Керамичен краен ефектор Bernoulli — безконтактно боравене с тънки и крехки пластини

Керамичният краен ефектор Bernoulli на St.Cera използва аеродинамична подемна сила за работа с пластини без физически контакт. Изработен от високочист 99,8% алуминиев оксид (Al₂O₃) или силициев карбид (SiC), той е снабден с прецизно обработени дюзи, които изхвърлят газ под налягане, за да създадат тънък въздушен филм между крайния ефектор и пластината. Този принцип на безконтактна обработка елиминира замърсяването на задната страна, отчупването на ръбовете и повредите на повърхността, което го прави идеален за тънки (≤100 μm), крехки или изкривени пластини. Керамичната основа осигурява висока якост на огъване (361 MPa за Al₂O₃; до 550–600 MPa за SiC), ниска маса и отлична размерна стабилност, осигурявайки повторяемо позициониране във високоскоростни роботи за трансфер на пластини.

Забележка относно материалите:Алуминиевият оксид (Al₂O₃) е най-широко използваният материал за керамични крайни ефектори при работа с полупроводникови пластини, благодарение на отличната си комбинация от твърдост, електрическа изолация, химическа стабилност и икономическа ефективност. Силициевият карбид (SiC) предлага по-висока топлопроводимост, по-висока твърдост и дори по-добра износоустойчивост за най-взискателните приложения. Докато стабилизираният с итрий цирконий (ZrO₂) предлага висока якост на счупване при стайна температура, той се използва по-рядко в това приложение поради по-високата си плътност и различните характеристики на термично разширение; може да се разглежда за специфични сценарии, където се изисква изключителна якост на счупване. Моля, консултирайте се с нашия технически екип за насоки за избор на материал.

Спецификации(на базата на 99,8% Al₂O₃):

Принцип на действие:

Сгъстен въздух или азот (0,2–0,6 MPa) се подава през вътрешни канали и излиза през прецизни дюзи. Ускореният въздушен поток създава зона с ниско налягане над крайния ефектор (ефект на Бернули), генерирайки повдигаща сила, която поддържа пластината на разстояние от 50–200 μm. Няма вакуумни отвори или подложки, които да докосват задната страна на пластината.

Приложения:

• · Работа с тънки пластини (≤50 μm) след шлифоване на задната страна
• · Транспортиране на деформирани пластини (напр. след CVD или отгряване)
• · Трансфер на сапфирен субстрат за слънчеви клетки и LED
• · Автоматизация на чисти помещения, изискваща нулево генериране на частици
• · Обработка на стъклени панели при производството на дисплеи

Производствен процес:

Керамична основа, синтерована от високочист прах → 5-осна CNC обработка на газови канали и отвори за дюзи (диаметър 0,3–1,0 mm, толеранс ±0,01 mm) → повърхностно притискане до Ra ≤0,4 μm → ултразвуково почистване → тест за течове с хелий (газови канали). Не се изисква покритие — голата керамична повърхност е химически инертна и незамърсяваща.

Контрол на качеството:

• · 100% размерна инспекция (CMM) на позициите на дюзите, дължината на рамото и плоскостността
• · Тест за равномерност на въздушния поток: спад на налягането ≤5% във всички дюзи
• · Тест за течове: газовите канали са запечатани при 0,6 MPa, без спад на налягането за повече от 30 секунди
• · Визуална проверка под 20× микроскоп за микропукнатини или неравности

AПредимства пред конвенционалните контактни крайни ефектори:

• · Нулево замърсяване на гърба на пластината — без механичен контакт
• · Без отчупване на ръбовете или счупване на тънки пластини
• · Работи с изкривени пластини (извивка до 1 мм) със стабилна междина
• · Елиминира поддръжката на вакуумния генератор и порестия патронник
• · Керамичната конструкция е устойчива на износване и химическо въздействие

Персонализиране:

• · Предлага се за размери на пластините 200 мм, 300 мм или по поръчка
• · Модели на газовите дюзи: прави, ъглови или вихрови
• · Материали: алуминиев оксид (стандартно) или силициев карбид (за най-висока топлопроводимост и износоустойчивост)
• · Дължина на рамото, монтажен фланец и местоположение на газовия порт съгласно чертеж на производителя на оригинално оборудване (OEM)

Ограничения:

Прилагането на принципа на Бернули (конструкция на дюзата, въздушна междина) е извън обхвата на предоставените таблици със свойства на материалите. Механичните и термичните свойства по-горе стриктно следват предоставените информационни листове за 99,8% Al₂O₃. Не се очаква влошаване на производителността на керамиката под налягане на газов поток въз основа на тези свойства на материала. За пластини, чувствителни към газов поток (напр. MEMS с крехки структури), налягането на газа и конструкцията на дюзата трябва да бъдат съответно коригирани.