Heraeus Black Quartz (HBQ®)

Treten Sie ein in eine Welt voller Möglichkeiten.

Ein revolutionäres Hybridmaterial

Heraeus Black Quartz HBQ® ist ein einzigartiger schwarzer, opaker Quarzglas-Verbundwerkstoff, der zusätzlich zu den Eigenschaften unserer verbreiteten Werkstoffe OM® und HSQ® einzigartige Vorteile bietet. HBQ® liefert unseren Kunden die passenden Antworten zu ihren Herausforderungen. Überzeugen Sie sich selbst und treten Sie ein in eine Welt voller Möglichkeiten. Nachfolgend finden Sie weitere Informationen über HBQ®.

Inhaltsverzeichnis

Verfügbare Produktlösungen

Das bei HBQ® eingesetzte Fertigungsverfahren ermöglicht die Erzeugung nahezu fertig ausgeformter Komponenten schon bei der Herstellung. Das verringert den Materialausschuss und die Notwendigkeit einer weiteren Bearbeitung, was wiederum zur kostengünstigeren Herstellung der Fertigteile beiträgt.

Für verfügbare Abmessungen und mögliche maximale Abmessungen nehmen Sie gerne Kontakt mit uns auf.

Vorteile von HBQ®

Absorption

Ab einer Dicke von ca. 3mm wird im Wellenlängenbereich von UV, über sichtbares Licht (VIS) bis zum mittleren Infrarot (MWIR) eine Absorption von über 95% erreicht. Im gleichen Wellenlängenbereich wird bei einer Dicke von 1mm bereits 80% der einfallenden Strahlung absorbiert. Im Bereich des sichtbaren Lichtes ist die Transmission bereits ab 1mm Materialstärke 0%. HBQ blockt Strahlung vielseitig effektiv ab.

Emissivity

Der Emissionsgrad von HBQ® entspricht bei erhöhten Temperaturen annähernd dem eines Schwarzkörperstrahlers. In einem breiten Wellenlängenbereich liegt die Emissivität zwischen 80% und 90%. Zwischen einer Wellenlänge von 2,6μm und 2,7μm liegt die Emissivität sogar bei 95%. HBQ® ist somit eine geeignete Alternative für einen Schwarzkörperstrahler.

Thermal conductivity

Trotz der hohen Emissivität, bietet HBQ® bedingt durch die SiO2-Beschaffenheit des Materials eine sehr geringe Wärmeleitfähigkeit. Die Wärmeleitfähigkeit liegt bei etwa 1,5 W / mK. Dies bietet einzigartige Anwendungsvorteile, z.B. in Halbleiter-Prozesskammern beim Hinzufügen eines Freiheitsgrades im thermischen Management, wo die Wärmeableitung ein Problem darstellt. Aber auch außerhalb von Halbleiteranwendungen stehen durch diese Kombination von Eigenschaften vielseitige Einsatzmöglichkeiten offen.

Purity

Der Gesamtgehalt an Verunreinigungen in HBQ® beträgt weniger als 50 ppm, was einer Reinheit von über 99,995% entspricht. Auch für die sensibelsten Technologien im Halbleiterbereich ist HBQ® eine geeignete, qualifizierte und bereits eingesetzte Materiallösung. Vor allem ist HBQ® frei von Kohlenstoff und Metallen wie Eisen, Titan, Wolfram, Chrom oder Nickel.

Machining

Im Vergleich zu anderen schwarzen keramischen Materialien wie SiC oder AlN kann HBQ® effizienter und ökonomischer mechanisch bearbeitet werden. In einer CNC Maschine z.B. ist die Bearbeitungszeit kürzer und der Werkzeugverschleiß geringer. Dies ermöglicht die Gesamtbetriebskosten (Total Cost of Ownership) deutlich zu senken.

Chemical inertness

Ähnlich wie bei transparenten Quarzwerkstoffen ist HBQ® gegen die meisten Säuren, Gasen und Lösungsmittel chemisch beständig. Beispielsweise findet kein Angriff des Materials durch Salzsäure (HCl), Salpetersäure (HNO3) oder reaktiven Gasen wie Cl2, H2 oder O2 statt. In beinahe jeder Atmosphäre kann HBQ® bei Temperaturen bis 1300°C sicher und zuverlässig eingesetzt werden.

Anwendungsbereiche

  • Halbleiteranwendungen für Einzel- und Multi-Wafer Prozesskammern HBQ Wafer
  • Thermische Homogenisierung der Prozessumgebung
  • Abschirmung von Strahlung aus bestimmten Prozessumgebungen
  • Heizelementabdeckungen, Abschirmplatten, Sockelplatten, Dummy Wafer, Waferhalter, etc.

Technische Daten

HBQ®
Allgemeine Eigenschaften Dichte: 2,19 g/cm3
Porosität: <0,5%
Lochgröße: <10µm
Elektrische Eigenschaften Widerstand (20°C): >1015 Ω∙m
Widerstand (1200°C) >1000 Ω∙m
Typ: Isolator
Dielektrizitätskonstante (εr) bei 13,56 MHz 3,82
Mechanische Eigenschaften Zugfestigkeit 50 MPa
Biegefestigkeit: 84 MPa
Druckfestigkeit: >1000 MPa
Young'scher Modul: 54 GPa
Thermische Eigenschaften Wärmeausdehnung (20-200°C): 0,57 x 10-6 K-1
Wärmeleitfähigkeit (20°C): 1,49 W∙m-1∙K-1
Max. Arbeitstemperatur: 1160 °C (long), 1300 °C (short)
Emissivität bei 1000°C: 80-90%

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