Mandren ceramic vidat microporos din carbura de siliciu SiC de înaltă precizie

Avantaje Principale

Ce este un mandrin vid cu SiC?

Un mandrin vid este un dispozitiv care folosește aspirația (vid) pentru a fixa o piesă în timpul prelucrării, rectifierii sau inspecției, în loc să utilizeze bride mecanice.

Un mandrin vid cu SiC este unul fabricat în mod special din carbura de siliciu.

De ce este carbura de siliciu (SiC) materialul de elecție?

Acesta este esența problemei. SiC posedă o combinație unică de proprietăți care îl fac ideal pentru această aplicație solicitantă:

Duritate excepțională și rezistență la uzură:

Avantaj: SiC este extrem de dur (9,5 pe scara Mohs, aproape cât diamantul). Acest lucru îl face foarte rezistent la abraziunea cauzată de piesa de prelucrat (adesea o placă de siliciu) și de orice debris în timpul procesării. Aceasta asigură menținerea suprafeței mandrinului plane și nedeteriorate pe o perioadă lungă, ducând la o durată de viață mai mare și la o reducere a timpilor de staționare.

Rigiditate superioară (modul Young ridicat):

Beneficiu: SiC nu se îndoaie sau se deformează ușor sub sarcină. Acest lucru oferă o stabilitate dinamică excepțională în procese de mare viteză, cum ar fi rectificarea sau prelucrarea mecanică. Mandrina nu va vibra sau se va distorsiona, ceea ce este esențial pentru atingerea toleranțelor sub-micronice.

Proprietăți termice remarcabile:

• Conductivitate termică ridicată: SiC disipează căldura foarte eficient. Acest lucru previne „accelerarea termică” („thermal runaway”), situație în care căldura generată în timpul procesului de prelucrare se acumulează și distorsionează atât mandrina, cât și piesa de prelucrat.
• Expansiune termică redusă: Dimensiunile SiC se modifică foarte puțin în funcție de fluctuațiile de temperatură. Acest lucru asigură faptul că mandrina rămâne stabilă dimensional chiar și în medii fără control termic, menținând planitatea precisă.

Inertie chimică excelentă:

Beneficiu: Este rezistent la majoritatea acizilor, bazelor și solvenților utilizați în fabricarea semiconductorilor (de exemplu, în procese de curățare precum RCA clean). Acest lucru previne corodarea mandrinei sau contaminarea waferilor.

Densitate mică:

Beneficiu: În ciuda rigidității și durității sale mari, SiC este relativ ușor. Acest lucru este avantajos pentru reducerea masei pieselor mobile în mașinile de înaltă viteză.

• （1）Porozitate ridicată și dimensiune uniformă a porilor permit o rezistență scăzută atât pentru curgerea gazelor, cât și a lichidelor în aplicații, rigiditate bună și stabilitate dimensională. Materialul ceramic are o duritate mare (duritate Mohs ≥8), poate suporta temperaturi ridicate (până la peste 500°C) și este rezistent la diverse coroziuni acide și alcaline. Are o durată de viață lungă, de 3-5 ori mai mare decât cea a ventuzelor tradiționale.
• （2）Rezistență chimică excelentă atât în condiții acide, cât și alcaline, rezistență scăzută atât pentru fluxul de gaz, cât și pentru cel de lichid prin aplicație. Structura poroasă la nivel de micron asigură o distribuție uniformă a aspirației. Chiar dacă suprafața piesei prezintă ușoare denivelări, aceasta poate totuși adera ferm. Este deosebit de potrivită pentru materiale extrem de subțiri și fragile, cum ar fi sticla și waferii de siliciu.
• （3）Dimensiuni uniforme ale porilor și suprafețe mari, bună rezistență la acizi și baze. Suprafața este netedă și nu este predispusă la aderarea materialului sau la obturare, reducând semnificativ frecvența curățării și a opririlor pentru întreținere, și scăzând costurile de funcționare

Scenarii de aplicare

• Ambalarea cipurilor: Substraturi fixe pentru cipuri și substraturi ceramice, potrivite pentru cerințele de transfer și poziționare rapidă ale liniilor de producție automate
• Prelucrarea lentilelor optice: Absorbția sticlei de cuarț și a lentilelor optice, utilizată în procese de lustruire, acoperire și altele, pentru a preveni deformarea sau contaminarea lentilelor
• Prelucrarea matrițelor: Fixarea cavității matriței de înaltă precizie pentru a asigura stabilitatea poziției în timpul procesului de lustruire și pentru a îmbunătăți finisajul suprafeței.
• Producția afișajelor: Fixarea suporturilor de sticlă OLED și LCD pentru a satisface cerințele privind manipularea și procesarea neagresivă a substraturilor ultra-subțiri 。
• Prelucrarea plăcilor de siliciu/waferi: În timpul fotolitografierii, tăierii, rectificării și altor procese, se realizează adsorbția precisă a waferilor de siliciu de 2-12 inch pentru a preveni zgârieturile de suprafață și pentru a asigura precizia prelucrării.
• Dispozitive medicale: utilizat la fabricarea și testarea cipurilor microfluidice, a bio-cipurilor și a componentelor ceramice de precizie.
• Fabricarea bateriilor: este utilizat pentru manipularea și prelucrarea precisă a foilor de electrozi pentru baterii de litiu, a electroliților solizi și a plăcilor bipolare pentru pile de combustibil.
• PCB/FPC: Oferă o adsorbție sub vid fiabilă în timpul asamblării SMT, inspecției AOI, găuririi laser și separării panourilor
• Aerospațial și apărare națională: joacă un rol în fabricarea ultra-precisă a echipamentelor avionice, dispozitivelor inerțiale și componentelor de ghidare.

Tabel cu parametri tehnici