В статье рассматриваются преимущества использования сапфира в качестве материала базовой подложки СВЧ-модулей. Проведено сравнение этого перспективного для изделий СВЧ-электроники материала с поликором.
Пассивные компоненты являются неотъемлемой частью любого модуля СВЧ (фильтры, вентили, СВЧ-резисторы, поглотители, аттенюаторы, делители мощности, СВЧ-конденсаторы, СВЧ-индуктивности), к которым предъявляется ряд требований:
- высокий уровень электрических параметров;
- минимальные габариты;
- прочность;
- устойчивость к механическим, температурным, радиационным и др. факторам;
- высокий процент выхода годных изделий;
- низкая стоимость и др.
Все вышеперечисленные требования напрямую зависят от характеристик материала базовой подложки модулей СВЧ (керамика, сапфир, кварцевое стекло и др.), подбор которого является сложной задачей для разработчика ввиду лишь частичного соответствия.
Таблица. Сравнительные характеристики подложек сапфира и поликора
Диффузионные сапфиры — что это такое и стоит ли приобретать?
Параметр
Поликор ВК-100
Сапфир
Примечание
Плотность, г/см 3
ВК-100 — кажущаяся плотность
Предел прочности на изгиб, МПа
Шероховатость поверхности, Rz, мкм
Коэффициент линейного расширения, К -1
Коэффициент теплопроводности при 298 К, Вт/(м•К)
Удельное объемное электрическое сопротивление, Ом•см
Диэлектрическая проницаемость, ε
Тангенс угла диэлектрических потерь, tg δ
В таблице приведены механические, теплофизические и электрические свойства керамической подложки ВК‑100, которая наиболее распространена в настоящее время, и подложки монокристаллического сапфира, применение которого до недавнего времени ограничивалось нехваткой производственных мощностей и высокой стоимостью.
Использование сапфира в качестве базовой подложки возможно в фильтрах на поверхностных акустических волнах (ПАВ), которые находят коммерческое применение в диапазоне частот от 30 МГц до 3 ГГц (беспроводные средства радиосвязи). Основным элементом конструкции данных фильтров являются встречно-штыревые электроды, а к отличительным особенностям относят малый вес, габаритные размеры, температурную стабильность, отсутствие необходимости сложной настройки в аппаратуре, а также высокую воспроизводимость и совместимость с текущим полупроводниковым производством.
Ввиду распространения ПАВ вдоль поверхности и проникновения в глубину материала на расстояние 2–3 длины волны, это оказывает существенные нагрузки на подложку. Благодаря физико-механическим свойствам, а также возможности обеспечить 14‑й класс полировки, оправдан выбор сапфира в качестве базового материала подложки, так как даже небольшое увеличение или уменьшение зазора гребенчатой структуры фильтра приведет к ухудшению его параметров. По сравнению с поликором сапфир более устойчив к механическим воздействиям, имеет меньшее значение коэффициента температурного расширения. Также отличительной особенностью сапфира является отсутствие пор на поверхности (рисунок), что позволяет повысить воспроизводимость, процент выхода годных изделий и исключить настройку изделия.
Сапфиры — что следует знать при покупке этих камней? Ответы на вопросы про сапфиры
Рисунок. Фотографии поверхности подложек поликора ВК-100 и сапфира
Другим важным параметром сапфира по сравнению с поликором является большая диэлектрическая проницаемость — 11,5 и 9,7 соответственно, от которой выигрывают
СВЧ-фильтры с точки зрения возможности уменьшения размеров и повышения рабочих характеристик, а меньший тангенс угла диэлектрических потерь tgδ (10 –5 ) позволяет снизить потери в полосе пропускания.
Переход на сапфировые подложки ранее был осложнен рядом препятствий:
- невозможность обеспечения требуемой минимальной толщины подложки;
- недостаточные мощности по производству сапфировых подложек;
- цена на сапфировую подложку многократно превышала цену на поликор.
Компании «Монокристалл», крупнейшему мировому производителю синтетического сапфира, удалось преодолеть вышеуказанные препятствия за счет непрерывного развития технологий выращивания и обработки, а также сокращения издержек. «Монокристалл» успешно решил ряд задач, которые позволят сапфиру заменить поликор в ряде изделий СВЧ-электроники, а именно:
- Разработана и стандартизирована технология массового производства тонких подложек толщиной до 0,15 мм. Имеются технологии лазерной резки, позволяющие производить резку на кристаллы и выполнять сверление сквозных отверстий диаметром 0,1–0,2 мм.
- За последние пять лет вчетверо увеличен объем производства сапфира, что позволяет предприятию производить до 1 млн подложек в год.
- Удалось в три раза снизить себестоимость сапфира, т. е. его сегодняшняя цена почти сравнялась с ценой поликоровой подложки.
Хотя сапфир выращивают уже более 100 лет, полноценно использовать его превосходные физико-химические свойства человечество начало относительно недавно. На сегодня сапфир — незаменимый компонент в швейцарских часах, светодиодах, мобильных устройствах и ряде оптических применений. Перед этим материалом открываются поистине широкие перспективы, и начало использования в СВЧ электронике — новая глава в его интересной истории.
Источник: microwave-e.ru
Кварц сапфир что это
Модератор
Регистрация: 03.01.2005
Откуда: Perm
Сообщений: 2874
В друзьях у: 3
Голосов: 139 / 23
Добавлено: 16.10.2010 10:18:42
нда.
вы задаете одновременно столько вопросов, что ответы на них потребуют не одного часа времени.
одно могу сказать-что во всех найденых вами противоречиях, . Я. их невижу
существует наука — геммология, которая отвечает и объясняет многое, но для этого нужно напрягаться и читать книжки.
Пользователь
Регистрация: 16.10.2010
Сообщений: 15
В друзьях у: 0
Голосов: 0 / 0
Добавлено: 16.10.2010 11:24:55
на самом деле вопроса 2
1 как кварц может быть топазом , или топаз -сапфиром. если это разные камни
2 как сапфиром может называться корунд в примеси каторого не титан и не железо . Если даже в переводе сапфир означает—синий камень.
К сожалению книжек в мей дыре нет, и найти их я не смогу.
Пользователь
Регистрация: 16.10.2010
Сообщений: 15
В друзьях у: 0
Голосов: 0 / 0
Добавлено: 16.10.2010 13:01:58
на первую половину первого вопрос ответ нашла ниже
http://forum.jportal.ru/viewtopic.php?t=8934
помогите с оставшимися *sos*
Модератор
Регистрация: 03.01.2005
Откуда: Perm
Сообщений: 2874
В друзьях у: 3
Голосов: 139 / 23
Добавлено: 16.10.2010 17:44:41
-дымчатый кварц, он же смоуки кварц, он же раухтопаз — почему раухтопаз? потому-что 200 ну может 150 лет назад топазы продавались а какой-то кварц ничего нестоил, чтоб он чего-то стоил немножко слукавили и назвали раухтопазом , так-что это вопросы к прадедам))))
хотя конечно правильное название дымчатый кварц -для всех разностей имеющих цвета от серого до коричневого, черный называется -морион, желтый -цитрин, зелёный-празем, фиолетовый -аметист, бесцветный — горный хрусталь и это всё один минерал — кварц.
1 кварц не может быть топазом, так-же как и топаз не может быть сапфиром, это разные минералы и состав и кристаллическая решотка, и свойства у них разные.
2 корунд это природный минерал, его прозрачные разновидности используют в ювелирном деле, красный корунд- Рубин, синий корунд-Сапфир, В сегодняшнем мире ювелирных камней под названием Сапфир понимают ювелирный разности корунда любого цвета кроме красного-Рубина, Но при этом цвет сапфира указывают специально приставкой к слову сапфир, например — желтый сапфир, зелёный сапфир, если говорится просто — Сапфир то подразумевается только синий сапфир
также отдельное название имеют — бесцветные корунды (сапфиры) — Лейкосапфир или ораньжевые сапфиры — Падпараджа.
Розовые,фиолетовые,слабоокрашенные красные корунды чаще называют сапфирами — так они будут больше стоить чем бы их назвали рубинами но очень низкого цвета.
Источник: www.jportal.ru
Сапфир или кварц? Админ: Поликристаллический кварц/топаз с желтой пленкой лимонита/гетита
Как отличить кварц от природного жёлтого сапфира? Оба камня имеют хлопья слюды. Может ли камень, что на фото быть сапфиром? Или это лимонный кварц.
Аметистов, 13.10.2020
1 — Как отличить . да поцарапать правильным пробником.
2 — Желтая окраска сапфира это редкость в природе и она ВСЕГДА В ПРИРОДЕ песочная и/или бледная.
3 — Это и не цитрин, так как краситель дисперсный, а не хромофор — центр окраски.
4 — Извините, «попахивает» китайской дрянью = поликристаллическим кварцем с нанесенным на поверхность желтым стеклом. Фокусируя лупу на объеме, а не на поверхности легко разобраться в природе цвета. Успех лежит не через продукцию китайских умельцев .
5 — Есть небольшая возможность того, что это кварц с лимонитом, но . «мухи редко ошибаются», как и мы.
Наталья, 13.10.2020
Спасибо за ответ. Камень нашла я лично, в месте, где много халцедона, кварца и мускавита. Находила в этом месте кристаллы кварца, черный турмалиновый шлак и топазы бесцветные. Португалия. На самом деле он не такой яркий как на фото и имеет бледный вид.
Но скорее всего это кварц, потому что я не нашла полос, есть только хлопья слюды , какие то черные полоски и мутность. Последнее фото при свете, чтоб как то увидеть его внутри. Он имеет бледный молочный оттенок. Все фото немного искажают его цвет.
Аметистов, 13.10.2020
1 — «. Но скорее всего это кварц, потому что я не нашла полос, есть только хлопья слюды , какие то черные полоски и мутность», ничего этого мы на фотографиях не видим, поэтому сложно.
2 — Камень ТОЧНО окрашен минералом, а не центрами окраски. Желтых минералов, окрашивающих кристаллы Топаза и Кварца так, как показано на фотографиях не много: это лимонит и гетит. Первый имеет некоторое сродство (кристаллофизическое) с топазом.
3 — Черные черточки, КАК ПРАВИЛО, характерны для кварца (турмалин, окрашенный рутил, эпидот и т.д.). Песочного цвета черточки могут быть лимонитом в топазе.
Успехов в идентификации. Нужны как минимум лупа х10, рассуждения и мысли. Еще раз успехов. =
Китай после Ваших письменных свидетельств отвергаем =
Наталья, 13.10.2020
Этот камень имеет высокую прочность. А для топаза он очень мутный, переливов нет. Разве что на солнце еле видно как блестят включения слюды. Но все же, он какой то другой, может быть все же это он, редчайший жёлтый сапфир?
Аметистов, 13.10.2020
Наконец то мы разобрались . Лучше поздно, чем никогда, но фантазий типа слюды больше, пожалуйста не надо.
1 — Это поликристалл и блестят грани и/или межзеренные границы кристаллитов, которые отражают свет.
2 — Так как кристаллиты (монокристаллические зерна) сильно разориентированы, то появляется блеск РАЗНЫХ КРИСТАЛЛИТОВ ПОД РАЗНЫМИ УГЛАМИ ЗРЕНИЯ. Со «слюдой» покончено. Нет и не бывает никакой слюды в кварце,топазк и прочих минералах. Иногда НА минералах бывают прикрепившиеся слои слюды, очень редко, когда есть сильная ассоциированность слюды с минералом (формулы похожи входящими в них химическими элементами).
3 — «Высокую прочность никто не поймет . «. Прочность или твердость? Били молотком или царапали? Насколько высокая прочность ? Субъективные оценки только отнимают время и отвлекают.
4 — Желтый сапфир окрашен АТОМАРНЫМИ ЦЕНТРАМИ ОКРАСКИ, а не частицами минералов и их слоями. Канареечный цвет сапфиров удается получить только после ДИФФУЗИОННОГО (Be и/или Li) отжига. Все есть на Форуме. Некоторая невнимательность. Успехов Вам.
Наталья, 13.10.2020
Пробовала поцарапать наждаком, нет и следа. весь камень имеет включения в виде хлопьев. На новых фото их видно. Я нанесла на камень вазелиновое масло и сильно просветила его, он плотный в своем составе. Да, сверху имеется налет жёлтого цвета.но внутри он более белый. Спасибо за ваше внимание.
Возможно я делаю плохие фото. Но хлопья в нем есть и это не отдельные кристаллы, а какие то включения, может это не слюда, но очень похоже на чешуйки белого цвета.Спасибо Вам за внимание и развернутые ответы! Очень познавательно!
Наталья, 13.10.2020
И у этого камня есть одна особенность. Центр камня как будто отдельно от оболочки но в то же время является одним целым. Камень в камне. На фото это плохо видно.И середина очень гладкая и отражает луч солнца как зеркало. (Эфект зайчика).А оболочка более грубая и матовая.
Аметистов, 13.10.2020
Вы, Наталья, владеете русским языком гораздо лучше чем аналитическим фотографированием. В следующий раз не отрезайте хвост частями, излагайте все факты сразу. Истина, как и дьявол кроется в деталях. Это типичный для КВАРЦА объемный дефект называется ФАНТОМом (phantom quartz — Google — картинки, не яндекс, уведет, куда не нужно, и отделяйте китайские фэйковые картинки).
Могли бы рассказать, но время потратили много на отрезание хвоста по частям. Так что в инет. Про фантом в кварце и о том, как он образуется при росте есть статья и на форуме. Итак это кварц с поверхностной минерализацией гетитом/лимонитом. Вам успехов. Цель достигнута. =
Аметистов, 13.10.2020
Post scriptum. Наждак, пусть даже и карборундовый (SiC), использовать в опытах по скрайбированию НЕЛЬЗЯ, связь частиц в наждаке с основой минимальна, и абразив просто вырывается из основы и прокатывается по поверхности. Впрочем, если Вы настаиваете, пусть будет желтый сапфир. Мы против Веры бессильны. И не мы одни.
Тема закрыта.
- АВТОРСКИЕ КАБОШОНЫ
- АЛЕКСАНДРИТ, ИЗУМРУД, РУБИН, САПФИР
- ВСЕ КАМНИ
- Геммологические инструменты
- Готовые ювелирные изделия в наличии
- Каменное сырье
- Камни в форме сердца
- Камни по знакам Зодиака
- Камни с александритовым эффектом
- Камни-плеохроики
- Книги
- Коллекционные минералы и горные породы
- Магазин фиксированных цен. Сырье
- Необычные ювелирные камни
- Новые поступления
- Парные камни
- Подарки из камней
- Подарки на Юбилейные свадьбы
- Подарочные карты «Редкие камни»
- Премиум камни
- Резные ювелирные миниатюры
- Сырье в блоках и заготовках
- Украшения с камнями
- Ювелирная обсыпка
- Ювелирные изделия
По вопросам приобретения драгоценных камней для ювелирных украшений:
ВНИМАНИЕ! РАБОТАЕМ ТОЛЬКО ПО ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСИ.
8 966 340 00 30 Дарья
8 963 750 38 38 Мария
По вопросам приобретения камнесамоцветного сырья, коллекционных минералов и элементов декора:
Источник: redkiekamni.ru