جزئیات وبلاگ

بازوهای رباتیک سرامیکی برای جابجایی ویفر در صنعت نیمه‌رسانا

محصولات نیمه‌رسانا به یک محیط تولید فوق‌العاده تمیز برای اطمینان از عدم آلودگی نیاز دارند. تولید در اتاق‌های تمیز بسیار کنترل‌شده انجام می‌شود، جایی که کارگران لباس‌های ضد الکتریسیته ساکن می‌پوشند تا از ذرات و تخلیه الکترواستاتیک جلوگیری کنند.

نیمه‌رساناها بسیار ظریف هستند—برخی از ویفرها فوق‌العاده نازک هستند، که تنها کسری از میلی‌متر یا حتی نازک‌تر اندازه‌گیری می‌شوند—و این امر باعث می‌شود که جابجایی ملایم ضروری باشد. در طول فرآیند، تمام ابزارها، وسایل و ظروف جابجایی که با اجزای نیمه‌رسانا تماس دارند، باید استانداردهای سختگیرانه‌ای را رعایت کنند. این ابزارها نباید ویفرها را آلوده کنند و همچنین باید در برابر اسیدها، قلیاها و عملیات حرارتی مقاومت کنند و دوام طولانی‌مدت را تضمین کنند.

مقدمه‌ای بر بازوهای رباتیک سرامیکی برای استفاده در نیمه‌رسانا

انتخاب مواد:
اکثر بازوهای رباتیک نیمه‌رسانا از سرامیک آلومینا 99٪ ساخته شده‌اند.

ویژگی‌های سرامیک آلومینا:
سرامیک آلومینا، یک سرامیک ساختاری، سختی‌ای دارد که تنها پس از الماس قرار دارد و در مقاومت در برابر سایش به طور قابل توجهی از فولاد و فولاد کروم عملکرد بهتری دارد. این ماده تحمل دمای بالا (تا 1600 درجه سانتی‌گراد)، مقاومت عالی در برابر سایش و خوردگی، اصطکاک کم و ساختار سبک وزن را ارائه می‌دهد—که آن را برای کاربردهای نیمه‌رسانا ایده‌آل می‌کند.

نام‌گذاری و عملکرد:
این بازوهای رباتیک سرامیک آلومینا، که با نام‌های چنگال‌های سرامیکی یا اثرگذارنده‌های انتهایی انتقال ویفر نیز شناخته می‌شوند، اجزایی هستند که بر روی ربات‌های جابجایی ویفر نصب می‌شوند. آنها به عنوان «دست‌های» ربات عمل می‌کنند و ویفرهای سیلیکونی را با خیال راحت به موقعیت‌های تعیین‌شده منتقل می‌کنند. از آنجایی که آنها مستقیماً با ویفرها تماس دارند، ماهیت سبک وزن آنها به کاهش بار روی تجهیزات رباتیک کمک می‌کند و عمر سرویس را افزایش می‌دهد.

انواع بازوهای رباتیک سرامیکی:

• نوع گیره‌ای

• نوع پشتیبانی

• نوع مکش خلاء

• نوع برنولی

فرآیند تولید بازوهای رباتیک سرامیکی

1. آماده‌سازی پودر: پودر آلومینای با خلوص بالا تحت گرانول‌سازی اسپری قرار می‌گیرد تا دانه‌های کروی تشکیل شود.

2. شکل‌دهی: دانه‌ها تحت فشار خشک قرار می‌گیرند تا یک بدنه سبز ایجاد شود که بیشتر با پرس ایزواستاتیک سرد شکل می‌گیرد.

3. تراکم: بدنه شکل‌داده‌شده در دماهای بالا پخته می‌شود و فضاهای خالی بین ذرات را از بین می‌برد و یک جامد سرامیکی متراکم تشکیل می‌دهد.

4. سنگ‌زنی و پردازش سطح: چرخ‌های سنگ‌زنی دوار اکسیدها و ناخالصی‌های سطح را از بین می‌برند.

5. ماشین‌کاری دقیق: سنگ‌زنی سطح داخلی و خارجی، قطعه را بیشتر اصلاح می‌کند. ماشین‌کاری CNC دقت ابعادی و صافی سطح را تضمین می‌کند.

ساختار و عملکرد

بازوی سرامیکی شامل کانال‌های هوا و شیارهای تهویه است. هنگامی که خلاء اعمال می‌شود، مکشی ایجاد می‌کند تا قطعات نیمه‌رسانا را به آرامی بگیرد—اجتناب از تنش مکانیکی، خراش یا لب‌پر شدن ویفرهای نازک.

مزایای بازوهای سرامیکی نسبت به بازوهای فلزی

1. مقاومت در برابر خوردگی برتر: بازوهای سرامیکی در برابر محیط‌های اسیدی و قلیایی بهتر از بازوهای فلزی مقاومت می‌کنند و عمر سرویس طولانی‌تری را در طول فرآیند نیمه‌رسانا ارائه می‌دهند.

2. غیر آلوده‌کننده: سرامیک‌ها با مواد دیگر واکنش نشان نمی‌دهند، ذرات ریز باقی نمی‌گذارند، بار استاتیک باقی‌مانده ندارند و یون‌های فلزی آزاد نمی‌کنند—و اطمینان حاصل می‌کنند که ویفرها آلوده نمی‌شوند.

3. تغییر شکل حرارتی کمینه: در طول عملیات حرارتی، بازوهای سرامیکی شکل خود را بهتر از فلزات حفظ می‌کنند و تغییر شکل اجزای ظریف نیمه‌رسانا را کاهش می‌دهند.

کاربردهای گسترده‌تر مواد سرامیکی

فراتر از بازوهای رباتیک جابجایی ویفر، خواص سرامیک‌ها—عایق، مقاومت در برابر دمای بالا، مقاومت در برابر اسید و قلیا و پایداری شیمیایی—آنها را برای تولید سایر اجزای حیاتی مورد استفاده در محیط‌های خشن ایده‌آل می‌کند. آنها می‌توانند در موقعیت‌هایی استفاده شوند که فلزات و پلاستیک‌ها شکست می‌خورند و عملکرد و تمیزی را در فرآیندهای نیمه‌رسانای سخت تضمین می‌کنند.