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【原創(chuàng)】陶瓷打印,高效攻克半導體陶瓷制造難題,!—訪博世先進陶瓷項目負責人聶品旭


來源:中國粉體網(wǎng)   山川

[導讀]  博世十年磨一劍,,突破陶瓷打印技術(shù)批量化生產(chǎn),!

中國粉體網(wǎng)訊  2025年5月13日,由中國粉體網(wǎng)與密友集團有限公司聯(lián)合主辦的“第四屆半導體行業(yè)用陶瓷材料技術(shù)大會”在江蘇昆山成功舉辦,!大會期間,,中國粉體網(wǎng)邀請到多位業(yè)內(nèi)專家學者做客“對話”欄目,就先進陶瓷在半導體行業(yè)的應用與技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢等進行了訪談交流,。本期為您分享的是中國粉體網(wǎng)對博世先進陶瓷項目負責人聶品旭的專訪,。




中國粉體網(wǎng):請您簡要介紹一下博世集團及博世先進陶瓷。


聶品旭:博世集團是一家創(chuàng)新的技術(shù)及服務供應商,,博世業(yè)務劃分為汽車與智能交通技術(shù),、工業(yè)技術(shù)、消費品以及能源與建筑技術(shù)4個業(yè)務領(lǐng)域。作為集團核心創(chuàng)新單元之一,,博世先進陶瓷(Bosch Advanced Ceramics)成立于2016年,,專注于陶瓷增材制造技術(shù)的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化應用,持有ISO9001國際質(zhì)量體系認證,。


博世先進陶瓷通過全球領(lǐng)先的光固化工藝,,為全球客戶提供定制化系統(tǒng)解決方案,包括需求轉(zhuǎn)化,,與客戶做深度協(xié)同進行設(shè)計優(yōu)化與材料選型,;工藝控制,我們可以實現(xiàn)最高±30μm尺寸精度,;復雜結(jié)構(gòu)陶瓷成型,,突破傳統(tǒng)工藝限制,滿足半導體設(shè)備精密流道,、多孔結(jié)構(gòu)等特殊需求,。


博世先進陶瓷目前已累計交付超10萬件精密陶瓷部件,服務領(lǐng)域涵蓋半導體,、工業(yè),、能源及高端醫(yī)療器械。博世先進陶瓷致力于通過先進技術(shù)與穩(wěn)定的產(chǎn)品質(zhì)量推動陶瓷增材制造的規(guī)�,;瘧�,。


中國粉體網(wǎng):相比其他的成型工藝,博世為何選擇了3D打印這一技術(shù)路線,?


聶品旭:博世從2014年引入陶瓷3D打印技術(shù),,主要基于三個關(guān)鍵目的:首先是為了提前布局這一創(chuàng)新制造技術(shù),傳統(tǒng)陶瓷工藝(如模具注塑)難以制造復雜結(jié)構(gòu),,且模具改造成本高,,而3D打印無需模具,能直接實現(xiàn)復雜設(shè)計,,尤其適合小批量,、高精度陶瓷需求; 其次該技術(shù)最初用于快速制作集團研發(fā)所需的精密陶瓷原型,,可以將開發(fā)周期從幾個月縮短到幾周,,并且這個過程中可以通過內(nèi)部實踐,積累如打印參數(shù),、燒結(jié)工藝等核心技術(shù)和制造經(jīng)驗;最后博世也希望使其從實驗室小批量走向產(chǎn)業(yè)化,,為集團實現(xiàn)新的業(yè)務增長,,為此博世先進陶瓷從2016年起投入工業(yè)化改造,攻克了批量陶瓷打印的不同技術(shù)環(huán)節(jié),并且保障了陶瓷強度與產(chǎn)品精度,,到2018年批量技術(shù)成熟后,,才正式向全球不同行業(yè)開放批量生產(chǎn)服務。


用一句話總結(jié):我們選擇3D打印,,是因為它既能突破傳統(tǒng)工藝的限制,,又能快速響應市場需求,這也正是精密制造未來的發(fā)展方向,。


中國粉體網(wǎng):博世在“3D打印助力半導體行業(yè)發(fā)展”方面進展如何,?能生產(chǎn)供應哪些陶瓷產(chǎn)品?這些產(chǎn)品的優(yōu)勢有哪些,?


聶品旭:博世自2021年起為半導體設(shè)備開發(fā)3D打印陶瓷件,,目前已實現(xiàn)三個主要突破:第一是與全球頭部設(shè)備廠商合作,優(yōu)化了上百種關(guān)鍵陶瓷零件設(shè)計,;其次是基于陶瓷打印的技術(shù)特點,,博世有選擇地批量生產(chǎn)半導體設(shè)備所需的關(guān)鍵部件,這包括氣體噴嘴,,裝配夾具,,精密絕緣套管等,這些產(chǎn)品不僅滿足了客戶對于復雜結(jié)構(gòu)陶瓷產(chǎn)品的精度要求,,同時也實現(xiàn)產(chǎn)品在耐高溫,,耐腐蝕和絕緣性等方面的應用性能。最后一個突破是幫助客戶在復雜陶瓷產(chǎn)品上實現(xiàn)快速設(shè)計迭代,,成本優(yōu)化與縮短交貨周期,,并且在極端使用環(huán)境下保障陶瓷具有更可靠的質(zhì)量,這些優(yōu)勢都超越了傳統(tǒng)機加工陶瓷部件,�,?偨Y(jié)來說,陶瓷打印不僅幫助半導體設(shè)備廠商實現(xiàn)了過去做不到的設(shè)計,,同時也節(jié)約了費用和研發(fā)時間,。


中國粉體網(wǎng):3D打印技術(shù)制備半導體行業(yè)用陶瓷的主要挑戰(zhàn)有哪些?


聶品旭:博世在實踐中發(fā)現(xiàn),,要滿足半導體行業(yè)的需求,,陶瓷打印首要的挑戰(zhàn)是轉(zhuǎn)變工程師的設(shè)計思維,傳統(tǒng)半導體陶瓷部件設(shè)計都是基于CNC機加工或模具成型,,我們需要與用戶做深入的技術(shù)交流和方案優(yōu)化,,將3D打印思維設(shè)計(比如怎樣做空心結(jié)構(gòu))與實際應用需求結(jié)合起來;其次我們需要面對耗時的產(chǎn)品驗證流程,,關(guān)鍵部件在實驗室驗證測試需要1-2個月,,而如果進入生產(chǎn)環(huán)節(jié)可能要持續(xù)半年到一年;最后就是要突破陶瓷打印技術(shù)和燒結(jié)工藝天花板,在產(chǎn)品精度,、更大尺寸,、特殊陶瓷材料上持續(xù)增加研發(fā),滿足更具挑戰(zhàn)的技術(shù)要求,。


中國粉體網(wǎng):除了3D打印,,接下來貴公司在陶瓷領(lǐng)域是否還有新布局?


聶品旭:博世基于10年的增材制造技術(shù)積累和批量生產(chǎn)能力,,未來將繼續(xù)深入布局全球化,,增加在亞太地區(qū)的技術(shù)支持,為半導體設(shè)備客戶提供更近距離的服務,,同時我們也會持續(xù)突破陶瓷增材技術(shù)的制造能力,,包括擴展新的打印材料和服務范圍,提供包括陶瓷金屬鍍層,,表面拋光等后處理增值服務,,滿足不同領(lǐng)域的客戶個性需求,最后我們也希望能擴大陶瓷增材制造跨產(chǎn)業(yè)合作,,開發(fā)不同領(lǐng)域的應用實例,,讓陶瓷增材制造技術(shù)更加成熟、材料更加豐富,,并且?guī)透嘈袠I(yè)解決制造難題,。


(中國粉體網(wǎng)/山川)

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作者:山川

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