Semiconductor Micro-Perforación de Óxido de Aluminio (Al2O3) Cerámica

🕜 Eficiencia de Mecanizado - 40% veces mayor | 📈 Calidad del Agujeo - 85% mejor
  • Dificultades en el Mecanizado
  • Beneficios del Mecanizado Ultrasónico
  • Aplicación Industrial
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¿Qué hace que la Óxido de Aluminio (Al2O3) Cerámica sea difícil de mecanizar?



La óxido de aluminio (alúmina, Al2O3) cerámica, también conocida como alúmina, es conocida por su buena dureza y resistencia, resistencia al desgaste, etc. Generalmente, cuanto mayor es la pureza, más robusto es el rendimiento químico y eléctrico que muestra.

Este material tiene muchas excelentes propiedades mecánicas y químicas que permiten una amplia gama de aplicaciones industriales. Por ejemplo, su gran resistencia química y estabilidad térmica lo han hecho ideal para componentes clave en el procesamiento de semiconductores, chucks para obleas, así como placas CMP.

Las principales dificultades en el mecanizado del óxido de aluminio residen en sus propiedades materiales de alta dureza y fragilidad. La mala calidad de los agujeros, incluidos los grandes bordes agrietados y los daños subsuperficiales, se han convertido en serios desafíos durante el proceso de micro-perforación.


 

☑️ Micro-Perforación de Óxido de Aluminio (Al2O3) Cerámica: Información de Mecanizado

 
    Micro-Perforación de Óxido de Aluminio (Al2O3) Cerámica: Información de Mecanizado     
  Material   Óxido de Aluminio (Al2O3) Cerámica
  Característica   Φ0.5 x 2.5mm (agujero pasante)
  *relación de aspecto 5x
  Proceso   Micro-perforación  
 
  Portaherramienta Ultrasónicos       		   HSKE40-R02-06
  Velocidad de Rotación   11,000 ~ 13,000 rpm
  Herramienta   Φ0.5mm - broca con recubrimiento de diamante CVD


 
El portaherramientas ultrasónico HIT HSK-E40 se utilizó en la micro-perforación de cerámica Al2O3
(Figura 1. El portaherramientas ultrasónico HIT HSK-E40 se utilizó en la micro-perforación de cerámica Al2O3)


Pieza de trabajo de cerámica de óxido de aluminio y portaherramientas ultrasónico HSK-E40 después del mecanizado
(Figura 2. Pieza de trabajo de cerámica de óxido de aluminio y portaherramientas ultrasónico HSK-E40 después del mecanizado)



 

La meta de HIT en la Micro-Perforación de Óxido de Aluminio (Al2O3) Cerámica


El objetivo es mejorar la eficiencia del mecanizado, mientras se mejora la calidad del agujero (especialmente en los agujeros de salida) y se mantiene la estabilidad en la vida útil de la herramienta.




 

Resultados de Micro-Perforación de Óxido de Aluminio (Al2O3) Cerámica asistido por ultrasonido de HIT

 

Micro-Perforación de Óxido de Aluminio (Al2O3) Cerámica: Eficiencia de Mecanizado

La comparación de los parámetros de mecanizado entre Ultrasonido de HIT y Sin Ultrasonido
(Figura 3. La comparación de los parámetros de mecanizado entre Ultrasonido de HIT y Sin Ultrasonido)

 
  • (Bajo el mismo avance por revolución) Al aumentar la velocidad de rotación de 7,000 rpm a 12,000 rpm, la velocidad de avance también se incrementaría de 1.2 mm/min a 2 mm/min. Esto permitió que la eficiencia del mecanizado se incrementara en un 40%.
  • Con el Ultrasonido de HIT, la microvibración de alta frecuencia ayudó a reducir la fuerza de corte. El proceso de perforación no tuvo que ralentizarse alrededor de los agujeros de salida por temor a grandes grietas en los bordes debido a la gran fuerza de corte. Como resultado, el mecanizado asistido por ultrasonido de HIT ayudó a ahorrar más tiempo en todo el proceso.



La eficiencia del mecanizado se incrementó en un 40% con el Ultrasonido de HIT en la micro-perforación de cerámica Al2O3
(Figura 4. La eficiencia del mecanizado se incrementó en un 40% con el Ultrasonido de HIT en la micro-perforación de cerámica Al2O3)



 

Micro-Perforación de Óxido de Aluminio (Al2O3) Cerámica: Calidad del Agujero

a comparación de la calidad de los agujeros de salida entre Ultrasonido de HIT y Sin Ultrasonido en la micro-perforación de cerámica Al2O3
(Figura 5. La comparación de la calidad de los agujeros de salida entre Ultrasonido de HIT y Sin Ultrasonido en la micro-perforación de cerámica Al2O3)

 
  • Con el Ultrasonido de HIT, la microvibración de alta frecuencia ayudó a reducir la fuerza de corte. Especialmente al perforar los agujeros de salida, la fuerza de corte reducida permitió una reducción del 85% en el tamaño de las grietas en los bordes (de 238.5µm a 35.5µm).
  • En el mecanizado convencional CNC, la fuerza de corte puede ser realmente fuerte y difícil de controlar. Esto puede causar una gran extrusión entre la herramienta y la pieza de trabajo, resultando en grandes grietas en los bordes alrededor de los agujeros perforados.



La calidad de los agujeros fue un 85% mejor debido a la gran reducción de grietas en los bordes con el Ultrasonido de HIT en la micro-perforación de cerámica Al2O3
(Figura 6. La calidad de los agujeros fue un 85% mejor debido a la gran reducción de grietas en los bordes con el Ultrasonido de HIT en la micro-perforación de cerámica Al2O3)




 

Logros Tecnológicos del Mecanizado Ultrasonido de HIT


🕜 Eficiencia de Mecanizado - 40% veces mayor
📈 Calidad del Agujeo - 85% mejor (tamaño de las grietas en los bordes se redujo a 35.5µm)



 

Micro-Perforación de Óxido de Aluminio (Al2O3) Cerámica: Aplicación Industrial



La micro-perforación de Óxido de Aluminio (Al2O3) cerámica se aplica a menudo en la industria de Semiconductores, especialmente para cabezales de ducha cerámicos o E-chucks cerámicos como productos de fabricación de semiconductores utilizados en los procesos de grabado o de capas delgadas.


Este material tiene muchas propiedades mecánicas y químicas excelentes que permiten una amplia gama de aplicaciones industriales. Por ejemplo, su gran resistencia química y estabilidad térmica lo han hecho ideal para componentes clave en el procesamiento de semiconductores, chucks de obleas, así como placas CMP.

Las principales dificultades en el mecanizado del óxido de aluminio (alúmina, Al2O3) residen en sus propiedades materiales de alta dureza y fragilidad. La mala calidad de los agujeros, incluidos numerosos bordes con grietas y daños subsuperficiales, se han convertido en desafíos serios durante el proceso de micro-perforación.


¡Fue entonces cuando el Módulo de Mecanizado Ultrasónico de HIT vino a ayudar! HIT ofrece una solución integral en el mecanizado de materiales avanzados. Con la asistencia de la Tecnología de Mecanizado Ultrasónico de HIT, los clientes dejaron de preocuparse por la mala calidad de las piezas mientras intentaban acelerar el tiempo de procesamiento. La eficiencia del mecanizado puede mejorarse enormemente mientras se mejora tanto la calidad de los micro-agujeros como la estabilidad en la vida útil de la herramienta. ¡HIT asegura a sus clientes no solo cumplir con sus requisitos, sino también lograr resultados aún mejores!




💡 Introducción al Mecanizado Ultrasónico de Materiales Avanzados para Semiconductores de HIT: