圖1. 主辦單位長官與業界領袖合影
在今年首度於台中國際會展中心盛大舉辦的台灣國際工具機展（TMTS 2026）期間，漢鼎智慧科技受邀參與由經濟部產業發展署及財團法人精密機械研究發展中心（PMC）所主辦的技術交流活動。本次活動匯聚多位半導體設備產業領袖發表專題演說，活動報名踴躍，現場座無虛席。
會中，漢鼎智慧科技 資深協理朱世煌受邀針對現今加工產業面臨的轉型痛點，發表了「金屬加工跨入陶瓷硬脆材料加工」專題演講，透過指標性客戶的案例分享，深入剖析傳統金屬加工業者是如何透過導入了漢鼎的超音波輔助加工技術，成功抓住半導體與AI時代的供應鏈新商機!
傳統精密加工的十字路口：迎戰 AI 晶片商機
近年來，精密加工產業面臨了巨大的挑戰 。市場競爭日益加劇，傳統金屬加工的毛利率不斷受到壓縮，利潤逐漸下降 。
在AI伺服器晶片爆炸性需求的浪潮中，許多加工廠開始將目光轉向半導體設備、先進封裝所需的高階材料，滿懷希望地接下了「半導體應用陶瓷加工」的新訂單 !
AI 算力背後的隱形功臣：為什麼「陶瓷」變成了主角？
關鍵指標一：熱膨脹係數（CTE）的極致要求
隨著NVIDIA等領導廠商推動的AI晶片效能不斷翻倍，先進封裝技術（如CoWoS, CPO等）與熱管理成為了算力能否穩定發揮的關鍵。傳統金屬材料在面對 AI 晶片極端的高溫與電漿環境時，常因熱膨脹係數（CTE）不匹配或不耐腐蝕而造成珍貴的AI晶片壽命大幅縮短損壞的問題。
關鍵指標二：嚴苛環境下的材料穩定性
因此，具備優異熱性質與穩定性的碳化矽 (SiC)、氧化鋁 (Al2O3) 陶瓷，以及鋁碳化矽 (AlSiC) 等複合材料，已成為 AI 晶片散熱載板、測試治具及半導體設備零件的首選。這股浪潮為精密加工業帶來了高毛利的新訂單，卻也帶來了全新的製程挑戰。
圖2. 朱世煌協理分享「金屬加工跨入陶瓷硬脆材料加工」專題演講
機會與挑戰並存：陶瓷加工為什麼這麼難搞？
然而，機會來了，問題也跟著來了。
真實案例：一家金屬加工廠的轉型血淚史
朱協理在演講中分享了一個深刻的案例：2025 年初，一家專精於「金屬散熱模組」的加工廠，因面臨毛利下滑的紅海競爭，積極尋求轉型。好不容易在下半年爭取到了一批陶瓷材料的打樣訂單，卻陷入了長達數月的試錯痛苦。
「他們把廠內所有的刀具、夾具交叉測試了一遍，結果卻是不斷的失敗。」朱協理提到，最常見的狀況就是：陶瓷邊緣嚴重碎裂（Chipping）以及刀具異常磨損。
材料特性的根本差異：硬度與斷裂韌性（Fracture Toughness）
這背後的科學原因在於材料特性的巨大差異：陶瓷硬度極高但斷裂韌性（Fracture Toughness）極低。若用傳統金屬「切削」的思維去處理，就像是在「碰瓷」，一碰就碎。這迫使加工廠必須迎來第一次思維轉變：從「塑性除料」轉向「脆性磨料」機制，將切削改為微觀研磨。
表1. 材料硬度與韌性對照表
| 材料 | 莫氏硬度(Mohs) | 斷裂韌性(Mpa*m^1/2) | 特性說明 |
| 鑽石 (Diamond) | 10 (Maximum) | Very Low (1.5 ~ 5) | 最硬但也最脆。 能夠切削所有材料，但遇到震動或衝擊極易發生「脆性斷裂」（崩刀）。 |
陶瓷類 (SiC, Al2O3)
碳化鎢 (WC) | 9 ~ 9.5 (Very High) | Extreme Low (Approx. to 0) | 硬度極高且一敲就碎。 如玻璃或陶瓷，加工困難，通常需要使用超硬刀具進行加工。 |
| 硬化鋼、鉻 (Cr) | 8 ~ 8.5 (High) | Moderate | 兼具一定硬度與金屬的基礎韌性，比一般鋼材難切削。 |
| 一般鋼材(如 SUS 不鏽鋼) | 4 ~ 5 (Moderate) | Very High (200+) | 極度堅韌。 受到巨大衝擊會凹陷變形，但不容易整塊斷裂，是最常見的工程材料。 |
| 鋁 (Al) | 3 (Low) | High | 質地軟且具有良好的延展性與韌性，相對容易切削與加工。 |
圖3. 硬脆材料與傳統金屬材料的特性差異說明
魔鬼藏在細節裡：為什麼換了鑽石刀具還不夠？
關鍵挑戰：粉末沾黏
許多業者認為換上鑽石磨棒就能解決問題，但實戰中卻遇到了更隱晦的挑戰：粉末沾黏。
該客戶發現，換上鑽石刀具後，一開始聲音是對的，但加工幾次後機台又開始傳出異聲。拆下刀具發現，研磨下來的細微陶瓷粉末死死地黏附在鑽石顆粒上。當鑽石被粉末包覆、裸露度不足時，刀具就完全失去了磨削能力。
這正是為什麼「光換刀具不夠，必須導入超音波輔助加工」的核心理由。
解決新問題的必經之路，徹底的「思維轉變」
要成功跨入硬脆材料領域，加工廠必須迎來一次徹底的思維轉變 ：
加工方式的轉變：從傳統的「切削」轉變為「研磨」 。
刀具選擇的轉變：從泛用的鎢鋼刀具，全面升級為硬碰硬的「鑽石刀具」 。
除料機制的轉變：從金屬的「塑性除料」觀念，轉為適應硬脆材料的「脆性磨料」機制 。
在這個過程中，如何兼顧加工效率與切削力，同時完美控制表面品質並抑制裂紋產生，成為了提升良率的決戰點 。
漢鼎解決方案：超音波輔助加工的「自修銳」魔法
為了解決粉末沾黏與加工效率問題，該客戶最終導入了漢鼎的超音波輔助加工模組。
每秒兩萬次高頻微震動帶來的革命性突破
透過每秒 20,000 次以上的高頻微米級震動，為先進陶瓷製程帶來了革命性的突破：
突破一：磨棒自修銳（Self-Sharpening）
高頻震動產生的微觀機制能震掉底層結合劑，讓新的鑽石顆粒持續裸露，確保刀具始終保持在鋒利的加工狀態。
突破二：順利排屑，杜絕沾黏
震動機制能有效震落並帶走陶瓷粉末，避免二次刮傷工件，徹底解決粉末沾黏導致的停機問題。
突破三：消除應力與降低阻力
顯著降低切削阻力與殘留應力，將陶瓷邊緣裂紋發生率降至最低。
圖4. 超音波輔助加工原理說明
轉型成功的隱形關鍵：無痛升級與企業家精神
相信自己做得到的決心
演講最後，朱協理強調，技術設備只是工具，轉型成功真正的關鍵在於「相信自己做得到的企業家精神」。
陶瓷加工之路一定會遇到挑戰，但對於那些將問題視為「必經過程」並積極尋求解決方案的業者來說，這只是時間問題。
現有機台無痛升級，實現雙重戰力
漢鼎智慧科技的角色，就是提供最穩定、相容於 90% 以上 CNC 機台的超音波模組，讓業者無需斥巨資更換特種機，就能無痛升級，實現「既能硬脆、也能金屬」的多重戰力產線。
面對高附加價值的半導體與 AI 材料市場，漢鼎與您同在。讓我們透過技術升級，幫助您的產線順利跨越硬脆材料的加工門檻，精準卡位全球 AI 供應鏈！
圖5. 相容於漢鼎超音波輔助加工模組之工具機廠牌舉例
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