ค้นหา
thแผ่นเวเฟอร์แบบออปติคัลคือแผ่นแก้วบางด้านขนาน ควอตซ์หลอม หรือแซฟไฟร์ที่ได้รับการขัดและขัดเงาจนกระทั่งผิวหน้าทั้งสองมีความหนา ความเรียบ และความทนทานต่อคุณภาพระดับไมครอน โดยจะอยู่ด้านหน้าของโครงสร้างสำหรับเซ็นเซอร์รับภาพ ฟิลเตอร์สแต็ก ท่อนำคลื่น และอาร์เรย์ออปติกระดับเวเฟอร์ ซึ่งความหนาทั้งหมดที่เปลี่ยนแปลงไปเพียงไม่กี่ไมครอนสามารถเปลี่ยนโฟกัส บิดเบือนส่วนหน้าของคลื่น หรือทำให้สารเคลือบไม่เป็นไปตามข้อกำหนด
โครงการส่วนใหญ่เข้าถึงหมวดหมู่นี้โดยมีคำถามสามข้อที่แนบมาด้วย: วัสดุใด ความคลาดเคลื่อนใด และซัพพลายเออร์รายใดที่สามารถรักษาระดับความคลาดเคลื่อนเหล่านั้นตลอดการดำเนินการผลิต แทนที่จะใช้ตัวอย่างขัดเงาเพียงตัวอย่างเดียว ส่วนด้านล่างเป็นไปตามคำสั่งดังกล่าว
สิ่งที่นับเป็นออปติคอลเวเฟอร์อย่างแน่นอน
ในเงื่อนไขการจัดซื้อ แผ่นเวเฟอร์แบบออปติคอลคือซับสเตรตออปติคัลแบบเปลือยหรือแบบเคลือบที่มีจำหน่ายในรูปแบบทรงกลม สี่เหลี่ยม หรือรูปทรงแบบกำหนดเอง โดยมีข้อกำหนดด้านมิติและพื้นผิวเขียนไว้บนภาพวาด แทนที่จะบอกเป็นนัยด้วยชื่อวัสดุ
แผ่นเวเฟอร์แบบออปติคัลเป็นพื้นผิวแบนบาง โดยปกติจะมีความหนา 0.3 มม. ถึง 3 มม. ทำจากแก้ว ควอตซ์หลอม หรือแซฟไฟร์ และผ่านการประมวลผลตามการเปลี่ยนแปลงของความหนา ความเรียบ และความหยาบของพื้นผิวที่ระบุ โดยทำงานเป็นชั้นฐานแสงหรือโครงสร้างของอุปกรณ์ ไม่ใช่เป็นส่วนประกอบที่ติดตั้งเสร็จแล้ว
ความแตกต่างนั้นเปลี่ยนคำพูด โดยปกติแล้วหน้าต่างแสงจะหนากว่า มักติดตั้งในกรอบ และขายเป็นชิ้นสำเร็จรูป เวเฟอร์มีความบางกว่า บรรจุในตลับหรือแพ็คเจล และมักเคลื่อนผ่านขั้นตอนปลายน้ำ เช่น การเคลือบ การติดประสาน การตัดลูกเต๋า หรือการพิมพ์หิน ซัพพลายเออร์ที่ตัดเฉือนหน้าต่างอย่างดีไม่ได้ทนต่อค่าความคลาดเคลื่อนของแผ่นเวเฟอร์โดยอัตโนมัติ เนื่องจากชิ้นส่วนบาง ๆ เบี่ยงเบนไปภายใต้แรงขัดเงาและสูญเสียความเรียบอย่างรวดเร็ว
เปรียบเทียบเวเฟอร์ออปติคัลแก้ว ควอตซ์ และแซฟไฟร์
เลือกวัสดุตามแถบความยาวคลื่นก่อน จากนั้นจึงเลือกตามสภาพแวดล้อมทางความร้อนและทางกล จากนั้นจึงเลือกตามต้นทุน
| คุณสมบัติ | แก้วบอโรซิลิเกต | ควอตซ์ผสม | แซฟไฟร์ |
| การส่งผ่านที่เป็นประโยชน์ | 350 - 2000 นาโนเมตร | 185 - 2500 นาโนเมตร | 150 - 4500 นาโนเมตร |
| ความแข็งของโมห์ | 5.5 | 7 | 9 |
| CTE (พีพีเอ็ม/K) | 3.3 | 0.5 | 5.3 - 8.7 |
| ดัชนีการหักเหของแสงที่ 589 นาโนเมตร | 1.47 | 1.46 | 1.77 |
| ทนต่อแรงกระแทกจากความร้อน | ปานกลาง | สูง | สูงมาก |
| ความหนาของเวเฟอร์ทั่วไป | 0.5 - 3.0 มม | 0.3 - 6.0 มม | 0.3 - 2.0 มม |
| ต้นทุนสัมพัทธ์บ่งชี้ | 1x | 3 - 5x | 8 - 15x |
| พอดีทั่วไป | จอแสดงผล เซ็นเซอร์ เลนส์ที่มองเห็นได้ทั่วไป | เลนส์ยูวี กระบวนการเซมิคอนดักเตอร์ อุปกรณ์จับยึดที่อุณหภูมิสูง | หน้าต่าง IR, การตรวจจับสภาพแวดล้อมที่รุนแรง, พื้นผิวที่สึกหรอ |
แซฟไฟร์จะได้ราคาในสภาพแวดล้อมที่มีอินฟราเรดและมีฤทธิ์กัดกร่อน ไม่ใช่ในย่านที่มองเห็นได้ หากระบบทำงานระหว่าง 400 นาโนเมตรถึง 1,000 นาโนเมตร จะไม่เห็นวงจรความร้อนที่สูงกว่า 150 C และไม่ได้สัมผัสกับสารเคมีในห้องสะอาดที่มีฤทธิ์รุนแรง แก้วหรือควอตซ์มักจะทำงานด้านการมองเห็นแบบเดียวกันโดยมีค่าใช้จ่ายน้อยกว่ามาก แซฟไฟร์จะกลายเป็นตัวเลือกที่ถูกกว่าทันทีที่หน้าต่างมีรอยขีดข่วนหรือสลักไว้เพื่อหยุดสายการผลิต
เวเฟอร์แซฟไฟร์แบบกำหนดเองสำหรับการใช้งานด้านแสงและพื้นผิวที่รุนแรง ในกรณีที่การสัมผัสอินฟราเรด การเสียดสี หรืออุณหภูมิสูงทำให้แก้วหรือควอตซ์ไม่เพียงพอ เวเฟอร์แซฟไฟร์แบบกำหนดเองเหล่านี้จะให้ความแข็ง ทนต่อสารเคมี และการแยกตัวทางไฟฟ้า ดูผลิตภัณฑ์ → ควอตซ์ผสมไม่ใช่วัสดุชนิดเดียว เกรดออปติคอลแตกต่างกันในเรื่องปริมาณ OH คลาสฟองอากาศ และความสม่ำเสมอของดัชนี ในขณะที่เกรดเซมิคอนดักเตอร์จะเพิ่มขีดจำกัดที่เข้มงวดในเรื่องสิ่งเจือปนที่เป็นโลหะ การระบุควอตซ์โดยไม่มีเกรด เส้นโค้งการส่งผ่าน และระดับการรวมเป็นหนึ่งในสาเหตุที่พบบ่อยที่สุดที่ทำให้การจัดส่งครั้งแรกไม่ผ่านการตรวจสอบขาเข้า
ข้อมูลจำเพาะเพื่อล็อคก่อนสั่งซื้อ
ตัวเลขห้าตัวเป็นตัวกำหนดว่าเวเฟอร์จะทำงานในระบบของคุณหรือไม่: ความหนา ความทนทานต่อความหนา ความแปรผันของความหนาทั้งหมด ความเรียบ และความหยาบของพื้นผิว โดยมีการขุดรอยขีดข่วนอยู่ด้านหลัง
- ความหนาและความทนทาน งานเชิงพาณิชย์ดำเนินการที่ /- 0.05 มม. ความแม่นยำที่ /- 0.025 มม. และชิ้นส่วนขนาดเล็กสามารถจับได้ที่ /- 0.01 มม.
- การเปลี่ยนแปลงความหนาทั้งหมด ช่องว่างระหว่างจุดที่หนาที่สุดและบางที่สุด โดยจะทำให้เกิดข้อผิดพลาดที่หน้าคลื่น ความสม่ำเสมอของการเคลือบ และการเปลี่ยนโฟกัสทั่วทั้งอาเรย์ระดับเวเฟอร์
- ความเรียบ. รายงานเป็นคลื่นที่ 633 นาโนเมตร โดยที่คลื่นหนึ่งในสี่มีค่าเบี่ยงเบนประมาณ 158 นาโนเมตร ระบุรูรับแสงในการวัดเสมอ เนื่องจากค่าที่ใช้มากกว่า 80 เปอร์เซ็นต์ของเส้นผ่านศูนย์กลางถือเป็นค่าที่น้อยกว่าค่ารูรับแสงแบบเต็ม
- ความหยาบผิว Ra ตั้งค่าขีดจำกัดความเสียหายแบบกระจายและเลเซอร์ การขัดแบบมาตรฐานอยู่ใกล้ 0.5 นาโนเมตร พื้นผิวขัดเงาขั้นสูงถึง 0.2 นาโนเมตรและต่ำกว่าด้วยรอบการทำงานที่ยาวนานขึ้น
- เกาขุด คำบรรยายภาพ เช่น 60/40, 40/20 หรือ 10/5 กำหนดรอยขีดข่วนและหลุมที่อนุญาต การขันให้แน่นจาก 40/20 ถึง 10/5 มักมีค่าใช้จ่ายมากกว่าการขันความหนาให้แน่น
- ความขนาน ขอบ และการเคลือบ ลิ่มมีความสำคัญสำหรับเอตาลอนและตัวแยกลำแสง เศษขอบมีความสำคัญสำหรับการหยิบจับตลับ และการยึดเกาะของการเคลือบมีความสำคัญสำหรับทุกสิ่งที่ทำความสะอาดซ้ำ ๆ
เขียนว่าแต่ละตัวเลขจะถูกวัดอย่างไร ภาพวาดที่ระบุว่าการขัดเงาคุณภาพสูงทำให้ซัพพลายเออร์ต้องส่งมอบมาตรฐานของตนเอง จากนั้นข้อโต้แย้งจะเกิดขึ้นที่การตรวจสอบที่เข้ามาแทนที่จะเกิดขึ้นในใบเสนอราคา
วิธีการผลิตเวเฟอร์แบบออปติคอล
แผ่นเวเฟอร์ทุกชิ้นเคลื่อนที่ผ่านการเตรียมวัสดุ การขึ้นรูป การขัด การขัดเงา การทำความสะอาด และมาตรวิทยา และแต่ละขั้นตอนสามารถกำจัดเฉพาะสิ่งที่เหลือจากขั้นตอนก่อนหน้าในอัตราที่คาดการณ์ได้เท่านั้น
- การเตรียมวัสดุ แผ่นกระจก แท่งควอตซ์ หรือคริสตัลแซฟไฟร์ถูกตัดหรือคว้านแกนเป็นช่องว่างหยาบ สถานะการหลอมและความเค้นภายในได้รับการยืนยันก่อนการตัดเฉือน เนื่องจากความเค้นที่ปล่อยออกมาในภายหลังจะแสดงเป็นรูปโค้ง
- การสร้างรูปร่าง การเจาะแกน การตัดขอบด้วย CNC หรือการตัดด้วยเลเซอร์จะสร้างโครงร่างและเหลือไว้สำหรับการขัด รูและช่องถูกตัดในขั้นตอนนี้
- การขัดและการบดละเอียด ลบความเสียหายของเลื่อยและสร้างความขนาน การขจัดคราบออกแต่ละด้านขึ้นอยู่กับขนาดของชิ้นส่วนและสามารถเกิน 100 ไมครอนได้
- ขัด การขัดแบบพิตช์หรือแผ่น แบบด้านเดียวหรือสองด้าน ตั้งค่าความเรียบและความหยาบ แบตช์สามารถทำงานได้นานหลายชั่วโมง และการออกแบบฟิกซ์เจอร์มักมีความสำคัญมากกว่าสารละลาย
- การทำความสะอาด ขั้นตอนอัลตราโซนิกและผงซักฟอก การล้างแบบปราศจากไอออน และการทำให้แห้งแบบควบคุมจะป้องกันการเกิดลายน้ำและสารตกค้างซึ่งจะกลายเป็นข้อบกพร่องในการเคลือบในภายหลัง
- มาตรวิทยา อินเทอร์เฟอโรเมทรีสำหรับความเรียบ เครื่องมือแสงสีขาวหรือสไตลัสสำหรับความหยาบ สเปกโตรโฟโตเมทรีสำหรับการส่งผ่าน และกล้องจุลทรรศน์สำหรับการขุดรอยขีดข่วนและเศษขอบ
- บรรจุภัณฑ์ การบรรจุถุงในห้องคลีนรูม ตัวพาเวเฟอร์ และการป้องกันขอบเป็นตัวตัดสินว่าเวเฟอร์ที่ดีจะอยู่ในสภาพที่ใช้งานได้หรือไม่
เวเฟอร์ควอตซ์ความแม่นยำสูงแบบกำหนดเองสำหรับการใช้งานด้านออปติคัลและเซมิคอนดักเตอร์ เวเฟอร์ควอทซ์เหล่านี้รวมการขยายตัวทางความร้อนต่ำและการส่งผ่านสูงสำหรับงาน PLC, MEMS, โฟโตนิกส์ และเซมิคอนดักเตอร์ ซึ่งมีความสำคัญต่อการควบคุมการขัด การขัดเงา และความเรียบ ดูผลิตภัณฑ์ → ความเรียบเป็นความสามารถของกระบวนการ ไม่ใช่ขั้นตอนการคัดแยก การย้ายชิ้นส่วน 100 มม. จากครึ่งคลื่นหนึ่งไปยังอีกสี่คลื่นสามารถเพิ่มเวลาการขัดเงาเป็นสองเท่าและต้องมีการยึดติดใหม่ ซึ่งเป็นสาเหตุที่ราคาไม่ปรับขนาดเชิงเส้นตามพิกัดความเผื่อ บันทึกของ HLL เกี่ยวกับ วิธีควบคุมความเรียบในระหว่างการผลิตแผ่นเวเฟอร์แบบออปติคอล ครอบคลุมด้านการวัดได้ละเอียดยิ่งขึ้น
ในกรณีที่ใช้เวเฟอร์แบบออปติคัล
แผ่นเวเฟอร์แบบออปติคัลจะปรากฏทุกที่ที่อุปกรณ์ต้องการชั้นฐานที่เรียบ มั่นคง และโปร่งใส: เซ็นเซอร์ภาพ, ทางเดิน LiDAR, เครื่องมือกระบวนการเซมิคอนดักเตอร์, หน้าต่างอินฟราเรด และระบบแสดงผลหรือไฟส่องสว่าง
เซมิคอนดักเตอร์และโฟโตนิกส์
เวเฟอร์ควอตซ์ทำหน้าที่เป็นตัวพา สารตั้งต้น และองค์ประกอบทางแสงในการพิมพ์หินและอุปกรณ์ตรวจสอบ ซึ่งความบริสุทธิ์และการปนเปื้อนของโลหะในระดับต่ำมีความสำคัญพอๆ กับความเรียบ
การรับรู้และการถ่ายภาพ
ฝาครอบเวเฟอร์สำหรับเซ็นเซอร์ CMOS, สแต็กตัวกรอง และอาร์เรย์ออปติกระดับเวเฟอร์จะขึ้นอยู่กับความหนาที่สม่ำเสมอ เนื่องจากการแปรผันของเวเฟอร์กลายเป็นการเปลี่ยนโฟกัสจากตายหนึ่งไปอีกตายหนึ่ง
สภาพแวดล้อมอินฟราเรดและที่รุนแรง
Sapphire ทำหน้าที่หน้าต่างเลเซอร์อินฟราเรด การถ่ายภาพความร้อน และการตรวจจับทางอุตสาหกรรม ซึ่งการเสียดสี การสัมผัสสารเคมี และการหมุนเวียนของความร้อนอาจทำให้กระจกเสียหายได้
แผ่นเวเฟอร์แก้วมีขอบเขตการใช้งานที่หลากหลายที่สุด ตั้งแต่โมดูลกล้องและการตรวจจับแบบสัมผัส ไปจนถึงตัวกระจายแสงและพาหะไมโครฟลูอิดิก เนื่องจากวัสดุมีราคาไม่แพงและกระบวนการขัดเงาก็ผ่านเกณฑ์อย่างดี
เวเฟอร์แก้วแบบกำหนดเองสำหรับบรรจุภัณฑ์ด้านออพติก MEMS และเซมิคอนดักเตอร์ สำหรับโมดูลกล้อง เซ็นเซอร์ และอาร์เรย์ออปติคัลที่มีลวดลาย เวเฟอร์แก้วแบบกำหนดเองเหล่านี้ให้ความโปร่งใส การเรืองแสงต่ำ และพื้นผิวที่เสถียรในขนาด 4 ถึง 12 นิ้ว ดูผลิตภัณฑ์ → ความสม่ำเสมอของอาร์เรย์เป็นข้อกำหนดที่ซ่อนอยู่ เมื่อแผ่นเวเฟอร์หนึ่งแผ่นบรรจุเลนส์หรือฟิลเตอร์หลายร้อยชิ้น ความสม่ำเสมอของชิ้นส่วนทั้งหมดมีความสำคัญมากกว่าค่าที่ดีที่สุดที่วัดที่ศูนย์กลาง และการสูญเสียผลผลิตมักจะแสดงที่การประกอบมากกว่าที่การตรวจสอบที่เข้ามา
ข้อพิจารณาในการจัดหา คุณภาพ และการจัดส่ง
ตรวจสอบคุณสมบัติกระบวนการแทนโบรชัวร์: ขอข้อมูลความสามารถเกี่ยวกับวัสดุ รูปแบบ และชุดค่าเผื่อความอดทนที่คุณกำลังซื้อ และถือว่าใบรับรองเป็นเพียงข้อมูลพื้นฐานแทนที่จะเป็นหลักฐาน
สัญญาณของซัพพลายเออร์ที่มีความสามารถ
- การศึกษาความสามารถของชิ้นส่วนที่เทียบเคียงได้ ไม่ใช่ตัวอย่างที่ดีที่สุดเพียงตัวเดียว
- การขัด การขัดเงา และมาตรวิทยาภายในบริษัท แทนที่จะประกอบเพียงอย่างเดียว
- ชื่อเกรดวัตถุดิบที่มีการตรวจสอบย้อนกลับล็อต
- ข้อมูลการตรวจสอบที่จัดส่งพร้อมกับชิ้นส่วน
- กระบวนการแจ้งการเปลี่ยนแปลงเป็นลายลักษณ์อักษร
สัญญาณเตือน
- เกณฑ์ความคลาดเคลื่อนใดๆ ที่ยอมรับโดยไม่ต้องพูดถึงขีดจำกัดในการขัดเงา
- ความเรียบที่ยกมาโดยไม่มีรูรับแสงหรือความยาวคลื่น
- ไม่มีการวัดอินเทอร์เฟอโรมิเตอร์หรือความหยาบที่ไซต์งาน
- ตัวอย่างขัดด้วยมือในขณะที่การผลิตถูกจ้างจากภายนอก
- ไม่มีคำตอบในเรื่องบรรจุภัณฑ์ การป้องกันขอบ หรือระดับความสะอาด
ในเอกสารประกอบ ISO 9001 และ ISO 14001 เป็นมาตรฐานพื้นฐานตามปกติ และ IATF 16949 จะมีความเกี่ยวข้องเมื่อแผ่นเวเฟอร์ป้อนโปรแกรมยานยนต์ ผู้ซื้อด้านการแพทย์และเซมิคอนดักเตอร์มักจะเพิ่มคำประกาศ RoHS และ REACH รวมถึงคำชี้แจงเรื่องความสะอาด ระยะเวลาดำเนินการเป็นไปตามเกณฑ์ที่ยอมรับได้เช่นกัน: เวเฟอร์ทรงกลมมาตรฐานในแก้วและควอตซ์มักจะจัดส่งภายในสองถึงสามสัปดาห์ ในขณะที่รูปทรงที่กำหนดเองพร้อมช่องหรือรูและการอนุมัติบทความแรกมักจะใช้เวลาห้าถึงแปดสัปดาห์
เวเฟอร์ที่มีราคาถูกที่สุดคือชิ้นที่ผ่านการตรวจสอบขาเข้าในการจัดส่งครั้งแรกและวันที่ 10 โดยมีข้อมูลการตรวจสอบเดียวกันแนบมาในแต่ละครั้ง
หากภาพวาดยังคงเปิดอยู่ ส่งวัสดุ รูปแบบ และเกณฑ์ความคลาดเคลื่อนของเป้าหมายให้กับทีมวิศวกร และขอคำชี้แจงความสามารถในแต่ละบรรทัดก่อนทำการสั่งซื้อ
คำถามที่พบบ่อย
อะไรคือความแตกต่างระหว่างแผ่นเวเฟอร์แบบออปติคัลและหน้าต่างแบบออปติคอล?
เวเฟอร์มีความบาง โดยปกติจะน้อยกว่า 3 มม. บรรจุอยู่ในตลับ และใช้เป็นชั้นฐานสำหรับการประมวลผลอุปกรณ์เพิ่มเติม หน้าต่างมีความหนากว่า ปกติจะติดตั้งอยู่ในกรอบหรือตัวเรือน และขายเป็นชิ้นส่วนส่งผ่านหรือป้องกันสำเร็จรูป ทั้งสองสามารถใช้วัสดุเดียวกันและพื้นผิวที่คล้ายคลึงกัน
ขนาดและความหนาเท่าไหร่ถึงจะสมจริง?
แผ่นเวเฟอร์ทรงกลมมีเส้นผ่านศูนย์กลางตั้งแต่ 25 มม. ถึง 200 มม. และแผงสี่เหลี่ยมมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 300 มม. ที่ด้านข้าง ความหนาขึ้นอยู่กับวัสดุ: แก้วและแซฟไฟร์โดยทั่วไปจะอยู่ระหว่าง 0.3 มม. ถึง 3 มม. ในขณะที่ควอตซ์อาจมีความหนากว่าสำหรับการใช้งานเชิงโครงสร้าง ส่วนที่ต่ำกว่า 0.3 มม. ส่วนโค้ง การบิ่นของขอบ และการจัดการกลายเป็นปัจจัยจำกัดมากกว่าการขัดเงา
ฉันจะเลือกระหว่างแก้ว ควอทซ์ และแซฟไฟร์ได้อย่างไร
เริ่มต้นด้วยแถบความยาวคลื่น จากนั้นเพิ่มสภาพแวดล้อมทางความร้อนและทางกล จากนั้นคิดต้นทุน กระจกครอบคลุมช่วงที่มองเห็นได้ในเชิงเศรษฐกิจ, ควอตซ์ที่หลอมละลายจะขยายไปสู่รังสีอัลตราไวโอเลตและคงรูปร่างไว้ผ่านการหมุนเวียนด้วยความร้อน และแซฟไฟร์จะครอบคลุมการตั้งค่าอินฟราเรดบวกกับการเสียดสีหรือที่รุนแรงทางเคมี
ซัพพลายเออร์สามารถรักษาความเรียบได้เท่าใดในการผลิตปริมาณมาก
สำหรับชิ้นส่วนแก้วหรือควอตซ์ขนาด 50 มม. ถึง 100 มม. คลื่นหนึ่งในสี่ที่ 633 นาโนเมตรเป็นเป้าหมายประจำสำหรับช่างขัดเงาที่มีประสบการณ์ และสามารถทำได้คลื่นหนึ่งในสิบของชิ้นส่วนที่เลือก โดยมีต้นทุนรอบที่ยาวนานขึ้นและผลผลิตที่ต่ำกว่า ขอการกระจายเป็นชุดแทนที่จะเป็นผลลัพธ์เดี่ยวที่ดีที่สุด
จับคู่วัสดุกับแถบความยาวคลื่น แก้ไขตัวเลขหลักห้าตัวบนแบบร่าง และผ่านกระบวนการขัดเงาก่อนที่คุณจะเจรจาราคา
苏公网安备 32041102000130 号