К.В. Фролов - Технологии, оборудование и системы (1062200), страница 161
Текст из файла (страница 161)
5.3.5. Схмв ревел велуарееедвваеееге материала ара взлелей: 1 — приамная катушка; 2 -лолавшае вмуюка; 3- проволока; г - кассета; 5- ролики; б - ввмеки; 7- груз; 8- подающий рычаг; У - стол; 1О - псллолха; 11- заготовка Достоинства метода - малая ширина реза н высокая производительность.
Недостаток- относительно большая (до 50 мкм) ширина скалон. При скрайбированни алмазный резец надавливает на пластину с силой, назначаемой в зависимости от толщины пластиньс 0,4 - 0,6 Н- для пластин из кремши толщиной 200 мкм и 0,8 - 1,2 Н - для пластин толщиной 300- 400 мкм. Скорость резки составляет 2 - 3 м/мин, а глубина - 50 - 100 мкм. Для скрайбироваши применяют установку "Алмаз-М", в которой установлены дла резца, производящих поочередное скрайбирование при прямом и обратном ходах резцовой головки.
Алмазные резцы для скрайбирования имеют форму трехгранной или четырехгранною усеченной пирами(ы, режущими кромками которых являются ребра пирамид. Стойкость одной режущей кромки резца может достиппь 3500 рсзов на пластинах диаметром 40 мм. При скрайбированнн лучом лазера материал испаряется с поверхности пластины, что нсюпочает образование сколов и микротрещин. Скорость резки в 5 раэ выше, чем при скрайбированни алмазным резцом. Ширина реза достигает 30 мкм лри глубине не менее 50 мкм„эона термического влияния досппвет 75 мкм. Недостатки лазерного скрайбирования - сложная конструкши и высокая стоимоап, оборудования, а также необходимость специальной защиты рабочей поверхности пластины от продуктов скрайбирования. Раэламывание пларгин на кристаллы после скрайбирования осуществляют чаше всего механически, иногда с помощью ультразвука или термоудара.
При механическом р взламывании используют валик, клин или сферическую опору. При разламывании валиком пластину помешают лицевой поверхностью на гибкую опору из резины, прокатывают по ней в двух взаимно перпендикулярных направлению~ стальной или резиновый валик. Механическое разламыеание пластин с помощью гибкой опоры происходит эа счет деформнрования пластины, помещенной между резиновой лентой и этой опорой в момент прохождения пластины над опорой. Раэламывание происходит последовательно в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Раэлвмив ание на сферической опоре осущеспляется путем обжатия пластины эластичной диафршмой ло поверхности сферы илн цилиндра.
Поскольку этот метод прост и высокопроизводителен, он находит наиболее широкое применение. Сферическая опора используется для раэламывания пластины на квадратные кристаллы, цилиндрическая - на прямоушльные. Для ультразвуковой резки пластин используют ножевой, а также сплошной и пустотелый инструмент (рис. 5.3.7). Сшгошной инструмент используют длл получения глухих отверстий н пазов, пустотелый - лля вырезки круглых кристаллов, а нохгевой — ши нанесения тонких рисок.
а) б) в) г) Рве. 5.3.7. Ивструмеег лаа ультразеувмюй реэаш а - сплошной; б в в - пустотелый; г - ножевой 514 Глава 5.3. СБОРКА МИКРОСХЕМ При вырезке кристапса рекомешауются следующие силы подачи: для пластин толщиной 0,15 - 0,4 мм - до 10 Н, для пластин толщиной 0,4 - 1,0 мм до 15 Н. Ооновные преимущества резки ультразвуком: высокая производительность, возможность копирования сложной формы инструмента сразу по всей поверхности затотовки, простая кинематическая схема установки (имеется только продольная подача). Недостатки метода: небольшая глубина обработки, относительно низкое качество обработки боковой поверхности кристаллов, а также необходимость индивидуальной акустической подгонки каждоуо инструмента и периодической подстройки аенератора.
Поэтому в большинстве случаев этот метод используется для получении круппах кристаллов и паухих отверстий. Основным направлением развития оборудования является поиск более эффекгивных и экономичных методов разделения пластин алмазно-абразивными кругами. оборудование должно обеспечивать сквозную резку пластин толщиной 0,6 - 1 мм, большую скорость прорезания (до 150 мм/с на глубину до 300 мкм); возможность применения широкой номенюютуры алмазных кругов. В установках лпароко используют телевизионные двупольные системы сближения, направшпощие длл перемещения по трем линейным и одной утловой координатам, шпиндели на азростатических опорах. алмазные круги высокой долговечности, а также микропроцессорные системы управления.
В настоящее время осваивают сквозную резку пластин, закрепленных на адгезионном носителе. Оиа позволяет полу ють кристаллы высокого качества без разламываши. При разработке оборудования длл резки существенное внимание уделяется созданию электрошпинделей с высокой частотой вращения на аэросштических подшипниках, обеспечивающих стабильность утлов ой скорости, точносп и долговечность, виброустойчивосп и жесткость. Применение швов, вязкость которых в 4000 раз меньше вязкости машинного масла, позволяет доспшпь частоты вращения более 5 105 мнил. Используют подшипники с внешним наддувом, устранюощим пошшание в зазоры инородных часпщ и позволяющим воспринимать переменные динамические натр узки. Расширение и усложнение функциональных возможностей исполнительных механизмов обеспечивают микропроцессорные систе- мы управления.
Микропроцессор отечественной установки УПР-150 М выполняет: автоматическое выведение круга на эксплуатационный режим; корректировку глубины резки в зависимости от радиального износа алмазного хрута; одно- и многоуровневую резку при встречном и встречно-попутном режимах реУстановки лля резки УПР-150 М и ОЧПП-150 характеризуются следующими особенностями: наличием двупольной системы ориентации с выводом информации на телеэкран; автоматическим поворотом стола на 90 '; скоростью подачи 350 мм/с; системой компенсации износа крусов; автоматической правкой крутов; наличием микропроцессорной системы управления с 10 проараммами; возможностью резки набором иэ двух- трех кругов.
Для резки применяют корпусной и бескорпусной алмазный инструмент. Корпусной инструмент состоит из режущей части в виде шайбы, жестко закрепленный непосредственно на корпусе, и предназначен для одноразовоуо использования. Бескориусной инструмент изтотовапот из алмазосодержащего материала, он представляет собой кольцо постоянной толщины. Инструмент захрепляется на шпинделе станка с помощью фланзюв, при замене хоторых может быль использован мноуократно. Перед иопользованием крути подвертаются правке на блоке из карбида кремния или материала обрабатываемой пластины. Глубина правки должна быть на 30 - 50 ьааа больше шубивы реза.
Некоторые характеристики алмазных отрезных крутов приведены в табл. 5.3,1. Применяют следующие технологические маршрупа разделения полупроводниковых пластин на кристаллы: надрезание пластины на глубину равную до 2/3 толщины, очистка, сушка, закрепление на спупписе с агдезионным носителем, ломкараспскка, снятие кристалла с подкопом; закрепление на спутнике с агдезионным носителем, глубокое ншшезание, очистка, сушка, снятие кристаллов с подкопом; закрепление на жестком или эластичном спутни хе, сквозная резка, очиспсаЬ сушка, сляше кристаллов. Режимы резки нехоторых материалов приведены в табл. 5.3.2 - 5.3.4.
РАЗДЕЛЕНИЕ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПЛАСТИН НА КРИСТАЛЛЫ 5.3.1. Основные херахтервствкн и области щиевеиевив алмазных етрезвык кругов Высота режущего везюм, Тоинвиа режущего лезвие, Харзктери спмв, особенности Область применены Фирма, стгеы Стойкость более 200 тыг,.
Резон. Высокие прочность и ударная вязкость 300 - 3000 Бескорпус- ной 20 - 150 Резка крем- ния 13исо АЬш- зЬе Вуззепи, Япония Резка на скоростях подачи до 60 мм/с Резка арсенида и фосфида То же Корпусной 25 - 64 250 - 1300 Тепфпаз, США 250 - 1100 Зернистость алмаза 3 - 6 мкм 25 - 75 Высокая прочность, большой срок служ- бы Кпйсйе апб Вайа 1пвмп1ш, США 20 - 76 Бескорпусно- йсй 130 - 760 5сошас 1вс., США Стойкость 127 м при резке А1сОз толщи- ной 0,635 мм с 76 Ение 11Гшгег апб Вон 1пс., ФРГ Корпусной 20 - 200 Резка пластин кремния 170ге Тесйво1ову 1пГепмнопа1 Со., США Беокорпус- ной Аешйх Тесйшса1 Сошропеп1з Согр., США Надрезание или сквозная резка пластин толщиной 254 мкм Резка кремния, оксида сшила, германия, ниобата лития, ферр ига Резка кремния, керамики, сапфира, кварца, стекла, ферр ига, гранатов, арсенида галлия, фосфнта шшпш Нз ленты, полученной методом порошковой металлургии, изгото шепот круги, штрипсы, кольцевые сверла и тл.
Ширина реза на 13 мкм больше толщины круга. Связкой служит термоактивнал смола 516 Толщина режущего аеыия, Высота Вепущего лезвия, Оеласзь прим снеизи Тип круга 20 - 200 254 - 762 13упагех, США Корпусной Техвв 1п- в1тшпепп„ США 25 - 30 Резка крем- ния 20 - 152 254 - 1143 Резка кремния и друпы твердых ма- териалов Ро1уо)пп Совр., США Азвепсап Со1двет Сокр., США Бескорпус- ной 300 - 1500 35 - 76 Ажпсо Рпилзс1В 1пс., США Корпусной Твпя1ш Бувгепи упс., Ава)п, Япония Бескорпус- ной 20 - 200 300 - 3000 Резка крем- ния М1сго Ап1опайоп, США 20 - 84 250 - 890 Корпусной То же Визвопб 1)ппе) Рпзб., Ве- ликобрита- 25 - 75 Глава 5.3.
СБОРКА МИКРОСХЕМ Резка кремния, керамики, нио бата фира Резка хремння, керамики, ниобата лития, арсе- нида талыш, сапфира, хварна Резка полупро- водниковых материалов, сапфира, керамики Продолжение табл. 5.3.1 Ширина реза около 36 мкм крутом толщиной 25,4 мкм при глубине недр езания 254 мхм и скорости резки 254 мм/с Возможна сквозная резка пластин толщиной 0,25 мм. Скорость подачи до 100 мм/с.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
