FAMETEC setzt neue Maßstäbe
EBNER.blog | Stephan Puxkandl, FAMETEC
FAMETEC setzt neue Maßstäbe.
Die nächste Generation von energiesparenden hochtechnologischen Lösungen für Saphir-Einkristalle.
Basierend auf den Forschungsambitionen der EBNER Industrieofenbau GmbH ist es Anfang 2012 gelungen, einen einzigartigen Ofen zur Züchtung von Saphir-Einkristallen zu entwickeln.
Heute ist FAMETEC als Unternehmen der Business Unit Advanced Materials der EBNER GROUP der einzige europäische Hersteller von hochwertigem monolythischen Saphir im Durchmesser von 6“ und 8“, so wie Fokus auf 12“.
FAMETEC’s McSAP Saphir liefert die erforderliche Spitzentechnologie, die in optoelektronischen Produkten (LEDs, Mini-LEDs, Mikro-LEDs), Halbleitern und Geräten, die in der Medizin- und Optikindustrie Verwendung finden, benötigt und eingesetzt werden.
Im Rahmen des European Chips Acts, der die Erhöhung des EU-Marktanteils in der globalen Chipproduktion von 10% auf 20% vorsieht, wird die Vision, die McSAP Technologie als neuen Technologiestandard für noch größere und zu 100% nachhaltig gezüchtete Saphir Substrate zu produzieren, bestärkt.
Für den Einsatz in Anwendungen wie Mikro-LEDs, Leistungselektronik und optischen Geräten, ist der „grüne“ McSAP Saphirkristallzuchtprozess deutlich energieeffizienter, qualitativ hochwertiger und zu attraktiveren Preisen erhältlich. Die fortschrittlichen Saphirprodukte von FAMETEC ermöglichen es Herstellern, Erträge zu steigern und Produktionskosten zu senken bei gleichzeitiger Reduzierung der CO₂-Bilanz.
FAMETEC Technologie
Die Kristallzuchttechnologie von FAMETEC basiert auf der neu entwickelten McSAP Technologie, die ein simultanes Multi-Kristall-Zuchtverfahren darstellt, bei dem die Kristallkörper (Boules) entlang der C- oder A-Achse gezüchtet werden.
Dank der über 75-jährigen Erfahrung auf dem Gebiet des Ofenbau konnte eine robuste Ofenkonstruktion entwickelt werden, die die Synergie zwischen Prozessentwicklung und Ofenleistung maximiert. Darüber hinaus kann das Unternehmen durch Digitalisierungsmaßnahmen entlang der Lieferkette eine kontinuierliche Nachverfolgbarkeit gewährleisten. Durch den Einsatz von erstklassigen QS-Systemen wird der Produkterfolg sichergestellt.
FAMETEC Produkte
In herkömmlichen Prozessen zur Züchtung von monolythischen Silizium oder Saphir Kristallen, wie das Czochralski oder Kyropoulos Verfahren, muss ein Zylinder in einem Winkel von 90° zur Wachstumsrichtung (d.h. entlang der A-Achse) aus dem Boule (Rohkristall) gebohrt werden. Aus diesem Zylinder (Ingot) werden dann Wafer geschnitten, um das Substrat (Träger für die nachfolgende Chips-Fertigung) herzustellen. Bei diesen Verfahren werden etwa 60 % des Materials bei der Weiterverarbeitung verschrottet. Diese Menge an Produktionsabfall, in Verbindung mit dem hohen Energieverbrauch des Schmelzprozesses und der Vielzahl der händischen Bedienschritten, die notwendig sind, verringert nicht nur die Effektivität und Effizienz, sondern führt auch zu einem Anstieg der Emissionen (z.B. Kohlendioxid).
Im Gegensatz dazu verbessert das Multi-C-Achse Saphir (McSAP)-Verfahren, die von FAMETEC entwickelte und patentierte Technologie zur Kristallzucht, die Erträge und die Leistung erheblich. Zudem sammelt FAMETEC detaillierte Daten aus jeder Phase des Prozesses, vom Rohmaterial bis zum Endprodukt, um die Qualität des Endprodukts sicherzustellen und zu bestätigen.
Boules und Ingots aus FAMETEC’s McSAP Prozess werden in nachgelagerten Produktionsprozessen eingesetzt, um hochwertige Saphir-Substrate herzustellen. Diese Substrate werden dann zur Herstellung von hochleistungsfähigen Mikro-LEDs und Leistungsgeräten verwendet.
FAMETEC Märkte und Anwendungen
LED/Mikro-LED Displays
Die Mikro-LED-Technologie gilt aufgrund ihrer herausragenden Eigenschaften im Vergleich zu OLED- und LED-Technologien als bahnbrechend für die Display-Industrie. Bei der Verwendung von Mikro-LEDs spielt der niedrige Stromverbrauch eine Schlüsselrolle bei der Energieeinsparung, während die überragende Pixeldichte, das hervorragende Kontrastverhältnis und die ausgezeichnete Helligkeit die Darstellung von gestochen scharfen Bildern ermöglichen. Die Zahl der möglichen Anwendungen übersteigt die Vorstellungskraft und reicht von HD-Fernsehern, Bildsensoren, Lichter und Lampen für Automobile und Flugzeuge, und Displays für die Anzeige-/Unterhaltungselektronik bis hin zu industriellen Textilien.
In Verbindung mit dem energieeffizienten McSAP-Produktionsprozess von FAMETEC führt dies zu einer drastischen Reduzierung der CO₂-Emissionen.
Hochleistungselektronik
Saphir ist eines der am besten geeigneten Substrate für Halbleitermaterialien mit hohem Bandabstand wie GaN, SiC und AlN. Dies ist auf zwei der wichtigsten Eigenschaften des Saphirsubstrats zurückzuführen: seine Anpassungsfähigkeit und Zugänglichkeit.
Saphir zeichnet sowohl durch seine Stabilität bei physikalischen Veränderungen als auch chemischen Behandlungen aus. Obwohl in umfangreiche Forschungs- und Entwicklungsarbeit investiert wird, um die Eignung von Si-Substraten als Alternativen zu untersuchen, bleibt Saphir im Hinblick auf die Wärmeausdehnung immer noch die beste Wahl.
Optische Anwendungen
Saphir wurde immer schon für Anwendungen in der Optik verwendet, da er neben der besonderen Robustheit, auch besonders günstige optische Eigenschaften von UV (Ultraviolett) bis IR (Infrarot) aufweist.
Optische Anwendungen reichen von Smartphone-Kameras und Smartuhren, Saphir als Bildschirmglas, bis hin zu größeren Anwendungen in der Luft- und Raumfahrtindustrie sowie die Verteidigungsindustrie.
FAMETEC ist dank der Flexibilität seiner patentierten Technologie in der Lage, eine breite Palette von erwünschten Materialien zu liefern. Die Vielseitigkeit von FAMETEC’s McSAP Öfen und deren hochmodernes Überwachungssystem ermöglichen es, den Prozess der Kristallzucht entsprechend den Marktanforderungen laufend zu optimieren.
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