ورق های سوراخ شده کوارتز نامرئی: مواد محافظ تابش حرارتی با بازتاب بالا برای نیمه هادی-Mia

مرور کلی پروژه

• مشتری: تولید کننده قطعات تجهیزات فتوولتائیک کره ای

• محصول: صفحات سوراخ دار کوارتز مات (برای محافظت در برابر تشعشع حرارتی در کوره های PECVD)

• تامین کننده: Lianyungang Shengfan Quartz Products Co., Ltd.

• مواد: کوارتز مات (شیری/اپال) با خلوص بالا

• خواص کلیدی: بازتاب فروسرخ ≥ 85%، هدایت حرارتی ≤ 1.4 وات بر متر کلوین

• کاربرد: لاینرهای عایق حرارتی برای سوسپتورهای گرافیتی در کوره های لوله ای PECVD فتوولتائیک، لایه های محافظ تشعشع حرارتی برای کوره های انتشار، لاینرهای محافظ برای محفظه های عملیات حرارتی با دمای بالا

• فرآیندهای اصلی: برش با اره سیمی الماسه، حکاکی دقیق CNC، پرداخت دو طرفه، پرداخت لبه بدون پلیسه، سوراخکاری دقیق

مشکلات اصلی مشتری

1. محافظت حرارتی ناکافی با کوارتز شفاف

مشتری قبلاً از صفحات کوارتز شفاف شفاف به عنوان محافظ تشعشع در کوره های لوله ای PECVD خود استفاده می کرد. کوارتز شفاف اجازه عبور قابل توجهی از فروسرخ را می دهد و در نتیجه گرمای بیش از حد به دیواره های خارجی کوره می رسد. این امر باعث تسریع پیری اورینگ های محیطی، سنسورها و خطوط خنک کننده آب شد و نیاز به توقف های نگهداری هر 4 تا 6 هفته یکبار داشت - که به طور قابل توجهی هزینه های زمان توقف را افزایش می داد.

2. ساختار چسبانده شده منجر به نشت حرارت و خرابی مکانیکی می شود

تامین کننده قبلی فقط قادر به تولید صفحات کوارتز مات در اندازه های کوچک (حداکثر 300x200 میلی متر) بود که برای مناطق بزرگ محافظ کوره نیاز به چسباندن چندین قطعه به هم داشت. در دماهای عملیاتی حدود 400 درجه سانتیگراد، نشت تشعشع حرارتی از شکاف های چسبانده شده به سطوح غیرقابل قبول می رسید. علاوه بر این، انبساط حرارتی ناهمگون بین بخش های چسبانده شده باعث شل شدن اتصالات و جابجایی صفحات می شد و اثربخشی محافظت را مختل می کرد و گاهی اوقات منجر به شکستگی صفحه می شد.

3. دقت سوراخکاری ناکافی باعث مشکلات نصب می شود

هر صفحه محافظ نیاز به چندین سوراخ موقعیت یابی و کانال های جریان هوا داشت. روش های سوراخکاری معمولی تامین کننده قبلی، انحرافات موقعیت سوراخ را بیش از ±0.1 میلی متر تولید می کرد، با دیواره های سوراخ ناهموار که مستعد لب پر شدن بودند. این امر مشتری را مجبور می کرد تا هر محموله را به صورت دستی دوباره کاری کند - یک فرآیند زمان بر که تقریباً 30 دقیقه در هر صفحه زمان می برد - که به طور قابل توجهی برنامه های مونتاژ کوره را به تاخیر می انداخت.

راه حل ها و مزایای هدفمند ما

1. مواد کوارتز مات ممتاز با بازتاب حرارتی برتر

ما بلنک های کوارتز مات با خلوص بالا را با حباب های ریز توزیع شده یکنواخت (قطر 10-100 میکرومتر، محتوا ≥ 20%) انتخاب کردیم که بازتاب فروسرخ ≥ 85% را در محدوده طول موج 2.5-16 میکرومتر به دست آورد. هدایت حرارتی تنها 1.4 وات بر متر کلوین به طور قابل توجهی بهتر از کوارتز شفاف (1.6-1.8 وات بر متر کلوین) است و به طور موثر انتقال حرارت تابشی به دیواره خارجی کوره را مسدود می کند. ضریب انبساط حرارتی پایین ذاتی مواد (5.4×10⁻⁷/℃) مقاومت عالی در برابر شوک حرارتی را تضمین می کند و از شکستگی یا لایه لایه شدن در طول چرخه های حرارتی مکرر جلوگیری می کند.

2. شکل دهی یکپارچه در فرمت بزرگ، شکاف های چسبانده شده را حذف می کند

با استفاده از مراکز ماشینکاری CNC در فرمت بزرگ، ما می توانیم صفحات کوارتز مات یکپارچه تا اندازه 800x600 میلی متر تولید کنیم، که به طور کامل شکاف های چسبانده شده و مشکلات مربوط به نشت حرارت را حذف می کند. برای مدل های مختلف کوره مشتری، ما راه حل های یکپارچه در سری کامل از 200x200 میلی متر تا 650x450 میلی متر ارائه می دهیم که ادغام بدون درز با طرح های تجهیزات موجود را تضمین می کند.

3. سوراخکاری دقیق، نصب دقیق را تضمین می کند

با استفاده از مراکز سوراخکاری CNC مجهز به مته های با روکش الماس، ما به طور مداوم به دست می آوریم:

• تلرانس قطر سوراخ: ±0.02 میلی متر

• دقت موقعیت سوراخ: ±0.03 میلی متر

• زبری دیواره سوراخ پس از پرداخت: Ra ≤ 0.4 میکرومتر

• لبه های سوراخ بدون پلیسه و لب پر شدن

این دقت، نیاز به بازکاری دستی را از بین می برد و امکان نصب فوری پس از دریافت را فراهم می کند.

نتایج همکاری و بازخورد مشتری

1. بهبود قابل توجه محافظت حرارتی

پس از سه ماه عملیات مداوم در کوره های لوله ای PECVD، صفحات سوراخ دار کوارتز مات در مقایسه با راه حل قبلی کوارتز شفاف، کاهش دمایی تقریباً 45 درجه سانتیگراد را در سطح دیواره خارجی کوره به دست آوردند. عمر مفید قطعات محیطی (اورینگ ها، سنسورها، خطوط خنک کننده) از 4-6 هفته به بیش از 6 ماه افزایش یافت و فرکانس نگهداری را 75% کاهش داد.

2. بهره وری مونتاژ به طرز چشمگیری بهبود یافته است

طراحی یکپارچه، رویه های چسباندن را حذف کرد، در حالی که موقعیت یابی دقیق سوراخ ها امکان نصب پلاگین و بازی را فراهم کرد. زمان مونتاژ کوره در هر واحد از حدود 2 ساعت به 45 دقیقه کاهش یافت - کاهش 62 درصدی - که به مشتری اجازه داد تا برنامه های افزایش تولید را تسریع کند.

3. طول عمر محصول از انتظارات فراتر رفت

تحت شرایط عملیاتی مداوم 400 درجه سانتیگراد، اولین دسته 800 قطعه ای بیش از 12 ماه بدون شکستگی، تغییر شکل یا لایه لایه شدن سطح، خدمات خود را حفظ کرده اند - که به طول عمر چهار برابر بیشتر از محصولات تامین کننده قبلی دست یافته است.