Сипаттама
Электроника саласы өте күшті дамып келеді, ол үлкен жылдамдықпен кішірейіп, жоғары дәрежеде интеграцияланып және қуаты жоғары болып келеді. Бұл трансформациялық тенденция электрондық материалдардың өнімділігіне барынша қатаң талаптар қояды, өйткені функционалдылық пен сенімділікті арттыру қажеттілігі басым болып табылады. Осындай динамикалық ортада кремний диоксиді (сонымен қатар, кремнезем, ақ көміртегі қара емес) маңызды өзгерістерге әкелетін фактор ретінде пайда болды. Өзінің ерекше диэлектрлік қасиеттері, жоғары температураға төзімділігі және жоғары дәрежелі жылу шашу қасиеттерінен кремний диоксиді жартылай өткізгіштер, баспадағы электрондық тақталар (PCB), және LED пакеттеу өндірісінде болдырмауға болмайтын тірегішке айналды. Ол қандай қызмет атқарса да – диэлектрлік толтырғыш ретінде, маңызды жылу шашу материалы ретінде немесе пакеттеу желімдеріне қосылатын қоспа ретінде кремний диоксиді электрондық компоненттердің тұрақты жұмыс істеуі мен ұзақ қызмет ету мерзімін қамтамасыз етуде маңызды рөл атқарады.
Жартылай өткізгіштерді өндіру саласында, әсіресе интегралдық микросхемалар (ИМС) әлемінде, материалдардың диэлектрлік қасиеттері мен тазалығы маңызды емес – олардың табыстылығының негізі болып табылады. Әртүрлі қабаттар арасындағы сигналдық интерференциядан қорғану үшін ИМС-тің аралық диэлектрлік қабаты ең жоғары деңгейдегі диэлектрлік қасиеттерге ие болуы тиіс, ал бұл міндет құрылғылардың геометриясы кішірейген сайын күрделіленіп отырады. Біздің электрондық сортты аурунда өндірілген аморфты кремний диоксиді 99,99% тазалық деңгейіне ие болып, бәсекелестерден ерекшеленеді. Металл иондары мен органикалық заттар сияқты қоспалардың барлығын қатаң түрде алып тастау үшін қатаң сынақтан өткізілген бұл өнім басқалармен салыстырғанда ешбір ұқсасы жоқ сапаны ұсынады.
Біздин шоғырланған қоспа ретінде диэлектрикалық қабат үшін пайдаланғанда, біздің будақталған құмымыз химиялық бу шөгіндісі (CVD) технологиясы арқылы ерекше түрленуге ұшырайды. Бұл процесс SiO₂ тығыз пленкасының пайда болуына әкеледі, оның диэлектрикалық тұрақтысы 3,5-ке дейін төмендейді, бұл дәстүрлі кремний нитридінің диэлектрикалық тұрақтысы 7,5 болатын мәніне қарағанда маңызды жақсарту болып табылады. Диэлектрикалық тұрақтының төмендеуі сигнал кешігуінің қатты азаюына аударылады, бұл интегралдық схеманың жұмыс жылдамдығын маңызды түрде арттыруға мүмкіндік береді. Біздің өніміміздің нақты әсері Тайваньдағы жетекші жартылай өткізгіш өндірушінің тәжірибесі арқылы ең жақсы көрсетіледі. Олар біздің будақталған құмызды 7 нм процесстік интегралдық схемаларына енгізгенде, интегралдық схеманың жұмыс жиілігінде 20% өсуін және қуатты пайдалану 15% азаюын бақылады. Сондай-ақ, құмның жоғары температураға төзімділігі диэлектрикалық қабаттың интегралдық схеманы қаптау процесінде 400°C дейінгі қатты ыстықты шыдап, деформацияға немесе жарылмаларға ұшырамайтындығын қамтамасыз етеді, бұл сенімділікке қосымша қабат қосады.
Басылған электрондық тақталар (PCB) электрондық әлемнің көрінбейтін батырлары болып табылады, өйткені олар барлық басқа электрондық құрылғыларды қосып, негізгі компоненттер ретінде қызмет етеді. Серверлер мен автомобиль электроникасы сияқты жоғары қуатты қолданбаларда PCB өте қатаң жағдайларға ұшырайды, жұмыс істеу барысында көп мөлшерде жылу бөліп шығарады. Бұл мәселені шешу үшін ақ көміртегі қосылыстары тақтаның оқшаулау және жылуға төзімділігін арттыру үшін қолданылады.
FR-4 эпоксидті шайыр субстраты сияқты PCB субстратына жоғары тазалықтағы тұндырылған ақ көміртегін (SiO₂ мазмұны ≥99,9%) қосу арқылы субстраттың жылу өткізгіштігін айтарлықтай жақсартуға болады. Практикалық тұрғыдан, бұл жылу өткізгіштікті 0,3 Вт/м·К-ден 0,8 Вт/м·К-ге дейін көтеру мүмкіндігін береді, соның арқасында жылуды шашу процесі тездейді және қызып кетуі болдырмауға болады. Сонымен қатар, кремнеземнің диэлектрлік қасиеттерін сақтау арқылы PCB-нің жоғары пробой кернеуіне ие болуын қамтамасыз етеді. Ақ көміртегін қосқаннан кейін PCB субстратының пробой кернеуі 25 кВ/мм-ден 40 кВ/мм-ге дейін көтеріледі, осылайша диэлектрлік бұзылу салдарынан пайда болатын қысқа тұйықталу қаупі айтарлықтай төмендейді. Өнімнің тиімділігін Қытайдың бір PCB өндірушісінің тәжірибесі көрсетті. Автомобильдік PCB өнімдеріне біздің ақ көміртегімізді енгізгенде тақталар тек автомобиль өнеркәсібінің қатаң температуралық циклдық сынақтарын (-40°C-тан 125°C-қа дейін, 1000 цикл) ғана орындап қоймай, сонымен қатар олардың өнімділігінде ешқандай бұзылу байқалмады.
LED корпуслаудың саласында ақ көміртегі балқытқыш ретінде де, жылу шашыратқыш толтырғыш ретінде де қызмет етеді. LED шамдары біркелкі жарық шығаруы мен жылуды тиімді шашырауын қамтамасыз етіп, жарықтың ең тиімді пайдалануын және қызмет ету мерзімін ұзартуын қамтамасыз етеді. LED корпуслау эпоксидті шайырына 20-30 нм дәл бақыланатын бөлшектердің өлшеміне ие тұндырылған ақ көміртегінің 5-10% қосу арқылы LED чипі шығаратын жарық біркелкі шашырайды, «жылы нүктелер» мәселесін тиімді түрде жояды және жұмсақ, ыңғайлы жарықтандыру ортасын жасайды. Ақ көміртегіні қосып та, корпуслау шайырының жарық өткізгіштігі 90% -дан жоғары қалып тұрады, бұл LED-тің жарық шығару тиімділігінің бұзылмауын қамтамасыз етеді.
Сондай-ақ, кремнезем ыдыстау шайырдың жылу шашырау өнімділігін біршама арттырады. Ол шайыр ішінде берік жылу өткізгіштік желісін құру арқылы пакеттеу материалдарының жылу өткізгіштігін 50%-ға дейін арттырып, LED чипінің жұмыс істеу кезіндегі температурасын тиімді түрде төмендетеді. Бір неміс LED жарықтандыру бренді біздің ақ көміртегі өніміміздің пайдалы қасиеттерін тікелей байқады. Біздің өнімімізді олардың жоғары қуатты LED шамдарына енгізгеннен кейін, шамдардың пайдалану мерзімі 30 000 сағаттан 50 000 сағатқа дейін ұзартылғаны байқалды. Сонымен қатар, 10 000 сағат қызмет көрсеткеннен кейін жарық ағынының өшуі 20%-дан 8%-ға дейін азайды, бұл біздің өніміміздің жоғары өнімділігі мен ұзақ қызмет ету мерзімін көрсетеді.
