تطبيقات مسحوق كربيد السيليكون الأخضر (GC) في صناعة الإلكترونيات الضوئية

تطبيقات مسحوق كربيد السيليكون الأخضر (GC) في صناعة الإلكترونيات الضوئية

تتمثل المزايا الأساسية لمسحوق كربيد السيليكون الأخضر الدقيق في: نقاء عالٍ (SiC≥99٪)، ومحتوى منخفض من الحديد والمعادن الثقيلة، وصلابة موس 9.4 ~ 9.5، وقدرة قوية على الشحذ الذاتي، ومقاومة للأحماض والقلويات، واستقرار حراري جيد، وملاءمة للطحن والقطع والسفع الرملي والحشو الوظيفي لجميع أنواع المواد الصلبة والهشة في صناعة الإلكترونيات الضوئية.

أولاً: الخلايا الكهروضوئية

1. مادة كاشطة لقطع الأسلاك لرقائق السيليكون البلورية

        1. القطع التقليدي باستخدام المعجون : يُخلط مسحوق كربيد السيليكون الأخضر (GC) الدقيق مع سائل التبريد لتكوين معجون يُستخدم لقطع سبائك السيليكون أحادية البلورة ومتعددة البلورات، وهو مناسب لقطع الخلايا الكهروضوئية. تتميز جزيئاته بالحدة والتركيز، مما ينتج عنه تلف سطحي لرقاقة السيليكون، وسماكة TTV موحدة، وتقليل التكسر، وسهولة التنظيف دون ترك أي بقايا معدنية تلوث ركيزة السيليكون. درجات كربيد السيليكون الأخضر (GC) الشائعة الاستخدام: 800 مش، 1000 مش، 1200 مش.

        2. مادة كاشطة من سلك الماس : يساعد سلك الماس المطلي بالكهرباء/المغطى بالراتنج مع مسحوق كربيد السيليكون الأخضر المرفق في القطع عالي السرعة لرقائق السيليكون الكهروضوئية ورقائق السيليكون الرقيقة، مما يوازن بين العمر الافتراضي وإنتاجية القطع.

٢. معالجة سطح رقائق السيليكون (ضرورية لخلايا PERC الكهروضوئية):
يُستخدم مسحوق كربيد السيليكون الأخضر (GC) ذو الحبيبات الدقيقة من F800 إلى F2000 لصقل سطح رقائق السيليكون، مما يُنشئ حفرًا دقيقة منتظمة لتحسين امتصاص الأشعة تحت الحمراء وزيادة كفاءة التحويل الكهروضوئي. يجب التحكم بدقة في نسبة الحديد بحيث لا تتجاوز 0.05%، لأن شوائب الحديد قد تُشكل مصائد لحاملات الشحنة، مما يُقلل بشكل مباشر من كفاءة توليد الطاقة في الخلية. يتم التحكم في خشونة السطح بثبات عند Ra 0.12 إلى 0.22 ميكرومتر.

3. الطحن ثنائي الجانب والتلميع الخشن بتقنية CMP لرقائق السيليكون

ترقيق وتشكيل وتلميع رقائق السيليكون الكهروضوئية/أشباه الموصلات من الجانبين بحجم 3 إلى 12 بوصة؛ التلميع الخشن CMP باستخدام مسحوق كربيد السيليكون الأخضر فائق النعومة (6000 شبكة، 8000 شبكة، 10000 شبكة)، مما يحل محل بعض مواد التلميع باهظة الثمن، ويقلل من تلف الشبكة، ويحسن الإنتاجية.

4. طحن مكونات الكوارتز عالية النقاء للخلايا الكهروضوئية

الطحن والتلميع الدقيق للجدران الداخلية والخارجية لبوتقات الكوارتز، وقوارب الكوارتز، وأنابيب الكوارتز الكهروضوئية، ومكونات الكوارتز الانتشارية؛ مسحوق كربيد السيليكون الأخضر GC الدقيق مقاوم لحمض الهيدروفلوريك، ولا يترسب عليه المعدن، ولن يلوث مكونات الكوارتز عالية النقاء في عمليات الخلايا الكهروضوئية ذات درجات الحرارة العالية.

ثانيًا: الزجاج البصري والمكونات البصرية الدقيقة (العدسات، بصريات السيارات، الواقع المعزز/الواقع الافتراضي). مناسب لأنواع مختلفة من الزجاج البصري الصلب والهش، والبلورات تحت الحمراء، وعدسات الليزر. تنقسم عملية المعالجة إلى مراحل: الطحن الخشن ← الطحن شبه الناعم ← الطحن الناعم ← التلميع فائق النعومة باستخدام مساحيق متدرجة.

1. العدسات البصرية العادية (الكاميرات، المجاهر، عدسات الأمن)

   الطحن الخشن : 1000 مش ~ 1500 مش يزيل علامات التشغيل بسرعة؛

    الطحن شبه الناعم : 2000 مش ~ 2500 مش يزيل الخدوش العميقة ويوحد السطح؛

    الطحن الدقيق / الطحن فائق الدقة : 3000 شبكة ~ 10000 شبكة، خشونة نهائية Ra ≤ 2 نانومتر، زيادة نفاذية الضوء بنسبة 1% ~ 2%، بدون حفر أو خدوش.

2. مكونات إلكترونية ضوئية عالية الجودة

 عدسات LiDAR للسيارات، وموجهات AR/VR، والموشورات البصرية لآلات الطباعة الحجرية، والنوافذ بالأشعة تحت الحمراء، وعدسات المناظير الداخلية؛ تتطلب مسحوق كربيد السيليكون الأخضر عالي النقاء للتخلص من شوائب الحديد والألومنيوم التي تسبب بقع نقل الضوء.

3. صقل غطاء زجاج شاشة الهاتف المحمول/الجهاز اللوحي

ركيزة شاشة LCD/OLED، ولوحة توجيه الضوء، وركيزة الفيلم البصري للإضاءة الخلفية؛ مسحوق فائق النعومة بحجم 4000#~8000 شبكة لضمان استواء الشاشة، والملمس الناعم، وعدم وجود خدوش، وإنتاجية عالية.

ثالثًا: صناعة اتصالات الألياف الضوئية.
يُعد مسحوق كربيد السيليكون الأخضر (GC) الدقيق مادة خام أساسية لتلميع أطراف الألياف الضوئية. ويُستخدم في صناعة ورق/فيلم تلميع كربيد السيليكون، المتوافق مع جميع حلقات تثبيت الألياف من نوع FC/SC/LC/MT/MPO.

1. الطحن الخشن وإزالة المواد اللاصقة: يتم استخدام مسحوق دقيق بحجم 400 مش ~ 1200 مش لصنع وسادات التلميع لتلميع الوجه النهائي للحلقة الخزفية، وإزالة مادة لاصقة من راتنج الإيبوكسي المتصلب والنتوءات؛

2. التسوية شبه الدقيقة : يتم استخدام مسحوق دقيق بحجم 1500 مش ~ 3000 مش لتصحيح زاوية ميل الوجه النهائي وضمان محورية اتصال الألياف؛

3. التلميع الدفعي لحلقات MPO متعددة القنوات : تضمن عملية التلميع الكاملة لمسحوق كربيد السيليكون الأخضر المتدرج (GC) فقدان إدخال متسق عبر نوى الألياف المتعددة.

4. المزايا : انخفاض الشوائب يمنع خدش لب الألياف؛ مستقر كيميائيا ولا يتآكل بفعل محاليل التلميع والتنظيف.

رابعاً: معالجة ركائز أشباه الموصلات من الجيل الثالث ومصابيح LED

1. ركيزة الياقوت لمصابيح LED (الركيزة الأساسية لمصابيح LED الزرقاء):
يتميز الياقوت بصلابة فائقة؛ بينما يصعب الحصول على الكوراندوم الأبيض، والماس باهظ الثمن. يُستخدم مسحوق كربيد السيليكون الأخضر الدقيق لتقطيع الياقوت، وترقيق الجانب الخلفي، وطحن المعالجة المسبقة لسطح الطبقة الرقيقة. درجة الخشونة القياسية: من 2000 إلى 6000؛ أما التلميع الدقيق فيستخدم درجة خشونة من 8000 إلى 10000 للتحكم في استواء الركيزة وضمان جودة نمو رقاقة LED الرقيقة.

2. طحن رقائق أشباه الموصلات من الجيل الثالث:
طحن وشطف وتلميع الجانب الخلفي لركائز SiC أحادية البلورة، ورقائق نتريد الغاليوم GaN، ورقائق زرنيخيد الغاليوم؛ يتميز كربيد السيليكون الأخضر بصلابة متطابقة مع ركيزة SiC، مما يؤدي إلى انخفاض إجهاد المعالجة وتقليل التكسر، ويستخدم على نطاق واسع في رقائق الإلكترونيات الضوئية للطاقة وعمليات أجهزة الإلكترونيات الضوئية RF.

3. البلورات البصرية الكهروإجهادية:
يتم طحن وتلميع نيوبات الليثيوم، وتانتالات الليثيوم، ومذبذبات بلورات الكوارتز، وبلورات التعديل الصوتي البصري؛ وتُستخدم هذه البلورات الكهروضوئية في المُعدِّلات البصرية والمفاتيح البصرية. لا يحتوي السيليكون الأخضر على أي شوائب من المعادن الثقيلة، مما يضمن استقرار الإشارات الكهروضوئية.

خامساً: السفع الرملي الدقيق للمكونات الكهروضوئية (حوامل لوحات الدوائر المطبوعة، وأغلفة الأجهزة الكهروضوئية)
مواد كاشطة خاصة للسفع الرملي الرطب الناعم في صناعة الإلكترونيات الضوئية:

1. حوامل الدوائر المتكاملة، لوحات الدوائر الإلكترونية الضوئية المرنة : مسحوق كربيد السيليكون الأخضر GC ذو حجم 800 مش ~ 1500 مش، السفع الرملي الرطب، التخشين الدقيق لسطح النحاس، تعزيز التصاق الفيلم الجاف وحبر مقاومة اللحام؛ إزالة بقايا المواد اللاصقة وإزالة النتوءات من خطوط الدائرة في نفس الوقت.

2. تجاويف إلكترونية ضوئية من سبائك الألومنيوم، وهياكل معدنية للعدسات، والتنظيف بالرمل : التنظيف بالرمل غير اللامع باستخدام مسحوق دقيق من كربيد السيليكون الأخضر GC، مما ينتج عنه سطح موحد ودقيق، ويوازن بين منع الصدأ والتصاق الطلاء.

3. متطلبات صارمة : التخليل الحمضي لإزالة الحديد، والفصل المغناطيسي لإزالة الشوائب، وانخفاض محتوى الملح القابل للذوبان في الماء، ومنع تأكسد المكونات الكهروضوئية بسبب الرطوبة والدوائر القصيرة.

سادساً: الحشوات الوظيفية (الطلاءات المتخصصة الكهروضوئية، مواد العزل المركبة)

يُضاف مسحوق كربيد السيليكون الأخضر فائق النعومة (6000 شبكة أو أدق) كمادة مالئة، ويستخدم بشكل أساسي في الطلاءات الوظيفية الكهروضوئية:

1. طلاءات الحماية المضادة للكهرباء الساكنة/العازلة

 المواد اللاصقة الموصلة، والطلاءات الواقية من التداخل الكهرومغناطيسي، والدهانات العازلة الواقية للوحات الدوائر: يجمع كربيد السيليكون الأخضر بين العزل، والتوصيل الحراري العالي، ومقاومة التآكل. يُتيح استخدامه في أغلفة المعدات الكهروضوئية ولوحات الدوائر توفير تبديد حراري مضاد للكهرباء الساكنة ومقاومة للتآكل، مما يجعله مناسبًا للطلاء على الوحدات البصرية وأغلفة أجهزة الإرسال والاستقبال الكهروضوئية.

2. طبقات حماية كهروضوئية مقاومة لدرجات الحرارة العالية

طلاءات مقاومة للتآكل والتآكل لأجزاء العدسات المعدنية وتجاويف معدات أشباه الموصلات، مما يحسن مقاومة درجة الحرارة ومقاومة التآكل الحمضي/القلوي.

3. مواد حشو إيبوكسية للتغليف الكهروضوئي

إن إضافة السيليكون الأخضر فائق النعومة يقلل من معامل التمدد الحراري لراتنج التغليف، مما يجعله مناسبًا لبيئات التشغيل ذات درجات الحرارة العالية والمنخفضة للمكونات الإلكترونية الضوئية.

سابعاً: المواد الخام للمواد الكاشطة المرتبطة بالدعامات الكهروضوئية

يقوم مصنع معالجة الإلكترونيات الضوئية بتصنيع عجلات التجليخ وأحجار الزيت وشرائط التجليخ الخاصة به:

1. عجلات طحن من كربيد السيليكون الأخضر المرتبط بالسيراميك لطحن الزجاج البصري والياقوت والحلقات الخزفية؛

2. عجلات طحن الراتنج لأجزاء الكوارتز وتجويف الكريستال وتشذيبه؛ جميعها مصنوعة من كربيد السيليكون الأخضر منخفض الحديد من الدرجة الإلكترونية لتجنب تلوث قطعة العمل أثناء المعالجة.

Ⅷ. الأحجام العادية وقيمة D50 الخاصة بها لشركة Zhengzhou haixu abrasives co.,ltd المصنعة هي كما يلي:

معيار JIS

علف قياسي