硬脆材料如氧化鋁陶瓷、碳化硅陶瓷和氮化硅陶瓷，因其優異性能廣泛應用于半導體、電子和精密制造領域。然而，這些材料高硬度易加速刀具磨損，高脆性又導致加工中易出現裂紋或崩邊，使傳統方法難以滿足高精度要求。在半導體行業，靜電吸盤和噴淋盤等關鍵組件尤為典型，其微米級凹凸結構對表面光潔度和形狀精度提出極高要求，加工難題已成為行業突破的核心挑戰。

粉體圈與北京凝華銷售總監尚戰亮合影

作為深度關注硬脆材料加工技術的專業工業平臺，粉體圈始終對這一領域的前沿動態保持密切關注。近日，粉體圈編輯部特別拜訪了北京凝華科技有限公司位于東莞的南方服務點，深入了解這家擁有30年硬脆材料加工經驗的企業是如何攻克靜電吸盤和噴淋盤加工難題的。

靜電吸盤：微米級的精確把控

靜電吸盤是一種利用靜電力吸附工件的高端夾具，廣泛應用于半導體、平板顯示器和精密加工領域。它無需機械夾持便可牢固固定工件，從而實現更高的加工精度和更小的表面損傷。通常采用碳化硅、氧化鋁等高性能硬脆材料制造，由于對表面平整度、光潔度以及微米級凹凸結構的要求極高，生產過程異常復雜且耗時，因此成本高昂，被稱為陶瓷制品中的“奢侈品”也毫不為過。

靜電吸盤加工難點：

l 微米級精度要求：凹凸結構的精度需達到微米級，任何細微誤差都會影響使用效果。

l 高硬度與高脆性挑戰：材料高硬度易加劇刀具磨損，而高脆性則增加崩邊和裂紋的風險。

l 材料特性限制：氧化鋁等材料的反光性導致激光加工難度提升。

為解決靜電吸盤加工中的難題，北京凝華科技推出了專為半導體陶瓷零件設計的激光加工設備 LTC400。該設備通過高精度激光，精準加工靜電吸盤的凹陷結構，同時保留表面高度一致且分布均勻的微小凸點，以高效、低成本的方式徹底解決了傳統工藝中的崩邊難題。

特別值得一提的是，LTC400 配備了內置的在線探測補償功能，通過智能 CAM 3D 擬合加工軌跡，進一步保證了加工的精度和一致性。這項技術也充分展示了凝華科技在精密加工領域的技術實力與創新能力。

以195mm直徑的靜電吸盤為例，加工出凸點直徑為1mm、凸點精度≤0.01mm、凸點深度0.2mm、深度誤差≤0.01mm的靜電吸盤，僅僅需要105分鐘。至于實際效果，請觀看下方視頻。

靜電吸盤（來源：北京凝華）

噴淋盤：微孔加工的挑戰

刻蝕機是芯片制造中的核心設備，通過等離子體刻蝕在硅片上刻蝕微觀電路。噴淋盤作為刻蝕機的關鍵部件，其性能直接影響晶圓制程中的薄膜沉積效率和合格率，特別是氣孔位置、直徑、圓孔面積和表面平整度等對整體性能至關重要。

噴淋盤（來源：晶格半導體知識）

單晶硅因其優良的熱傳導、低膨脹系數等特性，成為半導體領域常用的材料，目前市面上的噴淋盤多采用單晶硅。然而，單晶硅的脆性使其加工非常困難，特別是噴淋盤上的深微孔加工，孔徑小、長度大，切削難度大，且切削熱難以散出，容易導致刀具損壞。

凝華介紹道，噴淋盤表面的氣孔通常在0.45mm，要求公差小、光潔度高，因此加工過程中精密、穩定極其重要。為此，凝華在設計其先進陶瓷加工中心時，特別考慮了以下技術優勢：

l 12千瓦高速精密電主軸，主軸轉速可達30000RPM，提供高轉速低振動，有效確保加工過程的穩定性。

l 專用磨削防護系統，有效保護導軌、絲杠等精密關鍵部件，延長設備使用壽命。

l 高精度磨削過濾系統，確保切削液潔凈，從而保障產品的表面質量。

l 自動測量裝置，可實現加工檢測，確保加工精度一致性，提高工作效率。

l 結合凝華特色技術的磨頭工藝，通過設備與磨頭的優化結合，大幅提高加工效率并降低使用成本。

總之，北京凝華通過不斷優化精密加工工藝，成功攻克了單晶硅噴淋盤加工中的難題，實現了高光潔度加工的同時，也顯著提升了生產效率和工具壽命。

總結

此次拜訪北京凝華科技，深刻感受到他們的專業性與真誠態度。從設備與加工樣品的展示到詳細的技術講解，無不體現出他們對行業的深刻理解和技術積累。尤其令人印象深刻的是，他們始終站在客戶的角度思考問題，高度重視客戶需求，致力于與客戶攜手推動行業發展。

北京凝華能夠成功攻克以上加工難題，不僅有效解決了行業痛點，還為還為提升國產裝備競爭力注入了強大動力。粉體圈也期待未來能見證北京凝華持續引領行業發展，為用戶提供更加卓越的解決方案，為我國制造業注入更多發展活力。

粉體圈 NANA