DISCO DFG8830 vahvliveski

DISCO DFG8830 on Jaapani ettevõtte DISCO Corporationi poolt turule toodud täisautomaatne kõvade ja habraste materjalide õhendus- ja poleerimismasin. Selle põhirõhk on kolmanda põlvkonna pooljuht-/optiliste kõvade ja habraste materjalide, näiteks ränikarbiidi (SiC) ja safiiri, tõhusal ja vähekahjustusi tekitaval õhendusel. 4-teljelise, 5-astmelise arhitektuuriga seade tasakaalustab suure läbilaskevõime ja suure täpsuse, muutes selle peamiseks masinaks 6–8-tolliste kõvade ja habraste vahvlite õhendamiseks.

I. Põhipositsioneerimine ja rakendusstsenaariumid

1. Tuuma positsioneerimine

Täisautomaatne poleerimis- ja hõrendusmasin, mis on spetsiaalselt loodud suure kõvaduse ja hapruse tõttu tekkivate materjalide (SiC, safiir, keraamika, klaas jne) jaoks, lahendades traditsiooniliste seadmete madala töötlemistõhususe, suure kahjustuse ja väikese saagikuse probleemid.

2. Tüüpilised rakendused

Pooljuhid: SiC/GaN võimsusplaatide (6–8 tolli) õhendamine, safiiraluste (LED-kiibid) õhendamine.

Optika: optilise klaasi, keraamiliste substraatide ja infrapunamaterjalide hõrenemine.

Täiustatud pakendamine: komposiitplaatide hõrenemine klaas/keraamilise tugisubstraadiga (kogupaksus ≤ 3,5 mm).

3. Ühilduvad suurused

Töödeldud vahvlid: Φ4/5/6 tolli (maksimaalselt Φ150 mm).

Toetavad aluspinnad: Φ5/6/8 tolli (ühildub 8-tolliste aluspindadega, mis toetavad 6-tolliseid vahvleid).

II. Üldstruktuur ja põhikonfiguratsioon

1. Üldine arhitektuur

Paigutus: 4 spindlit + 5 padrunlauda + 1 pöördlaud, mis integreerib kogu laadimise, lihvimise, puhastamise, kuivatamise ja mahalaadimise protsessi, võttes enda alla vaid 3,5 m² pinda, kompaktne ja tõhus.

Mõõtmed (L×S×K): 1400×2500×2000 mm; Kaal: umbes 6000 kg.

2. Põhikomponendid

(1) Spindlisüsteem (4 telge, Z1-Z4)

Võimsus: Z1-Z3 on 6,3 kW (suur jäikus, suur pöördemoment, sobib raskete koormuste korral kõvadel ja rabedatel materjalidel); Z4 on viimistlustelg. Pöörlemiskiirus: 1000–4000 min⁻¹ (pidev võimsus, sobib jämeda/peenlihvimise jaoks).

Lihvketas: Standardne Φ300mm teemantlihvketas (suur läbimõõt, kõrge eemalduskiirus, sobib kõvade ja rabedate materjalide töötlemiseks).

(2) Töölaua süsteem

5 vaakum-iminapaga töölauda ja 1 pöördlaud võimaldavad paralleelset töötlemist ja pidevat töötamist, mille UPH (maksimaalne tunnisvõimsus) on kolm korda suurem kui üheteljelistel seadmetel (näiteks DFG8340).

Vaakum adsorptsioon + positsioneerimistäpsus ±2μm tagab, et vahvli TTV (kogupaksuse hälve) pärast hõrenemist on ≤2μm.

(3) Juhtimissüsteem

Juhtimisliides: 15-tolline puutetundlik graafiline kasutajaliides, ikoonipõhine opereerimine, toetab reaalajas jälgimist, parameetrite salvestamist ja ebanormaalsete häirete kuvamist.

Juhtimissüdamik: ülitäpne servo + võrega suletud ahel, paksuse juhtimise täpsus ±0,1 μm, toetab mikronitasemel hõrenemist (kuni 50 μm). 3. Põhimoodulid

Lihvimismoodul: 4-teljeline tööjaotus (Z1 jämedateraline lihvimine → Z2 keskmise lihvimise lihvimine → Z3 peenlihvimise lihvimine → Z4 poleerimine/viimistlemine), viies ühe kinnitusega läbi mitu protsessi, vähendades käsitsemisel tekkivaid kahjustusi.

Puhastus- ja kuivatusmoodul: puhta veega pihustamine + ioonõhu kuivatamine pärast jahvatamist, jätmata jääke ega veemärke, mis vastab pooljuhtide puhtusnõuetele.

Automaatne laadimine ja mahalaadimine: kahe materjaliga kastid (25 vahvlit karbis), mis tuvastavad vahvlid/aluspinnad automaatselt, vähendades käsitsi sekkumist.

III. Tööpõhimõte ja protsessi voog

1. Jahvatuspõhimõte

Kasutab kiibi pöörlemise + etteande lihvimise meetodit: kiip pöörleb koos töölauaga suurel kiirusel ja teemantlihvketas liigub aksiaalselt edasi, eemaldades materjali abrasiivse lõikamise ja mikropragunemise teel. Kõvade ja haprate materjalide puhul on peamine meetod hapra eemaldamine, mida täiendab plastne eemaldamine, kontrollides prao sügavust ≤5 μm.

2. Standardne protsessivoog

Laadimine: Robotkäsi võtab vahvli materjalikarbist → asetab selle paika → vaakum adsorbeerib selle töölauale.

Jämedateraline lihvimine (Z1): Suur eemalduskiirus (50–100 μm/min), kiire hõrenemine sihtpaksuseni + 20 μm.

Keskmise raskusega lihvimine (Z2): keskmine eemalduskiirus (20–50 μm/min), kahjustatud kihi vähendamine sihtpaksuseni + 5 μm.

Peenlihvimine (Z3): Madal eemalduskiirus (5–10 μm/min), TTV ≤ 2 μm, kahjustatud kiht ≤ 2 μm.

Poleerimine/pinnaviimistlus (Z4): peegelviimistlus, pinna karedus Ra ≤ 0,1 μm.

Puhastamine ja kuivatamine: puhta vee pihustamine → ioonõhu kuivatamine → materjalikasti mahalaadimine.

3. Toetava aluspinna töötlemisvoog: kohandub klaas/keraamilise aluspinna komposiitplaatidega (kogupaksus ≤ 3,5 mm), aluspinna vaakumadsorptsioon kaitseb vahvli esikülge, lihvides ainult tagakülge, lahendades üliõhukeste vahvlite deformatsiooni- ja purunemisprobleemid.

IV. Peamised tehnoloogilised eelised

1. Tugev kohanemisvõime kõvade ja rabedate materjalidega

Võimas spindl (6,3 kW) + suure läbimõõduga teemantlihvketas, mis suurendab ränikarbiidi/safiiri töötlemise efektiivsust 3 korda ja pikendab ketta eluiga 50%.

Vähese kahjustusega lihvimisprotsess: kahjustuskiht ≤2μm, saagis ≥99%, mis ületab tunduvalt traditsioonilisi lappimisprotsesse.

2. Suure efektiivsusega tootmisvõimsus (4 telge, 5 töölauda)

Paralleelne töötlemine: 4 telge töötavad samaaegselt, 5 pidevalt pöörlevat töölauda, ​​UPH≥30 vahvlid (6-tolline SiC), 3 korda suurem kui üheteljelistel seadmetel.

Täisautomaatne: integreeritud laadimine, mahalaadimine, jahvatamine, puhastamine ja kuivatamine; järelevalveta pidev töö 24 tundi.

3. Suur täpsus ja kõrge stabiilsus

Paksuse kontroll: ±0,1 μm, TTV≤2 μm, mis vastab autotööstusele mõeldud SiC-vahvli nõuetele.

Jäik konstruktsioon: malmist korpus + vibratsioonisummutus, vibratsioon ≤0,5 μm, täpsuse kõikumine pikaajalisel kasutamisel puudub. 4. Paindlik kohanemisvõime ja madalad tegevuskulud

Mitme suurusega ühilduvus: Ühildub 6-tolliste vahvlite ja 8-tolliste alusplaatidega, võimaldades mitmeotstarbelist kasutamist ja vähendades seadmetesse tehtavaid investeeringuid.

Roheline töötlemine: kasutab ainult puhast vett, mis välistab poleerimissuspensiooni saastumise; reovett saab otse ära juhtida, vähendades tegevuskulusid 30%.

V. Peamiste tehniliste parameetrite tabel

Tabeli parameetri väärtus

Töötlemisvahvli suurus Φ4/5/6 tolli (maksimaalne Φ150 mm)

Toetava aluspinna suurus Φ5/6/8 tolli

Spindlite arv / võimsus 4 telge, Z1-Z3: 6,3 kW

Spindli kiirus 1000–4000 min-1

Lihvketta spetsifikatsioon: Φ300mm teemantlihvketas

Paksuse kontrolli täpsus ±0,1 μm

TTV (kogupaksuse hälve) ≤2μm

Pinna karedus Ra≤0.1μm

Mahtuvus (6-tolline SiC) UPH≥30 vahvlit

Masina kogumõõtmed (L×S×K) 1400×2500×2000 mm

Kaal umbes 6000 kg

Põrandapind 3,5㎡

VI. Võrdlus sarnaste seadmetega (DFG8830 vs DFG8340)

Tabeli võrdlusobjekt DFG8830 (4 telge, 5 töölauda) DFG8340 (1-teljeline, 2-astmeline)

Spindli konfiguratsioon: 4 × 6,3 kW, jämetöötluse/viimistluse/poleerimise jaotus: 1 × 4,2 kW, üheprotsess

Mahutavus: UPH≥30 vahvlit (6-tolline SiC), UPH≤10 vahvlit (6-tolline SiC)

Töötlemise täpsus: TTV≤2μm, kahjustuskiht ≤2μm, TTV≤5μm, kahjustuskiht ≤5μm

Sobivad materjalid: SiC, safiir, komposiitplaadid (substraadiga), räniplaadid, madala kõvadusega keraamika

Pärand: 3,5㎡, 2㎡

Kohaldatavad stsenaariumid: masstootmine, kõrge kõvadusega ja haprad materjalid; väikepartii, räniplaadid/madala kõvadusega materjalid

VII. Kokkuvõte ja tööstusharu väärtus

DISCO DFG8830 oma 4-teljelise, 5-astmelise arhitektuuri, suure võimsusega spindli ja vähese kahjustuste tekitamise protsessiga on saanud kolmanda põlvkonna pooljuhtide (SiC/GaN) ja safiir-optiliste substraatide õhendamise etaloniks, lahendades tööstuse madala efektiivsuse, suure kahjustuse ja madala saagikuse probleeme kõvade ja habraste materjalide töötlemisel. Sellistes valdkondades nagu uued energiasõidukid, 5G-side ja LED-valgustus aitab DFG8830 SiC-toiteseadmetel ja safiir-LED-kiipidel saavutada masstootmist, juhtides pooljuhtide tööstust laiema keelutsooni, õhemate profiilide ja suurema jõudluse poole.