商品介紹

氮化鋁陶瓷結構元件開發與製作

氮化鋁(Aluminium nitride)陶瓷材料理論密度: 3.3 g/cc,莫氏硬度: 7~8,是電子封裝(package )中常見的基板材料(substrate ), 其主要優點在於
(1)高絕緣性(10^14 Ω. cm)
(2)優異的高頻特性
(3)與矽(3.5 ppm/k)有相近的熱膨脹係數(4.5ppm/k)
(4)穩定的化學特性
(5)較高的熱傳導係數( 170~230 w/m.k)

目前實際生產且應用高導熱陶瓷基板有氧化鋁(Al2O3)氮化鋁(AlN),氮化矽(Si3N4)等,而氮化鋁在電子與光電工業上其應用範圍為
(1) IGBT 散熱基板,可用於各換流器控制電源,
(2) 半導體業用靜電夾盤(chuck)及襯托盤
(3) LED 用散熱基板與發光元件

氮化鋁(AlN)其抗熱震性(thermal shock) 較氧化鋁(Al2O3)為高,能耐2200℃的高溫,其1400℃ 高溫潛變(creep Strength),優於氧化鋁,同時氮化鋁無熔點,在達到分解溫度(2200~2250℃)前,製品形狀不會發生變化,同時不與酸起反應,但會被苛性鈉(NaOH)所腐蝕(corrosion),具有耐溶融金屬潤濕性(wetting)特性。

氮化鋁在1980℃與鋁(Al), 1300℃與鎵(Ga), 1400℃與鐵(Fe)及鎳(Ni)1200℃與鉬(Mo)都具有相對的化學穩定性,因此可以用做金屬熔池的浸入式熱電偶保護管(protection tube),在800~1000℃的環境下保持3000 小時而不被侵蝕破壞。
  同時在非氧化氣氛下,氮化鋁在2000℃前,都可以保持形狀穩定性,也可替代合成砷化鎵(GaAs)半導體的玻璃容器,製作成坩鍋(crucible)以消除矽(Si)的汙染,而得到高純度的砷化鎵材料。

目前興美材料(MEITEK)整合國內、外上下游資源,可以協助客戶共同開發乾壓(die press)及射出(injection)氮化鋁結構元件(structure part)。

如需了解AlN 與其他陶瓷材料的熱學,電學與力學特性,請點選 click here

熱均壓(HIP)高強度氧化鋯陶瓷(Zirconia Ceramics)及TZP陶瓷基板

在結構陶瓷領域上,室溫耐磨之零組件應用是目前國內精密結構陶瓷之最重要市場,需求量也是最多,行銷之產品包括線導、軸封圈、止水閥、刀具、錶殼及錶帶、高爾夫球打擊面等。上述產品過去主要採用氧化鋁為材料,最近高單價之產品才考慮使用Y-TZP 氧化鋯為材料,部份安定化氧化鋯相對氧化鋁有更高的強度與韌性,因此興美材料(MEITEK)利用超微分散技術製作高硬度及韌性之氧化鋯陶瓷基板提供內模具業、電子業使用。興美材料可以依客戶尺寸需求,提供OEM或ODM的少量多樣服務。

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熱均壓氧化鋯陶瓷複合材料

熱均壓氧化鋯陶瓷複合材料

氧化鋯陶瓷是所有結構陶瓷中室溫強度(>1200MPa)與韌性(KIc>5MPa.m0.5)中最高者由於氧化鋯沒有磁性、不導電、不生銹、耐磨,所以在生物醫學器械領域與刀具工具領域中應用很廣:如用於醫學上應用為製作人工骨骼、人工關節、人工牙根等。


由於部分穩定氧化鋯具有低熱導率(2 W/m.k)、強度韌性高,低彈性模量(210GPa),高抗熱衝擊性(350),高工作溫度(1500℃),因此在機械、電子、石油、化工、航太、紡織、精密測量儀器、精密機床、生物工程和醫療器械等行業有著廣泛的應用前景。

興美材料所經銷國外原廠熱均壓氧化鋯陶瓷,並整合國內精密研磨加工技術所開發衝頭(punch)元件,經客戶使用測試結果:與鎢鋼相比較,耐磨耗壽命為其3倍以上


如需要了解熱均壓氧化鋯與一般燒結氧化鋯的機械性質的比較,請點選click here

 

可加工陶瓷(Machinable Glass Ceramics)

可加工陶瓷, 是以合成雲母(MAS)為主晶相的微晶玻璃(micro-crystalline glass ceramics) ,可以採用機械加工的陶瓷材料(色澤為白色),其具備良好的加工性能、真空性能、電絕緣特性及耐高溫、耐化學腐蝕等優良性質。可以廣泛應用於航太、電子基板、耐高溫絕緣、離子鍍膜、真空鍍膜設備等領域。

(1)加工性 可加工陶瓷其硬度(Mohr < 7 )相較於其他結構陶瓷(如氧化鋁、氧化鋯)為低,可進行研磨加工,其刀具磨耗也較小。其加工性能類似於鑄鐵,可加工成各種形狀複雜,精度要求高的產品(如圖)。
(2)熱性能 可加工陶瓷其使用範圍在-270℃~+800℃。具有較好的的抗熱衝擊性與低熱膨脹係數(0.86×10-6/°C)相對於在高溫環境下工件的尺寸穩定,可進行氣密封合製程。 (3)化學穩定性可加工陶瓷在各種有機溶劑環境中呈現穩定狀態及良好的耐酸鹼(HCl、HF及NaOH)腐蝕性能等。

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