Hoe wordt de spanning gegenereerd in halfgeleiderkwartsproducten？

Kwartsis het primaire materiaal in hoogwaardige vakgebieden zoals halfgeleiders en optische instrumenten. Het bestaan ​​van stress is echter als een ‘tijdbom’, die de fysische en chemische eigenschappen van kwarts kan beschadigen, waardoor het gebruikseffect en de levensduur van de eindproducten worden aangetast. Daarom is een grondige analyse van de oorzaken van stress van cruciaal belang voor de productie van hoogwaardige kwartsproducten.

Belangrijkste factoren bij het genereren van kwartsspanning

1. Verschillen in kristalstructuur

Kwarts vertoont meerdere kristalvormen, waarbij α-kwarts, β-kwarts en γ-kwarts de meest voorkomende zijn. Als externe omstandigheden zoals temperatuurveranderingen, zal de kristalvorm van kwarts een omkeerbare transformatie ondergaan, vergezeld van de herstructurering van de roosterstructuur. Deze structurele reconstructie wijzigt de atomaire afstand en configuratie, waardoor interne spanning in het kwarts ontstaat.

2. Kristalonzuiverheden en defecten

De aanwezigheid van onzuiverheidsatomen zoals Al en B in kwarts zal resulteren in roostervervorming, aangezien hun ionenstralen verschillen van die van de Si- en O-ionen van de gastheer. Ze kunnen de oorspronkelijke roosterbalans verstoren en lokale stress veroorzaken. Bovendien kunnen kristaldefecten in kwarts ook resulteren in lokale roostervervorming en vervolgens interne spanning genereren.

3. Thermische stress veroorzaakt door temperatuurveranderingen

Variaties in de snelheid van temperatuurveranderingen tussen verschillende delen van de kwartsproducten leiden tot overeenkomstige verschillen in de mate van thermische uitzetting en samentrekking. Door dergelijke verschillen wordt thermische spanning gegenereerd in deze wederzijdse beperking. Wanneer het productoppervlak bijvoorbeeld snel wordt afgekoeld na verwerking op hoge temperatuur, koelt het af en trekt het snel samen bij contact met koude lucht of koelvloeistof, terwijl de binnenkant de warmte langer vasthoudt en op een hogere temperatuur blijft met minimale krimp. De samentrekking van het oppervlak wordt gehinderd door de binnenkant, waardoor trekspanning op het oppervlak en drukspanning ontstaat die door het oppervlak op de binnenkant wordt uitgeoefend.

4. Mechanische spanning gegenereerd door mechanische verwerking

Tijdens de verwerking van kwartsproducten zijn mechanische bewerkingsprocedures zoals snijden, slijpen, polijsten en lasersnijden en boren vereist. De interactie tussen het snijgereedschap en het kwartsoppervlak zal bij dit proces plastische en elastische vervorming van het materiaaloppervlak veroorzaken, waardoor er restspanningen op het materiaaloppervlak en binnenin achterblijven. Bovendien kunnen factoren zoals trillingen tijdens de bewerking en ongelijkmatige snijkracht de spanningsontwikkeling versterken.

Semicorex levert hoogwaardige kwaliteitkwartscomponenten. Als u vragen heeft of aanvullende informatie nodig heeft, aarzel dan niet om contact met ons op te nemen.

Neem contact op met telefoonnummer +86-13567891907

E-mail: sales@semicorex.com