陶瓷手臂及其制备方法、真空吸附机械手和晶圆传输装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种陶瓷手臂及其制备方法、真空吸附机械手和晶圆传输装置。该陶瓷手臂的制备方法，包括如下步骤：将石蜡加工成型，得到成型件，且成型件的尺寸与待制备的陶瓷手臂的气道尺寸相等；将陶瓷原料与成型件共同成型，得到具有成型件的坯体；将具有成型件的坯体中的成型件去除；将去除成型件的坯体烧结处理，得到具有气道的陶瓷手臂。上述陶瓷手臂的使用寿命较长。

Ceramic arm and its preparation method, vacuum adsorption manipulator and wafer transmission device

【技术实现步骤摘要】
陶瓷手臂及其制备方法、真空吸附机械手和晶圆传输装置
本专利技术涉及陶瓷材料领域，特别是涉及一种陶瓷手臂及其制备方法、真空吸附机械手和晶圆传输装置。
技术介绍
目前的陶瓷手臂主要是依靠陶瓷板组合以形成气道，陶瓷板之间通常通过粘结固定，然而这使得陶瓷手臂随着使用时间的增加，粘结剂老化，气密性会变差，导致陶瓷手臂的使用寿命较短。
技术实现思路
基于此，有必要提供一种使用寿命较长的陶瓷手臂的制备方法。此外，还提供一种陶瓷手臂、真空吸附机械手和晶圆传输装置。一种陶瓷手臂的制备方法，包括如下步骤：将石蜡加工成型，得到成型件，且所述成型件的尺寸与待制备的陶瓷手臂的气道尺寸相等；将陶瓷原料与所述成型件共同成型，得到具有所述成型件的坯体；及将具有所述成型件的所述坯体中的所述成型件去除；及将去除所述成型件的所述坯体烧结处理，得到具有所述气道的所述陶瓷手臂。在其中一个实施例中，所述将陶瓷原料与所述成型件共同成型的方法为凝胶注膜成型或注浆成型。在其中一个实施例中，所述将具有所述成型件的所述坯体中的所述成型件去除的步骤包括：将具有所述成型件的所述坯体浸泡在有机溶剂中，以去除所述成型件，其中，所述有机溶剂为乙醚或苯。在其中一个实施例中，所述将去除所述成型件的所述坯体烧结处理的步骤包括：将去除所述成型件的所述坯体先常压烧结，然后热等静压烧结。在其中一个实施例中，按照质量百分含量计，所述陶瓷原料包括：70％～90％的氧化铝、5％～15％的二氧化锆以及5％～16％的助烧剂，所述助烧剂选自二氧化钛、氧化钙、氧化锌、氧化镁、二氧化铪、三氧化二铬、氧化钠、氧化钾、二氧化硅及碳化硅中的至少两种。在其中一个实施例中，所述氧化铝的中位粒径为100纳米～200纳米，所述二氧化锆的中位粒径为15纳米～30纳米，所述助烧剂的中位粒径为50纳米～100纳米；及/或，所述助烧剂为球形；及/或，所述助烧剂包括二氧化钛、氧化钙、氧化锌、氧化镁、二氧化铪、三氧化二铬、氧化钠、氧化钾、二氧化硅及碳化硅；及/或，所述将去除所述成型件的所述坯体烧结处理的步骤包括：将去除所述成型件的所述坯体在1350℃～1450℃下常压烧结，然后在1200℃～1300℃下热等静压烧结。在其中一个实施例中，所述助烧剂包括二氧化钛、氧化钙、氧化锌、氧化镁、二氧化铪、三氧化二铬、氧化钠、氧化钾、二氧化硅及碳化硅；其中，在所述陶瓷原料中，所述二氧化钛的质量百分含量为0.5％～2％，所述氧化钙的质量百分含量为0.5％～2％，所述氧化锌的质量百分含量为0.5％～2％，所述氧化镁的质量百分含量为0.5％～2％、所述二氧化铪的质量百分含量为0.5％～2％，所述三氧化二铬的质量百分含量为0.5％～2％，所述氧化钠的质量百分含量为0.5％～1％，所述氧化钾的质量百分含量为0.5％～1％，所述二氧化硅的质量百分含量为0.5％～1％，所述碳化硅的质量百分含量为0.5％～1％。由上述陶瓷手臂的制备方法制备得到的陶瓷手臂。一种真空吸附机械手，包括上述所述的陶瓷手臂。一种晶圆传输装置，包括上述真空吸附机械手。上述陶瓷手臂的制备方法通过先将石蜡加工成尺寸与陶瓷手臂的气道尺寸相等的成型件，然后将陶瓷原料与所述成型件共同成型，再去除成型件，最后烧结，从得到一体化成型的陶瓷手臂，相对于陶瓷板组合形成的陶瓷手臂，上述陶瓷手臂无需粘结固定，后续不会存在气道漏气的问题，具有较长的使用寿命。附图说明图1为一实施方式的陶瓷手臂的制备方法的流程图。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的较佳的实施例。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容的理解更加透彻全面。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。如图1所示，一实施方式的陶瓷手臂的制备方法，包括如下步骤：步骤S110：将石蜡加工成型，得到成型件。其中，成型件的尺寸与待制备的陶瓷手臂的气道尺寸相等，即成型件的大小和形状分别与待制备的陶瓷手臂的气道的大小和形状一致。步骤S120：将陶瓷原料与成型件共同成型，得到具有成型件的坯体。具体地，将陶瓷原料与成型件共同成型的方法为凝胶注膜成型或注浆成型，该两种成型方法能够得到致密度较高的坯体。进一步地，将陶瓷原料与成型件共同成型的方法为凝胶注膜成型，凝胶注膜成型得到的坯体均一性、致密度更高。在其中一个实施例中，将陶瓷原料与成型件共同成型的步骤包括：将陶瓷原料湿法球磨，得到浆料；在浆料中加入有机单体及交联剂并进行球磨混合，得到混合料；将成型件固定在模具中，将混合料注入固定有成型件的模具中，然后加入催化剂和引发剂，得到具有成型件的生坯；将具有成型件的生坯干燥，得到具有成型件的坯体。在其中一个实施例中，将陶瓷原料湿法球磨的步骤中，浆料的固相的体积百分含量为50％～55％。在浆料中加入有机单体及交联剂并进行球磨混合的步骤中，球磨子与陶瓷原料的质量比为(2～3):(1～2)。有机单体与陶瓷原料的质量比为2～2.5:95～105；有机单体与交联剂的质量比为(20～25):(1～1.5)。有机单体为丙烯酰胺，交联剂为N,N-亚甲基双丙烯酰胺，催化剂为N,N,N',N'-四甲基乙二胺，引发剂为过硫酸铵。具体地，催化剂与有机单体的质量比为0.1:100～2:100；引发剂与有机单体的质量比为0.1:100～2:100。可以理解，有机单体、交联剂、催化剂及引发剂不限于为上述物质，有机单体、交联剂、催化剂及引发剂均可以为凝胶注膜成型常用的有机单体、交联剂、催化剂及引发剂。具体地，将具有成型件的生坯干燥的步骤是在恒温恒湿的条件下。进一步地，将混合料注入固定有成型件的模具中的步骤之前还包括将混合料进行真空排气的步骤。在其中一个实施例中，真空排气的时间为6小时～12小时。可以理解，真空排气的时间可以根据需要进行设置。在其中一个实施例中，按照质量百分含量计，陶瓷原料包括：70％～90％的氧化铝(Al2O3)、5％～15％的二氧化锆(ZrO)以及5％～16％的助烧剂。氧化铝陶瓷具有非常优异的耐磨、耐化学腐蚀性、耐高温氧化、高硬度、电绝缘性、高频介电损耗小等优异的性能，能够承受极端压力和连续温度，使用寿命高。其中，氧化铝的纯度为99.99％。其中，通过添加二氧化锆，以使二氧化锆分布在氧化铝基体中，利用二者膨胀系数的差异性，在烧结冷却的过程中二氧化锆颗粒上的应力得到松弛，四方相转变为单斜相体积膨胀，在基体中产生微裂纹，从而达到增韧氧化铝的效果，以提高氧化铝陶瓷的强度。其中，助烧剂选自二氧化钛(TiO2)、氧化钙(CaO)、氧化锌(ZnO)、氧化镁(MgO)、二氧化铪(HfO2)、三氧化二铬(Gr2O3)、氧化钠(Na2O)、氧化钾(K2O)、二氧化硅(SiO2)及碳化硅(SiC)中的至少两种。由于氧化铝属于刚玉结构，需在高温下进行烧结，易出现晶粒异常长大，内部气体不能完全排除(内部气体的存在会导致陶瓷的致密度较低，且弯曲强度较本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种陶瓷手臂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将石蜡加工成型，得到成型件，且所述成型件的尺寸与待制备的陶瓷手臂的气道尺寸相等；将陶瓷原料与所述成型件共同成型，得到具有所述成型件的坯体；及将具有所述成型件的所述坯体中的所述成型件去除；及将去除所述成型件的所述坯体烧结处理，得到具有所述气道的所述陶瓷手臂。

【技术特征摘要】
1.一种陶瓷手臂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将石蜡加工成型，得到成型件，且所述成型件的尺寸与待制备的陶瓷手臂的气道尺寸相等；将陶瓷原料与所述成型件共同成型，得到具有所述成型件的坯体；及将具有所述成型件的所述坯体中的所述成型件去除；及将去除所述成型件的所述坯体烧结处理，得到具有所述气道的所述陶瓷手臂。2.根据权利要求1所述的陶瓷手臂的制备方法，其特征在于，所述将陶瓷原料与所述成型件共同成型的方法为凝胶注膜成型或注浆成型。3.根据权利要求1所述的陶瓷手臂的制备方法，其特征在于，所述将具有所述成型件的所述坯体中的所述成型件去除的步骤包括：将具有所述成型件的所述坯体浸泡在有机溶剂中，以去除所述成型件，其中，所述有机溶剂为乙醚或苯。4.根据权利要求1所述的陶瓷手臂的制备方法，其特征在于，所述将去除所述成型件的所述坯体烧结处理的步骤包括：将去除所述成型件的所述坯体先常压烧结，然后热等静压烧结。5.根据权利要求1～4任一项所述的陶瓷手臂的制备方法，其特征在于，按照质量百分含量计，所述陶瓷原料包括：70％～90％的氧化铝、5％～15％的二氧化锆以及5％～16％的助烧剂，所述助烧剂选自二氧化钛、氧化钙、氧化锌、氧化镁、二氧化铪、三氧化二铬、氧化钠、氧化钾、二氧化硅及碳化硅中的至少两种。6.根据权利要求5所述的陶瓷手臂的制备方法，其特征在于，所述氧化铝的中位粒径为100纳米～200纳米，所述二氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭毅成，朱佐祥，向其军，
申请(专利权)人：深圳市商德先进陶瓷股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44