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匯專超聲解決半導體單晶硅噴淋盤51:1超深微孔加工難題，大幅提升孔表面質量與刀具壽命，孔壁粗糙度達Ra0.088μm！
單晶硅擁有高熱傳導系數?低密度、低膨脹系數和優良的光學性能等諸多特性，是常見應用很廣泛的半導體材料之一。而本期分享案例中的加工件，就是應用在半導體芯片蝕刻環節的關鍵部件——單晶硅噴淋盤。
該工件的加工要求是深微盲孔加工，孔的尺寸為D0.45x23mm，孔深徑比高達51:1，且加工時孔需要均勻分布在工件上。
我們知道，單晶硅作為一種脆性材料，其抗壓強度遠大于抗拉強度，外力作用下很容易產生斷裂。與此同時，深微孔加工孔的直徑小、長度大，無法直接觀察到切削情況；并且切削熱不易傳出、排屑困難，容易因切屑阻塞導致鉆頭損壞。
可見，這是一個高難度的加工挑戰！不過，匯專還是依靠專業實力應對了這次的挑戰，并得到客戶的高度認可。
客戶加工痛點
在該案例中，客戶的原加工方案并不成熟，無法加工出深徑比51:1的超深微孔，加工后孔壁的粗糙度為Ra6.54μm，孔真圓度為0.025mm，孔壁粗糙度和真圓度均達不到加工要求。
匯專解決方案
接到客戶的需求后，匯專數控機床應用部工程師對加工材料特性、加工要求及加工痛點進行深入分析，最終使用匯專超聲高效精密雕銑中心ULM-600+超聲加工系統+整體PCD鉆頭的整體解決方案，成功加工出了合格的單晶硅噴淋盤工件。
在加工過程中，匯專超聲高效精密雕銑中心ULM-600搭配超聲加工系統的使用，可在刀具旋轉加工的同時施加每秒16-60kHz的超聲振動，使刀具與工件發生周期性的分離和接觸，有利于切削熱的排出、降低切削溫度，同時促進斷屑和排屑。此外，匯專自主研發的整體PCD(PCD即聚晶金剛石)微徑鉆頭，非常適用于單晶硅一類硬脆材料的加工，并能有效提升孔口質量。
匯專超聲高效精密雕銑中心ULM-600
產品特點：
一機多用，可滿足硬脆材料、金屬材料、復合材料、鏡面高光的加工
可配不同型號超聲主軸(HSK-E32/HSK-E40/HSK-A63)，最高轉速達40,000rpm
可配超臨界CO2低溫冷卻系統、微量潤滑(MQL)內冷系統實現清潔加工
單雙刀庫可選
搭配五軸轉臺，實現五軸聯動加工
標配華中918D數控系統，可選配西門子數控系統
超聲加工系統
技術原理及加工優勢：通過將高頻電能轉變為機械振動，在刀具旋轉加工的同時施加每秒16-60kHz的振動，使刀具與工件產生周期性分離。從而實現提升加工效率、延長刀具壽命、改善工件的表面質量。
整體PCD鉆頭
產品特點：
適用于難加工硬脆材料
Φ0.75微鉆25倍徑藍寶石微孔加工壽命550+pcs
較傳統加工孔口質量提升3倍以上
最終加工效果
使用匯專解決方案加工的單晶硅噴淋盤，對比原方案，加工效果優化。盲孔入口處目視無崩缺；孔壁粗糙度達到Ra0.088μm，對比原方案降低99%；孔真圓度僅0,003mm；同時，刀具壽命也得到了很大提升，整體PCD鉆頭可連續加工1000+個D0.45x23mm的超深微孔(深徑比 51:1)。如此優異的加工效果得到了客戶的高度認可，匯專也順利獲得了客戶的數控機床采購訂單！