【半导体行业应用实例】
【汉鼎超声波】碳化硅（Sintered SiC）PCD微钻孔加工：超声波效益
碳化硅（Sintered SiC）PCD微钻孔加工：加工痛点
碳化硅材料的高硬度属性是许多加工厂商面临的主要挑战。特别是针对复杂钻孔加工，如果排屑机制不足或钻削阻力过大，不仅加速刀具磨损，还可能导致严重的脆裂边（edge-cracks），最终影响半导体制造过程中晶圆的产品良率。
碳化硅（Sintered SiC）PCD微钻孔加工：加工信息
(图1. 汉鼎HSKE40超声波模组辅助优化碳化硅SiC陶瓷PCD微钻孔加工)
【汉鼎超声波】碳化硅（Sintered SiC）PCD微钻孔加工：测试目标
通过汉鼎HSKE40超声波模组辅助，优化PCD微钻孔加工工艺，目标是提升整体加工效率，同时维持钻孔质量并显著降低刀具磨损，延长刀具寿命。
【汉鼎超声波】碳化硅（Sintered SiC）PCD微钻孔加工：加工结果
碳化硅（Sintered SiC）PCD微钻孔加工：加工效率
(图2. 汉鼎HSKE40超声波模组辅助优化碳化硅SiC陶瓷PCD微钻孔加工, 引导钻加工阶段即可开启超声波, 提升加工稳定性)
(图3. 汉鼎HSKE40超声波模组辅助优化碳化硅SiC陶瓷PCD微钻孔加工, 主钻加工阶段, 啄钻量Q值提升4倍, 整体效率大幅提高)
· 通过超声波辅助，高频率微振动有效降低钻削阻力。
· 主钻加工阶段的Q值从0.01提升至0.04mm，总加工效率提高2.5倍，单孔加工时间从18.3分钟缩短至7.2分钟。
(图4. 汉鼎HSKE40超声波模组辅助优化碳化硅SiC陶瓷PCD微钻孔加工, 每孔加工时间大幅缩短, 整体效率提升2.5倍)
碳化硅（Sintered SiC）PCD微钻孔加工：钻孔质量
(图5. 汉鼎HSKE40超声波模组辅助优化碳化硅SiC陶瓷PCD微钻孔加工, 显微镜下, 优化参数后脆裂边尺寸显著减小)
(图6. 汉鼎HSKE40超声波模组辅助优化碳化硅SiC陶瓷PCD微钻孔加工, 加工完成后每孔脆裂边尺寸小于5μm)
· 超声波辅助降低钻削阻力，使钻孔工艺更加稳定。
· 在加工效率提升的同时，脆裂边尺寸减少1.8倍，钻孔质量提升接近2倍。
(图7. 汉鼎HSKE40超声波模组辅助优化碳化硅SiC陶瓷PCD微钻孔加工, 平均脆裂边尺寸显著减小, 钻孔质量提升1.8倍)
碳化硅（Sintered SiC）PCD微钻孔加工：刀具寿命
(图8. 汉鼎HSKE40超声波模组辅助优化碳化硅SiC陶瓷PCD微钻孔加工, 从钻头横刃观察, 完成25孔加工后, 后刀面磨损显著低于无超声波加工)
(图9. 汉鼎HSKE40超声波模组辅助优化碳化硅SiC陶瓷PCD微钻孔加工, 从刀具前刀面观察, 陶瓷积屑大幅减少)
(图10. 汉鼎HSKE40超声波模组辅助优化碳化硅SiC陶瓷PCD微钻孔加工, 从刀具后刀面观察, 磨损宽度VB远低于无超声波加工)
(图11. 汉鼎HSKE40超声波模组辅助优化碳化硅SiC陶瓷PCD微钻孔加工, 后刀面磨损宽度VB显著小于无超声波加工)
· 超声波高频微振动切削机制，增强切削液流入效率，改善排屑性能。
· 在加工效率提升2.5倍的条件下，刀具磨损量减少3.2倍，显著延长刀具寿命。
碳化硅（Sintered SiC）PCD微钻孔加工：产业应用
碳化硅（烧结式碳化硅，Sintered SiC）钻孔特征广泛应用于半导体产业，尤其是在某些关键工艺（如刻蚀、薄膜等）中，作为晶圆代工领域的核心零组件材料，例如SiC showerheads、SiC静电吸盘（ESC，E-Chuck，Electrostatic Chuck）等。
碳化硅（Sintered SiC）的莫氏硬度接近9，仅次于金刚石和碳化硼，具有极高的硬度和耐磨性。其化学与机械性能稳定，具备低能耗、高功率、耐高温、耐腐蚀及耐磨损的特点，被广泛视为第三代半导体材料的热门选择。
在半导体相关工艺中，碳化硅常被用作反应腔体内的精密零件，例如showerheads、基板、静电吸盘和晶圆承载盘。这些零件的钻孔质量对维持工艺的高稳定性及产品良率至关重要。
汉鼎智慧科技的超声波加工模组，为新型材料加工提供创新解决方案！汉鼎超声波辅助加工技术，不仅有效提升整体加工效率，还能减小脆裂边尺寸，提高钻孔质量；同时通过优化排屑机制与降低钻削阻力，减少刀具磨损并大幅延长刀具寿命，从而显著降低生产成本并满足客户的高标准需求，为客户创造多重价值！
