Конзолно гребло от силициев карбид

Silicon Carbide Cantilever Paddle е високоефективен индустриален компонент, базиран на Reaction Bonded SiC (RBSiC) технология. Проектиран за тежки сценарии като обработка на полупроводникови пластини, покритие на фотоволтаични клетки и високотемпературно химическо отлагане на пари (CVD). Неговата уникална конзолна структура с едно рамо, комбинирана с екстремните характеристики на устойчивост на силициевия карбид, все още може да поддържа точност на деформация на ниво милиметър в непрекъсната среда с висока температура от 1350 ℃, превръщайки се в революционно решение за замяна на традиционния кварц, метални сплави и други материали.

Материален пробив: Инженерна реконструкция на силициев карбид

1. Микро чудо на процеса на реакционно синтероване

Около 10-15% свободна силициева фаза се образува на границата на зърното на конзолната лопатка чрез процеса на реакционно синтероване на силициева стопилка, проникваща в sic заготовката, образувайки триизмерна структура на блокиране. Тази микроструктура му придава плътност от 3.02 g/cm³, порьозност под 0.1% и якост на огъване до 250 MPa (20 ℃), като същевременно поддържа леко тегло (40% по-малко от неръждаема стомана), като същевременно поддържа еластичен модул от 300 GPa дори при 1200 ℃.

2. Крайният баланс на термодинамичните параметри

Коефициентът на топлинно разширение (CTE) на конзолата е прецизно контролиран при 4.5 × 10-6K-1, което е много подходящо за покриващия материал на оборудването LPCVD (химическо отлагане на пари при ниско налягане), за да се намали напрежението на интерфейса, причинено от термично несъответствие. Неговата топлопроводимост достига 45 W/(m·K) при 1200 ℃, което може бързо да погълне топлината и да избегне локално прегряване, а с патентования дизайн на масива от отвори за разсейване на топлината температурната разлика на тавата за вафли е по-малка от 2 ℃/m²

Техническо предимство: Преходът от лабораторно към масово производство

1. Автоматичен адаптивен дизайн

Товарната зона на конзолната лопатка приема модулна структура на прозореца (точност на отвора ±0.05 mm), която поддържа 12-осна система за захващане на връзки, оборудвана с пластини 150-300 mm и съвместима с ръката на робота. Фиксираните краища бяха снабдени с градиентна дебелина на стената (δ₁=8.6 mm до δ₁ 4.8 mm), за да се осигури структурна твърдост и да се намали общото тегло с 22% в ₃, за да се изпълнят изискванията за динамична стабилност при високоскоростно предаване.

2. Революция в контрола на замърсяването

Чрез генериране на място на 2-5 μm SiO₂ пасивиращ слой на повърхността, конзолното острие в корозивната атмосфера, съдържаща Cl₂, HF, утаяване на метални йони е по-малко от 0.1 ppb, което е с 3 порядъка по-ниско от алуминиевия материал. След 1000 високотемпературни циклични тестове, броят на падащите повърхностни частици винаги е по-малък от 5 /m2, отговаряйки на изискванията за чистота от клас 10 при производството на полупроводници.

Бърз детайл:

1. Други имена: гребло за прехвърляне на вафли с висока температура; RBSiC конзолно превозно средство; Конзолна платформа с покритие; SiC монолитен конзолен.

2. Приложение: 

Производство на полупроводници: Транспортни пластини в дифузионни пещи, пещи за отгряване, окислителни пещи и друго оборудване.

Фотоволтаично покритие: Поддържа TOPCon/HJT клетка PECVD процес на транспортиране на вафли,

3. Основни параметри: Якостта на огъване е 380 MPa (стайна температура) → 280 MPa (1400 ℃), коефициентът на термично разширение е 4.2 × 10⁻⁶/℃, а скоростта на корозия от 40% HF е по-малка от 0.008 mm/година. Инертна атмосфера 1600 ℃ непрекъсната употреба, окислителна среда 1400 ℃, поддържа 1400 ℃↔25 ℃ цикъл на термичен шок 500 пъти.

Производство на полупроводникови пластини

Стойка за пластини в дифузионна пещ: В процеса на допиране с фосфор/бор, 300 mm силиконова пластина се подлага на 1250 ℃/8 часа топлинна обработка, а променливата на формата е по-малка от 0.1 mm/m.

Епитаксиална тава за растеж: За MOCVD отлагане на SiC епитаксиални слоеве, поддържащо наномащабно позициониране на пластини под 10-6 Torr вакуум.

Производство на фотоволтаични клетки

Превозно средство с покритие PERC: подложено на 800 ℃ плазмено бомбардиране в PECVD оборудване, експлоатационният живот е повече от 5000 пъти, 8 пъти по-висок от графитните материали.

Лазерно синтероване на TOPCon: С лазерна система с ширина на импулса от 10 ns, точността на селективното синтероване на подравняване на задния слой от поликристален силиций се постига с ±3 μm.

1. Подривен пробив в свойствата на материала

Конзолното витло от силициев карбид използва технология за реактивно синтероване на силициев карбид (RBSiC) и прониква в матрицата от силициев карбид през силициева стопилка, за да постигне плътна структура с порьозност < 0.5%. Неговата якост на огъване е до 380 MPa (стайна температура) и все още поддържа якост от 280 MPa при висока температура 1400 ℃.

2. Стабилност в екстремни среди

Устойчивост на висока температура: продължителна работна температура до 1600 ℃ (инертна атмосфера), краткотрайна устойчивост на 1800 ℃ моментална висока температура (като процес на лазерно синтероване), без риск от омекване или деформация.

Устойчивост на корозия: Скорост на корозия на силни киселини като HF, HCl и H₂SO₄ < 0.01 mm/година. Продължителността на живота в реакционните камери за CVD, съдържащи Cl₂/O₂, се увеличава 5-8 пъти в сравнение с графитните материали.

Устойчивост на термичен удар: Поддържа 1400 ℃ ↔ 25 ℃ цикъл на бърза промяна на температурата (ΔT=1375 ℃), без напукване или отслабване на якостта след 500 цикъла.