DISCO DFG8830 वेफर ग्राइंडर

DISCO DFG8830 जापान की DISCO कॉर्पोरेशन द्वारा लॉन्च की गई एक पूर्णतः स्वचालित थिनिंग और पॉलिशिंग मशीन है, जो कठोर और भंगुर पदार्थों के लिए उपयुक्त है। इसका मुख्य उद्देश्य SiC और नीलम जैसे तीसरी पीढ़ी के अर्धचालक/ऑप्टिकल कठोर और भंगुर पदार्थों की कुशल और कम क्षति वाली थिनिंग करना है। 4-एक्सिस, 5-स्टेज आर्किटेक्चर वाली यह मशीन उच्च थ्रूपुट और उच्च परिशुद्धता का संतुलन बनाए रखती है, जिससे यह 6-8 इंच के कठोर और भंगुर वेफर्स की थिनिंग के लिए एक प्रमुख मशीन बन जाती है।

I. मुख्य स्थिति निर्धारण और अनुप्रयोग परिदृश्य

1. कोर पोजिशनिंग

यह एक पूरी तरह से स्वचालित पॉलिशिंग और थिनिंग मशीन है जिसे विशेष रूप से उच्च कठोरता और अत्यधिक भंगुरता वाली सामग्रियों (SiC, नीलम, सिरेमिक, कांच आदि) के लिए डिज़ाइन किया गया है, जो पारंपरिक उपकरणों की कम प्रसंस्करण दक्षता, उच्च क्षति और कम उत्पादन जैसी समस्याओं का समाधान करती है।

2. विशिष्ट अनुप्रयोग

सेमीकंडक्टर: SiC/GaN पावर वेफर्स (6-8 इंच) को पतला करना, नीलमणि सब्सट्रेट (एलईडी चिप्स) को पतला करना।

प्रकाशिकी: ऑप्टिकल ग्लास, सिरेमिक सब्सट्रेट और इन्फ्रारेड सामग्रियों का पतलापन।

उन्नत पैकेजिंग: ग्लास/सिरेमिक सपोर्ट सबस्ट्रेट्स के साथ कंपोजिट वेफर्स को पतला करना (कुल मोटाई ≤ 3.5 मिमी)।

3. संगत आकार

प्रोसेस्ड वेफर्स: Φ4/5/6 इंच (अधिकतम Φ150 मिमी)।

सहायक सब्सट्रेट: Φ5/6/8 इंच (6 इंच वेफर्स को सपोर्ट करने वाले 8 इंच सब्सट्रेट के साथ संगत)।

II. समग्र संरचना और मूल विन्यास

1. समग्र वास्तुकला

लेआउट: 4 स्पिंडल + 5 चक टेबल + 1 रोटरी टेबल, लोडिंग, ग्राइंडिंग, सफाई, सुखाने और अनलोडिंग की पूरी प्रक्रिया को एकीकृत करते हुए, केवल 3.5 वर्ग मीटर जगह घेरता है, कॉम्पैक्ट और कुशल।

आयाम (चौड़ाई × गहराई × ऊंचाई): 1400 × 2500 × 2000 मिमी; वजन: लगभग 6000 किलोग्राम।

2. मुख्य घटक

(1) स्पिंडल सिस्टम (4 अक्ष, Z1-Z4)

शक्ति: Z1-Z3 6.3 किलोवाट (उच्च कठोरता, उच्च टॉर्क, कठोर और भंगुर पदार्थों पर भारी भार के लिए उपयुक्त); Z4 परिष्करण अक्ष है। घूर्णन गति: 1000-4000 मिनट⁻¹ (स्थिर शक्ति उत्पादन, मोटे/बारीक पीसने के लिए उपयुक्त)।

ग्राइंडिंग व्हील: मानक Φ300mm डायमंड ग्राइंडिंग व्हील (बड़ा व्यास, उच्च निष्कासन दर, कठोर और भंगुर सामग्रियों के लिए उपयुक्त)।

(2) कार्य तालिका प्रणाली

5 वैक्यूम सक्शन कप वर्कटेबल और 1 रोटरी टेबल समानांतर प्रसंस्करण और निरंतर संचालन को सक्षम बनाते हैं, जिसकी यूपीएच (प्रति घंटे की ऊपरी क्षमता) एकल-अक्षीय उपकरणों (जैसे डीएफजी8340) की तुलना में तीन गुना अधिक है।

वैक्यूम एडसॉर्प्शन + ±2μm की सटीक पोजिशनिंग यह सुनिश्चित करती है कि थिनिंग के बाद वेफर का TTV (कुल मोटाई विचलन) ≤2μm हो।

(3) नियंत्रण प्रणाली

ऑपरेटिंग इंटरफेस: 15 इंच का टच जीयूआई, आइकन-आधारित संचालन, रीयल-टाइम मॉनिटरिंग, पैरामीटर स्टोरेज और असामान्य अलार्म का समर्थन करता है।

नियंत्रण कोर: उच्च परिशुद्धता सर्वो + ग्रेटिंग क्लोज्ड-लूप, मोटाई नियंत्रण सटीकता ±0.1μm, माइक्रोन-स्तर की थिनिंग (50μm तक) का समर्थन करता है। 3. मुख्य मॉड्यूल

ग्राइंडिंग मॉड्यूल: श्रम का 4-अक्षीय विभाजन (Z1 रफ ग्राइंडिंग → Z2 मीडियम ग्राइंडिंग → Z3 फाइन ग्राइंडिंग → Z4 पॉलिशिंग/फिनिशिंग), एक ही क्लैम्पिंग में कई प्रक्रियाओं को पूरा करना, हैंडलिंग से होने वाले नुकसान को कम करना।

सफाई और सुखाने का मॉड्यूल: पीसने के बाद शुद्ध पानी का छिड़काव + आयन वायु द्वारा सुखाना, जिससे कोई अवशेष या पानी के निशान नहीं बचते, और अर्धचालक की स्वच्छता संबंधी आवश्यकताओं को पूरा किया जाता है।

स्वचालित लोडिंग और अनलोडिंग: दोहरी सामग्री वाले बॉक्स (प्रति बॉक्स 25 वेफर), वेफर/सब्सट्रेट की स्वचालित पहचान, जिससे मैन्युअल हस्तक्षेप कम हो जाता है।

III. कार्य सिद्धांत और प्रक्रिया प्रवाह

1. पीसने का सिद्धांत

यह विधि वेफर रोटेशन + इन-फीड ग्राइंडिंग का उपयोग करती है: वेफर वर्कटेबल के साथ तेज गति से घूमता है, और डायमंड ग्राइंडिंग व्हील अक्षीय रूप से सामग्री को फीड करता है, जिससे अपघर्षक कटाई + सूक्ष्म-विखंडन के माध्यम से सामग्री हट जाती है। कठोर और भंगुर सामग्रियों के लिए, भंगुरता को हटाना प्राथमिक विधि है, जिसे प्लास्टिक हटाने के साथ पूरक किया जाता है, जिससे दरार की गहराई ≤5μm तक नियंत्रित रहती है।

2. मानक प्रक्रिया प्रवाह

लोडिंग: एक रोबोटिक भुजा सामग्री बॉक्स से वेफर को उठाती है → उसे सही जगह पर रखती है → वैक्यूम की मदद से उसे वर्कटेबल पर चिपका देती है।

मोटे तौर पर पीसना (Z1): उच्च निष्कासन दर (50-100μm/मिनट), लक्ष्य मोटाई + 20μm तक तेजी से पतला करना।

मीडियम ग्राइंडिंग (Z2): मीडियम हटाने की दर (20-50μm/मिनट), क्षतिग्रस्त परत को लक्षित मोटाई + 5μm तक कम करना।

बारीक पिसाई (Z3): कम निष्कासन दर (5-10μm/मिनट), TTV ≤ 2μm, क्षतिग्रस्त परत ≤ 2μm।

पॉलिशिंग/सतह परिष्करण (Z4): दर्पण जैसी फिनिश, सतह खुरदरापन Ra ≤ 0.1μm.

सफाई और सुखाने की प्रक्रिया: शुद्ध पानी का छिड़काव → आयन वायु द्वारा सुखाना → सामग्री बॉक्स में उतारना।

3. सपोर्ट सबस्ट्रेट प्रोसेसिंग फ्लो: ग्लास/सिरेमिक सबस्ट्रेट कम्पोजिट वेफर्स (कुल मोटाई ≤ 3.5 मिमी) के अनुकूल, सबस्ट्रेट का वैक्यूम सोखना वेफर के सामने की तरफ की सुरक्षा करता है, केवल पीछे की तरफ की पिसाई करता है, जिससे अति-पतले वेफर्स की विकृति और टूटने की समस्याओं का समाधान होता है।

IV. मुख्य तकनीकी लाभ

1. कठोर और भंगुर पदार्थों के प्रति प्रबल अनुकूलन क्षमता

उच्च शक्ति वाला स्पिंडल (6.3 किलोवाट) + बड़े व्यास वाला डायमंड ग्राइंडिंग व्हील, जिससे SiC/नीलम प्रसंस्करण दक्षता 3 गुना बढ़ जाती है और व्हील का जीवनकाल 50% तक बढ़ जाता है।

कम क्षति वाली पिसाई प्रक्रिया: क्षति परत ≤2μm, उपज ≥99%, जो पारंपरिक लैपिंग प्रक्रियाओं से कहीं अधिक है।

2. उच्च दक्षता वाली उत्पादन क्षमता (4 अक्ष, 5 वर्कटेबल)

समानांतर प्रसंस्करण: 4 अक्ष एक साथ काम करते हैं, 5 वर्कटेबल लगातार घूमते रहते हैं, UPH≥30 वेफर्स (6-इंच SiC), जो एकल-अक्ष उपकरण की तुलना में 3 गुना अधिक है।

पूर्णतः स्वचालित: लोडिंग, अनलोडिंग, ग्राइंडिंग, सफाई और सुखाने की एकीकृत प्रक्रिया; 24 घंटे निरंतर संचालन (बिना किसी की देखरेख के)।

3. उच्च परिशुद्धता और उच्च स्थिरता

मोटाई नियंत्रण: ±0.1μm, TTV≤2μm, ऑटोमोटिव-ग्रेड SiC वेफर आवश्यकताओं को पूरा करता है।

कठोर संरचना: कच्चा लोहा बॉडी + कंपन अवमंदन डिजाइन, कंपन ≤0.5μm, दीर्घकालिक संचालन के दौरान सटीकता में कोई विचलन नहीं। 4. लचीली अनुकूलन क्षमता और कम परिचालन लागत

विभिन्न आकारों के साथ संगत: 6-इंच वेफर्स और 8-इंच सबस्ट्रेट्स के साथ संगत, जिससे बहुउद्देशीय उपयोग संभव होता है और उपकरण निवेश में कमी आती है।

हरित प्रसंस्करण: इसमें केवल शुद्ध पानी का उपयोग होता है, जिससे पॉलिशिंग स्लरी से होने वाला प्रदूषण समाप्त हो जाता है; अपशिष्ट जल को सीधे बहाया जा सकता है, जिससे परिचालन लागत में 30% की कमी आती है।

V. प्रमुख तकनीकी मापदंडों की तालिका

तालिका पैरामीटर मान

वेफर का प्रसंस्करण आकार Φ4/5/6 इंच (अधिकतम Φ150 मिमी)

सपोर्ट सबस्ट्रेट का आकार Φ5/6/8 इंच

स्पिंडलों की संख्या / पावर 4 अक्ष, Z1-Z3: 6.3 किलोवाट

स्पिंडल गति 1000-4000 मिनट⁻¹

ग्राइंडिंग व्हील की विशिष्टताएँ Φ300mm डायमंड ग्राइंडिंग व्हील

मोटाई नियंत्रण सटीकता ±0.1μm

टीटीवी (कुल मोटाई विचलन) ≤2μm

सतह की खुरदरापन Ra≤0.1μm

क्षमता (6-इंच SiC) UPH≥30 वेफर्स

मशीन के समग्र आयाम (चौड़ाई × गहराई × ऊंचाई): 1400 × 2500 × 2000 मिमी

वजन लगभग 6000 किलोग्राम

क्षेत्रफल 3.5 वर्ग मीटर

VI. समान उपकरणों के साथ तुलना (DFG8830 बनाम DFG8340)

टेबल तुलना आइटम DFG8830 (4 अक्ष, 5 वर्कटेबल) DFG8340 (1-अक्ष, 2-चरण)

स्पिंडल विन्यास: 4×6.3 किलोवाट, रफिंग/फिनिशिंग/पॉलिशिंग विभाजन: 1×4.2 किलोवाट, एकल प्रक्रिया

क्षमता: UPH≥30 वेफर्स (6-इंच SiC), UPH≤10 वेफर्स (6-इंच SiC)

प्रसंस्करण सटीकता: TTV≤2μm, क्षति परत≤2μm, TTV≤5μm, क्षति परत≤5μm

उपयुक्त सामग्री: SiC, नीलम, मिश्रित वेफर्स (सब्सट्रेट सहित), सिलिकॉन वेफर्स, कम कठोरता वाले सिरेमिक

विरासत: 3.5 किमी, 2 किमी

उपयुक्त परिस्थितियाँ: बड़े पैमाने पर उत्पादन, उच्च कठोरता और भंगुर सामग्री; छोटे बैच, सिलिकॉन वेफर्स/कम कठोरता वाली सामग्री

VII. सारांश और उद्योग मूल्य

DISCO DFG8830, अपनी 4-अक्षीय, 5-चरणीय संरचना, उच्च-शक्ति स्पिंडल और कम क्षति वाली प्रक्रिया के साथ, तीसरी पीढ़ी के अर्धचालकों (SiC/GaN) और नीलमणि ऑप्टिकल सब्सट्रेटों को पतला करने के लिए एक मानक उपकरण बन गया है। यह कठोर और भंगुर पदार्थों के प्रसंस्करण में कम दक्षता, अधिक क्षति और कम उत्पादन जैसी उद्योग की समस्याओं का समाधान करता है। नई ऊर्जा वाहनों, 5G संचार और LED प्रकाश व्यवस्था जैसे क्षेत्रों में, DFG8830 SiC पावर उपकरणों और नीलमणि LED चिप्स के बड़े पैमाने पर उत्पादन में मदद करता है, जिससे अर्धचालक उद्योग को व्यापक बैंडगैप, पतले प्रोफाइल और उच्च प्रदर्शन की ओर अग्रसर किया जा रहा है।