电子烧结石墨模具,半导体封装石墨模具
电子烧结石墨模具的制造工艺及关键步骤解析
一、原材料挑选与预处理
选择高纯度人工石墨作为基材,要求其电阻率低于15μΩ·m且热膨胀系数小。材料入库前需进行超声波清洗去除外表杂质,并在120℃烘箱中干燥处理4小时。
二、三维建模与工程制图
选用CAD/CAM软件进行参数化规划,要点操控型腔的尺度公差(±0.01mm)和外表粗糙度(Ra≤0.8μm)。规划阶段需模仿电流散布和热场效应,保证模具结构的电热均匀性。
三、数控精细加工技能
使用五轴联动石墨加工中心进行切削成型,主轴转速操控在8000-12000rpm,进给速度保持0.1-0.3mm/s。加工进程中选用压缩空气冷却系统,防止石墨粉尘堆积影响加工精度。
四、梯度升温烧结工艺
在氩气保护气氛下进行阶梯式烧结:以100℃/h速率升温至800℃保温2小时,继续以50℃/h升至1600℃保持4小时。此进程可使石墨结晶度提高30%以上,硬度到达HSD60-70。
五、综合功能检测体系
经过三坐标测量仪进行全尺度检测,配合金相显微镜调查微观结构。电功能测验包含触摸电阻(≤0.5mΩ)和击穿电压(≥15kV)测定,一起进行200次热循环实验验证耐久性。
六、外表强化处理技能
对经过检测的模具实施化学气相沉积(CVD)处理,在外表构成5-10μm厚的碳化硅涂层,使耐磨性提高3倍以上,延长模具使用寿命至5000次以上。
