Material – Keramik

♦Aluminiumoxid (Al2O3)

Die von der ZhongHui Intelligent Manufacturing Group (ZHHIMG) hergestellten Präzisionskeramikteile können aus hochreinen keramischen Rohstoffen (92–97 % Aluminiumoxid, 99,5 % Aluminiumoxid, >99,9 % Aluminiumoxid) und CIP-kaltisostatischem Pressverfahren hergestellt werden. Hochtemperatursintern und Präzisionsbearbeitung ermöglichen eine Maßgenauigkeit von ± 0,001 mm, eine Glätte von bis zu Ra0,1 und eine Einsatztemperatur von bis zu 1600 Grad. Die Keramik kann nach Kundenwunsch in verschiedenen Farben hergestellt werden, z. B. in Schwarz, Weiß, Beige, Dunkelrot usw. Die von uns hergestellten Präzisionskeramikteile sind beständig gegen hohe Temperaturen, Korrosion, Verschleiß und Isolierung und können lange Zeit in Umgebungen mit hohen Temperaturen, Vakuum und korrosiven Gasen eingesetzt werden.

Weit verbreitet in einer Vielzahl von Halbleiterproduktionsanlagen: Rahmen (Keramikhalterung), Substrat (Basis), Arm/Brücke (Manipulator), mechanische Komponenten und Keramik-Luftlager.

AL2O3

Produktname Hochreines 99 Aluminiumoxidkeramik-Vierkantrohr / -rohr / -stab
Index Einheit 85 % Al2O3 95 % Al2O3 99 % Al2O3 99,5 % Al2O3
Dichte g/cm3 3.3 3,65 3.8 3.9
Wasseraufnahme % <0,1 <0,1 0 0
Sintertemperatur 1620 1650 1800 1800
Härte Mohs 7 9 9 9
Biegefestigkeit (20 °C) Mpa 200 300 340 360
Druckfestigkeit Kgf/cm2 10000 25000 30000 30000
Langzeit-Arbeitstemperatur 1350 1400 1600 1650
Max. Betriebstemperatur 1450 1600 1800 1800
Volumenwiderstand 20℃ Ω cm3 >1013 >1013 >1013 >1013
100℃ 1012-1013 1012-1013 1012-1013 1012-1013
300℃ >109 >1010 >1012 >1012

Anwendung hochreiner Aluminiumoxidkeramik:
1. Anwendung auf Halbleiterausrüstung: Keramik-Vakuumfutter, Trennscheibe, Reinigungsscheibe, Keramik-FUTTER.
2. Wafer-Transferteile: Wafer-Handling-Chucks, Wafer-Schneidscheiben, Wafer-Reinigungsscheiben, Saugnäpfe für die optische Wafer-Inspektion.
3. LED-/LCD-Flachbildschirmindustrie: Keramikdüse, Keramikschleifscheibe, LIFT PIN, PIN-Schiene.
4. Optische Kommunikation, Solarindustrie: Keramikröhren, Keramikstäbe, Keramikschaber für den Siebdruck von Leiterplatten.
5. Hitzebeständige und elektrisch isolierende Teile: Keramiklager.
Aluminiumoxidkeramiken lassen sich derzeit in hochreine und gewöhnliche Keramiken unterteilen. Zu den hochreinen Aluminiumoxidkeramiken zählen Keramikmaterialien mit einem Al₂O₃-Gehalt von über 99,9 %. Aufgrund ihrer Sintertemperatur von 1650–1990 °C und ihrer Transmissionswellenlänge von 1–6 μm werden sie üblicherweise zu Schmelzglas statt zu Platintiegeln verarbeitet, die aufgrund ihrer Lichtdurchlässigkeit und Korrosionsbeständigkeit gegenüber Alkalimetallen als Natriumröhren verwendet werden können. In der Elektronikindustrie finden sie Verwendung als Hochfrequenz-Isoliermaterial für IC-Substrate. Je nach Aluminiumoxidgehalt lassen sich die gewöhnlichen Aluminiumoxidkeramiken in 99-, 95-, 90- und 85-Keramikarten unterteilen. Auch Keramiken mit 80 % oder 75 % Aluminiumoxid werden manchmal der gewöhnlichen Aluminiumoxidkeramik zugeordnet. Aluminiumoxid-Keramik (99 %) wird unter anderem zur Herstellung von Hochtemperaturtiegeln, feuerfesten Ofenrohren und speziellen verschleißfesten Materialien wie Keramiklagern, Keramikdichtungen und Ventilplatten verwendet. Aluminiumoxid-Keramik (95 %) wird hauptsächlich als korrosionsbeständiges und verschleißfestes Bauteil eingesetzt. Keramik (85 %) wird häufig mit verschiedenen Eigenschaften gemischt, um die elektrische Leistung und mechanische Festigkeit zu verbessern. Es können Dichtungen aus Molybdän, Niob, Tantal und anderen Metallen verwendet werden, und einige werden als elektrische Vakuumgeräte eingesetzt.

 

Qualitätsartikel (repräsentativer Wert) Produktname AES-12 AES-11 AES-11C AES-11F AES-22S AES-23 AL-31-03
Chemische Zusammensetzung: Natriumarmes, leicht sinterbares Produkt H₂O % 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1
Lol % 0,1 0,2 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1
Fe₂0₃ % 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01
SiO₂ % 0,03 0,03 0,03 0,03 0,02 0,04 0,04
Na₂O % 0,04 0,04 0,04 0,04 0,02 0,04 0,03
MgO* % - 0,11 0,05 0,05 - - -
Al₂O₃ % 99,9 99,9 99,9 99,9 99,9 99,9 99,9
Mittlerer Partikeldurchmesser (MT-3300, Laseranalysemethode) μm 0,44 0,43 0,39 0,47 1.1 2.2 3
α-Kristallgröße μm 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 ~ 1,0 0,3 ~ 4 0,3 ~ 4
Formdichte** g/cm³ 2.22 2.22 2.2 2.17 2,35 2,57 2,56
Sinterdichte** g/cm³ 3,88 3,93 3,94 3,93 3,88 3,77 3.22
Schrumpfrate der Sinterlinie** % 17 17 18 18 15 12 7

* MgO wird bei der Berechnung der Reinheit von Al₂O₃ nicht berücksichtigt.
* Kein Zunderpulver 29,4 MPa (300 kg/cm²), Sintertemperatur beträgt 1600 °C.
AES-11/11C/11F: Durch Zugabe von 0,05 – 0,1 % MgO ist die Sinterfähigkeit ausgezeichnet, sodass es für Aluminiumoxidkeramiken mit einer Reinheit von über 99 % geeignet ist.
AES-22S: Gekennzeichnet durch hohe Formdichte und geringe Schrumpfungsrate der Sinterlinie, ist es für Schlickerguss und andere Großprodukte mit der erforderlichen Maßgenauigkeit geeignet.
AES-23 / AES-31-03: Es hat eine höhere Formdichte, Thixotropie und eine niedrigere Viskosität als AES-22S. Ersteres wird für Keramik verwendet, während Letzteres als Wasserreduzierer für feuerfeste Materialien verwendet wird und immer beliebter wird.

♦Eigenschaften von Siliziumkarbid (SiC)

Allgemeine Eigenschaften Reinheit der Hauptbestandteile (Gew.-%) 97
Farbe Schwarz
Dichte (g/cm³) 3.1
Wasseraufnahme (%) 0
Mechanische Eigenschaften Biegefestigkeit (MPa) 400
Elastizitätsmodul (GPa) 400
Vickershärte (GPa) 20
Thermische Eigenschaften Maximale Betriebstemperatur (°C) 1600
Wärmeausdehnungskoeffizient RT~500°C 3.9
(1/°C x 10-6) RT~800°C 4.3
Wärmeleitfähigkeit (W/m x K) 130 110
Thermoschockbeständigkeit ΔT (°C) 300
Elektrische Eigenschaften Volumenwiderstand 25°C 3 x 106
300 °C -
500 °C -
800°C -
Dielektrizitätskonstante 10 GHz -
Dielektrischer Verlust (x 10-4) -
Q-Faktor (x 104) -
Dielektrische Durchschlagsspannung (KV/mm) -

20200507170353_55726

♦Siliziumnitridkeramik

Material Einheit Si₃N₄
Sinterverfahren - Gasdruckgesintert
Dichte g/cm³ 3.22
Farbe - Dunkelgrau
Wasserabsorptionsrate % 0
Elastizitätsmodul Notendurchschnitt 290
Vickershärte Notendurchschnitt 18 - 20
Druckfestigkeit Mpa 2200
Biegefestigkeit Mpa 650
Wärmeleitfähigkeit W/mK 25
Thermoschockbeständigkeit Δ (°C) 450 - 650
Maximale Betriebstemperatur °C 1200
Volumenwiderstand Ω·cm > 10 ^ 14
Dielektrizitätskonstante - 8.2
Durchschlagsfestigkeit kV/mm 16