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不銹鋼材料因具有優異的耐腐蝕性、高機械強度和良好的焊接性能等特點，使其腔體在半導體制造、實驗室研究、航天科技以及各類精密加工和分析儀器等領域中得到廣泛應用。同時，基于不銹鋼法蘭的各種功能器件也應運而生。客戶可以根據需求定制不銹鋼真空腔體，并選購相同標準的不銹鋼法蘭（配置各種功能器件），實現靈活安裝和配合使用。

然而，不銹鋼腔體在以下幾個方面面臨挑戰：首先，不銹鋼腔體的重量較大，對相關載物臺的要求也較高。其次，近年來對于降低真空制造成本的需求增加，鋁合金逐漸成為真空腔體制造的**材料，但直接將鋁合金與不銹鋼進行焊接仍然具有挑戰性。最后，不銹鋼材料通常含有一定量的碳元素，這可能會導致真空環境中出現碳基氣體污染。這些挑戰在一定程度上都增加了不銹鋼腔體在半導體領域應用的難度。

隨著泛真空行業的發展，鋁合金真空腔體在工業和科研領域，尤其是在半導體集成電路、光伏和顯示面板制造等泛半導體行業中得到了廣泛應用。鋁合金腔體的制造已成為光伏半導體器件、高端液晶面板半導體以及功率半導體器件制造的關鍵核心工藝。那么，鋁合金腔體為何有如此廣泛的應用？

鋁合金真空腔體的優勢：

1、導熱性

鋁合金腔體的熱傳導系數很高（鋁合金的導熱系數為170-230 W/mK，不銹鋼的導熱系數為14-16 W/mK），可迅速將腔體內的熱量傳導至外部環境，從而快速平衡溫度。這種優異的導熱性能有助于提升真空腔體運行的穩定性和效率。

2、耐腐蝕性

鋁合金腔體具有很強的抗腐蝕性能，能夠在各種化學環境中長期穩定工作。這一特性使其特別適用于化工、醫藥和食品等具有高品質要求的生產領域。例如，盡管鋁和不銹鋼都可能受到反應性氣體的侵蝕，然而鋁具有不同的反應動力學，不會成為鐵和鎳污染的來源，可減少對IC電路制造的影響。

3、密封性

鋁合金腔體具有良好的密封性能，可有效防止外部雜質和空氣進入腔體內部。鋁的氫滲透率優于不銹鋼7個數量級，因此在高真空和超高真空環境中的氫氣污染更少。此外，鋁的漏氣率也更低，能夠實現更高的真空度(可達10-13 Torr)，避免對內部實驗或制造工藝產生影響。該特性特別適合高精度實驗、精密制造和半導體工藝等領域。

4、與泛半導體工藝兼容性

鋁合金中的碳含量低于不銹鋼，可減少碳基氣體的污染。此外，鋁合金的磁性更低，搭配316LN不銹鋼，可降低真空中的磁性。如果用鈦金屬代替不銹鋼，則能實現更低的磁導率，從而可用于對磁性要求較高的環境中，如同步輻射加速器。同時，鋁的放射性衰變速度比不銹鋼快得多，在受到相同通量的帶電粒子轟擊后，鋁的殘余放射性比不銹鋼低1-2個數量級，使用鋁制組件可減少半導體電路制造過程中產生的損壞。

5、成本較低

鋁合金腔體的制造成本相對較低，在保證良好性能的同時可顯著降低成本支出，這使得鋁合金腔體在眾多應用領域中備受青睞。

盡管鋁合金具有諸多優點，鋁合金法蘭在應用時仍存在一些挑戰。實現超高真空通常需要使用金屬密封件，如銅、鋁、鎳等材料的墊圈，但鋁的質地相對柔軟，無法將銅墊片壓變形以實現高真空環境。此外，現有的基于不銹鋼法蘭的真空零部件也無法直接使用，特別是一些功能器件，這極大地限制了鋁合金腔體的應用。

針對上述問題，我們將在后續文章中提出相應的法蘭解決方案供您參考和選擇，敬請關注。

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