2018年7月18日 星期三

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陽昇應用材料 擁陶瓷射出成型技術

手機即將進入5G的時代,不過,5G的天線問題,引發了陶瓷做為手機背蓋的熱門議題。陶瓷做為手機背蓋可避免天線訊號被遮蓋的問題,而陶瓷硬脆的特質也利於聲音的共鳴,使得手機的音質更加改善。但是手機畢竟有可能處於外力衝擊的場合,特別是摔落,因此,可使用在手機上的陶瓷必須有足夠的韌性,目前能選用的陶瓷大概只有氧化鋯(ZrO2)、氮化矽(Si3N4)之類的結構陶瓷,而氧化鋯以其具有多變的顏色而得到最多的關注。
氧化鋯具有獨特的晶體特質,在燒結的過程中可將高溫時的晶體結構保留到常溫環境,當氧化鋯遇到外力衝擊時,可藉由高溫晶體結構較換成低溫晶體結構的相變化,將外力吸收,因此氧化鋯非常耐摔。氧化鋯有另一個特性,利用少量過渡金屬的滲入及氣氛控制,即可創造出各種顏色。基於這兩個獨特的因素,氧化鋯已造成大陸手機業一片投入研發的風潮,不但吸引眾多陶瓷業者爭相投入,更引發全世界一片氧化鋯礦的爭奪潮。相對而言,台灣卻是一片風平浪靜,這對台灣在手機供應鏈的未來角色,是非常不利的情況。
陽昇應用材料總經理莊弘毅博士在陶瓷射出領域已耕耘多年,20年前即發展出氧化鋯,氧化鋁等陶瓷之射出成型配方。而近年來更成功地將此射出料配方應用在電感用氧化鐵磁芯的成型。射出料的成功關鍵,在於掌握金屬粉末及陶瓷粉末表面特性的差異,利用表面處理的技術,改善陶瓷粉末與高分子黏結劑的鍵結及後續脫脂、燒結等特性,才能真正解決陶瓷射出成型的變形、破裂等問題。
莊弘毅博士指出,陽昇應用材料擁有的陶瓷射出成型技術,可應用的範圍極廣,除手機背蓋之外,牙科所使用的牙根、矯正器、手表陶瓷表殼、表帶以及精密鑄造所需使用的陶心等,都是已成功應用之範例。

陽昇與被動元件廠合作 搶電感市場商機

磁性材料一直是國內較冷門的議題,因為"磁"是個比較抽像的名詞。但是利用磁場的變化所做成的零件卻遍佈在我們日常生活中。而未來環保的需求,電能的應用更加廣泛,磁性材料的需求將顯著增多。
磁性材料種類很多,從功能上區分,大致分為硬磁材料和軟磁材料。硬磁材料或者稱永磁材料,最常見的就是磁鐵。而磁鐵應用最多的地方即是馬達。永磁材料的研究,日本居領先的地位,特別是馬達的應用上,但其主要的成份,是以稀土元素為主,大部份為中國所擁有,因此中國急於建立自己的永磁材料技術。軟磁材料的磁化行為則有所不同;當有外加磁場時,軟磁材料一樣會立刻磁化,但是一但外加磁場方向消失或方向相反時,磁化程度會消失,此種特性最適合作為電感。
在電路的三大基本被動元件中, 電感通常是單位價格最高的元件,而且體積也最難縮小,為什麼電感的體積難以降低,主要的瓶頸就是磁性材料。電感在電路中的主要功能是濾波,降低各種雜訊,使用量非常多,因此成本的壓力很大,雖然軟磁料種類不少,但成本考量下,能真正普及化的是以高頻用氧化鐵系列,以及低頻用的金屬鐵或合金鋼系列。其中以金屬鐵逐漸受到重視,因為目前的主動元件,特別是處理器的發展需求是趨向高電流,低電壓,因此用於降低電流雜訊的電感相對的也必須能承受單位體積大電流而不會產生飽和現像。
一般而言,最佳的電感材料是磁導率及飽和電流值高,電阻值大,最好是非導體。而符合此種特性的材料,就是軟磁複合材料(soft magnetic composite,SMC)。目前的軟磁複合材料用於功率電感已逐漸普遍,關鍵技術主要有兩個,一個是鐵粉的絕緣化處理,第二個是微量添加物的成份。目前大部份的電感製造商無法掌握關鍵的技術及成本,因此在進化到手機用的2.0mm×1.6mm尺寸時,就遇到很大困難,因為鐵粉的磁導率在絕緣化後,已經小到原有的1%左右,造成電感的感值範圍過小,因此須要添加一些更高磁率的材料來改質。

陽昇應用材料經過多年研發,除擁有鐵粉絕緣化製程之kow-how之外,亦已成功自行合成非晶質鐵粉,而且合成方法非常有成本優勢。總經理莊弘毅博士表示,電感市場規模不亞於電阻,但國內因缺乏基礎的材料研究,造成電感的市場進展不及電阻,在關鍵技術自主化後,未來成長空間非常大。電感市場每年全球約在台幣900億元,台灣及中國的產出額不及200億元,大部份是日本、歐美的天下。陽昇應用材料可提供磁性材料及功率電感製程全廠輸出,與各被動元件廠合作,開發此潛力市場。

陽昇應用材料 推業界最小尺寸分流器電阻
分流器電阻的阻值通常是毫歐姆級,甚至低於1毫歐以下,主要是用於大電流的量測,也因此散熱變成極為重要的一個特性需求。

目前常見的5930、3920等大尺寸分流器電阻,都以裸露的合金電阻及銅電極來增加散熱。


分流器電阻材料以鎳基合金為主,厚度極厚,有足夠的強度可自我支撐,此外,合金表面自然形成一層緻密的氧化層,不須額外保護層或防焊層,輻射熱可以不受阻礙地傳播出去,散熱的能力自然可有效提高。

當大家一直嘗試往小型化發展,但量產化並不容易,主要原因在於銅電極和合金電阻體的焊接工藝無法自主化,都是交由電子焊接外包廠商來進行。

而為了配合外包廠大型機械的機構,電阻合金及銅電極材料無法小型化,致使分流器電阻體的尺寸仍多數停留在5930、3920等。

電阻體合金的價格逐年上漲,因此分流器電阻尺寸的小型化勢在必行。

陽昇應用材料建立了業界第一條自主焊接銅電極及合金電阻體的量產線,其機構均按分流器電阻所需設計製作,使得小型化量產分流器電阻得以實現。

目前尺寸已降低至2512、1206、0805,甚至在明年第二季預計將推出0603之分流器電阻。

陽昇特別將此系列產品命名為Mini shunt。

分流器電阻小型化之後,其厚銅電極可改善目前市面上常用的微電阻量測不準的困擾。

此外,厚銅和裸露的電阻體更提供了許多散熱的路徑,提高了分流器電阻的使用功率。

例如使用者可用1206來取代2512,如此省了75%的原有空間。

該公司總經理莊弘毅博士表示,分流器小型化是近年來微電阻的一個新突破,陽昇應用材料是目前國內唯一可從電阻體焊接,阻值微調到最後量測包裝作業均自主化,並且將尺寸推向0805的廠商,目前產能已可達8kk/月以上。

陽昇應用材料所推出的Mini shunt系列,更針對使用者推出特別的貼心設計:由於尺寸小型化,使用者的線路間距亦隨之縮小,為避免錫膏短路,特別在兩電極間,也就是電阻合金下方,對散熱沒有幫助的部份,增加一層防焊層,使得使用者在電路的設計使用上更無後顧之憂。


陽昇陶瓷導線架 具競爭力
目前市面上藍寶石基板多半是圓形的,在這個基板上製作導體線路,必須要有特殊的對位設備及能力,一般會選擇用薄膜及黃光微影的製程,但此製程亦伴隨著成本提高。

陽昇應用材料自行開發出方形透光多晶藍寶石基板,再加上厚膜印刷電路的製程,可生產精準度達0.05mm的線路,為方便晶片和螢光粉的施工,可以再加上獨創之3D環繞壁結構,3D環繞壁結構的顏色是白色或透明無色,可增加燈源設計的彈性,該公司提供藍寶石基板上製作金屬線路,並加上3D環繞壁的技術(CL5000 Series),使LED封裝業者不須增加額外設備即可擁有陶瓷燈芯產品。



目前智慧型手機多已採用2016尺寸LED作為照相補光用的閃光燈,因為尺寸小,高度低,不占空間,但在如此小的面積中,要承受閃光瞬間的大能量,熱傳導變成非常重要的考量因素,而陶瓷是目前最佳選擇。

目前的陶瓷封裝,多半需要昂貴的molding成型設備,如果陶瓷導線架能提供環繞壁的功能,封裝廠要生產2016尺寸的LED產品就能更單純。

陽昇沿用3D環繞壁高度(0.2~0.4 mm)的技術,成功推出2016陶瓷導線架,底材為96%以上高純度氧化鋁,提供K值20以上的熱傳導,及絕佳的電氣絕緣性,且尺寸的精準度高,成本相較於其他製程更具有競爭力,將使2016 LED封裝業的瓶頸得以順利打開。


公司簡介
成立於2012年3月,主要的核心技術有兩個領域。
1. 陶瓷載板:利用自主研發之陶瓷加工技術及厚膜印刷燒結技術,可製造出各種用途之陶瓷載板。特別是有3D結構(雙面導通孔,立體圍繞壁...等等 )之設計,可應用為 LED, IC封裝載板,或電路保護元件之基板等用途。

2. 磁性材料之成型:應用自主研發之一體成型技術,製作微型功率電感 (power choke)所須之磁芯,可依不同領域之須求,提供不同磁性材料系統。使功率電感之設計及製作更具多樣性。

公司基本資料


統一編號53811056
公司狀況核准設立   
公司名稱陽昇應用材料股份有限公司 
資本總額(元)100,000,000
實收資本額(元)74,600,000
代表人姓名蔣誠光
公司所在地桃園市大園區橫峰里中山南路二段156號   
登記機關桃園市政府
核准設立日期101年03月06日
最後核准變更日期106年09月25日
所營事業資料
F113020  電器批發業
F113030  精密儀器批發業
F119010  電子材料批發業
F213010  電器零售業
F213040  精密儀器零售業
F219010  電子材料零售業
F401010  國際貿易業
CC01040  照明設備製造業
CC01080  電子零組件製造業





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