Mandrino ceramico sottovuoto in carburo di silicio SiC microporoso ad alta precisione

Principali Vantaggi

Che cos'è un mandrino a vuoto in SiC?

Un mandrino a vuoto è un dispositivo che utilizza l'aspirazione (vuoto) per tenere fermo un pezzo durante operazioni di lavorazione, rettifica o ispezione, invece di usare morsetti meccanici.

Un mandrino a vuoto in SiC è realizzato specificamente in carburo di silicio.

Perché il carburo di silicio (SiC) è il materiale preferito?

Questa è la questione fondamentale. Il SiC possiede una combinazione unica di proprietà che lo rendono ideale per questa applicazione impegnativa:

Elevata durezza e resistenza all'usura:

Vantaggio: il SiC è estremamente duro (9,5 sulla scala Mohs, vicino al diamante). Ciò lo rende altamente resistente all'abrasione causata dal pezzo (spesso una wafer di silicio) e dai detriti presenti durante la lavorazione. Questo garantisce che la superficie del mandrino rimanga piana e integra per molto tempo, assicurando una maggiore durata e minori fermi macchina.

Rigidità superiore (alto modulo di Young):

Vantaggio: il carburo di silicio (SiC) non si flette né si deforma facilmente sotto carico. Ciò garantisce un'eccezionale stabilità dinamica durante processi ad alta velocità come la rettifica o la lavorazione meccanica. Il mandrino non vibra né si distorce, elemento fondamentale per ottenere tolleranze sub-microniche.

Proprietà termiche eccezionali:

• Alta conducibilità termica: il SiC dissipa il calore in modo molto efficace. Ciò previene il fenomeno del "thermal runaway", in cui il calore generato dal processo di lavorazione si accumula e provoca distorsioni sia nel mandrino che nel pezzo in lavorazione.
• Bassa espansione termica: le dimensioni del SiC variano molto poco al variare della temperatura. Ciò garantisce che il mandrino mantenga una stabilità dimensionale anche in ambienti non climatizzati, preservando la sua planarità precisa.

Eccellente inerzia chimica:

Vantaggio: è resistente alla maggior parte degli acidi, delle basi e dei solventi utilizzati nella fabbricazione di semiconduttori (ad esempio, nei processi di pulizia come il clean RCA). Ciò impedisce al mandrino di corrodere o contaminare le wafer.

Bassa densità:

Vantaggio: nonostante la notevole rigidità e durezza, il SiC è relativamente leggero. Questo è vantaggioso per ridurre la massa delle parti in movimento nelle macchine ad alta velocità.

• （1）L'elevata porosità e la dimensione uniforme dei pori consentono una bassa resistenza al flusso di gas e liquidi, buona rigidità e stabilità dimensionale. Il materiale ceramico presenta un'elevata durezza (durezza Mohs ≥8), può sopportare alte temperature (fino a oltre 500°C) ed è resistente alla corrosione da acidi e basi vari. Ha una lunga durata, pari a 3-5 volte quella delle ventose tradizionali.
• (2) Eccellente resistenza chimica in condizioni acide e alcaline, bassa resistenza al flusso di gas e liquidi attraverso l'applicazione. La struttura porosa a livello micrometrico garantisce una distribuzione uniforme dell'aspirazione. Anche se la superficie del pezzo in lavorazione presenta lievi irregolarità, riesce comunque ad aderire saldamente. È particolarmente adatto per materiali ultra-sottili e fragili come vetro e wafer di silicio.
• (3) Dimensioni uniformi dei pori e elevate superfici specifiche, buona resistenza agli acidi e alle basi. La superficie è liscia e non soggetta ad adesione di materiale o intasamento, riducendo significativamente la frequenza di pulizia e manutenzione con fermo impianto, abbattendo i costi operativi

Scenari applicativi

• Confezionamento chip: Sottostrati fissi per chip e sottostrati ceramici, adatti alle esigenze di trasferimento e posizionamento ad alta velocità delle linee di produzione automatizzate
• Lavorazione lenti ottiche: Assorbe vetri al quarzo e lenti ottiche, utilizzato in processi di lucidatura, rivestimento e altri procedimenti per prevenire deformazioni o contaminazioni delle lenti
• Lucidatura stampi: Fissare la cavità dello stampo ad alta precisione per garantire la stabilità posizionale durante il processo di lucidatura e migliorare la finitura superficiale.
• Produzione di display: fissaggio dei substrati in vetro OLED e LCD per soddisfare i requisiti di manipolazione e lavorazione non distruttiva di substrati ultrapiatti 。
• Lavorazione di wafer di silicio/wafer: Durante processi come la litografia, il taglio e la rettifica, adsorbe con precisione wafer di silicio da 2 a 12 pollici per prevenire graffi superficiali e garantire l'accuratezza del processo.
• Dispositivi medici: utilizzato nella produzione e nel collaudo di chip microfluidici, biochip e componenti ceramici di precisione.
• Produzione di batterie: utilizzato per la manipolazione e lavorazione precisa di fogli elettrodi per batterie al litio, elettroliti solidi e piastre bipolari per celle a combustibile.
• PCB/FPC: fornisce un'adsorzione a vuoto affidabile durante l'assemblaggio SMT, l'ispezione AOI, la perforazione laser e la separazione dei pannelli
• Aerospaziale e Difesa Nazionale: svolge un ruolo nella produzione ultra-precisa di avionica, dispositivi inerziali e componenti di guida.

Tabella delle parametri tecnici