DISCO DFG8830 gofret öğütücü

DISCO DFG8830, Japonya merkezli DISCO Corporation tarafından piyasaya sürülen, sert ve kırılgan malzemeler için tamamen otomatik bir inceltme ve parlatma makinesidir. Temel odak noktası, SiC ve safir gibi üçüncü nesil yarı iletken/optik sert ve kırılgan malzemelerin verimli ve düşük hasarlı bir şekilde inceltilmesidir. 4 eksenli, 5 aşamalı bir mimariye sahip olan bu makine, yüksek verimlilik ve yüksek hassasiyeti dengeleyerek, 6-8 inçlik sert ve kırılgan wafer'ların inceltilmesi için ana akım bir makine haline gelmiştir.

I. Temel Konumlandırma ve Uygulama Senaryoları

1. Temel Konumlandırma

Yüksek sertlik ve yüksek kırılganlığa sahip malzemeler (SiC, safir, seramik, cam vb.) için özel olarak tasarlanmış, tamamen otomatik bir parlatma ve inceltme makinesi; geleneksel ekipmanların düşük işlem verimliliği, yüksek hasar ve düşük verim gibi sorunlarını çözmektedir.

2. Tipik Uygulamalar

Yarı iletkenler: SiC/GaN güç yongalarının (6-8 inç) inceltilmesi, safir alt tabakaların (LED çipleri) inceltilmesi.

Optik: Optik camın, seramik alt tabakaların ve kızılötesi malzemelerin inceltilmesi.

Gelişmiş Ambalajlama: Cam/seramik destek alt tabakaları kullanılarak kompozit levhaların inceltilmesi (toplam kalınlık ≤ 3,5 mm).

3. Uyumlu Boyutlar

İşlenmiş Yonga Levhaları: Φ4/5/6 inç (maksimum Φ150 mm).

Destekleyici Yüzeyler: Φ5/6/8 inç (6 inçlik plakaları destekleyen 8 inçlik yüzeylerle uyumlu).

II. Genel Yapı ve Temel Yapılandırma

1. Genel Mimari

Yerleşim: 4 mil + 5 ayna tablası + 1 döner tabla, yükleme, taşlama, temizleme, kurutma ve boşaltma işlemlerinin tamamını entegre ederek yalnızca 3,5 m² alan kaplar, kompakt ve verimlidir.

Ölçüler (G×D×Y): 1400×2500×2000 mm; Ağırlık: Yaklaşık 6000 kg.

2. Temel Bileşenler

(1) Mil Sistemi (4 eksen, Z1-Z4)

Güç: Z1-Z3 6,3 kW'tır (yüksek rijitlik, yüksek tork, sert ve kırılgan malzemelerde ağır yükler için uygundur); Z4 son işlem eksenidir. Dönme hızı: 1000-4000 min⁻¹ (sabit güç çıkışı, kaba/ince taşlama için uygundur).

Taşlama diski: Standart Φ300mm elmas taşlama diski (geniş çap, yüksek talaş kaldırma oranı, sert ve kırılgan malzemeler için uygundur).

(2) Çalışma masası sistemi

5 adet vakumlu emme kabı bulunan çalışma tablası ve 1 adet döner tabla, tek eksenli ekipmanlara (örneğin DFG8340) kıyasla üç kat daha yüksek UPH (saat başına üst kapasite) ile paralel işleme ve sürekli çalışma imkanı sağlar.

Vakum adsorpsiyonu + ±2μm konumlandırma hassasiyeti, inceltme işleminden sonra plakanın TTV'sinin (toplam kalınlık sapması) ≤2μm olmasını sağlar.

(3) Kontrol sistemi

İşletim arayüzü: 15 inç dokunmatik grafik kullanıcı arayüzü (GUI), simge tabanlı kullanım, gerçek zamanlı izleme, parametre depolama ve anormal durum alarmlarını destekler.

Kontrol çekirdeği: Yüksek hassasiyetli servo + ızgara kapalı devre, kalınlık kontrol doğruluğu ±0,1 μm, mikron seviyesinde inceltme desteği (50 μm'ye kadar). 3. Ana Modüller

Taşlama Modülü: 4 eksenli iş bölümü (Z1 kaba taşlama → Z2 orta taşlama → Z3 ince taşlama → Z4 parlatma/son işlem), tek bir sıkıştırma işleminde birden fazla işlemi tamamlayarak taşıma kaynaklı hasarı azaltır.

Temizleme ve Kurutma Modülü: Öğütme işleminden sonra saf su püskürtme + iyonik hava ile kurutma, kalıntı veya su izi bırakmaz, yarı iletken temizlik gereksinimlerini karşılar.

Otomatik Yükleme ve Boşaltma: Çift malzemeli kutular (kutu başına 25 wafer), wafer/alt tabakaları otomatik olarak tanımlayarak manuel müdahale ihtiyacını azaltır.

III. Çalışma Prensibi ve Süreç Akışı

1. Öğütme Prensibi

Yonga levhası döndürme + beslemeli taşlama yöntemi kullanılır: Yonga levhası, iş tablasıyla birlikte yüksek hızda döner ve elmas taşlama diski eksenel olarak ilerleyerek aşındırıcı kesme + mikro kırılma yoluyla malzeme çıkarır. Sert ve kırılgan malzemeler için, birincil yöntem kırılgan malzeme çıkarma olup, buna ek olarak plastik malzeme çıkarma da yapılır ve çatlak derinliği ≤5 μm olacak şekilde kontrol edilir.

2. Standart Proses Akışı

Yükleme: Robotik bir kol, malzeme kutusundan yonga levhasını alır → konumlandırır → vakumla çalışma masasına yapıştırır.

Kaba Öğütme (Z1): Yüksek talaş kaldırma hızı (50-100 μm/dk), hedef kalınlığa + 20 μm'ye kadar hızla inceltme.

Orta Öğütme (Z2): Orta düzeyde aşındırma hızı (20-50 μm/dk), hasarlı tabakayı hedef kalınlık + 5 μm'ye kadar azaltır.

İnce Öğütme (Z3): Düşük talaş kaldırma hızı (5-10 μm/dak), TTV ≤ 2 μm, hasarlı katman ≤ 2 μm.

Parlatma/Yüzey İşleme (Z4): Ayna parlaklığında yüzey, yüzey pürüzlülüğü Ra ≤ 0,1 μm.

Temizleme ve Kurutma: Saf su püskürtme → iyonik hava ile kurutma → malzeme kutusuna boşaltma.

3. Destek Alt Tabaka İşleme Akışı: Cam/seramik alt tabaka kompozit levhalara (toplam kalınlık ≤ 3,5 mm) uyarlanmıştır; alt tabakanın vakumla adsorpsiyonu levhanın ön yüzünü korur, sadece arka yüzü taşlanır ve ultra ince levhaların bükülme ve kırılma sorunları çözülür.

IV. Temel Teknolojik Avantajlar

1. Sert ve Kırılgan Malzemelere Karşı Güçlü Uyarlanabilirlik

Yüksek güçlü iş mili (6,3 kW) + geniş çaplı elmas taşlama diski, SiC/safir işleme verimliliğini 3 kat artırır ve disk ömrünü %50 uzatır.

Düşük hasarlı taşlama işlemi: Hasar tabakası ≤2μm, verim ≥99%, geleneksel alıştırma işlemlerini çok geride bırakıyor.

2. Yüksek verimli üretim kapasitesi (4 eksen, 5 çalışma tablası)

Paralel işleme: 4 eksenin aynı anda çalışması, 5 iş tablasının sürekli dönmesi, UPH≥30 wafer (6 inç SiC), tek eksenli ekipmanın 3 katı.

Tamamen otomatik: Entegre yükleme, boşaltma, öğütme, temizleme ve kurutma; 24 saat kesintisiz, gözetimsiz çalışma.

3. Yüksek hassasiyet ve yüksek kararlılık

Kalınlık kontrolü: ±0,1 μm, TTV≤2 μm, otomotiv sınıfı SiC gofret gereksinimlerini karşılıyor.

Sağlam yapı: Dökme demir gövde + titreşim sönümleme tasarımı, titreşim ≤0,5 μm, uzun süreli çalışma sırasında doğrulukta sapma yok. 4. Esnek Uyarlanabilirlik ve Düşük İşletme Maliyetleri

Çoklu Boyut Uyumluluğu: 6 inçlik wafer'lar ve 8 inçlik substratlarla uyumlu olup, çok amaçlı kullanıma olanak tanır ve ekipman yatırımını azaltır.

Yeşil İşleme: Sadece saf su kullanır, arıtma çamuru kirliliğini ortadan kaldırır; atık su doğrudan deşarj edilebilir, bu da işletme maliyetlerini %30 azaltır.

V. Temel Teknik Parametreler Tablosu

Tablo Parametre Değeri

İşleme için uygun wafer çapı Φ4/5/6 inç (maksimum Φ150 mm)

Destek Yüzey Boyutu Φ5/6/8 inç

Mil Sayısı / Güç 4 eksen, Z1-Z3: 6,3 kW

Mil Hızı 1000-4000 min⁻¹

Taşlama Taşı Özellikleri Φ300mm Elmas Taşlama Taşı

Kalınlık Kontrol Doğruluğu ±0,1 μm

TTV (Toplam Kalınlık Sapması) ≤2μm

Yüzey Pürüzlülüğü Ra≤0.1μm

Kapasite (6 inç SiC) UPH≥30 wafer

Makinenin genel boyutları (G×D×Y): 1400×2500×2000 mm

Ağırlık yaklaşık 6000 kg.

Alan 3,5 m²

VI. Benzer Cihazlarla Karşılaştırma (DFG8830 ve DFG8340)

Tablo Karşılaştırma Öğesi DFG8830 (4 eksen, 5 çalışma tablası) DFG8340 (1 eksen, 2 kademeli)

İş mili konfigürasyonu: 4×6,3kW, kaba işleme/ince işleme/parlatma bölümü: 1×4,2kW, tek işlem

Kapasite: UPH≥30 wafer (6 inç SiC), UPH≤10 wafer (6 inç SiC)

İşleme hassasiyeti: TTV≤2μm, hasar tabakası≤2μm, TTV≤5μm, hasar tabakası≤5μm

Uygun malzemeler: SiC, safir, kompozit levhalar (alt tabakalı), silikon levhalar, düşük sertlikte seramikler

Eski Alan: 3,5 m², 2 m²

Uygulama alanları: Seri üretim, yüksek sertlikte ve kırılgan malzemeler; Küçük partiler halinde üretim, silikon levhalar/düşük sertlikte malzemeler

VII. Özet ve Sektör Değeri

4 eksenli, 5 aşamalı mimarisi, yüksek güçlü mili ve düşük hasarlı prosesiyle DISCO DFG8830, üçüncü nesil yarı iletkenlerin (SiC/GaN) ve safir optik alt tabakaların inceltilmesi için bir referans ekipman haline gelmiş ve sert ve kırılgan malzemelerin işlenmesindeki düşük verimlilik, yüksek hasar ve düşük verim gibi endüstri sorunlarını çözmüştür. Yeni enerji araçları, 5G iletişimi ve LED aydınlatma gibi alanlarda DFG8830, SiC güç cihazlarının ve safir LED çiplerinin seri üretimine ulaşılmasına yardımcı olarak yarı iletken endüstrisini daha geniş bant aralığına, daha ince profillere ve daha yüksek performansa doğru yönlendirmektedir.