Moedor de obleas DISCO DFG8830

A DISCO DFG8830 é unha máquina de adelgazamento e pulido totalmente automatizada para materiais duros e fráxiles, lanzada por DISCO Corporation do Xapón. O seu obxectivo principal é o adelgazamento eficiente e con baixos danos de materiais semicondutores/ópticos duros e fráxiles de terceira xeración, como o SiC e o zafiro. Cunha arquitectura de 4 eixes e 5 etapas, equilibra un alto rendemento e unha alta precisión, o que a converte nunha máquina convencional para o adelgazamento de obleas duras e fráxiles de 6 a 8 polgadas.

I. Posicionamento central e escenarios de aplicación

1. Posicionamento central

Unha máquina de pulido e adelgazamento totalmente automatizada, deseñada especificamente para materiais de alta dureza e alta fraxilidade (SiC, zafiro, cerámica, vidro, etc.), que resolve os puntos débiles da baixa eficiencia de procesamento, os altos danos e o baixo rendemento dos equipos tradicionais.

2. Aplicacións típicas

Semicondutores: adelgazamento de obleas de potencia de SiC/GaN (6-8 polgadas), adelgazamento de substratos de zafiro (chips LED).

Óptica: Adelgazamento de vidro óptico, substratos cerámicos e materiais infravermellos.

Empaquetado avanzado: Adelgazamento de obleas compostas con substratos de soporte de vidro/cerámica (grosor total ≤ 3,5 mm).

3. Tamaños compatibles

Obleas procesadas: Φ4/5/6 polgadas (máximo Φ150 mm).

Substratos compatibles: Φ5/6/8 polgadas (compatible con substratos de 8 polgadas que admiten obleas de 6 polgadas).

II. Estrutura xeral e configuración do núcleo

1. Arquitectura xeral

Disposición: 4 fusos + 5 mesas de mandril + 1 mesa rotatoria, que integran todo o proceso de carga, moenda, limpeza, secado e descarga, ocupando só 3,5㎡, compacta e eficiente.

Dimensións (L × P × A): 1400 × 2500 × 2000 mm; Peso: aproximadamente 6000 kg.

2. Compoñentes principais

(1) Sistema de fuso (4 eixes, Z1-Z4)

Potencia: Z1-Z3 son 6,3 kW (alta rixidez, alto par, axeitado para cargas pesadas en materiais duros e fráxiles); Z4 é o eixe de acabado. Velocidade de rotación: 1000-4000 min⁻¹ (potencia de saída constante, axeitada para a rectificación en bruto/fino).

Rebarbadora: Rebarbadora de diamante estándar de Φ300 mm (gran diámetro, alta taxa de eliminación, axeitada para materiais duros e fráxiles).

(2) Sistema de mesa de traballo

5 mesas de traballo con ventosa de baleiro e 1 mesa rotatoria permiten o procesamento en paralelo e o funcionamento continuo, cunha UPH (capacidade superior por hora) tres veces maior que a dos equipos dun só eixo (como o DFG8340).

A adsorción ao baleiro + a precisión de posicionamento de ±2 μm garanten que o TTV (desviación total do grosor) da oblea despois do adelgazamento sexa ≤2 μm.

(3) Sistema de control

Interface de funcionamento: GUI táctil de 15 polgadas, funcionamento baseado en iconas, admite monitorización en tempo real, almacenamento de parámetros e alarmas anormais.

Núcleo de control: Servo de alta precisión + reixa en bucle pechado, precisión de control de espesor de ±0,1 μm, admite adelgazamento a nivel de micras (ata 50 μm). 3. Módulos clave

Módulo de rectificado: división do traballo en 4 eixes (Z1 rectificado en bruto → Z2 rectificado medio → Z3 rectificado fino → Z4 pulido/acabado), completando varios procesos nunha soa fixación, reducindo os danos por manipulación.

Módulo de limpeza e secado: pulverización de auga pura + secado con aire iónico despois da moenda, sen deixar residuos nin marcas de auga, cumprindo os requisitos de limpeza dos semicondutores.

Carga e descarga automáticas: caixas de dobre material (25 obleas por caixa), que identifican automaticamente as obleas/substratos, o que reduce a intervención manual.

III. Principio de funcionamento e fluxo do proceso

1. Principio de moenda

Emprega o método de rotación da oblea + rectificado de alimentación: a oblea xira a alta velocidade coa mesa de traballo e a mola de diamante avanza axialmente, eliminando material mediante corte abrasivo + microfractura. Para materiais duros e fráxiles, a eliminación de fráxiles é o método principal, complementada coa eliminación de plástico, controlando a profundidade da greta ≤5 μm.

2. Fluxo de proceso estándar

Carga: Un brazo robótico recolle a oblea da caixa de material → colócaa → adsórbea ao baleiro na mesa de traballo.

Moenda grosa (Z1): Alta taxa de eliminación (50-100 μm/min), adelgazamento rápido ata o grosor obxectivo de + 20 μm.

Moenda media (Z2): velocidade de eliminación media (20-50 μm/min), reducindo a capa danada ao grosor obxectivo + 5 μm.

Moenda fina (Z3): baixa taxa de eliminación (5-10 μm/min), TTV ≤ 2 μm, capa danada ≤ 2 μm.

Pulido/Acabado superficial (Z4): Acabado de espello, rugosidade superficial Ra ≤ 0,1 μm.

Limpeza e secado: pulverización de auga pura → secado con aire iónico → descarga na caixa de material.

3. Admite o fluxo de procesamento do substrato: adáptase a obleas compostas de substrato de vidro/cerámica (grosor total ≤ 3,5 mm), a adsorción ao baleiro do substrato protexe a parte frontal da oblea, moendo só a parte traseira, resolvendo os problemas de deformación e rotura das obleas ultrafinas.

IV. Vantaxes tecnolóxicas principais

1. Forte adaptabilidade a materiais duros e fráxiles

Fusillo de alta potencia (6,3 kW) + mola de rebarbado de diamante de gran diámetro, que aumenta a eficiencia de procesamento de SiC/zafiro nun 3 e prolonga a vida útil da mola nun 50 %.

Proceso de moenda con baixos danos: capa de danos ≤2 μm, rendemento ≥99 %, superando con creces os procesos de lapeado tradicionais.

2. Capacidade de produción de alta eficiencia (4 eixes, 5 mesas de traballo)

Procesamento paralelo: 4 eixes traballando simultaneamente, 5 mesas de traballo en rotación continua, obleas UPH≥30 (SiC de 6 polgadas), 3 veces superior á dos equipos dun só eixe.

Totalmente automatizado: carga, descarga, moenda, limpeza e secado integrados; funcionamento continuo sen supervisión durante 24 horas.

3. Alta precisión e alta estabilidade

Control de espesor: ±0,1 μm, TTV ≤2 μm, cumprindo os requisitos de obleas de SiC de grao automotriz.

Estrutura ríxida: corpo de ferro fundido + deseño de amortiguación de vibracións, vibración ≤0,5 μm, sen desviación na precisión durante o funcionamento a longo prazo. 4. Adaptabilidade flexible e baixos custos operativos

Compatibilidade con varios tamaños: Compatible con obleas de 6 polgadas e substratos de 8 polgadas, o que permite un uso multipropósito e reduce o investimento en equipos.

Procesamento ecolóxico: usa só auga pura, eliminando a contaminación da lama de pulido; as augas residuais pódense descargar directamente, o que reduce os custos operativos nun 30 %.

V. Táboa de parámetros técnicos clave

Valor do parámetro da táboa

Tamaño da oblea de procesamento Φ4/5/6 polgadas (máximo Φ150 mm)

Tamaño do substrato compatible Φ5/6/8 polgadas

Número de fusos / Potencia 4 eixes, Z1-Z3: 6,3 kW

Velocidade do fuso 1000-4000 min⁻¹

Especificación da rebarbadora Rebarbadora de diamante de Φ300 mm

Precisión do control de espesor ±0,1 μm

TTV (desviación total do grosor) ≤2 μm

Rugosidade superficial Ra ≤ 0,1 μm

Capacidade (SiC de 6 polgadas) UPH≥30 obleas

Dimensións totais da máquina (L × P × A) 1400 × 2500 × 2000 mm

Peso aproximado: 6000 kg

Superficie útil 3,5㎡

VI. Comparación con equipos similares (DFG8830 fronte a DFG8340)

Táboa de comparación Elemento DFG8830 (4 eixes, 5 mesas de traballo) DFG8340 (1 eixe, 2 etapas)

Configuración do fuso: 4 × 6,3 kW, división de desbaste/acabado/pulido: 1 × 4,2 kW, proceso único

Capacidade: UPH≥30 obleas (SiC de 6 polgadas), UPH≤10 obleas (SiC de 6 polgadas)

Precisión de procesamento: TTV ≤ 2 μm, capa de danos ≤ 2 μm, TTV ≤ 5 μm, capa de danos ≤ 5 μm

Materiais axeitados: SiC, zafiro, obleas compostas (con substrato), obleas de silicio, cerámica de baixa dureza

Legado: 3,5㎡, 2㎡

Escenarios aplicables: produción en masa, materiais de alta dureza e fráxiles; lotes pequenos, obleas de silicio/materiais de baixa dureza

VII. Resumo e valor da industria

O DISCO DFG8830, coa súa arquitectura de 4 eixes e 5 etapas, o seu fuso de alta potencia e o seu proceso de baixos danos, converteuse nun equipo de referencia para o adelgazamento de semicondutores de terceira xeración (SiC/GaN) e substratos ópticos de zafiro, resolvendo os puntos débiles da industria de baixa eficiencia, altos danos e baixo rendemento no procesamento de materiais duros e fráxiles. En campos como os vehículos de novas enerxías, as comunicacións 5G e a iluminación LED, o DFG8830 axuda aos dispositivos de alimentación de SiC e aos chips LED de zafiro a alcanzar a produción en masa, impulsando a industria dos semicondutores cara a unha banda prohibida máis ampla, perfís máis delgados e un maior rendemento.