Een saffierwafel is een dun stuk kristallijne saffier, een materiaal dat bekend staat om zijn uitzonderlijke hardheid en transparantie.is een kristallijne vorm van korundSaffirafels worden veel gebruikt in de elektronica- en opto-elektronica-industrie, met name in toepassingen die een duurzame,hoogwaardig substraatmateriaal.
| Tandardwafer (op maat)2 inch C-vlak saffier wafer SSP/DSP 3 inch C-vlak saffier wafer SSP/DSP 4 inch C-vlak saffier wafer SSP/DSP 6 inch C-vlak saffier wafer SSP/DSP |
Speciaal gesneden A-vlakte (1120) saffieren wafers R-vlak (1102) saffieren wafer M-vlak (1010) saffieren wafer N-vlak (1123) saffieren wafer C-as met een afwijking van 0,5° tot 4°, richting A-as of M-as Andere aangepaste oriëntatie |
| Gepersonaliseerde grootte 10*10 mm saffieren wafers 20*20 mm saffieren wafer Ultra dunne (100um) saffieren wafers 8 inch saffieren wafer |
Met een vermogen van niet meer dan 50 W 2 inch C-plane PSS 4 inch C-plane PSS |
| 2 inch. | DSP C-AXIS 0.1mm/0.175mm/0.2mm/0.3mm/0.4mm/0.5mm/1.0mmt SSP C-as 0.2/0.43mm(DSP&SSP) A-as/M-as/R-as 0.43mm |
| 3 inch. | DSP/SSP C-as 0,43 mm/0,5 mm |
| 4 inch. | dsp c-as 0,4 mm/0,5 mm/1,0 mmssp c-as 0,5 mm/0,65 mm/1,0 mmt |
| 6 inch. | ssp c-as 1,0 mm/1,3 mm dsp c-as 0,65 mm/0,8 mm/1,0 mmt |
Specificatie voor substraten
| Oriëntatie | R-vlak, C-vlak, A-vlak, M-vlak of een bepaalde oriëntatie |
| Georiënteerde tolerantie | ± 0,1° |
| Diameter | 2 inch, 3 inch, 4 inch, 5 inch, 6 inch, 8 inch of andere |
| Diametertolerantie | 0.1mm voor 2 inch, 0.2mm voor 3 inch, 0.3mm voor 4 inch, 0.5mm voor 6 inch |
| Dikte | 0.08mm,0.1 mm,0.175mm,0.25 mm, 0,33 mm, 0,43 mm, 0,65 mm, 1 mm of andere; |
| Dikte Tolerantie | 5 μm |
| Primaire vlakke lengte | 16.0±1.0mm voor 2 inch, 22.0±1.0mm voor 3 inch, 30.0±1.5mm voor 4 inch, 47.5/50.0±2.0mm voor 6 inch |
| Primaire platte oriëntatie | A-vlak (1 1-2 0) ± 0,2°; C-vlak (0 0-0 1 ) ± 0,2°, geprojecteerde C-as 45 +/- 2° |
| TTV | ≤7μm voor 2 inch, ≤10μm voor 3 inch, ≤15μm voor 4 inch, ≤25μm voor 6 inch |
| BOW | ≤7μm voor 2 inch, ≤10μm voor 3 inch, ≤15μm voor 4 inch, ≤25μm voor 6 inch |
| Vooroppervlak | Epi-gepolijst (Ra< 0,3 nm voor C-vlak, 0,5 nm voor andere oriëntatie) |
| Achteroppervlak | fijn gemalen (Ra=0,6 μm~1,4 μm) of epipolijst |
| Verpakking | Verpakt in een schoonruimte van klasse 100 |
Saffirafels worden vervaardigd door middel van een proces dat de Czochralski-methode (of de Kyropoulos-methode) wordt genoemd, waarbij grote enkelkristallige safirafels uit gesmolten aluminiumoxide worden gekweekt.Deze bolletjes worden vervolgens met behulp van een diamantdraadzaag in wafers van de gewenste dikte gesnedenNa het snijden worden de wafers gepolijst om een glad, spiegelachtig oppervlak te bereiken.
Hardheid: Safier staat op de Mohs-skaal voor minerale hardheid op de 9e plaats, waardoor het na diamant het op een na hardste materiaal is.Door deze uitzonderlijke hardheid zijn saffierwafels zeer bestand tegen krassen en mechanische schade.
Thermische stabiliteit: saffier kan hoge temperaturen weerstaan, met een smeltpunt van ongeveer 2.030 ° C. Dit maakt het ideaal voor toepassingen bij hoge temperaturen waar andere materialen kunnen falen.
Optische transparantie: Safier is zeer transparant voor een breed scala aan golflengten, waaronder zichtbaar, ultraviolet (UV) en infrarood (IR) licht.Deze eigenschap maakt saffierplaten ideaal voor gebruik in optische apparaten, ramen en sensoren.
Elektrische isolatie: saffier is een uitstekende elektrische isolatie met een hoge dielectrische constante.met een vermogen van niet meer dan 30 W.
Chemische weerstand: Safir is chemisch inert en zeer bestand tegen corrosie door zuren, basen en andere chemicaliën, waardoor het duurzaam is in ruwe omgevingen.
Lichtdioden (LED's): Saffirafels worden vaak gebruikt als substraat bij de vervaardiging van galliumnitride (GaN) -LED's, met name blauwe en witte LED's.De roosterstructuur van saffier past goed bij GaN., het bevorderen van een efficiënte lichtemissie.
Halve-geleiderapparaten: Naast LED's worden saffierwafers gebruikt in radiofrequentieapparaten (RF), krachtelektronica,met een breedte van meer dan 50 mm,.
Optische ramen en lenzen: doorzichtigheid en hardheid van saffier maken het een uitstekend materiaal voor optische ramen, lenzen en camera sensor covers,vaak gebruikt in ruwe omgevingen zoals lucht- en ruimtevaart en defensie-industrie.
Wearables en elektronica: Saffira wordt gebruikt als duurzaam dekselmateriaal voor wearables, smartphone-schermen en andere consumentenelektronica, dankzij zijn krasbestendigheid en optische helderheid.
Hoewel saffierwafers in bepaalde toepassingen duidelijke voordelen hebben, worden ze vaak vergeleken met siliciumwafers, het meest voorkomende substraatmateriaal in de halfgeleiderindustrie.
Silicon wafers zijn dunne plakjes kristallijn silicium, een halfgeleidermateriaal.transistorsSilicon wafers staan bekend om hun elektrische geleidbaarheid en hun vermogen om te worden gedopeerd met onzuiverheden om hun halfgeleider eigenschappen te verbeteren.
Elektrische geleidbaarheid: In tegenstelling tot saffier is silicium een halfgeleider, wat betekent dat het onder bepaalde omstandigheden elektriciteit kan geleiden.Deze eigenschap maakt silicium ideaal voor het maken van elektronische apparaten zoals transistors, diodes en IC's.
Kosten: de productie van siliciumwafers is over het algemeen goedkoper dan die van saffieren.en de processen voor de vervaardiging van siliciumwafers zijn meer gevestigd en efficiënter.
Thermische geleidbaarheid: Silicium heeft een goede thermische geleidbaarheid, wat belangrijk is voor het verdrijven van warmte in elektronische apparaten.het is niet zo thermisch stabiel als saffier bij extreme temperaturen.
Flexibiliteit in doping: silicium kan gemakkelijk worden gedopeerd met elementen zoals boor of fosfor om zijn elektrische eigenschappen te wijzigen,die een belangrijke factor is in het wijdverspreide gebruik ervan in de halfgeleiderindustrie.
| Vastgoed | Safirwafel | Siliciumwafers |
|---|---|---|
| Materiaal | Kristallijn aluminiumoxide (Al2O3) | Kristallijn silicium (Si) |
| Hardheid | 9 op Mohs schaal (extreme hardheid) | 6.5 op Mohs schaal |
| Thermische stabiliteit | Extrem hoog (smeltpunt ~ 2,030°C) | Gematigd (smeltpunt ~ 1,410°C) |
| Elektrische eigenschappen | Isolator (niet-geleidend) | met een breedte van niet meer dan 50 mm |
| Optische transparantie | Transparante voor UV, zichtbaar en IR-licht | Opaak |
| Kosten | Hoger | Onderstaande |
| Chemische weerstand | Uitstekend. | Gematigd |
| Toepassingen | LED's, RF-apparaten, optische ramen, draagbare apparaten | IC's, transistors, zonnecellen |
De keuze tussen saffier- en siliciumwafers hangt grotendeels af van de specifieke toepassing:
Saffirafels: ideaal voor toepassingen die extreme duurzaamheid, hoge temperatuurweerstand, optische transparantie en elektrische isolatie vereisen.met name bij LED's, en in omgevingen waar mechanische sterkte en chemische weerstand essentieel zijn.
Silicon Wafers: de voorkeur voor algemene halfgeleidertoepassingen vanwege hun halfgeleider eigenschappen, kosteneffectiviteit,de gevestigde productieprocessen in de elektronica-industrieSilicon is de ruggengraat van geïntegreerde schakelingen en andere elektronische apparaten.
Met de toenemende vraag naar duurzamere en hoogwaardige materialen voor elektronica, opto-elektronica en draagbare apparaten zullen saffierwafels naar verwachting een steeds belangrijkere rol spelen.Hun unieke combinatie van hardheid, thermische stabiliteit en transparantie maken ze geschikt voor geavanceerde technologieën, waaronder volgende generatie displays, geavanceerde halfgeleiderapparaten en robuuste optische sensoren.
Aangezien de kosten van de productie van saffierwafels dalen en de productieprocessen verbeteren, kunnen we verwachten dat ze breder worden toegepast in alle industrieën.Het is de bedoeling van de Europese Commissie om het gebruik van deze technologieën te bevorderen en het gebruik ervan te bevorderen..
