半导体烧结石墨治具制作工艺

全体流程：高纯石墨基材选型→坯料切割开粗→CNC精细加工→外表处理→清洗净化→质检检测→返修打磨→制品出库

1. 基材选型（源头要害）

优先选用等静压高纯石墨，纯度≥99.95%，低灰分、细颗粒、低热膨胀系数。

半导体工况禁止杂质分出，灰分有必要严格控制；颗粒细度决定型腔光洁度与耐磨寿数，分立器材、车规芯片治具会选用超细颗粒石墨。

核对板材内部无裂纹、气孔、夹层，不合格坯料直接剔除。

2. 开粗下料

按照图纸尺度留加工余量，运用锯床、铣床对石墨坯料切割开粗，去除剩余材料，预留 0.3‑0.8mm 精加工余量。

石墨粉尘大，设备配套吸尘，防止孔隙嵌入粉尘影响后续工序。

3. CNC数控精细加工

这是核心工序，选用专用石墨加工机床。

1. 加工型腔、定位槽、避空位、多模腔阵列、定位销孔；

2. 严格管控尺度公役，半导体治具一般公役可达 ±0.01‑0.03mm；

3. 控制型腔内壁光洁度，削减毛刺、刀纹；型腔边角做合理R角，防止崩角掉料。

多腔治具要点确保每个型腔位置度共同，保障批量烧结产品共同性。

4. 外表改性处理（按需选配，不是所有治具都做）

依据运用工况选择工艺：

不做涂层：一般玻封、二极管烧结，裸石墨，成本低；

碳化硅涂层 (SiC 涂层)：高温重复运用场景，提升抗氧化、抗粘功能，延伸运用寿数，多用于功率器材、SiC芯片烧结治具；

浸渍处理：浸树脂/浸沥青，关闭石墨外表孔隙，削减掉粉，合适防止石墨粉尘污染芯片的工况。

5. 洁净清洗

1. 压缩空气吹扫，铲除型腔缝隙石墨碎屑；

2. 超声波清洗，去除纤细粉尘颗粒；

3. 烘干处理，确保治具内部无残留水汽，避免进炉后释气污染半导体器材。

半导体治具洁净度要求远高于一般石墨模具，碎屑残留会形成芯片短路、电性不良。

6. 全项质量检测

1. 尺度检测：三坐标、卡尺、高度规校验型腔尺度、位置度、平行度；

2. 外观查看：查看型腔有无崩边、裂纹、划痕；

3. 涂层检测（如有涂层）：涂层均匀度、有无漏涂；

4. 抽样试烧验证：部分定制新品会小批量试炉，验证高温下运用作用，确认无粘件、跑位问题。

7. 修磨返工&制品

轻微刀纹、毛刺做手艺精修打磨；

检测合格后包装，做好防护，避免运送磕碰崩角，交给出产。

工艺要害控制点

1. 石墨纯度与灰分，杂质会高温分出污染芯片；

2. CNC加工型腔的位置度、光洁度，直接影响器材烧结良率；

3. 除粉清洗工序，石墨粉尘是半导体出产一大隐患；

4. 涂层/浸渍工艺匹配工况，选不对反而会形成释气污染工件。