在晶圓劃切過(guò)程中,不僅需要選擇合適的劃片刀,而且要關(guān)注加工條件的優(yōu)化。合適的劃片刀和良好的加工條件,對于獲得好的切割效果起著(zhù)至關(guān)重要的作用。
上期我們已經(jīng)分析劃片刀選型的幾個(gè)關(guān)鍵因素,本期關(guān)注加工條件的影響。
加工條件主要涉及以下幾個(gè)方面:
主軸轉速 進(jìn)給速度 冷卻水 主軸轉速 刀片固定在劃片機主軸上,以非常高的速度旋轉,通常在每分鐘25000至60000轉之間,這就是我們通常所說(shuō)的主軸轉速。主軸轉速是影響切割效果的關(guān)鍵因素之一。 在相同轉速下,刀片外徑不同,外圓線(xiàn)速度也不同。不同外徑的刀片為了獲得相同的外圓線(xiàn)速度,必須調整主軸轉速,以保證切割質(zhì)量及穩定性。 當主軸轉速增加時(shí),金剛石的加工負荷減少,從而提高刀片壽命,同時(shí)降低了被切產(chǎn)品正面崩邊產(chǎn)生的風(fēng)險。但是,金剛石加工負荷減少會(huì )阻礙刀片自銳,導致被切產(chǎn)品背面崩邊發(fā)生率的增加。 降低主軸轉速,加速刀片自銳,是減少被切產(chǎn)品背面崩邊發(fā)生率的有效措施之一。 相同切割條件下,主軸轉速越高,被切產(chǎn)品正面崩邊尺寸越小,背面崩邊尺寸則越大,刀片蛇形切割的發(fā)生概率也越高。 為了使被切產(chǎn)品保持良好的切割質(zhì)量,并達到預期的使用壽命,有必要根據被切產(chǎn)品的材料情況、刀片規格和加工質(zhì)量要求對主軸轉速進(jìn)行合理選擇。 進(jìn)給速度 在切割過(guò)程中,我們移動(dòng)臺盤(pán)來(lái)實(shí)現切割速度的變化(1-300mm/s)。大家都知道工廠(chǎng)生產(chǎn)中,效率意味著(zhù)成本。切割速度越高,效率越高。但是往往切割速度越高,刀片負載越高,切割品質(zhì)會(huì )越差。因此優(yōu)化切割速度實(shí)現高效率高品質(zhì)的生產(chǎn)至關(guān)重要。 高進(jìn)給速度下,每顆金剛石的負載也會(huì )增加,對崩邊產(chǎn)生較大影響,同時(shí),進(jìn)給速度會(huì )影響刀片壽命。 進(jìn)給速度越慢,背崩尺寸越小,刀片壽命越長(cháng)。相反,進(jìn)給速度越快,背崩尺寸越大,刀片磨損加大,刀片壽命也就越短。 冷卻水 由于在劃切中主軸高速旋轉,在切割材料時(shí),刀片與材料的接觸處會(huì )產(chǎn)生很高的溫度,穩定的劃切冷卻水流量,不僅在劃切過(guò)程中可以起到冷卻刀片的作用,還可以防止電擊、電弧現象發(fā)生,同時(shí)沖掉劃切過(guò)程中碾碎的碎粒,減少芯片表面的碎屑污染,提高劃切品質(zhì)。 劃切冷卻水,主要采用去離子水,可根據產(chǎn)品需要增加特殊附件,例如二氧化碳氣體,以改變水質(zhì)電阻值等。 冷卻水的流量和溫度達到穩定時(shí),劃切品質(zhì)才能達能最佳。冷卻水流量的調節,包括噴嘴方向、高低、流量大小的調節。只有保證了足夠的冷卻效果,才能有效控制劃切崩裂。