Applications de la micropoudre de carbure de silicium vert (GC) dans l’industrie optoélectronique

Applications de la micropoudre de carbure de silicium vert (GC) dans l’industrie optoélectronique

Les principaux avantages de la micropoudre de carbure de silicium vert GC sont : une pureté élevée (SiC≥99%), une faible teneur en fer et en métaux lourds, une dureté Mohs de 9,4 à 9,5, une forte capacité d’auto-affûtage, une résistance aux acides et aux alcalis, une bonne stabilité thermique et une aptitude au meulage, à la découpe, au sablage et au remplissage fonctionnel de tous types de matériaux durs et fragiles dans l’industrie optoélectronique.

I. Photovoltaïque

1. Abrasif pour la découpe de fils de silicium cristallin

        1. Découpe traditionnelle par suspension abrasive : La micropoudre de carbure de silicium vert (CV) est mélangée à un fluide de coupe pour former une suspension abrasive destinée à la découpe de lingots de silicium monocristallin et polycristallin, notamment pour la fabrication de cellules photovoltaïques. Les particules, fines et concentrées, permettent de limiter les dommages sur la plaquette de silicium, d’obtenir une épaisseur de couche mince uniforme, de réduire l’écaillage et de faciliter le nettoyage sans laisser de résidus métalliques susceptibles de contaminer le substrat de silicium. Granulométries courantes de carbure de silicium vert (CV) : 800 mesh, 1000 mesh et 1200 mesh.

        2. Matériau abrasif en fil de diamant : Le fil de diamant électroplaqué/revêtu de résine avec micropoudre de carbure de silicium vert attachée facilite la découpe à grande vitesse des plaquettes de silicium photovoltaïques et des plaquettes de silicium minces, équilibrant la durée de vie et le rendement de coupe.

2. Texturation de la face arrière des plaquettes de silicium (essentielle pour les cellules photovoltaïques PERC) :
La micropoudre de carbure de silicium vert (GC) F800~F2000 est utilisée pour le polissage de la face arrière des plaquettes de silicium, créant ainsi des microcavités uniformes qui améliorent l’absorption de la lumière infrarouge et augmentent le rendement de conversion photoélectrique. La teneur en fer est strictement contrôlée (≤ 0,05 %), car les impuretés de fer peuvent former des pièges à porteurs, réduisant directement le rendement de la cellule. La rugosité est maintenue stable entre Ra 0,12 et 0,22 µm.

3. Rectification double face et polissage grossier CMP des plaquettes de silicium

Amincissement, chanfreinage et pré-polissage double face de plaquettes de silicium photovoltaïques/semi-conducteurs de 3 à 12 pouces ; polissage grossier CMP utilisant une micropoudre de carbure de silicium vert ultrafin GC (6000 mesh, 8000 mesh, 10000 mesh), remplaçant certaines suspensions de polissage coûteuses, réduisant les dommages au réseau et améliorant le rendement.

4. Broyage de composants en quartz de haute pureté pour le photovoltaïque

Broyage et polissage fins des parois intérieures et extérieures des creusets en quartz, des nacelles en quartz, des tubes photovoltaïques en quartz et des composants de diffusion en quartz ; la micropoudre de carbure de silicium vert GC est résistante à l’acide fluorhydrique, ne précipite pas de métal et ne contamine pas les composants en quartz de haute pureté dans les processus photovoltaïques à haute température.

II. Verre optique et composants optiques de précision (lentilles, optique automobile, RA/RV) : Convient à différents types de verres optiques durs et fragiles, de cristaux infrarouges et de lentilles laser. Le traitement comprend les étapes suivantes : ébauchage → polissage semi-fin → polissage fin → polissage ultra-fin à l’aide de poudres granulométriques.

1. Lentilles optiques ordinaires (appareils photo, microscopes, lentilles de sécurité)

   Ébauche : 1000 à 1500 mesh Élimine rapidement les marques d’usinage ;

    Meulage semi-fin : 2000 à 2500 mesh Élimine les rayures profondes et homogénéise la surface ;

    Rectification fine/Rectifieuse ultra-fine : 3000 à 10000 mesh, rugosité finale Ra ≤ 2 nm, transmittance lumineuse augmentée de 1 à 2 %, sans piqûres ni rayures.

2. Composants optoélectroniques haut de gamme

 Lentilles LiDAR automobiles, guides d’ondes AR/VR, prismes optiques de machines de lithographie, fenêtres infrarouges, lentilles d’endoscope ; nécessite une poudre micro GC de carbure de silicium vert de haute pureté pour éliminer les impuretés de fer et d’aluminium qui provoquent des taches de transmission de la lumière.

3. Meulage de la vitre de protection de l’écran de téléphone portable/tablette

Substrat LCD/OLED, plaque de guidage de lumière et substrat de film optique de rétroéclairage ; poudre ultrafine de 4000# à 8000 mesh pour garantir la planéité de l’écran, un toucher lisse, l’absence de rayures et un rendement élevé.

III. Industrie des communications par fibre optique :
La micropoudre de carbure de silicium vert (GC) est une matière première essentielle pour le polissage des extrémités des fibres optiques. Elle sert à fabriquer du papier de verre/film de polissage en carbure de silicium, compatible avec toutes les férules de fibres FC/SC/LC/MT/MPO.

1. Meulage grossier et élimination de l’adhésif : une micropoudre de 400 à 1200 mesh est utilisée pour fabriquer des tampons de polissage afin de polir la face d’extrémité de la virole en céramique, en éliminant l’adhésif de résine époxy durcie et les bavures ;

2. Nivellement semi-fin : une micropoudre de 1500 à 3000 mesh est utilisée pour corriger l’angle d’inclinaison de la face d’extrémité et assurer la coaxialité de la connexion de la fibre ;

3. Polissage par lots des ferrules MPO multicanaux : Un processus complet de polissage à la micropoudre de carbure de silicium vert (GC) à gradient garantit une perte d’insertion constante sur plusieurs cœurs de fibre.

4. Avantages : Les faibles impuretés empêchent les rayures sur le noyau de la fibre ; chimiquement stable et non corrodé par les solutions de polissage et de nettoyage.

IV. Traitement des substrats de semi-conducteurs de troisième génération et des LED

1. Substrat en saphir pour LED (substrat central pour LED bleues) :
Le saphir possède une dureté extrêmement élevée ; le corindon blanc est inaccessible et le diamant est trop coûteux. De la micropoudre de carbure de silicium vert est utilisée pour le découpage du saphir, l’amincissement de sa face arrière et le polissage préparatoire de la surface épitaxiale. Granulométrie standard : 2000 à 6000 ; le polissage fin utilise une granulométrie de 8000 à 10000 pour contrôler la planéité du substrat et garantir la qualité de la croissance épitaxiale des plaquettes LED.

2. Rectification de plaquettes semi-conductrices de troisième génération :
Rectification, chanfreinage et polissage de la face arrière de substrats monocristallins de SiC, de plaquettes de nitrure de gallium GaN et d’arséniure de gallium ; le carbure de silicium vert a une dureté adaptée au substrat SiC, ce qui entraîne une faible contrainte de traitement et une réduction de l’écaillage, et est largement utilisé dans les processus de puces optoélectroniques de puissance et de dispositifs optoélectroniques RF.

3. Cristaux optiques piézoélectriques :
meulage et polissage de niobate de lithium, de tantalate de lithium, d’oscillateurs à cristal de quartz et de cristaux de modulation acousto-optiques ; ces cristaux optoélectroniques sont utilisés dans les modulateurs et commutateurs optiques. Le silicium vert, exempt de contamination par des métaux lourds, garantit la stabilité des signaux optoélectroniques.

V. Sablage de précision des composants optoélectroniques (supports de circuits imprimés, boîtiers de dispositifs optoélectroniques)
Abrasifs spéciaux pour le sablage fin humide dans l’industrie optoélectronique :

1. Supports de circuits intégrés, cartes de circuits optoélectroniques FPC flexibles : Micropoudre de carbure de silicium vert GC 800 à 1500 mesh, sablage humide, micro-rugosité de la surface en cuivre, améliorant l’adhérence du film sec et de l’encre de protection épargne ; élimination simultanée des résidus d’adhésif et ébavurage des lignes de circuit.

2. Cavités optoélectroniques en alliage d’aluminium, boîtiers métalliques de lentilles Sablage : Sablage mat à la micropoudre de carbure de silicium vert à grain fin (GC), donnant une surface uniforme et délicate, équilibrant la prévention de la rouille et l’adhérence du revêtement.

3. Exigences rigoureuses : Décapage acide pour éliminer le fer, séparation magnétique pour éliminer les impuretés, faible teneur en sels solubles dans l’eau, prévention de l’oxydation des composants optoélectroniques due à l’humidité et aux courts-circuits.

VI. Charges fonctionnelles (revêtements optoélectroniques spéciaux, matériaux composites isolants)

De la poudre de carbure de silicium vert ultrafin (6000 mesh ou plus fine) est ajoutée comme charge, principalement utilisée dans les revêtements fonctionnels optoélectroniques :

1. Revêtements de protection antistatiques/isolants

 Adhésifs conducteurs, revêtements de blindage électromagnétique EMI, peintures isolantes et protectrices pour circuits imprimés : le carbure de silicium vert allie isolation, conductivité thermique élevée et résistance à l’usure. Son ajout permet aux boîtiers d’équipements optoélectroniques et aux circuits imprimés d’assurer une dissipation thermique antistatique et une résistance à l’abrasion, ce qui le rend idéal pour les revêtements de modules optiques et de boîtiers d’émetteurs-récepteurs optoélectroniques.

2. Revêtements protecteurs optoélectroniques résistants aux hautes températures

Revêtements résistants à l’usure et à la corrosion pour les pièces métalliques des lentilles et les cavités des équipements semi-conducteurs, améliorant la résistance à la température et à la corrosion acide/alcaline.

3. Charges époxy pour encapsulation optoélectronique

L’ajout de silicium vert ultrafin réduit le coefficient de dilatation thermique de la résine d’encapsulation, la rendant adaptée aux environnements de fonctionnement à haute et basse température des composants optoélectroniques.

VII. Matières premières pour abrasifs liés de support optoélectronique

L’usine de traitement optoélectronique fabrique ses propres meules, pierres à huile et bandes abrasives :

1. Meules en carbure de silicium vert à liant céramique pour le meulage du verre optique, du saphir et des viroles en céramique ;

2. Meules en résine pour pièces en quartz et rainurage et ébarbage de cristaux ; toutes sont fabriquées en carbure de silicium vert à faible teneur en fer de qualité électronique afin d’éviter toute contamination de la pièce pendant le traitement.

VIII. Les dimensions normales et leur valeur D50 pour le fabricant Zhengzhou Haixu Abrasifs Co., Ltd sont les suivantes :

Norme JIS

ALIMENTATION STANDARD