半導體 氧化鋁(Al2O3)陶瓷 : 側磨加工

📈 工件品質 - 脆裂邊大小減小1.5倍 | ⚙️ 刀具壽命 - 改善磨棒積屑問題
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氧化鋁（Aluminum Oxide，Al2O3）陶瓷側磨加工：加工痛點



氧化鋁陶瓷（Aluminum Oxide，Al2O3）良好的耐化學性及熱穩定性，使它廣泛地被應用在半導體製程中（如蝕刻、薄膜等），作為關鍵製程零件之材料，如陶瓷基板、靜電吸盤（ESC，E-chuck，ceramic Electrostatic Chuck）、showerheads、CEL、陶瓷噴嘴、噴頭等。

然而，氧化鋁陶瓷的高硬脆性特質為許多加工業者帶來極大的挑戰。針對陶瓷側磨特徵，在一般傳統加工過程中，刀具在加工時連續性接觸工件，排屑困難，容易加速磨棒積屑，導致磨棒磨削力快速下降，磨削時阻力增加，嚴重影響工件表面品質，產生大量脆裂邊（edge-cracks）及次表面裂紋（sub-surface damage）。

 

☑️ 氧化鋁陶瓷（Aluminum Oxide，Al2O3）加工資訊

 
    氧化鋁陶瓷（Aluminum Oxide，Al2O3）加工資訊          
  材料   氧化鋁陶瓷（Aluminum Oxide, Al2O3）
  特徵   切寬 Ae 0.03mm_切深 Ap 4mm
  *工件尺寸 50*50*10mm
  工法   側磨加工 (粗磨)  
  超音波刀把   　     BT30-R04-10
  機台轉速   16,000 rpm
  刀具選用               #200 D6mm 電著鑽石磨棒                                        


 
使用漢鼎BT30超音波加工模組輔助氧化鋁陶瓷側磨加工
(圖1. 使用漢鼎BT30超音波加工模組輔助氧化鋁陶瓷側磨加工)




 

【漢鼎超音波】氧化鋁（Aluminum Oxide，Al2O3）陶瓷側磨加工：測試目標 


針對氧化鋁陶瓷（Aluminum Oxide，Al2O3）的超音波輔助側磨加工測試，目標為在CNC機台上，使用電著鑽石磨棒，執行側磨（粗）加工，達到抑制脆裂邊大小及改善刀具磨耗狀況。





 

【漢鼎超音波】氧化鋁（Aluminum Oxide，Al2O3）陶瓷側磨加工：加工結果

 

氧化鋁（Aluminum Oxide，Al2O3）陶瓷側磨加工：工件品質

使用漢鼎BT30超音波加工模組輔助氧化鋁陶瓷側磨加工, 高速加工下, 脆裂邊有效減小1.5倍
(圖2. 使用漢鼎BT30超音波加工模組輔助氧化鋁陶瓷側磨加工, 高速加工下, 脆裂邊有效減小1.5倍)


 
  • 使用漢鼎超音波輔助加工，高頻率的微振動幫助降低磨削時的阻力。
  • 在相同加工參數（S 16,000rpm；F 400mm/min）配置下，相較一般傳統加工（無超音波），減小1.5倍脆裂邊大小，有效提升工件品質。



 

氧化鋁（Aluminum Oxide，Al2O3）陶瓷側磨加工：刀具壽命

使用漢鼎BT30超音波加工模組輔助氧化鋁陶瓷側磨加工, 高頻率微振動帶來良好的排屑機制, 有效改善磨棒積屑問題, 減少刀具磨耗
(圖3. 使用漢鼎BT30超音波加工模組輔助氧化鋁陶瓷側磨加工, 高頻率微振動帶來良好的排屑機制, 有效改善磨棒積屑問題, 減少刀具磨耗)


 
  • 使用電著鑽石磨棒進行氧化鋁陶瓷側磨加工，磨棒若有嚴重積屑，容易增加磨削阻力，除了加速刀具磨耗之外，也會破壞工件品質。
  • 使用漢鼎超音波輔助加工，高頻率的Z軸方向微振動，幫助排除陶瓷粉塵，磨棒氣孔不易填塞陶瓷積屑，除了可以幫助降低磨削阻力之外，也可減少磨耗，延長磨棒使用壽命。



 

【漢鼎超音波】氧化鋁（Aluminum Oxide，Al2O3）陶瓷側磨加工：超音波效益


📈 工件品質 - 脆裂邊大小減小1.5倍
⚙️ 刀具壽命 - 改善磨棒積屑問題

 

氧化鋁（Aluminum Oxide，Al2O3）陶瓷側磨加工：產業應用



氧化鋁（Aluminum Oxide，Al2O3）陶瓷側磨特徵經常應用在半導體產業，特別用作製程設備中之關鍵零組件，如氧化鋁陶瓷靜電吸盤（ESC，E-chuck，ceramic Electrostatic Chuck）、陶瓷基板（Substrates）、陶瓷CEL等陶瓷精密零件。


氧化鋁陶瓷（Aluminum Oxide，Al2O3）良好的耐化學性及熱穩定性，使它廣泛地被應用在半導體製程中（如蝕刻、薄膜等），作為關鍵製程零件，如陶瓷基板（Substrates）、靜電吸盤（ESC，E-chuck，ceramic Electrostatic Chuck）、showerheads、CEL、陶瓷噴嘴、噴頭等。



漢鼎智慧科技的超音波加工模組為新材料的加工帶來全新的解決方案！漢鼎的超音波輔助加工技術可以達到有效提升加工效率，節省整體加工時間，同時在擁有穩定的工件品質下，提升刀具壽命，為客戶降低整體生產成本。不僅符合客戶端需求之標準，更能為客戶創造出多重價值！



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