DISCO DFG8830 vafeļu dzirnaviņas

DISCO DFG8830 ir pilnībā automatizēta cieto un trauslo materiālu retināšanas un pulēšanas iekārta, ko laidusi klajā Japānas DISCO Corporation. Tās galvenā uzmanība ir pievērsta trešās paaudzes pusvadītāju/optisko cieto un trauslo materiālu, piemēram, SiC un safīra, efektīvai un mazāk bojājošai retināšanai. Pateicoties 4 asu, 5 pakāpju arhitektūrai, tā apvieno augstu caurlaidspēju un augstu precizitāti, padarot to par plaši izplatītu iekārtu 6–8 collu cieto un trauslo vafeļu retināšanai.

I. Galvenās pozicionēšanas un lietošanas scenāriji

1. Kodola pozicionēšana

Pilnībā automatizēta pulēšanas un retināšanas iekārta, kas īpaši paredzēta augstas cietības un trausluma materiāliem (SiC, safīrs, keramika, stikls utt.), risinot tradicionālā aprīkojuma zemās apstrādes efektivitātes, lielo bojājumu un zemās ražas problēmas.

2. Tipiski pielietojumi

Pusvadītāji: SiC/GaN jaudas plākšņu retināšana (6–8 collas), safīra substrātu (LED mikroshēmu) retināšana.

Optika: Optiskā stikla, keramikas substrātu un infrasarkano staru materiālu retināšana.

Uzlabots iepakojums: kompozītmateriālu plākšņu retināšana ar stikla/keramikas pamatnēm (kopējais biezums ≤ 3,5 mm).

3. Saderīgi izmēri

Apstrādātas vafeles: Φ4/5/6 collas (maksimums Φ150 mm).

Atbalsta substrāti: Φ5/6/8 collas (saderīgi ar 8 collu substrātiem, kas atbalsta 6 collu vafeļus).

II. Vispārējā struktūra un kodola konfigurācija

1. Kopējā arhitektūra

Izkārtojums: 4 vārpstas + 5 patronu galdi + 1 rotējošais galds, integrējot visu iekraušanas, slīpēšanas, tīrīšanas, žāvēšanas un izkraušanas procesu, aizņemot tikai 3,5 m², kompakts un efektīvs.

Izmēri (platums × dziļums × augstums): 1400 × 2500 × 2000 mm; Svars: aptuveni 6000 kg.

2. Galvenās sastāvdaļas

(1) Vārpstas sistēma (4 asis, Z1–Z4)

Jauda: Z1-Z3 ir 6,3 kW (augsta stingrība, augsts griezes moments, piemērotas lielām slodzēm uz cietiem un trausliem materiāliem); Z4 ir apdares ass. Rotācijas ātrums: 1000–4000 min⁻¹ (nemainīga jauda, ​​piemērota rupjai/smalkai slīpēšanai).

Slīpripa: standarta Φ300 mm dimanta slīpripa (liels diametrs, augsts slīpēšanas ātrums, piemērota cietiem un trausliem materiāliem).

(2) Darba galda sistēma

5 vakuuma piesūcekņu darba galdi un 1 rotējošais galds nodrošina paralēlu apstrādi un nepārtrauktu darbību, un UPH (augšējā jauda stundā) ir trīs reizes lielāka nekā vienass iekārtām (piemēram, DFG8340).

Vakuuma adsorbcija + pozicionēšanas precizitāte ±2μm nodrošina, ka vafeles TTV (kopējā biezuma novirze) pēc retināšanas ir ≤2μm.

(3) Vadības sistēma

Darbības saskarne: 15 collu skārienjutīgs GUI, ikonu vadība, atbalsta reāllaika uzraudzību, parametru saglabāšanu un neparastu trauksmju rādīšanu.

Vadības kodols: augstas precizitātes servo + režģa slēgta cilpa, biezuma kontroles precizitāte ±0,1 μm, atbalsta mikronu līmeņa retināšanu (līdz 50 μm). 3. Galvenie moduļi

Slīpēšanas modulis: 4 asu darba dalīšana (Z1 rupjā slīpēšana → Z2 vidējā slīpēšana → Z3 smalkā slīpēšana → Z4 pulēšana/apdare), veicot vairākus procesus vienā skavā, samazinot apstrādes radītos bojājumus.

Tīrīšanas un žāvēšanas modulis: tīra ūdens izsmidzināšana + jonu gaisa žāvēšana pēc slīpēšanas, neatstājot atlikumus vai ūdenszīmes, atbilst pusvadītāju tīrības prasībām.

Automātiska iekraušana un izkraušana: divu materiālu kastes (25 plāksnes kastē), kas automātiski identificē plāksnes/substrātus, samazinot manuālas iejaukšanās nepieciešamību.

III. Darbības princips un procesa plūsma

1. Slīpēšanas princips

Izmanto plāksnītes rotācijas + padeves slīpēšanas metodi: plāksnīte rotē lielā ātrumā kopā ar darba virsmu, un dimanta slīpripa padodas aksiāli, noņemot materiālu, izmantojot abrazīvu griešanu + mikroplaisas. Cietiem un trausliem materiāliem trausluma noņemšana ir galvenā metode, ko papildina plastmasas noņemšana, kontrolējot plaisas dziļumu ≤5 μm.

2. Standarta procesa plūsma

Iekraušana: Robotizēta roka paņem vafeli no materiāla kastes → novieto to → vakuumā to adsorbē uz darba galda.

Rupja slīpēšana (Z1): Augsts noņemšanas ātrums (50–100 μm/min), ātra retināšana līdz mērķa biezumam + 20 μm.

Vidēja slīpēšana (Z2): vidējs noņemšanas ātrums (20–50 μm/min), samazinot bojāto slāni līdz mērķa biezumam + 5 μm.

Smalka slīpēšana (Z3): zems noņemšanas ātrums (5–10 μm/min), TTV ≤ 2 μm, bojātais slānis ≤ 2 μm.

Pulēšana/virsmas apdare (Z4): spoguļapdare, virsmas raupjums Ra ≤ 0,1 μm.

Tīrīšana un žāvēšana: tīra ūdens izsmidzināšana → jonu gaisa žāvēšana → izkraušana materiāla kastē.

3. Atbalsta substrāta apstrādes plūsma: pielāgojas stikla/keramikas substrāta kompozītmateriālu plāksnēm (kopējais biezums ≤ 3,5 mm), substrāta vakuuma adsorbcija aizsargā plāksnītes priekšpusi, slīpējot tikai aizmuguri, atrisinot īpaši plānu plākšņu deformācijas un lūzuma problēmas.

IV. Galvenās tehnoloģiskās priekšrocības

1. Spēcīga pielāgošanās spēja cietiem un trausliem materiāliem

Jaudīga vārpsta (6,3 kW) + liela diametra dimanta slīpripa, kas 3 reizes palielina SiC/safīra apstrādes efektivitāti un pagarina ripas kalpošanas laiku par 50%.

Slīpēšanas process ar mazu bojājumu risku: bojājumu slānis ≤2μm, raža ≥99%, kas ievērojami pārsniedz tradicionālos slīpēšanas procesus.

2. Augstas efektivitātes ražošanas jauda (4 asis, 5 darba galdi)

Paralēlā apstrāde: 4 asis darbojas vienlaicīgi, 5 nepārtraukti rotējoši darba galdi, UPH≥30 plāksnes (6 collu SiC), 3 reizes vairāk nekā vienas ass iekārtām.

Pilnībā automatizēta: integrēta iekraušana, izkraušana, malšana, tīrīšana un žāvēšana; nepārtraukta darbība bez uzraudzības 24 stundas.

3. Augsta precizitāte un augsta stabilitāte

Biezuma kontrole: ±0,1 μm, TTV≤2 μm, atbilst automobiļu kvalitātes SiC vafeļu prasībām.

Stingra konstrukcija: čuguna korpuss + vibrācijas slāpēšanas konstrukcija, vibrācija ≤0,5 μm, precizitāte ilgstošas ​​darbības laikā nemainās. 4. Elastīga pielāgošanās spēja un zemas ekspluatācijas izmaksas

Saderība ar vairākiem izmēriem: Saderīgs ar 6 collu vafelēm un 8 collu substrātiem, nodrošinot daudzfunkcionālu izmantošanu un samazinot ieguldījumus iekārtās.

Zaļā apstrāde: Izmanto tikai tīru ūdeni, novēršot pulēšanas suspensijas piesārņojumu; notekūdeņus var tieši novadīt, samazinot ekspluatācijas izmaksas par 30%.

V. Galveno tehnisko parametru tabula

Tabulas parametra vērtība

Apstrādes vafeļu izmērs Φ4/5/6 collas (maksimums Φ150 mm)

Atbalsta substrāta izmērs Φ5/6/8 collas

Vārpstu skaits/jauda 4 asis, Z1-Z3: 6,3 kW

Vārpstas ātrums 1000–4000 min-1

Slīpripas specifikācija Φ300 mm dimanta slīpripa

Biezuma kontroles precizitāte ±0,1 μm

TTV (kopējā biezuma novirze) ≤2μm

Virsmas raupjums Ra≤0.1μm

Ietilpība (6 collu SiC) UPH≥30 vafeles

Kopējie mašīnas izmēri (P×D×A) 1400×2500×2000 mm

Svars aptuveni 6000 kg

Grīdas platība 3,5㎡

VI. Salīdzinājums ar līdzīgu aprīkojumu (DFG8830 pret DFG8340)

Tabulas salīdzināšanas prece DFG8830 (4 asis, 5 darba galdi) DFG8340 (1 ass, 2 pakāpju)

Vārpstas konfigurācija: 4 × 6,3 kW, rupjās apstrādes/apstrādes/pulēšanas sadalījums: 1 × 4,2 kW, viens process

Ietilpība: UPH≥30 vafeles (6 collu SiC), UPH≤10 vafeles (6 collu SiC)

Apstrādes precizitāte: TTV≤2μm, bojājumu slānis≤2μm, TTV≤5μm, bojājumu slānis≤5μm

Piemēroti materiāli: SiC, safīrs, kompozītmateriālu plāksnes (ar substrātu), silīcija plāksnes, zemas cietības keramika

Mantojums: 3,5㎡, 2㎡

Piemērojamie scenāriji: masveida ražošana, augstas cietības un trausli materiāli; mazas partijas, silīcija plāksnes/materiāli ar zemu cietību

VII. Kopsavilkums un nozares vērtība

DISCO DFG8830 ar savu 4 asu, 5 pakāpju arhitektūru, jaudīgo vārpstu un mazbojājošo procesu ir kļuvis par etalonu trešās paaudzes pusvadītāju (SiC/GaN) un safīra optisko substrātu retināšanā, risinot nozares problēmas, kas saistītas ar zemu efektivitāti, lieliem bojājumiem un zemu ražu cieto un trauslo materiālu apstrādē. Tādās jomās kā jauni enerģijas transportlīdzekļi, 5G sakari un LED apgaismojums DFG8830 palīdz SiC barošanas ierīcēm un safīra LED mikroshēmām sasniegt masveida ražošanu, virzot pusvadītāju nozari uz plašāku joslas spraugu, plānākiem profiliem un augstāku veiktspēju.