Подрібнювач вафель DISCO DFG8560

Як оновлення серії DFG800, DISCO DFG8560 – це повністю автоматизована машина для стоншення пластин. Вона спеціально розроблена для вирішення завдань стоншення пластин діаметром 12 дюймів. Її основний принцип роботи базується на конфігурації з двома шпинделями та потрійними патронами, що дозволяє виконувати як «чорнове», так і «тонке шліфування» етапи процесу стоншення за одну операцію затискання пластини. Така конструкція значно підвищує ефективність обробки та точність керування.

**Принцип роботи**

DFG8560 досягає стоншення пластини за допомогою високоточних механічних рухів:

**Високожорстка конструкція:** У верстаті використовується високожорсткий шпиндель на пневматичних підшипниках, що забезпечує чудову стабільність протягом усього процесу шліфування.

**Двоетапний процес подрібнення:**

**Чорнове шліфування:** Перший шпиндель використовує круг із грубішою зернистістю (наприклад, алмазний круг зі смолою). Високошвидкісне обертання швидко видаляє більшу частину матеріалу із задньої сторони пластини, максимізуючи ефективність.

**Тонке шліфування:** Другий шпиндель використовує круг з дрібнішою зернистістю (наприклад, алмазний круг з керамічною зв'язкою) для точного шліфування пластини. Цей процес створює гладку, рівну поверхню та видаляє пошкоджений шар, що утворився під час етапу грубого шліфування.

У реальній роботі пластина утримується на місці на обертовому патроні за допомогою вакуумного відсмоктування. Патрон обертається у напрямку, протилежному напрямку обертання високошвидкісного шліфувального круга; круг рухається вертикально вниз, ріжучи поверхню пластини.

**Ключові характеристики**

Основною функцією DFG8560 є зменшення товщини пластини. Для цього він інтегрує низку ключових функцій:

**Повністю автоматизована робота:** Це обладнання автоматизує весь робочий процес: від завантаження пластин, вирівнювання, шліфування, очищення до розвантаження, значно зменшуючи ручне втручання та підвищуючи ефективність виробництва.

**Високоточний контроль товщини:** Завдяки інтеграції онлайн-системи вимірювання товщини з високою роздільною здатністю (0,1 мкм), обладнання забезпечує замкнутий цикл керування процесом шліфування, забезпечуючи точність кінцевої товщини пластини.

**Обробка надтонких пластин:** Завдяки оптимізації параметрів системи подрібнення та обробки, DFG8560 може стабільно обробляти надтонкі пластини товщиною 100 мкм або менше, мінімізуючи ризик їх поломки.

**Виявлення дефектів:** Ця система може виявляти дефекти на поверхні пластини, забезпечуючи необхідну підтримку даних для подальших процесів ремонту або циклів зворотного зв'язку.

**Зручний інтерфейс користувача**: Система, оснащена сенсорним РК-екраном та графічним інтерфейсом користувача (GUI), відображає стан обробки та обладнання в режимі реального часу, що спрощує та робить експлуатацію та обслуговування більш інтуїтивними.

**Онлайн-інтеграція та розширення:** DFG8560 можна легко інтегрувати в складніші автоматизовані виробничі лінії, такі як:

**Система DBG (післяшліфування):** Поєднує процеси нарізання кубиками та проріджування, що робить її особливо придатною для виготовлення надтонкої стружки.

**Машина для сухого полірування (наприклад, DFP8160):** Утворює інтегровану систему, яка виконує сухе полірування після шліфування, додатково зменшуючи шорсткість поверхні пластини (значення Ry) та усуваючи пошкодження, спричинені шліфуванням.

**Ламінатор/знімач пластин:** Інтегрований пристрій для автоматичного нанесення або видалення захисних полірувальних плівок, створюючи повністю автоматизований робочий процес.

**Зв’язок SECS/GEM:** Цей пристрій підтримує протокол зв’язку SECS/GEM, що дозволяє підключатися до заводської системи управління виробництвом (MES) для дистанційного моніторингу та автоматизованого збору виробничих даних.

**Застосування та функції:**

Основна функція DFG8560 полягає в забезпеченні однорідної товщини пластин та відмінної якості поверхні для подальших процесів, таких як нарізка та упаковка; його широка сумісність з матеріалами також робить його придатним для широкого спектру застосувань.

**Зменшення товщини пластини:** Зменшення товщини пластини від її початкової товщини до цільової товщини — фундаментальна вимога майже для всіх застосувань.

**Видалення пошкодженого шару**: Видалення пошкоджених внаслідок напруження шарів, що утворюються в процесах попереднього виробництва (таких як шліфування зворотного боку), — критично важливий крок для забезпечення механічної міцності стружки.

**Планаризація поверхні**: Забезпечення дуже плоскої підкладки для подальших прецизійних процесів (таких як фотолітографія та склеювання) — необхідна умова для високоточного виробництва.

**3D-упаковка та експонування TSV:** Забезпечення тонких пластин, необхідних для реалізації технології наскрізних кремнієвих перехідних отворів (TSV), та точного експонування нижньої частини структури TSV — основного компонента передової упаковки.

Виробництво силових та радіочастотних пристроїв: використовується для стоншення пластин SiC, GaN та інших складних напівпровідникових пластин для зменшення опору увімкненого стану та покращення тепловіддачі.

Виготовлення оптичних пристроїв та фільтрів: використовується для прецизійного витончення та планарізації твердих і крихких матеріалів, таких як сапфір (підкладка для світлодіодів) та танталат літію/ніобат літію (радіочастотний фільтр).

Детальні специфікації

Специфікації Специфікації

Застосовуваний розмір заготовки: Φ300 мм (12 дюймів). Універсальний патрон підтримує пластини Φ200 мм/Φ300 мм.

Спосіб шліфування: поздовжнє шліфування з обертанням пластини та подачею.

Конфігурація шпинделя: Подвійні шпинделі (2 осі). Вбудований високочастотний пневматичний шпиндель з двигуном.

Конфігурація патрона: Три патронні столи з системою поворотного столу. Швидкість патрона: 0-300 об/хв.

Потужність шпинделя: Номінальна вихідна потужність 4,8 кВт.

Швидкість шпинделя: 1000 - 4000 хв⁻¹ (об/хв).

Переміщення по осі Z: 120 мм (включаючи початок координат).

Швидкість подачі при шліфуванні по осі Z: 0,0001 - 0,08 мм/с (0,1 - 80 мкм/с).

Мінімальний рух по осі Z: 0,1 мкм.

Діапазон вимірювання товщини: 0 - 1800 мкм.

Роздільна здатність вимірювання товщини: 0,1 мкм.

Повторюваність вимірювання товщини: ±0,5 мкм.

Технічні характеристики шліфувального круга: алмазний шліфувальний круг Φ300 мм.

Відхилення товщини всередині пластини (TTV): менше 3,0 мкм (при використанні спеціального робочого столу, пластина φ300 мм).

Відхилення товщини між пластинами: менше ніж ±3,0 мкм.

Шорсткість поверхні після обробки: Ry приблизно 0,13 мкм (при використанні шліфувального круга №2000); Ry приблизно 0,15 мкм (при використанні шліфувального круга №1400).

Розміри обладнання (Ш × Г × В): приблизно 1400 × 3190 × 1800 мм.

Вага обладнання: приблизно 4000 кг.

Необхідна потужність: трифазна 200/220/380/400 В, 50/60 Гц, максимальна споживана потужність приблизно 22 кВА.

Необхідне стиснене повітря: вище 0,5 МПа, чисте та безмасляне, точка роси нижче -15℃, швидкість потоку приблизно 1000 нл/хв.

Вимоги до водопостачання: деіонізована вода (DI), температура 23±1℃, швидкість потоку 6-10 л/хв.

Основні переваги

DFG8560 продовжує зміцнювати свої позиції на ринку як високопродуктивне обладнання для стоншування пластин завдяки таким перевагам:

Висока точність шліфування: завдяки оптимізованій конструкції ефективно покращується якість шліфування, досягаючи чудової однорідності товщини всередині пластини (TTV) та міжпластинної узгодженості, що забезпечує продуктивність для вимогливих процесів, таких як передова упаковка.

Стабільна якість шліфування: Оптимізовані параметри шліфування та обробки забезпечують стабільне шліфування надтонких пластин, ефективно контролюючи коефіцієнт поломки, що є вирішальним для високоякісних пластин великого розміру.

Чудова масштабованість: пропонує безліч варіантів інтеграції в поточну лінію (таких як DBG та сухе полірування), гнучко адаптуючись до модернізації виробничої лінії та повністю захищаючи інвестиції користувачів.

Висока сумісність: Здатний працювати з різними матеріалами (такими як кремній, SiC, GaN, сапфір, LT/LN), що забезпечує значну гнучкість процесу для виробництва різних напівпровідників та оптоелектронних пристроїв.

Зручний та простий в обслуговуванні: зручний графічний інтерфейс користувача та сенсорний екран значно знижують експлуатаційний поріг. Водночас ключові компоненти серії 800 взаємозамінні, що зменшує витрати на запасні частини та ризики простоїв.

Легка конструкція: Досягнуто зниження ваги на 1,0 тонну (приблизно на 20%) при збереженні технічних характеристик та продуктивності. Легше обладнання спрощує процес монтажу та зменшує вимоги до несучої сили заводського цеху.

Короткий опис технічних характеристик: Двовісна конструкція з трьома присосками: Розділює грубе та тонке шліфування, виконуючи їх за одну операцію затискання, підвищуючи ефективність та забезпечуючи точність.

Повітряно-статичний шпиндель: Завдяки використанню повітряно-статичного шпинделя ця конструкція усуває механічний контакт, що призводить до мінімального зносу та підтримки високої точності обертання протягом тривалого часу. Це ключовий компонент для досягнення надвисокої точності обробки.

Технологія подвійного вирівнювання шліфувальних точок: ця технологія дозволяє двом шпинделям використовувати одне й те саме фізичне положення шліфування, усуваючи систематичні помилки, спричинені невідповідністю оброблюваних точок. Це одночасно покращує однорідність товщини (TTV) в межах однієї пластини та узгодженість товщини між пластинами, що робить її ключовою технологією для досягнення стабільного надтонкого шліфування.

Короткий зміст: На завершення, DISCO DFG8560 – це повністю автоматизоване рішення для стоншування 12-дюймових пластин, розроблене для масового виробництва. Його ключові характеристики включають точну двошпиндельну архітектуру та чудову стабільність системи, що забезпечує високу однорідність та якість поверхні найвищого рівня під час обробки великих, надтонких пластин, а також потужні можливості інтеграції автоматизації.