DISCO DFG8830 ostyadaráló

A DISCO DFG8830 egy teljesen automatizált vékonyító és polírozó gép kemény és törékeny anyagokhoz, amelyet a japán DISCO Corporation dobott piacra. Fő fókusza a harmadik generációs félvezető/optikai kemény és törékeny anyagok, például a SiC és a zafír hatékony, kis károsodású vékonyítása. A 4 tengelyes, 5 fokozatú architektúrának köszönhetően a nagy áteresztőképességet és a nagy pontosságot ötvözi, így a 6-8 hüvelykes kemény és törékeny ostyák vékonyításának elterjedt gépévé válik.

I. Alapvető pozicionálási és alkalmazási forgatókönyvek

1. A törzs pozicionálása

Egy teljesen automatizált polírozó és vékonyító gép, amelyet kifejezetten nagy keménységű, rideg anyagokhoz (SiC, zafír, kerámia, üveg stb.) terveztek, megoldva a hagyományos berendezések alacsony feldolgozási hatékonyságának, magas károsodásának és alacsony hozamának problémáit.

2. Tipikus alkalmazások

Félvezetők: SiC/GaN teljesítménylapkák vékonyítása (6-8 hüvelyk), zafír hordozók (LED chipek) vékonyítása.

Optika: Optikai üveg, kerámia hordozók és infravörös anyagok vékonyítása.

Speciális csomagolás: Kompozit ostyák vékonyítása üveg/kerámia hordozókkal (teljes vastagság ≤ 3,5 mm).

3. Kompatibilis méretek

Feldolgozott ostyák: Φ4/5/6 hüvelyk (maximum Φ150 mm).

Támogató aljzatok: Φ5/6/8 hüvelyk (kompatibilis a 8 hüvelykes aljzatokkal, amelyek 6 hüvelykes wafereket támogatnak).

II. Általános szerkezet és magkonfiguráció

1. Általános architektúra

Elrendezés: 4 orsó + 5 tokmányasztal + 1 forgóasztal, amely integrálja a teljes berakodási, csiszolási, tisztítási, szárítási és kirakodási folyamatot, mindössze 3,5㎡ helyet foglal, kompakt és hatékony.

Méretek (Sz×M×M): 1400×2500×2000 mm; Tömeg: Kb. 6000 kg.

2. Alapvető összetevők

(1) Orsórendszer (4 tengely, Z1-Z4)

Teljesítmény: Z1-Z3 6,3 kW (nagy merevség, nagy nyomaték, alkalmas kemény és rideg anyagok nagy terheléséhez); Z4 a simító tengely. Forgási sebesség: 1000-4000 min⁻¹ (állandó teljesítmény, durva/finom csiszoláshoz alkalmas).

Csiszolókorong: Standard Φ300 mm-es gyémántcsiszolókorong (nagy átmérőjű, nagy leválasztási sebességű, kemény és rideg anyagokhoz alkalmas).

(2) Munkaasztal rendszer

Az 5 vákuumos tapadókorongos munkaasztal és az 1 forgóasztal lehetővé teszi a párhuzamos feldolgozást és a folyamatos működést, az UPH (felső óránkénti kapacitás) pedig háromszorosa az egytengelyes berendezések (például a DFG8340) teljesítményének.

A vákuumadszorpció + a ±2 μm pozicionálási pontosság biztosítja, hogy az ostya TTV (teljes vastagságeltérése) a vékonyítás után ≤2 μm legyen.

(3) Vezérlőrendszer

Kezelőfelület: 15 hüvelykes érintőképernyős grafikus felhasználói felület, ikon alapú működés, valós idejű monitorozás, paramétertárolás és rendellenes riasztások.

Vezérlőmag: Nagy pontosságú szervo + rácsos zárt hurkú, vastagságszabályozási pontosság ±0,1 μm, támogatja a mikronos szintű elvékonyítást (akár 50 μm-ig). 3. Kulcsfontosságú modulok

Csiszolómodul: 4 tengelyes munkamegosztás (Z1 durva csiszolás → Z2 közepes csiszolás → Z3 finom csiszolás → Z4 polírozás/simítás), több folyamat végrehajtása egyetlen befogással, csökkentve a kezelési sérüléseket.

Tisztító és szárító modul: Tisztavíz-permetezés + ionos levegős szárítás őrlés után, maradványok és vízjelek nélkül, megfelelve a félvezető tisztasági követelményeinek.

Automatikus be- és kirakodás: Kettős anyagú dobozok (25 ostya dobozonként), amelyek automatikusan azonosítják az ostyákat/hordozókat, csökkentve a manuális beavatkozást.

III. Működési elv és folyamatábra

1. Őrlési elv

Lapkaforgatás + előtolásos köszörülés módszerét alkalmazza: A lapka nagy sebességgel forog a munkaasztallal együtt, a gyémántcsiszoló kerék pedig axiálisan adagolja az anyagot, abrazív vágás és mikrorepedés révén eltávolítva. Kemény és rideg anyagok esetén a rideg eltávolítás az elsődleges módszer, amelyet a műanyag eltávolítása egészít ki, a repedésmélység ≤5 μm.

2. Szabványos folyamatábra

Betöltés: Egy robotkar felveszi az ostyát az anyagdobozból → pozicionálja → vákuum adszorbeálja a munkaasztalra.

Durva csiszolás (Z1): Magas leválasztási sebesség (50-100 μm/perc), gyors elvékonyodás a célzott + 20 μm vastagságra.

Közepes csiszolás (Z2): Közepes anyagleválasztási sebesség (20-50 μm/perc), a sérült réteg célvastagságának + 5 μm-re csökkentése.

Finomcsiszolás (Z3): Alacsony leválasztási sebesség (5-10 μm/perc), TTV ≤ 2 μm, sérült réteg ≤ 2 μm.

Polírozás/Felületkezelés (Z4): Tükörfényű felület, felületi érdesség Ra ≤ 0,1 μm.

Tisztítás és szárítás: Tisztavíz-permet → ionos levegős szárítás → kiürítés az anyagdobozba.

3. Támasztófelület feldolgozási folyamata: Alkalmazkodik üveg/kerámia hordozó kompozit ostyákhoz (teljes vastagság ≤ 3,5 mm), az aljzat vákuumadszorpciója védi az ostya elülső oldalát, csak a hátoldalt csiszolja, megoldva az ultravékony ostyák vetemedési és törési problémáit.

IV. Alapvető technológiai előnyök

1. Erős alkalmazkodóképesség kemény és törékeny anyagokhoz

Nagy teljesítményű orsó (6,3 kW) + nagy átmérőjű gyémántcsiszolókorong, amely háromszorosára növeli a SiC/zafír feldolgozási hatékonyságot és 50%-kal meghosszabbítja a korong élettartamát.

Kármentes csiszolási eljárás: A károsodott réteg ≤2μm, a hozam ≥99%, ami messze meghaladja a hagyományos lappolási eljárásokat.

2. Nagy hatékonyságú termelési kapacitás (4 tengely, 5 munkaasztal)

Párhuzamos feldolgozás: 4 tengely működik egyszerre, 5 folyamatosan forgó munkaasztal, UPH≥30 ostya (6 hüvelykes SiC), az egytengelyes berendezések háromszorosa.

Teljesen automatizált: Integrált be- és kirakodás, darálás, tisztítás és szárítás; felügyelet nélküli folyamatos működés 24 órán keresztül.

3. Nagy pontosság és nagy stabilitás

Vastagságszabályozás: ±0,1 μm, TTV≤2 μm, megfelel az autóipari minőségű SiC ostya követelményeinek.

Merev szerkezet: Öntöttvas test + rezgéscsillapító kialakítás, rezgés ≤0,5 μm, nincs pontossági eltérés hosszú távú működés során. 4. Rugalmas alkalmazkodóképesség és alacsony üzemeltetési költségek

Többméretű kompatibilitás: Kompatibilis a 6 hüvelykes ostyákkal és a 8 hüvelykes aljzatokkal, így többcélú felhasználást tesz lehetővé és csökkenti a berendezésberuházást.

Zöld feldolgozás: Kizárólag tiszta vizet használ, kiküszöböli a polírozó iszap okozta szennyezést; a szennyvíz közvetlenül elvezethető, így 30%-kal csökkentve az üzemeltetési költségeket.

V. Főbb műszaki paraméterek táblázata

Táblázatparaméter értéke

Feldolgozandó ostya mérete Φ4/5/6 hüvelyk (maximum Φ150 mm)

Hordozófelület mérete Φ5/6/8 hüvelyk

Orsók száma / Teljesítmény 4 tengely, Z1-Z3: 6,3 kW

Orsósebesség 1000-4000 percenként

Csiszolókorong specifikációja Φ300 mm-es gyémántcsiszolókorong

Vastagságszabályozási pontosság ±0,1 μm

TTV (teljes vastagságeltérés) ≤2μm

Felületi érdesség Ra≤0.1μm

Kapacitás (6 hüvelykes SiC) UPH≥30 ostya

A gép teljes méretei (Sz×M×M) 1400×2500×2000 mm

Súly kb. 6000 kg

Alapterület 3,5㎡

VI. Összehasonlítás hasonló berendezésekkel (DFG8830 vs. DFG8340)

Táblázat-összehasonlító tétel DFG8830 (4 tengely, 5 munkaasztal) DFG8340 (1 tengelyes, 2 fokozatú)

Orsókonfiguráció: 4×6,3 kW, nagyolás/simítás/polírozás részleg: 1×4,2 kW, egyetlen folyamat

Kapacitás: UPH≥30 ostya (6 hüvelykes SiC), UPH≤10 ostya (6 hüvelykes SiC)

Feldolgozási pontosság: TTV≤2μm, káros réteg≤2μm, TTV≤5μm, káros réteg≤5μm

Megfelelő anyagok: SiC, zafír, kompozit ostyák (szubsztráttal), szilícium ostyák, alacsony keménységű kerámiák

Örökség: 3,5㎡, 2㎡

Alkalmazható forgatókönyvek: Tömeggyártás, nagy keménységű és rideg anyagok; Kis tételű, szilícium ostyák/alacsony keménységű anyagok

VII. Összefoglalás és iparági érték

A DISCO DFG8830 4 tengelyes, 5 fokozatú architektúrájával, nagy teljesítményű orsójával és alacsony károsodási fokú eljárásával a harmadik generációs félvezetők (SiC/GaN) és zafír optikai szubsztrátok vékonyításának etalonberendezésévé vált, megoldva az iparág azon problémáit, hogy alacsony hatásfokot, magas károsodást és alacsony hozamot tapasztaljanak a kemény és törékeny anyagok feldolgozása során. Az olyan területeken, mint az új energiahordozók, az 5G kommunikáció és a LED-világítás, a DFG8830 segíti a SiC teljesítményeszközök és a zafír LED-chipek tömeggyártását, szélesebb tiltott sáv, vékonyabb profilok és nagyobb teljesítmény felé terelve a félvezetőipart.