Бернули керамички крајњи ефектор — бесконтактно руковање плочицама за танке и крхке плочице

St.Cera-ов Бернули керамички крајњи ефектор користи аеродинамичко узгоњење за руковање плочицама без физичког контакта. Произведен од високочистог 99,8% алуминијумског оксида (Al₂O₃) или силицијум карбида (SiC), има прецизно обрађене млазнице које избацују гас под притиском како би створиле танак ваздушни филм између крајњег ефектора и плочице. Овај принцип бесконтактне елиминише контаминацију задње стране, крзање ивица и оштећења површине, што га чини идеалним за танке (≤100 μм), крхке или искривљене плочице. Керамичка подлога пружа високу чврстоћу на савијање (361 MPa за Al₂O₃; до 550–600 MPa за SiC), малу масу и одличну димензионалну стабилност, обезбеђујући поновљиво позиционирање у роботима за пренос плочица великом брзином.

Напомена о материјалима:Алуминијум оксид (Al₂O₃) је најчешће коришћени материјал за керамичке крајње ефекторе у руковању полупроводничким плочицама због своје одличне комбинације тврдоће, електричне изолације, хемијске стабилности и исплативости. Силицијум карбид (SiC) нуди већу топлотну проводљивост, већу тврдоћу и још бољу отпорност на хабање за најзахтевније примене. Док итријумом стабилизовани цирконијум (ZrO₂) нуди високу жилавост на лом на собној температури, ређе се користи у овој примени због веће густине и различитих карактеристика термичког ширења; може се размотрити за специфичне сценарије где је потребна изузетна жилавост на лом. За смернице о избору материјала обратите се нашем техничком тиму.

Спецификације(на основу 99,8% Al₂O₃):

Принцип рада:

Компримовани ваздух или азот (0,2–0,6 MPa) се доводи кроз унутрашње канале и излази преко прецизних млазница. Убрзани проток ваздуха ствара зону ниског притиска изнад крајњег ефектора (Бернулијев ефекат), генеришући силу подизања која подржава плочицу у размаку од 50–200 μm. Ниједан вакуумски отвор или јастучићи не додирују задњу страну плочице.

Примене:

• · Руковање танким плочицама (≤50 μm) након брушења задње стране
• · Транспорт искривљене плочице (нпр. након CVD-а или жарења)
• · Пренос сафирне подлоге за соларне ћелије и ЛЕД диоде
• · Аутоматизација чистих просторија која захтева нулто стварање честица
• · Руковање стакленим плочама у производњи дисплеја

Процес производње:

Керамичка подлога синтерована од праха високе чистоће → 5-осна CNC обрада гасних канала и отвора млазница (пречник 0,3–1,0 mm, толеранција ±0,01 mm) → површинско брушење до Ra ≤0,4 μm → ултразвучно чишћење → испитивање цурења хелијумом (гасни канали). Није потребан премаз — гола керамичка површина је хемијски инертна и не контаминира.

Контрола квалитета:

• · 100% димензионална инспекција (CMM) положаја млазница, дужине крака и равности
• · Тест једнообразности протока ваздуха: пад притиска ≤5% на свим млазницама
• · Тест цурења: гасни канали заптивени на 0,6 MPa, без пада притиска током 30 секунди
• · Визуелни преглед под микроскопом од 20× на присуство микропукотина или неравнина

AПредности у односу на конвенционалне контактне крајње ефекторе:

• · Нулта контаминација задње стране плочице — без механичког контакта
• · Без крзања ивица или ломљења танких плочица
• · Рукује искривљеним плочицама (до 1 мм лука) са стабилним размаком
• · Елиминише одржавање вакуумског генератора и порозне стезне главе
• · Керамичка конструкција отпорна на хабање и хемијске нападе

Прилагођавање:

• · Доступно за величине плочица од 200 mm, 300 mm или прилагођене величине
• · Обрасци гасних млазница: прави, угаони или вртложни типови
• · Материјали: алуминијум (стандардно) или силицијум карбид (за највећу топлотну проводљивост и отпорност на хабање)
• · Дужина крака, монтажна прирубница и локација гасног прикључка према OEM цртежу

Ограничења:

Имплементација Бернулијевог принципа (дизајн млазнице, ваздушни зазор) превазилази обим датих табела својстава материјала. Горенаведена механичка и термичка својства строго прате приложене листове са подацима за 99,8% Al₂O₃. Не очекује се деградација перформанси керамике под притиском гаса на основу ових својстава материјала. За плочице осетљиве на проток гаса (нпр. MEMS са крхким структурама), притисак гаса и дизајн млазнице треба сходно томе прилагодити.