Шліфавальная машына для вафель DISCO DFG8830

DISCO DFG8830 — гэта цалкам аўтаматызаваная машына для прарэджвання і паліроўкі цвёрдых і далікатных матэрыялаў, выпушчаная японскай карпарацыяй DISCO. Яе асноўная ўвага надаецца эфектыўнаму прарэджванню без пашкоджанняў цвёрдых і далікатных матэрыялаў трэцяга пакалення з паўправадніком/аптычнай апрацоўкай, такіх як карбід крэмнію і сапфір. Дзякуючы 4-восевай 5-ступеністай архітэктуры, яна спалучае высокую прапускную здольнасць і высокую дакладнасць, што робіць яе асноўнай машынай для прарэджвання цвёрдых і далікатных пласцін таўшчынёй 6-8 цаляў.

I. Асноўныя пазіцыянаванні і сцэнарыі прымянення

1. Пазіцыянаванне ядра

Цалкам аўтаматызаваная паліравальная і разрэджвальная машына, спецыяльна распрацаваная для апрацоўкі высокацвёрдых і далікатных матэрыялаў (SiC, сапфір, кераміка, шкло і г.д.), вырашае праблемы нізкай эфектыўнасці апрацоўкі, высокай ступені пашкоджання і нізкай прыбытковасці традыцыйнага абсталявання.

2. Тыповыя сферы прымянення

Паўправаднікі: памяншэнне таўшчыні сілавых пласцін SiC/GaN (6-8 цаляў), памяншэнне таўшчыні сапфіравых падложак (святлодыёдныя чыпы).

Оптыка: разрэджванне аптычнага шкла, керамічных падкладак і інфрачырвоных матэрыялаў.

Пашыраная ўпакоўка: разрэджванне кампазітных пласцін са шклянымі/керамічнымі падкладкамі (агульная таўшчыня ≤ 3,5 мм).

3. Сумяшчальныя памеры

Апрацаваныя пласціны: Φ4/5/6 цаляў (максімум Φ150 мм).

Падтрымліваючыя падкладкі: Φ5/6/8 цаляў (сумяшчальныя з 8-цалевымі падкладкамі, якія падтрымліваюць 6-цалевыя пласціны).

II. Агульная структура і асноўная канфігурацыя

1. Агульная архітэктура

Кампаноўка: 4 шпіндзелі + 5 патронных сталоў + 1 паваротны стол, аб'ядноўваючы ўвесь працэс загрузкі, шліфавання, ачысткі, сушкі і разгрузкі, займаючы ўсяго 3,5 кв. м, кампактны і эфектыўны.

Памеры (Ш×Г×В): 1400×2500×2000 мм; Вага: прыблізна 6000 кг.

2. Асноўныя кампаненты

(1) Шпіндзельная сістэма (4 восі, Z1-Z4)

Магутнасць: Z1-Z3 — 6,3 кВт (высокая калянасць, высокі крутоўны момант, падыходзяць для вялікіх нагрузак на цвёрдыя і далікатныя матэрыялы); Z4 — вось для чыставой апрацоўкі. Хуткасць кручэння: 1000-4000 мін⁻¹ (пастаянная магутнасць, падыходзіць для грубага/дробнага шліфавання).

Шліфавальны круг: стандартны алмазны шліфавальны круг Φ300 мм (вялікі дыяметр, высокая хуткасць выдалення, падыходзіць для цвёрдых і далікатных матэрыялаў).

(2) Сістэма працоўнага стала

5 вакуумных прысосок і 1 паваротны стол дазваляюць паралельную апрацоўку і бесперапынную працу з максімальнай прадукцыйнасцю ў гадзіну (UPH), якая ў тры разы перавышае аднавосевае абсталяванне (напрыклад, DFG8340).

Вакуумная адсорбцыя + дакладнасць пазіцыянавання ±2 мкм гарантуе, што агульнае адхіленне таўшчыні (TTV) пласціны пасля пратанчэння ≤2 мкм.

(3) Сістэма кіравання

Аперацыйны інтэрфейс: 15-цалевы сэнсарны графічны інтэрфейс, кіраванне на аснове значкоў, падтрымка маніторынгу ў рэжыме рэальнага часу, захоўвання параметраў і адсочвання анамальных сігналаў трывогі.

Кіруючае ядро: Высокадакладны сервапрывад + рашотка з замкнёным контурам, дакладнасць кантролю таўшчыні ±0,1 мкм, падтрымка мікраннага разрэджвання (да 50 мкм). 3. Асноўныя модулі

Модуль шліфавання: 4-восевае падзеленне працы (Z1 грубае шліфаванне → Z2 сярэдняе шліфаванне → Z3 дробнае шліфаванне → Z4 паліроўка/чыставая аздабленне), выкананне некалькіх працэсаў за адзін заціск, памяншэнне пашкоджанняў пры апрацоўцы.

Модуль ачысткі і сушкі: распыленне чыстай вады + сушка іённым паветрам пасля драбнення, без рэшткаў або вадзяных слядоў, адпавядае патрабаванням чысціні паўправаднікоў.

Аўтаматычная загрузка і разгрузка: двайныя скрыні з матэрыяламі (25 пласцін у скрынцы), аўтаматычная ідэнтыфікацыя пласцін/падкладак, што памяншае ручное ўмяшанне.

III. Прынцып працы і тэхналагічны працэс

1. Прынцып шліфавання

Выкарыстоўвае метад кручэння пласціны + шліфавання з падачай: пласціна круціцца з высокай хуткасцю разам з рабочым сталом, а алмазны шліфавальны круг падаецца па восі, выдаляючы матэрыял праз абразіўнае рэзанне + мікраразлом. Для цвёрдых і далікатных матэрыялаў асноўным метадам з'яўляецца выдаленне далікатнага матэрыялу, які дапаўняецца выдаленнем пластычнага матэрыялу, кантралюючы глыбіню расколін ≤5 мкм.

2. Стандартны працэс

Загрузка: рабатызаваная рука бярэ пласціну з скрынкі з матэрыялам → пазіцыянуе яе → вакуумна адсарбуе яе на працоўны стол.

Грубае шліфаванне (Z1): высокая хуткасць выдалення (50-100 мкм/мін), хуткае патанчэнне да мэтавай таўшчыні + 20 мкм.

Сярэдняе шліфаванне (Z2): сярэдняя хуткасць выдалення (20-50 мкм/мін), памяншэнне пашкоджанага пласта да мэтавай таўшчыні + 5 мкм.

Дробнае шліфаванне (Z3): нізкая хуткасць выдалення (5-10 мкм/мін), таўшчыня паверхні ≤ 2 мкм, пашкоджаны пласт ≤ 2 мкм.

Паліроўка/апрацоўка паверхні (Z4): люстраная паверхня, шурпатасць паверхні Ra ≤ 0,1 мкм.

Ачыстка і сушка: распыленне чыстай вады → сушка іённым паветрам → выгрузка ў скрыню для матэрыялу.

3. Падтрымка працэсу апрацоўкі падкладкі: адаптуецца да кампазітных пласцін са шкла/керамічнай падкладкі (агульная таўшчыня ≤ 3,5 мм), вакуумная адсорбцыя падкладкі абараняе пярэдні бок пласціны, шліфуючы толькі задні бок, вырашаючы праблемы дэфармацыі і паломкі ультратонкіх пласцін.

IV. Асноўныя тэхналагічныя перавагі

1. Моцная адаптыўнасць да цвёрдых і далікатных матэрыялаў

Магутны шпіндзель (6,3 кВт) + алмазны шліфавальны круг вялікага дыяметра, што павялічвае эфектыўнасць апрацоўкі SiC/сапфіра ў 3 разы і падаўжае тэрмін службы круга на 50%.

Працэс шліфавання з нізкім узроўнем пашкоджанняў: пласт пашкоджанняў ≤2 мкм, выхад ≥99%, што значна перавышае традыцыйныя працэсы прыцірання.

2. Высокаэфектыўная вытворчая магутнасць (4 восі, 5 рабочых сталоў)

Паралельная апрацоўка: 4 восі працуюць адначасова, 5 рабочых сталоў бесперапынна круцяцца, UPH≥30 пласцін (6-цалевы SiC), у 3 разы больш, чым у аднавосевага абсталявання.

Цалкам аўтаматызаваны: інтэграваная загрузка, разгрузка, драбненне, ачыстка і сушка; бесперапынная праца без нагляду на працягу 24 гадзін.

3. Высокая дакладнасць і высокая стабільнасць

Кантроль таўшчыні: ±0,1 мкм, TTV ≤ 2 мкм, адпавядае патрабаванням да аўтамабільных пласцін SiC.

Жорсткая канструкцыя: чыгунны корпус + канструкцыя з гашэннем вібрацыі, вібрацыя ≤0,5 мкм, адсутнасць дрэйфу дакладнасці пры працяглай эксплуатацыі. 4. Гнуткая адаптыўнасць і нізкія эксплуатацыйныя выдаткі

Сумяшчальнасць з рознымі памерамі: сумяшчальнасць з 6-цалевымі пласцінамі і 8-цалевымі падложкамі, што дазваляе выкарыстоўваць іх у розных мэтах і зніжае інвестыцыі ў абсталяванне.

Зялёная апрацоўка: выкарыстоўвае толькі чыстую ваду, што ліквідуе забруджванне паліравальнай суспензіяй; сцёкавыя воды можна скідаць непасрэдна, што зніжае эксплуатацыйныя выдаткі на 30%.

V. Табліца асноўных тэхнічных параметраў

Значэнне параметра табліцы

Памер апрацоўчай пласціны Φ4/5/6 цаляў (максімум Φ150 мм)

Памер падкладкі падтрымкі Φ5/6/8 цаляў

Колькасць шпіндзеляў / магутнасць 4 восі, Z1-Z3: 6,3 кВт

Хуткасць шпіндзеля 1000-4000 аб/мін⁻¹

Спецыфікацыя шліфавальнага круга алмазнага шліфавальнага круга Φ300 мм

Дакладнасць кантролю таўшчыні ±0,1 мкм

TTV (адхіленне агульнай таўшчыні) ≤2 мкм

Шурпатасць паверхні Ra ≤ 0,1 мкм

Ёмістасць (6-цалевы SiC) UPH≥30 пласцін

Агульныя памеры машыны (Ш×Г×В) 1400×2500×2000 мм

Вага прыблізна 6000 кг

Плошча падлогі 3,5 м²

VI. Параўнанне з падобным абсталяваннем (DFG8830 супраць DFG8340)

Табліца параўнання Прадмет DFG8830 (4 восі, 5 рабочых сталоў) DFG8340 (1 вось, 2 этапы)

Канфігурацыя шпіндзеля: 4×6,3 кВт, падзел чарнавой/чыставой/паліроўкі: 1×4,2 кВт, аднааперацыйны працэс

Ёмістасць: UPH≥30 пласцін (6-цалевы SiC), UPH≤10 пласцін (6-цалевы SiC)

Дакладнасць апрацоўкі: TTV ≤ 2 мкм, пашкоджаны пласт ≤ 2 мкм, TTV ≤ 5 мкм, пашкоджаны пласт ≤ 5 мкм

Падыходныя матэрыялы: SiC, сапфір, кампазітныя пласціны (з падкладкай), крэмніевыя пласціны, кераміка з нізкай цвёрдасцю

Спадчына: 3,5㎡, 2㎡

Прыдатныя сцэнарыі: масавая вытворчасць, высокацвёрдыя і далікатныя матэрыялы; невялікія партыі, крэмніевыя пласціны/матэрыялы з нізкай цвёрдасцю

VII. Рэзюмэ і галіновая каштоўнасць

DISCO DFG8830 з яго 4-восевай 5-этапнай архітэктурай, магутным шпіндзелем і працэсам з нізкім узроўнем пашкоджанняў стаў эталонным абсталяваннем для пратанчэння паўправаднікоў трэцяга пакалення (SiC/GaN) і сапфіравых аптычных падложак, вырашаючы праблемы галіны, такія як нізкая эфектыўнасць, высокая ступень пашкоджанняў і нізкі выхад пры апрацоўцы цвёрдых і далікатных матэрыялаў. У такіх галінах, як транспартныя сродкі на новых крыніцах энергіі, сувязь 5G і святлодыёдныя асвятляльныя прыборы, DFG8830 дапамагае сілавым прыладам на аснове карбіду крэмнію і сапфіравым святлодыёдным чыпам дасягнуць масавай вытворчасці, што спрыяе пашырэнню забароненай зоны ў паўправадніковай прамысловасці, павелічэнню тонкасці профіляў і павышэнню прадукцыйнасці.