Molino de obleas DISCO DFG8560

Como actualización de la serie DFG800, la DISCO DFG8560 es una máquina de adelgazamiento de obleas totalmente automatizada. Está diseñada específicamente para afrontar los retos del adelgazamiento de obleas de 12 pulgadas. Su principio de funcionamiento se basa en una configuración de doble husillo y triple mandril, que permite completar las etapas de rectificado basto y fino del proceso de adelgazamiento en una sola operación de sujeción de la oblea. Este diseño mejora significativamente la eficiencia del procesamiento y el control de precisión.

**Principio de funcionamiento**

El DFG8560 logra el adelgazamiento de las obleas mediante un movimiento mecánico de alta precisión:

**Estructura de alta rigidez:** La máquina emplea un husillo con cojinetes de aire de alta rigidez, lo que garantiza una excelente estabilidad durante todo el proceso de rectificado.

**Proceso de molienda en dos etapas:**

**Desbaste:** El primer husillo utiliza una muela de grano más grueso (por ejemplo, una muela de diamante con aglutinante de resina). La rotación a alta velocidad elimina rápidamente la mayor parte del material de la parte posterior de la oblea, maximizando la eficiencia.

**Rectificado fino:** El segundo husillo utiliza una muela de grano más fino (por ejemplo, una muela de diamante con aglutinante cerámico) para el rectificado de precisión de la oblea. Este proceso crea una superficie lisa y plana, y elimina la capa dañada producida durante la etapa de rectificado basto.

En su funcionamiento, la oblea se sujeta mediante succión al vacío sobre un mandril giratorio. El mandril gira en sentido contrario a la muela abrasiva de alta velocidad; la muela se mueve verticalmente hacia abajo, cortando la superficie de la oblea.

**Características principales**

La función principal del DFG8560 es el adelgazamiento de obleas. Para ello, integra una serie de funciones clave:

**Funcionamiento totalmente automatizado:** Este equipo automatiza todo el flujo de trabajo, desde la carga, alineación, pulido y limpieza de las obleas hasta la descarga, lo que reduce significativamente la intervención manual y mejora la eficiencia de la producción.

**Control de espesor de alta precisión:** Mediante la integración de un sistema de medición de espesor en línea de alta resolución (0,1 μm), el equipo logra un control de circuito cerrado del proceso de rectificado, lo que garantiza la precisión del espesor final de la oblea.

**Procesamiento de obleas ultrafinas:** Mediante la optimización de los parámetros del sistema de molienda y procesamiento, el DFG8560 puede procesar de forma estable obleas ultrafinas con un espesor de 100 μm o menos, minimizando al mismo tiempo el riesgo de rotura de la oblea.

**Detección de defectos:** Este sistema puede identificar defectos en la superficie de la oblea, proporcionando los datos necesarios para los procesos de reparación posteriores o los bucles de retroalimentación.

**Interfaz de usuario intuitiva:** Equipado con una pantalla táctil LCD y una interfaz gráfica de usuario (GUI), el sistema muestra el estado del procesamiento y del equipo en tiempo real, lo que hace que la operación y el mantenimiento sean más sencillos e intuitivos.

**Integración y expansión en línea:** El DFG8560 se puede integrar sin problemas en líneas de producción automatizadas más complejas, como por ejemplo:

**Sistema DBG (Post-Die Grinding):** Integra procesos de corte y adelgazamiento, lo que lo hace especialmente adecuado para la fabricación de virutas ultrafinas.

**Máquina de pulido en seco (por ejemplo, DFP8160):** Forma un sistema integrado que realiza el pulido en seco después de los procesos de rectificado, reduciendo aún más la rugosidad de la superficie de la oblea (valor Ry) y eliminando los daños causados ​​por el rectificado.

**Laminadora/decapadora de obleas:** Integrada para aplicar o retirar automáticamente películas protectoras de pulido, creando un flujo de trabajo totalmente automatizado.

**Comunicación SECS/GEM:** Este dispositivo es compatible con el protocolo de comunicación SECS/GEM, lo que permite la conexión a un sistema de ejecución de fabricación (MES) de fábrica para la monitorización remota y la adquisición automatizada de datos de producción.

**Aplicaciones y funciones:**

La función principal del DFG8560 es proporcionar obleas con un espesor uniforme y una excelente calidad superficial para procesos posteriores como el corte y el empaquetado; su amplia compatibilidad de materiales también lo hace adecuado para una amplia gama de aplicaciones.

**Adelgazamiento de la oblea:** Reducir el grosor de la oblea desde su grosor original hasta un grosor objetivo, un requisito fundamental para casi todas las aplicaciones.

**Eliminación de la capa dañada:** Eliminar las capas dañadas por la tensión generadas en los procesos anteriores (como el rectificado de la parte posterior), un paso fundamental para garantizar la resistencia mecánica de la viruta.

**Planarización de la superficie:** Proporcionar un sustrato altamente plano para procesos de precisión posteriores (como fotolitografía y unión), un requisito previo para la fabricación de alta precisión.

**Empaquetado 3D y exposición de TSV:** Suministramos las obleas delgadas necesarias para la implementación de la tecnología de vías pasantes de silicio (TSV) y exponemos con precisión la parte inferior de la estructura TSV, un componente fundamental del empaquetado avanzado.

Fabricación de dispositivos de potencia y radiofrecuencia: Se utiliza para adelgazar obleas de SiC, GaN y otros semiconductores compuestos con el fin de reducir la resistencia de encendido y mejorar la disipación de calor.

Fabricación de dispositivos ópticos y filtros: Se utiliza para el adelgazamiento y la planarización de precisión de materiales duros y frágiles como el zafiro (sustrato de LED) y el tantalato de litio/niobato de litio (filtro de RF).

Especificaciones detalladas

Especificaciones Especificaciones

Tamaño de pieza aplicable: Φ300 mm (12 pulgadas). El mandril universal admite obleas de Φ200 mm/Φ300 mm.

Método de rectificado: Rectificado longitudinal de avance con rotación de la oblea.

Configuración del husillo: Husillos dobles (2 ejes). Husillo neumático-estático integrado accionado por motor de alta frecuencia.

Configuración de la mesa de mandril: Tres mesas de mandril, con sistema de mesa giratoria. Velocidad del mandril: 0-300 rpm.

Potencia del husillo: Potencia nominal 4,8 kW.

Velocidad del husillo: 1.000 - 4.000 min⁻¹ (rpm).

Recorrido del eje Z: 120 mm (incluido el origen).

Velocidad de avance de rectificado del eje Z: 0,0001 - 0,08 mm/s (0,1 - 80 μm/s).

Desplazamiento mínimo del eje Z: 0,1 μm.

Rango de medición del espesor: 0 - 1.800 μm.

Resolución de medición de espesor: 0,1 μm.

Repetibilidad de la medición del espesor: ±0,5 μm.

Especificaciones de la muela abrasiva: muela abrasiva de diamante de Φ300 mm.

Desviación del espesor dentro de la oblea (TTV): Menos de 3,0 μm (utilizando una mesa de trabajo específica, oblea de φ300 mm).

Desviación del espesor entre obleas: Menos de ±3,0 μm.

Rugosidad superficial después del acabado: Ry aproximadamente 0,13 μm (utilizando una muela abrasiva n.° 2000); Ry aproximadamente 0,15 μm (utilizando una muela abrasiva n.° 1400).

Dimensiones del equipo (ancho × profundidad × alto): Aproximadamente 1400 × 3190 × 1800 mm.

Peso del equipo: Aproximadamente 4.000 kg.

Potencia requerida: Trifásica 200/220/380/400 V, 50/60 Hz, consumo máximo de energía aproximado de 22 kVA.

Aire comprimido requerido: Superior a 0,5 MPa, limpio y libre de aceite, punto de rocío inferior a -15 ℃, caudal aproximado de 1000 NL/min.

Requisitos de suministro de agua: agua DI (agua desionizada), temperatura 23±1℃, caudal 6-10 L/min.

Ventajas principales

El DFG8560 continúa consolidando su posición en el mercado como un equipo de adelgazamiento de obleas de alto rendimiento con las siguientes ventajas:

Alta precisión de rectificado: Gracias a un diseño optimizado, se mejora eficazmente la calidad del rectificado, logrando una excelente uniformidad del espesor dentro de la oblea (TTV) y consistencia entre obleas, lo que garantiza el rendimiento en procesos exigentes como el empaquetado avanzado.

Calidad de molienda estable: Los parámetros optimizados de molienda y manipulación permiten una molienda estable de obleas ultrafinas, controlando eficazmente la tasa de rotura, lo cual es crucial para las obleas de gran tamaño y alto valor.

Escalabilidad superior: Ofrece una gran cantidad de opciones de integración en línea (como DBG y pulido en seco), adaptándose de forma flexible a las actualizaciones de la línea de producción y protegiendo completamente la inversión del usuario.

Gran compatibilidad: capaz de procesar diversos materiales (como silicio, SiC, GaN, zafiro, LT/LN), lo que proporciona una importante flexibilidad de proceso para la fabricación de diversos semiconductores y dispositivos optoelectrónicos.

Fácil de usar y mantener: Su interfaz gráfica intuitiva y su pantalla táctil reducen considerablemente la complejidad operativa. Además, los componentes clave son intercambiables con los de la serie 800, lo que disminuye los costos de inventario de repuestos y los riesgos de inactividad.

Diseño ligero: Se logró una reducción de peso de 1,0 tonelada (aproximadamente un 20 %) manteniendo las especificaciones y el rendimiento. El equipo más ligero simplifica el proceso de instalación y reduce los requisitos de carga en la planta de producción.

Resumen de características técnicas: Diseño de doble eje con tres ventosas: Separa el desbaste del acabado, completándolos en una sola operación de sujeción, lo que mejora la eficiencia y garantiza la precisión.

Husillo neumático-estático: Este diseño, que utiliza un husillo neumático-estático, elimina el contacto mecánico, lo que reduce al mínimo el desgaste y mantiene una alta precisión de rotación durante periodos prolongados. Es un componente fundamental para lograr una precisión de mecanizado ultra alta.

Tecnología de alineación de puntos de rectificado duales: Esta tecnología permite que dos husillos compartan la misma posición física de rectificado, eliminando los errores sistemáticos causados ​​por la desalineación de los puntos de procesamiento. Esto mejora simultáneamente la uniformidad del espesor (TTV) dentro de una misma oblea y la consistencia del espesor entre obleas, convirtiéndola en una tecnología clave para lograr un rectificado ultrafino estable.

Resumen: En conclusión, la DISCO DFG8560 es una solución totalmente automatizada para el adelgazamiento de obleas de 12 pulgadas, diseñada para la producción en masa. Sus características principales incluyen una precisa arquitectura de doble husillo y una estabilidad superior del sistema, lo que permite una uniformidad y calidad superficial de primer nivel al procesar obleas grandes y ultrafinas, junto con potentes capacidades de integración de automatización.