石英基础知识培训

AUOProprietary&ConfidentialOnroneProprietary&ConfidentialOnroneProprietary&Confidential石英简介精选ppt概述1石英玻璃的性能

2石英玻璃的应用

3石英玻璃的加工流程

4精选ppt石英行业展望近年来，全球微电子产业增长迅猛,已成为最具活力的科技创新领域和推动世界经济增长的引擎。在微电子产业的生产过程中,需要大量高性能石英玻璃材料和制品。世界微电子制造业正从美国、欧洲、日本、台湾等地区向中国大陆转移，然而国内微电子制造业所需要的高性能石英玻璃大多数依赖进口，微电子制造业使用的高性能石英玻璃核心技术大都由国外公司掌握。这种局面严重制约我国相关产业的开展，影响我国微电子制造业全球市场竞争力。因此，生产石英玻璃制品有着广阔的市场和前景。精选ppt石英玻璃简介石英玻璃是由二氧化硅熔融而成的单一组分的玻璃态材料。它是用天然二氧化硅含量最高的水晶或经特殊工艺提纯的高纯砂做原料，在2000℃高温下熔制成的玻璃SiO2含量高达99.995％～99.998%。石英玻璃具有一系列优良的物理化学性能：它有极良好的透光性能，在紫外、可见、红外全波段都有极高的透过率(90％以上)；它的耐高温性能很好，是透明的耐火材料，使用温度高达1100℃，比普通玻璃高700℃。它是由水晶矿石通过“筛选→清洗→热处理〞等工艺产生石英粉料.再通过电熔或气熔的方法，生产出石英玻璃的管材.棒材和石英坨料.水晶

无色透明的晶体高纯石英砂精选ppt石英玻璃制备方法电熔法石英原料在真空〔5×10－2mmHg〕或低压惰性〔N2〕介质中电熔。采用氢氧焰或其它碳氢化物〔乙炔〕可燃气体产生高热来熔化物料。气炼法由高频电磁场的感应耦合作用而产生等离子体灯炬，内核温度高达15000K，熔化物料。SiCl4蒸汽水解法将四氯化硅蒸汽由氢气携带通入氢氧喷灯火焰中，生成二氧化硅及氯化氢，氯化氢气体随烟气逸出，而二氧化硅那么沉积。凝胶法将多孔〔50～80Å〕凝胶成形后在250℃下真空处理，排出H2O，通过热处理排除有机物，1000℃下加热消除气孔，形成石英玻璃。高频感应等离子炬熔融法精选ppt石英玻璃与普通玻璃差异品种性能含硅量应变温度（℃）退火温度（℃）软化温度（℃）线膨胀系数×10^(-7)(20-300℃)热稳定性(℃)比重材料分类石英玻璃99.95%1000113516505.58002.2特种玻璃GG-1780.48%520560820323002.23硬质玻璃

(高硼硅酸盐玻璃)九五玻璃78.4%480535750392302.28八一注射玻璃74.5%460550740501822.365号量器玻璃71%430460698981202.39软质玻璃(钠钙玻璃)高铝玻璃62068091038200

特种玻璃精选ppt化学性能耐辐照性能电学性能热学性能力学性能玻璃材料"皇冠"光学性能石英玻璃性能精选ppt石英玻璃性能纯度a.透明石英玻璃：气炼石英玻璃：SiO299.97％以上；SiCl4直接气炼石英玻璃：SiO299.9999％以上；高纯石英玻璃：SiO299.999％以上。b.不透明石英玻璃：SiO299.5％以上。2.电学性质：石英玻璃是一种优良的绝缘材料，在高温下仍能保持很高的介电强度和电阻，而且几乎没有损耗，〔OH〕－和杂质将使介电强度降低，tanδ增加。

电性能温度（℃）透明石英玻璃不透明石英玻璃介电损耗tanδ200.00030.001介电强度2003225

石英玻璃的介电强度和介电损耗(50Hz)精选ppt石英玻璃热力学性质a.耐温性：石英玻璃的耐高温性能，远远超过任何一种玻璃。T熔＝1713℃，T软＝1580℃±10℃，T退火＝1140℃±10℃。短时间可在1450℃高温下使用，常可在1000℃以上、不透明那么在900℃使用。b.热膨胀系数：石英玻璃的膨胀系数极小，α～5×10－7℃－1，为平板玻璃的1/14，其原因是石英玻璃的结构类似于方石英相〔立方〕，没有低温变体的锯齿形特征，同时Si－O键较强。温度（℃）10020030040050060070080010001200α×10-7

5.105.586.276.356.126.005.715.625.565.42石英玻璃的膨胀系数精选ppt石英玻璃机械性质

石英玻璃由单组元硅氧四面体组成网络骨架，硅氧键键强很大，结构紧密机械强度很高，为普通玻璃的2～3倍；网络中没有间隙离子填充，故密度小。原料纯度〔杂质〕、种类、产品气泡、羟基〔OH-〕含量、熔化不均匀等影响强度。透明石英玻璃密度：D＝2.20～2.21g/cm3；不透明石英玻璃密度：D′＝2.02～2.18g/cm3；P抗张～60MPa；P抗弯～110MPa；P抗压～640MPa；维氏硬度：700Kp/mm2；莫氏硬度：6级；泊松比：0.17精选ppt石英玻璃原材石英原材-石英玻璃管石英原材-石英砣料石英棒料石英焊丝石英原材-石英板精选ppt石英玻璃工艺分类品种牌号原料熔制工艺外观特征金属杂质含量（PPM）OH含量(PPM)透明石英玻璃电熔D水晶真空电熔透明、少量气泡或气线＜500＜5气炼Q高级水晶氢氧火焰熔融透明＜50～300合成H四氯化硅氢氧火焰熔融透明、无气泡＜5～1200无水合成WH四氯化硅高频等离子熔融透明、无气泡＜5＜4涂层HQF高级水晶或四氯化硅火焰喷涂透明、无气泡＜5～1200不透明石英玻璃B石英砂/硅石电熔乳白色、不透明——精选ppt电熔透明石英玻璃适用于电子、冶金、化工等工业；一般电熔透明石英玻璃，适用于电光源工业以及其他工业；适用于中压、高压锅炉水位表或一般温度场合；D3(DTS3)D2(DTS2)D1(DTS1)

D(DTS)－电熔透明石英玻璃以纯洁的水晶为原料，采用真空加压电熔工艺熔融而成。二氧化硅含量在99.95％以上，材质透明，含少量气泡，制成管材后变成气线，常用于电光源工业以及半导体电子工业，精心制造的D型材料能到达光学材料的要求。精选ppt气炼透明石英玻璃

Q(QTS)－气炼透明石英玻璃以高级水晶为原料，采用氢氧火焰熔融方法制成。纯度高，二氧化硅含量在99.99%－99.995%以上，透明无气泡，可见光和紫外光的透过率高，耐高温，抗析晶性能好。广泛用于半导体电子工业，冶金工业，高纯材料提纯和科学实验室方面。

Q1(QTS1)－高纯型

Q2(QTS2)－一般气炼透明石英玻璃

Q3(QTG2)－一拉制硅单晶用

Q4(JGS2)－一光学材料

Q5－电熔法成型的气炼透明石英玻璃

Q6－用于对温度和纯度要求不高的场合

TQ1－掺钛气炼透明石英玻璃精选ppt常见原材使用规格材料规格焊丝φ2、φ2.5、φ3、φ4、φ6、φ8石英棒φ8、φ10、φ12、φ14、φ16、φ20、φ25、φ30、φ33-φ34石英管φ4*2、φ12*1做吸笔用;φ8*1*8做填料尾气管

φ9*1*2100,φ10*1*2200;φ17*2*2000（2400）,φ17*2.5*2500,φ20*3*2400,φ22*3*2400厚壁φ12*2*2400、φ11*2.8（5-5.5）,φ12*1.5*2400,φ10*2,φ9.5*1.5,φ6.35*1,φ14*1.5*2400φ14*2*2400,φ14*3*2500（喷淋管）,φ15*1.5*2400,φ15*2*2400,φ16*1.5*2400φ16*2*2400,φ16*2*1500,φ18*2*1500,φ20*2*1500,舟叉套杆有成品球头φ25、φ28、φ32、φ35PECVD

φ30*2.3-2.5*1150连熔板155-165*5*1240,120*3*1240,180*5*1240,210*6*1240源瓶材料φ90*2.5-3*1240,φ115*3;φ120*3;φ130*3;φ140*3;φ150*3;φ156*3盘管φ156-1572.5圈配150*3间距10、中心距<30φ146-1473圈配140*3间距12、中心距<32做灯头用φ60、φ70、φ80、φ90、φ30*2、φ36-φ38、φ40、φ15-16*2精选ppt1、石英玻璃在电光源行业中的应用金属卤化物灯是管壁负荷大的灯种,泡壳温度很高500～1100℃,有石英玻璃能耐此温度.因石英玻璃管膨胀系数小,不会因灯管冷热不均而爆炸氙灯长氙灯壁温度500～750℃,只能用石英玻璃其他气体放电灯节能灯、杀菌灯、汞灯、钠灯、镝灯电光源产品发光二极管、红外线灯、紫光灯、复印机扫描仪光源、诱蚊集渔灯、紫外线杀菌灯石英玻璃的应用精选ppt石英玻璃的应用硅片生产流程:

扩散氧化沉积、拉制退火处理清洗

石英玻璃扩散管、石英舟、石英玻璃清洗槽\花篮等等石英玻璃扩散管

半导体工业中极其重要、用量最大的石英玻璃制品

重要性:

纯度

抗高温变形性

几何尺寸

外观质量

直接影响集成电路和器件质量本钱生产效率半导体行业应用精选ppt石英玻璃的应用源瓶，承载三氯氧磷〔POCl3〕液态源炉管，炉门等半导体石英舟多晶硅的复原炉罩和单晶硅片的外延钟罩为高纯度石英玻璃半导体行业应用-扩散工艺示意图精选ppt

石英玻璃法兰

与石英玻璃扩散管配套起连接作用的石英玻璃制品石英玻璃的应用半导体行业应用精选ppt石英玻璃的应用半导体行业的应用

石英舟～硅片承载器石英炉管～支托并运载石英舟进入或退出扩散炉石英舟石英炉管精选ppt石英玻璃花篮～硅片的酸洗和超声波清洗的承载容器石英玻璃清洗槽〔缸〕～洗涤液的承载容器石英玻璃花篮

石英玻璃清洗槽（缸）

重要性:相对普通玻璃而言,石英玻璃有极高的化学稳定性

石英玻璃的应用半导体行业的应用精选ppt显示器件用石英玻璃:制作显示器件关键材料～高精度玻璃掩膜版小尺寸、高分辨率的掩膜版主要材料～石英玻璃制作流程:

石英玻璃片精密加工镀敷铬膜光刻

70%

30%

石英玻璃的应用半导体行业的应用精选ppt航空航天行业中的应用图11-1康宁公司研制大型天文望远镜坯料太空天文望远镜

神六返回舱视窗雷达用超声延迟玻璃

石英玻璃的应用精选ppt其他行业的应用光学镜头光纤生产辅材

激光技术领域化工冶金

石英玻璃的应用精选ppt石英玻璃的加工流程一级水晶粉

坯管熔制

坯管检验

二次成型成型检验酸处理1、石英炉管加工工艺流程成品检验清洗切割接出气管规格+2≤外径≤+5，-0.5≤厚度≤1，+50≤长度≤+100规格负公差≤外径≤正公差负公差≤厚度≤正公差长度≥100外观：气泡φ≤0.56个/100cm2，色斑φ≤1.0，5个/100cm2，揪痕φ≤15，5个/1000cm2

生颗粒

不允许,透明颗粒φ≤0.5,25个/100cm2,内壁波纹≤0.5

桔皮

不明显白雾

不明显外观内壁波纹≤0.3;色斑φ≤1.05个/100cm2;白雾

不允许精选ppt石英玻璃的加工流程水晶粉

坯管熔制

坯管检验

仪器成型成型检验清洗2、石英源瓶加工工艺流程规格负公差≤外径≤正公差负公差≤厚度≤正公差，+20≤长度≤+50规格负公差≤外径≤正公差；负公差≤厚度≤正公差；负公差≤高度≤正公差外观：气泡φ≤0.56个/100cm2，色斑φ≤1.0，5个/100cm2，揪痕φ≤15，5个/1000cm2

生颗粒

不允许,透明颗粒φ≤0.5,25个/100cm2,内壁波纹≤0.5

桔皮

不明显白雾

不明显外观：水迹≤10mm2≤2个/100cm2;色斑φ≤1.05个/100cm2;白雾不允许外表光滑、整洁；边缘应烧圆，不允许有裂纹和变形；附件不允许偏歪半成品检验自检切割附件安装成品检验抛光退火清洗半成品检验精选ppt石英玻璃的加工流程水晶粉

坯管熔制

坯管检验

二次成型成型检验切割3、石英管加工工艺流程成品检验清洗半成品检验规格+2≤外径≤+5，-0.5≤厚度≤1，+50≤长度≤+100规格负公差≤外径≤正公差负公差≤厚度≤正公差长度≥100外观：气泡φ≤0.56个/100cm2，色斑φ≤1.0，5个/100cm2，揪痕φ≤15，5个/1000cm2

生颗粒

不允许,透明颗粒φ≤0.5,25个/100cm2,内壁波纹≤0.5

桔皮

不明显白雾

不明显外观内壁波纹≤0.3;色斑φ≤1.05个/100cm2;白雾

不允许车床加工火焰抛光车床加工：规格负公差≤外径≤正公差；倒角≤正公差。外观粗糙度表面240目以上不允许有裂纹偏壁度≤厚度偏差的绝对值精选ppt石英玻璃的加工流程切割自检开槽切割、倒角清洗清洗4、石英开槽舟加工工艺流程规格：负公差≤外径≤正公差；负公差≤槽宽≤正公差；负公差≤槽深≤正公差负公差≤间距≤正公差；负公差≤角度≤正公差；负公差≤基准≤正公差负公差≤槽区总长≤正公差；负公差≤槽棒总长≤正公差仪器成型规格：负公差≤宽度≤正公差；负公差≤间距≤正公差；负公差≤高度≤正公差外观：水迹≤10mm2≤2个/100cm2;色斑φ≤1.05个/100cm2;白雾不允许外表光滑、整洁；边缘应烧圆，不允许有裂纹和变形；附件不允许偏歪半成品检验自检定位槽棒检验成品检验冷加工研磨清洗焊接退火半成品检验抛光抛光退火精选ppt石英玻璃的加工流程切割自检吹接弯焊接火焰抛光冷加工切割5、石英玻璃钩加工工艺流程成品检验半成品检验清洗研磨火焰抛光仪器加工规格：负公差≤外径≤正公差；负公差≤长度≤正公差；负公差≤高度≤正公差外观：水迹≤10mm2≤2个/100cm2;色斑φ≤1.05个/100cm2;白雾不允许外表光滑、整洁；边缘应烧圆，不允许有裂纹和变形；附件不允许偏歪精选ppt石英玻璃的加工流程槽沉切片研磨倒角细磨板材检验6、石英方缸加工工艺流程冷加工规格：负公差≤长度≤正公差；负公差≤宽度≤正公差；负公差≤厚度≤正公差倒角

按工艺要求粗磨

240目细磨

W28研磨热加工规格：负公差≤长度≤正公差;负公差≤宽度≤正公差;负公差≤高度≤正公差外观：水迹≤10mm2≤2个/100cm2;色斑φ≤1.05个/100cm2;白雾不允许外表光滑、整洁;边缘应烧圆，不允许有裂纹和变形;垂直度≤高度尺寸的1%附件不允许偏歪;同心度≤长度尺寸的1%半成品检验自检火焰抛光清洗成品检验定位整体焊接清洗退火冷加工研磨半成品检验火焰抛光附件安装退火精选ppt石英玻璃的加工流程槽沉切片研磨滚圆按样板钻孔细磨7、石英炉门盖加工工艺流程冷加工规格：负公差≤长度≤正公差；负公差≤宽度≤正公差；负公差≤厚度≤正公差负公差≤孔距≤正公差;同心度≤0.1;倒角

按工艺要求粗磨

240目细磨

W28研磨热加工外观：水迹≤10mm2≤2个/100cm2;色斑φ≤1.05个/100cm2;白雾不允许外表光滑、整洁;边缘应烧圆，不允许有裂纹和变形;垂直度≤高度尺寸的1%附件不允许偏歪;同心度≤长度尺寸的1%半成品检验板材检验清洗清洗成品检验焊接退火附件安装清洗半成品检验火焰抛光板材自检定位冷加工研磨退火火焰抛光精选ppt石英玻璃的加工流程槽沉切片研磨滚圆按样板钻孔细磨8、石英匀流板加工工艺流程

冷加工规格：负公差≤直径≤正公差；负公差≤孔径≤正公差；负公差≤厚度≤正公差负公差≤孔距≤正公差;同心度≤0.1;倒角

按工艺要求粗磨

240目细磨

W28研磨热加工外观：水迹≤10mm2≤2个/100cm2;色斑φ≤1.05个/100cm2;白雾不允许外表光滑、整洁;边缘应烧圆，不允许有裂纹和变形;垂直度≤高度尺寸的1%附件不允许偏歪;同心度≤长度尺寸的1%半成品检验板材检验清洗清洗成品检验焊接退火附件安装清洗半成品检验火焰抛光板材自检定位冷加工研磨退火火焰抛光精选ppt石英玻璃的加工流程槽沉切片研磨细磨倒角清洗9、石英平板加工工艺流程

成品检验冷加工规格：负公差≤长度≤正公差；负公差≤宽度≤正公差；负公差≤厚度≤正公差倒角

按工艺要求粗磨

240目细磨

W28研磨；平行度≤0.2；平面度≤0.2；不允许崩边、崩角精选ppt石英玻璃的加工流程石英棒、片切割研磨倒角细磨清洗自检10、石英托架加工工艺流程冷加工规格：负公差≤长度≤正公差；负公差≤宽度≤正公差；负公差≤厚度≤正公差倒角

按工艺要求粗磨

240目细磨

W28研磨；平行度≤0.2；平面度≤0.2；不允许崩边、崩角热加工规格：负公差≤宽度≤正公差；负公差≤长度≤正公差；负公差≤高度≤正公差外观：水迹≤10mm2≤2个/100cm2;色斑φ≤1.05个/100cm2;白雾不允许外表光滑、整洁；垂直度