【半导体行业应用实例】
【汉鼎超声波】石英玻璃(Quartz Glass) (D80-砂轮刀柄)侧磨-粗磨加工：超声波效益
（配备汉鼎HBT-40超声波砂轮刀柄）
石英玻璃(Quartz Glass) (D80-砂轮刀柄)侧磨 - 粗磨加工：加工痛点
石英玻璃（Quartz Glass），是一种成分仅含二氧化硅（SiO₂）的特种玻璃，又称为熔融石英（Fused Quartz）。热膨胀系数小，耐高温，即使在剧烈温差环境下，材料性能仍能保持稳定。化学特性安定，耐酸性优良，即使接触高浓度酸性化学药剂，也不易腐蚀。具高抗压强度与高硬度，同时具有易脆特性。
在半导体蚀刻制程设备中，石英环固定晶圆，确保其稳定吸附于静电吸盘上。但因石英玻璃的硬脆特性，侧磨加工时可能面临加工阻力过大，磨削过程中难以有效排屑，导致砂轮过早磨损，影响加工稳定性；工件表面质量差，脆裂边尺寸波动大，影响产品良率；砂轮寿命短，磨削阻力增加导致砂轮磨损加剧，加工成本升高。
石英玻璃(Quartz Glass) (D80-砂轮刀柄)侧磨 - 粗磨加工：加工信息
【全新产品：HBT40 超声波砂轮刀柄】石英玻璃 (Quartz Glass) 侧磨 - 粗磨加工
---- 半导体产业加工升级的秘密武器 ----
产品规格
(图1. 使用汉鼎新产品HBT-40超声波砂轮刀柄模组, 辅助石英玻璃侧磨-粗磨加工)
【汉鼎超声波】石英玻璃(Quartz Glass) (D80-砂轮刀柄)侧磨-粗磨加工：测试目标
针对石英玻璃（Quartz Glass）的超声波辅助磨削加工测试，目标是在CNC机台上，使用汉鼎研发的HBT-40超声波砂轮刀柄（搭配D80金属结合剂金刚石砂轮），完成侧磨-粗磨加工，同时在确保良好工件质量的前提下，提高加工效率并延长砂轮使用寿命。
【汉鼎超声波】石英玻璃(Quartz Glass) (D80-砂轮刀柄)侧磨-粗磨加工：加工结果
石英玻璃(Quartz Glass) (D80-砂轮刀柄)侧磨-粗磨加工：加工效率
(图2. 使用汉鼎新产品HBT-40超声波砂轮刀柄模组, 辅助石英玻璃侧磨-粗磨加工, 在原始参数下开启超声波后, 工件质量得到改善)
(图3. 使用汉鼎新产品HBT-40超声波砂轮刀柄模组, 辅助石英玻璃侧磨-粗磨加工, 进一步提升进给率, 在工件质量稳定的情况下, 将材料去除率提高2倍)
· 汉鼎超声波模组通过高频率微振动，帮助降低磨削阻力。使用汉鼎超声波后，工件质量显著改善（脆裂边尺寸平均减小）。
· 相较于原始推荐参数，进给率提高了2倍，加工时间缩短一半，在工件质量稳定的前提下，整体材料去除率（MRR，Material Removal Rate）提升了2倍。
(图4. 使用汉鼎新产品HBT-40超声波砂轮刀柄模组, 辅助石英玻璃侧磨-粗磨加工, 在工件质量稳定下, 可提升2倍整体加工效率)
石英玻璃(Quartz Glass) (D80-砂轮刀柄)侧磨-粗磨加工：工件质量
(图5. 使用汉鼎新产品HBT-40超声波砂轮刀柄模组, 辅助石英玻璃侧磨-粗磨加工, 相较于无超声波加工, 脆裂边尺寸更小且更一致)
· 汉鼎超声波模组通过高频率微振动，有效降低磨削阻力。
· 在加工效率提升2倍（F 7,000mm/min）的情况下，相较于无超声波加工（脆裂边尺寸忽大忽小），工件脆裂边尺寸更加稳定（超声波振幅输出稳定）。
· 测试结果显示，相同参数配置下，使用超声波加工，平均脆裂边尺寸相较无超声波缩小约1.6倍，侧磨工件质量显著提升。
(图6. 使用汉鼎新产品HBT-40超声波砂轮刀柄模组, 辅助石英玻璃侧磨-粗磨加工, 有效减小平均脆裂边尺寸, 工件质量提升1.6倍)
石英玻璃(Quartz Glass) (D80-砂轮刀柄)侧磨-粗磨加工：刀具寿命
(图7. 使用汉鼎新产品HBT-40超声波砂轮刀柄模组, 辅助石英玻璃侧磨-粗磨加工, 相较于无超声波加工, 有效减少砂轮磨损)
· 汉鼎超声波模组通过高频率微振动，有效降低磨削阻力。
· 在加工效率提升2倍（F 7,000mm/min）的情况下，工件质量稳定，加工完成后，砂轮金刚石未出现显著磨损。
· 相比之下，在相同参数下进行无超声波加工，砂轮金刚石大多已磨平或崩角，导致工件脆裂边尺寸忽大忽小，工件质量不稳定。
石英玻璃(Quartz Glass) (D80-砂轮刀柄)侧磨 - 粗磨加工：产业应用
石英玻璃（Quartz Glass）磨削特征广泛应用于半导体产业，用作石英环、聚焦环、覆盖环（Quartz /Focus/Cover Ring）等蚀刻制程设备零件。
石英玻璃（Quartz Glass），是一种成分仅含二氧化硅（SiO₂）的特种玻璃，又称为熔融石英（Fused Quartz）。热膨胀系数小，耐高温，即使在剧烈温差环境下，材料性能仍能保持稳定。化学特性安定，耐酸性优良，即使接触高浓度酸性化学药剂，也不易腐蚀。具高抗压强度与高硬度，同时具有易脆特性。
由于石英玻璃具有优异的光学透过性能，不仅限于可见光，从紫外线到红外线波段都表现出良好的透光性，使其成为光学产业中光学陀螺仪、棱镜、镜片等理想材料。此外，石英玻璃的耐热、耐酸及抗压特性也使其在半导体产业中广泛应用，例如石英清洗槽、扩散管、固定石英环等。
在半导体蚀刻制程设备中，石英环用于固定晶圆，确保晶圆在干/湿蚀刻时稳定吸附于静电吸盘（E-Chuck，Electrostatic Chuck）上。由于石英环与晶圆片高度接触，其内环表面粗糙度要求极高。表面粗糙度不佳可能导致晶圆在蚀刻制程中遭受过度腐蚀，严重影响产品良率。
汉鼎智慧科技推出的超声波辅助加工模组，为新材料加工提供了创新解决方案！搭配全新产品——超声波砂轮刀柄，不仅有效提升加工效率，缩短整体加工时间，还能在保证工件质量稳定的同时，延长砂轮使用寿命，降低整体生产成本。这不仅符合客户需求标准，更能为客户创造多重价值！
