半导体烧结石墨模具的制作工艺流程是怎样的

半导体烧结石墨模具完好制作工艺流程

说明：分为两大段：石墨坯料制备（碳素厂）、模具机加工与后处理（石墨制品厂）；半导体SPS/热压烧结模具有必要选用细颗粒等静压高纯石墨，灰分极低，防止污染半导体器材。

一、石墨基材坯料制备（碳素工厂完结）

1. 配料混捏：高纯度石油焦、沥青焦破碎筛分，调配沥青粘结剂，高温混捏，让粉料与粘结剂充沛混合均匀。

2. 等静压成型：装入橡胶套，冷等静压高压限制，得到密度均匀的生坯，躲避单向限制带来密度分层，保证模具高温标准安稳。

3. 一次焙烧：慵懒气氛1000‑1200℃焙烧，蒸发沥青，构成碳骨架；冷却后高压沥青浸渍填充内部孔隙，提高密度强度。

4. 二次焙烧：再次焙烧固化浸渍沥青

5. 高温石墨化：2200‑2800℃高温石墨化处理，把无定形碳转化石墨晶体，去除金属杂质，得到高纯等静压石墨毛坯块。

6. 坯料检测：超声探伤排查内部裂纹、气孔；化验灰分、密度、电阻率，半导体用一般灰分≤10ppm。

二、模具机加工生产流程（石墨制品厂，如捷诚石墨）

1. 下料开料：对照图纸，金刚石锯床切开石墨方块，各面预留0.3‑0.5mm加工余量，去除外表缺点层。

2. 毛坯磨削：六面磨床找平，保证基准面平面度、平行度，为CNC加工树立精准基准。

3. CNC粗加工：金刚石涂层刀具，3/4轴数控铣床，快速铣出外概括、模腔大体结构；粗加工公差±0.1‑0.3mm，很多去除剩下资料，全程除尘，防止崩角崩边。

4. CNC精细精加工：替换精铣刀具，加工模腔、冲头、定位孔、排气槽；半导体烧结模具要害标准公差可达±0.01‑0.02mm，控制模腔内壁光洁度；细小孔、异形细节可调配电火花加工。

5. 去毛刺、倒角、研磨抛光：边角做细小倒角防崩损；模腔工作面研磨抛光，下降外表粗糙度，方便脱模，减少粉料粘模。

6. 清洗除杂【半导体要害工序】：压缩空气吹扫石墨粉尘 →去离子水/异丙醇超声波清洗，彻底清除孔隙内切削微粉，防止高温下放气污染半导体芯片/陶瓷坯体。

7. 高温真空除气烘烤：真空炉内300‑800℃烘烤脱气，去除残留蒸发物；高要求产品可做BN（氮化硼）涂层，提高抗粘、脱模功能，延伸模具寿数。

8. 全标准质量检测：三坐标测量仪检测形位公差；外观查看裂纹、崩边；抽检电阻率、外表粗糙度。

9. 清洁封装出货：无尘环境包装，防止二次沾污，交给客户。

高纯焦料配料→等静压成型→焙烧‑浸渍‑再焙烧→高温石墨化→探伤检测→下料开料→六面基准磨削→CNC粗加工→精细精加工→研磨抛光→超声清洗→真空高温除气→三坐标全检→无尘包装出货。