電子束焊接（Electron Beam Welding, EBW）是一種在高真空環境下，利用高能電子束聚焦於材料表面進行熔融接合的精密焊接技術。

在真空條件（10⁻⁴–10⁻⁵ mbar）下，電子束可維持高能量密度與穩定聚焦，實現：

• 極小熱影響區（HAZ）

• 高深寬比焊接（最高可達 20:1）

• 無氧化、無污染焊接

• 高強度冶金結合

特別適用於半導體高真空零件與精密結構件。

◆ 設備規格：

• 腔體尺寸：3,000 × 2,500 × 2,000 mm

• 工作行程：

  • X：1625 mm

  • Y：475 mm

  • Z：600 mm

• 電子束能量：15 kW

• 加速電壓：150 kV

• 真空度：< 7 × 10⁻⁴ mbar

• 焊接速度：1 – 30 mm/s

• 控制系統：多軸 CNC 自動化系統

具備高重複性與精密控制能力，適合量產與高規格製程。

◆ 核心技術優勢：

1. 極小熱影響區（HAZ）
熱影響區可低至 <0.3 mm，大幅降低變形與殘留應力。

2. 高深寬比焊接
深寬比最高可達 20:1，實現深熔焊接與高結構強度。

3. 無氧化高純度焊接
全程於真空環境進行，避免氧氣與氮氣污染。

4. 自熔性焊接（Autogenous Welding）
無需填料，確保焊縫成分與母材一致。

5. 適用異材接合
適用於鉬/不鏽鋼、銅/鈦等異種金屬。

◆半導體真空腔體

應用於蝕刻腔體與流道結構，需達：

• 洩漏率 < 1×10⁻⁹ Pa·m³/s

• 高抗熱疲勞性

EBW 可降低變形並確保高密封性。

◆旋轉濺鍍靶

適用材料：Mo、Al、Cu、Ti、ITO

實現：

• 高強度接合

• 無雜質焊縫

• 精準冶金結合

◆半導體加熱板

應用於 CVD / ALD / 蝕刻製程

特性：

• 耐高溫 >500°C

• 可形成嵌入式加熱結構

• 防止熱循環裂解

◆噴淋式氣體分佈板

• 微孔公差：±5 µm

• 無毛邊

• 無變形焊接

確保氣體流動均勻與製程穩定。

◆靜電吸盤

• 洩漏率：10⁻¹⁰ Pa·m³/s
• 表面平整度：≤10 µm
• 減少顆粒污染 70%

◆ 真空焊接關鍵

真空環境（10⁻⁴–10⁻⁶ Torr）確保：

• 電子束不散射

• 焊接能量集中

• 防止氧化污染

◆ 主要應用產業

• 半導體設備
• 航太工業
• 汽車工業
• 醫療設備

 常見問題Q&A

Q1：電子束焊接事核哪些材料？

電子束焊接適用於多種金屬材料，包括：

• 不鏽鋼（Stainless Steel）
• 鋁合金（Aluminum Alloys）
• 鈦合金（Titanium Alloys）
• 銅（Copper）
• 鉬（Molybdenum）

同時也特別適合異種金屬接合，如：

• 鉬 / 不鏽鋼
• 銅 / 鈦合金

Q2：電子束焊接與雷射焊接差異？

項目	電子束焊接（EBW）	雷射焊接
環境	真空環境	大氣
穿透深度	極深（可達數百 mm）	較淺
熱影響區	極小	中等
焊接品質	高純度、無氧化	可能氧化
適用領域	半導體、航太	一般工業

Q3：為什麼需要真空環境？

真空環境（10⁻⁴–10⁻⁶ Torr）可確保：

• 電子束不與空氣分子碰撞（避免能量散射）
• 維持高聚焦能量密度
• 防止氧化與污染
• 提升焊接品質與穩定性

Q4：電子束焊接的優勢是什麼？

• 熱影響區極小（<0.3 mm）
• 變形量低
• 高深寬比（可達 20:1）
• 無需填料（自熔焊）
• 焊縫純淨無污染

Q5：電子束焊接適合半導體哪些零件？

主要應用於：

• 真空腔體（Vacuum Chamber）
• 濺鍍靶（Sputtering Target）
• 加熱板（Heater Plate）
• 氣體分佈板（Shower Head）
• 靜電吸盤（ESC）

Q6：電子束焊接是否會造成變形？

由於電子束能量集中且熱影響區極小，
相較傳統焊接方式，EBW可大幅降低變形與殘留應力。

Q7：電子束焊接是否適合高氣密要求產品？

是的，電子束焊接可達：洩漏率 ≤ 10⁻⁹ ~ 10⁻¹⁰ Pa·m³/s

適用於半導體與高真空設備。

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