Keramik-Halbleiter: Mehr als nur Isolation

Ihr erfahrener Partner für Keramik für die Halbleiterindustrie

Bauteile aus technischer Keramik sind für die Halbleiterindustrie aus verschiedenen Gründen hochinteressant: Je nach Typ kann Keramik ein hohes elektrisches Isoliervermögen aufweisen oder selbst als Keramik-Halbleiter eingesetzt werden. Unternehmen, die in der Halbleiterindustrie tätig sind, nutzen Komponenten und Bauteile aus Shapal™ oder Macor® entweder, um bei der Produktion von Halbleitern optimal zu isolieren. Oder sie nutzen sie, um Diversität bei der elektrischen Leitfähigkeit zur Verfügung stellen zu können – mit einem Keramik-Halbleiter.

Funktions­keramik als Halbleiter

In der Elektrotechnik sind keramische Werkstoffe eher dafür bekannt, dass sie als hervorragende Isolationsmaterialien dienen können. Weniger gut bekannt ist der Umstand, dass Keramiken auf Grund ihrer elektrischen Funktionalität als Leiter oder als Keramik-Halbleiter eingesetzt werden können. Keramische Stoffe können in einer Vielzahl von chemischen Verbindungen auftreten und weisen dann eine enorme Bandbreite bei der elektrischen Leitfähigkeit auf. Bei Keramikkomponenten in der Halbleiterindustrie kennen wir stark kovalente Bindungen, ionische Bindungen und metallische Bindungsverhältnisse. Somit reichen die Leitungsmechanismen von einer sehr guten ionischen Leitung bis hin zu einer metallischen Elektronenleitung. Anders als Metalle zeichnen sich die Keramiken dabei durch eine deutlich stärkere Temperaturabhängigkeit ihres elektrischen Widerstands aus. Durch Dotierungen und andere Unterschiede bei der Herstellung differenzieren sich keramische Halbleiter in dieser Hinsicht noch weiter voneinander.

Sie möchten Bauteile aus verschiedenen Keramik-Arten miteinander kombinieren? Dann profitieren Sie davon, dass die Keramiken zwar hohe Unterschiede bei der elektrischen Leitfähigkeit aufweisen. Bei ihren anderen Eigenschaften ähneln sie sich jedoch wiederum stark. Dadurch stellen sie die gleichen Anforderungen hinsichtlich der Bearbeitung oder dem Sinterverhalten.

20+ Jahre

Erfahrung in der Keramik-Verarbeitung.

300+ Prototypen

wurden für unsere Kunden hergestellt.

150+ Kunden

zufriedene Kunden weltweit.

Bearbeitung von Keramik für die Halbleiterindustrie

Praezisions Ceramik Nord ist darauf spezialisiert, einzelne Prototypen oder ganze Baureihen von Komponenten aus technischer Keramik zu fertigen, die neben ihren vielen praktischen Eigenschaften ein Höchstmaß an Präzision bieten. Die Keramikbauteile weisen eine Genauigkeit mit Toleranzen von nur +-0,01 mm auf. Sie verformen sich auch bei hohen Temperaturen nicht, sind äußerst robust und verschleißen nicht bzw. nur extrem geringfügig und langsam. Mittels modernster Maschinen können wir die Keramik oder Keramik-Halbleiter verschiedenen Bearbeitungsschritten unterziehen:

  • Sägen (auch von Quarzglas und Aluminiumoxid)
  • CNC-Drehen mit Toleranzen von +-0,005 mm
  • CNC-Fräsen mit Toleranzen von +-0,01 mm
  • Bohren ab Durchmesser von 0,1 mm
  • Gewinde: Schneiden ab M1,0 und Schleifen

Unterschiede & Gemeinsamkeiten: Eigenschaften von technischer Keramik

Während bei keramischen Werkstoffen verschiedene elektrische Eigenschaften auftreten können, bieten sie hinsichtlich ihrer weiteren Werkstoffeigenschaften ähnliche, für die Industrie hochinteressante chemische und mechanische Parameter. Sie sind ausgezeichnet durch:

  • Widerstand: Hitzebeständigkeit bis weit über 1000 °C
  • Härte & Festigkeit: Abrieb- und Verschleißfestigkeit und hohe Formstabilität
  • Beständigkeit gegen Korrosion
  • geringe thermische Ausdehnung bei niedriger oder hoher Wärmeleitfähigkeit
  • Biokompatibilität und niedrige Dichte

Multitalent Macor®: Vielfältige Anwendung & Kombination

Ein hervorragender Isolator mit vielen wichtigen Attributen ist der keramische Werkstoff Macor®. Sowohl in der Halbleiterindustrie als auch in vielen weiteren Bereichen wird Macor® als Bauteil oder Werkstoff eingesetzt. Wesentlich für das Material sind seine niedrige Wärmeleitfähigkeit bei gleichzeitig niedriger Ausdehnung und hoher Formstabilität. Chemisch besteht Macor® aus 55 % Fluorophlogopitglimmer und 45 % Borosilikatglas. Den technischen Unterschied macht die Keramik auf Grund dessen, dass sie beschichtet und in Verbindung mit einer Vielzahl weiterer Werkstoffe gebracht werden kann. Darüber hinaus ist sie vergleichsweise leicht zu bearbeiten. Macor® ist also hervorragend dafür geeignet, zu Kombinationsbauteilen weiterverarbeitet zu werden!
Eine gute thermische Leitfähigkeit besitzt hingegen das Material Shapal™: Es bietet ebenfalls vielfältige Möglichkeiten in der Anwendung und Kombination und kann sehr gut bearbeitet werden.

Haben Sie Interesse an technischer Keramik-Bearbeitung & Fertigung? Wünschen Sie in Bezug auf Form, Größe oder Eigenschaften professionelle Beratung für die Möglichkeiten, Ihren Prototypen oder Ihre Baureihe aus technischer Keramik herzustellen? Dann nehmen Sie gerne Kontakt zu uns auf.