透明陶瓷Transparent Ceramics

穿透視界、挑戰極限 | 高光學穿透率精密陶瓷


融合「光學穿透」與「極致剛性」的次世代材料

 

在傳統材料科學中,光學穿透性與極端物理強度往往不可兼得。石英玻璃或高分子塑料雖具備優異的透光率,但在面對半導體前段高功率電漿轟擊、千度高溫爐體、或是極端摩擦環境時,極易發生霧化、變形或碎裂;而傳統精密陶瓷雖強韌,卻因內部氣孔與晶界雜質導致光線散射,呈現不透明的狀態。

鋒全應材突破光學與陶瓷材料的交界壁壘,推出高階精密透明陶瓷(Transparent Ceramics)系列產品,包含 透明 YAG(多晶釔鋁石榴石)透明氧化鋁(多晶透明氧化鋁)

我們透過特殊成型以及最核心的燒結技術,將陶瓷內部的顯微氣孔率降低至百萬分之一(ppm)以下。這項突破性工藝成功消除了光線反射與散射的介面,使其在紫外線(UV)、可見光(Visible)到紅外線(IR)波段皆展現出絕佳的光學穿透率,同時完整保留了精密陶瓷超高硬度、耐高溫、耐強酸鹼腐蝕的物理極限,為高階光電與半導體先進封裝等等範疇提供突破性的解決方案。


鋒全應材透明陶瓷兩大核心產品線

為了滿足不同光譜波段與機械強度結構的需求,鋒全應材提供兩大主流透明陶瓷材料:

一、 透明 YAG 陶瓷(Transparent Yttrium Aluminum Garnet)

透明 YAG 陶瓷屬於立方晶系,具備光學各向同性(Isotropic)的優異特質。

  • 光學與材料優勢:在 400 nm 至 5000 nm 的可見光到中紅外線波段,穿透率高達 80% 以上。由於沒有雙折射效應,光線透過時不會產生偏振畸變,極度適合高精密光學成像與干涉量測系統。
  • 半導體耐電漿巔峰:透明 YAG 繼承了釔系列材料無與倫比的耐氟系、氯系電漿轟擊特性。
  • 典型應用場景:半導體高功率蝕刻腔體的光學終點偵測視窗(EPD Window)、高階雷射器增益介質襯底、光學感測器防護罩。

二、 透明氧化鋁陶瓷(Transparent Alumina)

鋒全應材提供多晶透明氧化鋁,以滿足不同的結構與光學穿透需求。

  • 光學與材料優勢:維氏硬度高達 20,擁有極高的高溫剛性與高達 35 W/m·K 的導熱係數。在紫外光(UV)波段亦具備出色的穿透能力,且耐化學極端酸鹼腐蝕。
  • 典型應用場景:高壓高溫反應爐視窗、半導體光刻機(Lithography)高溫 UV 照射窗、耐磨損光學掃描鏡片、高真空熱處理爐視察孔。


鋒全應材 透明陶瓷之四大核心優勢

  1. 理論級超低氣孔率,展現極高透光率
    光學散射主要源於材料內部的微小氣孔。鋒全應材運用尖端製程二次緻密化工藝,使材料相對密度趨近於 100%。光線得以自由穿透晶界,為您提供無霧化、高幾何保真度的光學傳輸品質。
  2. 抗電漿、抗酸鹼,長效維持光學高度透明
    傳統石英視窗在半導體蝕刻製程中,極易因電漿轟擊而產生表面微粗糙化(Roughness),進而導致視窗快速霧化而失去量測功能。鋒全應材的透明陶瓷具備極高的化學惰性,蝕刻速率極低,能長時間保持表面光滑鏡面,大幅減少機台因更換視窗而停機(PM)的次數。
  3. 耐極端高溫與熱衝擊
    本系列材料在高溫、高壓及急速冷熱交替的嚴苛製程環境中,其熱膨脹係數極低,不會像普通光學玻璃般因熱應力集中而發生爆裂。
  4. 卓越的表面物理硬度與抗磨損性
    極高的維氏硬度使透明陶瓷零部件在面對粉體顆粒摩擦、刮擦或高速氣流沖刷時,表面不易產生劃痕。這在需要高頻率擦拭清洗或機械接觸的光電自動化製程中,能確保光學訊號長期不受雜散光干擾。


為何選擇鋒全應材?(Why F+?)

  • 奈米級鏡面拋光工藝:光學元件的性能取決於表面粗糙度。鋒全整合化學機械拋光技術,絕佳地控制透明陶瓷的表面粗糙度,達到雷射級的光學幾何精度與極低的平面度公差。
  • 客製化幾何形狀與尺寸:不論是標準的圓形視窗片、方形防護板,或是帶有精密階梯形狀、法蘭結構(Flange)的特殊一體化光學組件,我們皆能整合精密成型與燒後精加工的完整服務。


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