切割機(jī)以強(qiáng)磨削為切割機(jī)制,空氣靜壓電主軸為執(zhí)行元件,以每分鐘30000至60000的速度劃定切割晶片的切割區(qū)域。承載晶片的工作臺(tái)沿著葉片與晶片接觸點(diǎn)之間的切割線以一定的速度直線移動(dòng),以分割每個(gè)帶有獨(dú)立電氣的芯片。在這個(gè)過程中,水源被冷卻和保護(hù)。
晶圓切割四要素,聯(lián)動(dòng)工作,缺一不可。原理很簡單,精細(xì)的工作卻不那么容易做。
一、主軸
砂輪劃片機(jī)主軸采用空氣靜壓支撐的電主軸。目前使用的主軸有兩種,即直流主軸和交流主軸。
1、直流主軸
①為了提高冷卻效果,采用軸向強(qiáng)制通風(fēng)冷卻或熱管冷卻。
②恒轉(zhuǎn)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(diào)制調(diào)速系統(tǒng)主要用于調(diào)速。通常會(huì)配備檢測元件進(jìn)行反饋。
2、水源
主軸冷卻水和切割冷卻水是劃片機(jī)使用的兩種水源。
3、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(hù)主軸,并在主軸內(nèi)循環(huán)。必須使用去離子水,否則會(huì)堵塞主軸內(nèi)部。冷卻水溫度應(yīng)恒定為室溫,并可配備恒溫水箱。否則,刀痕在切割過程中容易發(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(jī)。
4、切割冷卻水
切割冷卻水,主要采用去離子水,可根據(jù)產(chǎn)品需要添加二氧化碳?xì)怏w等特殊附件,以改變水質(zhì)電阻值。
5、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,可通過更換法蘭連續(xù)使用,性價(jià)比高。但是,采用這種固定方法后,刀具需要研磨才能達(dá)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。
6、硬刀
硬刀通過高溫高壓將刀體固定在特殊法蘭上,出廠時(shí)可確認(rèn)為真圓。由于刀體與法蘭的融合,可以加工優(yōu)質(zhì)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。
比如硬脆材料的選擇越硬,切割時(shí)就會(huì)出現(xiàn)背塌、背裂現(xiàn)象。
根據(jù)坍塌邊緣的要求和材料的性質(zhì),選擇合適的刀體粘度、材料軟硬度、集中度、金剛砂顆粒尺寸等。
砂輪切割機(jī)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(shù)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(zhǔn)確的葉片是一個(gè)很重要的步驟。