2025年09月04日
氧化铝陶瓷基板因优异的绝缘性、导热性，成为电子元件、功率模块的核心载体，但其加工过程中易因材质脆性高、硬度大出现崩边、尺寸超差等问题。掌握以下关键注意事项，能有效降低加工损耗，确保基板性能符合应用需求。
一、加工前：坯体选型与预处理是基础
严格筛选坯体质量
坯体的密度、纯度直接影响后续加工稳定性。需选择密度≥3.6g/cm³（达理论密度 95% 以上）、氧化铝纯度与需求匹配的坯体（如功率模块用基板选 99.5% 高纯度，普通绝缘场景可选 95% 纯度），避免因坯体密度不均导致加工时出现砂眼、分层。同时要求供应商提供坯体的热膨胀系数、抗弯强度检测报告，确保材质性能达标。
预处理消除内应力
坯体在成型过程中易残留内应力，直接加工可能引发开裂。加工前需进行低温退火处理：将坯体置于 600-800℃炉中，保温 2-3 小时后缓慢降温（降温速率≤5℃/min），释放内应力。预处理后需用激光测厚仪检测坯体平整度，确保偏差≤0.1mm，避免后续加工基准偏移。
二、切割工序：控制参数防崩边
选择专用切割设备与刀具
避免使用普通金属切割机，需采用陶瓷专用 CNC 切割机，搭配金刚石锯片（粒度 120-200 目）。锯片转速控制在 3000-5000r/min，进给速度 5-10mm/min，过快易导致基板边缘崩裂（崩边宽度超 0.1mm 即报废）。切割前在坯体表面贴耐高温胶带，减少锯片摩擦产生的碎屑附着。
优化切割路径与冷却方式
针对异形基板（如带缺口、圆弧边），采用 “先粗切后精切” 路径：粗切预留 0.2-0.3mm 加工余量，精切时将进给速度降至 3-5mm/min。冷却需用专用陶瓷切削液（含金刚石微粉悬浮液），通过高压喷淋（压力 0.3-0.5MPa）持续降温，避免局部过热导致基板翘曲。
三、研磨抛光：把控精度与光洁度
分阶段研磨，逐级提升精度
粗磨阶段用 800 目金刚石砂轮，去除切割痕迹，控制基板厚度偏差在 ±0.05mm；中磨换 1500 目砂轮，将平面度误差缩小至≤0.02mm/m；精磨用 3000 目砂轮，确保表面粗糙度 Ra≤0.1μm。每道研磨后需用酒精清洁基板表面，避免残留磨料划伤下道工序。
抛光工艺适配应用场景
普通绝缘场景采用树脂抛光轮配合 5μm 金刚石研磨膏，抛光后表面光洁度达 Ra0.05μm 即可；用于高频电路的基板需镜面抛光，使用羊毛轮搭配 1μm 金刚石研磨膏，抛光时间控制在 10-15 分钟 / 面，最终光洁度需达 Ra0.01μm，减少信号传输损耗。
四、打孔工序：避免裂纹与孔径偏差
根据孔径选择加工方式
孔径＞1mm 时，用金刚石钻头钻孔，转速 800-1200r/min，进给量 0.01-0.02mm/r，钻孔过程中每 30 秒退刀一次，排出碎屑；孔径 0.1-1mm 用激光打孔机（波长 1064nm），功率 20-30W，脉冲频率 50-100kHz，避免高温导致孔壁碳化。
孔位精度与垂直度控制
打孔前用三坐标测量仪定位，确保孔位偏差≤±0.02mm。加工时需固定基板（用真空吸附或专用夹具），避免振动导致孔径扩大。打孔后检测孔垂直度，要求偏差≤0.5°，尤其是多层基板叠用场景，垂直度不达标会影响引脚穿插。
五、表面处理：兼顾性能与兼容性
边缘倒圆与去毛刺
切割、打孔后基板边缘易产生锐角与毛刺，需用 2000 目砂纸手工倒圆（圆角 R0.1-R0.3mm），或用超声波清洗机（频率 40kHz）配合中性清洗剂去除细微毛刺，避免锐角导致电场集中击穿，或毛刺脱落污染电路。
金属化处理的关键细节
需焊接元件的基板需进行金属化（镀铜、镍）：先通过喷砂（200 目氧化铝砂）增加表面粗糙度，再用磁控溅射镀膜，镀层厚度控制在 5-10μm。镀膜后需检测镀层附着力（用划格法测试，脱落面积≤5%），确保焊接时不出现镀层剥离。
六、质量检测：全流程把控关键指标
尺寸与精度检测
用三坐标测量仪检测基板长度、宽度、厚度，偏差需符合设计要求（如常规基板厚度公差 ±0.02mm）；用激光平面度仪检测平面度，要求≤0.01mm/m；用孔径规检测孔径，偏差≤±0.01mm。
性能与缺陷检测
绝缘性能检测：在基板两面施加 1000V 直流电压，泄漏电流需≤10μA；导热性能检测：用激光闪射法测导热系数，99.5% 纯度基板需≥28W/(m・K)；缺陷检测：用超声波探伤仪（频率 5MHz）排查内部裂纹，不允许存在≥0.1mm 的内部缺陷。
七、存储与运输：防止二次损伤
存储环境控制
加工完成的基板需存放在干燥、无尘环境中（湿度≤50%，洁净度 Class 1000 级），避免受潮导致表面氧化。存储时用防静电托盘分层放置，每层垫耐高温硅胶垫，防止基板间摩擦划伤。
运输防护措施
运输采用专用纸箱，内部用泡沫模具固定基板，避免振动碰撞。长途运输时需在箱内放置湿度指示剂，确保运输过程中环境湿度不超标，防止基板因温湿度变化产生微变形。
八、厂家选择：规避加工风险的关键
选择氧化铝陶瓷基板加工厂家时，需重点考察 3 点：是否有陶瓷专用加工设备（如 CNC 陶瓷切割机、激光打孔机）、是否具备全流程检测能力（如三坐标测量仪、超声波探伤仪）、是否有同类产品加工案例（如是否做过 1mm 以下超薄基板）。优先选择从业 5 年以上、能提供定制化服务的厂家，可要求先制作样品进行性能测试，确认达标后再批量合作。
总之，氧化铝陶瓷基板加工需 “精” 字当头，从坯体选型到成品检测，每一步都需严格把控参数与工艺。遵循以上注意事项，能有效减少加工缺陷，确保基板满足电子、新能源等领域的高精度应用需求。
衡鹏精密是一家专注工业精密陶瓷生产加工厂家，拥有精密的工业陶瓷加工设备和完善的生产加工流程，可应对各种类型的陶瓷加工，支持来图定制。如需了解更多，请扫右侧微信二维码或者拨打：150-2686-5822，与负责人直接沟通。