> Новини > Новини галузі

Як виникає напруга в напівпровідникових кварцових виробах?

2025-12-07

Кварцє основним матеріалом у високотехнологічних сферах, таких як напівпровідники та оптичні прилади. Однак існування стресу схоже на «бому уповільненої дії», яка може пошкодити фізичні та хімічні властивості кварцу, впливаючи на ефект використання та термін служби кінцевих продуктів. Тому ретельний аналіз причин стресу є життєво важливим для виробництва високоякісних кварцових виробів.

Основні фактори виникнення кварцових напружень

1. Відмінності кристалічної структури

Кварц має кілька кристалічних форм, причому найбільш поширеними є α-кварц, β-кварц і γ-кварц. У міру зміни зовнішніх умов, таких як температура, кристалічна форма кварцу зазнає оборотної трансформації, що супроводжується реструктуризацією його решітки. Ця структурна реконструкція змінює відстань між атомами та конфігурацію, тим самим створюючи внутрішню напругу всередині кварцу.

2. Кристалічні домішки та дефекти

Присутність атомів домішок, таких як Al і B, у кварці призведе до викривлення решітки, оскільки їхні іонні радіуси відрізняються від іонів-господарів Si та O. Вони можуть порушити початковий баланс решітки та створити локальну напругу. Крім того, кристалічні дефекти всередині кварцу також можуть призвести до локального спотворення решітки та, як наслідок, до внутрішньої напруги.

3.Термічний стрес, викликаний змінами температури

Варіації швидкості зміни температури в різних частинах кварцових виробів призводять до відповідних відмінностей у ступені теплового розширення та звуження. У цьому взаємному стримуванні, викликаному такими відмінностями, виникає термічний стрес. Наприклад, при швидкому охолодженні після високотемпературної обробки поверхня продукту охолоджується і швидко стискається при контакті з холодним повітрям або охолоджувальною рідиною, тоді як внутрішня частина зберігає тепло довше, залишаючись при вищій температурі з мінімальним стисканням. Поверхневе скорочення перешкоджає внутрішньому простору, створюючи напругу розтягування на поверхні та напругу стискання, яке чинить поверхня на внутрішню частину.

4.Механічна напруга, створена механічною обробкою

Під час обробки кварцових виробів необхідні процедури механічної обробки, такі як різання, шліфування, полірування, а також лазерне різання та свердління. Взаємодія між ріжучим інструментом і кварцовою поверхнею спричинить пластичну та пружну деформацію на поверхні матеріалу в цьому процесі, залишаючи таким чином залишкову напругу на поверхні матеріалу та всередині. Крім того, такі фактори, як вібрація під час обробки та нерівномірна сила різання, також можуть посилити утворення напруги.

Semicorex забезпечує високу якістькварцові компоненти. Якщо у вас є запитання або вам потрібна додаткова інформація, будь ласка, не соромтеся зв’язатися з нами.