Mașină de râșnit napolitane DISCO DFG8830

DISCO DFG8830 este o mașină complet automatizată de subțiere și lustruire pentru materiale dure și fragile, lansată de DISCO Corporation din Japonia. Obiectivul său principal este subțierea eficientă și cu deteriorare redusă a materialelor semiconductoare/optice dure și fragile de a treia generație, cum ar fi SiC și safir. Având o arhitectură pe 4 axe și 5 etape, aceasta echilibrează randamentul ridicat și precizia ridicată, ceea ce o face o mașină obișnuită pentru subțierea napolitanelor dure și fragile de 6-8 inci.

I. Poziționarea centrală și scenariile de aplicare

1. Poziționarea abdomenului

O mașină de lustruit și subțiere complet automatizată, special concepută pentru materiale cu duritate ridicată și fragilitate ridicată (SiC, safir, ceramică, sticlă etc.), rezolvând problemele legate de eficiența scăzută a procesării, deteriorarea ridicată și randamentul scăzut al echipamentelor tradiționale.

2. Aplicații tipice

Semiconductori: Subțierea plachetelor de putere SiC/GaN (6-8 inci), subțierea substraturilor de safir (cipuri LED).

Optică: Subțierea sticlei optice, a substraturilor ceramice și a materialelor infraroșii.

Ambalare avansată: Subțierea napolitanelor compozite cu substraturi suport din sticlă/ceramică (grosime totală ≤ 3,5 mm).

3. Dimensiuni compatibile

Napolitane procesate: Φ4/5/6 inci (maxim Φ150 mm).

Substraturi suportate: Φ5/6/8 inci (compatibil cu substraturi de 8 inci care suportă napolitane de 6 inci).

II. Structura generală și configurația nucleului

1. Arhitectură generală

Configurație: 4 axe + 5 mese de mandrină + 1 masă rotativă, integrând întregul proces de încărcare, șlefuire, curățare, uscare și descărcare, ocupând doar 3,5 m², compactă și eficientă.

Dimensiuni (L×A×Î): 1400×2500×2000 mm; Greutate: Aproximativ 6000 kg.

2. Componente de bază

(1) Sistem cu ax principal (4 axe, Z1-Z4)

Putere: Z1-Z3 au 6,3 kW (rigiditate ridicată, cuplu mare, potrivit pentru sarcini grele pe materiale dure și fragile); Z4 este axa de finisare. Viteză de rotație: 1000-4000 min⁻¹ (putere constantă, potrivită pentru șlefuire grosieră/fină).

Disc abraziv: Disc abraziv diamantat standard Φ300 mm (diametru mare, rată mare de îndepărtare, potrivit pentru materiale dure și casante).

(2) Sistem de masă de lucru

5 mese de lucru cu ventuze și 1 masă rotativă permit procesarea paralelă și funcționarea continuă, cu o capacitate superioară pe oră (UPH) de trei ori mai mare decât cea a echipamentelor cu o singură axă (cum ar fi DFG8340).

Adsorbția în vid + precizia de poziționare ±2 μm asigură că TTV (abaterea totală a grosimii) a plachetei după subțiere este ≤2 μm.

(3) Sistem de control

Interfață de operare: GUI tactil de 15 inch, operare bazată pe pictograme, permite monitorizarea în timp real, stocarea parametrilor și alarme anormale.

Nucleu de control: Servo de înaltă precizie + rețea de imprimare în buclă închisă, precizie de control al grosimii ±0,1 μm, suportă subțierea la nivel de microni (până la 50 μm). 3. Module cheie

Modul de rectificare: diviziune a muncii pe 4 axe (Z1 rectificare brută → Z2 rectificare medie → Z3 rectificare fină → Z4 lustruire/finisare), finalizând mai multe procese într-o singură prindere, reducând deteriorarea la manipulare.

Modul de curățare și uscare: Pulverizare cu apă pură + uscare cu aer ionic după măcinare, fără reziduuri sau urme de apă, îndeplinind cerințele de curățenie a semiconductorilor.

Încărcare și descărcare automată: Cutii cu material dual (25 de napolitane per cutie), identificând automat napolitanele/substraturile, reducând intervenția manuală.

III. Principiul de funcționare și fluxul procesului

1. Principiul de măcinare

Utilizează metoda de rotație a plachetei + rectificare cu alimentare: Placheta se rotește la viteză mare odată cu masa de lucru, iar discul abraziv diamantat se alimentează axial, îndepărtând materialul prin tăiere abrazivă + micro-fractură. Pentru materialele dure și casante, îndepărtarea fragilității este metoda principală, completată de îndepărtarea plasticului, controlând adâncimea fisurii ≤5 μm.

2. Fluxul standard al procesului

Încărcare: Un braț robotic preia placheta din cutia de materiale → o poziționează → o adsorbe în vid pe masa de lucru.

Șlefuire grosieră (Z1): Rată mare de îndepărtare (50-100 μm/min), subțiere rapidă până la grosimea țintă + 20 μm.

Șlefuire medie (Z2): Rată medie de îndepărtare (20-50 μm/min), reducând stratul deteriorat la grosimea țintă + 5 μm.

Șlefuire fină (Z3): Rată de îndepărtare redusă (5-10 μm/min), TTV ≤ 2 μm, strat deteriorat ≤ 2 μm.

Lustruire/Finisare suprafață (Z4): Finisaj oglindă, rugozitate suprafață Ra ≤ 0,1 μm.

Curățare și uscare: Pulverizare cu apă pură → uscare cu aer ionizat → descărcare în cutia de materiale.

3. Susține fluxul de procesare a substratului: Se adaptează la napolitane compozite cu substrat sticlă/ceramică (grosime totală ≤ 3,5 mm), adsorbția în vid a substratului protejează partea frontală a napolitanei, măcinând doar partea din spate, rezolvând problemele de deformare și rupere ale napolitanelor ultra-subțiri.

IV. Avantaje tehnologice principale

1. Adaptabilitate puternică la materiale dure și fragile

Ax de mare putere (6,3 kW) + disc abraziv diamantat cu diametru mare, crescând eficiența de prelucrare a SiC/safirului de 3 ori și prelungind durata de viață a discului cu 50%.

Proces de șlefuire cu deteriorare redusă: Strat de deteriorare ≤2μm, randament ≥99%, depășind cu mult procesele tradiționale de lepuire.

2. Capacitate de producție de înaltă eficiență (4 axe, 5 mese de lucru)

Procesare paralelă: 4 axe care lucrează simultan, 5 mese de lucru care se rotesc continuu, napolitane UPH≥30 (SiC de 6 inci), de 3 ori mai mari decât echipamentele cu o singură axă.

Complet automatizat: Încărcare, descărcare, măcinare, curățare și uscare integrate; funcționare continuă nesupravegheată timp de 24 de ore.

3. Precizie ridicată și stabilitate ridicată

Controlul grosimii: ±0,1 μm, TTV ≤2 μm, îndeplinind cerințele pentru plachetele SiC de calitate auto.

Structură rigidă: Corp din fontă + design de amortizare a vibrațiilor, vibrații ≤0,5 μm, fără abateri de precizie în timpul funcționării pe termen lung. 4. Adaptabilitate flexibilă și costuri de operare reduse

Compatibilitate multi-dimensiune: Compatibil cu napolitane de 6 inci și substraturi de 8 inci, permițând utilizarea multifuncțională și reducând investițiile în echipamente.

Procesare ecologică: Folosește doar apă pură, eliminând poluarea cu nămol de lustruire; apele uzate pot fi evacuate direct, reducând costurile de operare cu 30%.

V. Tabelul parametrilor tehnici cheie

Valoare parametru tabel

Dimensiunea napolitanei de procesare Φ4/5/6 inci (maxim Φ150 mm)

Dimensiunea substratului suportată: Φ5/6/8 inci

Număr de axe / Putere 4 axe, Z1-Z3: 6,3 kW

Viteză ax 1000-4000 min⁻¹

Specificații ale discului abraziv Disc abraziv diamantat Φ300mm

Precizie de control al grosimii ±0,1 μm

TTV (Abaterea totală a grosimii) ≤2μm

Rugozitatea suprafeței Ra≤0.1μm

Capacitate (SiC de 6 inci) UPH≥30 napolitane

Dimensiuni totale ale mașinii (L×A×Î) 1400×2500×2000mm

Greutate aprox. 6000 kg

Suprafață 3,5㎡

VI. Comparație cu echipamente similare (DFG8830 vs DFG8340)

Comparație tabel Articol DFG8830 (4 axe, 5 mese de lucru) DFG8340 (1 axă, 2 etape)

Configurația axului: 4×6,3 kW, divizie degroșare/finisare/lustruire: 1×4,2 kW, proces unic

Capacitate: UPH≥30 napolitane (SiC de 6 inci), UPH≤10 napolitane (SiC de 6 inci)

Precizie de procesare: TTV≤2μm, strat deteriorat ≤2μm, TTV≤5μm, strat deteriorat ≤5μm

Materiale adecvate: SiC, safir, napolitane compozite (cu substrat), napolitane de siliciu, ceramică cu duritate redusă

Legacy: 3,5㎡, 2㎡

Scenarii aplicabile: Producție în masă, materiale cu duritate ridicată și fragile; Loturi mici, napolitane de siliciu/materiale cu duritate scăzută

VII. Rezumat și valoare industrială

DISCO DFG8830, cu arhitectura sa pe 4 axe și 5 etape, axul de mare putere și procesul cu deteriorare redusă, a devenit un echipament de referință pentru subțierea semiconductorilor de a treia generație (SiC/GaN) și a substraturilor optice din safir, rezolvând punctele slabe ale industriei, cum ar fi eficiența scăzută, deteriorarea ridicată și randamentul scăzut în procesarea materialelor dure și fragile. În domenii precum vehiculele cu energie nouă, comunicațiile 5G și iluminatul LED, DFG8830 ajută dispozitivele de alimentare SiC și cipurile LED din safir să atingă producția de masă, impulsionând industria semiconductorilor către o bandă interzisă mai mare, profile mai subțiri și performanțe mai mari.