¿Cómo se fabrican los tubos semiconductores para hornos de cuarzo?

Semiconductortubos de horno de cuarzoson componentes esenciales ampliamente utilizados en los principales procesos de fabricación de semiconductores, como difusión, oxidación y recocido. Necesita mantener de manera estable sus propiedades físicas y químicas incluso cuando necesita estar expuesto prolongadamente a altas temperaturas, presiones intensas y corrosión severa del entorno operativo. En el proceso de fabricación de semiconductores, la calidad del tubo del horno de cuarzo afecta directamente el rendimiento y el rendimiento de los dispositivos semiconductores. Por este motivo, el proceso de fabricación de los tubos de cuarzo para hornos es crucial.

Los principales procesos de fabricación de tubos de horno de cuarzo.

1. Selección de materia prima

Los tubos de cuarzo para hornos se fabrican principalmente a partir de dióxido de silicio de alta pureza, que está disponible tanto en forma natural como sintética. Las materias primas de alta pureza son esenciales para ofrecer un excelente rendimiento óptico, térmico y químico de los tubos de hornos de cuarzo. Especialmente en campos de alta precisión como los semiconductores, los requisitos para el contenido de impurezas, particularmente impurezas de iones metálicos (como hierro, aluminio, sodio, etc.), en las materias primas son extremadamente estrictos y deben controlarse al nivel de ppm.

2. Fusión y moldeado

SeleccionadocuarzoEl polvo o los grumos se funden en el horno de alta temperatura por encima de 2000 °C para formar un líquido de cuarzo fundido uniforme. El control preciso de la temperatura y un entorno atmosférico específico (como vacío o gas inerte) son cruciales durante este proceso para prevenir eficazmente los defectos inducidos por la oxidación y la contaminación. Luego, el líquido de cuarzo fundido se forma continuamente en tubos utilizando equipos de trefilado especializados o moldes como máquinas trefiladoras de tubos.

3. Corte y acabado final.

Los tubos de cuarzo moldeados normalmente se cortan a la longitud requerida mediante equipos de corte como cortadores de diamante o cortadores láser. Los extremos cortados del tubo tienden a ser ásperos, por lo que es necesario un pulido fino para garantizar la suavidad y planitud de la superficie. Generalmente se adoptan procesos de pulido mecánico o pulido químico para eliminar rebabas y microfisuras inducidas por el corte, lo que puede permitir que los extremos del tubo cumplan con estándares de planicidad de alta precisión y satisfagan los requisitos de sellado al vacío de los procesos de semiconductores.

4. Montaje de soldadura

Los tubos de cuarzo cortados deben soldarse a alta temperatura con los tubos del núcleo del horno, las bridas y los tubos de escape para que el ensamblaje coincida con los dibujos personalizados del cliente. Después del montaje de soldadura, la capa de óxido blanco del tubo de cuarzo debe eliminarse mediante pulido a alta temperatura. Esta capa se genera durante el proceso de enfriamiento después de que el tubo de cuarzo se fusiona a altas temperaturas. Si bien es inofensivo en sí mismo, afecta la transmitancia de la luz, la planitud y la suavidad del producto de cuarzo. El pulido a alta temperatura puede eliminar eficazmente la capa de óxido, lo que da como resultado tubos transparentes y limpios.

5. Tratamiento de recocido

En los tubos de cuarzo se generan tensiones internas después de los procesos de conformado, corte, ensamblaje por soldadura y pulido, que pueden afectar su resistencia mecánica y estabilidad térmica. Por lo tanto, todas las piezas de cuarzo fabricadas a alta temperatura deben someterse a un tratamiento térmico y recocido para eliminar dicha tensión interna.

6. Inspección de calidad

En todo el proceso de fabricación de tubos para hornos de cuarzo, se requieren pruebas estrictas de múltiples aspectos para garantizar que el producto terminado cumpla con los estándares. Las inspecciones incluyen tensión interna (comprobada con luz polarizada para detectar líneas de tensión obvias), precisión dimensional (como control de tolerancia para el diámetro exterior, espesor de la pared y longitud), calidad de la superficie (rugosidad, presencia de defectos, etc.), propiedades mecánicas (resistencia, dureza, etc.) y limpieza (pared interior libre de impurezas y burbujas).