Репортаж от Wedoany，Германия Sinto Advanced Ceramics Europe GmbH (ранее Bosch Advanced Ceramics) разработала 3D-печатный керамический компонент для улучшения процесса производства полупроводников. Этот компонент представляет собой оптический защитный колпачок с интегрированными вакуумными каналами, использующий свойства диоксида циркония и свободу дизайна, предоставляемую аддитивным производством керамики.
В производстве полупроводников оптические системы, такие как лазерная оптика, инструменты контроля и оптические измерительные системы, подвержены загрязнению, что влияет на стабильность и точность процесса. Для снижения риска загрязнения обычно применяются защитные устройства, продувка воздухом, системы откачки или вакуумные решения. Однако эти дополнительные шаги усложняют процесс и занимают место в компактной заводской среде.
Поэтому Sinto Advanced Ceramics Europe разработала более упрощённое решение — 3D-печатный оптический защитный колпачок, который напрямую интегрирует функцию вакуумного направления в единую структуру, устраняя необходимость в нескольких компонентах для выполнения защитной функции и вакуумного направления.
Внутри защитного колпачка интегрирован ряд каналов, создающих направленный вакуум, который удерживает частицы вдали от чувствительных оптических систем. Деталь также включает функции установки и крепления для удобства монтажа. Компания отмечает, что защитный колпачок не только экранирует оптику от внешних воздействий, но и активно способствует поддержанию чистоты вокруг лазерной оптики.
Помимо использования свободы дизайна аддитивного производства для интеграции прецизионных каналов в компактные размеры (20 x 20 x 12 мм), выбор материала был стратегическим. В частности, компания использовала иттрий-стабилизированный диоксид циркония, который обладает комбинацией высокой прочности, трещиностойкости, а также долговременной химической стойкости и стабильности. Эти свойства подходят для управления собственным образованием частиц компонента; в отличие от некоторых материалов, которые со временем изнашиваются и становятся источником загрязнения, техническая керамика, такая как диоксид циркония, обладает высокой износостойкостью.
Этот пример использования демонстрирует применение керамической стереолитографии и диоксида циркония в таких требовательных отраслях, как производство полупроводников. Благодаря прямой интеграции таких конструктивных особенностей, как вакуумные каналы, в структуру защитного колпачка, функции, ранее требовавшие нескольких систем, были объединены в одном компоненте. Керамическое аддитивное производство также обеспечивает возможность быстрого внесения изменений в конструкцию для адаптации к различным конфигурациям каналов или размерам других оптических систем без необходимости в дополнительной оснастке.
Компания резюмирует, что в производстве полупроводников стабильность процесса, контроль загрязнения и монтажное пространство являются ключевыми факторами, и этот метод предоставляет инженерам-конструкторам ценную новую степень свободы. Оптический защитный колпачок — это не просто защитный компонент, а демонстрация того, как техническая керамика и аддитивное производство могут согласовать функциональность, геометрию и свойства материала для создания высокоинтегрированных компонентов.
