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注入机半导体工艺设备用电气绝缘氧化铝陶瓷零件

氧化铝陶瓷零件因其优异的电绝缘性能、高导热性和机械强度而被广泛应用于半导体工艺设备。在半导体制造中,氧化铝陶瓷零件在注入机设备中尤为重要。

 

氧化铝陶瓷基体

 

注入机设备用于离子注入,这是半导体制造中的一项关键工艺,其中离子被加速并注入基板以改变其性能。

 

注入机中使用的氧化铝陶瓷部件包括绝缘体、晶圆和支撑结构,均设计用于承受离子注入工艺中典型的高温和腐蚀性环境:

 

  • 陶瓷晶圆载体:在离子注入过程中固定和支撑晶圆。
  • 陶瓷绝缘环:防止漏电,确保安全。
  • 各种馈通:在保持真空完整性的同时为电信号提供通路。

氧化铝陶瓷基座

 

氧化铝陶瓷零件 优点:

    • 高电绝缘性
    • 防止漏电并确保半导体工艺的安全
    • 良好的热导率
  • 防止半导体元件过热
  • 优异的机械强度
  • 耐磨损
  • 确保在苛刻的半导体环境中的使用寿命和耐用性
  • 化学稳定性和耐腐蚀性。
  • 可以加工成超高精度公差
  • 确保半导体应用中的精确和可靠的性能
  • 与半导体工艺中使用的其他材料不发生反应

 

氧化铝陶瓷基座

 

99.5% 氧化铝陶瓷零件 性质:

 氧化铝陶瓷材料性质
性质
主要成分 Al2O3>99.5%
密度 >3.95
硬度(Gpa) 15~16
室温电阻率(Ω·cm) 14
最高使用温度(℃) 900.00
三点弯曲强度(MPA) 450.00
抗压强度(MPA) 45.00
杨氏弹性模量(Gpa) 300-380
热膨胀系数(20-1000℃)(10-6/K) 6~8
热导率(W/m·k) 30.00
介电强度(kv/mm) 18.00
介电常数 9~10
介电损耗角(*10-4) 2.00
表面粗糙度 <Ra0.05um
备注:该数值仅供参考,不同使用条件会有少许差异。

 

氧化铝陶瓷零件在半导体工艺设备中的应用,尤其是注入机,使得氧化铝陶瓷材料成为半导体工业中不可缺少的材料。 氧化铝陶瓷底座、氧化铝陶瓷喷嘴等氧化铝注入机陶瓷部件确保了半导体制造工艺的可靠性、精确度和长使用寿命。


孔板介绍-离子进入质谱仪的开口

孔板是离子进入质谱仪的开口,是质谱仪的关键部件之一。

孔板的作用是施加电压并帮助防止离子聚集在一起。

 

质谱仪孔板

 

好的孔板应包括以下因素

1.可拆卸加热器
它使用 MCH 加热器,这是金属陶瓷加热器的缩写。
是指将钨或钼锰糊料印刷在陶瓷铸体上,经热压叠层后在氢气氛围中以1600℃高温共烧,使陶瓷与金属共烧结而成的陶瓷加热元件。

 

MCH陶瓷加热元件高效、环保、节能。

 

MCH加热器具有以下优点:

节能、热效率高,单位发热功耗比PTC降低20-30%;

表面安全不带电,绝缘性能好,可经受4500V/1S耐压试验,不击穿,漏电流<0.5mA;

无冲击峰值电流;无功率衰减;升温迅速;安全、无明火;

热均匀性好,功率密度高,使用寿命长。

 

最重要的是加热均匀,MCH加热器在这方面表现非常好。

孔板可拆卸加热器设计非常经济实用,当加热器出现故障时,可以轻松更换使用,节省更换成本和时间。

 

Heater for Orifice plate

 

2.中心孔尺寸精度

重要的要求是中心孔应非常小,精度高至300-600um,取决于不同的要求,中心孔的尺寸将在发货前用二次元仪器测量。

 

3.带加热电阻和传感器电阻

发货前进行电气性能测试,包括通电测试、加热电阻测试、传感器电阻测试,一般电阻公差不超过+/-10%。

 

Innovacera 提供孔板的定制设计,也为 Sciex 4000/4500/5000 等标准型号提供维修。

INNOVACERA 在金属化陶瓷-金属密封生产方面拥有多年的经验,使我们能够根据您的要求提供解决方案。我们的陶瓷-金属组件和分析仪器组件非常适合用于高真空、高压和高压应用。

如果您需要更多信息,请与我们联系。


氮化硼陶瓷蒸发舟套件的特点和优点

在先进材料领域中,氮化硼陶瓷 (BNC) 是一类引人注目的化合物,以其卓越的热稳定性、化学惰性和轻质特性而闻名。在利用这些独特特性的众多应用中,氮化硼陶瓷蒸发舟套件已成为高温加工行业不可或缺的工具,特别是在半导体制造、真空金属化和先进涂层技术领域。

 

氮化硼陶瓷的本质
氮化硼 (BN) 是硼和氮的化合物,以各种晶体形式存在,每种晶体形式都具有不同的特性。其中,六方氮化硼 (h-BN) 和立方氮化硼 (c-BN) 是陶瓷应用中最常用的。 BNC,尤其是通过热解工艺制成的 BNC,具有无与伦比的耐极端温度性能,使其成为在传统材料会失效的环境中使用的理想选择。

 

热解氮化硼陶瓷:BNC 家族的精英
热解氮化硼 (PBN) 陶瓷是通过高度专业化的工艺生产的,该工艺涉及在高温和受控条件下分解含硼前体气体。这会产生致密、高纯度的陶瓷,具有出色的抗热冲击性和低热膨胀系数。PBNC 能够承受超过 2000°C 的温度而不会出现明显降解或软化,这使它们成为 BNC 蒸发舟组的首选材料。

 

用于热蒸发的氮化硼陶瓷蒸发舟组

 

氮化硼陶瓷蒸发舟组的作用
BNC 蒸发舟组是精密设计的设备,旨在高效均匀地将金属、合金或其他材料的薄膜沉积到真空室中的基板上。这些舟通常由 PBNC 制成,因为它们具有出色的导热性和对蒸发材料污染的抵抗力。蒸发过程依赖于将蒸发舟内的材料加热到高温,使其蒸发并凝结到目标表面,形成均匀、高质量的涂层。

 

BNC 蒸发舟组的优势
高温稳定性:PBNC 能够承受极端温度,确保即使在长时间或密集的蒸发循环中也能不间断运行。

 

化学惰性:BNC 的非反应性可保护蒸发舟免受蒸发材料的腐蚀或污染,从而确保最终产品的纯度。

 

低热膨胀:PBNC 的低热膨胀系数可最大限度地减少加热和冷却循环期间的尺寸变化,从而保持准确性和精确度。

 

长寿命:PBNC 的耐用性延长了蒸发舟的使用寿命,降低了维护成本和停机时间。

 

多功能性:适用于多种材料,包括金属、合金,甚至一些耐火化合物,使 BNC 蒸发舟套件成为各种应用的理想选择。

 

氮化硼陶瓷蒸发舟套件采用热解氮化硼 (PBN) 陶瓷的巅峰之作,代表了高温加工技术创新的巅峰。它们无与伦比的热稳定性、化学惰性和长寿命使它们成为寻求制造工艺精确、高效和可靠的行业的宝贵资产。随着对先进材料和涂层的需求不断增长,BNC 蒸发舟套件的作用只会变得更加突出,推动先进陶瓷及其他领域的进一步发展。


电子和技术领域的先进陶瓷

氧化铝陶瓷 (Al₂O₃)

高级陶瓷用于电子和技术领域。它具有独特的性能,使其在电气和电子电路中发挥重要的绝缘、传感器、电阻、电容、磁性和电光作用。在本文中,我们将探讨高级陶瓷在电子和技术领域的应用。

 

1. 高级陶瓷在电子和技术领域的性能
高级陶瓷以其出色的电气和热性能而闻名。它们具有高导热性,使其成为散热器的理想选择,有助于散发电子元件的热量。它们还具有高介电强度,这使它们适用于电阻器、电容器和绝缘体等电子元件。

 

AlN 和氧化铝陶瓷

 

2. 具有高电气性能的先进陶瓷材料
氧化铝:氧化铝陶瓷 (Al₂O₃) 是电子元件中常用的陶瓷材料。它具有高介电强度、高导热性,并且耐磨损和腐蚀。

氮化铝:氮化铝 (AIN) 因其能够快速散热而被用于许多电子应用中,与大多数电绝缘材料不同,这使其成为一种更高效的材料。

常压烧结氮化铝与热压氮化铝一样,具有出色的介电强度特性,但指定用于温度波动极大的应用中。

 

AlN ceramic

热压氮化铝具有出色的介电强度和导热性,是半导体应用的理想选择。

 

硅酸盐:硅酸盐通常用于需要电阻率的经济高效的技术应用。

莫来石具有出色的热冲击性能和介电强度。滑石陶瓷具有低介电损耗和高介电强度,并且制造成本低廉。

碳化硅 (SiC):碳化硅是一种陶瓷材料,用于大功率电子设备,例如电源转换器、逆变器和电机驱动器。它具有高导热性、高电子迁移率,并且可以在高温下工作。

 

氧化铝陶瓷

 

3. 陶瓷在电子和技术领域的优势

与电子和技术领域使用的其他材料相比,陶瓷具有多项优势。这些优势包括:

1. 耐用性:陶瓷具有很强的耐磨性和耐腐蚀性,非常适合在恶劣环境中使用。

2. 耐高温性:陶瓷可以在高温下工作而不会发生降解,非常适合高温应用。

3. 高介电强度:陶瓷具有高介电强度,非常适合用于电容器和绝缘体等电子元件。

4. 高导热性:陶瓷具有高导热性,非常适合用于散热器,有助于散发电子元件的热量。


氮化硼在冶金工业中的应用

1.保护材料

在钢铁冶炼过程中,可作为保护材料,保护金属材料。

 

例如,在连铸过程中,氮化硼(BN)可作为保护渣,有效防止铸件产生夹渣缺陷,减少中间包和结晶器的磨损。

 

此外,BN还可作为熔融金属的过滤材料,滤除金属中的杂质和气体,提高金属的质量和纯度。

 

BN SETTER

 

2.导热材料
由于该材料具有较高的导热系数和良好的热稳定性,因此在冶金工业中可用作导热材料。

 

例如在炼钢过程中,BN可作为坩埚、热电偶套管等高温设备的主要材料,具有良好的高温抗氧化性能和高温强度。

 

此外,还可用作高温炉的内衬材料,提高炉子的使用寿命和安全性。

 

BN CRUCIBLE

 

例:坩埚、舟皿、液态金属输送管、火箭喷嘴、大功率装置底座、熔融金属管道、泵部件、熔化和蒸发金属的铸钢模具、制造高温部件、火箭燃烧室内衬、航天器隔热罩、磁流体发电机的耐腐蚀部件等。

 

3.隔热材料
氮化硼具有非常好的隔热性能,可用作冶金工业的隔热材料。

 

BN MIXER

 

例如,在钢铁企业的连铸连轧生产线中,氮化硼可作为隔热板、隔热套等隔热材料,有效减少高温钢坯与空气的热交换,提高生产效率和产品质量。此外,氮化硼还可作为高温炉的隔热材料,减少热量损失和能源浪费。

 

实例:制造高温部件、火箭燃烧室内衬、航天器的隔热屏、磁流发生器的耐腐蚀部件

 

4.加工工具
氮化硼具有很好的耐磨性和润滑性,在冶金工业中可用作加工工具。

 

BN NOZZLE

 

例如在金属切削加工中,BN可用作刀具涂层材料,提高刀具的耐磨性和使用寿命。

 

此外,BN还可用作磨料、磨料等加工助剂,提高加工效率和表面光洁度。


陶瓷反射器的特点

陶瓷反射器旨在有效地反射和引导光线,适用于各种应用。与铝等金属制成的传统反射器相比,我们的陶瓷反射器采用先进的陶瓷材料 99 氧化铝陶瓷制成,具有以下几个优点:

 

1.光学特性:氧化铝在某些波长下具有高反射率。它可以更精确地控制光的扩散,并控制光的分布和效率,这使得陶瓷反射器适用于光学系统、专业照明应用和科学仪器。

 

2.热稳定性:与金属相比,Al2O3 具有更高的热稳定性,可以承受更高的温度而不会变形或失去其反射性能。这使得陶瓷反射器成为耐热性至关重要的理想组件,例如工业炉、高强度照明和汽车前照灯。

 

3.电绝缘性:99氧化铝是一种极好的电绝缘体。在反射器的电导性可能存在安全风险的应用中,需要使用像氧化铝这样的电绝缘材料。

 

4.耐腐蚀性:氧化铝具有极强的耐腐蚀性。这种特性使其在暴露于化学和潮湿条件下的环境中更耐用,使用寿命更长。

 

氧化铝陶瓷反射器在需要使用具有优异电绝缘性和光学性能的耐热和坚固材料的行业中发挥着重要作用。它可用于各种行业和技术,具有高强度、热稳定性和优异的电绝缘性。氧化铝陶瓷反射器的一些常见应用包括:

 

*光学系统
*高强度放电照明
*红外加热
*半导体制造
*工业炉窑
*微波应用
*高温环境

 

BAB299 ceramic reflector

 

典型型号
• BAB – 外形为圆形,如 BAB330-130、BAB192、BAB275、BAB350。
• ZAB – 外形不规则,如 ZAB-S04-30。
• LAK – 外形为矩形,但一侧凹陷,如 LAK311。
• EAB – 外形为矩形;
• GAZ – 外形为三角形;
• 零件编号说明:CRDP-XX-YY-Z-AAA-BBB

 

Ceramic laser reflectors

 

Innovacera 陶瓷激光反射器是用于固态和 CO2 激光系统的高反射率腔体。我们的定制陶瓷反射器系列与金属和聚合物等材料制成的反射器相比具有显著的优势和改进,它在红宝石和 Nd:YAG 激光泵浦室中效果特别好,并广泛用于长寿命激光反射器。

 

陶瓷反射器的使用代表了一项重大进步。它们耐高温、抗腐蚀和保持反射效率的能力使它们在从光学系统到半导体工业的各种应用中都具有无价的价值。此外,陶瓷反射器通过提高能源效率和降低长期维护成本,为可持续发展做出了贡献。


高温镁稳定氧化锆

INNOVACERA 推出了新型材料高温氧化镁锆,也称为镁稳定氧化锆陶瓷。由于氧离子电导率高、强度高、韧性好、抗热震性好,是一种很好的耐火绝缘材料。它在 1900’C 以上的温度下熔化干净,专门用于熔化高温合金和贵金属。其优异的抗热震性可达到 2200℃。

 

氧化镁稳定氧化锆的孔隙率为 1-18%,因此与普通的 MgO-ZrO2 不同。这种材料通常用作连铸中的定径喷嘴、钢包滑板、金属粉末工业中的定径板、气体雾化喷嘴。

 

钢水定径喷嘴
由镁锆合金制成的定径喷嘴具有非常高的性能,包括高机械强度、非常好的抗热震性、良好的耐腐蚀性、耐侵蚀性和低热膨胀性。

 

定径喷嘴安装在连铸中间包的底部。钢水将通过定径喷嘴流入模具。喷嘴的直径可以根据客户的要求改变。

 

Sizing Nozzle

 

钢包滑板用MSZ板
镁锆板常用于镶嵌在钢包滑板上,也用于高氧钢、高钙钢、高锰钢等钢种的连铸。锆(ZrO2)板具有高耐腐蚀性和低膨胀性。这样可以增加滑板的使用寿命,降低成本。尺寸也可以定制。

 

钢包滑板

 

镁稳定氧化锆承烧板
由于MSZ具有良好的耐化学性,耐高温性并且不与烧成的陶瓷部件发生化学反应,因此被广泛用作承烧板陶瓷电容器,敏感部件,磁性材料和其他电子元件。
最高工作温度:2600℃
工作环境:大气环境,真空,大气还原

 

承烧板

 

金属粉末行业气体雾化喷嘴
MSZ喷嘴是几乎所有常见金属和合金粉末的理想选择。在空气、真空或气体保护环境中,工作温度最高为2200℃。

 

Gas Atomizing Nozzle


热压氮化铝加热器盖简介

热压氮化铝陶瓷采用真空热压烧结,工艺难度比常压烧结大。氮化铝纯度可达98.5%(无烧结助剂),热压后密度可达3.3 g/cm3,热导率高,电绝缘性好,导热系数在90 W/(m·K)~210 W/(m·K)之间。

 

材料硬而脆,加工难度大,搬运或加工过程中易产生划痕,报废率高。

 

氮化铝加热器盖

 

最薄厚度仅为0.75mm,加工难度也比较高。

 

热压氮化铝加热器盖的应用:

– 半导体加热器盖

– 盖板及MRI设备(磁共振成像)

– 高功率探测器 – 等离子发生器 – 军用无线电

– 半导体及集成电路用静电吸盘及加热板。

– 红外和微波窗口材料

 

氮化铝加热器盖

 

材料特性

1. 均匀的微观结构

2. 高热导率(70-180 W/(m·K)),可通过加工条件和添加剂定制

3. 高电阻率

4. 热膨胀系数接近硅

5. 耐腐蚀和侵蚀

6. 优异的抗热震性

7. 该材料在 H2 和 CO2 气氛中高达 980°C 时表现出化学稳定性,在空气中高达 1380°C(表面氧化发生在 780°C 左右;表面层保护块体材料直至 1380°C)。

 

典型规格:

纯度: >98.5%
密度: >3.3 g/cm3
抗压强度: >3,350MPa
抗弯强度: 380MPa
M灰色和灰黑色:
热膨胀系数: 5.0 x 10-6/K
最大温度:: 1,800°C
体积电阻率: 7×1012Ω·一种铜氧共晶形式,可与用作基材的铜和氧化物成功结合
介电强度: 15 kV/mm

 

当需要高导热性和电绝缘性能时,氮化铝 (AlN) 是一种出色的材料,使其成为热管理和电气应用的理想选择。此外,AlN 是半导体行业中氧化铍 (Be) 的常见替代品,因为它在加工时不会对健康造成危害。 AlN 的热膨胀系数和电绝缘性能与硅晶片材料非常接近,使其成为电子应用中的有用材料,因为高温和散热通常是个问题。

 

氮化铝加热器盖

 

AlN 是少数同时提供电绝缘和高导热性的材料之一。这使得 AlN 在高功率电子应用中作为散热器和散热器非常有用。


陶瓷真空钎焊:释放陶瓷与金属结合在高科技应用中的潜力

陶瓷材料具有高熔点和优异的绝缘性能,在与金属连接时面临巨大挑战。传统的焊接方法往往难以形成牢固可靠的连接。然而,连接技术的进步引入了真空钎焊作为一种高效的解决方案。该工艺不仅克服了陶瓷的局限性,还利用了两种材料的优点来制造复合部件。

 

Ceramic and Metal Vacuum Brazed Assemblies

 

真空钎焊特别有利,因为它能够在真空环境中高温连接陶瓷和金属,从而最大限度地减少氧化和其他不必要的反应。 陶瓷-金属密封工艺通常涉及使用钎焊填充金属,该填充金属可以根据要连接的特定材料进行定制。其中一种技术是活性金属钎焊,其中填充金属中的活性元素(例如 Ag-Cu-Ti 中的钛)可激活陶瓷表面,从而促进牢固的粘合。

 

在考虑将陶瓷与金属连接时,陶瓷的高熔点和较差的热稳定性带来了巨大的挑战。传统的焊接方法通常不够,但真空钎焊已成为一种更好的替代方案。该工艺利用两种材料的独特性能,形成牢固可靠的陶瓷-金属粘合。

 

金属和陶瓷的真空钎焊

 

虽然连接陶瓷和金属的方法有很多种,包括机械连接和固态扩散连接,但真空钎焊结合了无与伦比的性能、成本效益和易实施性。

 

真空钎焊工艺涉及使用熔点低于被连接材料的钎焊填充金属。在陶瓷与金属连接的情况下,以 Ag-Cu-Ti 粉末作为填充金属的活性金属钎焊特别有效。活性元素钛与陶瓷表面发生反应,清洁并激活陶瓷表面,从而形成更牢固的结合。

 

例如,在将 Al2O3 陶瓷与 304 不锈钢钎焊时,需要准备金属化陶瓷表面,并使用 AgCu 作为钎焊填充金属。真空钎焊工艺可确保最终的接头能够经受高温测试,并具有出色的密封性和可靠性。

 

Ceramic 活化界面

 

在真空钎焊中使用活性金属钎焊可使钎焊接头的剪切强度达到 130 MPa。这凸显了真空钎焊在创建适用于广泛应用的耐用陶瓷-金属连接方面的巨大潜力。

 

随着该领域研究的进展,真空钎焊不断发展,提供不断提高的接头强度和多功能性。它是材料连接中的一项关键技术,突破了陶瓷-金属复合部件制造的极限。


陶瓷和金属医用 X 射线管:分析仪器组件的未来

Innovacera Advanced Materials 是领先的医疗 X 射线组件制造商,专门生产将金属的精密度与陶瓷的卓越性能相结合的全系列产品。我们在分析仪器组件方面的专业知识体现在我们生产的高品质阳极、阴极、X 射线管和吸气剂组件上。我们利用先进的陶瓷-金属密封技术来提供坚固可靠的组件,这些组件经过量身定制,可满足 X 射线市场的独特挑战。

 

我们的医疗 X 射线产品旨在将各种金属组件与高纯度氧化铝 (Al₂O₃) 陶瓷无缝集成,这些陶瓷以其密封性能而闻名。我们的产品中使用氧化铝 X 射线功率管可确保提高焦点定位的重复性、延长管寿命和无与伦比的光谱纯度。我们设计的灵活性允许定制以满足特定客户的需求,而我们一致且可重复的制造工艺可确保具有成本竞争力的生产。

 

金属化陶瓷缸

 

我们组件中使用的密封陶瓷是其可靠性的关键因素。它降低了密封泄漏的风险,具有抗热冲击性,并且不受尺寸限制。我们的组件具有卓越的电气性能,包括使用陶瓷-金属密封,可实现更高的功率和安全裕度设计。我们的创新技术延长了 X 射线管的使用寿命,并凸显了在我们的组件中结合陶瓷和金属的许多特定应用优势。

 

我们还为其他陶瓷-金属组件提供定制解决方案,例如馈通和多针头,这些对于需要精度和可靠性的分析仪器组件至关重要。

 

如需了解有关我们的医用 X 射线管的更多信息以及我们的先进技术如何使您的应用受益,请立即联系我们。


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