《半導體材料專用加工刀具》團體標準

編制說明

一、工作簡況

（一）任務來源

隨著半導體技術的快速發展，半導體材料的加工需求也日益增長。

半導體材料加工的關鍵環節之一就是使用高精度的刀具進行切削加工。

然而，由于半導體材料的特殊性，常規的刀具往往難以滿足其加工要求。

因此，為了提高半導體材料加工的質量和效率，制定一套適用于半導體

材料加工的團體標準顯得尤為重要。

制定半導體材料專業加工刀具的團體標準可以提高加工質量、提高

加工效率、降低成本、促進技術交流與創新。

半導體材料專業加工刀具的團體標準的意義主要體現在以下幾個方

面：一是促進行業發展，制定統一的標準可以促進行業內企業的競爭和

合作，推動整個行業的發展和進步。二來提高產品質量，標準化的刀具

可以保證產品的一致性和穩定性，提高產品的質量和可靠性。三可以提

高企業競爭力，通過遵循團體標準，企業可以提高自身產品的質量和效

率，提升競爭力，獲得更多的市場份額。四是促進國際貿易，制定團體

標準可以提高國內企業的產品質量和信譽度，促進國際貿易的發展，拓

展海外市場。五是促進技術創新，團體標準的制定可以促進技術交流和

合作，推動半導體材料加工技術的創新和進步，提高整個行業的競爭力。

綜上所述，半導體材料專業加工刀具的團體標準的制定具有重要的

背景、目的和意義。通過制定統一的標準，可以提高加工質量和效率，

降低成本，促進技術交流與創新，推動行業的發展和進步。因此，各方

應加強合作，共同制定和遵守半導體材料專業加工刀具的團體標準，為

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行業的可持續發展做出貢獻。

（二）編制過程

為使本標準在半導體材料專用加工刀具市場管理工作中起到規范信

息化管理作用，標準起草工作組力求科學性、可操作性，以科學、謹慎

的態度，在對我國現有半導體材料專用加工刀具市場相關管理服務體系

文件、模式基礎上，經過綜合分析、充分驗證資料、反復討論研究和修

改，最終確定了本標準的主要內容。

標準起草工作組在標準起草期間主要開展工作情況如下：

1、項目立項及理論研究階段

標準起草組成立伊始就對國內外半導體材料專用加工刀具相關情況

進行了深入的調查研究，同時廣泛搜集相關標準和國外技術資料，進行

了大量的研究分析、資料查證工作，確定了半導體材料專用加工刀具市

場標準化管理中現存問題，結合現有產品實際應用經驗，為標準起草奠

定了基礎。

標準起草組進一步研究了半導體材料專用加工刀具需要具備的特殊

條件，明確了技術要求和指標，為標準的具體起草指明了方向。

2、標準起草階段

在理論研究基礎上，起草組在標準編制過程中充分借鑒已有的理論

研究和實踐成果，基于我國市場行情，經過數次修訂，形成了《半導體

材料專用加工刀具》標準草案。

3、標準征求意見階段

形成標準草案之后，起草組召開了多次專家研討會，從標準框架、

標準起草等角度廣泛征求多方意見，從理論完善和實踐應用多方面提升

標準的適用性和實用性。經過理論研究和方法驗證，起草組形成了《半

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導體材料專用加工刀具》（征求意見稿）。

（三）主要起草單位及起草人所做的工作

1、主要起草單位

中國中小商業企業協會、煜涵新材料（杭州）有限公司等多家單位

的專家成立了規范起草小組，開展標準的編制工作。

經工作組的不懈努力，在2023年8月，完成了標準征求意見稿的編

寫工作。

2、起草人所做工作

廣泛收集相關資料。在廣泛調研、查閱和研究國際標準、國家標準、

行業標準的基礎之上，形成本標準草案稿。

二、標準編制原則和主要內容

（一）標準編制原則

本標準依據相關行業標準，標準編制遵循“前瞻性、實用性、統一性、

規范性”的原則，注重標準的可操作性，本標準嚴格按照《標準化工作指

南》和GB/T1.1《標準化工作導則第一部分：標準的結構和編寫》的要

求進行編制。標準文本的編排采用中國標準編寫模板TCS2009版進行

排版，確保標準文本的規范性。

（二）標準主要技術內容

本標準報批稿包括11個部分，主要內容如下：

1范圍

本文件規定了半導體材料專用加工刀具的術語和定義、分類、基本

要求、工藝流程、技術要求、試驗方法、檢驗規則、標志、包裝、運輸

和貯存及質量承諾內容。

本文件適用于半導體材料專用加工刀具。

2規范性引用文件

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下列文件中的內容通過文中的規范性引用而構成本文件必不可少的

條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；

不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

GB/T4309粉末冶金材料分類和牌號表示方法

GB/T5305手工具包裝、標志、運輸與貯存

GB/T6461金屬基體上金屬和其它無機覆蓋層經腐蝕試驗后的試

樣和試件的評級

GB/T9286色漆和清漆劃格試驗

GB/T10125人造氣氛腐蝕試驗鹽霧試驗

GB/T13818壓鑄鋅合金

GB/T15115壓鑄鋁合金

GB/T26572電子電氣產品中限用物質的限量要求

3術語和定義

本文件沒有需要界定的術語和定義。

4分類

半導體材料專用加工刀具分類見表1。

表1分類

顆粒尺寸

序號粒度號使用范圍

/um

2000～

112#、14#、16#粗磨、荒磨、打磨毛刺

1000

1000～磨鋼錠、打磨鑄件毛刺、切斷鋼

220#、24#、30#、36#

400坯等

內圓、外圓、平面、無心磨、工

346#、60#400～250

具磨等

內圓、外圓、平面、無心磨、工

470#、80#250～160

具磨等半精磨、精磨

100#、120#、150#、半精磨、精磨、珩磨、成型磨、

5160～50

180#、240#工具磨等

精磨、超精磨、珩磨、螺紋磨、

6W40、W28、W2050～14

鏡面磨等

精磨、超精磨、鏡面磨、研磨、

7W14～更細14～2.5

拋光等

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5基本要求

5.1設計研發

5.1.1應具備產品外形、功能結構、使用安全性等特性的設計研發能力。

5.1.2應具備模具模流分析和優化設計壓鑄成型過程的能力。

5.1.3應具備零部件鑄造加工及產品裝配全過程的工裝夾具設計能力。

5.1.4應具備運用三維軟件對產品進行仿真、優化、驗證的能力。

5.2原材料與零部件

5.2.1鋁合金材料應符合GB/T15115規定，鋅合金材料應符合GB/T

13818規定。

5.2.2鐵二鎳及鐵基合金材料應符合GB/T4309規定。

5.2.3刀體涂層、刀體及構件材料應符合GB/T26572的規定，其限用

物質限量要求應符合表2規定。

表2限用物質限量要求

單位：ppm

六價鉻多溴聯苯多溴二苯醚

鉛（Pb）汞（Hg）鎘（Cd）

（Cr6+）（PBB）（PBDE）

≤1000≤1000≤100≤1000≤1000≤1000

5.3工藝裝備

5.3.1刀片、滾輪應采用數控車床加工。

5.3.2刀片應采用真空熱處理工藝。

5.3.3應配置伺服控制的自動螺絲機等自動化工藝裝備輔助產品組合

裝配。

5.4檢驗檢測

5.4.1應具備對外觀質量、裝配、耐腐蝕性、抗跌落、使用壽命等項目

的檢測能力。

5.4.2應配備對耐腐蝕性進行測試的鹽霧測試機。

6工藝流程

6.1制備基本工藝過程

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半導體刀具適用于干磨和濕磨，特別是使用水基和油基磨削液的條

件下。半導體刀具的良好彈性使其適用于超精確磨削和表面拋光，其制

備流程見圖1。

圖1生產工藝流程

6.2混料工藝規程

6.2.1工序目的

混料工序的目的是將樹脂、填充料、著色劑等均勻地粘附在刀具表

面。

6.2.2設備主要參數

設備主要參數為：

3

——混料鍋容積：1.0m；

——攪拌轉速：48r.p.m。

6.2.3工藝參數

攪拌時間應為15分鐘左右。

6.2.4主要操作過程

主要操作過程應按如下步驟順序進行。

a)稱料：嚴格按配方將各種原料分別稱好，放好，并做好相應的標

識。

b)混磨料：將稱好的磨料加入上攪拌鍋內。

c)加樹脂液：將稱好的樹脂液加入上攪拌鍋內，混合約兩分鐘。

d)加填充料：待上鍋加入液體樹脂的料混合約2分鐘左右，將稱好

的填充料、著色劑加入上攪拌鍋內。

e)攪拌：將上述原料攪拌至均勻狀態后放入下攪拌鍋（共7分鐘左

右）。

f)加樹脂粉：將樹脂粉加入下攪拌鍋內。

g)攪拌：將上鍋混合好的料翻入下鍋，開機，攪拌至均勻狀態約5

分鐘左右加入潤濕劑后再混合2分鐘左右出鍋。

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h)落料：將砂箱放在振篩下，打開振篩馬達和落料口，將混料全部

鏟入砂箱內，關機。

i)整理：將上下鍋鍋底鍋邊鏟干凈，將砂箱碼放整齊。

6.2.5質量要求

混合料均勻、松散、干濕適中，各種物料稱量誤差應不超過0.1%。

6.2.6注意事項

6.2.6.1應先加料，后開動機器，嚴禁開機時加料。

6.2.6.2開機時嚴禁將頭、手、物等伸到混料爪旋轉范圍內。

6.2.6.3應嚴格按順序加料。

6.3壓制工藝規程

6.3.1應將模具安裝好，稱量所要求量的磨料添入模具空腔，刮平后壓

制。

6.3.2需要放置增強玻纖網片的應按要求放入。然后在室溫下加壓，一

般冷壓的壓力范圍為15～30N/mm2，最好是15～25N/mm2。壓力大小的選

擇取決于物料的可塑性和砂輪要求達到的密度。不宜使用過高的壓力，

否則會將磨料壓碎。

6.3.3壓制時間一般為5～50秒，最好是5～30秒，時間長短取決于砂

輪要求達到的密度和形狀以及物料的可塑性的好壞。

6.4固化工藝規程

6.4.1將刀具用陶瓷質的圓盤固定，以保證砂輪在固化過程中不變形，

均勻放置于爐內，爐內要有空氣循環以使各部位受熱均勻，然后啟動升

溫程序進行固化。

6.4.2在整個加熱過程中發生物理和化學變化，各個溫度階段主要發生

以下反應：

a)80℃時樹脂開始熔融，有水分蒸出，固化反應開始；

b)110℃時六次分解并促使熔融的樹脂發生交聯，同時釋放出氨氣、

水等氣體；

c)110℃～180℃樹脂進行交聯直至完全固化，大量的氨氣釋放；

d)高溫區時間過長會導致樹脂的過固化，在刀具硬度升高的同時，

導致刀具的強度下降。

6.4.3一般根據刀具的不同要求選擇不同固化曲線和固化終溫。終溫為

165℃～170℃，刀具硬而韌性好；終溫為175℃～180℃，刀具硬；終溫

為185℃～190℃，刀具硬而脆。

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7技術要求

7.1外觀質量

7.1.1半導體材料專用加工刀具表面不應有裂痕、毛刺、銹蝕，壓鑄件

表面不應有明顯的砂眼、氣孔等缺陷。

7.1.2半導體材料專用加工刀具表面涂層應色澤均勻，不得有脫層、氣

泡等缺陷。

7.1.3刀體應光滑、平整、無開裂、變形等缺陷。

7.1.4刀體表面涂層附著力應不低于GB/T9286規定的2級。

7.1.5刀片不應有銹蝕、崩刃、鈍口、卷刃等缺陷，電鍍層表面應色澤

均勻，不應有漏鍍、起皮等缺陷。

7.2裝配要求

7.2.1半導體材料專用加工刀具的滑塊或刀桿應能在刀體導軌上靈活

移動，刀片和滾輪應能轉動自如。

7.2.2同規格刀片應能互換?；Q時，刀片應不作任何加工就能與刀體

配合。

7.2.3產品應進退無卡頓、鎖定及解鎖順暢、復位良好。

7.3耐腐蝕性

電鍍配件應按GB/T10125要求進行48小時的中性鹽霧試驗，試驗后

按GB/T6461規定保護評級應不低于6級。

7.4抗跌落

半導體材料專用加工刀具應進行抗跌落試驗，試驗后不應出現影響

正常使用功能的損傷。

7.5使用壽命

半導體材料專用加工刀具應根據相應的半導體材質類型切割材料進

行300次切割試驗，試驗后要求切割面整齊、無變形，刀片刃口無崩口、

卷刃現象，刀體功能正常。

8試驗方法

8.1外觀質量

8.1.1產品及配件的外觀質量用目測和手感檢測。

8.1.2噴塑涂層表面附著力按GB/T9286標準規定的要求在配件表面進

行測試評定，測試評級不低于2級。

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8.2裝配要求

半導體材料專用加工刀具裝配的靈活性應手感手動進行試驗。

8.3耐腐蝕測試

按GB/T10125要求進行耐腐蝕試驗，試驗后按GB/T6461規定的評定

方法進行評定。

8.4抗跌落測試

將半導體材料專用加工刀具裝夾在2米高的跌落夾上，自動松開跌落

夾讓金屬管割刀形成自由落體下落到混泥土地面，共3次跌落試驗。

8.5使用壽命

應選取試驗用半導體材料進行連續300次的切斷試驗。

9檢驗規則

9.1檢驗分類

產品檢驗分為出廠檢驗和型式檢驗。

9.2組批

以同一工藝、同一原輔材料生產的同一規格產品為一組批。

9.3出廠檢驗

9.3.1庫存產品在出廠時都應做出廠檢驗，出廠檢驗應逐臺進行。

9.3.2出廠試驗項目見表3。出廠試驗的所有項目合格，方可出廠。

9.4型式檢驗

9.4.1型式檢驗項目包括本文件規定的全部項目。

9.4.2型式檢驗在下列情況之一時進行：

——新產品或老產品轉廠生產試制定型鑒定；

——正式生產后，如結構設計工藝或所用材料有較大改變可能影響產

品性能時；

——正常生產時每年至少進行一次；

——長期停產后恢復生產時；

——出廠檢驗結果與上次型式檢驗有較大差異時；

——國家質量監督機構提出要求時。

9.4.3型式檢驗樣品應從出廠檢驗合格的產品中隨機抽取。

9.4.4在型式檢驗中，如有任一臺項不合格，則從該批產品中加倍抽樣，

進行不合格及該項相關要求的重復試驗，重復試驗合格，則判該批產品

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符合本標準要求。如重復試驗仍有任一臺項不合格，則判該批產品不合

格。

9.4.5型式檢驗技術要求及試驗方法等見表3。

表3檢驗項目

檢驗內容檢驗方式

序號

檢驗項目技術要求試驗方法出廠檢驗型式檢驗

1外觀質量7.18.1√√

2裝配7.28.2√√

3耐腐蝕性7.38.3√√

4抗跌落7.48.4—√

5使用壽命7.58.5—√

注：“√”為必檢項目，“—”為可選項目。

10標志、包裝、運輸和貯存

10.1標志

10.1.1產品標志

在產品上應有固定清晰的產品標志，標志內容應包括產品的規格和

制造商的名稱或商標。

10.1.2包裝標志

產品的包裝標志應符合GB/T5305的規定。

10.1.3合格證標志

產品的合格證上應標志下列內容：

a)廠名、商標；

b)產品名稱；

c)產品標記；

d)產品數量；

e)產品批次號；

f)檢驗日期；

g)檢驗印章。

10.2包裝

10.2.1內包裝