Mandrină cu vid pe bază de carbură de siliciu (SiC) pentru medii cu temperaturi ridicate și plasmă
Mandrina ceramică pe bază de SiC de la St.Cera este fabricată din carbură de siliciu de înaltă puritate (lotul S1111, SiC 99,72%, Si liber 0,05%). Aceasta oferă o rezistență la încovoiere măsurată de 449 MPa, o tenacitate la fractură de 3,12 MPa·m¹/² și un modul de elasticitate de 457 GPa. Conductivitatea termică tipică a materialului (120–150 W/m·K) și expansiunea termică redusă (4,0–4,5×10⁻⁶/℃) permit o creștere rapidă a temperaturii și o deformare minimă a plachetelor în timpul ciclului termic. Mandrina poate fi configurată ca mandrină poroasă cu vid (flux uniform de gaz) sau mandrină standard cu caneluri. Cu o temperatură maximă de utilizare de 1600–1700°C (fără sarcină) și o rezistență excepțională la eroziunea plasmei, această mandrină este ideală pentru procesarea plachetelor la temperatură înaltă (recoacere, RTP) și pentru camerele de gravare agresive unde mandrinele de alumină se degradează.
Specificații(pe baza raportului de testare SiC S1111 furnizat și a valorilor tipice)):
| Proprietate | Valoare |
| Material | SiC (99,72% SiC, 0,05% Si liber) |
| Densitate | 3,10–3,15 g/cm³ |
| Absorbția apei | 0% |
| Rezistență la încovoiere | 449 MPa |
| Rezistența la fractură | 3,12 MPa·m¹/² |
| Modulul de elasticitate | 457 GPa |
| Duritate Vickers | 25–28 GPa |
| Conductivitate termică | 120–150 W/m·K |
| CTE (25–1000°C) | 4,0–4,5×10⁻⁶/℃ |
| Temperatura maximă de utilizare (fără sarcină) | 1600–1700°C |
| Planeitate (peste 300 mm) | ≤5 μm |
| Finisajul suprafeței | Ra ≤0,4 μm (suprapus) |
Aplicații:
● Fixare la temperatură înaltă (recoacere, RTP, creștere epitaxială)
● Mandrină de gravare cu plasmă cu rezistență ridicată la fluor
● Manipulare cu napolitane subțiri cu încălzire/răcire uniformă
● Mandrină poroasă pentru susținerea fără contact a plachetelor
Fabricație:
Sinterizare SiC → șlefuire precisă a planeității și profilului suprafeței → formare opțională a structurii poroase (pentru mandrina cu vid) → lepuire → curățare cu ultrasunete. Fiecare mandrină este inspectată 100% pentru planeitate (interferometru laser) și uniformitate a vidului (test de curgere).
Controlul calității:
● Verificare dimensională CMM (diametru, grosime, poziții găuri)
● Măsurarea planeității conform ASTM
● Test de scurgere a heliului (pentru mandrine cu vid)
● Verificarea rezistenței la încovoiere per lot (vezi raportul de testare)
Avantaje față de mandrinele din alumină:
● Conductivitate termică mai mare (120–150 față de 32 W/m·K pentru alumină) – transfer de căldură de 4 ori mai rapid
● CTE mai mic (4,0 vs 7,2×10⁻⁶/℃) – reduce stresul termic pe plachetă
● Rezistență superioară la plasmă – durată de viață de 10 ori mai lungă în cazul gravarii cu fluor
● Temperatură maximă de utilizare mai ridicată (1600°C față de 800°C pentru alumină)
Personalizare:
● Suprafață poroasă sau canelată
● Diametru 100–450 mm, rotund sau pătrat
● Inel de etanșare la margini sau pereți despărțitori cu vid zonal
● Opțiune de suport metalic pentru montare cu rigiditate ridicată
Toate datele mecanice de mai sus provin din raportul de testare furnizat (lotul S1111). Valorile termice și de duritate sunt tipice pentru această clasă de SiC. Mandrinele poroase din SiC necesită prelucrare suplimentară; vă rugăm să ne informați despre disponibilitatea specifică în funcție de porozitate și dimensiunea porilor.
