半导体 氧化铝(Al2O3)陶瓷 : 外型磨削加工

🕜 加工效率 - 提升2倍 | 📈 工件质量 - 提升近3倍 | ⚙️ 大幅减少刀具磨损 - 改善积屑问题
  • 加工困难点
  • 加工实际成效
  • 用途与产业应用
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氧化铝陶瓷（Aluminum Oxide，Al2O3）外型磨削加工：加工痛点



氧化铝陶瓷因其卓越的耐化学性和热稳定性，广泛用于半导体制程作为关键零件材料。

然而，在进行磨削加工时，由于氧化铝陶瓷的高硬脆性特性，加之排屑不畅，通常会面临诸多挑战，例如加工时间长、刀具寿命短等问题，导致投入成本高、生产效率低。

 
 

☑️ 氧化铝陶瓷（Aluminum Oxide，Al2O3）外型磨削加工：加工信息

 
    氧化铝陶瓷（Aluminum Oxide，Al2O3）外型磨削加工：加工信息
  材料   99.5% 氧化铝陶瓷（Aluminum Oxide, Al2O3）
  特征   - 外圆侧磨 : Φ51 ➡️ Φ30 x 10mm
  - 内圆底磨 : Φ8 ➡️ Φ25 x 2mm
  - 绕孔 (共4孔) : Φ7 x 17mm (径深比 2.4x)

  *工件尺寸 : Φ51 x 19mm (中间预开孔 Φ8 x 19mm)
  超声波刀柄   HSKE40-R02-06  
  刀具选用  　        #200 Φ5mm 汉鼎超声波专用电镀磨头
  超声波加工工艺与参数       [外圆侧磨]
  S 8,000rpm _ F 200mm/min _ Ap 5mm _ Ae 0.03mm _ 超声波功率 100%     

  [内圆底磨]
  S 8,000rpm _ F 200mm/min _ Ap 1mm _ Ae 0.03mm _ 超声波功率 100%

  [绕孔]
  S 8,000rpm _ F 200mm/min _ pitch 0.05mm _ 超声波功率 100%
 
 

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  • 汉鼎独家配方定制化电镀磨头
  • 完美搭配汉鼎超声波辅助加工模组
  • 实现磨削工艺效益最大化


汉鼎最新开发的超声波专用电镀金刚石磨头 - 产品规格
(图1. 汉鼎最新开发的超声波专用电镀金刚石磨头 - 产品规格)


汉鼎最新开发的超声波专用电镀金刚石磨头 - 适用于氧化铝陶瓷材料的磨削加工
(图2. 汉鼎最新开发的超声波专用电镀金刚石磨头 - 适用于氧化铝陶瓷材料的磨削加工)


使用一般磨头并开启超声波辅助加工，可能加剧刀具磨损情况
(图3. 使用一般磨头并开启超声波辅助加工，可能加剧刀具磨损情况)



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使用汉鼎HSKE40超声波加工模组, 搭配超声波专用电镀磨头, 辅助氧化铝陶瓷的外型磨削加工工件
(图1. 使用汉鼎HSKE40超声波加工模组, 搭配超声波专用电镀磨头, 辅助氧化铝陶瓷的外型磨削加工工件)


使用汉鼎HSKE40超声波加工模组, 搭配超声波专用电镀磨头, 辅助氧化铝陶瓷的外型磨削加工
(图2. 使用汉鼎HSKE40超声波加工模组, 搭配超声波专用电镀磨头, 辅助氧化铝陶瓷的外型磨削加工)


使用汉鼎HSKE40超声波加工模组, 搭配超声波专用电镀磨头, 辅助氧化铝陶瓷的外型磨削加工 - 外圆侧磨工艺
(图3. 使用汉鼎HSKE40超声波加工模组, 搭配超声波专用电镀磨头, 辅助氧化铝陶瓷的外型磨削加工 - 外圆侧磨工艺)


使用汉鼎HSKE40超声波加工模组, 搭配超声波专用电镀磨头, 辅助氧化铝陶瓷的外型磨削加工 - 内圆底磨工艺
(图4. 使用汉鼎HSKE40超声波加工模组, 搭配超声波专用电镀磨头, 辅助氧化铝陶瓷的外型磨削加工 - 内圆底磨工艺)


使用汉鼎HSKE40超声波加工模组, 搭配超声波专用电镀磨头, 辅助氧化铝陶瓷的外型磨削加工 - 绕孔工艺
(图5. 使用汉鼎HSKE40超声波加工模组, 搭配超声波专用电镀磨头, 辅助氧化铝陶瓷的外型磨削加工 - 绕孔工艺)



 

【汉鼎超声波】氧化铝陶瓷（Aluminum Oxide，Al2O3）外型磨削加工：测试目标


针对氧化铝陶瓷（Aluminum Oxide，Al2O3）开展超声波辅助外型磨削加工测试，旨在通过汉鼎开发的超声波专用电镀金刚石磨头，在CNC设备上完成外圆侧磨、内圆底磨及绕孔加工等工艺。测试目标是在保证工件质量的基础上，提高加工效率并延长刀具使用寿命。




 

【汉鼎超声波】氧化铝陶瓷（Aluminum Oxide，Al2O3）外型磨削加工：加工结果

 

氧化铝陶瓷（Aluminum Oxide，Al2O3）外型磨削加工：加工效率

使用汉鼎HSKE40超声波加工模组, 搭配超声波专用电镀磨头, 辅助氧化铝陶瓷的外型磨削加工, 可提升2倍进给率
(图6. 使用汉鼎HSKE40超声波加工模组, 搭配超声波专用电镀磨头, 辅助氧化铝陶瓷的外型磨削加工, 可提升2倍进给率)


使用汉鼎HSKE40超声波加工模组, 搭配超声波专用电镀磨头, 辅助氧化铝陶瓷的外型磨削加工, 整体加工效率提升2倍
(图7. 使用汉鼎HSKE40超声波加工模组, 搭配超声波专用电镀磨头, 辅助氧化铝陶瓷的外型磨削加工, 整体加工效率提升2倍)

 
  • 通过汉鼎超声波辅助加工，高频微振动切削机制结合超声波专用电镀磨头，有效排除加工中产生的陶瓷粉尘，降低磨削阻力。
  • 在确保工件质量的同时，进给率提升至原来的2倍，加工时间从原先的8小时缩短至4小时，整体加工效率提高2倍。



 

氧化铝陶瓷（Aluminum Oxide，Al2O3）外型磨削加工：工件质量

使用汉鼎HSKE40超声波加工模组, 搭配超声波专用电镀磨头, 辅助氧化铝陶瓷的外型磨削加工, 可减少近3倍脆裂边
(图8. 使用汉鼎HSKE40超声波加工模组, 搭配超声波专用电镀磨头, 辅助氧化铝陶瓷的外型磨削加工, 可减少近3倍脆裂边)


使用汉鼎HSKE40超声波加工模组, 搭配超声波专用电镀磨头, 辅助氧化铝陶瓷的外型磨削加工, 工件质量提升近3倍
(图9. 使用汉鼎HSKE40超声波加工模组, 搭配超声波专用电镀磨头, 辅助氧化铝陶瓷的外型磨削加工, 工件质量提升近3倍)

 
  • 超声波辅助加工采用高频微振动切削机制，结合专用电镀磨头，有效排除陶瓷粉尘，解决磨头积屑和脱钻等问题。
  • 磨削阻力的降低和刀具磨损的大幅减少，使加工更稳定，显著减少脆裂边的形成，工件质量提升近3倍。



 

氧化铝陶瓷（Aluminum Oxide，Al2O3）外型磨削加工：刀具寿命

使用汉鼎HSKE40超声波加工模组, 搭配超声波专用电镀磨头, 辅助氧化铝陶瓷的外型磨削加工, 有效改善积屑问题, 大幅减少刀具磨损
(图10. 使用汉鼎HSKE40超声波加工模组, 搭配超声波专用电镀磨头, 辅助氧化铝陶瓷的外型磨削加工, 有效改善积屑问题, 大幅减少刀具磨损)

 
  • 通过汉鼎超声波辅助加工，高频微振动切削机制确保陶瓷粉尘的顺利排除，磨头的侧刃和底刃积屑问题显著改善。刀具在完成全部外型磨削后，磨损程度远低于无超声波加工，刀具仍可继续使用。
  • 优化磨头的积屑和脱钻问题，不仅降低了磨削阻力，保证了工件质量和刀具的长效使用，还为进一步提升加工效率提供了空间。




 

【汉鼎超声波】氧化铝陶瓷（Aluminum Oxide，Al2O3）外型磨削加工：超声波效益


（搭配汉鼎超声波专用电镀金刚石磨头）

🕜 加工效率 - 提升2倍
📈 工件质量 - 提升近3倍
⚙️ 大幅减少刀具磨损 - 改善积屑问题

 

氧化铝陶瓷（Aluminum Oxide，Al2O3）外型磨削加工：产业应用



氧化铝陶瓷（Aluminum Oxide，Al2O3）外型磨削特征广泛应用于半导体产业，特别用于制程中关键零组件的材料，如氧化铝陶瓷静电吸盘（ESC，E-chuck，Electrostatic Chuck）。这类产品采用高密度多孔陶瓷层，确保晶圆在切割过程中吸附力分布均匀，并通过高精度加工处理，保持优良的产品质量。


氧化铝陶瓷因其卓越的耐化学性和热稳定性，广泛应用于半导体制程中（如蚀刻、薄膜等），成为陶瓷静电吸盘（ESC，E-chuck，Electrostatic Chuck）、陶瓷CEL、陶瓷喷嘴、喷头等关键零件的理想材料。

其中，陶瓷静电吸盘是半导体制程中的关键组件，用于晶圆切割过程中稳固吸附晶圆。吸附力的均匀性对晶圆切割的稳定性和良率有直接影响。


汉鼎智慧科技的超声波加工模组为新材料加工提供了全新的解决方案。结合汉鼎开发的超声波专用电镀金刚石磨头，不仅可以有效提升加工效率、节省整体加工时间，还能在确保良好、稳定的工件质量的同时，大幅降低刀具磨损，延长刀具寿命，从而降低整体生产成本。不仅符合客户高标准的需求，还能为客户创造更多价值。




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