半導體 氧化鋁(Al2O3)陶瓷 : 外型磨削加工

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氧化鋁陶瓷（Aluminum Oxide，Al₂O₃）外型磨削加工：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CEL、陶瓷噴嘴、噴頭等。

然而，氧化鋁陶瓷的磨削加工，常因高硬脆性的材料特性，以及排屑不利，面臨多重挑戰（如加工耗時、刀具壽命差），投入與生產成本高，產能不佳。


 

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☑️ 氧化鋁陶瓷（Aluminum Oxide，Al₂O₃）外型磨削加工資訊

 

	氧化鋁陶瓷（Aluminum Oxide，Al2O3）外型磨削加工資訊
材料	99.5% 氧化鋁陶瓷（Aluminum Oxide, Al2O3）
特徵	- 外圓側磨 : Φ51 ➡️ Φ30 x 10mm   - 內圓底磨 : Φ8 ➡️ Φ25 x 2mm   - 繞孔 (共4孔) : Φ7 x 17mm (徑深比 2.4x)   *工件尺寸 : Φ51 x 19mm (中間預開孔 Φ8 x 19mm)
超音波刀把	HSKE40-R02-06
刀具選用	#200 Φ5mm 漢鼎超音波專用電著磨棒
超音波加工工法與參數	[外圓側磨]   S 8,000rpm _ F 200mm/min _ Ap 5mm _ Ae 0.03mm _ 超音波功率 100%        [內圓底磨]   S 8,000rpm _ F 200mm/min _ Ap 1mm _ Ae 0.03mm _ 超音波功率 100%   [繞孔]   S 8,000rpm _ F 200mm/min _ pitch 0.05mm _ 超音波功率 100%

 
 

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• 漢鼎獨家配方客製化電著磨棒
• 完美搭配漢鼎超音波輔助加工模組
• 帶出磨削製程之效益最大化

(圖1. 漢鼎最新開發之超音波專用電著鑽石磨棒 - 產品規格)



(圖2. 漢鼎最新開發之超音波專用電著鑽石磨棒 - 適用於氧化鋁陶瓷材料之磨削加工)



(圖3. 使用一般磨棒並開啟超音波輔助加工, 可能加重刀具磨耗狀況)



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(圖1. 使用漢鼎HSK-E40超音波加工模組, 搭配超音波專用電著磨棒, 輔助氧化鋁陶瓷的外型磨削加工工件)



(圖2. 使用漢鼎HSK-E40超音波加工模組, 搭配超音波專用電著磨棒, 輔助氧化鋁陶瓷的外型磨削加工)



(圖3. 使用漢鼎HSK-E40超音波加工模組, 搭配超音波專用電著磨棒, 輔助氧化鋁陶瓷的外型磨削加工 - 外圓側磨特徵)



(圖4. 使用漢鼎HSK-E40超音波加工模組, 搭配超音波專用電著磨棒, 輔助氧化鋁陶瓷的外型磨削加工 - 內圓底磨特徵)



(圖5. 使用漢鼎HSK-E40超音波加工模組, 搭配超音波專用電著磨棒, 輔助氧化鋁陶瓷的外型磨削加工 - 繞孔特徵)



 

【漢鼎超音波】氧化鋁陶瓷（Aluminum Oxide，Al₂O₃）外型磨削加工：測試目標 

針對氧化鋁陶瓷（Aluminum Oxide，Al₂O₃）的超音波輔助外型磨削加工測試，目標為在CNC機台上，使用漢鼎開發之超音波專用電著鑽石磨棒，完成外圓側磨、內圓底磨以及繞孔等特徵之磨削加工，並在維持良好工件品質的前提下，提升加工效率、延長刀具壽命。




 

【漢鼎超音波】氧化鋁陶瓷（Aluminum Oxide，Al₂O₃）外型磨削加工：加工結果

 

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

(圖6. 使用漢鼎HSK-E40超音波加工模組, 搭配超音波專用電著磨棒, 輔助氧化鋁陶瓷的外型磨削加工, 可提升2倍進給率)



(圖7. 使用漢鼎HSK-E40超音波加工模組, 搭配超音波專用電著磨棒, 輔助氧化鋁陶瓷的外型磨削加工, 整體加工效率提升2倍)

 

• 使用漢鼎超音波輔助加工，高頻率微振動的輔助切削機制，搭配超音波專用電著磨棒，幫助順利排除陶瓷粉塵，有效降低磨削阻力。
• 在工件品質維持良好的前提下，相較無超音波加工，可提升2倍進給率，總加工時間成功縮短一半（從原先的8小時，縮減至4小時），達到整體加工效率提升2倍。

 

氧化鋁陶瓷（Aluminum Oxide，Al₂O₃）外型磨削加工：工件品質

(圖8. 使用漢鼎HSK-E40超音波加工模組, 搭配超音波專用電著磨棒, 輔助氧化鋁陶瓷的外型磨削加工, 可減小近3倍脆裂邊)



(圖9. 使用漢鼎HSK-E40超音波加工模組, 搭配超音波專用電著磨棒, 輔助氧化鋁陶瓷的外型磨削加工, 工件品質提升近3倍)

 

• 使用漢鼎超音波輔助加工，高頻率微振動的輔助切削機制，搭配超音波專用電著磨棒，幫助順利排除陶瓷粉塵，改善磨棒積屑與脫鑽問題。
• 磨削阻力的降低以及刀具磨耗的大幅減少，使加工過程更加穩定，抑制脆裂邊的生成，相較無超音波，工件品質提升近3倍。

 

氧化鋁陶瓷（Aluminum Oxide，Al₂O₃）外型磨削加工：刀具壽命

(圖10. 使用漢鼎HSK-E40超音波加工模組, 搭配超音波專用電著磨棒, 輔助氧化鋁陶瓷的外型磨削加工, 有效改善積屑問題, 大幅減少刀具磨耗)

 

• 使用漢鼎超音波輔助加工，高頻率微振動的輔助切削機制，幫助順利排除陶瓷粉塵，使超音波專用磨棒在完成整個外型磨削加工後，相較無超音波，磨棒的側刃與底刃均大幅改善積屑問題，且根據刀具磨耗狀況進行分析，刀具仍可繼續加工。
• 改善磨棒積屑與脫鑽問題，可有效降低磨削時的阻力，除了維持工件的良好品質與減少刀具磨耗之外，也提供了加工效率向上提升的空間。

 

【漢鼎超音波】氧化鋁陶瓷（Aluminum Oxide，Al₂O₃）外型磨削加工：超音波效益

（搭配漢鼎超音波專用電著鑽石磨棒）

🕜 加工效率 - 提升2倍 
📈 工件品質 - 提升近3倍 
⚙️ 大幅減少刀具磨耗 - 改善積屑問題

 

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氧化鋁陶瓷（Aluminum Oxide，Al₂O₃）外型磨削加工：產業應用

氧化鋁陶瓷（Aluminum Oxide，Al₂O₃）外型磨削特徵經常應用在半導體產業，特別用作製程中關鍵零組件之材料，如氧化鋁陶瓷靜電吸盤（ESC，E-chuck，Electrostatic Chuck），產品採用高密度多孔性陶瓷層，確保晶圓在切割過程中，吸附力分布平均，並透過高精度加工處理，維持絕佳產品品質。


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，Electrostatic Chuck）、陶瓷CEL、陶瓷噴嘴、噴頭等。

其中陶瓷靜電吸盤為一半導體關鍵零組件，主要用於晶圓切割製程中，將晶圓穩定吸附在靜電吸盤上，一般採用高密度多孔性陶瓷層，產品的吸附力分布對於晶圓切割時的穩定度至關重要，會直接影響整體製程及產品良率。


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，搭配漢鼎開發的超音波專用電著鑽石磨棒，可以有效提升加工效率，節省整體加工時間，同時在擁有良好、穩定的工件品質下，大幅降低刀具磨耗，延長刀具壽命，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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