Plaquettes de quartz fondu de haute pureté pour applications optiques, photoniques et semi-conducteurs 2″4″6″8″12″

Description courte :

Quartz fusionné—également connu sous le nom desilice fondueLe quartz fondu est la forme non cristalline (amorphe) du dioxyde de silicium (SiO₂). Contrairement au borosilicate ou à d'autres verres industriels, il ne contient ni dopants ni additifs, offrant ainsi une composition chimiquement pure de SiO₂. Il est réputé pour son exceptionnelle transmission optique dans les spectres ultraviolet (UV) et infrarouge (IR), surpassant les matériaux verriers traditionnels.


Caractéristiques

Aperçu du verre de quartz

Les plaquettes de quartz constituent l'épine dorsale d'innombrables appareils modernes qui animent notre monde numérique. De la navigation de votre smartphone à l'infrastructure des stations de base 5G, le quartz assure discrètement la stabilité, la pureté et la précision requises pour l'électronique et la photonique de haute performance. Qu'il s'agisse de circuits flexibles, de capteurs MEMS ou de l'informatique quantique, les caractéristiques uniques du quartz le rendent indispensable dans tous les secteurs d'activité.

La silice fondue, ou quartz fondu, est la phase amorphe du quartz (SiO₂). Contrairement au verre borosilicaté, elle ne contient aucun additif et se présente donc sous sa forme pure de SiO₂. La silice fondue présente une transmission plus élevée dans les spectres infrarouge et ultraviolet que le verre ordinaire. Elle est produite par fusion et resolidification de SiO₂ ultra-pur. La silice fondue synthétique, quant à elle, est fabriquée à partir de précurseurs chimiques riches en silicium, tels que le SiCl₄, qui sont gazéifiés puis oxydés sous atmosphère d'H₂ et d'O₂. La poudre de SiO₂ ainsi formée est fondue sur un substrat de silice. Les blocs de silice fondue sont découpés en plaquettes, puis polis.

Principales caractéristiques et avantages des plaquettes de verre de quartz

  • Ultra-haute pureté (≥99,99 % SiO2)
    Idéal pour les procédés de fabrication de semi-conducteurs et de photoniques ultra-propres où la contamination des matériaux doit être minimisée.

  • Large plage de fonctionnement thermique
    Maintient son intégrité structurelle depuis des températures cryogéniques jusqu'à plus de 1100 °C sans déformation ni dégradation.

  • Transmission UV et IR exceptionnelle
    Offre une excellente clarté optique de l'ultraviolet profond (DUV) au proche infrarouge (NIR), prenant en charge les applications optiques de précision.

  • faible coefficient de dilatation thermique
    Améliore la stabilité dimensionnelle sous l'effet des fluctuations de température, réduisant les contraintes et améliorant la fiabilité du processus.

  • résistance chimique supérieure
    Inerte à la plupart des acides, bases et solvants, il est parfaitement adapté aux environnements chimiquement agressifs.

  • Flexibilité de la finition de surface
    Disponible avec des finitions polies ultra-lisses, sur une ou deux faces, compatibles avec les exigences de la photonique et des MEMS.

Procédé de fabrication des plaquettes de verre de quartz

Les plaquettes de quartz fondu sont produites par une série d'étapes contrôlées et précises :

  1. Sélection des matières premières
    Sélection de sources de quartz naturel de haute pureté ou de SiO₂ synthétique.

  2. Fusion et défusion
    Le quartz est fondu à environ 2000 °C dans des fours électriques sous atmosphère contrôlée afin d'éliminer les inclusions et les bulles.

  3. Formation de blocs
    La silice fondue est refroidie pour former des blocs ou des lingots solides.

  4. Découpe de plaquettes
    Des scies de précision à diamant ou à fil sont utilisées pour découper les lingots en ébauches de plaquettes.

  5. Rodage et polissage
    Les deux surfaces sont aplanies et polies afin de répondre aux spécifications exactes en matière d'optique, d'épaisseur et de rugosité.

  6. Nettoyage et inspection
    Les plaquettes sont nettoyées dans des salles blanches de classe ISO 100/1000 et soumises à un contrôle rigoureux pour détecter les défauts et vérifier leur conformité dimensionnelle.

Propriétés des plaquettes de verre de quartz

spécifications unité 4" 6" 8" 10" 12"
Diamètre / taille (ou carré) mm 100 150 200 250 300
Tolérance (±) mm 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2
Épaisseur mm 0,10 ou plus 0,30 ou plus 0,40 ou plus 0,50 ou plus 0,50 ou plus
Appartement de référence principal mm 32,5 57,5 Encoche semi-circulaire Encoche semi-circulaire Encoche semi-circulaire
LTV (5 mm × 5 mm) μm < 0,5 < 0,5 < 0,5 < 0,5 < 0,5
TTV μm < 2 < 3 < 3 < 5 < 5
Arc μm ±20 ±30 ±40 ±40 ±40
Chaîne μm ≤ 30 ≤ 40 ≤ 50 ≤ 50 ≤ 50
PLTV (5 mm × 5 mm) < 0,4 μm % ≥95% ≥95% ≥95% ≥95% ≥95%
Arrondi des bords mm Conforme à la norme SEMI M1.2 / voir IEC62276
Type de surface Poli simple face / Poli double face
Côté poli Ra nm ≤1 ≤1 ≤1 ≤1 ≤1
Critères du verso μm standard 0,2-0,7 ou personnalisé

Quartz comparé à d'autres matériaux transparents

Propriété Verre de quartz Verre borosilicaté Saphir Verre standard
Température de fonctionnement maximale ~1100°C ~500°C ~2000°C ~200°C
Transmission UV Excellent (JGS1) Pauvre Bien Très mauvais
résistance chimique Excellent Modéré Excellent Pauvre
Pureté Extrêmement élevé Faible à modéré Haut Faible
Dilatation thermique Très bas Modéré Faible Haut
Coût Modéré à élevé Faible Haut Très bas

FAQ sur les plaquettes de verre de quartz

Q1 : Quelle est la différence entre le quartz fondu et la silice fondue ?
Bien que le quartz fondu et la silice fondue soient des formes amorphes de SiO₂, le quartz fondu provient généralement de sources naturelles, tandis que la silice fondue est produite synthétiquement. Sur le plan fonctionnel, leurs performances sont similaires, mais la silice fondue peut présenter une pureté et une homogénéité légèrement supérieures.

Q2 : Les plaquettes de quartz fondu peuvent-elles être utilisées dans des environnements à vide poussé ?
Oui. Grâce à leurs faibles propriétés de dégazage et à leur haute résistance thermique, les plaquettes de quartz fondu sont excellentes pour les systèmes sous vide et les applications aérospatiales.

Q3 : Ces plaquettes sont-elles adaptées aux applications laser UV profonds ?
Absolument. Le quartz fondu possède une transmittance élevée jusqu'à environ 185 nm, ce qui le rend idéal pour les optiques DUV, les masques de lithographie et les systèmes laser excimères.

Q4 : Prenez-vous en charge la fabrication de plaquettes sur mesure ?
Oui. Nous proposons une personnalisation complète, notamment le diamètre, l'épaisseur, la qualité de surface, les méplats/entailles et le marquage laser, en fonction des exigences spécifiques de votre application.

À propos de nous

XKH est spécialisée dans le développement, la production et la vente de verres optiques spéciaux et de nouveaux matériaux cristallins de haute technologie. Nos produits sont destinés à l'électronique optique, à l'électronique grand public et au secteur militaire. Nous proposons des composants optiques en saphir, des films de protection pour objectifs de téléphones portables, de la céramique, du LT, du carbure de silicium (SiC), du quartz et des plaquettes de cristal semi-conducteur. Grâce à notre expertise et à nos équipements de pointe, nous excellons dans la transformation de produits non standard, avec pour ambition de devenir une entreprise leader dans le domaine des matériaux optoélectroniques.

 

Plaquette de saphir vierge, substrat de saphir brut de haute pureté pour traitement 5


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