本文以半导体设备底座主要工艺方案和工艺参数为研究手段,以提高半导体设备底座质量、降低产品报废率为研究目标,在传统工艺的基础上,通过实验研究确定了冒口、冷铁等关键工艺,优化了铸造工艺,保证半导体设备底座质量满足标准要求；设计了复杂半导体设备底座的铸造工艺规范。通过上述工艺研究,办证产品质量,各项指标达到客户要求。主要系统地分析了砂铸工艺中常见的技术与质量问题,并对其产生问题的原因提出了相应的解决方法并加以实现。本文的研究和分析主要从以下几个方面进行：(1)砂铸的形成与结构：首先从金属冲型与影响因素的关系,以铸件的温度场及金属凝固的不同方式,合金的收缩及影响因素,展开铸造工艺的分析。(2)阐述了砂铸工艺流程,通过实际工艺步骤和特点,分析了缺陷的成型机理和产生过程。特别针对主要常见的缺陷缩孔和松孔,夹渣等缺陷的形成过程和预防措施详细的分析和讨论。(3)进一步详细地研究半导体设备底座的砂铸铸造工艺,用过程控制统计工具结合实际生产实验,采用层别法分析了当前铸造的失效缺陷。并通过实验分析出铸造工艺对产品质量的影响。(4)砂铸工艺的优化和改进。首先通过实验设计方法跟踪产品质量,和工艺控制相关性对比；同时基于对砂铸工艺特点和缩松失效分析,彻底解决了产品质量问题,满足客户要求和及时出货率。通过对砂铸工艺的优化和设备的改进设计,实现了对复杂半导体设备砂铸工艺缺陷的失效控制,以达到最佳能效。