静电放电对策
氧化锆陶瓷

防静电氧化锆陶瓷

在氧化锆中添加导电性材料,是一种具有静电对策最佳表面电阻的陶瓷。由于静电即使带电也会被慢慢除电,利用防止因带电造成的产品的误吸和静电破坏的特点,被用于生产线的夹具等。本公司的ESD对策氧化锆陶瓷,在保持氧化锆优良机械特性的同时,产品内部也具备非常稳定的半导通特性(体积固有电阻),避免因接触/分离引起的带电故障,保护电子零部件/半导体零部件。

特长

  • 高强度、稳定的半导通材料

    拥有丰富稳定的半导通特性(电阻率 105~109Ω) 材料,可从中选择高强度及最佳阻值的材料

  • 高精度复杂形状对应

    通过冲压成形、注塑成形(CIM)、切削、高精度磨削加工,从简单形状到复杂形状均可广泛使用

  • 导电性粘接技术
    金属组装
    用特有的导电性粘接技术可以对应陶瓷和金属的组合件※京瓷调查(2022年8月25日现在)

高强度ESD材

表面电阻值低的材料受添加材料的影响,其强度趋向于低。随着零件的小型化、薄化,我们开发了适应提高强度要求的新材料。

 

本公司氧化锆材料的三点弯曲强度与表面电阻的关系

本公司氧化锆材料的三点弯曲强度与表面电阻的关系

用途示例

电子器件零件和半导体制造零件等的ESD措施和要求耐磨性(硬度)的制造工艺中,使用具有导电性的氧化锆陶瓷。(输送用吸附喷嘴、切片装置夹具、检查用镊子等)

  • 输送用吸附喷嘴

    输送用吸附喷嘴
  • 切片装置的夹具

    切片装置的夹具
  • 检查用镊子

    检查用镊子

输送用吸附喷嘴前端部

输送用吸附喷嘴尖端部的形状例子。

小口径ノズル先端部
□形状示例
形状示例

※ 材料代码:Z21H12 or Z21H14的制作例子。
※ 上述以外的形状也能对应。
※ 丸孔形状产品,精加工中Φ0.020±0.003的高精度加工也有可能实现。
※ 金属零件和导电粘接也能对应。
详情请到产品网站 ”运输用吸嘴(ESD对策产品)”

导电性粘接技术

材料的带电性和电荷移动速度依赖于其表面电阻,一般来说半导通材料具有不易带电的性质,但在带电的情况下,产生静电破坏的可能性。本公司凭借特有的导电性粘接技术及多年的经验,可实现金属组合,解决了各种静电问题。

※京瓷调查(2022年8月25日现在)

 

■没有使用导电性粘合剂的情况

導電性接着剤を使用していない場合

■使用导电性粘合剂的情况

導電性接着剤を使用している場合

材料数据比较

本公司防静电氧化锆陶瓷材料及其他材料的主要特性比较

材质
材质编号
静电放电对策氧化锆
Z21H04 Z21H05 Z21H07 Z21H12 Z21H14
呈色 黒色 黒色 乳白色 黒色 黒色
密度 g/cm3 5.6 5.8 5.7 5.7 5.7
机械性能 维氏硬度 HV9.807N GPa 10.8 12.4 7.8 12.4 12.4
3点弯曲强度 MPa 740 685 600 1,000 1,175
杨氏模量 GPa 210 210 200 220 220
热性能 平均线膨胀系数 40~400℃ × 10-6/K 10.3 10.4 9.2 10.8 10.4
导热率 20℃ W/(m・K) 3.0 3.9 3.5 4.0 4.0
电气性能 表面电阻值 Ω 108-109 106-107 107-108 106-107 106-107
体积电阻率 20℃ Ω・cm 107-109 105-107 106-108 105-106 105-106
材质
材质编号
碳化硅(SiC) 氧化铝   不锈钢
SC211O SC1000 AO442O   SUS304
呈色 黒色 黒色 黒褐色   -
密度 g/cm3 3.2 3.16 3.7   7.93
机械性能 维氏硬度 HV9.807N GPa 22.0 23.0 9.6   6.4
3点弯曲强度 MPa 600 500 245   519
杨氏模量 GPa 430 440 284   206
热性能 平均线膨胀系数 40~400℃ × 10-6/K 3.7 3.7 7,4   10,4
导热率 20℃ W/(m・K) 60 200 12   26
电气性能 体积电阻率 20℃ Ω・cm 105 108 >109   10-3

※成为基于公司内部测定结果的代表值。
※Z21H07是非磁性材料。

体积电阻率(体积固有电阻)

本公司ESD对策氧化锆陶瓷及其他材质的代表案例。根据用途,从静电扩散性区域中选择合适的材质,可以大幅降低制造过程中对零件的损伤和损坏。

 
体积电阻率(体积固有电阻)
测定方法
体积电阻率(体积固有电阻)

表面电阻值(表面完成条件的影响)

本公司ESD对策改变了氧化锆陶瓷的表面完成条件以及从表面开始的深度,测量了表面电阻值。由于到产品内部为止具有非常稳定的体积固有电阻,从表层的深度,表面规格,表面电阻值也稳定。

 
表面电阻值(表面完成条件的影响)
测定条件
测量仪器: 超绝缘计
SUPER MEGOHMMETER
SM-8220(HIOKI)
材料: 氧化锆 Z21H07
尺寸: 72 x 48 x 5(mm)
加工: 从块开始加工

表面电阻值(加热处理的影响)

本公司ESD对策将氧化锆陶瓷在600℃加热,进行1小时冷却的2个循环,每个循环对9个不同位置的表面电阻值进行测量。加热处理后表面电阻值没有变化,非常稳定。

 
表面电阻值(加热处理的影响)
测定条件
测量仪器: 超绝缘计
SUPER MEGOHMMETER
SM-8220(HIOKI)
材料: 氧化锆 Z21H07
尺寸: 50 x 50 x 5 (mm)
加工: 从块开始加工
测定方法
表面电阻值(加热处理的影响)

和一般的氧化锆材料一样,伴随着高温区域的使用条件下,也有影响机械特性的情况。详情请咨询。

如果您正在研究电气、电子、半导体领域所需的高强度、高耐磨ESD措施零件及夹具,欢迎前来咨询。

本页记载的数值全部是公司内部测定的代表值,不是产品规格的保证值。

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