Hochpräziser mikroporöser Siliziumkarbid-SiC-Keramik-Vakuumspannfutter

Kernvorteile

Was ist ein SiC-Vakuumspannfutter?

Ein Vakuumspannfutter ist eine Vorrichtung, die Saugkraft (ein Vakuum) verwendet, um ein Werkstück während des Bearbeitens, Schleifens oder Prüfens an Ort und Stelle zu halten, anstelle von mechanischen Spannbacken.

Ein SiC-Vakuumspannfutter besteht speziell aus Siliciumkarbid (SiC).

Warum ist Siliciumkarbid (SiC) das bevorzugte Material?

Dies ist der Kern des Themas. SiC weist eine einzigartige Kombination von Eigenschaften auf, die es für diese anspruchsvolle Anwendung ideal geeignet machen:

Außergewöhnliche Härte und Verschleißfestigkeit:

Vorteil: SiC ist äußerst hart (9,5 auf der Mohs-Skala, nahezu Diamant). Dadurch ist es sehr beständig gegen Abrieb durch das Werkstück (häufig eine Siliziumwafer) und durch Verunreinigungen während der Bearbeitung. Dies gewährleistet, dass die Oberfläche des Spannfutters über einen langen Zeitraum eben und unbeschädigt bleibt, was zu einer längeren Lebensdauer und weniger Ausfallzeiten führt.

Hervorragende Steifigkeit (hoher Elastizitätsmodul):

Vorteil: SiC verformt oder verbiegt sich unter Belastung kaum. Dies gewährleistet eine außergewöhnliche dynamische Stabilität bei Hochgeschwindigkeitsprozessen wie Schleifen oder Bearbeitung. Die Spannvorrichtung vibriert oder verzieht sich nicht, was entscheidend ist, um Submikrometer-Toleranzen zu erreichen.

Hervorragende thermische Eigenschaften:

• Hohe Wärmeleitfähigkeit: SiC leitet Wärme sehr effektiv ab. Dadurch wird ein sogenannter „thermischer Durchlauf“ verhindert, bei dem sich Wärme aus dem Bearbeitungsprozess ansammelt und sowohl die Spannvorrichtung als auch das Werkstück verformt.
• Geringe Wärmeausdehnung: Die Abmessungen von SiC ändern sich bei Temperaturschwankungen nur geringfügig. Dadurch bleibt die Spannvorrichtung auch in Umgebungen ohne Temperaturkontrolle formstabil und behält ihre präzise Flachheit bei.

Ausgezeichnete chemische Inertheit:

Vorteil: Es ist beständig gegen die meisten Säuren, Laugen und Lösungsmittel, die in der Halbleiterfertigung verwendet werden (z. B. bei Reinigungsverfahren wie RCA-Reinigung). Dies verhindert, dass die Spannvorrichtung korrodiert oder die Wafer kontaminiert.

Niedrige Dichte:

Vorteil: Trotz seiner hohen Steifigkeit und Härte ist SiC relativ leicht. Dies ist vorteilhaft, um die Masse beweglicher Teile in Hochgeschwindigkeitsmaschinen zu reduzieren.

• （1）Hohe Porosität und gleichmäßige Porengröße ermöglichen einen geringen Widerstand für den Durchfluss von Gas und Flüssigkeit, gute Steifigkeit und Dimensionsstabilität. Das Keramikmaterial weist eine hohe Härte (Mohs-Härte ≥8) auf, ist hitzebeständig (bis über 500 °C) und resistent gegenüber verschiedenen Säure- und Laugenkorrosionen. Es hat eine lange Lebensdauer, die das 3- bis 5-fache herkömmlicher Saugnäpfe beträgt.
• (2) Hervorragende chemische Beständigkeit sowohl in sauren als auch alkalischen Bedingungen, geringer Widerstand für Gas- und Flüssigkeitsdurchfluss bei der Anwendung. Die mikrometergenaue poröse Struktur sorgt für eine gleichmäßige Saugverteilung. Selbst wenn die Oberfläche des Werkstücks leicht uneben ist, haftet es dennoch fest. Es eignet sich besonders für ultradünne und empfindliche Materialien wie Glas und Siliziumwafer.
• (3) Gleichmäßige Porengrößen und große Oberflächen, gute Säure- und Alkalibeständigkeit. Die Oberfläche ist glatt und neigt nicht zur Materialanhäftung oder Verstopfung, wodurch die Reinigungs- und Stillstandzeiten deutlich reduziert werden und die Betriebskosten gesenkt werden.

Anwendungsszenarien

• Chipverpackung: Feste Chip-Substrate und keramische Substrate, geeignet für die Anforderungen an Hochgeschwindigkeits-Transfer und Positionierung auf automatisierten Produktionslinien
• Optische Linsenbearbeitung: Adsorption von Quarzglas und optischen Linsen, verwendet in Polier-, Beschichtungs- und anderen Prozessen, um Verformungen oder Kontaminationen der Linse zu vermeiden
• Formpolitur: Befestigen Sie den hochpräzisen Formhohlraum, um die Positionsstabilität während des Polierprozesses sicherzustellen und die Oberflächenqualität zu verbessern.
• Display-Herstellung: Befestigung von OLED- und LCD-Glassubstraten, um die Anforderungen an die zerstörungsfreie Handhabung und Bearbeitung von ultradünnen Substraten zu erfüllen 。
• Siliziumwafer/Wafer-Bearbeitung: Während der Photolithographie, Schneid-, Schleif- und anderen Prozesse präzises Ansaugen von 2- bis 12-Zoll-Siliziumwafers, um Oberflächenkratzer zu vermeiden und die Bearbeitungsgenauigkeit sicherzustellen.
• Medizinische Geräte: Verwendung bei der Herstellung und Prüfung von mikrofluidischen Chips, Biochips und präzisen keramischen Komponenten.
• Batterieherstellung: Wird zur präzisen Handhabung und Bearbeitung von Lithium-Ionen-Batterie-Elektrodenfolien, festen Elektrolyten und Bipolarplatten für Brennstoffzellen verwendet.
• PCB/FPC: Stellt zuverlässige Vakuumadsorption während der SMT-Bestückung, AOI-Inspektion, Laserbohrung und Plattenabtrennung bereit
• Luft- und Raumfahrt sowie nationale Verteidigung: Es spielt eine Rolle bei der ultrapräzisen Fertigung von Avionik, Trägheitsgeräten und Leitkomponenten.

Technische Parameter Tabelle