افکتور انتهایی سرامیکی برنولی - جابجایی ویفر بدون تماس برای ویفرهای نازک و شکننده

ابزار انتهایی سرامیکی برنولی St.Cera از نیروی بالابر آیرودینامیکی برای جابجایی ویفرها بدون تماس فیزیکی استفاده می‌کند. این ابزار که از آلومینای با خلوص بالای ۹۹.۸٪ (Al₂O₃) یا کاربید سیلیکون (SiC) ساخته شده است، دارای نازل‌های ماشینکاری شده دقیقی است که گاز تحت فشار را خارج می‌کنند تا یک لایه نازک هوا بین ابزار انتهایی و ویفر ایجاد شود. این اصل عدم تماس، آلودگی پشتی، لب‌پریدگی لبه‌ها و آسیب سطحی را از بین می‌برد و آن را برای ویفرهای نازک (≤۱۰۰ میکرومتر)، شکننده یا تاب‌دار ایده‌آل می‌کند. زیرلایه سرامیکی، استحکام خمشی بالا (۳۶۱ مگاپاسکال برای Al₂O₃؛ تا ۵۵۰-۶۰۰ مگاپاسکال برای SiC)، جرم کم و پایداری ابعادی عالی را فراهم می‌کند و موقعیت‌یابی تکرارپذیر را در ربات‌های انتقال ویفر با سرعت بالا تضمین می‌کند.

یادداشت در مورد مواد:آلومینا (Al₂O₃) به دلیل ترکیب عالی سختی، عایق الکتریکی، پایداری شیمیایی و مقرون به صرفه بودن، پرکاربردترین ماده برای اجزای انتهایی سرامیکی در کار با ویفرهای نیمه‌هادی است. کاربید سیلیکون (SiC) رسانایی حرارتی بالاتر، سختی بالاتر و حتی مقاومت سایشی بهتری را برای سخت‌ترین کاربردها ارائه می‌دهد. در حالی که زیرکونیای پایدار شده با ایتریا (ZrO₂) چقرمگی شکست بالایی را در دمای اتاق ارائه می‌دهد، به دلیل چگالی بالاتر و ویژگی‌های انبساط حرارتی متفاوت، کمتر در این کاربرد استفاده می‌شود. ممکن است برای سناریوهای خاصی که چقرمگی شکست استثنایی مورد نیاز است، در نظر گرفته شود. لطفاً برای راهنمایی در انتخاب مواد با تیم فنی ما مشورت کنید.

مشخصات(بر اساس ۹۹.۸٪ آلومینیوم)₂O₃):

اصل عملیاتی:

هوای فشرده یا نیتروژن (0.2 تا 0.6 مگاپاسکال) از طریق کانال‌های داخلی تأمین شده و از طریق نازل‌های دقیق خارج می‌شود. جریان هوای شتاب‌یافته یک ناحیه کم‌فشار بالای عامل نهایی ایجاد می‌کند (اثر برنولی)، و نیروی بالابری ایجاد می‌کند که ویفر را در فاصله 50 تا 200 میکرومتر نگه می‌دارد. هیچ سوراخ یا پد خلاء با پشت ویفر تماس ندارد.

کاربردها:

• · جابجایی ویفر نازک (≤50 میکرومتر) پس از سنگ زنی از پشت
• · انتقال ویفر تاب برداشته (مثلاً پس از CVD یا آنیل)
• · انتقال زیرلایه یاقوت کبود سلول خورشیدی و LED
• · اتوماسیون اتاق تمیز که نیاز به تولید صفر ذره دارد
• · جابجایی پنل شیشه‌ای در ساخت نمایشگر

فرآیند تولید:

زیرلایه سرامیکی سینتر شده از پودر با خلوص بالا → ماشینکاری CNC پنج محوره کانال‌های گاز و سوراخ‌های نازل (قطر ۰.۳-۱.۰ میلی‌متر، تلرانس ±۰.۰۱ میلی‌متر) → همپوشانی سطح تا Ra ≤۰.۴ میکرومتر → تمیزکاری اولتراسونیک → تست نشتی هلیوم (کانال‌های گاز). بدون نیاز به پوشش - سطح سرامیکی لخت از نظر شیمیایی بی‌اثر و غیرآلوده‌کننده است.

کنترل کیفیت:

• · بازرسی ابعادی ۱۰۰٪ (CMM) از موقعیت نازل‌ها، طول بازو و صافی
• · تست یکنواختی جریان هوا: افت فشار ≤5٪ در تمام نازل‌ها
• · تست نشتی: کانال‌های گاز در فشار 0.6 مگاپاسکال آب‌بندی شده‌اند، بدون افت فشار در طول 30 ثانیه
• · بررسی بصری زیر میکروسکوپ 20 برابر برای میکروترک‌ها یا برآمدگی‌ها

Aمزایای آن نسبت به افکتورهای انتهایی تماسی مرسوم:

• · آلودگی پشت ویفر صفر - بدون تماس مکانیکی
• · بدون لب پریدگی یا شکستگی لبه ویفرهای نازک
• · ویفرهای تاب‌دار (تا انحنای ۱ میلی‌متر) را با شکاف پایدار تحمل می‌کند
• · حذف نیاز به مولد خلاء و نگهداری سه نظام متخلخل
• · ساختار سرامیکی در برابر سایش و حمله شیمیایی مقاوم است

سفارشی سازی:

• · موجود برای اندازه‌های ویفر ۲۰۰ میلی‌متری، ۳۰۰ میلی‌متری یا سفارشی
• · الگوهای نازل گاز: انواع مستقیم، زاویه دار یا گردابی
• · مواد: آلومینا (استاندارد) یا کاربید سیلیکون (برای بالاترین رسانایی حرارتی و مقاومت در برابر سایش)
• · طول بازو، فلنج نصب و محل پورت گاز طبق نقشه OEM

محدودیت‌ها:

پیاده‌سازی اصل برنولی (طراحی نازل، شکاف هوا) فراتر از محدوده جداول خواص مواد ارائه شده است. خواص مکانیکی و حرارتی فوق دقیقاً مطابق با برگه‌های اطلاعاتی ارائه شده برای ۹۹.۸٪ Al₂O₃ هستند. بر اساس این خواص مواد، هیچ گونه تخریب عملکرد سرامیک تحت جریان گاز تحت فشار انتظار نمی‌رود. برای ویفرهای حساس به جریان گاز (به عنوان مثال، MEMS با ساختارهای شکننده)، فشار گاز و طراحی نازل باید بر این اساس تنظیم شود.