DISCO DFG8830 kiekkomaivin

DISCO DFG8830 on japanilaisen DISCO Corporationin lanseeraama täysin automatisoitu kovien ja hauraiden materiaalien ohennus- ja kiillotuskone. Sen ydin on kolmannen sukupolven puolijohde-/optisten kovien ja hauraiden materiaalien, kuten piikarbidin ja safiirin, tehokas ja vähän vaurioita aiheuttava ohennus. 4-akselisen, 5-vaiheisen arkkitehtuurinsa ansiosta se yhdistää suuren läpimenon ja suuren tarkkuuden, mikä tekee siitä valtavirran koneen 6–8 tuuman kovien ja hauraiden kiekkojen ohentamiseen.

I. Ydinsijoittelu ja sovellusskenaariot

1. Ydinlihasten asettelu

Täysin automatisoitu kiillotus- ja ohennuskone, joka on erityisesti suunniteltu erittäin koville ja hauraille materiaaleille (SiC, safiiri, keramiikka, lasi jne.), ratkaisee perinteisten laitteiden alhaisen prosessointitehokkuuden, suurten vaurioiden ja alhaisen saannon aiheuttamat ongelmat.

2. Tyypilliset sovellukset

Puolijohteet: SiC/GaN-tehokiekkojen ohentaminen (6–8 tuumaa), safiirisubstraattien (LED-sirujen) ohentaminen.

Optiikka: Optisen lasin, keraamisten alustojen ja infrapunamateriaalien ohennus.

Edistynyt pakkaus: Komposiittikiekkojen ohennus lasi-/keraamisilla tukialustoilla (kokonaispaksuus ≤ 3,5 mm).

3. Yhteensopivat koot

Käsitellyt kiekot: Φ4/5/6 tuumaa (enintään Φ150 mm).

Tukialustoja: Φ5/6/8 tuumaa (yhteensopiva 8 tuuman alustojen kanssa, jotka tukevat 6 tuuman kiekkoja).

II. Kokonaisrakenne ja ydinkokoonpano

1. Kokonaisarkkitehtuuri

Asettelu: 4 karaa + 5 istukkapöytää + 1 pyöröpöytä, integroi koko lastaus-, hionta-, puhdistus-, kuivaus- ja purkuprosessin, vie vain 3,5 m² tilaa, kompakti ja tehokas.

Mitat (L×S×K): 1400×2500×2000 mm; Paino: Noin 6000 kg.

2. Ydinkomponentit

(1) Karajärjestelmä (4 akselia, Z1-Z4)

Teho: Z1-Z3 ovat 6,3 kW (suuri jäykkyys, suuri vääntömomentti, soveltuu raskaille kuormille koville ja hauraille materiaaleille); Z4 on viimeistelyakseli. Pyörimisnopeus: 1000-4000 min⁻¹ (vakioteho, sopii karkea-/hienohiontaan).

Hiomalaikka: Vakiokokoinen Φ300 mm timanttihiomalaikka (suuri halkaisija, korkea hioma-aineenpoistokyky, sopii koville ja hauraille materiaaleille).

(2) Työpöytäjärjestelmä

Viisi imukuppityöpöytää ja yksi pyöröpöytä mahdollistavat rinnakkaisen prosessoinnin ja jatkuvan käytön, ja niiden UPH (ylikapasiteetti tunnissa) on kolminkertainen yksiakselisiin laitteisiin (kuten DFG8340) verrattuna.

Tyhjiöadsorptio + paikannustarkkuus ±2 μm varmistaa, että kiekon TTV (kokonaispaksuuden poikkeama) ohennuksen jälkeen on ≤2 μm.

(3) Ohjausjärjestelmä

Käyttöliittymä: 15-tuumainen kosketusnäyttöinen graafinen käyttöliittymä, kuvakepohjainen käyttö, tukee reaaliaikaista valvontaa, parametrien tallennusta ja epänormaaleja hälytyksiä.

Ohjausydin: Tarkka servo + ritiläkytkentä, paksuuden säätötarkkuus ±0,1 μm, tukee mikronitason ohennusta (jopa 50 μm). 3. Keskeiset moduulit

Hiontamoduuli: 4-akselinen työnjako (Z1 karkea hionta → Z2 keskihionta → Z3 hienohionta → Z4 kiillotus/viimeistely), useiden prosessien suorittaminen yhdellä kiinnityksellä, mikä vähentää käsittelyvaurioita.

Puhdistus- ja kuivausmoduuli: Puhdas vesisuihkutus + ioni-ilmakuivaus jauhamisen jälkeen, ei jätä jäämiä tai vesitahroja, täyttää puolijohteiden puhtausvaatimukset.

Automaattinen lastaus ja purku: Kaksi materiaalilaatikkoa (25 kiekkoa laatikkoa kohden), jotka tunnistavat kiekot/substraatit automaattisesti, mikä vähentää manuaalista työtä.

III. Toimintaperiaate ja prosessi

1. Hiontaperiaate

Käyttää kiekon pyöritystä + syöttöhiontaa: Kiekko pyörii suurella nopeudella työpöydän mukana ja timanttihiomalaikka syöttää aksiaalisesti poistaen materiaalia abrasiivisen leikkauksen ja mikromurtumien avulla. Koville ja hauraille materiaaleille haurauden poisto on ensisijainen menetelmä, jota täydentää muovinpoisto, ja halkeaman syvyyden hallinta ≤5 μm.

2. Vakioprosessi

Ladataan: Robottikäsivarsi nostaa kiekon materiaalilaatikosta → sijoittaa sen → tyhjiöadsorboi sen työpöydälle.

Karkea hionta (Z1): Suuri poistonopeus (50–100 μm/min), nopea ohennus tavoitepaksuuteen + 20 μm.

Keskikarkea hionta (Z2): Keskitasoinen poistonopeus (20–50 μm/min), vaurioituneen kerroksen ohentaminen tavoitepaksuuteen + 5 μm.

Hienojauhatus (Z3): Alhainen poistonopeus (5–10 μm/min), TTV ≤ 2 μm, vaurioitunut kerros ≤ 2 μm.

Kiillotus/Pintakäsittely (Z4): Peilikiilto, pinnan karheus Ra ≤ 0,1 μm.

Puhdistus ja kuivaus: Puhdas vesisuihku → ioni-ilmakuivaus → purkaminen materiaalilaatikkoon.

3. Tukialustan käsittelyvirta: Sopii lasi/keraamisille komposiittikiekoille (kokonaispaksuus ≤ 3,5 mm), alustan tyhjiöadsorptio suojaa kiekon etupuolta ja hioo vain takapuolta, mikä ratkaisee erittäin ohuiden kiekkojen vääntymis- ja murtumisongelmat.

IV. Keskeiset teknologiset edut

1. Vahva sopeutumiskyky koviin ja hauraisiin materiaaleihin

Tehokas kara (6,3 kW) + suurihalkaisijaltaan oleva timanttihiomalaikka, joka lisää piikarbidin/safiirin käsittelytehokkuutta kolminkertaisesti ja pidentää laikan käyttöikää 50 %.

Vähävaurioinen hiontaprosessi: Vauriokerros ≤2μm, saanto ≥99%, mikä ylittää huomattavasti perinteiset hiontaprosessit.

2. Tehokas tuotantokapasiteetti (4 akselia, 5 työpöytää)

Rinnakkaiskäsittely: 4 akselia työskentelee samanaikaisesti, 5 työpöytää pyörii jatkuvasti, UPH≥30 kiekkoa (6 tuuman piikarbidi), 3 kertaa enemmän kuin yksiakselisilla laitteilla.

Täysin automatisoitu: Integroitu lastaus, purku, jauhatus, puhdistus ja kuivaus; valvomaton jatkuva käyttö 24 tuntia.

3. Korkea tarkkuus ja korkea vakaus

Paksuuden säätö: ±0,1 μm, TTV≤2 μm, täyttää autoteollisuuden SiC-kiekkojen vaatimukset.

Jäykkä rakenne: Valurautainen runko + tärinänvaimennus, tärinä ≤0,5 μm, ei tarkkuuden vaihtelua pitkäaikaisessa käytössä. 4. Joustava sopeutumiskyky ja alhaiset käyttökustannukset

Usean koon yhteensopivuus: Yhteensopiva 6 tuuman kiekkojen ja 8 tuuman substraattien kanssa, mikä mahdollistaa monikäyttöisyyden ja vähentää laiteinvestointeja.

Vihreä prosessi: Käyttää vain puhdasta vettä, mikä eliminoi kiillotuslietteen aiheuttaman saastumisen; jätevesi voidaan johtaa suoraan pois, mikä vähentää käyttökustannuksia 30 %.

V. Keskeisten teknisten parametrien taulukko

Taulukon parametrin arvo

Käsittelykiekon koko Φ4/5/6 tuumaa (enintään Φ150 mm)

Alustan koko Φ5/6/8 tuumaa

Karojen lukumäärä / Teho 4 akselia, Z1-Z3: 6,3 kW

Karan nopeus 1000–4000 min-1

Hiomalaikan erittely Φ300mm timanttihiomalaikka

Paksuuden säätötarkkuus ±0,1 μm

TTV (kokonaispaksuuden poikkeama) ≤2μm

Pinnan karheus Ra≤0.1μm

Kapasiteetti (6 tuuman piikarbidi) UPH≥30 kiekkoa

Koneen kokonaismitat (L×S×K) 1400×2500×2000 mm

Paino noin 6000 kg

Lattiapinta-ala 3,5 m²

VI. Vertailu vastaaviin laitteisiin (DFG8830 vs. DFG8340)

Pöydän vertailukohta DFG8830 (4 akselia, 5 työpöytää) DFG8340 (1-akselinen, 2-vaiheinen)

Karan kokoonpano: 4 × 6,3 kW, karhennus-/viimeistely-/kiillotusjako: 1 × 4,2 kW, yksiprosessi

Kapasiteetti: UPH≥30 kiekkoa (6 tuuman piikarbidi), UPH≤10 kiekkoa (6 tuuman piikarbidi)

Käsittelytarkkuus: TTV≤2μm, vauriokerros≤2μm, TTV≤5μm, vauriokerros≤5μm

Sopivat materiaalit: piikarbidi, safiiri, komposiittikiekot (substraatilla), piikiekot, matalan kovuuden keramiikka

Perintö: 3,5㎡, 2㎡

Sovellettavat skenaariot: Massatuotanto, erittäin kovat ja hauraat materiaalit; Pienet erät, piikiekot/alhaisen kovuuden materiaalit

VII. Yhteenveto ja toimialan arvo

DISCO DFG8830:sta on neljän akselin ja viiden vaiheen arkkitehtuurinsa, tehokkaan karansa ja vähän vaurioita aiheuttavan prosessinsa ansiosta tullut kolmannen sukupolven puolijohteiden (SiC/GaN) ja safiirista valmistettujen optisten alustojen ohennuksen vertailulaite, joka ratkaisee alan kipupisteet, kuten alhaisen hyötysuhteen, suuren vaurioitumisen ja alhaisen saannon kovien ja hauraiden materiaalien käsittelyssä. DFG8830 auttaa piikarbiditeholaitteita ja safiirista valmistettuja LED-siruja saavuttamaan massatuotannon esimerkiksi uusien energialähteiden, 5G-viestinnän ja LED-valaistuksen aloilla, mikä ohjaa puolijohdeteollisuutta kohti laajempaa kaistanauhoa, ohuempia profiileja ja parempaa suorituskykyä.