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晶圓切割工藝說(shuō)明：主軸、水源、刀具、承片臺、晶圓切割四要素！

切割機以強磨削為切割機制，空氣靜壓電主軸為執行元件，以每分鐘30000至60000的速度劃定切割晶圓的切割區域。承載晶圓的工作臺沿著(zhù)葉片與晶圓接觸點(diǎn)之間的切割線(xiàn)方向以一定速度直線(xiàn)移動(dòng)，從而分割出每個(gè)具有獨立電氣功能的芯片。在這個(gè)過(guò)程中，水源被冷卻和保護。晶圓切割四要素，聯(lián)動(dòng)工作缺一不可。原理很簡(jiǎn)單，精細的工作不是那么容易做。

要素一，主軸

砂輪劃片機主軸采用空氣靜壓支撐的電主軸。目前使用的主軸有直流主軸和交流主軸兩種。

直流主軸

①為了提高冷卻效果，采用軸向強制通風(fēng)冷卻或熱管冷卻。

②恒轉矩范圍低于基本速度，恒功率范圍高于基本速度。

③晶體管脈寬調制調速系統主要用于調速。通常會(huì )配備檢測元件進(jìn)行反饋。

交流主軸

①三相異步電動(dòng)機專(zhuān)門(mén)設計。

②與直流主軸電機類(lèi)似，基本速度以下為恒定轉矩區，基本速度以上為恒定功率區。當速度超過(guò)一定值時(shí)，功率速度特性曲線(xiàn)向下傾斜。

③速度控制采用矢量控制方法。

由于結構上的差異，直流主軸的速度控制精度較高（通過(guò)反饋補償速度），主軸工作時(shí)振動(dòng)小，切割效果好，但扭矩小于相同功率的交流主軸，切割力不足。直流主軸切割領(lǐng)域主要針對硅晶圓、砷化鎵、氧化物晶圓等。

交流主軸扭矩大，振動(dòng)大，主要針對LED硬質(zhì)、低精度的產(chǎn)品，如基板、生陶瓷、新型電子包裝等。

水源要素二

主軸冷卻水和切割冷卻水是劃片機使用的兩種水源。

主軸冷卻水

顧名思義，主軸冷卻水的主要功能是冷卻和保護主軸，并在主軸內循環(huán)。必須使用去離子水，否則會(huì )堵塞主軸內部。冷卻水溫度應恒定為室溫，并可配備恒溫水箱。否則，刀痕在切割過(guò)程中容易發(fā)生偏移?？諝庵鬏S是一個(gè)關(guān)鍵部件，需要定期檢查主軸水一般為6個(gè)月），以防止水垢堵塞管道，損壞主軸電機。

劃切冷卻水

切割冷卻水，主要采用去離子水，可根據產(chǎn)品需要添加二氧化碳氣體等特殊附件，以改變水質(zhì)電阻值。

要素三，承片臺

陶瓷微孔吸盤(pán)

優(yōu)點(diǎn)：吸力均勻，適用于吸附帶膜，產(chǎn)品較薄，不傷片，可減少背部塌陷現象，形成較好的劃切效果。

缺點(diǎn)：表面需要完全覆蓋，否則吸力不足，對于較小的工件，藍膜浪費嚴重。此外，微孔容易堵塞，不適合粉塵較多的加工環(huán)境。

要素四，刀具

每種類(lèi)型的刀具都有不同的尺寸、厚度、磨粒尺寸（篩號）、粘合劑、濃度、刃口形狀等；根據安裝方法，可分為軟刀和硬刀。

軟刀

軟刀需要用法蘭固定。其優(yōu)點(diǎn)是刀具暴露量大，可加工較厚的產(chǎn)品，可通過(guò)更換法蘭連續使用，性?xún)r(jià)比高。但是，采用這種固定方法后，刀具需要研磨才能達到真正的圓形效果，刀具與法蘭的接觸部分會(huì )有輕微的跳動(dòng)，切割效果不好。

硬刀

硬刀通過(guò)高溫高壓將刀體固定在特殊法蘭上，出廠(chǎng)時(shí)可確認為真圓。由于刀體與法蘭的融合，可以加工高檔產(chǎn)品，但生產(chǎn)方式?jīng)Q定了刀片的暴露量不能太大。通常，這種刀片的暴露量為0.30～1.15mm較小或較大的暴露量需要特殊定制。硬刀不能加工較厚的產(chǎn)品，這方面有局限性。

刀具選擇的基本原則：即材料越硬，刀體材料越軟，材料越軟，刀體材料越硬。

例如，硬脆材料選擇的刀具越硬，就會(huì )出現背塌、背裂現象。

選擇合適的刀體粘結度、材料軟硬度、濃度、金剛砂顆粒尺寸等。根據塌邊的要求和材料性能。

砂輪切割機可以切割的材料很多，不同性能的材料切割工藝不同，每個(gè)參數都可以與切割的質(zhì)量和效率有關(guān)。因此，在切割前分析所有因素，選擇準確的葉片是一個(gè)非常重要的步驟。