Бернулли керамик төгсгөлийн эффектор — Нимгэн ба хэврэг вафлинд зориулсан контактгүй вафли боловсруулах
St.Cera-ийн Бернулли керамик төгсгөлийн эффектор нь физик хүрэлцэхгүйгээр вафлитай харьцахдаа аэродинамик өргөлтийг ашигладаг. Өндөр цэвэршилттэй 99.8% хөнгөн цагааны исэл (Al₂O₃) эсвэл цахиурын карбид (SiC)-ээр үйлдвэрлэсэн бөгөөд энэ нь төгсгөлийн эффектор болон вафли хооронд нимгэн агаарын хальс үүсгэхийн тулд даралттай хий ялгаруулдаг нарийн боловсруулсан цорготой. Энэхүү хүрэлцэхгүй зарчим нь ар талын бохирдол, ирмэгийн хагарал, гадаргуугийн гэмтлийг арилгадаг тул нимгэн (≤100 μм), хэврэг эсвэл муруй вафлитай харьцуулахад тохиромжтой. Керамик суурь нь өндөр гулзайлтын бат бэх (Al₂O₃-ийн хувьд 361 МПа; SiC-ийн хувьд 550–600 МПа хүртэл), бага масстай, маш сайн хэмжээст тогтвортой байдлыг хангаж, өндөр хурдтай вафли дамжуулах роботуудад давтагдах боломжтой байрлалыг баталгаажуулдаг.
Материалын талаарх тэмдэглэл:Хөнгөн цагаан исэл (Al₂O₃) нь хатуулаг, цахилгаан тусгаарлагч, химийн тогтвортой байдал, өртөг хэмнэлтийн маш сайн хослолын ачаар хагас дамжуулагч вафер боловсруулахад керамик төгсгөлийн эффекторуудад хамгийн өргөн хэрэглэгддэг материал юм. Цахиурын карбид (SiC) нь хамгийн өндөр дулаан дамжуулалт, өндөр хатуулаг, хамгийн өндөр шаардлага хангасан хэрэглээнд илүү сайн элэгдэлд тэсвэртэй байдлыг санал болгодог. Иттриагаар тогтворжуулсан цирконий (ZrO₂) нь өрөөний температурт өндөр хагарлын бат бөх чанарыг санал болгодог боловч өндөр нягтралтай, өөр өөр дулааны тэлэлтийн шинж чанартай тул энэ хэрэглээнд бага ашиглагддаг; онцгой хагарлын бат бөх чанар шаардлагатай тодорхой тохиолдолд үүнийг авч үзэж болно. Материал сонгох зааварчилгааг манай техникийн багтай холбогдоно уу.
Үзүүлэлтүүд(99.8% Al дээр үндэслэсэн)₂O₃):
Үл хөдлөх хөрөнгө | Утга (Al)₂O₃) | |
| Материал | 99.8% хөнгөн цагаан исэл | |
| Нягтрал | 3.93 г/см³ | |
| Гулзайлтын хүч | 361 МПа | |
| Хугарлын бат бөх чанар | 3–4 МПа·м¹/² | |
| Викерсийн хатуулаг | 16 ГПа | |
| Янгийн модуль | 380 ГПа | |
| Дулааны тэлэлт (25–1000°C) | 7.2×10⁻⁶/℃ | |
| Хамгийн их ажиллах температур | 800°C (агаар) | |
| Гадаргуугийн барзгар байдал (вафер хэлбэртэй) | Ra ≤0.4 μм |
Үйл ажиллагааны зарчим:
Шахагдсан агаар буюу азот (0.2–0.6 МПа) нь дотоод сувгаар дамжин нийлүүлэгдэж, нарийвчлалтай цоргоор дамжин гардаг. Хурдасгасан агаарын урсгал нь төгсгөлийн эффекторын дээгүүр нам даралтын бүс (Бернуллигийн эффект) үүсгэж, 50–200 μм зайд ваферийг түшдэг өргөх хүчийг үүсгэдэг. Вакуум нүх эсвэл дэвсгэр нь ваферийн ар талд хүрдэггүй.
Хэрэглээ:
- · Ар талын нунтаглалтын дараа нимгэн вафли (≤50 μм) боловсруулалт
- · Гажуудсан вафлийн тээвэрлэлт (жишээ нь, зүрх судасны өвчин эсвэл ариутгалын дараа)
- · Нарны зай болон LED индранил субстратын дамжуулалт
- · Тэг бөөм үүсгэхийг шаарддаг цэвэр өрөөний автоматжуулалт
- · Дэлгэц үйлдвэрлэхэд шилэн хавтангийн боловсруулалт
Үйлдвэрлэлийн үйл явц:
Өндөр цэвэршилттэй нунтагаар шатаасан керамик суурь → Хийн суваг болон цоргоны нүхийг 5 тэнхлэгтэй CNC аргаар боловсруулсан (диаметр 0.3–1.0 мм, хүлцэл ±0.01 мм) → Ra ≤0.4 μм хүртэл гадаргууг өнгөлсөн → хэт авианы цэвэрлэгээ → гелийн нэвчилтийн туршилт (хийн суваг). Бүрхүүл шаардлагагүй — нүцгэн керамик гадаргуу нь химийн хувьд идэвхгүй бөгөөд бохирдол үүсгэдэггүй.
Чанарын хяналт:
- · Цоргоны байрлал, гарны урт, тэгш байдлыг 100% хэмжээст үзлэг (CMM) хийх
- · Агаарын урсгалын жигд байдлын туршилт: бүх цорго дээрх даралтын уналт ≤5%
- · Алдагдлын туршилт: хийн сувгуудыг 0.6 МПа-д битүүмжилсэн, 30 секундээс дээш даралтын уналтгүй
- · 20 дахин томруулсан микроскопоор бичил хагарал эсвэл цооролт байгаа эсэхийг харааны үзлэгээр шалгах
AУламжлалт контакт төгсгөлийн эффекторуудаас давуу талууд:
- · Ваферын ар талын бохирдолгүй — механик холбоо барихгүй
- · Нимгэн вафлины ирмэг хагарах, хугарах зүйл байхгүй
- · Тогтвортой зайтай, муруйсан вафли (1 мм хүртэл нумтай) барьдаг
- · Вакуум генератор болон сүвэрхэг патрон засвар үйлчилгээг арилгана
- · Керамик хийц нь элэгдэл болон химийн халдлагад тэсвэртэй
Тохируулга:
- · 200 мм, 300 мм эсвэл захиалгат хэмжээтэй вафлинд ашиглах боломжтой
- · Хийн цоргоны хэв маяг: шулуун, өнцөгт эсвэл эргүүлэг хэлбэртэй
- · Материал: хөнгөнцагаан исэл (стандарт) эсвэл цахиурын карбид (хамгийн өндөр дулаан дамжуулалт болон элэгдэлд тэсвэртэй)
- · OEM зураг дээрх гарны урт, бэхэлгээний фланц болон хийн портын байршил
Хязгаарлалтууд:
Бернулли зарчмын хэрэгжилт (цоргоны загвар, агаарын зай) нь өгөгдсөн материалын шинж чанарын хүснэгтийн хүрээнээс гадуур юм. Дээрх механик болон дулааны шинж чанарууд нь 99.8% Al₂O₃-ийн хувьд өгөгдсөн мэдээллийн хуудсыг чанд дагаж мөрддөг. Эдгээр материалын шинж чанарт үндэслэн даралттай хийн урсгалын керамикийн гүйцэтгэл буурахгүй гэж үзнэ. Хийн урсгалд мэдрэмтгий вафли (жишээлбэл, эмзэг бүтэцтэй MEMS)-ийн хувьд хийн даралт болон цоргоны загварыг зохих ёсоор тохируулах шаардлагатай.







