DISCO DFG8830 rånkvarn

DISCO DFG8830 är en helautomatiserad gallrings- och poleringsmaskin för hårda och spröda material, lanserad av DISCO Corporation i Japan. Dess kärnfokus ligger på effektiv och skadefri gallring av tredje generationens halvledar-/optiska hårda och spröda material som SiC och safir. Med en 4-axlig, 5-stegsarkitektur balanserar den hög genomströmning och hög precision, vilket gör den till en vanlig maskin för gallring av 6-8 tums hårda och spröda wafers.

I. Kärnpositionering och tillämpningsscenarier

1. Kärnpositionering

En helautomatisk polerings- och gallringsmaskin speciellt utformad för material med hög hårdhet och hög spröda egenskaper (SiC, safir, keramik, glas etc.), som löser problem med låg bearbetningseffektivitet, höga skador och lågt utbyte hos traditionell utrustning.

2. Typiska tillämpningar

Halvledare: Gallring av SiC/GaN-kraftskivor (6–8 tum), gallring av safirsubstrat (LED-chip).

Optik: Förtunning av optiskt glas, keramiska substrat och infraröda material.

Avancerad förpackning: Förtunning av kompositskivor med glas-/keramiska stödsubstrat (total tjocklek ≤ 3,5 mm).

3. Kompatibla storlekar

Bearbetade wafers: Φ4/5/6 tum (maximalt Φ150 mm).

Stödjande substrat: Φ5/6/8 tum (kompatibelt med 8-tums substrat som stöder 6-tums wafers).

II. Övergripande struktur och kärnkonfiguration

1. Övergripande arkitektur

Layout: 4 spindlar + 5 chuckbord + 1 roterande bord, integrerar hela processen för lastning, slipning, rengöring, torkning och lossning, upptar endast 3,5㎡, kompakt och effektiv.

Mått (B×D×H): 1400×2500×2000 mm; Vikt: Cirka 6000 kg.

2. Kärnkomponenter

(1) Spindelsystem (4 axlar, Z1-Z4)

Effekt: Z1-Z3 är 6,3 kW (hög styvhet, högt vridmoment, lämplig för tunga belastningar på hårda och spröda material); Z4 är finslipningsaxeln. Rotationshastighet: 1000-4000 min⁻¹ (konstant uteffekt, lämplig för grov-/finslipning).

Slipskiva: Standard Φ300mm diamantslipskiva (stor diameter, hög avverkningshastighet, lämplig för hårda och spröda material).

(2) Arbetsbordssystem

5 arbetsbord med vakuumsugkoppar och 1 roterande bord möjliggör parallell bearbetning och kontinuerlig drift, med en övre kapacitet per timme (UPH) tre gånger så hög som för enaxlig utrustning (som DFG8340).

Vakuumadsorption + positioneringsnoggrannhet ±2 μm säkerställer att waferns TTV (total tjockleksavvikelse) efter uttunning är ≤2 μm.

(3) Styrsystem

Användargränssnitt: 15-tums pekskärm, ikonbaserad drift, stöder realtidsövervakning, parameterlagring och onormala larm.

Kontrollkärna: Högprecisionsservo + gitter med sluten slinga, tjocklekskontrollnoggrannhet ±0,1 μm, stöder uttunning på mikronnivå (ner till 50 μm). 3. Nyckelmoduler

Slipmodul: 4-axlig arbetsdelning (Z1 grovslipning → Z2 medelslipning → Z3 finslipning → Z4 polering/finish), slutför flera processer i en enda fastspänning, vilket minskar hanteringsskador.

Rengörings- och torkningsmodul: Renvattensprutning + jonlufttorkning efter slipning, lämnar inga rester eller vattenmärken, uppfyller kraven för halvledarrenhet.

Automatisk lastning och lossning: Dubbla materiallådor (25 wafers per låda), automatisk identifiering av wafers/substrat, vilket minskar manuella ingrepp.

III. Arbetsprincip och processflöde

1. Slipningsprincip

Använder waferrotation + inmatningsslipningsmetod: Wafern roterar med hög hastighet med arbetsbordet, och diamantslipskivan matar axiellt, vilket avlägsnar material genom slipande skärning + mikrosprickbildning. För hårda och spröda material är sprödborttagning den primära metoden, kompletterad med plastborttagning, vilket kontrollerar sprickdjup ≤5 μm.

2. Standardprocessflöde

Lastning: En robotarm plockar upp wafern från materiallådan → positionerar den → vakuumadsorberar den på arbetsbordet.

Grovslipning (Z1): Hög avverkningshastighet (50–100 μm/min), snabb uttunning till måltjocklek + 20 μm.

Medelslipning (Z2): Medelhög avverkningshastighet (20–50 μm/min), vilket reducerar det skadade lagret till önskad tjocklek + 5 μm.

Finslipning (Z3): Låg avverkningshastighet (5–10 μm/min), total avverkningsgrad ≤ 2 μm, skadat lager ≤ 2 μm.

Polering/Ytbehandling (Z4): Bländfri yta, ytjämnhet Ra ≤ 0,1 μm.

Rengöring och torkning: Ren vattensprayning → jonlufttorkning → lossning i materiallådan.

3. Stödjer substratbearbetningsflöde: Anpassar sig till kompositskivor av glas/keramiskt substrat (total tjocklek ≤ 3,5 mm), vakuumadsorption av substratet skyddar skivans framsida, slipar endast baksidan, vilket löser problemen med vridning och brott hos ultratunna skivor.

IV. Centrala teknologiska fördelar

1. Stark anpassningsförmåga till hårda och spröda material

Högeffektsspindel (6,3 kW) + diamantslipskiva med stor diameter, vilket ökar SiC/safir-bearbetningseffektiviteten med 3 gånger och förlänger skivans livslängd med 50 %.

Slipningsprocess med låg skada: Skadeskikt ≤2μm, utbyte ≥99%, vilket vida överträffar traditionella läppningsprocesser.

2. Högeffektiv produktionskapacitet (4 axlar, 5 arbetsbord)

Parallell bearbetning: 4 axlar arbetar samtidigt, 5 arbetsbord roterar kontinuerligt, UPH≥30-wafers (6-tums SiC), 3 gånger så höga som för enaxlig utrustning.

Helautomatiserad: Integrerad lastning, lossning, malning, rengöring och torkning; obevakad kontinuerlig drift i 24 timmar.

3. Hög precision och hög stabilitet

Tjocklekskontroll: ±0,1 μm, TTV≤2 μm, uppfyller kraven för SiC-wafer av fordonskvalitet.

Stel struktur: Gjutjärnskropp + vibrationsdämpande design, vibrationer ≤0,5 μm, ingen avvikelse i noggrannhet under långvarig drift. 4. Flexibel anpassningsförmåga och låga driftskostnader

Kompatibilitet med flera storlekar: Kompatibel med 6-tums wafers och 8-tums substrat, vilket möjliggör användning för flera ändamål och minskar investeringar i utrustning.

Grön bearbetning: Använder endast rent vatten, vilket eliminerar föroreningar från poleringsslam; avloppsvatten kan släppas ut direkt, vilket minskar driftskostnaderna med 30 %.

V. Tabell över viktiga tekniska parametrar

Tabellparametervärde

Bearbetningsskivans storlek Φ4/5/6 tum (maximalt Φ150 mm)

Stödsubstratstorlek Φ5/6/8 tum

Antal spindlar / Effekt 4 axlar, Z1-Z3: 6,3 kW

Spindelhastighet 1000–4000 min⁻¹

Specifikation för slipskiva Φ300 mm diamantslipskiva

Tjocklekskontrollens noggrannhet ±0,1 μm

TTV (total tjockleksavvikelse) ≤2μm

Ytjämnhet Ra≤0,1 μm

Kapacitet (6-tums SiC) UPH≥30 wafers

Maskinens totala mått (B×D×H) 1400×2500×2000 mm

Vikt ca 6000 kg

Golvarea 3,5㎡

VI. Jämförelse med liknande utrustning (DFG8830 vs DFG8340)

Bordjämförelseartikel DFG8830 (4 axlar, 5 arbetsbord) DFG8340 (1-axlig, 2-stegs)

Spindelkonfiguration: 4×6,3 kW, grov-/finbearbetnings-/poleringsavdelning: 1×4,2 kW, enkel process

Kapacitet: UPH≥30 wafers (6-tums SiC), UPH≤10 wafers (6-tums SiC)

Bearbetningsnoggrannhet: TTV≤2μm, skadelager≤2μm, TTV≤5μm, skadelager≤5μm

Lämpliga material: SiC, safir, kompositskivor (med substrat), kiselskivor, keramik med låg hårdhet

Äldre: 3,5㎡, 2㎡

Tillämpliga scenarier: Massproduktion, material med hög hårdhet och spröda material; Små batcher, kiselskivor/material med låg hårdhet

VII. Sammanfattning och branschvärde

DISCO DFG8830, med sin 4-axliga, 5-stegsarkitektur, högeffektsspindel och lågskadeprocess, har blivit en riktmärkesutrustning för gallring av tredje generationens halvledare (SiC/GaN) och safiroptiska substrat, och löser branschens problem med låg effektivitet, höga skador och lågt utbyte vid bearbetning av hårda och spröda material. Inom områden som nya energifordon, 5G-kommunikation och LED-belysning hjälper DFG8830 SiC-kraftenheter och safir-LED-chips att uppnå massproduktion, vilket driver halvledarindustrin mot bredare bandgap, tunnare profiler och högre prestanda.