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產品簡介 | 結構/精密陶瓷事業部

  • 產品簡介
    最專業的團隊 數十位博士研發及生產

    The most professional team,
    R&D and production of dozens of PhDs.

產品簡介
結構／精密陶瓷事業部
  • 各類陶瓷應用材料及精密陶瓷特性與應用

    陶瓷材料依特性及制程不同分為氧化鋁、氧化鋯、氮化矽、氮化鋁、氮化硼、碳化矽，可達到絕緣、耐高壓、耐酸鹼、耐磨、耐高溫、高散熱或高阻熱、自潤滑等特性，分為半導體陶瓷、光電陶瓷、科技陶瓷、精密陶瓷、化工陶瓷、紡織陶瓷、工業陶瓷等。

    • 氧化鋁陶瓷(Al2O3)

      氧化鋁陶瓷材料具有耐高溫、耐酸蝕、好的絕緣性、尚佳的熱傳導特性。

      主要常用的純度有92% 95% 96% 99% 99.5% , 99.7%氧化鋁。材料密度介於3.6~3.96之間。材料成型的方式有流延、射出、熱壓、乾壓、等靜壓…等成型方案，對材料的緻密度及物理特性略有影響。

      92% 95% 96%氧化鋁為白色，92%常用於陶瓷磨介球、95%及96%氧化鋁常用於批量結構開模成型的應用。燒結溫度大約在1400~1650度會依不同的應用調整，95%氧化鋁最高耐溫約1500度左右，常態使用溫度則建議在1200度以下，許多氣電工具陶瓷零件及電子陶瓷零件會使用。96%氧化鋁熱傳導約在20~22W/MK之間，因價格較低也常應用在散熱片或陶瓷電路板使用。

      99%氧化鋁及99.5%氧化鋁以上，顏色偏米黃或米白色，燒結溫度大約都在1700度左右。熱傳導約在24~27W/MK部份結構可開模成型，但較常應用於工業結構性應用。常應用於光電、半導體、工業電子等領域。

    • 氧化鋯陶瓷(ZrO2)

      氧化鋯陶瓷具有好的韌性及抗曲強度，材料密度介於5.8~6.1之間。因材料密度高孔隙小且帶有自潤性，常應用於生技醫療模治具、航空航鈦機構、工業用陶瓷軸棒、陶瓷軸套及精密陶瓷球、陶瓷刀片、半導體封測IC載具治具等。

      有分釔安錠氧化鋯、鎂安錠氧化鋯及釔安錠黑色氧化鋯，最大的差異在於鎂安錠鋯的耐溫可達2000度，但常見的氧化鋯為白色的釔安錠氧化鋯耐溫只有1300度內，常態使用溫度建議在650度以下。黑色鋯的特性與白色鋯差異不大。

    • 氮化鋁陶瓷(ALN)

      此材料最大的特性是具有良好的熱傳導性，材料熱導性常見的有170W/MK , 200 W/MK 至於 特規的220~230W/MK則為較特殊的應用。

      因具有好的熱導及絕緣性市場上氮化鋁陶瓷基板用於散熱及陶瓷電路板市場較大，半導體及電熱工業亦常見做為精密陶瓷結構使用於需高熱傳導、散熱之零件或均熱件上。

    • 氮化矽陶瓷(Si3N4)

      材料密度低質輕且不易斷裂與破裂等特性，主要有二種燒結制程如下：

      氮化矽材料分HIP熱等靜壓燒結及GPS氣壓燒結氮化矽，材料具有自潤性、較高的韌性、較佳的熱導特性、抗沖擊特性，較佳的耐酸鹼性、材料亦多用於生技醫療、食品衛生、航鈦、軍工及半導體產業。

      GPS氮化矽基板依特殊要求可做到60~80W/MK較多應用於AMB覆銅陶瓷電路板。HIP熱等靜壓氮化矽因結構緻密性佳且不易崩缺，可用於微孔加工探針測試片等應用。

    • 碳化矽陶瓷(SiC)

      碳化矽陶瓷材料主要分為無壓燒結碳化矽及常壓燒結碳化矽，都有良好的耐酸鹼及耐磨特性，耐溫都可達1600度左右，若在真空墮性氣體可以到1800度以上，具有良好的熱傳導及抗熱震特性，較能承受相對快速的升降溫差不易破裂，無壓燒結碳化矽電阻率較低，除了塑化、鑄造工業外，也常用於半導體業抗電漿及靜電防護陶瓷的材料以及光電半導體設備CVD加熱及承載盤應用。

    • 氮化硼材料(BN)

      此材料有分HBN93%以上高純度氮化硼、PBN 99.9%以上純氮化硼及BN+Al2O3 , BN+ZrO2 , BN+SiC , BN+ALN 等複合性氮化硼材料，適合應用於各種不同的環境與需求。材料具有良好的熱傳導性及散熱性、低熱膨脹系數、且不易與其他異材質沾黏。 在大氣環境下耐溫約1000度，若是真空加墮性氣體保護下可耐最高溫2000度。是很適合做高溫特氣燒結的承載板及模治具材料。因氮化硼材料本身密度較低，材料結構強度較差，故有些複合性氮化硼可依具添加不同的材料去提升相對應的物理特性。有時可解決氮化硼本身不足或其他陶瓷材料不足之處，以應用於更多可變的特殊環境使用。

    • 可加工陶瓷(Machinable ceramics)

      俗稱玻璃纖維陶瓷，具代表性的材有用美國康寧的Macor 材料及其他替代材料。具有好的絕緣性特以外，故名思義因其密度及硬度相對較低，其加工方式相對其他陶瓷材料容易許多，在複雜的加工條件下具有一定程度節約加工成本的材料優勢。

    • 不論是哪種陶瓷材料，謄騏都能為客戶提供最佳的解決方案。
    ZTA 釔銨錠 鎂銨錠
    項目/Items 單位/Unit 氧化鋁 氧化鋁 氧化鋁 增靱
    氧化鋁    		 氧化鋯 氧化鋯 氮化鋁 氮化矽 氮化矽 碳化矽 氮化硼 氮化硼 +
    氧化鋁    		 可加工 陶瓷
    95% Al₂O₃ 99% Al₂O₃ 99.6% Al₂O₃ 20%ZrO₂+80% Al₂O₃ ZrO₂94.9% ZrO₂95% ALN Si ₃N₄熱壓 Si ₃N₄(Gps) SiC BN>99% >99%
    密度Density g/cm³ >3.6 >3.8 3.85~3.92 4 6 5.9 3.32 3.2~3.4 3.2 3.12 1.95~2.0 2.3 2.7
    吸水率
    Water absorption     		% 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.038
    熱膨脹係數
    Coefficient of thermal expansion    		 10⁻⁶/k 7.6 6.5~7 6.5 9.5 8.5 4.5 3~3.2 3 3 1.5 1.9 8.6
    楊氏彈性模量
    Young's modulus of elasticity     		GPa 358 375~380 380 1200 1000 300 300~320 440 65
    泊松比
    Poisson's ratio     		/ 0.22 0.22 0.22 0.3 0.3 0.26 0.25 0.17
    硬度(Hv) MPa 1440 1700 1700~1800 1600 1350 1200 1500 1400~1600 1400~1600 2800 莫氏4~5
    彎曲強度(室溫)
    Flexural strength (room temperature)     		MPa >300 350 380 1200 950 720 700~800 800~900 390 85 108
    彎曲強度(700°C)
    Flexural strength    		 MPa 230 230 280 480 210 210 350 380
    抗壓強度(室溫) Compressive strength (room temperature) MPa 2500 3550 3300 2100 2000 2300 2300 2300 1800 100 150 488
    斷裂韌性 Fracture toughness MPa●m¹ᐟ² 3~4 4 4.2 4~5 8 8~10 6.2 6~7 6.2 3.9 >2.56
    熱導率(室溫)
    Thermal conductivity (room temperature)    		 W/m●k 20 26 27 2.5 2 170 20 20~25 120 30 35 1.68
    比電阻率(室溫)
    Resistivity (room temperature)    		 Ω●mm²/m >10¹² >10¹⁴ >10¹⁶ >10¹⁰ >10 ¹¹ >10¹³ >10¹⁸ >10¹⁴ >10⁵ >10¹⁴ >10¹² 1.08*10¹⁴
    介電常數
    Dielectric constant    		 1MHz 9 9.5 8.8 6~7
    最高使用溫度(無載荷)
    Max temperature    		 ℃ 1500 1600 1600~1650 650 1300 1700 1000 1000 1700 900
    2200Vcm    		 1000
    1700Vcm     		800
    耐酸鹼腐蝕性能
    Acid and alkali corrosion resistance    		 / 強 強 強 強 強 強 強 強 強 強
    / >(白) ( 象牙白) ( 象牙白) (白) (黑) (灰) (灰黑) (灰黑) (黑) (白) (白) (白)

    *本表為理論數據，與實品可能略有差異，僅供參考。

    產品包含

    氧化鋁、氧化鋯、氮化矽、氮化鋁、氮化硼、碳化矽、AL2O3、ZrO2、Si3N4、AIN、SiC、BN
    ※ 以上所有數值皆會因為您所需的產品成分不同有所變化

  • 製程能力
    陶瓷製程流程：
  • 測量設備
    設備環境
    • 機械設備
    • 機械設備
    • 機械設備
    • 機械設備
  • 精密工程陶瓷應用範圍

    半導體設備以及LCD設備之關鍵零組件及耗材多應用於前段製程，如：離子植入、微影顯像、化學氣相沈積成膜、蝕刻、濺鍍、洗淨、長晶等製程設備，其中有一大部份是使用在真空腔體環境中 ，也因在真空腔體環境下長時間使用化學氣體的情況下，腔體內部所需使用的零件就特別需要注意是否可以耐酸鹼，耐腐蝕，耐磨擦…等。

  • 常用工程陶瓷零件

    • 陶瓷棒 Ceramic Pin

      因各個客戶機台使用上的不同，因此會延伸出多種不同外觀大小的陶瓷棒。這個部分皆可根據各戶的需求進行生產。

    • 陶瓷螺絲 Ceramic Cap

      半導體以及光電業機台設備因會需使用酸鹼性較高的腐蝕性化學藥劑，機台內使用之螺絲也需要考慮到是否可以抗酸鹼腐蝕，故許多機台內的螺絲都採用陶瓷螺絲。

    • 聚焦環Focus Ring

      主要用在半導體以及光電業蝕刻機台設備，所以機台亦長期與化學藥劑接觸，故此零件大部分廠商會使用陶瓷或是石英，石英部分較陶瓷不耐碰撞，石英碰撞後容易造成表免剝落狀態，上機會造成問題。故目前所知採用陶瓷的廠商已經越來越多。

    • 注入器Injector

      在半導體機台設備中扮演著化學氣體輸出入的角色，因為他長時間都需接觸化學氣體，故他必須要有耐酸鹼耐腐蝕的功能，以免因為他的腐蝕造成機台設備的損傷。
      工程陶瓷零件的耐腐蝕抗酸鹼剛好適合使用。

    • 上下保護環Guard Ring

      陶瓷本身無磁性之功能正好符合半導體機台內保護環防止雜訊干擾使用，因機台所需的尺寸大小不同，尺寸部分也會因此不同。這個部分皆可根據各戶的需求進行生產。

    • 機械手臂

      因半導體機台設備內常使用化學藥劑，機台設備所生產之產品又必須要可以轉送下一站別，故有了機械手臂這項產品。
      為了避免機台內的化學藥劑對機械手臂產生化學反應，許多廠商已經開始改用陶瓷所生產的機械手臂。

    • 鐘罩Dome

      會用在反應器系統內，且電漿或是化學氣體有時會在此停留，故在鐘罩的材質使用上需特別注意耐酸鹼耐腐蝕，因此目前有許多半導體設備上所使用之鐘罩採用陶瓷材質，鐘罩之外表也可以配合另外Coating 其他金屬材質。或本司金屬鐘罩可做陶瓷表面處理。

    • 壓緊環 Clamp Ring

      用於光電業前段製程機台設備中，長期會接觸化學藥劑，陶瓷材質可避免長期接觸化學藥劑產生腐蝕的現象。

    • 陶瓷長板/邊條/檔板/蓋板 Clamp

      多用於LCD蝕刻機台設備，機台需長期與化學藥劑接觸，中間孔洞部分是需鎖螺絲，所以Clamp 的材質多數必須考量可耐酸鹼，抗腐蝕，故目前大多數Clamp 都採用陶瓷材質。Clamp 因應機台的需求會產生很多不一樣型式，故我們樣式的陶瓷Clamp。提供客戶客製化的服務，可配合生產各式陶瓷或金屬長板陶瓷表面處理。

    • Ceramic Insulator /Ceramic Shield

      會用於LCD蝕刻機台設備，機台需長期與化學藥劑接觸，因配合機台製程別大小不同，如尺寸較小可做成一體成形，如此寸較大則會製作分段製作截取部分分段圖片如下。

    • 天板

      用於LCD蝕刻機台設備，機台需長期與化學藥劑接觸，天板的大小會因為設備的不同而有所不同，這邊可以配合客戶需求進行各種尺寸規格的生產。

    • 其他應用
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