestimentu di cellule fotovoltaiche è a deposizione chimica da vapore à alta temperatura (CVD). A so struttura unica à cantilever à bracciu unicu, cumminata cù e caratteristiche di resistenza estreme di u carburo di siliciu, pò ancu mantene una precisione di deformazione à livellu millimetricu in l'ambiente cuntinuu à alta temperatura di 1350 ℃, diventendu una suluzione rivoluzionaria per rimpiazzà u quarzu tradiziunale, e leghe metalliche è altri materiali.

Svolta materiale: Ricostruzione ingegneristica di carburo di siliciu

1. Micro miraculu di u prucessu di sinterizazione per reazione

Circa 10-15% di fase di siliciu libera hè furmata à u cunfine di granu di a pala a cantilever per via di u prucessu di sinterizazione per reazione di u siliciu fusu chì penetra in a preforma sic, furmendu una struttura interbloccata tridimensionale. Sta microstruttura li dà una densità di 3.02 g/cm³, una porosità inferiore à 0.1% è una resistenza à a flessione finu à 250 MPa (20 ℃) ​​pur mantenendu un pesu ligeru (40% menu di l'acciaiu inox), pur mantenendu un modulu elasticu di 300 GPa ancu à 1200 ℃.

2. L'equilibriu finale di i parametri termodinamichi

U coefficientu di dilatazione termica (CTE) di u cantilever hè cuntrullatu precisamente à 4.5 × 10-6K-1, chì hè assai currispundente à u materiale di rivestimentu di l'equipaggiu LPCVD (deposizione chimica di vapore à bassa pressione) per riduce u stress di l'interfaccia causatu da a discrepanza termica. A so cunduttività termica righjunghje 45 W / (m · K) à 1200 ℃, chì pò assorbe rapidamente u calore è evità u surriscaldamentu lucale, è cù u disignu brevettatu di a matrice di fori di dissipazione di u calore, a differenza di temperatura di u vassoio di wafer hè inferiore à 2 ℃ / m².

Vantaghju tecnicu: U saltu da u laburatoriu à a pruduzzione di massa

1. Cuncepimentu adattivu automaticu

L'area di carica di a pala a cantilever adotta una struttura di finestra modulare (precisione di apertura ± 0.05 mm), chì supporta un sistema di presa a 12 assi equipatu di wafer da 150-300 mm è compatibile cù u bracciu roboticu. L'estremità fisse sò state furnite cun un spessore di parete à gradiente (δ₁ = 8.6 mm à δ₁ 4.8 mm) per assicurà a rigidità strutturale è diminuisce u pesu tutale di u 22% in ₃ per risponde à i requisiti di stabilità dinamica in a trasmissione à alta velocità.

2. Rivuluzione in u cuntrollu di l'inquinamentu

Per via di a generazione in situ di un stratu di passivazione SiO₂ di 2-5 μm nantu à a superficia, a lama à cantilever in l'atmosfera corrosiva chì cuntene Cl₂, HF, a precipitazione di ioni metallichi hè menu di 0.1 ppb, chì hè 3 ordini di grandezza inferiore à u materiale d'alumina. Dopu à 1000 testi di ciclu à alta temperatura, u numeru di particelle di a superficia chì cascanu hè sempre menu di 5 / m2, rispondendu à i requisiti di pulizia di Classe 10 di a fabricazione di semiconduttori.

Quick Detail:

1. Altri nomi: Pala di trasferimentu di wafer à alta temperatura; Veiculu a sbalzo RBSiC; Piattaforma a sbalzo rivestita; Cantilever monoliticu SiC.

2. Applicazione: 

Fabbricazione di semiconduttori: Trasportu di wafer in forni di diffusione, forni di ricottura, forni di ossidazione è altre apparecchiature.

Rivestimentu fotovoltaicu: Supporta u trasportu di wafer di u prucessu PECVD di e cellule TOPCon/HJT,

3. Parametri principali: A resistenza à a flessione hè 380 MPa (temperatura ambiente) → 280 MPa (1400 ℃), u coefficientu di dilatazione termica hè 4.2 × 10⁻⁶ / ℃, è a velocità di corrosione di 40% HF hè inferiore à 0.008 mm / annu. Atmosfera inerte 1600 ℃ usu continuu, ambiente di ossidazione 1400 ℃, supportu 1400 ℃ ↔ 25 ℃ ciclu di shock termicu 500 volte.

Fabbricazione di wafer di semiconduttori

Rack di wafer di fornu di diffusione: In u prucessu di doping di fosforu / boru, u wafer di siliciu di 300 mm hè sottumessu à 1250 ℃ / 8 ore di trattamentu termicu, è a variabile di forma hè menu di 0.1 mm / m.

Vassoio di crescita epitassiale: Per a deposizione MOCVD di strati epitassiali di SiC, chì supporta u pusizionamentu à nanoscala di wafer sottu un vacuum di 10-6 Torr.

Pruduzzione di cellule fotovoltaiche

Veiculu di rivestimentu PERC: sottumessu à un bumbardamentu di plasma di 800 ℃ in l'equipaggiu PECVD, a vita di serviziu di più di 5000 volte, 8 volte più alta chè i materiali di grafite.

Sinterizzazione laser TOPCon: Cù un sistema laser cù una larghezza d'impulsu di 10ns, a precisione d'allineamentu di sinterizzazione selettiva di u stratu di siliciu policristallinu posteriore hè ottenuta cù ±3 μm.

1. Svolta subversiva in e proprietà di i materiali

L'elica a cantilever in carburo di siliciu adotta a tecnulugia di carburo di siliciu di sinterizzazione reattiva (RBSiC), è penetra a matrice di carburo di siliciu attraversu u siliciu fusu per ottene una struttura densa cù una porosità < 0.5%. A so resistenza à a flessione hè alta finu à 380 MPa (temperatura ambiente), è mantene sempre una resistenza di 280 MPa à 1400 ℃ alta temperatura.

2. Stabilità in ambienti estremi

Resistenza à alta temperatura: temperatura di travagliu cuntinua finu à 1600 ℃ (atmosfera inerte), resistenza à cortu termine finu à 1800 ℃ temperatura alta istantanea (cum'è u prucessu di sinterizazione laser), senza risicu di rammollimentu o deformazione.

Resistenza à a corrosione: A velocità di corrosione di l'acidi forti cum'è HF, HCl è H₂SO₄ < 0.01 mm/annu. A durata di vita in e camere di reazione CVD chì cuntenenu Cl₂/O₂ hè aumentata da 5 à 8 volte paragunata à i materiali di grafite.

Resistenza à i scossi termichi: Supporta un ciclu di cambiamentu rapidu di temperatura di 1400 ℃ ↔ 25 ℃ (ΔT = 1375 ℃), senza crepe o attenuazione di forza dopu à 500 cicli.