Carbeto de silício
Cerâmica de carbeto de silício SiC
A cerâmica de carbeto de silício possui excelentes propriedades mecânicas em temperatura ambiente, como alta resistência, alta dureza, alto módulo de elasticidade, excelente estabilidade em altas temperaturas, como alta condutividade térmica, baixo coeficiente de expansão térmica e boa rigidez específica, além de ótimas propriedades para processamento óptico. É especialmente adequada para a fabricação de peças estruturais cerâmicas de precisão para máquinas de fotolitografia e outros equipamentos de circuitos integrados. Essas peças são utilizadas em máquinas de fotolitografia, como mesas móveis de precisão, esqueletos, ventosas, placas refrigeradas a água, espelhos de medição de precisão e grades de difração. Após anos de pesquisa técnica, a Fountyl desenvolveu um novo material que resolve os problemas de processamento e fabricação de peças estruturais de carbeto de silício de grande porte, paredes finas, estruturas ocas e outras estruturas complexas, superando os principais obstáculos tecnológicos para a fabricação desse tipo de peça. Isso impulsionou significativamente a nacionalização da produção de peças estruturais essenciais para equipamentos de fabricação de circuitos integrados.
● As cerâmicas de carbeto de silício incluem principalmente carbeto de silício sinterizado sem pressão (SSiC), carbeto de silício sinterizado por reação (RBSC) e carbeto de silício depositado por vapor químico (CVD-SiC).
● O carboneto de silício possui diversas propriedades excelentes: superdureza, resistência ao desgaste, alta condutividade térmica e resistência mecânica, baixo coeficiente de expansão térmica, excelente estabilidade térmica, baixa densidade, alta rigidez específica e não magnético.
● Atualmente, as cerâmicas de carbeto de silício são aplicadas em diversos setores, como aviação, aeroespacial e nuclear, em componentes cerâmicos de equipamentos de alta tecnologia, como refletores de cerâmica de carbeto de silício e circuitos integrados, trocadores de calor e materiais à prova de balas para condições extremas.
Características de componentes estruturais de cerâmica de precisão para equipamentos de fabricação de circuitos integrados:
① Extremamente leve: Para reduzir a inércia do movimento, diminuir a carga do motor, melhorar a eficiência do movimento, a precisão de posicionamento e a estabilidade, as peças estruturais geralmente utilizam um design de estrutura leve, com uma taxa de redução de peso de 60 a 80%, podendo chegar a 90%;
② Alta precisão de forma e posição: Para alcançar movimento e posicionamento de alta precisão, as peças estruturais precisam ter altíssima precisão de forma e posição, com planicidade, paralelismo e perpendicularidade inferiores a 1 μm e precisão de forma e posição inferior a 5 μm.
③ Alta estabilidade dimensional: Para alcançar movimentos e posicionamento de alta precisão, as peças estruturais precisam ter estabilidade dimensional extremamente alta, não produzir tensão, além de alta condutividade térmica e baixo coeficiente de expansão térmica, não sendo fáceis de produzir grandes deformações dimensionais;
④ Limpo e livre de poluição. As peças estruturais devem apresentar um coeficiente de atrito extremamente baixo, pequena perda de energia cinética durante o movimento e ausência de poluição por partículas de moagem. O carboneto de silício possui um módulo de elasticidade muito alto, alta condutividade térmica e baixo coeficiente de expansão térmica, não sendo propenso a deformações por flexão ou tensão térmica, além de apresentar excelente polimento, podendo ser usinado com acabamento espelhado de alta qualidade. Portanto, o uso do carboneto de silício como material estrutural de precisão para equipamentos-chave de circuitos integrados, como máquinas de fotolitografia, apresenta grandes vantagens. O carboneto de silício possui boa estabilidade química, alta resistência mecânica, alta condutividade térmica e baixo coeficiente de expansão térmica, podendo ser aplicado em ambientes extremos de alta temperatura, alta pressão, corrosão e radiação.
O carboneto de silício apresenta vantagens como boa estabilidade química, alta resistência mecânica, alta condutividade térmica e baixo coeficiente de expansão térmica, podendo ser aplicado em ambientes extremos de alta temperatura, alta pressão, corrosão e radiação.
Os principais equipamentos de circuitos integrados exigem que os materiais dos componentes apresentem características como leveza, alta resistência, alta condutividade térmica e baixo coeficiente de expansão térmica, além de serem densos, uniformes e isentos de defeitos. Os componentes devem possuir altíssima precisão dimensional e estabilidade dimensional para garantir o movimento e o controle de ultraprecisão do equipamento. A cerâmica de carboneto de silício possui alto módulo de elasticidade e rigidez específica, não se deforma facilmente, além de apresentar alta condutividade térmica e baixo coeficiente de expansão térmica, bem como alta estabilidade térmica. Portanto, a cerâmica de carboneto de silício é um excelente material estrutural, atualmente com ampla aplicação na fabricação de equipamentos-chave de circuitos integrados, como mesas de trabalho, guias, refletores, mandris e atuadores finais de cerâmica em máquinas de litografia.
A Fountyl oferece soluções para máquinas de fotolitografia, equipamentos-chave na fabricação de circuitos integrados, incluindo peças estruturais de carboneto de silício de grande porte, paredes finas e estruturas complexas, além de componentes de precisão como: placas de fixação a vácuo de carboneto de silício, trilhos-guia, refletores, mesas de trabalho e uma série de outras peças estruturais de precisão em carboneto de silício para máquinas de fotolitografia.
| Propriedades | Fonte | ||
| Densidade (g/cm3) | 2,98-3,02 | ||
| Módulo de Young (GPa) | 368 | ||
| Resistência à flexão (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 | ||
| Condutividade térmica (W/m·k) (20 ºC) | 160-180 | ||
| Coeficiente de Poisson | 0,187 | ||
| Módulo de cisalhamento (GPa) | 155 | ||