Placa de fixação a vácuo de SiC poroso com suporte metálico para manuseio de wafers finos e deformados
O suporte de vácuo cerâmico com base metálica da St.Cera combina uma camada cerâmica porosa de carbeto de silício (SiC) com uma base metálica usinada com precisão (alumínio ou aço inoxidável). O material poroso de SiC (azul-escuro, porosidade de 35–40%, tamanho dos poros de 20–30 μm, permeabilidade de 60 ml/cm²·min) proporciona uma distribuição de vácuo uniforme e suave em toda a superfície do wafer, eliminando marcas nas bordas e permitindo o suporte sem contato para wafers finos (≤100 μm) ou deformados. A camada de SiC oferece baixa expansão térmica (3,5×10⁻⁶/℃), estabilidade térmica até 1000 °C e resistência à flexão moderada (32–35 MPa). A base metálica adiciona rigidez estrutural, facilita a montagem por meio de furos roscados e oferece proteção contra fraturas frágeis. Este suporte é ideal para retificação da face posterior, corte e processamento de wafers em altas temperaturas, onde o vácuo uniforme e a compatibilidade térmica são essenciais.
Especificações (com base nos dados fornecidos para o SiC poroso):
| Propriedade | Valor |
| Material cerâmico | Carbeto de silício poroso (SiC ≥80%) |
| Cor | Azul-preto |
| Porosidade | 35–40% |
| Tamanho dos poros | 20–30 μm |
| Densidade | 2,1–2,3 g/cm³ |
| Permeabilidade | 60 ml/cm²·min |
| Resistência à flexão | 32–35 MPa |
| Coeficiente de expansão térmica (25-1000°C) | 3,5×10⁻⁶/℃ |
| Temperatura máxima de operação | 1000°C |
| Resistência elétrica | 10⁻¹⁰ Ω/cm (conforme dados fornecidos, típico para SiC poroso) |
| Material da base metálica | Alumínio 6061 ou aço inoxidável 304 (opcional) |
| Espessura da base metálica | 10–30 mm (sob medida) |
Nota: A resistência à flexão é menor que a do SiC denso devido à porosidade. As propriedades da base metálica não são provenientes de tabelas cerâmicas.
Aplicações:
- • Retificação da face posterior de wafers finos (≤100 μm)
- • Montagem de wafers deformados para corte
- • Fixação de wafers em altas temperaturas (até 1000°C)
- • Fixação a vácuo para substratos porosos ou frágeis
Fabricação:
Placa de SiC porosa (formada com agentes porogênicos, sinterizada) → lapidada até uma planicidade ≤10 μm → base metálica usinada com portas de vácuo e recursos de montagem → colagem com epóxi ou fixação mecânica → teste de vazamento de hélio.
Controle de qualidade:
- • Porosidade e tamanho dos poros verificados por MEV (Microscopia Eletrônica de Varredura)
- • Teste de permeabilidade (fluxo de ar)
- · Planicidade medida com interferômetro a laser
- • Taxa de vazamento de hélio <1×10⁻⁹ Pa·m³/s
Vantagens em relação aos mandris de cerâmica ranhurados ou densos:
- • Sem marcação de wafer – vácuo uniforme sem furos discretos
- • Poros autolimpantes – redução do entupimento
- • Lida com wafers deformados (com curvatura de até 500 μm)
- • A base metálica evita fraturas frágeis e simplifica a integração.
Limitações:
- • Menor resistência à flexão (32–35 MPa) – evite cargas de impacto.
- • A temperatura de operação é limitada a 1000 °C (SiC poroso), mas a ligação epóxi à base de metal tem um limite de ≤200 °C, a menos que seja fixada mecanicamente.
- • Não adequado para vácuo de alta pressão (a estrutura porosa limita o diferencial máximo de vácuo)
Personalização:
- • Base metálica: alumínio (leve), aço inoxidável (resistente à corrosão), Invar (baixa expansão)
- • Colagem: epóxi (≤200°C) ou fixação mecânica (até 500°C)
- • Anel de vedação de borda para controle de vácuo por zona
Atenção: A resistência à flexão fornecida (32–35 MPa) é significativamente inferior à de cerâmicas densas devido à porosidade. Manuseie com cuidado para evitar lascas nas bordas.
