Plateau sous vide en céramique microporeuse en carbure de silicium SiC de haute précision

Avantages principaux

Qu'est-ce qu'un mandrin sous vide en SiC ?

Un mandrin sous vide est un dispositif qui utilise une aspiration (un vide) pour maintenir une pièce en place pendant l'usinage, le meulage ou l'inspection, au lieu d'utiliser des pinces mécaniques.

Un mandrin sous vide en SiC est spécifiquement fabriqué en carbure de silicium.

Pourquoi le carbure de silicium (SiC) est-il le matériau de prédilection ?

Voici l'élément central. Le SiC possède une combinaison unique de propriétés qui le rend idéal pour cette application exigeante :

Dureté exceptionnelle et résistance à l'usure :

Avantage : Le SiC est extrêmement dur (9,5 sur l'échelle de Mohs, proche du diamant). Cela le rend très résistant à l'abrasion causée par la pièce (souvent une tranche de silicium) ainsi que par les débris présents pendant le traitement. Cela garantit que la surface du mandrin reste plane et intacte pendant longtemps, assurant ainsi une durée de vie prolongée et moins d'arrêts.

Rigidité supérieure (module de Young élevé) :

Avantage : Le SiC ne fléchit ni ne se déforme facilement sous charge. Cela assure une stabilité dynamique exceptionnelle lors de procédés à grande vitesse tels que le meulage ou l'usinage. Le mandrin ne vibre ni ne se déforme, ce qui est essentiel pour atteindre des tolérances inférieures au micron.

Propriétés thermiques remarquables :

• Haute conductivité thermique : Le SiC dissipe très efficacement la chaleur. Cela évite le phénomène de « dérive thermique » où la chaleur générée par l'usinage s'accumule et déforme à la fois le mandrin et la pièce.
• Faible dilatation thermique : Les dimensions du SiC varient très peu malgré les fluctuations de température. Cela garantit que le mandrin reste dimensionnellement stable même dans des environnements non climatisés, en conservant sa planéité précise.

Excellente inertie chimique :

Avantage : Il résiste à la plupart des acides, des alcalis et des solvants utilisés dans la fabrication de semi-conducteurs (par exemple, lors de procédés de nettoyage comme le nettoyage RCA). Cela empêche le mandrin de corroder ou de contaminer les wafers.

Faible densité :

Avantage : malgré sa grande rigidité et dureté, le SiC est relativement léger. Cela présente un avantage pour réduire la masse des pièces mobiles dans les machines à haute vitesse.

• （1）Une haute porosité et une taille de pore uniforme permettent une faible résistance à l'écoulement de gaz et de liquides dans les applications, une bonne rigidité et une stabilité dimensionnelle. Le matériau céramique présente une grande dureté (dureté Mohs ≥8), supporte des températures élevées (jusqu'à plus de 500°C) et résiste à la corrosion par divers acides et alcalis. Il offre une longue durée de vie, 3 à 5 fois supérieure à celle des ventouses traditionnelles.
• (2) Excellente résistance chimique dans des conditions acides et alcalines, faible résistance au passage des flux de gaz et de liquide. La structure poreuse au niveau micronique assure une répartition uniforme de la dépression. Même si la surface de la pièce présente une légère irrégularité, elle adhère fermement. Particulièrement adapté aux matériaux ultra-fins et fragiles tels que le verre et les plaquettes de silicium.
• (3) Taille uniforme des pores et grande surface spécifique, bonne résistance aux acides et aux alcalis. La surface est lisse et peu sujette à l'adhérence ou à l'obstruction de matériau, ce qui réduit considérablement la fréquence des nettoyages et des arrêts de maintenance, et diminue les coûts d'exploitation

Scénarios d'application

• Emballage de puces : Sous-couches fixes pour puces et sous-couches en céramique, adaptés aux exigences de transfert et de positionnement à grande vitesse des lignes de production automatisées
• Traitement des lentilles optiques : Adsorption du verre de quartz et des lentilles optiques, utilisé dans les processus de polissage, de revêtement, etc., afin d'éviter la déformation ou la contamination des lentilles
• Polissage de moule : Fixer la cavité de moule de haute précision pour assurer la stabilité positionnelle pendant le processus de polissage et améliorer la finition de surface.
• Fabrication d'écrans : fixation des substrats en verre OLED et LCD afin de répondre aux exigences de manipulation et de traitement non destructif des substrats ultra-minces 。
• Traitement des tranches de silicium/wafers : Pendant la photolithographie, le découpage, le meulage et d'autres procédés, adsorber précisément les tranches de silicium de 2 à 12 pouces afin d'éviter les rayures de surface et garantir la précision du traitement.
• Dispositifs médicaux : utilisé pour la fabrication et les tests de puces microfluidiques, de bio-puces et de composants céramiques de précision.
• Fabrication de batteries : utilisé pour la manipulation et le traitement précis des feuilles d'électrodes de batteries au lithium, des électrolytes solides et des plaques bipolaires de piles à combustible.
• PCB/FPC : assure une aspiration sous vide fiable pendant l'assemblage SMT, l'inspection AOI, le perçage laser et la séparation des panneaux
• Aérospatiale et Défense nationale : il joue un rôle dans la fabrication ultra-précise de l'avionique, des dispositifs inertiels et des composants de guidage.

Tableau des paramètres techniques