【漢鼎超聲波】氧化鋁（Aluminum Oxide，Al2O3）陶瓷微鉆孔加工：超聲波效益

?? 加工效率 - 提升10倍
?? 鉆孔品質 - 穩定
?? 刀具壽命 - 延長5倍

【漢鼎超聲波】氧化鋁（Aluminum Oxide，Al2O3）陶瓷微鉆孔加工：加工痛點

氧化鋁陶瓷因其耐化學性和熱穩定性，被廣泛應用于半導體制程中作為關鍵制程零件的材料。然而，氧化鋁陶瓷的高硬脆性特質為加工者帶來了極大的挑戰，尤其是在深孔薄壁特征加工中。如果無法適當控制鉆削時的推力（thrust force）和扭矩（torque），容易造成邊緣脆裂（edge-cracks）和次表面裂紋（subsurface damages）。

【漢鼎超聲波】氧化鋁（Aluminum Oxide，Al2O3）陶瓷微鉆孔加工：加工信息

(圖1. 漢鼎HSKE40超聲波模組輔助氧化鋁陶瓷微鉆孔加工的入孔品質)



 

【漢鼎超聲波】氧化鋁（Aluminum Oxide，Al2O3）陶瓷微鉆孔加工：測試目標

測試目標是通過超聲波輔助技術，在G81微鉆孔（盲孔）加工中，確保鉆孔品質的前提下，提升加工效率并延長刀具壽命。




 

【漢鼎超聲波】氧化鋁（Aluminum Oxide，Al2O3）陶瓷微鉆孔加工：加工結果

氧化鋁（Aluminum Oxide，Al2O3）陶瓷微鉆孔加工：加工效率

(圖2. 使用漢鼎HSK-E40超聲波模組輔助氧化鋁陶瓷微鉆孔加工, 加工效率提升10倍)


*原始刀具商建議參數：S 10,000rpm_F 3mm/min_Q 0.1mm_G83

• 通過使用漢鼎超聲波輔助加工，高頻率微振動有效降低了切削阻力。

• 加工工法調整為以G81為主，并同時提升進給率（從F 3mm/min提升至F 8mm/min，再提升至F 10mm/min）。在確保鉆孔品質的前提下，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）陶瓷微鉆孔加工：刀具壽命

(圖3. 漢鼎超聲波輔助氧化鋁陶瓷微鉆孔加工, 有效排屑并降低切削阻力, 顯著減少刀具磨損)



(圖4. 使用漢鼎HSK-E40超聲波模組輔助氧化鋁陶瓷微鉆孔加工, 刀具壽命可延長5倍以上)

 

• 超聲波輔助切削機制使刀具在G81加工中能夠順利排除切屑（陶瓷粉塵）。

• 在相同參數下，無超聲波時，刀具加工至第2孔后即斷裂；而使用漢鼎超聲波輔助加工時，刀具可在完成第10孔后仍繼續使用，刀具壽命延長超過5倍。

【漢鼎超聲波】氧化鋁（Aluminum Oxide，Al2O3）陶瓷微鉆孔加工：產業應用

氧化鋁陶瓷（Aluminum Oxide，Al2O3）微鉆孔特征廣泛應用于半導體產業，特別是在一些特殊制程（如蝕刻、薄膜等）中，作為關鍵零組件的材料，例如氧化鋁陶瓷靜電吸盤（ESC，E-chuck，ceramic Electrostatic Chuck）。


氧化鋁陶瓷的耐化學性和熱穩定性，使其廣泛用于半導體制程中（如蝕刻、薄膜等），成為陶瓷靜電吸盤、陶瓷showerheads、陶瓷CEL、陶瓷噴嘴和噴頭等關鍵制程零件的理想材料。

其中，陶瓷showerheads是半導體制程中的關鍵組件，主要用于蝕刻和薄膜制程，通過將反應氣體或流體均勻分布到晶圓表面，其鉆孔品質對維持高良率晶圓產品至關重要。


漢鼎智慧科技的超聲波加工模組為新材料加工提供了全新的解決方案。漢鼎的超聲波輔助加工技術顯著提升了加工效率，縮短整體加工時間，同時在確保工件質量的前提下延長刀具壽命，從而降低客戶的生產成本。不僅滿足客戶的高標準需求，還為客戶創造了多重價值。



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