Оборудования для сборки ИМС и заключительных операций
Оборудование для разделения пластин на кристаллы
Используются в промышленности три способа разделения пластин на кристаллы:
1. Скрайбирование резцами
2. Резка диском с наружной (внешней) режущей кромкой
3. Лазерное скрайбирование
Скрайбирование заключается в нанесении на поверхность пластин взаимно перпендикулярных рисок. Вдоль рисок формируются зоны концентрации напряжений, поэтому приложение изгибающих усилий приводит к разлому пластин вдоль рисок на отдельные кристаллы.
1. Для первого способа характерна установка «Алмаз -М» предназначена скрайбирования пластин алмазными резцами.
% выхода составляет 94%, микротрещины, сколы на рабочей поверхности, глубина реза не высокая, не поддаются скрайбированию, например, сапфир.
2. Для второго способа характерно оборудование ЭМ-2005, ЭМ-2055, ЭМ-2075 позволяет разрезать пластины с многослойными покрытиями и получать кристаллы больших размеров с высокой точностью, ровными перпендикулярными торцами, облегчающими автоматическую сборку.
|
|
Эластичная прокладка позволяет уменьшить вибрацию от шпинделя к алмазному кругу. Стойкость круга 22000 операций для пластины диаметром 100 мм.
Система управления на базе микропроцессоров К580ИК80, м/с серии К589 позволяет гибко управлять приводами, программировать темпы реза, рассчитывать оптимальные варианты отхода контура крупных пластин различных диаметров, автоматический вывод круга на рабочий режим.
3. Для третьего способа характерна установка ЭМ-220 (диаметр 150мм)
Лазер ЛТИ-502 (на АИГ) с непрерывной накачкой от плазменно-дуговой криптоновой лампы.
Мощность лазера 16Вт, λс=1,06 мкм. Частоты повторения импульсов 5-50 кГц, длительность излучения 250 нс, высокая пиковая мощность.
Установка разделения пластин алмазными кругами. Метод разделения пластин алмазными отрезными кругами имеет ряд преимуществ по сравнению со скрайбированием. Он позволяет разрезать пластины с многослойными покрытиями и получать кристаллы больших размеров с высокой точностью, минимальным количеством сколов и ровными, перпендикулярными торцами, облегчающими автоматическую сборку. С помощью отрезных кругов можно разделять пластины из материалов, не поддающихся скрайбированию, например из сапфира, а также пластины больших размеров и соответственно большой (до 0,8... 1 мм) толщины.
На рисунке ниже а, показаны компоновка и основные узлы установки резки алмазными кругами модели 04ПП100М. Установка содержит корпус 1, шпиндельный узел 2, каретки продольной 8 и поперечной 3 подач, вакуумный стол 7 с насадкой б, узел совмещения 4 и систему 5 подачи смазывающе-охлаждающей жидкости (СОЖ). На валу 14 шпинделя 9 (рисунок ниже,б) закреплен алмазный круг 15. Шпиндель 9 закреплен на каретке поперечной подачи 3, связанной с электродвигателем через ходовой винт 12 и гайку 10. Каретка перемещается по цилиндрическим направляющим 16. Для уменьшения трения в направляющих во втулках 17 каретки выполнены каналы, по которым в зазор между втулками и направляющими подается сжатый воздух. Он не только создает между ними воздушную прослойку, но» препятствует попаданию в направляющие продуктов резания. Каретки продольных перемещений 8 (рисунок ниже а) имеют аналогичные направляющие.
|
|
Перемещения кареток осуществляются приводами от шаговых электродвигателей, что обеспечивает широкий диапазон изменения подачи. Движение каретке продольной подачи передается от электродвигателя эластичным зубчатым ремнем.
Для повышения точности размеров получаемых кристаллов в установке применен узел коррекции поперечного перемещения шпинделя (рисунок ниже,в). Узел включает коррекционную линейку 11 (рисунок ниже,б), Г-образный и прямой рычаги 18 и 21, на концах которых закреплены ролики 19, 20, притянутые к линейке пружиной 22. В случае, если систематическая ошибка ходового винта 12 превышает допустимое значение, линейку 11 поворачивают вокруг оси 13 (рисунок ниже,б), создавая необходимый доворот гайке 10 по отношению к винту 12.
Перед началом работы узел совмещения 4 (рисунок ниже,а) настраивают относительно линии отрезки, для чего на вакуумном столике 7 закрепляют пробную пластину и нарезают ее.
Установка резки алмазными кругами: