三層不鏽鋼板貼合製程解析

蝕刻×雷射切割×真空硬焊

在半導體、精密電子與高端工業製造中，對於高精密公差控制、結構強度穩定性、以及可模組化組裝的精密治具需求日益攀升。本文將深入探討一種融合日本精密不鏽鋼薄板、蝕刻與雷射切割技術，再透過真空高溫硬焊接整合的創新製程，如何打造一款符合高規格應用需求的三層貼合不鏽鋼精密治具模組。

功能分層＋強化貼合

此產品採用三層日本進口SUS精密不鏽鋼薄板製成，各層厚度與功能配置如下：

第一層
0.20mm 蝕刻不鏽鋼

作為外層保護面：
 0.20mm 不鏽鋼精密蝕刻開孔，
兼具機能與耐用性。
提供初步遮罩與結構定位功能。

第二層
0.05mm 超薄核心層

核心結構所在：
選用極薄 0.05mm 不鏽鋼，進行高精度蝕刻，確保微結構一致性與尺寸公差。

第三層
0.80mm 雷切外型基底

結構穩定的關鍵基礎：
採用 0.80mm不鏽鋼，雷射切割打造外框形狀，提供整體結構所需強度與穩定性。

底片編修與微連點設計（架橋）

蝕刻技術（Etching）是本製程核心，蝕刻製程前，需依照客戶設計2D圖檔(dxf/dwg擋)進行底片編修（Film Editing），確保編修設計符合需求且準確對位。在此過程中，需注意的要點：
 

• 加上「微連點（橋接點）」設計，讓每一個功能性零組件與母板保留連結點，避免蝕刻或焊接過程中脫落。

此三層結構在經過真空硬焊接處理後形成一體式貼合模組，三層貼合與微連點設計，尤其適用於要求嚴格的精密模具與載具系統。蝕刻技術最適合處理開孔總數繁多、孔徑微小、形狀不規則的產品，可以在0.03～1.50mm厚的不鏽鋼材質上，能精準控制孔徑與位置，達到高精度公差要求。

底片微連點設計

實際工件微連點

• 微連點僅保留約略>0.10mm接觸面，能確保後續以人工「折斷脫離」，可以依據客戶需求方便單一元件出貨。

底片微連點可>0.10mm

底片編修確認與曝光顯影

經過底片確認後，進行曝光塗佈感光光阻，接著依底片設計進行蝕刻。整個過程需控制溫濕度與溶液濃度，以避免材料膨脹或蝕刻過度，避免翹曲與變形，確保以下條件：

• 孔位準確。
• 邊緣無毛刺。
• 保留微連點精度。
• 結構完整性。

底片編修確認

底片經曝光顯影

精準高精度公差外型雷切

0.80mm厚的不鏽鋼基板需進行雷射切割以製作外型。相較傳統CNC加工，雷射切割具備以下優勢：

• 切縫外型貼合，高精度公差，厚度0.80mm高精度公差可控制在±0.02mm以內，無熱應力變形。
• 複雜幾何快速對位，適用批量快速生產。
• 邊緣較光滑毛刺較少，並與蝕刻層精準對位，形成多層精密功能疊合板。

精準外型雷切治具基板

雷射切割與蝕刻層精準對位後，便可進行多層貼合，實現複雜精密功能的模組治具。

真空硬焊：多層貼合強度與密封性

完成蝕刻與雷射切割後，三層鋼板將進入真空爐以進行高溫硬焊接，超過1000°C高溫進行，整個程序於無氧環境中完成，具備以下特點：

• 高強度貼合：無氣體滲入，焊點完整穩固。
• 多層同時固定：一次性將三層貼合完成，避免層間位移。
• 焊接均勻：焊接材料會在層間均勻流動，填補接合間隙，提升結構整體強度。
• 平整度一致：無翹曲、無氣泡，適用於高溫載具托板。

多層且高強度貼合

 

焊接均勻且平整度一致

此階段為保證結構精度與氣密性最關鍵的一步。

整板交貨或元件單出皆可

本製程考量彈性出貨需求，可不做真空硬焊製程，在設計上即加入「模組化出貨機制」：

• 整板交貨模式：適用自動化生產線，提升組裝效率。
• 單元零件拆卸模式：利用微連點設計，可手動折斷零件。

可整版出貨

或依元件拆卸

核心技術優勢總覽

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