Применение керамики

3D-печатные детали из оксида алюминия для полупроводникового оборудования: вакуумные захваты и изоляторы

Четыре примера DLP-печати Al₂O₃: F-образный вакуумный захват, изоляционные пластины, цилиндрический соединитель с восемью отверстиями и изолятор с пятью рёбрами.

KUNWU · Application notes · Подготовлено

Авторизованный перевод предоставленного примера применения, а не квалификационные испытания KUNWU. Реклама аккаунта источника исключена. На фотографиях образцов локально удалены логотипы: текстура внутри этих областей восстановлена и не является исходными измерительными данными. Размеры изображений и пиксели вне областей ретуши сохранены.

Оксид алюминия в конструкционных и функциональных деталях

Керамика на основе оксида алюминия (Al₂O₃) сочетает высокие электроизоляционные свойства и твёрдость с термостойкостью, износостойкостью и низким загрязнением частицами. Её широко применяют в конструкционных и функциональных деталях полупроводникового и электронного оборудования. Такие детали часто имеют сложные внутренние полости, массивы отверстий или нестандартные контуры; традиционное изготовление может быть сложным, многооперационным и сопровождаться низким выходом годных изделий. В предоставленном материале показаны четыре образца Al₂O₃, изготовленные методом DLP-фотополимеризации: F-образный вакуумный захват, сотовые изоляционные структуры, круглый соединитель и изоляционная втулка для резьбовой стойки.

1 · F-образный вакуумный захват из Al₂O₃

Образец имеет F-образную гребенчатую форму с тремя пальцами. По каждому пальцу распределены вакуумные отверстия для многоточечного захвата; F-образный контур облегчает размещение на установочной поверхности. Деталь формируется целиком. Источник отмечает твёрдость и износостойкость оксида алюминия, а также отсутствие металлического загрязнения как преимущества для чистых сред.

Рис. 1 · F-образный вакуумный захват Al₂O₃ с тремя пальцами и распределёнными отверстиями.
01Рис. 1 · F-образный вакуумный захват Al₂O₃ с тремя пальцами и распределёнными отверстиями.

2 · Сотовые изоляционные структуры из Al₂O₃

Набор состоит из четырёх квадратных изоляционных пластин с тремя типами рисунка: массивом выступающих точек, квадратной решёткой сквозных отверстий и шестиугольными сотовыми отверстиями двух размеров. Каждая пластина может быть изготовлена как единая деталь. Массивы отверстий и соты снижают массу при сохранении жёсткости, а каналы пропускают воздух. Электроизоляционные свойства и термостойкость Al₂O₃ служат материальной основой этих перфорированных изоляционных пластин.

Рис. 2 · Четыре изоляционные пластины Al₂O₃: выступы, квадратные и шестиугольные отверстия двух размеров.
02Рис. 2 · Четыре изоляционные пластины Al₂O₃: выступы, квадратные и шестиугольные отверстия двух размеров.

3 · Круглый соединитель из Al₂O₃

Цилиндрическая изоляционная стойка имеет восемь сквозных отверстий на верхнем торце: два в центре и шесть по окружности. Она позволяет разместить несколько электрически изолированных цепей и печатается целиком. Цилиндрический корпус обеспечивает изоляционное расстояние. Источник связывает высокие электроизоляционные свойства и дугостойкость Al₂O₃ со стабильной длительной работой под напряжением.

Рис. 3 · Цилиндрический соединитель Al₂O₃; источник указывает восемь отверстий: два центральных и шесть периферийных.
03Рис. 3 · Цилиндрический соединитель Al₂O₃; источник указывает восемь отверстий: два центральных и шесть периферийных.

4 · Изоляционная втулка с кольцевыми рёбрами

В средней части цилиндрической втулки расположены пять кольцевых рёбер-зонтов, а оба конца выполнены в виде прямых цилиндрических участков. Втулка формируется целиком. Рёбра увеличивают путь утечки по поверхности при ограниченной общей длине, обеспечивая дополнительный запас изоляции между проводником и заземлёнными деталями.

Рис. 4 · Изоляционная втулка Al₂O₃ с пятью кольцевыми рёбрами.
04Рис. 4 · Изоляционная втулка Al₂O₃ с пятью кольцевыми рёбрами.

Заключение · Совместное электрическое, тепловое и конструкционное проектирование

От вакуумных захватов до изоляционных стоек и от сотовых пластин до втулок — ценность 3D-печати Al₂O₃ не ограничивается формообразованием. Она поддерживает совместное проектирование электрических, тепловых и механических функций. Аддитивное производство ослабляет геометрические ограничения традиционных процессов и создаёт предпосылки для более интегрированных, надёжных и лёгких деталей полупроводникового и электронного оборудования.

Проверка перед применением

Редакционное уточнение: источник не приводит измерения электрической прочности, ресурсные испытания, сертификацию для чистых помещений или протокол контроля размеров этих образцов. Свойства материала и заявленные преимущества конструкции не гарантируют пригодность готовой детали. До заказа согласуйте рабочее напряжение, температуру, чистоту, допуски и приёмочные испытания. Обсудите с KUNWU образец и требования к его проверке.