加工能力
精密钻孔与开槽
针对石英、蓝宝石及陶瓷的CNC金刚石空心钻、超声波钻孔与精密开槽——孔径最小0.3 mm，位置精度±0.01 mm。
脆性非金属材料的精密钻孔与开槽
熔融石英、蓝宝石及工程陶瓷的钻孔与开槽面临独特挑战：径向裂纹、孔口入/出处崩口、锥度误差以及热量积聚。图关半导体针对每种材料与刀具的组合开发了优化钻孔工艺，在批量生产中实现无崩口孔形与严格的位置精度。
钻孔方法
金刚石空心钻
适用于所有陶瓷与石英牌号、孔径≥0.8 mm的主要钻孔方法。镀金刚石空心钻头以环形方式去除材料，将切削力与热量降至最低。
| 规格 | 标准 | 精密 |
|---|---|---|
| 孔径范围 | 0.8–150 mm | 0.8–50 mm |
| 直径公差 | ±0.05 mm | ±0.01 mm |
| 位置精度 | ±0.05 mm | ±0.02 mm |
| 圆度 | ±0.03 mm | ±0.01 mm |
| 锥度（每10 mm深度） | < 0.02 mm | < 0.01 mm |
| 出口崩边（最大） | < 0.3 mm | < 0.1 mm |
关键工艺措施：
- 采用去离子水大流量冷却的啄钻循环，防止热量积聚
- 专用入/出口垫板防止出口侧崩边
- 进给速率根据材料硬度和钻头直径精确标定
超声波钻孔
适用于孔径< 0.8 mm、极硬材料（蓝宝石、SiC）或高精度孔阵列——超声波辅助钻孔将旋转与轴向振动相结合，大幅降低切削力。
| 规格 | 数值 |
|---|---|
| 最小孔径 | 0.3 mm |
| 最大深径比 | 10:1 |
| 孔内表面粗糙度 | Ra 0.4–1.6 μm |
| 亚表面损伤 | < 5 μm |
| 锥度 | < 0.005 mm / 每10 mm深度 |
相比传统钻孔的优势：
- 切削力最多降低50%——对薄壁零件至关重要
- 蓝宝石和SiC的出口崩边接近零
- 可实现标准金刚石空心钻无法达到的深径比
开槽与铣削
CNC金刚石开槽
石英和陶瓷中的直线槽与异形槽，在CNC加工中心上使用金刚石修整切割片或立铣刀加工。
| 特征 | 能力 |
|---|---|
| 最小槽宽 | 0.5 mm |
| 槽宽公差 | ±0.02 mm |
| 槽深公差 | ±0.02 mm |
| 表面粗糙度（槽壁） | Ra 0.8–1.6 μm |
| 内角圆弧半径 | ≥ 0.3 mm |
| 最大槽深 | 50 mm（取决于槽宽） |
典型开槽特征：
- 喷淋头和喷射器中的气体分布槽
- 防旋转槽和键槽
- 晶舟中的晶片槽阵列（50–200个精确节距的槽）
- 定向特征用缺口和平面
孔阵列与多孔图案
精密多孔图案（喷淋头、气体喷射器、承载板）采用伺服控制定位的CNC钻孔程序生产。
| 规格 | 数值 |
|---|---|
| 孔距重复精度 | ±0.02 mm |
| 每件最多孔数 | 2000+（喷淋头） |
| 孔阵直径均匀性 | ±0.01 mm |
| 位置网格误差（CMM验证） | ±0.03 mm |
工艺说明： 多孔板在真空夹持下单次装夹完成所有钻孔，防止孔间零件位移——这对CVD喷淋头均匀气流分布的维持至关重要。
各材料钻孔指南
| 材料 | 推荐方法 | 最小孔径 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 天然熔融石英 | 金刚石空心钻 | 0.8 mm | 硬度低，进给快 |
| 合成熔融二氧化硅 | 金刚石空心钻 | 0.8 mm | 与天然石英相同 |
| 蓝宝石 | 超声波 + 金刚石 | 0.3 mm | 硬而脆，需超声辅助 |
| 氧化铝99.5% | 金刚石空心钻 | 0.8 mm | 中等硬度，标准冷却液 |
| 氮化硅 | 金刚石空心钻 + 超声 | 0.5 mm | 断裂韧性高 |
| 碳化硅 | 金刚石空心钻 + 超声 | 1.0 mm | 最硬陶瓷，进给慢 |
| 氮化硼 | 硬质合金钻头 | 0.5 mm | 较软，标准刀具即可 |
质量验证
所有钻孔和开槽特征均依据图纸要求进行验证：
- CMM测量 孔位、直径与圆度
- 内窥镜检查 深孔的孔内表面状况
- 表面轮廓仪 精密组件的孔内粗糙度
- 通止规 批量生产孔径验证
- 出口崩边测量 光学显微镜下50倍检测