Детали блога

Керамические роботизированные манипуляторы для работы с пластинами в полупроводниковой промышленности

Полупроводниковая продукция требует исключительно чистой производственной среды для обеспечения нулевого загрязнения. Производство осуществляется в строго контролируемых чистых помещениях, где работники носят антистатическую одежду для предотвращения попадания частиц и электростатических разрядов.

Полупроводники чрезвычайно хрупкие — некоторые пластины ультратонкие, толщиной всего доли миллиметра или даже тоньше — что делает бережное обращение необходимым. На протяжении всего процесса обработки все инструменты, приспособления и контейнеры, соприкасающиеся с полупроводниковыми компонентами, должны соответствовать строгим стандартам. Эти инструменты не должны загрязнять пластины, а также должны выдерживать воздействие кислот, щелочей и термической обработки, обеспечивая долговечность.

Введение в керамические роботизированные манипуляторы для использования в полупроводниковой промышленности

Выбор материала:
Большинство роботизированных манипуляторов для полупроводников изготавливаются из 99% керамики из оксида алюминия.

Свойства керамики из оксида алюминия:
Керамика из оксида алюминия, конструкционная керамика, по твердости уступает только алмазу и значительно превосходит сталь и хромистую сталь по износостойкости. Она обладает высокой термостойкостью (до 1600 °C), отличной износостойкостью и коррозионной стойкостью, низким трением и легкой конструкцией — что делает ее идеальной для полупроводниковых применений.

Название и функция:
Эти керамические роботизированные манипуляторы из оксида алюминия, также известные как керамические вилки или захваты для переноса пластин, являются компонентами, устанавливаемыми на роботах для работы с пластинами. Они функционируют как «руки» робота, надежно перемещая кремниевые пластины в заданные положения. Поскольку они непосредственно контактируют с пластинами, их легкий вес помогает снизить нагрузку на роботизированное оборудование, продлевая срок службы.

Типы керамических роботизированных манипуляторов:

• Зажимной тип

• Опорный тип

• Вакуумный тип

• Тип Бернулли

Процесс производства керамических роботизированных манипуляторов

1. Подготовка порошка: Высокочистый порошок оксида алюминия подвергается распылительной грануляции для образования сферических гранул.

2. Формование: Гранулы прессуются сухим способом для создания заготовки, которая затем формуется с использованием холодного изостатического прессования.

3. Уплотнение: Сформованная заготовка спекается при высоких температурах, удаляя пустоты между частицами и образуя плотный керамический твердый материал.

4. Шлифовка и обработка поверхности: Круги для роторного шлифования удаляют поверхностные оксиды и загрязнения.

5. Прецизионная обработка: Внутреннее и наружное шлифование поверхности дополнительно уточняет деталь. Обработка на станках с ЧПУ обеспечивает точность размеров и гладкость поверхности.

Структура и функциональность

Керамический манипулятор включает в себя воздушные каналы и вентиляционные канавки. При подаче вакуума он создает всасывание для бережного захвата полупроводниковых деталей — избегая механического напряжения, царапин или сколов тонких пластин.

Преимущества керамических манипуляторов перед металлическими

1. Превосходная коррозионная стойкость: Керамические манипуляторы выдерживают как кислую, так и щелочную среду лучше, чем металлические, обеспечивая более длительный срок службы при обработке полупроводников.

2. Не загрязняют: Керамика не вступает в реакцию с другими веществами, не оставляет мелких частиц, не несет остаточного статического заряда и не выделяет ионов металлов — обеспечивая чистоту пластин.

3. Минимальная деформация от нагрева: Во время термической обработки керамические манипуляторы сохраняют свою форму лучше, чем металлы, уменьшая деформацию хрупких полупроводниковых компонентов.

Более широкое применение керамических материалов

Помимо роботизированных манипуляторов для работы с пластинами, свойства керамики — изоляция, устойчивость к высоким температурам, кислото- и щелочестойкость, а также химическая стабильность — делают их идеальными для производства других критически важных компонентов, используемых в агрессивных средах. Они могут использоваться в ситуациях, когда металлы и пластмассы выходят из строя, обеспечивая производительность и чистоту в требовательных полупроводниковых процессах.