Moedor de wafers DISCO DFG8560

Como uma evolução da série DFG800, a DISCO DFG8560 é uma máquina de desbaste de wafers totalmente automatizada. Ela foi projetada especificamente para atender aos desafios do desbaste de wafers de 12 polegadas. Seu princípio de funcionamento principal baseia-se em uma configuração de eixo duplo e placa tripla, que realiza as etapas de "desbaste" e "desbaste fino" do processo de desbaste em uma única operação de fixação do wafer. Esse design melhora significativamente a eficiência do processamento e o controle de precisão.

**Princípio de funcionamento**

O DFG8560 realiza o afinamento de wafers através de movimentos mecânicos de alta precisão:

**Estrutura de Alta Rigidez:** A máquina utiliza um eixo com rolamentos de ar de alta rigidez, garantindo excelente estabilidade durante todo o processo de retificação.

**Processo de moagem em duas etapas:**

**Desbaste:** O primeiro eixo utiliza uma roda de grão mais grosso (por exemplo, roda diamantada com resina). A rotação em alta velocidade remove rapidamente a maior parte do material da parte traseira do wafer, maximizando a eficiência.

**Retificação Fina:** O segundo eixo utiliza uma roda de grão mais fino (por exemplo, roda diamantada com liga cerâmica) para a retificação de precisão do wafer. Este processo cria uma superfície lisa e plana e remove a camada danificada produzida durante a etapa de retificação grosseira.

Na operação real, o wafer é mantido no lugar em um suporte giratório por sucção a vácuo. O suporte gira na direção oposta à da rebolo de alta velocidade; a rebolo se move verticalmente para baixo, cortando a superfície do wafer.

**Principais Características**

A função principal do DFG8560 é o adelgaçamento de wafers. Para isso, ele integra uma série de funções essenciais:

**Operação totalmente automatizada:** Este equipamento automatiza todo o fluxo de trabalho, desde o carregamento, alinhamento, retificação e limpeza dos wafers até o descarregamento, reduzindo significativamente a intervenção manual e melhorando a eficiência da produção.

**Controle de Espessura de Alta Precisão:** Ao integrar um sistema de medição de espessura online de alta resolução (0,1 μm), o equipamento permite o controle em circuito fechado do processo de retificação, garantindo a precisão da espessura final do wafer.

**Processamento de wafers ultrafinos:** Ao otimizar os parâmetros do sistema de retificação e processamento, o DFG8560 pode processar de forma estável wafers ultrafinos com espessura de 100 μm ou menos, minimizando o risco de quebra do wafer.

**Detecção de defeitos:** Este sistema pode identificar defeitos na superfície do wafer, fornecendo os dados necessários para processos de reparo subsequentes ou ciclos de feedback.

**Interface amigável:** Equipado com um LCD touchscreen e uma interface gráfica do usuário (GUI), o sistema exibe o status do processamento e dos equipamentos em tempo real, tornando a operação e a manutenção mais simples e intuitivas.

**Integração e Expansão Online:** O DFG8560 pode ser integrado perfeitamente em linhas de produção automatizadas mais complexas, tais como:

**Sistema DBG (Post-Die Grinding):** Integra processos de corte e afinamento, tornando-o particularmente adequado para a fabricação de chips ultrafinos.

**Máquina de polimento a seco (ex.: DFP8160):** Forma um sistema integrado que realiza o polimento a seco após os processos de retificação, reduzindo ainda mais a rugosidade da superfície do wafer (valor Ry) e eliminando os danos causados ​​pela retificação.

**Laminadora/Removedora de Wafer:** Integrada para aplicar ou remover automaticamente películas de polimento protetoras, criando um fluxo de trabalho totalmente automatizado.

**Comunicação SECS/GEM:** Este dispositivo suporta o protocolo de comunicação SECS/GEM, permitindo a conexão a um Sistema de Execução de Manufatura (MES) de fábrica para monitoramento remoto e aquisição automatizada de dados de produção.

**Aplicações e funções:**

A principal função do DFG8560 é fornecer wafers com espessura uniforme e excelente qualidade de superfície para processos subsequentes, como corte e encapsulamento; sua ampla compatibilidade com materiais também o torna adequado para uma vasta gama de aplicações.

**Afinamento de wafers:** Reduzir a espessura do wafer de sua espessura original para uma espessura alvo — um requisito fundamental para quase todas as aplicações.

**Remoção da Camada Danificada:** Eliminar as camadas danificadas por tensão geradas em processos anteriores (como a retificação da face posterior) — uma etapa crítica para garantir a resistência mecânica do chip.

**Planarização da superfície:** Proporcionar um substrato altamente plano para processos de precisão subsequentes (como fotolitografia e colagem) — um pré-requisito para a fabricação de alta precisão.

**Embalagem 3D e Exposição de TSV:** Fornecendo os wafers finos necessários para a implementação da tecnologia Through-Silicon Vias (TSV) e expondo com precisão a parte inferior da estrutura TSV — um componente essencial da embalagem avançada.

Fabricação de dispositivos de potência e radiofrequência: Utilizado para reduzir o tamanho de wafers de SiC, GaN e outros semicondutores compostos, diminuindo a resistência em estado ligado e melhorando a dissipação de calor.

Fabricação de dispositivos ópticos e filtros: Utilizado para o afinamento e planarização de precisão de materiais duros e frágeis, como safira (substrato de LED) e tantalato de lítio/niobato de lítio (filtro de RF).

Especificações detalhadas

Especificações Especificações

Dimensões da peça de trabalho aplicáveis: Φ300 mm (12 polegadas). O mandril universal suporta wafers de Φ200 mm/Φ300 mm.

Método de retificação: Retificação longitudinal com alimentação por rotação do wafer.

Configuração do fuso: Fusos duplos (2 eixos). Fuso pneumático acionado por motor de alta frequência integrado.

Configuração da mesa de fixação: Três mesas de fixação, utilizando um sistema de mesa rotativa. Velocidade da mesa de fixação: 0-300 rpm.

Potência do fuso: Potência nominal de 4,8 kW.

Velocidade do fuso: 1.000 - 4.000 min⁻¹ (rpm).

Deslocamento no eixo Z: 120 mm (incluindo a origem).

Taxa de avanço de retificação no eixo Z: 0,0001 - 0,08 mm/s (0,1 - 80 μm/s).

Deslocamento mínimo no eixo Z: 0,1 μm.

Faixa de medição de espessura: 0 - 1.800 μm.

Resolução da medição de espessura: 0,1 μm.

Repetibilidade da medição de espessura: ±0,5 μm.

Especificações do disco de desbaste: Disco de desbaste diamantado de Φ300 mm.

Desvio de espessura intra-wafer (TTV): Menos de 3,0 μm (usando uma mesa de trabalho dedicada, wafer de φ300 mm).

Desvio de espessura entre wafers: Menos de ±3,0 μm.

Rugosidade da superfície após o acabamento: Ry aproximadamente 0,13 μm (usando rebolo nº 2000); Ry aproximadamente 0,15 μm (usando rebolo nº 1400).

Dimensões do equipamento (L × P × A): Aproximadamente 1.400 × 3.190 × 1.800 mm.

Peso do equipamento: Aproximadamente 4.000 kg.

Potência necessária: Trifásica 200/220/380/400 V, 50/60 Hz, consumo máximo de energia de aproximadamente 22 kVA.

Ar comprimido necessário: Acima de 0,5 MPa, limpo e isento de óleo, ponto de orvalho abaixo de -15℃, vazão de aproximadamente 1.000 NL/min.

Requisitos de abastecimento de água: água DI (água deionizada), temperatura 23±1℃, vazão 6-10 L/min.

Principais vantagens

O DFG8560 continua a consolidar sua posição no mercado como um equipamento de alto desempenho para afinamento de wafers, apresentando as seguintes vantagens:

Alta precisão de retificação: Através de um projeto otimizado, a qualidade da retificação é efetivamente aprimorada, alcançando excelente uniformidade de espessura intra-wafer (TTV) e consistência inter-wafer, garantindo o desempenho para processos exigentes, como embalagens avançadas.

Qualidade de retificação estável: Parâmetros otimizados de retificação e manuseio permitem a retificação estável de wafers ultrafinos, controlando efetivamente a taxa de quebra, o que é crucial para wafers de grande porte e alto valor agregado.

Escalabilidade superior: Oferece uma ampla gama de opções de integração em linha (como DBG e polimento a seco), adaptando-se de forma flexível às atualizações da linha de produção e protegendo totalmente o investimento do usuário.

Alta compatibilidade: Capaz de lidar com diversos materiais (como silício, SiC, GaN, safira, LT/LN), proporcionando significativa flexibilidade de processo para a fabricação de vários semicondutores e dispositivos optoeletrônicos.

Fácil de usar e manter: Uma interface gráfica de usuário (GUI) intuitiva e uma tela sensível ao toque reduzem significativamente a complexidade operacional. Além disso, os principais componentes são intercambiáveis ​​com a série 800, diminuindo os custos de estoque de peças de reposição e os riscos de tempo de inatividade.

Design leve: Uma redução de peso de 1 tonelada (aproximadamente 20%) foi alcançada, mantendo as especificações e o desempenho. O equipamento mais leve simplifica o processo de instalação e reduz os requisitos de carga do chão de fábrica.

Resumo das características técnicas: Design de três ventosas com eixo duplo: Separa o desbaste do acabamento, realizando-os em uma única operação de fixação, melhorando a eficiência e garantindo a precisão.

Eixo-átomo pneumático: Utilizando um eixo-átomo pneumático, este projeto elimina o contato mecânico, resultando em desgaste mínimo e mantendo alta precisão rotacional por longos períodos. É um componente essencial para alcançar altíssima precisão de usinagem.

Tecnologia de alinhamento duplo do ponto de retificação: Esta tecnologia permite que dois fusos compartilhem a mesma posição física de retificação, eliminando erros sistemáticos causados ​​pelo desalinhamento do ponto de processamento. Isso melhora simultaneamente a uniformidade da espessura (TTV) dentro de um mesmo wafer e a consistência da espessura entre wafers, tornando-se uma tecnologia fundamental para alcançar uma retificação ultrafina estável.

Resumo: Em conclusão, a DISCO DFG8560 é uma solução totalmente automatizada para o adelgaçamento de wafers de 12 polegadas, projetada para produção em massa. Suas principais características incluem uma arquitetura precisa de duplo eixo e estabilidade superior do sistema, permitindo alta uniformidade e qualidade de superfície no processamento de wafers grandes e ultrafinos, além de poderosos recursos de integração de automação.