半導體 氧化鋁(Al2O3)陶瓷 : G81微鑽孔加工

🕜 加工效率 - 提升10倍 | 📈 鑽孔品質 - 穩定 | ⚙️ 刀具壽命 - 延長5倍
  • 加工困難點
  • 加工實際成效
  • 用途與產業應用
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氧化鋁（Aluminum Oxide，Al2O3）陶瓷G81微鑽孔加工：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，如陶瓷靜電吸盤（ESC，E-chuck，ceramic Electrostatic Chuck）、陶瓷showerheads、陶瓷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。尤其針對深孔薄壁特徵的加工，若是沒有適當控制鑽削時的推力（thrust force）和扭矩（torque），可能會造成嚴重脆裂邊（edge-cracks）及次表面裂紋（subsurface damages）。

 
 

☑️ 氧化鋁（Aluminum Oxide，Al2O3）陶瓷G81微鑽孔加工：加工資訊

 
    氧化鋁（Aluminum Oxide，Al2O3）陶瓷G81微鑽孔加工：加工資訊          
  材料   氧化鋁陶瓷（Aluminum Oxide, Al2O3）
  特徵   Φ0.5 x 3mm (盲孔)
  *徑深比 6x
  超音波刀把   HSKE40-R01-06  
  超音波工法與參數   　     S 10,000rpm_超音波功率 10%
  G83鑽至0.6mm深 (F 8mm/min), 再由G81鑽至3mm深 (F 10mm/min)
  *加工時間 : 30秒 /每孔
  刀具選用   Union UDCMX 2050-050 Φ0.5 x 5mm CVD兩刃鑽頭

 
漢鼎HSKE40超音波模組輔助氧化鋁陶瓷G81微鑽孔加工之入孔品質
(圖1. 漢鼎HSKE40超音波模組輔助氧化鋁陶瓷G81微鑽孔加工之入孔品質)



 

【漢鼎超音波】氧化鋁（Aluminum Oxide，Al2O3）陶瓷G81微鑽孔加工：測試目標 


針對氧化鋁陶瓷（Aluminum Oxide，Al2O3）的超音波輔助G81微鑽孔（盲孔）加工測試，目標為維持鑽孔品質的條件下，改善加工效率，並延長刀具壽命。




 

【漢鼎超音波】氧化鋁（Aluminum Oxide，Al2O3）陶瓷G81微鑽孔加工：加工結果

 

氧化鋁（Aluminum Oxide，Al2O3）陶瓷G81微鑽孔加工：加工效率

使用漢鼎HSK-E40超音波模組輔助氧化鋁陶瓷G81微鑽孔加工, 加工效率提升10倍
(圖2. 使用漢鼎HSK-E40超音波模組輔助氧化鋁陶瓷G81微鑽孔加工, 加工效率提升10倍)


*原刀具商建議參數：S 10,000rpm_F 3mm/min_Q 0.1mm_G83
  • 使用漢鼎超音波輔助加工，高頻率微振動幫助降低切削阻力。
  • 工法調整為主要以G81進行加工，同時提升進給率（從F 3mm/min提升至F 8mm/min再提升至F 10mm/min），在鑽孔品質維持良好的前提下，加工時間從原先每孔300秒，縮短至每孔30秒，加工效率提升10倍。



 

氧化鋁（Aluminum Oxide，Al2O3）陶瓷G81微鑽孔加工：刀具壽命


漢鼎超音波輔助氧化鋁陶瓷G81微鑽孔加工, 幫助排屑並降低切削阻力, 有效減少刀具磨耗
(圖3. 漢鼎超音波輔助氧化鋁陶瓷G81微鑽孔加工, 幫助排屑並降低切削阻力, 有效減少刀具磨耗)



使用漢鼎HSK-E40超音波模組輔助氧化鋁陶瓷G81微鑽孔加工, 刀具壽命可延長5倍以上
(圖4. 使用漢鼎HSK-E40超音波模組輔助氧化鋁陶瓷G81微鑽孔加工, 刀具壽命可延長5倍以上)

 
  • 超音波輔助切削機制，使刀具可在G81加工下，順利排除切屑（陶瓷粉塵）。
  • 使用相同參數加工，無超音波時，刀具於加工2孔後斷刀；使用漢鼎超音波時，刀具鑽至10孔後仍可繼續加工，有效延長超過5倍刀具壽命。




 

【漢鼎超音波】氧化鋁（Aluminum Oxide，Al2O3）陶瓷G81微鑽孔加工：超音波效益


🕜 加工效率 - 提升10倍
📈 鑽孔品質 - 穩定
⚙️ 刀具壽命 - 延長5倍


 

氧化鋁（Aluminum Oxide，Al2O3）陶瓷G81微鑽孔加工：產業應用



氧化鋁（Aluminum Oxide，Al2O3）陶瓷微鑽孔特徵經常應用在半導體產業，特別是在一些特殊製程（如蝕刻、薄膜等）中，用作關鍵零組件之材料，如氧化鋁陶瓷靜電吸盤（ESC，E-chuck，ceramic Electrostatic Chuck）、氧化鋁陶瓷、陶瓷等。


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，如陶瓷靜電吸盤（ESC，E-chuck，ceramic Electrostatic Chuck）、陶瓷showerheads、陶瓷CEL、陶瓷噴嘴、噴頭等。

其中陶瓷showerheads為一般半導體關鍵零組件，主要用於蝕刻、薄膜等製程。在半導體製程中，需要透過將外部的反應氣體或流體，均勻散佈於晶圓上，因此零件上的鑽孔品質對於維持高良率晶圓產品而言至關重要。


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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