半導體石英玻璃(Quartz Glass) : (D80-砂輪刀把)側磨-粗磨加工

🕜 加工效率 - 提升2倍，材料移除率提升2倍 | 📈 工件品質 - 提升1.6倍 | ⚙️ 大幅減少刀具磨耗 - 維持加工穩定性

加工困難點
加工實際成效
用途與產業應用
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- 加工困難點

石英玻璃（Quartz Glass）側磨-粗磨加工：加工痛點

石英玻璃（Quartz glass）的熱膨脹係數小，耐高溫，即便處在溫度劇烈變化的環境下，仍能維持其材料的穩定性。且石英玻璃的化學特性極其安定，是良好的耐酸材料，即使是濃度極高的酸性化學藥物，也不易受到侵蝕。石英玻璃抗壓強度高，但同時也因此具備了高硬度、易脆等特性。

在半導體蝕刻製程設備中，石英環用於固定晶圓，確保晶圓在進行乾／濕蝕刻時，穩定吸附於靜電吸盤（E-Chuck，Electrostatic Chuck）上。由於石英環與晶圓片的高度接觸，因此針對內環的表面粗糙度要求甚高。內環表面粗糙度不佳，可能導致晶圓在蝕刻製程中遭受化學氣體／液體的過度腐蝕，嚴重影響產品良率。

☑️ 石英玻璃(Quartz Glass) (D80-砂輪刀把) 側磨-粗磨加工：加工資訊

	石英玻璃(Quartz Glass) (D80-砂輪刀把) 側磨-粗磨加工資訊
材料	石英玻璃（Quartz Glass）
特徵	側磨 Ae 0.25mm _ Ap 4mm *加工距離 : 200mm
加工參數	S 7,500rpm _ F 7,000mm/min _ 超音波功率 100%
超音波刀把	HBT40-W01 砂輪刀把
選用刀具	#120 D80mm-T40mm 金屬法鑽石砂輪

【全新產品－HBT40 超音波砂輪刀把】石英玻璃（Quartz Glass）側磨-粗磨加工

---- 踏入半導體產業供應鏈的秘密武器 ----

🔹 適用於半導體先進材料之『粗磨』磨削製程
🔹 提升2至3倍整體加工效率
🔹 提升3倍以上材料移除率
🔹 大幅減少生產成本、能源消耗

產品規格

型號	HBT40-W01-2010
工作頻率	20 ~ 32 kHz
最高轉速	24,000 rpm
鎖固形式	螺紋鎖固
中心出水	70 bar

- 加工實際成效

(圖1. 使用漢鼎新產品HBT-40超音波砂輪刀把模組, 輔助石英玻璃側磨-粗磨加工)

【漢鼎超音波】石英玻璃(Quartz Glass) (D80-砂輪刀把) 側磨-粗磨加工：測試目標

針對石英玻璃（Quartz Glass）的超音波輔助磨削加工測試，目標為在CNC機台上，使用漢鼎開發之超音波砂輪刀把（使用D80-金屬法鑽石砂輪），完成側磨-粗磨加工，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】石英玻璃(Quartz Glass) (D80-砂輪刀把) 側磨-粗磨加工：加工結果

石英玻璃(Quartz Glass) (D80-砂輪刀把) 側磨-粗磨加工：加工效率

(圖2. 使用漢鼎新產品HBT-40超音波砂輪刀把模組, 輔助石英玻璃側磨-粗磨加工, 原始參數下開啟超音波, 可獲得工件品質的改善)

(圖3. 使用漢鼎新產品HBT-40超音波砂輪刀把模組, 輔助石英玻璃側磨-粗磨加工, 可進一步提升進給率, 在工件品質穩定下, 有效提高2倍材料移除率)

使用漢鼎超音波模組輔助優化石英側磨-粗磨加工製程，高頻率微振動幫助降低磨削阻力，在導入漢鼎超音波後，工件品質即有明顯改善（平均脆裂邊尺寸減小）。
相較原建議參數，進給率可進一步提升2倍，縮短一半加工時間，在工件品質穩定下，整體材料移除率（MRR，Material Removal Rate）提高2倍。

(圖4. 使用漢鼎新產品HBT-40超音波砂輪刀把模組, 輔助石英玻璃側磨-粗磨加工, 在工件品質穩定下, 可提升2倍整體加工效率)

石英玻璃(Quartz Glass) (D80-砂輪刀把) 側磨-粗磨加工：工件品質

(圖5. 使用漢鼎新產品HBT-40超音波砂輪刀把模組, 輔助石英玻璃側磨-粗磨加工, 相較無超音波, 脆裂邊尺寸較小且一致)

使用漢鼎超音波模組輔助優化石英側磨-粗磨加工製程，高頻率微振動幫助降低磨削阻力。
在加工效率提升2倍下（F 7,000mm/min），相較無超音波（脆裂邊尺寸忽大忽小），工件脆裂邊尺寸較穩定一致（超音波振幅穩定輸出）；且測試結果顯示，在相同參數配置下，相較無超音波，平均脆裂邊尺寸減小約1.6倍，側磨工件品質穩定。

(圖6. 使用漢鼎新產品HBT-40超音波砂輪刀把模組, 輔助石英玻璃側磨-粗磨加工, 幫助減小平均脆裂邊尺寸, 工件品質提升1.6倍)

石英玻璃(Quartz Glass) (D80-砂輪刀把) 側磨-粗磨加工：刀具壽命

(圖7. 使用漢鼎新產品HBT-40超音波砂輪刀把模組, 輔助石英玻璃側磨-粗磨加工, 相較無超音波, 有效減少刀具磨耗)

使用漢鼎超音波模組輔助優化石英側磨-粗磨加工製程，高頻率微振動幫助降低磨削阻力。
在加工效率提升2倍（F 7,000mm/min），且工件品質穩定下，完成加工後之砂輪鑽石無顯著磨耗；然而，使用相同參數配置下，無超音波加工後之砂輪鑽石大部份皆已磨平，或出現崩角，這也造成工件脆裂尺寸忽大忽小，品質不穩定的狀況。

【漢鼎超音波】石英玻璃(Quartz Glass) (D80-砂輪刀把) 側磨-粗磨加工：超音波效益

（搭配漢鼎HBT40 超音波砂輪刀把）

🕜 加工效率 - 提升2倍，材料移除率提升2倍
📈 工件品質 - 提升1.6倍
⚙️ 大幅減少刀具磨耗 - 維持加工穩定性

- 用途與產業應用

石英玻璃（Quartz Glass）側磨-粗磨加工：產業應用

石英玻璃（Quartz Glass）磨削特徵應用在半導體產業，用作石英環、聚焦環、覆蓋環（Quartz /Focus/Cover Ring）等蝕刻製程設備零件。

石英玻璃（Quartz glass），如同名字一般，是一種成分只含二氧化矽（SiO₂）的特種玻璃，經常也被稱作熔融石英（fused quartz）。由於石英玻璃熱膨脹係數小，耐高溫，即便處在溫度劇烈變化的環境下，仍能維持其材料的穩定性。且石英玻璃的化學特性極其安定，是良好的耐酸材料，即使是濃度極高的酸性化學藥物，也不易受到侵蝕。石英玻璃抗壓強度高，但同時也因此具備了高硬度、易脆等特性。

由於石英玻璃具備良好的光穿透特性，不僅限於可視光，從紫外線到紅外線範圍的波長光，都能表現出很好的穿透性。這樣的特性使得石英玻璃在光學產業中，作為光學陀螺儀、稜鏡、鏡片等的理想材料。另外，石英玻璃的耐熱、耐酸、抗壓等優良特性，也讓它廣泛地被應用在半導體產業的許多製程中，像是清洗時用的石英清洗槽、擴散時用的石英擴散管、固定用的石英環等。

在半導體蝕刻製程設備中，石英環用於固定晶圓，確保晶圓在進行乾／濕蝕刻時，穩定吸附於靜電吸盤（E-Chuck，Electrostatic Chuck）上。由於石英環與晶圓片的高度接觸，因此針對內環的表面粗糙度要求甚高。內環表面粗糙度不佳，可能導致晶圓在蝕刻製程中遭受化學氣體／液體的過度腐蝕，嚴重影響產品良率。

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新產品－超音波砂輪刀把，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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