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陶瓷產品

陶瓷圓環

半導體 Focus Ring、機械軸封與耐磨環客製化

圓環類零件看似構造簡單,但要達到「極致的真圓度 (Roundness)」與「同心度 (Concentricity)」卻極具挑戰。

晟鼎工業專注於加工高硬度、耐磨損的精密陶瓷圓環。無論是半導體腔體內的聚焦環,還是高速運轉機械的密封環,我們都能確保尺寸公差精準,解決傳統材質不耐酸鹼與易磨損的問題。

應用一:半導體製程用環

在蝕刻 (Etching) 與薄膜 (Deposition) 製程中,陶瓷環扮演控制電漿分佈與保護晶圓邊緣的關鍵角色。我們提供原廠零件的替代品 (Second Source) 製造服務。

1. 聚焦環與邊緣環 (Focus Ring / Edge Ring)

  • 功能:置於晶圓周圍,用來修正電漿 (Plasma) 的方向,確保晶圓邊緣的蝕刻速率均勻。
  • 常見痛點:傳統材質(如石英)被電漿轟擊後消耗過快,導致需頻繁停機更換,影響產能。
  • 晟鼎解決方案:我們可加工碳化矽 (SiC) 或高純度氧化鋁材質的 Focus Ring。這些材質耐電漿侵蝕能力強,壽命是傳統材質的數倍,能顯著降低您的更換成本 (CoC)。

2. 陶瓷壓環與保護環 (Clamp Ring / Cover Ring)

  • 功能:用於固定晶圓或保護靜電吸盤 (ESC) 不被電漿打傷。
  • 加工重點:需具備極高的平面度,確保壓合時不會漏氣或壓破晶圓。

應用二:工業機械用環

針對幫浦、馬達、攪拌機等旋轉設備,精密陶瓷是解決「磨損漏油」與「高溫卡死」的最佳升級材料。

1. 陶瓷密封環 / 軸封 (Mechanical Seal Ring)

  • 為何要用陶瓷? 金屬密封環在高速摩擦下容易發熱磨損,導致流體洩漏。
  • 材料選擇:
    • 碳化矽 (SiC):硬度最高、散熱最快,適合高轉速、高摩擦的嚴苛環境。
    • 氧化鋁 (Al₂O₃):性價比高,適合一般酸鹼液體的密封。
  • 加工能力:晟鼎能將密封端面 (Seal Face) 進行鏡面研磨 (Lapping),確保氣密性滴水不漏。

2. 陶瓷軸承套與滾輪 (Bearing Sleeve & Roller)

  • 為何要用陶瓷? 在無潤滑油或高溫環境下,金屬軸承會燒結卡死。
  • 材料選擇:
    • 氮化矽 (Si₃N₄):韌性最好,最適合做軸承滾珠或滾柱。
    • 氧化鋯 (ZrO₂):表面光滑自潤滑性佳,適合做滑動軸承套。

決定品質的關鍵:我們的加工精度

圓環類產品最怕「失圓」或「偏心」。晟鼎透過以下技術確保品質:

  • 內外徑同心度研磨:確保內孔與外徑的中心點一致,旋轉時不會偏擺震動。
  • 真圓度控制:透過精密內外徑磨床,將真圓度控制在微米 (µm) 等級,確保裝配時的氣密性。
  • 端面垂直度:確保環的端面與軸心垂直,避免安裝後產生縫隙。

常見問題 (FAQ)

Q:原本是用石英 (Quartz) 的 Focus Ring,可以改成陶瓷的嗎?

A:可以。許多客戶將石英升級為碳化矽 (SiC) 或 氧化鋁,雖然單價較高,但壽命大幅延長,減少了停機換料的時間,長遠來看更划算。

Q:陶瓷密封環需要加潤滑油嗎?

A:陶瓷本身具備良好的自潤滑性與低摩擦係數,在某些應用中可實現「無油運轉」,避免潤滑油汙染製程(特別適合食品或醫藥設備)。

Q:你們能做多大尺寸的陶瓷環?

A:我們具備大型車床與磨床,可加工直徑從 5mm 到 600mm 以上 的陶瓷環。

訂製高精度陶瓷環

「密封處總是洩漏?或是蝕刻環消耗太快?」

從單件破損更換到批量生產,晟鼎工業提供最精密的圓環加工服務。請提供 CAD 圖檔 (DWG/STP)立即聯絡晟鼎,我們將為您評估加工公差與報價。