Mesin penggiling wafer DISCO DFG8560

Sebagai peningkatan dari seri DFG800, DISCO DFG8560 adalah mesin penipisan wafer otomatis sepenuhnya. Mesin ini dirancang khusus untuk memenuhi tantangan penipisan wafer 12 inci. Prinsip operasi intinya didasarkan pada konfigurasi spindel ganda dan penjepit tiga kali lipat, yang menyelesaikan tahap "penggilingan kasar" dan "penggilingan halus" dari proses penipisan dalam satu operasi penjepitan wafer. Desain ini secara signifikan meningkatkan efisiensi pemrosesan dan kontrol presisi.

**Prinsip Kerja**

DFG8560 mencapai penipisan wafer melalui gerakan mekanis presisi tinggi:

**Struktur dengan Kekakuan Tinggi:** Mesin ini menggunakan spindel bantalan udara dengan kekakuan tinggi, yang memastikan stabilitas luar biasa selama proses penggilingan.

**Proses Penggilingan Dua Tahap:**

**Penggilingan Kasar:** Spindel pertama menggunakan roda dengan butiran lebih kasar (misalnya, roda intan yang diikat resin). Putaran kecepatan tinggi dengan cepat menghilangkan sebagian besar material dari sisi belakang wafer, memaksimalkan efisiensi.

**Penggilingan Halus:** Spindel kedua menggunakan roda dengan butiran lebih halus (misalnya, roda intan berikat keramik) untuk penggilingan presisi wafer. Proses ini menciptakan permukaan yang halus dan rata serta menghilangkan lapisan yang rusak yang dihasilkan selama tahap penggilingan kasar.

Dalam pengoperasian sebenarnya, wafer dipegang pada tempatnya di atas chuck yang berputar dengan hisapan vakum. Chuck berputar berlawanan arah dengan roda gerinda berkecepatan tinggi; roda bergerak vertikal ke bawah, memotong permukaan wafer.

**Fitur Utama**

Fungsi inti dari DFG8560 adalah penipisan wafer. Untuk tujuan ini, ia mengintegrasikan serangkaian fungsi utama:

**Pengoperasian Sepenuhnya Otomatis:** Peralatan ini mengotomatiskan seluruh alur kerja mulai dari pemuatan wafer, penyelarasan, penggilingan, pembersihan hingga pembongkaran, secara signifikan mengurangi intervensi manual dan meningkatkan efisiensi produksi.

**Kontrol Ketebalan Presisi Tinggi:** Dengan mengintegrasikan sistem pengukuran ketebalan online beresolusi tinggi (0,1 μm), peralatan ini mencapai kontrol loop tertutup pada proses penggilingan, sehingga memastikan akurasi ketebalan wafer akhir.

**Pemrosesan Wafer Ultra Tipis:** Dengan mengoptimalkan parameter sistem penggilingan dan pemrosesan, DFG8560 dapat memproses wafer ultra tipis dengan ketebalan 100 μm atau kurang secara stabil, sekaligus meminimalkan risiko kerusakan wafer.

**Deteksi Cacat:** Sistem ini dapat mengidentifikasi cacat pada permukaan wafer, memberikan dukungan data yang diperlukan untuk proses perbaikan selanjutnya atau siklus umpan balik.

**Antarmuka Ramah Pengguna:** Dilengkapi dengan layar sentuh LCD dan antarmuka pengguna grafis (GUI), sistem ini menampilkan status pemrosesan dan peralatan secara real-time, sehingga pengoperasian dan pemeliharaan menjadi lebih sederhana dan intuitif.

**Integrasi dan Ekspansi Online:** DFG8560 dapat diintegrasikan dengan mudah ke dalam lini produksi otomatis yang lebih kompleks, seperti:

**Sistem DBG (Post-Die Grinding):** Mengintegrasikan proses pemotongan dan penipisan, sehingga sangat cocok untuk pembuatan chip ultra-tipis.

**Mesin Pemoles Kering (misalnya, DFP8160):** Membentuk sistem terintegrasi yang melakukan pemolesan kering setelah proses penggerindaan, sehingga mengurangi kekasaran permukaan wafer (nilai Ry) dan menghilangkan kerusakan yang disebabkan oleh penggerindaan.

**Mesin Laminasi/Pengupas Wafer:** Terintegrasi untuk secara otomatis mengaplikasikan atau menghilangkan lapisan pelindung pemoles, menciptakan alur kerja otomatis yang lengkap.

**Komunikasi SECS/GEM:** Perangkat ini mendukung protokol komunikasi SECS/GEM, memungkinkan koneksi ke Sistem Eksekusi Manufaktur (MES) pabrik untuk pemantauan jarak jauh dan akuisisi data produksi otomatis.

**Aplikasi dan Fungsi:**

Fungsi utama DFG8560 adalah untuk menyediakan wafer dengan ketebalan seragam dan kualitas permukaan yang sangat baik untuk proses selanjutnya seperti pemotongan dan pengemasan; kompatibilitas materialnya yang luas juga membuatnya cocok untuk berbagai macam aplikasi.

**Penipisan Wafer:** Mengurangi ketebalan wafer dari ketebalan aslinya ke ketebalan target—suatu persyaratan mendasar untuk hampir semua aplikasi.

**Penghilangan Lapisan Rusak:** Menghilangkan lapisan yang rusak akibat tekanan yang dihasilkan dalam proses sebelumnya (seperti penggerindaan sisi belakang)—langkah penting dalam memastikan kekuatan mekanis chip.

**Perataan Permukaan:** Menyediakan substrat yang sangat rata untuk proses presisi selanjutnya (seperti fotolitografi dan pengikatan)—suatu prasyarat untuk manufaktur presisi tinggi.

**Pengemasan 3D dan Eksposur TSV:** Menyediakan wafer tipis yang dibutuhkan untuk mewujudkan teknologi Through-Silicon Vias (TSV) dan mengekspos bagian bawah struktur TSV secara presisi—komponen inti dari pengemasan canggih.

Manufaktur Perangkat Daya dan RF: Digunakan untuk menipiskan wafer semikonduktor SiC, GaN, dan senyawa lainnya untuk mengurangi resistansi dan meningkatkan pembuangan panas.

Pembuatan Perangkat dan Filter Optik: Digunakan untuk penipisan dan perataan presisi material keras dan rapuh seperti safir (substrat LED) dan litium tantalat/litium niobat (filter RF).

Spesifikasi Terperinci

Spesifikasi Spesifikasi

Ukuran Benda Kerja yang Sesuai: Φ300 mm (12 inci). Chuck universal mendukung wafer Φ200 mm/Φ300 mm.

Metode Penggilingan: Penggilingan umpan memanjang rotasi wafer.

Konfigurasi Spindel: Spindel ganda (2 sumbu). Spindel udara-statis yang digerakkan motor frekuensi tinggi terintegrasi.

Konfigurasi Meja Chuck: Tiga meja chuck, menggunakan sistem meja putar. Kecepatan chuck: 0-300 rpm.

Daya Spindel: Daya keluaran terukur 4,8 kW.

Kecepatan Spindel: 1.000 - 4.000 min⁻¹ (rpm).

Pergerakan sumbu Z: 120 mm (termasuk titik asal).

Kecepatan pemakanan penggerindaan sumbu Z: 0,0001 - 0,08 mm/s (0,1 - 80 μm/s).

Pergerakan sumbu Z minimum: 0,1 μm.

Rentang pengukuran ketebalan: 0 - 1.800 μm.

Resolusi pengukuran ketebalan: 0,1 μm.

Pengulangan pengukuran ketebalan: ±0,5 μm.

Spesifikasi roda gerinda: roda gerinda intan Φ300 mm.

Penyimpangan ketebalan intra-wafer (TTV): Kurang dari 3,0 μm (menggunakan meja kerja khusus, wafer φ300 mm).

Penyimpangan ketebalan antar-wafer: Kurang dari ±3,0 μm.

Kekasaran permukaan setelah penyelesaian: Ry sekitar 0,13 μm (menggunakan roda gerinda #2000); Ry sekitar 0,15 μm (menggunakan roda gerinda #1400).

Dimensi peralatan (Lebar × Kedalaman × Tinggi): Kira-kira 1.400 × 3.190 × 1.800 mm.

Berat peralatan: Sekitar 4.000 kg.

Kebutuhan daya: Tiga fase 200/220/380/400 V, 50/60 Hz, konsumsi daya maksimum sekitar 22 kVA.

Udara terkompresi yang dibutuhkan: Di atas 0,5 MPa, bersih dan bebas minyak, titik embun di bawah -15℃, laju aliran sekitar 1.000 NL/menit.

Persyaratan pasokan air: Air deionisasi (DI), suhu 23±1℃, laju aliran 6-10 L/menit.

Keunggulan Utama

DFG8560 terus memperkuat posisinya di pasar sebagai peralatan penipisan wafer berkinerja tinggi dengan keunggulan sebagai berikut:

Presisi penggilingan tinggi: Melalui desain yang dioptimalkan, kualitas penggilingan ditingkatkan secara efektif, mencapai keseragaman ketebalan intra-wafer (TTV) dan konsistensi antar-wafer yang sangat baik, memastikan kinerja untuk proses yang menuntut seperti pengemasan canggih.

Kualitas Penggilingan yang Stabil: Parameter penggilingan dan penanganan yang dioptimalkan memungkinkan penggilingan wafer ultra-tipis yang stabil, secara efektif mengendalikan tingkat kerusakan, yang sangat penting untuk wafer berukuran besar dan bernilai tinggi.

Skalabilitas Unggul: Menawarkan beragam pilihan integrasi langsung (seperti DBG dan pemolesan kering), beradaptasi secara fleksibel terhadap peningkatan lini produksi dan sepenuhnya melindungi investasi pengguna.

Kompatibilitas yang Kuat: Mampu menangani berbagai material (seperti silikon, SiC, GaN, safir, LT/LN), memberikan fleksibilitas proses yang signifikan untuk pembuatan berbagai semikonduktor dan perangkat optoelektronik.

Ramah Pengguna dan Mudah Dirawat: GUI dan layar sentuh yang ramah pengguna sangat menurunkan ambang batas pengoperasian. Sementara itu, komponen-komponen utama dapat dipertukarkan dengan seri 800, sehingga mengurangi biaya persediaan suku cadang dan risiko waktu henti.

Desain Ringan: Pengurangan berat sebesar 1,0 ton (sekitar 20%) berhasil dicapai sambil mempertahankan spesifikasi dan kinerja. Peralatan yang lebih ringan menyederhanakan proses pemasangan dan mengurangi kebutuhan daya dukung beban pada lantai pabrik.

Ringkasan Fitur Teknis: Desain Tiga Cangkir Hisap Sumbu Ganda: Memisahkan penggerindaan kasar dan penggerindaan halus, menyelesaikannya dalam satu operasi penjepitan, meningkatkan efisiensi sekaligus memastikan akurasi.

Spindel udara-statis: Dengan menggunakan spindel udara-statis, desain ini menghilangkan kontak mekanis, sehingga menghasilkan keausan minimal dan mempertahankan akurasi rotasi yang tinggi dalam jangka waktu yang lama. Ini adalah komponen inti untuk mencapai presisi pemesinan ultra-tinggi.

Teknologi penyelarasan titik penggilingan ganda: Teknologi ini memungkinkan dua spindel untuk berbagi posisi penggilingan fisik yang sama, menghilangkan kesalahan sistematis yang disebabkan oleh ketidaksejajaran titik pemrosesan. Hal ini secara bersamaan meningkatkan keseragaman ketebalan (TTV) dalam satu wafer dan konsistensi ketebalan antar wafer, menjadikannya teknologi kunci untuk mencapai penggilingan ultra-tipis yang stabil.

Ringkasan: Kesimpulannya, DISCO DFG8560 adalah solusi penipisan wafer 12 inci yang sepenuhnya otomatis dan dirancang untuk produksi massal. Fitur utamanya meliputi arsitektur spindel ganda yang presisi dan stabilitas sistem yang unggul, memungkinkan keseragaman dan kualitas permukaan tingkat atas saat memproses wafer ultra-tipis berukuran besar, serta kemampuan integrasi otomatisasi yang mumpuni.