劃片機(jī)分層劃切工藝介紹?
一、?定義與核心原理?
分層劃切工藝是一種針對(duì)硬脆材料(如硅晶圓、陶瓷)的精密切割技術(shù),通過(guò)分階段控制切割深度和進(jìn)給速度,減少材料損傷并提高切割質(zhì)量。其核心原理是通過(guò)“階梯式”分層切割方式,逐步完成切割深度的控制?。
二、?工藝流程與關(guān)鍵技術(shù)?
開(kāi)槽劃切(首次切割)?
采用較小的進(jìn)給深度(通常為總切割深度的10%~30%),通過(guò)高速旋轉(zhuǎn)的金剛石刀片進(jìn)行初步開(kāi)槽。
作用?:降低刀具受力、減少切割道正面崩邊及刀具磨損?。
參數(shù)控制?:主軸轉(zhuǎn)速(3萬(wàn)~6萬(wàn)轉(zhuǎn)/分)與工作臺(tái)移動(dòng)速度需協(xié)同優(yōu)化,確保切割穩(wěn)定性?。
分層劃切(后續(xù)切割)?
沿首次切割的劃切道繼續(xù)分層進(jìn)給,逐步增加切割深度,直至完成全厚度切割。
關(guān)鍵要求?:每層切割需保持一致的切割軌跡,避免因偏離導(dǎo)致背面崩邊或晶圓破損?。
切割膜厚度控制?
過(guò)深風(fēng)險(xiǎn)?:切透切割膜會(huì)導(dǎo)致真空吸附失效,晶圓無(wú)法固定?。
過(guò)淺風(fēng)險(xiǎn)?:背面崩邊嚴(yán)重,影響芯片良率?。
解決方案?:通過(guò)傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)控切割深度,確保最后一層切割深度精準(zhǔn)?。
三、?技術(shù)優(yōu)勢(shì)?
降低刀具磨損?:分層切割分散了單次切割的應(yīng)力,延長(zhǎng)刀具壽命?。
提升良率?:減少崩邊和微裂紋,適用于超薄晶圓(如50μm厚度)的加工?。
適應(yīng)復(fù)雜工藝?:支持高克重堆疊工藝、應(yīng)力釋放開(kāi)槽等需求,如NAND/DRAM芯片的堆疊封裝?。
四、?應(yīng)用場(chǎng)景?
超薄晶圓加工?:如12英寸晶圓的半切工藝,滿足先進(jìn)封裝需求(如COWOS封裝)?。
高精度封裝器件?:QFN、BGA等集成電路的無(wú)膜劃切,需配合全自動(dòng)分選檢測(cè)設(shè)備實(shí)現(xiàn)高效加工?。
新興材料切割?:如碳化硅(SiC)、氮化鎵(GaN)等第三代半導(dǎo)體的分層切割?。
五、?工藝發(fā)展趨勢(shì)?
自動(dòng)化集成?:結(jié)合視覺(jué)檢測(cè)、自適應(yīng)控制算法,實(shí)現(xiàn)分層切割參數(shù)的動(dòng)態(tài)調(diào)整?。
多工藝融合?:與研磨、拋光等工序集成,形成研拋一體化的全自動(dòng)設(shè)備?。
通過(guò)分層劃切工藝,劃片機(jī)在半導(dǎo)體封裝領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了高精度、低損傷的切割需求,成為先進(jìn)封裝技術(shù)的重要支撐?。