半導体産業 Al2O3セラミックのG81微細穴あけ加工

🕜 加工効率 - 10倍アップ | 📈 穴の品質 - よく整備された | ⚙️ 工具寿命 - 5倍アップ
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なぜアルミナ（Al2O3）セラミックの加工が難しいのか？


アルミナ（Al2O3）セラミックは、その優れた硬度、強度、耐摩耗性などで知られています。一般的に、純度が高いほど、化学的および電気的な性能がより強固になります。

この材料は優れた機械的および化学的特性を有しており、幅広い産業用途が可能です。たとえば、その優れた化学耐性と熱安定性により、半導体加工、ウェハチャック、CMPプレートなどの重要なコンポーネントに理想的です。

Al2O3 セラミックを加工する上での主な困難は、その高い硬度と脆さにあります。加工プロセス中に大量のエッジクラックやサブサーフェスダメージを含む劣った穴の品質が深刻な課題となっています。

 
 

☑️ アルミナ（Al2O3）セラミックのG81微細穴あけ加工：加工情報

 

 

  アルミナ（Al2O3）セラミックのG81微細穴あけ加工：加工情報   

  材料

  アルミナ（Al2O3）セラミック

  特徴

  Φ0.5 x 3mm (盲目穴)
  *アスペクト比 6倍

  加工

  微細穴あけ加工  

  超音波ツールホルダ       

  HSKE40-R01-06

  超音波加工パラメータ

  S 10,000rpm_超音波パワーレベル 10%
  G83 ドリル加工で 0.6mm (送り速度 8mm/min)、その後 G81 ドリル加工で 3mm (送り速度 10mm/min)
  *加工時間: 1穴あたり30秒

  工具

  Union UDCMX 2050-050 Φ0.5 x 5mm CVD 2-みぞドリル    

 
HIT超音波支援によるAl2O3セラミックのG81微細穴あけ加工の穴品質
(図1. HIT超音波支援によるAl2O3セラミックのG81微細穴あけ加工の穴品質)



 

Al2O3セラミックの微細穴あけ加工におけるHITの目標


目標は、加工効率を向上させる一方で、微細穴の品質（特に出口穴）を向上させ、工具寿命の安定性を維持することです。




 

超音波加工Al2O3セラミックのG81微細穴あけ加工の結果

 

Al2O3セラミックのG81微細穴あけ加工：加工効率

HIT超音波支援によるAl2O3セラミックのG81微細穴あけ加工の加工効率は10倍高かった
(図2. HIT超音波支援によるAl2O3セラミックのG81微細穴あけ加工の加工効率は10倍高かった)


*元のプロセスとパラメータ: S 10,000rpm_F 3mm/min_Q 0.1mm_G83
  • HIT超音波を使用することで、Z軸方向の高周波微振動が切削力を低減させました。
  • 主なドリル加工プロセスとしてG81を使用することで、送り速度をさらに増加させることができました（F 3mm/min から F 8mm/min、さらに F 10mm/min に）。効率は10倍高くなり、穴の品質はよく維持されました。



 

Al2O3セラミックのG81微細穴あけ加工：工具寿命

HIT HSK-E40超音波加工モジュールをAl2O3セラミックのG81微細穴あけ加工に使用することで、工具の摩耗が軽減されました
(図3. HIT HSK-E40超音波加工モジュールをAl2O3セラミックのG81微細穴あけ加工に使用することで、工具の摩耗が軽減されました)



HIT超音波支援によるAl2O3セラミックのG81微細穴あけ加工では工具寿命が5倍長くなりました
(図4. HIT超音波支援によるAl2O3セラミックのG81微細穴あけ加工では工具寿命が5倍長くなりました)

 
  • 超音波支援加工メカニズムにより、G81プロセス中に切削チップ（セラミック粒子）の排出が容易になりました。
  • 同じ加工パラメータで超音波を使用しない場合、2つの穴をドリルした後に工具が破損しました。HIT超音波を使用すると、10個の穴を完了した後も工具はドリルを続けることができました。工具寿命は超音波を使用しない場合と比較して5倍長くなりました。




 

HIT超音波加工技術の成果


🕜 加工効率 - 10倍アップ
📈 穴の品質 - よく整備された
⚙️ 工具寿命 - 5倍アップ


 

アルミナ（Al2O3）セラミックのG81微細穴あけ加工：産業応用


アルミナ（Al2O3）セラミックの微細穴あけ加工は、主に半導体産業で使用されており、エッチングや薄膜プロセス内で利用されるセラミック製のシャワーヘッドやセラミック製のE-チャックなどの半導体製造商品に頻繁に適用されています。


この材料は優れた機械的および化学的特性を有しており、幅広い産業用途が可能です。たとえば、その優れた化学耐性と熱安定性により、半導体加工、ウェハチャック、CMPプレートなどの重要なコンポーネントに理想的です。

Al2O3 セラミックを加工する上での主な困難は、その高い硬度と脆さにあります。加工プロセス中に大量のエッジクラックやサブサーフェスダメージを含む劣った穴の品質が深刻な課題となっています。


そのとき、HITの超音波加工モジュールが助けになりました！ HITは高度な材料の加工において包括的なソリューションを提供しています。 HITの超音波加工技術の支援を受けて、クライアントは加工時間を短縮しようとする際にワークピース品質の低下を心配する必要がありませんでした。 微細穴の品質と工具寿命の安定性の向上とともに、加工効率が大幅に向上します。 HITはクライアントに、要件に合わせるだけでなく、さらなる優れた結果を実現することを保証しています！





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