Laserový značkovací stroj ThinkLaser SigmaDSC na doštičky

Hlavnou líniou systému ThinkLaser SigmaDSC je plne automatizovaný systém laserového značenia „Hard Marking“ – špeciálne navrhnutý pre doštičky s rozmermi 100 mm až 200 mm (4 až 8 palcov) – ktorý plne spĺňa normy pre čisté priestory triedy 1 (ISO trieda 3).

Jeho hlavná hodnota spočíva vo využití laserovej technológie s programovateľnou reguláciou hĺbky na vytvorenie trvalých, ľahko čitateľných identifikačných kódov na doštičkách. Tieto kódy sú navrhnuté tak, aby odolali náročným požiadavkám následných vysokointenzívnych výrobných procesov – ako je stenčovanie zadnej strany, vysokoteplotné ošetrenie a chemické čistenie – čím sa zabezpečuje prísna sledovateľnosť produktu počas celého jeho životného cyklu.

**Základné princípy**

Technologické jadro SigmaDSC sa točí okolo „tvrdého značenia“:

**Bodkové termálne značenie:** Táto technika využíva zaostrený laserový lúč s vysokou energetickou hustotou nasmerovaný na špecifické miesta na povrchu doštičky. To spôsobí, že sa materiál okamžite a lokálne roztaví alebo odparí, čím sa vytvoria fyzické priehlbiny (jamky) so špecifickou hĺbkou (až 110 mikrónov).

**Extrémna stabilita impulzov:** Kľúčom k dosiahnutiu rovnomerného tvrdého značenia je výnimočná stabilita laserového zdroja medzi impulzmi. Patentovaný diódovo čerpaný laser v pevnej fáze od spoločnosti ThinkLaser riadi stabilitu impulzov na úroveň <0,5 % pri frekvencii 1 kHz. To zaisťuje vysoký stupeň konzistentnosti v hĺbke a kruhovitosti každého jednotlivého bodu – slúži ako základ pre zaručenie pomeru strán (pomer hlavnej a vedľajšej osi) <1,1 a zabezpečenie vynikajúcej čitateľnosti.

**Dvojitá bodová optika™:** Táto technológia, ktorá je kľúčovým konštrukčným prvkom a ponúka zvýšenú flexibilitu, umožňuje používateľom prepínať medzi dvoma rôznymi veľkosťami bodov – od 50 µm do 110 µm – prostredníctvom softvérového ovládania v rámci toho istého systému, čím sa prispôsobí rôznym značkovacím materiálom a aplikačným požiadavkám.

**Hlavné výhody a špecifikácie**

SigmaDSC je navrhnutý tak, aby spracovával širokú škálu substrátových materiálov (vrátane kremíka, karbidu kremíka, arzénidu gália, nitridu gália, skla, keramiky atď.) a aby odolal náročným podmienkam výroby polovodičov. Jeho základné výkonnostné parametre sú jasne definované:

**Kategória funkcie** | **Podrobný popis / Špecifické špecifikácie**

**Možnosť tvrdého značenia** | **Programovateľné ovládanie hĺbky:** Automaticky nastavuje hĺbku značenia až do 110 µm.

**Presnosť hĺbky:** ±10 %.

**Priepustnosť:** Až 250 doštičiek za hodinu. Presnosť a kompatibilita | Kompatibilita a proces: Kompatibilné s doštičkami s rozmermi 100 mm až 200 mm, ako aj s panelmi s rozmermi 300 mm/310 mm.

Presnosť značenia: V oblasti 50x50 mm po zarovnaní doštičky je opakovateľnosť ±0,125 mm.

Široká použiteľnosť: Vhodné pre širokú škálu materiálov vrátane kremíka (Si), karbidu kremíka (SiC), arzénidu gália (GaAs), nitridu gália (GaN) a ďalších.

Automatizácia a komunikácia | Plne automatizovaná prevádzka: Minimalizuje manuálny zásah a podporuje manipuláciu s otvorenými kazetami.

Rozhranie pre automatizáciu výroby: Podporuje protokoly SECS II/GEM pre bezproblémovú integráciu do systémov MES vo výrobe.

Komplexné monitorovanie systému: Presne zaznamenáva všetky údaje o výkone lasera až po úroveň SPC (štatistická kontrola procesu).

Hardvérové ​​špecifikácie | Typ laseru: Nd:YLF diódovo čerpaný pevnolátkový laser.

Vlnová dĺžka laseru: 1053 nm.

Umiestnenie značenia: V rámci 25 mm prstencového pásu od okraja doštičky, čo umožňuje umiestnenie viacerých skupín značiek v ľubovoľnej orientácii.

Operačný systém: Windows 7 Pro SP1 (32-bitový).

Priemyselné štandardy | SEMI štandardy: Plne kompatibilné so štandardmi SEMI, podporujúce špecifikácie označovania ako T7, M12 a M13.

Medzinárodné certifikácie: V súlade s bezpečnostnými a environmentálnymi normami vrátane CE, SEMI S2, S8 a S14.

Kľúčové funkcie a aplikácie

SigmaDSC sa používa predovšetkým v prostrediach výroby polovodičov, kde je kritické udržiavanie vysokej sledovateľnosti počas celého životného cyklu produktu:

Výroba polovodičových doštičiek na prednej strane: Ihneď po vstupe do čistej miestnosti sa na doštičku vyryje jedinečné, trvalé identifikačné číslo – identifikačné číslo navrhnuté tak, aby odolalo náročným požiadavkám všetkých následných náročných krokov spracovania (ako je napríklad stenčovanie zadnej strany). Toto slúži ako základ pre sledovateľnosť kvality a údaje o štatistickej kontrole procesov (SPC) v celom výrobnom pracovnom postupe – od výroby kremíkových doštičiek, cez zlievarne až po výrobcov integrovaných zariadení (IDM).

Pokročilé balenie: Poskytuje spoľahlivé identifikačné označenie pre rekonštituované doštičky alebo panely v rámci procesov balenia na úrovni doštičiek (Fan-out WLP).

**Porovnanie doplnkového vybavenia a produktových radov**

SigmaDSC predstavuje kľúčovú súčasť komplexného riešenia identifikácie doštičiek od spoločnosti ThinkLaser. Systém SigmaClean, ktorý ste spomenuli, slúži ako jeho samostatný doplnok:

**Funkcia** | **SigmaDSC (tvrdé značenie)** | **SigmaClean (mäkké značenie)**

**Základný proces** | Tvrdé značenie | Mäkké značenie

**Kľúčové výhody** | Značky majú fyzickú hĺbku; sú schopné odolať najnáročnejším krokom následného spracovania, ako je mechanické brúsenie. | Bez nečistôt s ultra vysokou čistotou; spĺňa najprísnejšie požiadavky na čisté priestory.

**Typické scenáre použitia** | Používa sa pre doštičky, ktoré prechádzajú „náročnými“ procesmi – ako je napríklad stenčovanie zadnej strany – na zabezpečenie trvalej sledovateľnosti. | Používa sa v prostrediach výroby doštičiek na začiatku výroby, kde je prvoradé nulové poškodenie povrchu a extrémne vysoká čistota.

**Zhrnutie**

ThinkLaser SigmaDSC je plne automatizovaný systém laserového značenia určený na poskytovanie ultra odolného „tvrdého značenia“ pre 200 mm wafery. Jeho hlavné technologické výhody spočívajú v programovateľnom riadení hĺbky, technológii Dual-Spot Optics™ a rozhraní SECS/GEM pre plnú automatizáciu. Vďaka stabilnému laserovému systému, riadeniu v uzavretej slučke a pokročilým automatizačným funkciám zaisťuje výnimočnú rovnomernosť hĺbky značenia a kruhovitosť na rôznych substrátových materiáloch. Namiesto čistenia alebo montáže slúži kľúčovej funkcii, ktorou je poskytovanie globálnej autentifikácie identity pre wafery.