DISCO DFG8560 mlýnek na oplatky

DISCO DFG8560, plně automatizovaný stroj na ztenčování destiček, je vylepšením řady DFG800. Je speciálně navržen tak, aby splňoval požadavky na ztenčování 12palcových destiček. Jeho základní princip fungování je založen na konfiguraci s dvojitým vřetenem a trojitým upínacím sklíčidlem, které provádí jak „hrubé broušení“, tak „jemné broušení“ procesu ztenčování v rámci jediné operace upínání destičky. Tato konstrukce výrazně zlepšuje efektivitu zpracování a přesnost řízení.

**Princip fungování**

DFG8560 dosahuje ztenčování destiček pomocí vysoce přesného mechanického pohybu:

**Vysoce tuhá konstrukce:** Stroj využívá vysoce tuhé vřeteno s vzduchovými ložisky, které zajišťuje vynikající stabilitu během celého procesu broušení.

**Dvoustupňový proces mletí:**

**Hrubé broušení:** První vřeteno používá kotouč s hrubším zrnem (např. diamantový kotouč s pryskyřičným pojivem). Vysokorychlostní otáčení rychle odstraňuje většinu materiálu ze zadní strany destičky, čímž se maximalizuje účinnost.

**Jemné broušení:** Druhé vřeteno používá kotouč s jemnější zrnitostí (např. diamantový kotouč s keramickou vazbou) pro přesné broušení destičky. Tento proces vytváří hladký, rovný povrch a odstraňuje poškozenou vrstvu vzniklou během fáze hrubého broušení.

V reálném provozu je destička držena na místě na rotujícím upínači pomocí podtlaku. Upínač se otáčí v opačném směru než vysokorychlostní brusný kotouč; kotouč se pohybuje svisle dolů a řeže povrch destičky.

**Klíčové vlastnosti**

Hlavní funkcí obvodu DFG8560 je ztenčování waferu. Za tímto účelem integruje řadu klíčových funkcí:

**Plně automatizovaný provoz:** Toto zařízení automatizuje celý pracovní postup od vkládání destiček, jejich zarovnání, broušení a čištění až po vykládání, čímž výrazně snižuje manuální zásahy a zvyšuje efektivitu výroby.

**Vysoce přesné řízení tloušťky:** Integrací online systému měření tloušťky s vysokým rozlišením (0,1 μm) dosahuje zařízení uzavřené smyčky řízení procesu broušení, čímž je zajištěna přesnost konečné tloušťky destičky.

**Zpracování ultratenkých destiček:** Optimalizací parametrů systému mletí a zpracování dokáže DFG8560 stabilně zpracovávat ultratenké destičky o tloušťce 100 μm nebo méně a zároveň minimalizovat riziko jejich zlomení.

**Detekce defektů:** Tento systém dokáže identifikovat defekty na povrchu destičky a poskytnout tak nezbytnou datovou podporu pro následné procesy oprav nebo zpětnovazební smyčky.

**Uživatelsky přívětivé rozhraní:** Systém je vybaven dotykovou LCD obrazovkou a grafickým uživatelským rozhraním (GUI) a zobrazuje stav zpracování a zařízení v reálném čase, což zjednodušuje a zefektivňuje provoz a údržbu.

**Online integrace a rozšíření:** DFG8560 lze bez problémů integrovat do složitějších automatizovaných výrobních linek, jako například:

**Systém DBG (post-Die Grinding):** Integruje procesy řezání na kostky a ředění, díky čemuž je obzvláště vhodný pro výrobu ultratenkých třísek.

**Stroj na suché leštění (např. DFP8160):** Tvoří integrovaný systém, který provádí suché leštění po broušení, čímž dále snižuje drsnost povrchu destičky (hodnotu Ry) a eliminuje poškození způsobené broušením.

**Laminátor/odstraňovač destiček:** Integrovaný pro automatické nanášení nebo odstraňování ochranných leštících fólií, čímž vzniká kompletně automatizovaný pracovní postup.

**Komunikace SECS/GEM:** Toto zařízení podporuje komunikační protokol SECS/GEM, který umožňuje připojení k továrnímu systému pro řízení výroby (MES) pro vzdálené monitorování a automatizovaný sběr výrobních dat.

**Aplikace a funkce:**

Primární funkcí DFG8560 je poskytovat destičky s rovnoměrnou tloušťkou a vynikající kvalitou povrchu pro následné procesy, jako je řezání a balení; jeho široká materiálová kompatibilita ho také činí vhodným pro širokou škálu aplikací.

**Ztenčování destičky:** Zmenšení tloušťky destičky z původní tloušťky na cílovou tloušťku – základní požadavek pro téměř všechny aplikace.

**Odstranění poškozené vrstvy:** Odstranění vrstev poškozených namáháním, které vznikly v předcházejících procesech (například broušení zadní strany) – klíčový krok k zajištění mechanické pevnosti třísky.

**Planarizace povrchu:** Zajištění vysoce plochého substrátu pro následné přesné procesy (jako je fotolitografie a lepení) – předpoklad pro vysoce přesnou výrobu.

**3D balení a expozice TSV:** Poskytování tenkých destiček potřebných pro realizaci technologie průchodů skrz křemík (TSV) a přesné expozice spodní části struktury TSV – klíčové součásti pokročilého balení.

Výroba výkonových a VF zařízení: Používá se k ztenčování SiC, GaN a dalších polovodičových destiček pro snížení odporu v zapnutém stavu a zlepšení odvodu tepla.

Výroba optických zařízení a filtrů: Používá se pro přesné ztenčování a planarizaci tvrdých a křehkých materiálů, jako je safír (LED substrát) a tantalát lithia/niobát lithia (RF filtr).

Podrobné specifikace

Specifikace Specifikace

Použitelná velikost obrobku: Φ300 mm (12 palců). Univerzální sklíčidlo podporuje destičky Φ200 mm/Φ300 mm.

Metoda broušení: Podélné broušení s rotací destiček.

Konfigurace vřetena: Dvě vřetena (2 osy). Vestavěné vysokofrekvenční motorem poháněné vzduchové statické vřeteno.

Konfigurace upínacího stolu: Tři upínací stoly s otočným stolem. Otáčky upínacího stolu: 0–300 ot/min.

Výkon vřetena: Jmenovitý výkon 4,8 kW.

Otáčky vřetena: 1 000–4 000 min⁻¹ (ot./min).

Pohyb osy Z: 120 mm (včetně počátku).

Rychlost posuvu při broušení v ose Z: 0,0001 - 0,08 mm/s (0,1 - 80 μm/s).

Minimální pohyb osy Z: 0,1 μm.

Rozsah měření tloušťky: 0 - 1 800 μm.

Rozlišení měření tloušťky: 0,1 μm.

Opakovatelnost měření tloušťky: ±0,5 μm.

Specifikace brusného kotouče: Diamantový brusný kotouč o průměru 300 mm.

Odchylka tloušťky uvnitř destičky (TTV): Méně než 3,0 μm (při použití specializovaného pracovního stolu, destička o průměru φ300 mm).

Odchylka tloušťky mezi destičkami: Méně než ±3,0 μm.

Drsnost povrchu po dokončení: Ry přibližně 0,13 μm (s brusným kotoučem č. 2000); Ry přibližně 0,15 μm (s brusným kotoučem č. 1400).

Rozměry zařízení (Š × H × V): Přibližně 1 400 × 3 190 × 1 800 mm.

Hmotnost zařízení: Přibližně 4 000 kg.

Požadovaný výkon: Třífázové 200/220/380/400 V, 50/60 Hz, maximální spotřeba energie přibližně 22 kVA.

Potřebný stlačený vzduch: Nad 0,5 MPa, čistý a bez oleje, rosný bod pod -15 °C, průtok přibližně 1 000 NL/min.

Požadavky na přívod vody: deionizovaná voda (DI), teplota 23±1 °C, průtok 6–10 l/min.

Hlavní výhody

DFG8560 si i nadále upevňuje svou pozici na trhu jako vysoce výkonné zařízení pro ztenčování waferů s následujícími výhodami:

Vysoká přesnost broušení: Díky optimalizované konstrukci se efektivně zlepšuje kvalita broušení, dosahuje se vynikající rovnoměrnosti tloušťky v rámci destičky (TTV) a konzistence mezi destičkami, což zajišťuje výkon pro náročné procesy, jako je pokročilé balení.

Stabilní kvalita broušení: Optimalizované parametry broušení a manipulace umožňují stabilní broušení ultratenkých destiček a efektivně řídí míru lomu, což je klíčové pro vysoce hodnotné destičky velkých rozměrů.

Vynikající škálovatelnost: Nabízí širokou škálovatelnost možností integrace přímo do výrobní linky (například DBG a suché leštění), flexibilně se přizpůsobuje modernizaci výrobní linky a plně chrání investice uživatelů.

Silná kompatibilita: Schopnost pracovat s různými materiály (jako je křemík, SiC, GaN, safír, LT/LN), což poskytuje značnou flexibilitu procesu pro výrobu různých polovodičů a optoelektronických součástek.

Uživatelsky přívětivé a snadno udržovatelné: Uživatelsky přívětivé grafické rozhraní a dotyková obrazovka výrazně snižují provozní prah. Klíčové komponenty jsou u řady 800 zaměnitelné, což snižuje náklady na náhradní díly a riziko prostojů.

Lehká konstrukce: Podařilo se dosáhnout snížení hmotnosti o 1,0 tunu (přibližně 20 %) při zachování specifikací a výkonu. Lehčí zařízení zjednodušuje proces instalace a snižuje požadavky na nosnost výrobní haly.

Souhrn technických vlastností: Dvouosá konstrukce se třemi přísavkami: Odděluje hrubé a jemné broušení a provádí je v jediné upínací operaci, čímž zvyšuje efektivitu a zároveň zajišťuje přesnost.

Vzduchové statické vřeteno: Díky využití vzduchového statického vřetena tato konstrukce eliminuje mechanický kontakt, což má za následek minimální opotřebení a zachování vysoké přesnosti otáčení po delší dobu. Je to klíčová součást pro dosažení ultravysoké přesnosti obrábění.

Technologie dvojitého zarovnání brusných hrotů: Tato technologie umožňuje dvěma vřetenům sdílet stejnou fyzickou brusnou pozici, čímž se eliminují systematické chyby způsobené nesprávným zarovnáním obráběcích hrotů. Zároveň se tak zlepšuje rovnoměrnost tloušťky (TTV) v rámci jedné destičky a konzistence tloušťky mezi destičkami, což z ní činí klíčovou technologii pro dosažení stabilního ultratenkého broušení.

Shrnutí: Závěrem lze říci, že DISCO DFG8560 je plně automatizované řešení pro ztenčování 12palcových destiček určené pro hromadnou výrobu. Mezi jeho klíčové vlastnosti patří přesná architektura s dvojitým vřetenem a vynikající stabilita systému, což umožňuje špičkovou vysokou uniformitu a kvalitu povrchu při zpracování velkých, ultratenkých destiček, spolu s výkonnými možnostmi integrace automatizace.