精密半導體芯片石墨模具的加工工藝

精密半導體芯片石墨模具加工工藝

適用：IC陶瓷封裝、功率芯片燒結石墨模具，基材高純等靜壓石墨，干式CNC加工，金剛石刀具，全程粉塵收集，嚴控崩邊、粉塵殘留。

圖紙解析與工藝規劃

1. 接收客戶產品圖紙，核算燒結縮短率，型腔規范預先擴展；

2. 規劃結構：型腔、排氣槽、定位銷孔、拔模斜度、倒角；

3. CAM編程，分層切削路徑；供認公差、平面度、是否做SiC涂層（涂層件型腔要預留涂層厚度余量）。

2. 石墨毛坯下料

原料：高純等靜壓石墨，檢測內部氣孔、裂紋、灰分；

鋸床/線切割下料，毛坯單邊預留加工余量（0.3～0.5mm）；

吹掃整理毛坯粉塵。

3. CNC粗加工（開粗）

真空吸盤裝夾，金剛石涂層銑刀干式切削，配套大功率吸塵。

快速去除大部分資料，銑出外輪廓、型腔大體形狀；預留0.1～0.2mm精加工余量；選用小切深分層切削，避免石墨脆性崩角。加工后首件初步查驗。

4. 半精加工

換小直徑刀具，修整型腔側壁、定位臺階、排氣槽、銷孔；修改平面度和平行度，開釋資料切削應力，消除開粗形變。

5. CNC精加工（中心工序）

加工多腔陣列、微細排氣槽、定位銷孔、細微倒角 C0.1~C0.2；

控制型腔規范公差±0.02mm，嚴厲保證腔位方位度；窄槽、微孔選用啄鉆+吹氣排屑，根絕毛刺崩邊。

6. 手藝精修+深度清潔

1. 人工去除邊角細微毛刺；

2. 高壓氣槍吹掃+超聲波清洗，徹底清除型腔內部石墨粉塵；

要點：粉塵殘留會污染芯片，構成漏電不良。

7. 可選外表處理：SiC涂層

CVD堆積SiC涂層，提升抗氧化、抗掉粉、耐磨性能；
涂層完成后需求二次精磨校對規范（涂層會增厚外表）。

8. 全規范精密檢測

三坐標測量儀、光學顯微鏡、高度規、千分尺檢測：
型腔規范、方位度、平面度、排氣槽規范；外觀檢查有無崩邊、微裂紋；首件供認合格后方可批量生產。

9. 高溫焙燒預處理（半導體高精密模具必選）

慵懶氣氛爐高溫除雜，去除石墨內部揮發物與殘留雜質，下降模具在客戶燒結爐內的放氣量，避免污染芯片。

10. 終究清潔、防護包裝出貨

再次吹掃除塵，獨立防護包裝，避免運輸磕碰與粉塵附著。