张军伟博士:精密碳化硅陶瓷在光伏、半导体制造装备中的应用(报告)

发布时间 | 2025-05-26 14:21 分类 | 行业要闻 点击量 | 81
论坛 碳化硅
导读:为了助力我国精密碳化硅陶瓷产业技术问题攻关与产业升级,在“CAC2025广州先进陶瓷论坛”上,来自华北理工大学的张军伟博士将带来题为《精密碳化硅陶瓷在光伏、半导体制造装备中的应用》的报告。

碳化硅是一种性能优异的高温结构陶瓷,具有高强度、高硬度、高热导率、低热膨胀系数以及优良的抗氧化性、耐腐蚀性和耐磨性等优点,被广泛应用于多个下游领域。但碳化硅是一种共价键很强的材料,烧结时原子扩散速率相当低,并且晶界滑移阻力和热稳定性较高,通常需要使用烧结助剂或采用特殊的烧结工艺,如热等静压烧结、无压烧结或反应烧结等,才能达到碳化硅的致密化烧结。

其中,反应烧结碳化硅最初是由英国陶瓷研究协会的Popper于20世纪50年代发明的。其基本原理是:具有反应活性的液硅或硅合金,在毛细管力的作用下渗入含碳的多孔陶瓷素坯,并与其中的碳反应生成碳化硅,新生成的碳化硅原位结合素坯中原有的碳化硅颗粒,浸渗剂填充素坯中的剩余气孔,完成致密化的过程。与碳化硅陶瓷的其它制备工艺相比,反应烧结碳化硅陶瓷因具有烧结温度低、近净尺寸成型、热态强度高、高温使用不变形、高导热、抗氧化、化学稳定性好和超长的使用寿命等优点,已广泛应用于多种需要高温稳定性的高新技术领域。

近十几年,光伏产业的高速发展带动了反应烧结碳化硅陶瓷市场需求的显著增长,国内反应烧结碳化硅陶瓷生产厂家和规模也跟着逐年增长。经多年验证,反应烧结碳化硅技术已成功用于第二代和二代半光伏电池片生产工艺中悬臂桨和舟托等关键陶瓷部件的生产,有效解决了光伏电池片高承载量下的承载部件损耗问题。

2023年下半年以来,受国际环境和市场需求波动的影响,为光伏行业供货的反应烧结碳化硅厂商之间的竞争愈加激烈,这种形式下,反应烧结碳化硅厂家更需要把自身产品做好,不断提高产品竞争力,以核心技术赢得生存和发展空间。

近年来,随着我国半导体(集成电路IC、分立器件、光电器件和传感器)产业的飞速发展,无论芯片制造的成熟制程还是先进制程,精密碳化硅陶瓷的市场价值快速增长,吸引着众多投资者的目光。目前精密碳化硅陶瓷已被用作晶圆承载器(晶舟)、静电卡盘、工艺腔室内衬、加热器、气体分配盘、光刻机超精密运动平台、反射镜基板‌及其它关键机械部件。但是,以上部件目前只能由少数国外公司供货,漫长的订货周期和高昂的售价不利于国内芯片制造企业高质量发展的迫切需求。因此,国产化替代依然是目前行业同仁的攻关重点。

为了助力我国精密碳化硅陶瓷产业技术问题攻关与产业升级,在“CAC2025广州先进陶瓷论坛上,来自华北理工大学张军伟博士将带来题为《精密碳化硅陶瓷在光伏、半导体制造装备中的应用》的报告。报告内容:1)碳化硅陶瓷在光伏领域的应用与问题分析;2)精密碳化硅陶瓷在硅基芯片制程中的部分重要应用。欢迎各位同仁参会探讨。

报告人介绍

张军伟,博士,华北理工大学材料学院教师,毕业于中国科学院宁波材料技术与工程研究所。多年来专注于先进结构陶瓷、特种耐火材料、粉体材料的微结构设计、先进制备科学与产学研用一体化工作。主持和主研国家自然基金项目、河北省自然科学基金项目、河北省教育厅指令项目、国家重点实验室开放基金项目、宁波市科技局科技计划项目、河北省无机非金属材料实验室开放基金、华北理工大学博士科研启动项目、中科院和企业合作攻关课题多项,获授权发明专利5项,多项技术成果已实施转化,发表多篇高水平学术论文,河北省科技特派员,河北省知识产权专员,为材料专业学生开设《科技发明与专利实务》课程。

 

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作者:CAC先进陶瓷论坛

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