本文詳細(xì)介紹了伯努利吸盤的應(yīng)用場景、原理、計算、以及優(yōu)勢。

本文主要涉及到另一種十分重要的晶圓吸附技術(shù)-伯努利吸盤（Bernoulli grip或Bernoulli chuck）。

1 在半導(dǎo)體制造中的應(yīng)用場景？ 在半導(dǎo)體制造中，伯努利吸盤的應(yīng)用主要集中在晶圓的搬運(yùn)和定位方面，尤其是在需要避免直接接觸晶圓表面的場合。一般被應(yīng)用于易碎、脆，超薄基材的加工處理，比如砷化鎵（GaAs）、磷化銦（InP）、鈮酸鋰（LN）、鉭酸鋰（LT）、薄硅、薄微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）晶圓等材料，這些基板的厚度甚至可以小于50微米。

2 伯努利吸盤是什么？ 伯努利吸盤是一種基于伯努利原理而工作的非接觸式吸盤。伯努利原理是流體動力學(xué)中的一個基本概念，由18世紀(jì)的瑞士科學(xué)家丹尼爾·伯努利提出。伯努利原理指出，在流體流動中，流體速度增加會導(dǎo)致流體壓力下降。反之，當(dāng)流速減慢時，壓力會增加。

伯努利吸盤工作時，外接的壓縮空氣在吸盤與待搬運(yùn)物體表面之間的小間隙中高速流過。由于氣流速度的增加，伯努利原理導(dǎo)致流經(jīng)間隙的空氣壓力下降。于是在吸盤與物體之間形成一個低壓區(qū)域。但是周圍空氣的壓強(qiáng)比較高，將晶圓推向低壓區(qū)域。這樣，晶圓就可以在沒有直接接觸的情況下被吸附。

3 伯努利吸盤吸附力的計算？ 假如氣體為理想流體，不考慮粘滯性及重力勢能等因素，我們需要考慮氣流速度、吸盤和物體之間的間隙高度、以及空氣的密度等因素。吸力公式為： F=A*1/2ρv^2 其中，A為吸盤下方作用區(qū)域的面積,m2。v為吸盤下方的氣流速度，m/s。ρ為空氣的密度，kg/m3。當(dāng)吸盤與晶圓的空隙越小時，流速越高，壓力差越大，即吸盤的吸力越大。

例如：假如氣流速度為30m/s，吸盤與晶圓的作用面積為0.01平方米，空氣密度為ρ=1.225kg/m3,那么吸盤的吸力為： F=0.01*0.5*1.225*30*30=5.512N（牛頓） 4 伯努利吸盤的優(yōu)勢？ 1，可以在不直接接觸晶圓表面的情況下搬運(yùn)晶圓，這減少了對晶圓表面造成的物理損傷或污染。

2，可以精確地控制晶圓的位置 3，不需要晶圓表面完全平整，即使晶圓表面有一定的粗糙度或不規(guī)則性，伯努利吸盤也能有效工作。 4，不需要與晶圓表面形成密封，可以用于各種不同材質(zhì)的晶圓。

審核編輯：黃飛