中國粉體網(wǎng)訊 半導體機械手是半導體設(shè)備的重要零部件之一，通常由控制器,、驅(qū)動器,、手臂及末端執(zhí)行器等部分組成，具有高潔凈度,、高平穩(wěn)性,、高精度、高效率和高可靠性的特點,。其主要應(yīng)用于半導體制造的前段工序,，用于搬送、運輸以及定位半導體晶圓,。
半導體設(shè)備的機械手是采用負壓式吸片的方式取片,，也就是利用吸盤原理將半導體晶圓吸附于石英或陶瓷手指上，并通過機械手臂的伸縮,、旋轉(zhuǎn)和升降等的動作搬運半導體晶圓。
“高速”,、“潔凈”是半導體晶圓搬運設(shè)備的核心特征,，要滿足此特征，設(shè)備對所使用的零部件性能要求也極其苛刻,。由于多數(shù)工序是在真空,、高溫以及具有腐蝕性的氣體環(huán)境中進行，所以設(shè)備使用的搬運臂要具有優(yōu)良的物理性能，如：較高的機械強度,、抗腐蝕,、耐高溫、耐磨,、硬度高,、絕緣等，而先進陶瓷材料恰好可以滿足這些條件,。
晶圓搬運臂,，來源：JEL
氧化鋁陶瓷和碳化硅陶瓷的都具備致密質(zhì)、高硬度,、高耐磨性的物理性質(zhì),，以及良好的耐熱性能、優(yōu)良的機械強度,、高溫環(huán)境仍具有良好的絕緣性,、良好的抗腐蝕性等物理性能，是用于制作半導體設(shè)備機械搬運臂的絕佳材料,。但是從材料價格,、加工難度等經(jīng)濟方面來說，氧化鋁陶瓷機械搬運臂的性價比更高,。
1）強度高,、硬度大：半導體機械搬運臂一般都選用高純氧化鋁，氧化鋁純度越純,，強度越高,。
2）電緣性能好：室溫電阻率為1015Ω·cm，絕緣強度為15kV/mm,。
3）熔點高：熔點為2050℃,，半導體進行熱處理時，氧化鋁陶瓷受熱變形也少,，減少半導體零件在熱處理時的變形,。
4）化學穩(wěn)定性優(yōu)良：氧化鋁陶瓷的化學性能穩(wěn)定，不會在接觸物品上留下具有污染的細小顆粒和帶電的電荷,，不會產(chǎn)生金屬離子,，不會污染半導體零件。
5）加工技術(shù)成熟,，性價比高：氧化鋁是目前常見且使用最為普遍的陶瓷材料,，相比其它陶瓷材料，氧化鋁陶瓷更易獲取,，價格相對較低,，且加工技術(shù)更加成熟,。
一般陶瓷機械手臂主要有三種，一種是氧化鋁陶瓷機械手臂,，另兩種是黑色陶瓷和復合陶瓷機械手臂,。其中，黑氧化鋁有助于吸收熱量或提供更好的遮光性,，這對于半導體行業(yè)中的某些對光線敏感的操作尤為重要,。總之,，這幾種陶瓷材料都具備高致密度,、高硬度、高耐磨性的物理性質(zhì),，以及良好的耐熱性能,、優(yōu)良的機械強度、高溫環(huán)境仍具有良好的絕緣性,、良好的抗腐蝕性等物理性能,，是用于制作半導體設(shè)備機械手臂的絕佳材料。
來源：夏陽新材料
在半導體行業(yè),，陶瓷機械手臂以其獨特的優(yōu)勢成為晶圓輸送等關(guān)鍵環(huán)節(jié)的重要設(shè)備,，隨著全球工業(yè)自動化的不斷發(fā)展，陶瓷機械手臂的市場需求持續(xù)增長,。當前全球半導體機械搬運臂市場均被日本和美國所占領(lǐng),，日本是全球最大的半導體機械搬運臂生產(chǎn)地區(qū)，占有大約60%的市場份額,，而制作陶瓷機械手臂代表企業(yè)有京瓷,、JEL Corporation等。
近些年,，隨著半導體行業(yè)的發(fā)展,，不少國內(nèi)企業(yè)也取得不小的進步。目前生產(chǎn)陶瓷機械臂的國內(nèi)企業(yè)有：方泰新材,、湖南圣瓷,、夏陽新材料等。
方泰新材
深圳方泰新材料技術(shù)有限公司是一家在先進陶瓷領(lǐng)域集研發(fā),、制造與銷售為一體的現(xiàn)代化企業(yè),。主要生產(chǎn)真空吸盤、chuck,、陶瓷機械手臂,、陶瓷柱塞等，主要應(yīng)用的材質(zhì)有微孔陶瓷,、氧化鋁陶瓷、氧化鋯陶瓷、氮化硅陶瓷,、碳化硅陶瓷,、陶瓷介質(zhì)諧振器等。
湖南圣瓷
湖南圣瓷科技有限公司是一家民營高科技企業(yè),，專業(yè)從事于精密陶瓷零部件研發(fā),、生產(chǎn)以及銷售。湖南圣瓷的陶瓷手臂選用高純度陶瓷原料,，經(jīng)冷等靜壓成型,、高溫燒結(jié)和精密加工而成，尺寸精度可達±0.001mm,，光潔度可達Ra0.1,，使用溫度最高可達1600℃。其采用獨特的陶瓷粘結(jié)技術(shù),，經(jīng)粘結(jié)后的中空陶瓷手臂使用溫度最高可達800℃,。
夏陽新材料
廣東夏陽精細陶瓷科技有限公司是一家專注于先進精細陶瓷材料的研發(fā)、制造,、精密加工,、應(yīng)用方案供應(yīng)的制造商，是中國國內(nèi)少有從材料實驗,、造粒到成型,、燒結(jié)、精密制造全產(chǎn)業(yè)鏈的先進精細陶瓷公司,。目前夏陽新材生產(chǎn)的陶瓷機械手臂適用于各種高性能要求的半導體設(shè)備,，其制作的陶瓷產(chǎn)品得到了廣大客戶的肯定。
來源：
圣瓷：晶圓的“搬運工”—— 陶瓷手臂
各企業(yè)官網(wǎng)
（中國粉體網(wǎng)編輯整理/空青）
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