Измельчитель вафель DISCO DFG8560

В качестве усовершенствованной версии серии DFG800, станок DISCO DFG8560 представляет собой полностью автоматизированную машину для утонения пластин. Он специально разработан для решения задач утонения 12-дюймовых пластин. Основной принцип его работы основан на двухшпиндельной конфигурации с тремя зажимными патронами, позволяющей выполнять как «грубую шлифовку», так и «тонкую шлифовку» процесса утонения за одну операцию зажима пластины. Такая конструкция значительно повышает эффективность обработки и точность управления.

**Принцип работы**

Устройство DFG8560 обеспечивает истончение пластин за счет высокоточной механической обработки:

**Высокопрочная конструкция:** В станке используется высокопрочный шпиндель на воздушных подшипниках, обеспечивающий превосходную стабильность на протяжении всего процесса шлифовки.

**Двухэтапный процесс шлифовки:**

**Грубая шлифовка:** На первом шпинделе используется шлифовальный круг с более крупным зерном (например, алмазный круг на смоляной связке). Высокоскоростное вращение быстро удаляет большую часть материала с обратной стороны пластины, обеспечивая максимальную эффективность.

**Тонкая шлифовка:** На втором шпинделе используется шлифовальный круг с более мелким зерном (например, алмазный круг на керамической связке) для прецизионной шлифовки пластины. Этот процесс создает гладкую, ровную поверхность и удаляет поврежденный слой, образовавшийся на этапе грубой шлифовки.

В процессе работы пластина удерживается на вращающемся патроне с помощью вакуумного отсоса. Патрон вращается в направлении, противоположном направлению вращения высокоскоростного шлифовального круга; круг движется вертикально вниз, срезая поверхность пластины.

**Основные характеристики**

Основная функция DFG8560 — истончение кремниевых пластин. Для этого в его состав интегрирован ряд ключевых функций:

**Полностью автоматизированная работа:** Это оборудование автоматизирует весь рабочий процесс, от загрузки пластин, выравнивания, шлифовки, очистки до выгрузки, значительно сокращая ручное вмешательство и повышая эффективность производства.

**Высокоточный контроль толщины:** Благодаря интеграции системы онлайн-измерения толщины с высоким разрешением (0,1 мкм) оборудование обеспечивает замкнутый контур управления процессом шлифовки, гарантируя точность конечной толщины пластины.

**Обработка сверхтонких пластин:** Благодаря оптимизации параметров шлифовки и обработки, станок DFG8560 может стабильно обрабатывать сверхтонкие пластины толщиной 100 мкм или менее, сводя к минимуму риск поломки пластин.

**Обнаружение дефектов:** Эта система позволяет выявлять дефекты на поверхности пластины, предоставляя необходимые данные для последующих процессов ремонта или обратной связи.

**Удобный интерфейс:** Система, оснащенная сенсорным ЖК-дисплеем и графическим пользовательским интерфейсом (GUI), отображает состояние обработки и оборудования в режиме реального времени, что делает эксплуатацию и техническое обслуживание проще и интуитивнее.

**Онлайн-интеграция и расширение:** DFG8560 может быть легко интегрирован в более сложные автоматизированные производственные линии, такие как:

**Система DBG (постшлифовка):** Объединяет процессы нарезки и утонения, что делает ее особенно подходящей для производства сверхтонкой стружки.

**Машина для сухой полировки (например, DFP8160):** Представляет собой интегрированную систему, которая выполняет сухую полировку после шлифовки, дополнительно снижая шероховатость поверхности пластины (значение Ry) и устраняя повреждения, вызванные шлифовкой.

**Ламинатор/устройство для удаления защитных пленок:** Встроенная функция автоматического нанесения или удаления защитных полировочных пленок, обеспечивающая полностью автоматизированный рабочий процесс.

**Связь SECS/GEM:** Данное устройство поддерживает протокол связи SECS/GEM, позволяющий подключаться к заводской системе управления производством (MES) для удаленного мониторинга и автоматизированного сбора производственных данных.

**Применение и функции:**

Основная функция DFG8560 — обеспечение получения пластин с равномерной толщиной и превосходным качеством поверхности для последующих процессов, таких как нарезка и упаковка; широкая совместимость с различными материалами также делает его пригодным для широкого спектра применений.

**Уменьшение толщины пластины:** Снижение толщины пластины от исходной до целевой толщины — фундаментальное требование практически для всех применений.

**Удаление поврежденных слоев:** Удаление слоев, поврежденных напряжением в предыдущих процессах (например, при шлифовании обратной стороны) — критически важный этап для обеспечения механической прочности чипа.

**Выравнивание поверхности:** Обеспечение идеально ровной подложки для последующих высокоточных процессов (таких как фотолитография и склеивание) — необходимое условие для высокоточного производства.

**3D-упаковка и экспонирование сквозных кремниевых соединений (TSV):** Предоставление тонких пластин, необходимых для реализации технологии сквозных кремниевых соединений (TSV), и точное экспонирование нижней части структуры TSV — ключевого компонента передовой упаковки.

Производство силовых и радиочастотных устройств: используется для истончения кремниевых, нитридных и других полупроводниковых пластин с целью снижения сопротивления в открытом состоянии и улучшения теплоотвода.

Изготовление оптических устройств и фильтров: используется для точного истончения и выравнивания твердых и хрупких материалов, таких как сапфир (подложка для светодиодов) и танталат лития/ниобат лития (радиочастотный фильтр).

Подробные технические характеристики

Технические характеристики Технические характеристики

Применимый размер заготовки: Φ300 мм (12 дюймов). Универсальный патрон поддерживает пластины Φ200 мм/Φ300 мм.

Метод шлифовки: продольная шлифовка с вращением пластины и подачей материала.

Конфигурация шпинделя: Два шпинделя (2 оси). Встроенный высокочастотный пневматический шпиндель с электроприводом.

Конфигурация патронных столов: Три патронных стола, использующих систему поворотных столов. Скорость вращения патрона: 0-300 об/мин.

Мощность шпинделя: номинальная мощность 4,8 кВт.

Скорость вращения шпинделя: 1000–4000 мин⁻¹ (об/мин).

Перемещение по оси Z: 120 мм (включая начало координат).

Скорость подачи при шлифовании по оси Z: 0,0001 - 0,08 мм/с (0,1 - 80 мкм/с).

Минимальное перемещение по оси Z: 0,1 мкм.

Диапазон измерения толщины: 0–1800 мкм.

Разрешение измерения толщины: 0,1 мкм.

Повторяемость измерения толщины: ±0,5 мкм.

Технические характеристики шлифовального круга: алмазный шлифовальный круг диаметром 300 мм.

Отклонение толщины внутри пластины (TTV): менее 3,0 мкм (при использовании специального рабочего стола, пластина диаметром 300 мм).

Отклонение толщины между пластинами: менее ±3,0 мкм.

Шероховатость поверхности после обработки: Ry приблизительно 0,13 мкм (при использовании шлифовального круга № 2000); Ry приблизительно 0,15 мкм (при использовании шлифовального круга № 1400).

Габариты оборудования (Ш × Г × В): приблизительно 1400 × 3190 × 1800 мм.

Вес оборудования: приблизительно 4000 кг.

Требуемая мощность: трехфазная 200/220/380/400 В, 50/60 Гц, максимальная потребляемая мощность приблизительно 22 кВА.

Требуемый сжатый воздух: давление выше 0,5 МПа, чистый и безмасляный, точка росы ниже -15℃, расход приблизительно 1000 Нл/мин.

Требования к водоснабжению: деионизированная вода, температура 23±1℃, расход 6-10 л/мин.

Основные преимущества

DFG8560 продолжает укреплять свои позиции на рынке как высокопроизводительное оборудование для истончения пластин, обладающее следующими преимуществами:

Высокая точность шлифовки: благодаря оптимизированной конструкции качество шлифовки эффективно улучшается, обеспечивая превосходную равномерность толщины внутри пластины (TTV) и согласованность между пластинами, что гарантирует производительность для таких сложных процессов, как современная упаковка.

Стабильное качество шлифовки: оптимизированные параметры шлифовки и обработки обеспечивают стабильную шлифовку сверхтонких пластин, эффективно контролируя скорость разрушения, что имеет решающее значение для высококачественных пластин большого размера.

Превосходная масштабируемость: предлагает множество вариантов интеграции в технологическую линию (например, DBG и сухую полировку), гибко адаптируясь к модернизации производственной линии и полностью защищая инвестиции пользователя.

Высокая совместимость: возможность работы с различными материалами (такими как кремний, SiC, GaN, сапфир, LT/LN), что обеспечивает значительную технологическую гибкость при производстве различных полупроводников и оптоэлектронных устройств.

Удобство использования и простота обслуживания: удобный графический интерфейс и сенсорный экран значительно снижают порог входа в систему. Кроме того, ключевые компоненты взаимозаменяемы с компонентами серии 800, что снижает затраты на складские запасы запасных частей и риски простоев.

Облегченная конструкция: удалось снизить вес на 1,0 тонну (примерно на 20%) при сохранении технических характеристик и производительности. Более легкое оборудование упрощает процесс монтажа и снижает несущую способность производственного цеха.

Краткое описание технических характеристик: Двухкоординатная конструкция с тремя присосками: разделяет черновую и чистовую шлифовку, выполняя их за одну операцию зажима, что повышает эффективность и обеспечивает точность.

Шпиндель с пневматическим приводом: Использование шпинделя с пневматическим приводом исключает механический контакт, что приводит к минимальному износу и поддержанию высокой точности вращения в течение длительного времени. Это ключевой компонент для достижения сверхвысокой точности обработки.

Технология выравнивания двух точек шлифования: эта технология позволяет двум шпинделям совместно использовать одно и то же физическое положение для шлифования, исключая систематические ошибки, вызванные смещением точек обработки. Это одновременно улучшает равномерность толщины (TTV) в пределах одной пластины и обеспечивает стабильность толщины между пластинами, что делает эту технологию ключевой для достижения стабильного сверхтонкого шлифования.

В заключение, DISCO DFG8560 — это полностью автоматизированное решение для утонения 12-дюймовых пластин, разработанное для массового производства. Его ключевые особенности включают в себя точную двухшпиндельную архитектуру и превосходную стабильность системы, обеспечивающую высочайшую однородность и качество поверхности при обработке больших, сверхтонких пластин, а также мощные возможности интеграции в автоматизированные системы.