DISCO DFG8830 waferkvern

DISCO DFG8830 er en helautomatisk tynnings- og poleringsmaskin for harde og sprø materialer, lansert av DISCO Corporation i Japan. Kjernefokuset er effektiv og skadefri tynning av tredjegenerasjons halvleder-/optiske harde og sprø materialer som SiC og safir. Med en 4-akset, 5-trinns arkitektur balanserer den høy gjennomstrømning og høy presisjon, noe som gjør den til en vanlig maskin for tynning av 6-8 tommer harde og sprø wafere.

I. Kjerneposisjonering og applikasjonsscenarier

1. Kjerneposisjonering

En helautomatisk polerings- og tynningsmaskin spesielt utviklet for materialer med høy hardhet og høy sprøhet (SiC, safir, keramikk, glass osv.), som løser problemet med lav prosesseringseffektivitet, høy skade og lavt utbytte hos tradisjonelt utstyr.

2. Typiske bruksområder

Halvledere: Tynning av SiC/GaN-kraftskiver (6–8 tommer), tynning av safirsubstrater (LED-brikker).

Optikk: Tynning av optisk glass, keramiske substrater og infrarøde materialer.

Avansert pakking: Tynning av komposittskiver med glass-/keramiske støttesubstrater (total tykkelse ≤ 3,5 mm).

3. Kompatible størrelser

Bearbeidede vafler: Φ4/5/6 tommer (maksimum Φ150 mm).

Støttende underlag: Φ5/6/8 tommer (kompatibel med 8-tommers underlag som støtter 6-tommers wafere).

II. Overordnet struktur og kjernekonfigurasjon

1. Overordnet arkitektur

Oppsett: 4 spindler + 5 chuckbord + 1 rotasjonsbord, som integrerer hele prosessen med lasting, sliping, rengjøring, tørking og lossing, og opptar bare 3,5㎡, kompakt og effektivt.

Mål (B×D×H): 1400×2500×2000 mm; Vekt: Omtrent 6000 kg.

2. Kjernekomponenter

(1) Spindelsystem (4 akser, Z1-Z4)

Effekt: Z1-Z3 er 6,3 kW (høy stivhet, høyt dreiemoment, egnet for tunge belastninger på harde og sprø materialer); Z4 er finslipingsaksen. Rotasjonshastighet: 1000-4000 min⁻¹ (konstant effekt, egnet for grov-/finsliping).

Slipeskive: Standard Φ300mm diamantslipeskive (stor diameter, høy fjerningshastighet, egnet for harde og sprø materialer).

(2) Arbeidsbordsystem

5 arbeidsbord med vakuumsugekopper og 1 rotasjonsbord muliggjør parallell prosessering og kontinuerlig drift, med en øvre kapasitet per time (UPH) tre ganger så høy som for utstyr med én akse (som DFG8340).

Vakuumadsorpsjon + posisjoneringsnøyaktighet ±2 μm sikrer at TTV (totalt tykkelsesavvik) til waferen etter tynning er ≤2 μm.

(3) Kontrollsystem

Driftsgrensesnitt: 15-tommers berøringsgrensesnitt, ikonbasert drift, støtter sanntidsovervåking, parameterlagring og unormale alarmer.

Kontrollkjerne: Høypresisjonsservo + gitter lukket sløyfe, tykkelseskontrollnøyaktighet ±0,1 μm, støtter tynning på mikronnivå (ned til 50 μm). 3. Nøkkelmoduler

Slipemodul: 4-akset arbeidsdeling (Z1 grovsliping → Z2 middels sliping → Z3 finsliping → Z4 polering/etterbehandling), fullfører flere prosesser i én klemme, noe som reduserer håndteringsskader.

Rengjørings- og tørkemodul: Renvannsspraying + ionlufttørking etter sliping, etterlater ingen rester eller vannmerker, og oppfyller kravene til halvlederrenslighet.

Automatisk lasting og lossing: Doble materialbokser (25 wafere per boks), som automatisk identifiserer wafere/substrater, noe som reduserer manuell inngripen.

III. Arbeidsprinsipp og prosessflyt

1. Slipeprinsipp

Bruker waferrotasjon + innmatingsslipemetode: Waferen roterer med høy hastighet sammen med arbeidsbordet, og diamantslipeskiven mater aksialt, og fjerner materiale gjennom slipende skjæring + mikrofrakturering. For harde og sprø materialer er sprøhetsfjerning den primære metoden, supplert med plastfjerning, som kontrollerer sprekkdybde ≤5 μm.

2. Standard prosessflyt

Lasting: En robotarm plukker opp waferen fra materialboksen → plasserer den → vakuumadsorberer den på arbeidsbordet.

Grovsliping (Z1): Høy slipehastighet (50–100 μm/min), rask tynning til ønsket tykkelse + 20 μm.

Middels sliping (Z2): Middels fjerningshastighet (20–50 μm/min), som reduserer det skadede laget til ønsket tykkelse + 5 μm.

Finsliping (Z3): Lav fjerningshastighet (5–10 μm/min), TTV ≤ 2 μm, skadet lag ≤ 2 μm.

Polering/overflatebehandling (Z4): Speilblank overflate, overflateruhet Ra ≤ 0,1 μm.

Rengjøring og tørking: Ren vannspray → ionisk lufttørking → lossing i materialboksen.

3. Støtter substratbehandlingsflyt: Tilpasser seg komposittwafere av glass/keramisk substrat (total tykkelse ≤ 3,5 mm), vakuumadsorpsjon av substratet beskytter forsiden av waferen, og sliper bare baksiden, noe som løser problemene med vridning og brudd i ultratynne wafere.

IV. Kjerneteknologiske fordeler

1. Sterk tilpasningsevne til harde og sprø materialer

Høyeffektsspindel (6,3 kW) + diamantslipeskive med stor diameter, som øker SiC/safir-bearbeidingseffektiviteten med 3 ganger og forlenger skivens levetid med 50 %.

Lavskadeslipeprosess: Skadesjikt ≤2μm, utbytte ≥99%, som langt overgår tradisjonelle slipeprosesser.

2. Høyeffektiv produksjonskapasitet (4 akser, 5 arbeidsbord)

Parallell prosessering: 4 akser som arbeider samtidig, 5 arbeidsbord som roterer kontinuerlig, UPH≥30 wafere (6-tommers SiC), 3 ganger så høyt som for utstyr med én akse.

Helautomatisk: Integrert lasting, lossing, kverning, rengjøring og tørking; uovervåket kontinuerlig drift i 24 timer.

3. Høy presisjon og høy stabilitet

Tykkelsekontroll: ±0,1 μm, TTV≤2 μm, oppfyller kravene til SiC-wafere i bilindustrien.

Stiv struktur: Støpejernshus + vibrasjonsdempende design, vibrasjon ≤0,5 μm, ingen avvik i nøyaktighet under langvarig drift. 4. Fleksibel tilpasningsevne og lave driftskostnader

Kompatibilitet med flere størrelser: Kompatibel med 6-tommers wafere og 8-tommers substrater, noe som muliggjør flerbruk og reduserer utstyrsinvesteringer.

Grønn prosessering: Bruker kun rent vann, noe som eliminerer forurensning fra poleringsslam; avløpsvann kan slippes ut direkte, noe som reduserer driftskostnadene med 30 %.

V. Tabell over viktige tekniske parametere

Tabellparameterverdi

Prosesseringswaferstørrelse Φ4/5/6 tommer (maksimum Φ150 mm)

Støttesubstratstørrelse Φ5/6/8 tommer

Antall spindler / Effekt 4 akser, Z1-Z3: 6,3 kW

Spindelhastighet 1000–4000 min⁻¹

Slipeskivespesifikasjon Φ300mm diamantslipeskive

Tykkelsekontrollnøyaktighet ±0,1 μm

TTV (totalt tykkelsesavvik) ≤2μm

Overflateruhet Ra≤0,1 μm

Kapasitet (6-tommers SiC) UPH≥30 wafere

Totale maskinmål (B×D×H) 1400×2500×2000 mm

Vekt ca. 6000 kg

Gulvareal 3,5㎡

VI. Sammenligning med lignende utstyr (DFG8830 vs. DFG8340)

Tabellsammenligningselement DFG8830 (4 akser, 5 arbeidsbord) DFG8340 (1-akset, 2-trinns)

Spindelkonfigurasjon: 4×6,3 kW, grov-/etterbearbeiding-/poleringsavdeling: 1×4,2 kW, enkeltprosess

Kapasitet: UPH≥30 wafere (6-tommers SiC), UPH≤10 wafere (6-tommers SiC)

Prosesseringsnøyaktighet: TTV≤2μm, skadelag≤2μm, TTV≤5μm, skadelag≤5μm

Egnede materialer: SiC, safir, komposittskiver (med substrat), silisiumskiver, keramikk med lav hardhet

Legacy: 3,5㎡, 2㎡

Gjeldende scenarier: Masseproduksjon, materialer med høy hardhet og sprøhet; Små partier, silisiumskiver/materialer med lav hardhet

VII. Sammendrag og bransjeverdi

DISCO DFG8830, med sin 4-aksede, 5-trinns arkitektur, høyeffektsspindel og lavskadeprosess, har blitt et referanseutstyr for tynning av tredjegenerasjons halvledere (SiC/GaN) og safiroptiske substrater, og løser industriens smertepunkter med lav effektivitet, høy skade og lavt utbytte i prosessering av harde og sprø materialer. Innen felt som nye energikjøretøyer, 5G-kommunikasjon og LED-belysning, hjelper DFG8830 SiC-kraftenheter og safir-LED-brikker med å oppnå masseproduksjon, noe som driver halvlederindustrien mot bredere båndgap, tynnere profiler og høyere ytelse.