Vákuové upínače z porézneho SiC s kovovou podložkou na manipuláciu s deformovanými a tenkými doštičkami

Keramický vákuový upínač od spoločnosti St.Cera na báze kovu kombinuje poréznu keramickú vrstvu z karbidu kremíka (SiC) s precízne opracovaným kovovým základom (hliník alebo nehrdzavejúca oceľ). Pórovitý materiál SiC (modro-čierny, pórovitosť 35 – 40 %, veľkosť pórov 20 – 30 μm, priepustnosť 60 ml/cm²·min) zaisťuje rovnomerné a jemné rozloženie vákua po celom povrchu doštičky, čím eliminuje označovanie hrán a umožňuje bezkontaktnú podporu tenkých (≤ 100 μm) alebo deformovaných doštičiek. Vrstva SiC ponúka nízku tepelnú rozťažnosť (3,5 × 10⁻⁶/℃), tepelnú stabilitu až do 1000 °C a strednú pevnosť v ohybe (32 – 35 MPa). Kovový základ dodáva štrukturálnu tuhosť, jednoduchú montáž pomocou závitových otvorov a ochranu pred krehkým lomom. Tento upínač je ideálny na brúsenie zadnej strany, rezanie na kocky a spracovanie doštičiek pri vysokých teplotách, kde je kritické rovnomerné vákuum a tepelná kompatibilita.

Špecifikácie (na základe dodaných údajov o pórovitom SiC):

Poznámka: Pevnosť v ohybe je v dôsledku pórovitosti nižšia ako u hustého SiC. Vlastnosti kovového základu nepochádzajú z keramických tabuliek.

Aplikácie:

• · Brúsenie tenkých doštičiek (≤100 μm) zo zadnej strany
• · Upevnenie deformovaného waferu pre krájanie
• · Vysokoteplotné upínanie doštičiek (do 1000 °C)
• · Vákuové upevnenie pre porézne alebo krehké podklady

Výroba:

Pórovitá doska SiC (vytvorená s pórotvornými látkami, spekaná) → lapovaná do rovinnosti ≤10 μm → kovová základňa opracovaná s vákuovými otvormi a montážnymi prvkami → epoxidové spojenie alebo mechanické upnutie → skúška tesnosti héliom.

Kontrola kvality:

• · Pórovitosť a veľkosť pórov overené pomocou SEM
• · Skúška priepustnosti (prietok vzduchu)
• · Rovinnosť meraná laserovým interferometrom
• · Miera úniku hélia <1×10⁻⁹ Pa·m³/s

Výhody oproti drážkovaným alebo hustým keramickým skľučovadlom:

• · Žiadne značenie doštičiek – rovnomerné vákuum bez samostatných otvorov
• · Samočistiace póry – znížené upchávanie
• · Spracuje deformované doštičky (do hrúbky 500 μm)
• · Kovová základňa zabraňuje krehkému lomu a zjednodušuje integráciu

Obmedzenia:

• · Nižšia pevnosť v ohybe (32 – 35 MPa) – zabráňte rázovému zaťaženiu
• · Prevádzková teplota je obmedzená na 1000 °C (porézny SiC), ale epoxidové spojivo na kovovej báze je obmedzené na ≤200 °C, pokiaľ nie je mechanicky upnuté
• · Nie je určené pre vysokotlakové vákuum (porézna štruktúra obmedzuje maximálny vákuový rozdiel)

Prispôsobenie:

• · Kovová základňa: hliník (ľahký), nehrdzavejúca oceľ (odolná proti korózii), Invar (nízka rozťažnosť)
• · Lepenie: epoxid (≤200 °C) alebo mechanická svorka (do 500 °C)
• · Tesniaci krúžok na okraji pre zónovú reguláciu vákua

Upozornenie: Dodávaná pevnosť v ohybe (32 – 35 MPa) je v dôsledku pórovitosti výrazne nižšia ako u hustej keramiky. Zaobchádzajte opatrne, aby ste predišli odštiepeniu hrán.