技术定义
超精密加工指加工精度达亚微米级(≤0.1μm)、表面粗糙度Ra≤0.01μm的制造技术,是半导体设备、光学元件、精密模具等核心部件的制造基础。2025年,随着EUV光刻机、8K光学镜头等高端产品需求爆发,超精密加工技术向“原子级去除”与“大面积均匀性”方向突破。
技术突破
单点金刚石车削(SPDT):科德数控研发的五轴联动SPDT机床,加工圆度误差≤0.05μm,已用于手机摄像头蓝宝石镜片批量生产。
磁流变抛光(MRF):北京机床所开发的MRF设备,材料去除率达0.1μm/min,可实现光学镜片面形精度PV值≤λ/50(λ=632.8nm)。
化学机械抛光(CMP):中微公司推出的300mm硅片CMP设备,平坦化均匀性≤1nm,满足7nm及以下芯片制造需求。
应用场景
半导体设备:中芯国际应用超精密加工技术制造12英寸晶圆搬运机器人关键部件,定位精度±0.002mm,重复定位精度±0.001mm。
光学系统:长春光机所为“天眼”FAST望远镜研发超精密反射面调整机构,面形精度RMS值≤0.1μm,支撑射电天文观测分辨率提升3倍。
精密模具:盘起工业(日本)采用超精密电火花加工(EDM)技术制造手机中框模具,型腔尺寸精度±1μm,模具寿命超100万次。
市场趋势
2025年全球超精密加工设备市场规模达95亿美元,其中亚太地区占比55%。随着半导体产业向3nm及以下制程迈进,超精密加工技术将成为制约产业发展的关键瓶颈之一。