Wafer Optik: Panduan Pemilihan Kaca, Kuarza dan Nilam untuk Pembeli

Wafer optik ialah plat kaca nipis bersisi selari, kuarza bercantum atau nilam yang telah dilap dan digilap sehingga kedua-dua muka memenuhi toleransi ketebalan paras mikron, kerataan dan kualiti permukaan. Ia terletak di hadapan binaan untuk penderia imej, susunan penapis, pandu gelombang dan tatasusunan optik peringkat wafer, di mana beberapa mikron variasi ketebalan keseluruhan boleh mengalihkan fokus, memesongkan hadapan gelombang atau menolak salutan kehabisan spesifikasi.

Kebanyakan projek mencapai kategori ini dengan tiga soalan dilampirkan: bahan yang manakah, toleransi yang mana dan pembekal yang boleh memegang toleransi tersebut pada keseluruhan pengeluaran dan bukannya pada satu sampel yang digilap. Bahagian di bawah mengikut susunan itu.

Apa yang Tepat Dikira sebagai Wafer Optik

Dalam istilah pembelian, wafer optik ialah substrat optik kosong atau bersalut yang dibekalkan dalam format kontur bulat, segi empat sama atau tersuai, dengan keperluan dimensi dan permukaan ditulis pada lukisan dan bukannya tersirat oleh nama bahan.

Perbezaan itu mengubah petikan. Tingkap optik biasanya lebih tebal, selalunya dipasang dalam bingkai, dan dijual sebagai bahagian siap. Wafer adalah lebih nipis, dikendalikan dalam kaset atau pek gel, dan kerap bergerak melalui langkah hiliran seperti salutan, ikatan, potong dadu atau litografi. Pembekal yang memesin tingkap dengan baik tidak secara automatik memegang toleransi wafer, kerana bahagian nipis terpesong di bawah tekanan penggilap dan kehilangan kerataan dengan cepat.

• Wafer bulat. Diameter 25 mm, 50 mm, 100 mm, 150 mm dan 200 mm, sepadan dengan format pembawa yang digunakan dalam talian proses sensor dan fotonik.
• Panel segi empat sama dan segi empat tepat. Sehingga kira-kira 300 mm pada sisi, biasa dalam paparan, pencahayaan dan kerja pengacuan optik peringkat wafer.
• Kontur tersuai. Slot, lubang, tepi berpijak dan garis besar bukan bulat yang menyediakan pendaftaran mekanikal atau laluan bendalir di dalam pemasangan.

Wafer Optik Kaca, Kuarza dan Nilam Berbanding

Pilih bahan mengikut jalur panjang gelombang dahulu, kemudian dengan persekitaran terma dan mekanikal, kemudian mengikut kos.

Sapphire memperoleh harganya dalam persekitaran inframerah dan kasar, bukan dalam jalur yang kelihatan. Jika sistem berfungsi antara 400 nm dan 1000 nm, tidak pernah melihat kitaran terma melebihi 150 C, dan tidak terdedah kepada kimia bilik bersih yang agresif, kaca atau kuarza biasanya melakukan kerja optik yang sama dengan lebih sedikit. Sapphire menjadi pilihan yang lebih murah apabila tingkap yang tercalar atau terukir menghentikan barisan pengeluaran.

Wafer Nilam Tersuai untuk Penggunaan Optik dan Substrat yang Keras Apabila pendedahan inframerah, kasar atau suhu tinggi menjadikan kaca atau kuarza tidak mencukupi, wafer nilam tersuai ini memberikan kekerasan, rintangan kimia dan pengasingan elektrik. Lihat Produk →

Spesifikasi untuk Dikunci Sebelum Memesan

Lima nombor menentukan sama ada wafer akan berkelakuan dalam sistem anda: ketebalan, toleransi ketebalan, jumlah variasi ketebalan, kerataan dan kekasaran permukaan, dengan calar-gali dekat di belakang.

1. Ketebalan dan toleransi. Kerja komersial berjalan pada /- 0.05 mm, ketepatan pada /- 0.025 mm, dan bahagian kecil boleh dipegang hingga /- 0.01 mm.
2. Jumlah variasi ketebalan. Jurang antara titik paling tebal dan paling nipis. Ia memacu ralat hadapan gelombang, keseragaman salutan, dan peralihan fokus merentasi tatasusunan peringkat wafer.
3. Kerataan. Dilaporkan dalam gelombang pada 633 nm, di mana satu perempat gelombang bersamaan kira-kira 158 nm sisihan. Sentiasa nyatakan apertur ukuran, kerana nilai yang diambil melebihi 80 peratus daripada diameter adalah tuntutan yang lebih lemah daripada nombor apertur penuh.
4. Kekasaran permukaan. Ra menetapkan taburan dan ambang kerosakan laser. Tanah pengilat standard berhampiran 0.5 nm; permukaan superpolished mencapai 0.2 nm dan ke bawah dengan kitaran yang lebih panjang.
5. Gores-gali. Serlahan ciri seperti 60/40, 40/20 atau 10/5 mentakrifkan calar dan lubang yang dibenarkan. Mengetatkan dari 40/20 hingga 10/5 selalunya lebih mahal daripada mengetatkan toleransi ketebalan.
6. Keselarian, tepi, dan salutan. Kepentingan baji untuk etalon dan pemisah rasuk, cip tepi penting untuk pengendalian kaset, dan penting lekatan salutan untuk apa-apa yang dibersihkan berulang kali.

Bagaimana Wafer Optik Dihasilkan

Setiap wafer bergerak melalui penyediaan bahan, membentuk, mengelap, menggilap, membersihkan dan metrologi, dan setiap langkah hanya boleh mengalih keluar apa yang ditinggalkan oleh langkah sebelumnya pada kadar yang boleh diramalkan.

1. Penyediaan bahan. Kepingan kaca, jongkong kuarza, atau hablur nilam dipotong atau ditapis menjadi kosong kasar. Keadaan penyepuhlindapan dan tegasan dalaman disahkan sebelum pemesinan, kerana tegasan yang dilepaskan kemudian muncul sebagai haluan.
2. Membentuk. Penggerudian teras, kontur CNC, atau pemotongan laser menghasilkan garis besar dan meninggalkan stok untuk lapping. Lubang dan slot dipotong pada peringkat ini.
3. Memukul dan mengisar halus. Mengeluarkan kerosakan gergaji dan mewujudkan keselarian. Penyingkiran stok setiap sisi bergantung pada saiz bahagian dan boleh melebihi 100 mikron.
4. Menggilap. Penggilap padang atau pad, satu atau dua sisi, menetapkan kerataan dan kekasaran. Satu kumpulan boleh berjalan selama berjam-jam, dan reka bentuk lekapan selalunya lebih penting daripada buburan.
5. Pembersihan. Peringkat ultrasonik dan detergen, pembilasan ternyahion, dan pengeringan terkawal menghalang tera air dan sisa yang kemudiannya menjadi kecacatan salutan.
6. Metrologi. Interferometri untuk instrumen kerataan, cahaya putih atau stylus untuk kekasaran, spektrofotometri untuk penghantaran, dan mikroskop untuk gali calar dan cip tepi.
7. Pembungkusan. Beg bilik bersih, pembawa wafer dan perlindungan tepi menentukan sama ada wafer yang baik tiba dalam keadaan boleh digunakan.

Wafer Kuarza Ketepatan Tinggi Tersuai untuk Aplikasi Optik dan Semikonduktor Wafer kuarza ini menggabungkan pengembangan terma rendah dan penghantaran tinggi untuk PLC, MEMS, fotonik dan kerja semikonduktor di mana penjilidan, penggilapan dan kawalan kerataan. Lihat Produk →

Tempat Wafer Optik Digunakan

Wafer optik muncul di mana-mana peranti memerlukan lapisan asas yang rata, stabil dan telus: penderia imej, laluan LiDAR, alat proses semikonduktor, tingkap inframerah dan sistem paparan atau pencahayaan.

Wafer kaca membawa rangkaian aplikasi volum terluas, daripada modul kamera dan penderiaan sentuhan kepada penyebar pencahayaan dan pembawa mikrobendalir, kerana bahannya murah dan proses penggilapan sudah mantap.

Wafer Kaca Tersuai untuk Pembungkusan Optik, MEMS dan Semikonduktor Untuk modul kamera, penderia dan tatasusunan optik bercorak, wafer kaca tersuai ini menawarkan ketelusan, pendarfluor rendah dan substrat yang stabil dalam saiz 4 hingga 12 inci. Lihat Produk →

Pertimbangan Penyumberan, Kualiti dan Penghantaran

Layakkan proses dan bukannya risalah: minta data keupayaan tentang gabungan bahan, format dan toleransi yang tepat yang anda beli, dan layan sijil sebagai garis dasar dan bukannya sebagai bukti.

Mengenai dokumentasi, ISO 9001 dan ISO 14001 ialah garis dasar biasa, dan IATF 16949 menjadi relevan apabila wafer menyuap program automotif. Pembeli perubatan dan semikonduktor biasanya menambahkan pengisytiharan RoHS dan REACH serta penyata kebersihan. Masa utama mengikut toleransi juga: wafer bulat standard dalam kaca dan kuarza biasanya dihantar dalam dua hingga tiga minggu, manakala kontur tersuai dengan slot atau lubang dan kelulusan artikel pertama biasanya berlangsung lima hingga lapan minggu.

Jika lukisan masih terbuka, hantar bahan, format dan had terima sasaran kepada pasukan kejuruteraan dan minta pernyataan keupayaan terhadap setiap baris sebelum pesanan dibuat.

Soalan Lazim

Apakah perbezaan antara wafer optik dan tingkap optik?

Wafer adalah nipis, biasanya di bawah 3 mm, dikendalikan dalam kaset, dan digunakan sebagai lapisan asas untuk pemprosesan peranti selanjutnya. Tingkap adalah lebih tebal, biasanya dipasang dalam bingkai atau perumahan, dan dijual sebagai bahagian transmissive atau pelindung siap. Kedua-duanya boleh menggunakan bahan yang sama dan kemasan permukaan yang serupa.

Apakah saiz dan ketebalan yang realistik?

Wafer bulat berdiameter dari 25 mm hingga 200 mm, dan panel segi empat sama mencapai kira-kira 300 mm pada satu sisi. Ketebalan bergantung pada bahan: kaca dan nilam biasanya berada di antara 0.3 mm dan 3 mm, manakala kuarza boleh menjadi lebih tebal untuk kegunaan struktur. Di bawah 0.3 mm, haluan, serpihan tepi dan pengendalian menjadi faktor pengehad dan bukannya penggilap.

Bagaimanakah saya memilih antara kaca, kuarza dan nilam?

Mulakan dengan jalur panjang gelombang, kemudian tambahkan persekitaran terma dan mekanikal, kemudian gunakan kos. Kaca meliputi julat yang boleh dilihat secara ekonomi, kuarza bercantum memanjang ke dalam ultraungu dan mengekalkan bentuk melalui kitaran haba, dan nilam meliputi tetapan inframerah ditambah kasar atau agresif secara kimia.

Apakah kebosanan yang boleh dipegang oleh pembekal dalam pengeluaran volum?

Pada bahagian 50 mm hingga 100 mm dalam kaca atau kuarza, gelombang suku pada 633 nm adalah sasaran rutin untuk penggilap berpengalaman, dan gelombang satu persepuluh boleh dicapai pada bahagian terpilih pada kos kitaran yang lebih panjang dan hasil yang lebih rendah. Minta pengedaran merentas kumpulan dan bukannya hasil tunggal terbaik.