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陶瓷產品

陶瓷手臂

解決高速搬運抖動、高剛性晶圓傳送牙叉製造

在晶圓或面板的自動化傳送中,您是否正面臨「金屬手臂高速急停產生殘餘震動」或「高溫導致手臂熱變形」的困擾?

晟鼎工業提供高剛性、輕量化的精密陶瓷手臂,利用陶瓷優越的物理特性,徹底解決金屬材質在高速與高溫環境下的定位誤差問題。

為什麼您應該將金屬手臂升級為陶瓷?

相較於鋁合金或不鏽鋼,精密陶瓷(特別是高純度氧化鋁與碳化矽)在機械手臂應用上具備三大不可替代的優勢:

1. 剛性提升,消除震動

陶瓷的楊氏係數是鋁合金的 3-5 倍。這意味著在同樣的厚度下,陶瓷手臂極難彎曲變形。

  • 解決痛點:當機器人高速旋轉並急停時,陶瓷手臂能瞬間靜止,不會像金屬手臂那樣產生彈性抖動,大幅提升晶圓放置的精準度與產能。

2. 輕量化,降低負載

陶瓷的比重雖比鋁略重,但因剛性極高,可以設計得「更薄、更細」卻依然維持強度。

  • 解決痛點:減輕手臂末端重量,降低馬達負載,使您的自動化設備能以更快的加速度運行。

3. 耐高溫與尺寸安定

在 300°C 以上的高溫製程腔體中,金屬會有明顯的熱膨脹。

  • 解決痛點:陶瓷的熱膨脹係數極低,即使頻繁進出高溫環境,手臂長度依然維持精準,不會發生撞機或抓取失敗。

晟鼎的加工能力:不只是切外型

製造陶瓷手臂最困難的不是外觀,而是「功能性結構」。晟鼎具備以下高階加工技術:

  • 隱藏式真空氣道加工:
    我們能製作一體成型或黏合式的內部真空流道,無需外接氣管,避免管線干擾運作或產生粉塵。
  • 大尺寸平面研磨:
    晶圓吸附面需要極高的平面度。我們能將手臂表面的平面度控制在 0.005mm (5µm) 以內,確保真空吸附力穩定,晶圓不滑落。
  • 特殊形狀客製:
    包含雙叉、薄型牙叉、以及結合 PEEK 接觸點的複合式設計。

材質選用指南:氧化鋁 vs. 碳化矽

這兩種是手臂最常用的材質,該怎麼選?

比較項目 高純度氧化鋁 (99.5% Al₂O₃) 碳化矽 (SiC)
剛性 (楊氏係數) 優 (370 GPa) 極優 (410 GPa)
重量 (密度) 3.9 g/cm³ 3.1 g/cm³ (較輕)
價格成本 較經濟 較昂貴
主要應用場景 一般晶圓搬運、大氣環境 極高速搬運、高溫製程、大型面板

專家建議:

  • 如果您的目標是性價比與絕緣,請選擇氧化鋁手臂。
  • 如果您的目標是極致速度或高溫剛性,碳化矽手臂是最佳選擇(它比氧化鋁更輕、更硬)。

常見問題 (FAQ)

Q:我的金屬手臂圖面可以直接改成陶瓷做嗎?

A:大部份可以,但陶瓷是脆性材料,結構轉角處需要設計倒圓角 (R角) 以避免應力集中斷裂。請提供您的金屬件圖面,我們的工程師會協助進行「陶瓷化」的設計微調建議。

Q:你們能做多大的陶瓷手臂?

A:我們具備大型燒結爐與長行程研磨機,可製作長度達 1000mm 以上的陶瓷手臂,適用於 12 吋晶圓甚至面板產線。

Q:如果不小心撞機,陶瓷會修復嗎?

A:陶瓷硬度極高,一旦撞擊斷裂通常無法修復,必須更換。但我們會透過機構設計優化(如應力分析)來提升其耐用度。我們建議客戶備有安全庫存品。

立即諮詢手臂改良與升級

「想提升設備產能 (UPH)?先解決手臂的抖動問題。」

無論您是需要原廠零件的替代品,還是想將現有的金屬手臂升級為陶瓷。請準備好您的 CAD 圖檔,聯絡晟鼎,我們將為您評估最適合的材質與結構。