精密半导体芯片石墨模具的加工工艺

精密半导体芯片石墨模具加工工艺

适用：IC陶瓷封装、功率芯片烧结石墨模具，基材高纯等静压石墨，干式CNC加工，金刚石刀具，全程粉尘收集，严控崩边、粉尘残留。

图纸解析与工艺规划

1. 接收客户产品图纸，核算烧结缩短率，型腔规范预先扩展；

2. 规划结构：型腔、排气槽、定位销孔、拔模斜度、倒角；

3. CAM编程，分层切削路径；供认公差、平面度、是否做SiC涂层（涂层件型腔要预留涂层厚度余量）。

2. 石墨毛坯下料

原料：高纯等静压石墨，检测内部气孔、裂纹、灰分；

锯床/线切割下料，毛坯单边预留加工余量（0.3～0.5mm）；

吹扫整理毛坯粉尘。

3. CNC粗加工（开粗）

真空吸盘装夹，金刚石涂层铣刀干式切削，配套大功率吸尘。

快速去除大部分资料，铣出外轮廓、型腔大体形状；预留0.1～0.2mm精加工余量；选用小切深分层切削，避免石墨脆性崩角。加工后首件初步查验。

4. 半精加工

换小直径刀具，修整型腔侧壁、定位台阶、排气槽、销孔；修改平面度和平行度，开释资料切削应力，消除开粗形变。

5. CNC精加工（中心工序）

加工多腔阵列、微细排气槽、定位销孔、细微倒角 C0.1~C0.2；

控制型腔规范公差±0.02mm，严厉保证腔位方位度；窄槽、微孔选用啄钻+吹气排屑，根绝毛刺崩边。

6. 手艺精修+深度清洁

1. 人工去除边角细微毛刺；

2. 高压气枪吹扫+超声波清洗，彻底清除型腔内部石墨粉尘；

要点：粉尘残留会污染芯片，构成漏电不良。

7. 可选外表处理：SiC涂层

CVD堆积SiC涂层，提升抗氧化、抗掉粉、耐磨性能；
涂层完成后需求二次精磨校对规范（涂层会增厚外表）。

8. 全规范精密检测

三坐标测量仪、光学显微镜、高度规、千分尺检测：
型腔规范、方位度、平面度、排气槽规范；外观检查有无崩边、微裂纹；首件供认合格后方可批量生产。

9. 高温焙烧预处理（半导体高精密模具必选）

慵懒气氛炉高温除杂，去除石墨内部挥发物与残留杂质，下降模具在客户烧结炉内的放气量，避免污染芯片。

10. 终究清洁、防护包装出货

再次吹扫除尘，独立防护包装，避免运输磕碰与粉尘附着。