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PRODUCT DETAIL

氮化铝陶瓷晶圆承载盘

氮化铝陶瓷

氮化铝陶瓷晶圆承载盘

超高热导与微米级精度的硬核结合——半导体晶圆洁净制程与高功率激光设备优选陶瓷载体

  • 材质体系氮化铝陶瓷
  • 加工方式成型烧结 + 超精密加工
  • 定制方式来图 / 来样定制(CAD / STEP)
  • 应用行业半导体装备

产品详情


一. 产品核心卖点

  • 核心优势:

    1. 材质性能(超高导热与电学绝缘):采用电子级高纯氮化铝(AlN)原料,常温热导率高达 170–230 W/(m·K)(为常规氧化铝陶瓷的 7–8 倍),热膨胀系数(4.5×10⁻⁶/℃)与硅晶圆高度匹配,高温环境下不爆裂、形变量低;击穿场强高,具备高绝缘与低介电损耗特性。

    2. 加工精度与公差(微米级控形与表面抛光):配备五轴精密数控超声加工与高平整度平面研磨线,外径、孔位及吸附微槽尺寸公差稳定控制在 ±0.005 mm 以内,平面度与平行度可达 0.003 mm,工作表面可精细研磨抛光至 Ra 0.05–0.2 μm,杜绝划伤晶圆表面。

    3. 使用寿命与替换效益(抗等离子与化学刻蚀):耐受高浓度强酸、强碱及清洗药液冲刷,在氟化物等离子体工况下抗剥落、无金属离子析出,替代传统不锈钢、石英或普通氧化铝材质,大幅降低半导体设备停机维护频次与晶圆污染报废率。

    4. 交付与定制(敏捷制造与快速响应):提供吸盘微孔流道、真空吸附微槽、非标沉头孔与阶梯卡槽等复杂结构开孔/开槽定制服务;支持工程人员 24 小时 DFM 评估,样件快速交付。

  • 技术参数表(针对半导体级氮化铝陶瓷修正):

检验/性能指标单位氮化铝(AlN)晶圆承载盘指标备注/测试标准
材质纯度%≥ 99.0%电子级高纯粉体
体积密度g/cm³3.25 – 3.32接近理论致密度
抗弯强度MPa≥ 320 – 420三点弯曲法
热导率(25℃)W/(m·K)170 – 230激光闪射法(为氧化铝7-8倍)
热膨胀系数(20-400℃)×10⁻⁶/℃4.3 – 4.7与单晶硅材料精准匹配
耐温极限(惰性环境/空气)℃≤ 1600 / ≤ 900结构稳定抗热震
击穿电压(抗电强度)kV/mm≥ 15 – 2025℃ 测试环境
体积电阻率(20℃)Ω·cm≥ 10¹⁴优异的电绝缘等级
表面粗糙度(Ra)μmRa 0.05 – Ra 0.2镜面抛光/超精研磨
加工尺寸公差mm±0.005超声微孔/精雕加工



二. 典型应用行业与使用场景

  1. 半导体晶圆清洗设备(Wet Bench / Single Wafer Tool)

    • 工况痛点:晶圆在经历 SPM(硫酸+双氧水)、HF(氢氟酸)或碱性清洗液清洗时,载体结构件极易受酸碱腐蚀剥落,产生微粒杂质污染晶圆。

    • 解决价值:AlN 陶瓷具备优异的耐化学腐蚀性能,在酸碱槽体及旋转清洗吸盘中稳定运行,无颗粒脱落、无金属离子析出,保障良品率。

  2. 高功率激光与光电封装治具(Laser Diode Submount)

    • 工况痛点:高功率激光器核心芯片工作热流密度极高,热量若无法瞬时排出,将导致芯片温漂、光衰乃至烧毁。

    • 解决价值:利用氮化铝超过 170 W/(m·K) 的导热能力和优良热沉性能,迅速传导积热,同时匹配芯片热膨胀系数,防止热应力剪切破坏。

  3. 晶圆减薄与 CMP 研磨承载夹具

    • 工况痛点:机械加工应力易造成薄片晶圆边缘崩缺或表面划痕,传统载台硬度不均或平整度不足会直接导致抛光厚度不均。

    • 解决价值:镜面级抛光面(Ra 0.05–0.2 μm)与高平行度控制(≤0.003 mm),提供极其均匀的面接触支撑,防止晶圆翘曲破损。



三. 生产加工实力与品质保障

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  • 闭环工艺制造流程:

    • 粉体预处理与造粒:精选高纯超细 AlN 原料粉末,配合精准助烧剂体系实现致密化基础。

    • 近净成型:冷等静压(CIP)高压均匀压制成型,消除内部密度梯度与微观气孔。

    • 高温还原烧结:高温充氮无氧气氛烧结炉致密烧结,晶界纯净,确保热导率达标。

    • 精密机加与研磨:五轴数控超声雕铣打孔、纳米级金刚石磨轮平面精研、化学机械双面研磨。

    • 超净清洗包装:超声波多级去离子水脱脂清洗,百级/千级洁净室防静电独立真空封装。

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  • 质检与品控把关:

    • 尺寸与形位公差检测:采用 2.5D 全自动光学影像测量仪与三坐标测量仪(CMM),全检关键尺寸、同心度与平面度。

    • 微观表面检测:高精度接触式/白光干涉表面粗糙度仪逐件抽检,严控 Ra 粗糙度无超标。

    • 性能合规验证:热导率采用激光热导仪定期打样校准,气密性及绝缘强度 100% 按规程复测,附带出厂检测报告(COC)。



四. 常见采购咨询(FAQ)

  • Q1:提供图纸后,通常的评估与样品交付周期是多久?

    • A:支持 STEP、IGS、DWG、DXF 及 PDF 格式工程图纸。技术工程团队在 24 小时内完成 DFM(可制造性)评估并出具报价方案。打样周期通常为 7–15 个工作日(视复杂开孔及研磨要求而定),批量订单具备专门排产通道以保障交付稳定。

  • Q2:氮化铝(AlN)与传统氧化铝(Al₂O₃)陶瓷承载盘相比,主要区别在哪里?

    • A:最核心差异在于导热系数和热膨胀系数。99氧化铝的热导率约为 25–30 W/(m·K),而氮化铝可达 170–230 W/(m·K),散热效率提升近 7 倍;同时,AlN 的热膨胀系数与单晶硅极为接近,特别适合用于高热负荷、热冲击剧烈或要求与晶圆热膨胀同步的苛刻半导体工况。

  • Q3:贵司是否支持单件研发打样及非标微孔定制?

    • A:完全支持。我们配备高精度超声钻铣加工中心,可实现真空吸附微孔(直径 ≥0.2 mm)、高精度微流道及异形薄壁槽位的非标定制,无论是一件科研打样还是批量机台配套,均提供原厂工程支持。



五. 联系我们(CTA)

需要为您的高精密机台定制高导热陶瓷承载件?

立即发送您的产品设计图纸(支持 STEP / DWG / PDF 格式),技术工程师将在 2 小时内 为您提供可制造性结构评估(DFM)与出厂报价明细。

  • 电话/微信:133-7849-7268

  • 邮箱:baron@artec-adceramics.com

  • 服务支持:支持来图非标定制 / 快速打样 / 出厂全检报告附带