Effettore terminale in ceramica di allumina ad alte prestazioni (braccio a forcella) per l'automazione di semiconduttori e camere bianche

Breve descrizione:

L'effettore terminale in ceramica di allumina, noto anche come braccio a forcella in ceramica o mano robotica in ceramica, è un componente di movimentazione ad alta precisione progettato per sistemi automatizzati in applicazioni di semiconduttori, fotovoltaico, display a pannello e laboratori ad alta purezza. È progettato per offrire un'eccezionale stabilità termica, rigidità meccanica e resistenza chimica, garantendo un trasporto pulito, affidabile e sicuro di materiali sensibili come wafer di silicio, substrati di vetro e microcomponenti elettronici.

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Caratteristiche

Diagramma dettagliato

Introduzione al prodotto

Come tipo di effettore finale robotico, questo componente ceramico rappresenta l'interfaccia finale tra il sistema di automazione e il pezzo in lavorazione. Svolge un ruolo fondamentale nelle operazioni di trasferimento di precisione, allineamento, carico/scarico e posizionamento in camere bianche e ambienti sotto vuoto.

braccio ceramico per azionamento wafer di semiconduttori G13

braccio ceramico per azionamento wafer di semiconduttori G10

braccio ceramico per azionamento wafer di semiconduttori G07

Panoramica dei materiali: ceramica di allumina (Al₂O₃)

L'allumina ceramica è un materiale ceramico tecnico altamente stabile e chimicamente inerte, noto per le sue eccellenti proprietà meccaniche ed elettriche. L'allumina ad elevata purezza (≥ 99,5%) utilizzata in questi dispositivi terminali garantisce:

Elevata durezza (Mohs 9): Seconda solo al diamante, l'allumina offre un'estrema resistenza all'usura.
Capacità di resistenza alle alte temperature: Mantiene l'integrità strutturale oltre i 1600°C.
Inerzia chimica: Resistente ad acidi, alcali, solventi e ambienti di incisione al plasma.
Isolamento elettrico: Con elevata rigidità dielettrica e bassa perdita dielettrica.
Bassa dilatazione termica: Garantisce stabilità dimensionale in ambienti sottoposti a cicli termici.
Bassa generazione di particelle: Essenziale per la compatibilità con le camere bianche (classe 10 a classe 1000).

Queste caratteristiche rendono la ceramica di allumina ideale per operazioni mission-critical in settori sensibili alla contaminazione.

Applicazioni funzionali

L'effettore terminale in ceramica di allumina è ampiamente adottato nei processi industriali ad alta tecnologia, in particolare laddove i tradizionali materiali metallici o plastici risultano inadeguati a causa di problemi di dilatazione termica, contaminazione o corrosione. I principali campi di applicazione includono:

Trasferimento di wafer semiconduttori
Sistemi di carico e scarico fotolitografici
Gestione del substrato di vetro nelle linee OLED e LCD
Trasferimento di wafer di silicio cristallino nella produzione di celle solari
Ispezione ottica o microelettronica automatizzata
Trasporto di campioni in laboratori analitici o biomedici
Sistemi di automazione degli ambienti sottovuoto

La sua capacità di operare senza introdurre particelle o cariche statiche lo rende indispensabile per operazioni robotiche precise nell'automazione delle camere bianche.

Caratteristiche di progettazione e personalizzazione

Ogni effettore terminale in ceramica è progettato per adattarsi a uno specifico braccio robotico o sistema di movimentazione wafer. Supportiamo una personalizzazione completa basata su:

Compatibilità delle dimensioni dei wafer: 2", 4", 6", 8", 12" e più
Geometria e spaziatura delle fessure: Si adatta a supporti per bordi, supporti posteriori o design a wafer dentellati
Porte di aspirazione: Fori o canali di vuoto integrati per la manipolazione senza contatto
Configurazione di montaggio: Fori, filettature, fessure su misura per la flangia dell'utensile finale del tuo robot
Trattamento superficiale: Finitura lucidata, lappata o finemente rettificata (disponibile Ra < 0,2 µm)
Protezione dei bordi: Angoli arrotondati o smussatura per evitare danni ai wafer

Utilizzando disegni CAD o modelli 3D forniti dai clienti, i nostri ingegneri possono ottimizzare ogni braccio della forcella in termini di peso, resistenza e pulizia.

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Vantaggi degli effettori terminali in ceramica

Caratteristica	Beneficio
Elevata rigidità meccanica	Mantiene la precisione dimensionale sotto forze di carico robotiche
Eccellenti prestazioni termiche	Funziona in modo affidabile in ambienti ad alta temperatura o al plasma
Zero contaminazione da metalli	Nessun rischio di contaminazione ionica nella lavorazione critica dei semiconduttori
Superficie a basso attrito	Riduce il rischio di graffi su wafer o substrati di vetro
Antistatico e non magnetico	Non attira la polvere e non danneggia i componenti sensibili ai campi magnetici
Lunga durata di servizio	Resistenza all'usura superiore nei cicli di automazione ripetitivi ad alta velocità
Compatibilità ultra-pulita	Adatto per camere bianche ISO 14644 (classe 100 e inferiori)

Rispetto ai bracci in plastica o alluminio, la ceramica di allumina offre una stabilità chimica e fisica notevolmente migliorata con requisiti di manutenzione minimi.

Proprietà	Braccio di metallo	Braccio di plastica	Braccio in ceramica di allumina
Durezza	Moderare	Basso	Molto alto (Mohs 9)
Stabilità termica	≤ 500°C	≤ 150°C	≥ 1600°C
Resistenza chimica	Moderare	Povero	Eccellente
Idoneità alla camera bianca	Medio	Basso	Molto alto
Resistenza all'usura	Medio	Basso	Eccezionale
Rigidità dielettrica	Basso	Medio	Alto
Precisione nella lavorazione personalizzata	Limitato	Moderare	Alto (±0,01 mm possibile)

Specifiche tecniche

Parametro	Valore
Materiale	Allumina ad alta purezza (≥ 99,5%)
Temperatura di lavoro	Fino a 1600°C
Rugosità superficiale	Ra ≤ 0,2 µm (facoltativo)
Dimensioni dei wafer compatibili	Da 2" a 12" o personalizzato
Tolleranza di planarità	±0,01 mm (dipendente dall'applicazione)
Supporto per aspirazione sottovuoto	Canali opzionali e personalizzabili
Opzioni di montaggio	Fori passanti, flangiati, asolati

Domande frequenti (FAQ)

D1: L'effettore finale può essere integrato nei sistemi robotici esistenti?
A1:Sì. Supportiamo la personalizzazione in base alla tua interfaccia robotica. Puoi inviarci un disegno CAD o le dimensioni della flangia per un adattamento preciso.

D2: I bracci in ceramica si rompono facilmente durante l'uso?
A2:Sebbene la ceramica sia per sua natura fragile, i nostri progetti utilizzano una geometria ottimizzata per ridurre al minimo la concentrazione di sollecitazioni. In condizioni d'uso appropriate, garantiscono una durata significativamente maggiore rispetto al metallo o alla plastica.

D3: È possibile utilizzarlo in camere di incisione al plasma o in camere ad altissimo vuoto?
A3:Sì. La ceramica di allumina non rilascia gas, è termicamente stabile e resistente alla corrosione, quindi è perfettamente adatta ad ambienti ad alto vuoto, con gas reattivi o al plasma.

D4: Come vengono puliti o mantenuti questi componenti?
A4:Possono essere puliti con acqua deionizzata, alcol o detergenti compatibili con le camere bianche. Non richiedono alcuna manutenzione particolare grazie alla loro stabilità chimica e alla superficie inerte.

Chi siamo

XKH è specializzata nello sviluppo, nella produzione e nella vendita di vetri ottici speciali e nuovi materiali cristallini ad alta tecnologia. I nostri prodotti sono destinati all'elettronica ottica, all'elettronica di consumo e al settore militare. Offriamo componenti ottici in zaffiro, coperture per lenti di telefoni cellulari, wafer in ceramica, LT, carburo di silicio (SIC), quarzo e cristalli semiconduttori. Grazie a competenze specialistiche e attrezzature all'avanguardia, eccelliamo nella lavorazione di prodotti non standard, con l'obiettivo di diventare un'azienda leader nel settore dei materiali optoelettronici ad alta tecnologia.