Carburo di silicio
Ceramica al carburo di silicio SiC
Le ceramiche in carburo di silicio presentano eccellenti proprietà meccaniche a temperatura normale, come elevata resistenza, elevata durezza, elevato modulo elastico, eccellente stabilità alle alte temperature, elevata conduttività termica, basso coefficiente di dilatazione termica e buona rigidità specifica, nonché proprietà ottiche di lavorazione, particolarmente adatte alla preparazione di macchine fotolitografiche e altre apparecchiature per circuiti integrati per la produzione di componenti strutturali ceramici di precisione. Utilizzato nelle macchine fotolitografiche per la lavorazione di precisione di tavoli portapezzo mobili, scheletri, ventose, piastre raffreddate ad acqua e specchi di misura di precisione, reticoli e altre parti strutturali ceramiche, il nuovo materiale Fountyl, frutto di anni di ricerca tecnica, risolve i problemi di lavorazione e preparazione di precisione di grandi dimensioni, pareti sottili, strutture cave e altre strutture complesse dei componenti strutturali in carburo di silicio, superando il collo di bottiglia tecnico di questo tipo di tecnologia di preparazione di componenti strutturali in carburo di silicio di precisione. Ha notevolmente promosso la localizzazione di componenti strutturali chiave utilizzati nelle apparecchiature per la produzione di circuiti integrati.
● Le ceramiche al carburo di silicio includono principalmente il carburo di silicio sinterizzato senza pressione (SSiC), il carburo di silicio sinterizzato per reazione (RBSC) e il carburo di silicio per deposizione chimica da vapore (CVD-SiC).
● Il carburo di silicio ha una varietà di proprietà eccellenti: super duro, resistente all'usura, elevata conduttività termica e resistenza meccanica, basso coefficiente di dilatazione termica, eccellente stabilità termica, bassa densità, elevata rigidità specifica, non magnetico.
● Attualmente, la ceramica al carburo di silicio viene applicata in vari settori quali l'aviazione, l'aerospaziale e l'industria nucleare, come parti in ceramica di apparecchiature di fascia alta per la produzione di riflettori in ceramica al carburo di silicio e circuiti integrati, scambiatori di calore e materiali antiproiettile in condizioni estreme.
Caratteristiche delle parti strutturali in ceramica di precisione per le apparecchiature di produzione di circuiti integrati:
① Estremamente leggero: per ridurre l'inerzia del movimento, ridurre il carico del motore, migliorare l'efficienza del movimento, la precisione e la stabilità del posizionamento, le parti strutturali generalmente utilizzano un design della struttura leggera, il tasso di leggerezza è del 60-80%, fino al 90%;
② Elevata precisione di forma e posizione: per ottenere un movimento e un posizionamento ad alta precisione, le parti strutturali devono avere una precisione di forma e posizione estremamente elevata, la planarità, il parallelismo e la perpendicolarità devono essere inferiori a 1 μm e la precisione di forma e posizione deve essere inferiore a 5 μm.
③ Elevata stabilità dimensionale: per ottenere un movimento e un posizionamento ad alta precisione, le parti strutturali devono avere un'elevatissima stabilità dimensionale, non devono produrre deformazioni, un'elevata conduttività termica, un basso coefficiente di dilatazione termica, non è facile produrre grandi deformazioni dimensionali;
④ Pulito e privo di inquinamento. Le parti strutturali devono avere un coefficiente di attrito estremamente basso, una piccola perdita di energia cinetica durante il movimento e nessun inquinamento da particelle di macinazione. Il materiale in carburo di silicio ha un modulo elastico molto elevato, una conduttività termica e un basso coefficiente di dilatazione termica, non è facile da produrre deformazione da sforzo di flessione e deformazione termica e ha un'eccellente lucidabilità, può essere lavorato a specchio eccellente; pertanto, presenta grandi vantaggi nell'utilizzo del carburo di silicio come materiale strutturale di precisione per le apparecchiature chiave dei circuiti integrati come le macchine fotolitografiche. Il carburo di silicio presenta i vantaggi di una buona stabilità chimica, un'elevata resistenza meccanica, un'elevata conduttività termica e un basso coefficiente di dilatazione termica e può essere applicato ad alte temperature, alta pressione, corrosione e radiazioni in ambienti estremi.
Il carburo di silicio presenta i vantaggi di una buona stabilità chimica, elevata resistenza meccanica, elevata conduttività termica e basso coefficiente di dilatazione termica e può essere applicato in ambienti ad alta temperatura, alta pressione, corrosione e radiazioni estremi.
Le apparecchiature chiave dei circuiti integrati richiedono che i materiali dei componenti presentino le caratteristiche di leggerezza, elevata resistenza, elevata conduttività termica e basso coefficiente di dilatazione termica, e siano densi e uniformi, privi di difetti. I componenti devono avere un'accuratezza dimensionale e una stabilità dimensionale estremamente elevate per garantire movimenti e controlli di altissima precisione dell'apparecchiatura. Le ceramiche al carburo di silicio presentano un elevato modulo elastico e una rigidità specifica, non si deformano facilmente, e presentano un'elevata conduttività termica e un basso coefficiente di dilatazione termica, oltre a un'elevata stabilità termica. Pertanto, le ceramiche al carburo di silicio sono un eccellente materiale strutturale, attualmente utilizzato nella produzione di circuiti integrati di apparecchiature chiave per un'ampia gamma di applicazioni, come macchine litografiche con tavolo di lavoro in carburo di silicio, guide di scorrimento, riflettori, mandrini ceramici ed effettori finali ceramici.
Fountyl può soddisfare le esigenze delle macchine per fotolitografia come rappresentanti delle principali apparecchiature di produzione di circuiti integrati con tecnologia di preparazione di parti strutturali in carburo di silicio di precisione, di grandi dimensioni, a parete sottile cava, struttura complessa, come: mandrino a vuoto in carburo di silicio, guida, riflettore, tavolo di lavoro e una serie di parti strutturali in carburo di silicio di precisione per macchine per fotolitografia.
| Proprietà | Fontyl | ||
| Densità (g/cm3) | 2,98-3,02 | ||
| Modulo di Young (GPa) | 368 | ||
| Resistenza alla flessione (MPa) | 334 | ||
| Weibull | 8.35 | ||
| CTE（×10-6/℃） | 100℃ | 2,8×10-6 | |
| 400℃ | 3,6×10-6 | ||
| 800℃ | 4,2×10-6 | ||
| 1000℃ | 4,6×10-6 | ||
| Conduttività termica (W/m·k) (20 ºC) | 160-180 | ||
| rapporto di Poisson | 0,187 | ||
| Modulo di taglio (GPa) | 155 | ||