Szlifierka do płytek DISCO DFG8560

Jako udoskonalenie serii DFG800, DISCO DFG8560 to w pełni zautomatyzowana maszyna do pocieniania płytek. Została zaprojektowana specjalnie z myślą o wyzwaniach związanych z pocienianiem płytek o średnicy 12 cali. Jej podstawowa zasada działania opiera się na konfiguracji z dwoma wrzecionami i trzema uchwytami, co pozwala na wykonanie zarówno etapu „szlifowania zgrubnego”, jak i „szlifowania dokładnego” procesu pocieniania w ramach jednej operacji mocowania płytki. Taka konstrukcja znacznie poprawia wydajność obróbki i precyzję sterowania.

**Zasada działania**

DFG8560 umożliwia ścieńczenie wafli poprzez precyzyjny ruch mechaniczny:

**Konstrukcja o wysokiej sztywności:** Maszyna wykorzystuje wrzeciono o wysokiej sztywności z łożyskami powietrznymi, co gwarantuje doskonałą stabilność podczas całego procesu szlifowania.

**Dwuetapowy proces mielenia:**

**Szlifowanie wstępne:** Pierwsze wrzeciono wykorzystuje tarczę o grubszej ziarnistości (np. diamentową tarczę wiązaną żywicą). Szybkie obroty szybko usuwają większość materiału z tylnej strony płytki, maksymalizując wydajność.

**Szlifowanie precyzyjne:** Drugie wrzeciono wykorzystuje tarczę o drobniejszym ziarnie (np. diamentową tarczę z ceramiką) do precyzyjnego szlifowania płytki. Proces ten tworzy gładką, płaską powierzchnię i usuwa uszkodzoną warstwę powstałą podczas szlifowania zgrubnego.

W praktyce wafel jest utrzymywany na miejscu na obracającym się uchwycie za pomocą podciśnienia. Uchwyt obraca się w kierunku przeciwnym do szybkoobrotowej tarczy szlifierskiej; tarcza porusza się pionowo w dół, tnąc powierzchnię wafla.

**Główne cechy**

Podstawową funkcją DFG8560 jest pocienianie wafli. W tym celu integruje szereg kluczowych funkcji:

**Całkowicie zautomatyzowana praca:** To urządzenie automatyzuje cały proces roboczy od załadunku płytek, przez ich wyrównywanie, szlifowanie i czyszczenie, aż po rozładunek, znacząco redukując konieczność ręcznej ingerencji i zwiększając wydajność produkcji.

**Wysokoprecyzyjna kontrola grubości:** Dzięki zintegrowaniu systemu pomiaru grubości online o wysokiej rozdzielczości (0,1 μm) urządzenie zapewnia kontrolę procesu szlifowania w pętli zamkniętej, gwarantując dokładność końcowej grubości wafla.

**Obróbka ultracienkich płytek:** Dzięki optymalizacji parametrów systemu mielenia i przetwarzania, DFG8560 może stabilnie przetwarzać ultracienkie płytki o grubości 100 μm lub mniejszej, minimalizując jednocześnie ryzyko pęknięcia płytki.

**Wykrywanie defektów:** System ten potrafi identyfikować defekty na powierzchni płytki, zapewniając niezbędne dane do późniejszych procesów naprawczych lub pętli sprzężenia zwrotnego.

**Przyjazny dla użytkownika interfejs:** Wyposażony w ekran dotykowy LCD i graficzny interfejs użytkownika (GUI), system wyświetla stan przetwarzania i sprzętu w czasie rzeczywistym, dzięki czemu obsługa i konserwacja są prostsze i bardziej intuicyjne.

**Integracja i rozbudowa online:** Urządzenie DFG8560 można bezproblemowo zintegrować z bardziej złożonymi zautomatyzowanymi liniami produkcyjnymi, takimi jak:

**System DBG (Post-Die Grinding):** Łączy procesy krojenia i przerzedzania, dzięki czemu jest szczególnie przydatny do produkcji ultracienkich chipsów.

**Maszyna do polerowania na sucho (np. DFP8160):** Tworzy zintegrowany system wykonujący polerowanie na sucho po procesie szlifowania, co pozwala na dalszą redukcję chropowatości powierzchni płytki (wartość Ry) i eliminuje uszkodzenia powstałe w wyniku szlifowania.

**Laminator/urządzenie do zdejmowania powłok lakierniczych:** Zintegrowane w celu automatycznego nakładania lub usuwania ochronnych folii polerskich, tworząc w pełni zautomatyzowany przepływ pracy.

**Komunikacja SECS/GEM:** To urządzenie obsługuje protokół komunikacyjny SECS/GEM, umożliwiając połączenie z fabrycznym systemem MES (Manufacturing Execution System) w celu zdalnego monitorowania i zautomatyzowanego gromadzenia danych produkcyjnych.

**Zastosowania i funkcje:**

Podstawowym zadaniem urządzenia DFG8560 jest zapewnienie płytek o jednolitej grubości i doskonałej jakości powierzchni do dalszych procesów, np. krojenia i pakowania; szeroka kompatybilność materiałowa sprawia, że ​​urządzenie nadaje się do szerokiej gamy zastosowań.

**Pocienianie wafli:** Zmniejszanie grubości wafli z grubości pierwotnej do grubości docelowej — podstawowe wymaganie w przypadku niemal wszystkich zastosowań.

**Usuwanie warstw uszkodzeń:** Usuwanie warstw uszkodzonych naprężeniami powstającymi w procesach poprzedzających (takich jak szlifowanie tylnej strony) — kluczowy etap zapewniający wytrzymałość mechaniczną układu scalonego.

**Planaryzacja powierzchni:** Zapewnia bardzo płaskie podłoże do późniejszych procesów precyzyjnych (takich jak fotolitografia i łączenie) — warunek konieczny do produkcji o wysokiej precyzji.

**Opakowanie 3D i ekspozycja TSV:** Dostarczanie cienkich płytek wymaganych do realizacji technologii Through-Silicon Vias (TSV) i precyzyjne eksponowanie dolnej części struktury TSV — kluczowego elementu zaawansowanej obudowy.

Produkcja urządzeń mocy i RF: Stosowane do pocieniania płytek półprzewodnikowych SiC, GaN i innych związków chemicznych w celu zmniejszenia rezystancji przewodzenia i poprawy odprowadzania ciepła.

Produkcja urządzeń optycznych i filtrów: Stosowana do precyzyjnego ścieniania i planarizacji twardych i kruchych materiałów, takich jak szafir (podłoże LED) i tantalan litu/niobian litu (filtr RF).

Szczegółowe specyfikacje

Specyfikacje Specyfikacje

Zakres zastosowania: Φ300 mm (12 cali). Uchwyt uniwersalny obsługuje płytki o średnicy Φ200 mm/Φ300 mm.

Metoda szlifowania: Obrotowe szlifowanie wzdłużne wafli w procesie posuwu.

Konfiguracja wrzeciona: Podwójne wrzeciona (2 osie). Wbudowane wrzeciono pneumatyczne, napędzane silnikiem o wysokiej częstotliwości.

Konfiguracja stołu uchwytowego: Trzy stoły uchwytowe z systemem stołu obrotowego. Prędkość uchwytu: 0–300 obr./min.

Moc wrzeciona: Moc znamionowa 4,8 kW.

Prędkość wrzeciona: 1000 - 4000 min⁻¹ (obr./min).

Przesuw osi Z: 120 mm (wliczając początek).

Prędkość posuwu szlifowania w osi Z: 0,0001 - 0,08 mm/s (0,1 - 80 μm/s).

Minimalny ruch w osi Z: 0,1 μm.

Zakres pomiaru grubości: 0 - 1800 μm.

Rozdzielczość pomiaru grubości: 0,1 μm.

Powtarzalność pomiaru grubości: ±0,5 μm.

Dane techniczne tarczy szlifierskiej: diamentowa tarcza szlifierska o średnicy Φ300 mm.

Odchylenie grubości wewnątrz wafla (TTV): mniej niż 3,0 μm (przy użyciu specjalnego stołu roboczego, wafla o średnicy φ300 mm).

Odchyłka grubości między płytkami: mniejsza niż ±3,0 μm.

Chropowatość powierzchni po wykończeniu: Ry około 0,13 μm (przy użyciu ściernicy #2000); Ry około 0,15 μm (przy użyciu ściernicy #1400).

Wymiary urządzenia (szer. × gł. × wys.): ok. 1400 × 3190 × 1800 mm.

Masa sprzętu: około 4000 kg.

Wymagana moc: Trójfazowe 200/220/380/400 V, 50/60 Hz, maksymalny pobór mocy około 22 kVA.

Wymagane sprężone powietrze: powyżej 0,5 MPa, czyste i bezolejowe, temperatura punktu rosy poniżej -15℃, przepływ około 1000 NL/min.

Wymagania dotyczące zaopatrzenia w wodę: woda DI (dejonizowana), temperatura 23±1℃, przepływ 6-10 l/min.

Główne zalety

Urządzenie DFG8560 umacnia swoją pozycję rynkową jako wysokowydajne urządzenie do pocieniania płytek półprzewodnikowych, charakteryzujące się następującymi zaletami:

Wysoka precyzja szlifowania: Dzięki zoptymalizowanej konstrukcji jakość szlifowania uległa znacznej poprawie, co pozwoliło uzyskać doskonałą jednorodność grubości wewnątrz wafla (TTV) oraz spójność między waflami, gwarantując wydajność w wymagających procesach, takich jak zaawansowane pakowanie.

Stabilna jakość szlifowania: Zoptymalizowane parametry szlifowania i obsługi umożliwiają stabilne szlifowanie ultracienkich wafli, skutecznie kontrolując szybkość pękania, co jest kluczowe w przypadku cennych wafli o dużych rozmiarach.

Doskonała skalowalność: Oferuje bogactwo opcji integracji w linii (takich jak DBG i polerowanie na sucho), elastycznie przystosowując się do modernizacji linii produkcyjnej i w pełni chroniąc inwestycję użytkownika.

Duża kompatybilność: Możliwość obróbki różnych materiałów (takich jak krzem, SiC, GaN, szafir, LT/LN), co zapewnia znaczną elastyczność procesu produkcji różnych półprzewodników i urządzeń optoelektronicznych.

Przyjazny dla użytkownika i łatwy w utrzymaniu: Przyjazny interfejs graficzny i ekran dotykowy znacznie obniżają próg obsługi. Jednocześnie kluczowe komponenty są wymienne z serią 800, co zmniejsza koszty magazynowania części zamiennych i ryzyko przestoju.

Lekka konstrukcja: Osiągnięto redukcję masy o 1 tonę (około 20%) przy zachowaniu parametrów technicznych i wydajności. Lżejszy sprzęt upraszcza proces instalacji i zmniejsza wymagania dotyczące nośności hali produkcyjnej.

Podsumowanie cech technicznych: Konstrukcja z dwiema osiami i trzema przyssawkami: rozdziela szlifowanie zgrubne i dokładne, wykonując je w jednej operacji zaciskania, co zwiększa wydajność i gwarantuje dokładność.

Wrzeciono statyczne: Konstrukcja wykorzystująca wrzeciono statyczne eliminuje kontakt mechaniczny, co minimalizuje zużycie i utrzymuje wysoką dokładność obrotową przez długi czas. Jest to kluczowy element umożliwiający osiągnięcie ultrawysokiej precyzji obróbki.

Technologia podwójnego wyrównania punktu szlifowania: Technologia ta pozwala dwóm wrzecionom na dzielenie tej samej fizycznej pozycji szlifowania, eliminując błędy systemowe spowodowane niewspółosiowością punktów obróbki. Jednocześnie poprawia to jednorodność grubości (TTV) w obrębie pojedynczego wafla oraz spójność grubości między waflami, co czyni ją kluczową technologią dla uzyskania stabilnego, ultracienkiego szlifowania.

Podsumowanie: Podsumowując, DISCO DFG8560 to w pełni zautomatyzowane rozwiązanie do pocieniania 12-calowych płytek krzemowych, przeznaczone do produkcji masowej. Jego kluczowe cechy to precyzyjna architektura dwuwrzecionowa i doskonała stabilność systemu, zapewniająca najwyższą jednorodność i jakość powierzchni podczas obróbki dużych, ultracienkich płytek krzemowych, a także zaawansowane możliwości integracji automatyki.