【機床商務網欄目 產品評測】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,是常見應用最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完美應對了這次的挑戰,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:
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,加工效果顯著優化。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高端數控機床采購訂單!
所有評論僅代表網友意見,與本站立場無關。