Bernoulli keramički krajnji efektor — beskontaktno rukovanje pločicama za tanke i lomljive pločice

St.Cera Bernoulli keramički krajnji efektor koristi aerodinamički uzgon za rukovanje pločicama bez fizičkog kontakta. Proizveden od visokočistog 99,8% aluminijevog oksida (Al₂O₃) ili silicijum karbida (SiC), ima precizno obrađene mlaznice koje izbacuju komprimirani plin kako bi stvorile tanki zračni film između krajnjeg efektora i pločice. Ovaj princip beskontaktnosti eliminira kontaminaciju stražnje strane, odvajanje rubova i oštećenje površine, što ga čini idealnim za tanke (≤100 μm), krhke ili iskrivljene pločice. Keramička podloga pruža visoku čvrstoću na savijanje (361 MPa za Al₂O₃; do 550–600 MPa za SiC), malu masu i odličnu dimenzionalnu stabilnost, osiguravajući ponovljivo pozicioniranje u robotima za prijenos pločica velikom brzinom.

Napomena o materijalima:Alumina (Al₂O₃) je najčešće korišteni materijal za keramičke krajnje efektore u rukovanju poluprovodničkim pločicama zbog svoje odlične kombinacije tvrdoće, električne izolacije, hemijske stabilnosti i isplativosti. Silicijum karbid (SiC) nudi veću toplotnu provodljivost, veću tvrdoću i još bolju otpornost na habanje za najzahtjevnije primjene. Dok itrijumom stabilizovani cirkonij (ZrO₂) nudi visoku žilavost na lom na sobnoj temperaturi, rjeđe se koristi u ovoj primjeni zbog svoje veće gustine i različitih karakteristika toplotnog širenja; može se razmotriti za specifične scenarije gdje je potrebna izuzetna žilavost na lom. Molimo vas da se konsultujete s našim tehničkim timom za smjernice za odabir materijala.

Specifikacije(na osnovu 99,8% Al₂O₃):

Princip rada:

Komprimovani vazduh ili azot (0,2–0,6 MPa) se dovodi kroz unutrašnje kanale i izlazi kroz precizne mlaznice. Ubrzani protok vazduha stvara zonu niskog pritiska iznad krajnjeg efektora (Bernoullijev efekat), generišući silu podizanja koja podržava pločicu u razmaku od 50–200 μm. Nijedan vakuumski otvor ili jastučić ne dodiruje stražnju stranu pločice.

Primjene:

• · Rukovanje tankim pločicama (≤50 μm) nakon brušenja zadnje strane
• · Transport iskrivljene pločice (npr. nakon CVD-a ili žarenja)
• · Prijenos safirne podloge za solarne ćelije i LED diode
• · Automatizacija čistih soba koja zahtijeva nultu generaciju čestica
• · Rukovanje staklenim pločama u proizvodnji displeja

Proizvodni proces:

Keramička podloga sinterovana od praha visoke čistoće → 5-osna CNC obrada plinskih kanala i otvora mlaznica (promjer 0,3–1,0 mm, tolerancija ±0,01 mm) → poliranje površine do Ra ≤0,4 μm → ultrazvučno čišćenje → ispitivanje curenja helija (plinski kanali). Nije potreban premaz — gola keramička površina je kemijski inertna i ne kontaminira.

Kontrola kvalitete:

• · 100% dimenzijska inspekcija (CMM) položaja mlaznica, dužine kraka i ravnosti
• · Test ujednačenosti protoka zraka: pad pritiska ≤5% na svim mlaznicama
• · Ispitivanje curenja: plinski kanali zatvoreni na 0,6 MPa, bez pada pritiska tokom 30 sekundi
• · Vizuelni pregled pod mikroskopom uvećanja 20× na prisustvo mikropukotina ili neravnina

APrednosti u odnosu na konvencionalne kontaktne krajnje efektore:

• · Nula kontaminacije stražnje strane pločice — bez mehaničkog kontakta
• · Nema odvajanja rubova ili lomljenja tankih pločica
• · Rukuje iskrivljenim pločicama (do 1 mm luka) sa stabilnim razmakom
• · Eliminira održavanje generatora vakuuma i porozne stezne glave
• · Keramička konstrukcija otporna je na habanje i hemijske napade

Prilagođavanje:

• · Dostupno za veličine pločica od 200 mm, 300 mm ili prilagođene veličine
• · Raspored plinskih mlaznica: ravni, ugaoni ili vrtložni
• · Materijali: aluminijev oksid (standardno) ili silicijum karbid (za najveću toplotnu provodljivost i otpornost na habanje)
• · Dužina kraka, prirubnica za montažu i lokacija plinskog priključka prema crtežu proizvođača originalne opreme

Ograničenja:

Implementacija Bernoullijevog principa (dizajn mlaznice, zračni raspor) izlazi iz okvira datih tabela svojstava materijala. Gore navedena mehanička i termička svojstva strogo slijede priložene tehničke listove za 99,8% Al₂O₃. Ne očekuje se degradacija performansi keramike pod protokom komprimiranog plina na osnovu ovih svojstava materijala. Za pločice osjetljive na protok plina (npr. MEMS s krhkim strukturama), pritisak plina i dizajn mlaznice treba prilagoditi u skladu s tim.