Af hverju þarf að þynna?

Í bakvinnslustiginu,obláta (kísillþynna(með rafrásum að framan) þarf að þynna að aftan áður en síðari teningaskurður, suðu og pökkun fer fram til að minnka festingarhæð pakkans, minnka rúmmál flísapakkans, bæta varmanýtingu flísarinnar, rafmagnsafköst, vélræna eiginleika og draga úr magni teningaskurðar. Bakslípun hefur þá kosti að vera mikil afköst og lágur kostnaður. Hún hefur komið í stað hefðbundinna blautetsunar- og jónetsunarferla og er orðin mikilvægasta bakþynningartæknin.

Þynnta oblátan

Hvernig á að þynna?

Helsta ferli þynningar á vöfflum í hefðbundnu umbúðaferli

Sérstök skref íoblátaÞynningarferlið felur í sér að festa skífuna sem á að vinna við þynningarfilmuna og nota síðan lofttæmi til að aðsogast þynningarfilmuna og flísina á henni á porous keramikskífuborðið. Innri og ytri hringlaga miðlínur vinnuflatar bollalaga demantslíphjólsins eru síðan stilltar á miðju kísillskífunnar og kísillskífan og slíphjólið snúast um ásana sína til að slípa inn. Slípunin felur í sér þrjú stig: grófslípun, fínslípun og fægingu.

Skífan sem kemur úr skífuverksmiðjunni er slípuð til baka til að þynna hana í þá þykkt sem þarf fyrir umbúðir. Þegar skífan er slípuð þarf að setja límband á framhliðina (virka svæðið) til að vernda rafrásarsvæðið og bakhliðin er slípuð á sama tíma. Eftir slípunina skal fjarlægja límbandið og mæla þykktina.
Kvörnunaraðferðirnar sem hafa verið notaðar með góðum árangri við framleiðslu kísilþynna eru meðal annars snúningsborðsmölun,kísillþynnasnúningsslípun, tvíhliða slípun o.s.frv. Með frekari framförum í kröfum um yfirborðsgæði einkristalla kísilskífa eru stöðugt lagðar til nýjar slípunartækni, svo sem TAIKO-slípun, efnafræðilega vélræn slípun, fægingarslípun og plánetuskífuslípun.

Snúningsborðsslípun:

Snúningsborðsslípun (snúningsborðsslípun) er snemmbúin slípun sem notuð var við undirbúning og bakþynningu kísilplatna. Meginreglan er sýnd á mynd 1. Kísilplaturnar eru festar á sogbolla snúningsborðsins og snúast samstillt knúnar áfram af snúningsborðinu. Kísilplaturnar sjálfar snúast ekki um ás sinn; slípihjólið er fóðrað áslægt á meðan það snýst á miklum hraða og þvermál slípihjólsins er stærra en þvermál kísilplatnunnar. Það eru tvær gerðir af snúningsborðsslípun: yfirborðsslípun og yfirborðsslípun með snertifleti. Við yfirborðsslípun er breidd slípihjólsins meiri en þvermál kísilplatnunnar og snúningshjólið færist stöðugt eftir áslægri stefnu þar til umframmagnið er unnið og síðan er kísilplatan snúið undir drifkrafti snúningsborðsins; við yfirborðsslípun með snertifleti færist slípihjólið eftir áslægri stefnu og kísilplatan snýst stöðugt undir drifkrafti snúningsdisksins og slípunin er lokið með gagnkvæmri fóðrun (gagnkvæmri fóðrun) eða skriðfóðrun (skríðfóðrun).

Mynd 1, skýringarmynd af meginreglunni um slípun á snúningsborði (snertilslípun á yfirborði)

Í samanburði við slípun hefur snúningsborðsslípun kost á mikilli hreinsunarhraða, litlum yfirborðsskemmdum og auðveldri sjálfvirkni. Hins vegar breytist raunverulegt slípunsvæði (virk slípun) B og skurðarhornið θ (hornið milli ytri hrings slípuhjólsins og ytri hrings kísillplötunnar) í slípuninni með breytingu á skurðstöðu slípuhjólsins, sem leiðir til óstöðugs slípunkrafts, sem gerir það erfitt að ná kjör yfirborðsnákvæmni (hátt TTV gildi) og veldur auðveldlega göllum eins og brúnhrun og brúnhrun. Snúningsborðsslípun er aðallega notuð til vinnslu á einkristalla kísillplötum undir 200 mm. Aukin stærð einkristalla kísillplötu hefur sett fram hærri kröfur um yfirborðsnákvæmni og hreyfinákvæmni vinnuborðsins, þannig að snúningsborðsslípun hentar ekki til slípun á einkristalla kísillplötum yfir 300 mm.
Til að bæta malavirkni nota atvinnutæki fyrir flatar malavélar með snertifleti venjulega uppbyggingu með mörgum malahjólum. Til dæmis eru sett af grófum malahjólum og sett af fínum malahjólum á búnaðinum og snúningsborðið snýst einn hring til að ljúka gróf- og fínmalaðri malaðri vél. Þessi tegund búnaðar er meðal annars G-500DS frá bandaríska GTI fyrirtækinu (Mynd 2).

Mynd 2, G-500DS snúningsborðs slípibúnaður frá GTI Company í Bandaríkjunum

Snúningsmalun kísillplötu:

Til að mæta þörfum stórra kísilflögna og þynningarvinnslu, og ná yfirborðsnákvæmni með góðu TTV gildi, lagði japanski fræðimaðurinn Matsui til snúningsslípun kísilflögna (innfóðrunarslípun) árið 1988. Meginregla hennar er sýnd á mynd 3. Einkristalla kísilflögan og bollalaga demantslíphjólið sem eru soguð á vinnuborðið snúast um ásana sína og slíphjólið er stöðugt fóðrað eftir ásnum á sama tíma. Meðal þeirra er þvermál slíphjólsins stærra en þvermál unninna kísilflögunnar og ummál þess fer í gegnum miðju kísilflögunnar. Til að draga úr slípunkraftinum og slípunhitanum er lofttæmissogbollan venjulega snyrt í kúpt eða íhvolf lögun eða hornið á milli snúningshjólsins og snúningsássins er stillt til að tryggja hálfsnertisslípun milli slíphjólsins og kísilflögunnar.

Mynd 3, Skýringarmynd af meginreglunni um snúningsmalun kísilþynnu

Í samanburði við snúningsborðsslípun hefur snúningsslípun kísillflögna eftirfarandi kosti: ① Einnota slípun á einni skífu getur unnið stórar kísillflögur yfir 300 mm; ② Raunverulegt slípunsvæði B og skurðarhornið θ eru stöðug og slípunkrafturinn er tiltölulega stöðugur; ③ Með því að stilla hallahornið milli ás slípuhjólsins og ás kísillflögunnar er hægt að stjórna yfirborðslögun einkristalla kísillflögunnar virkt til að fá betri nákvæmni yfirborðslögunar. Að auki hafa slípunsvæði og skurðarhorn θ við snúningsslípun kísillflögna einnig kosti stórra slípunarkamma, auðvelda greiningu og stjórnun á þykkt og yfirborðsgæði á netinu, þétta búnaðarbyggingu, auðvelda samþætta fjölstöðva slípun og mikla slípunhagkvæmni.
Til að bæta framleiðsluhagkvæmni og mæta þörfum framleiðslulína hálfleiðara notar atvinnukvörnunarbúnaður, sem byggir á meginreglunni um snúningskvörnun kísillflögna, fjölstöðvauppbyggingu sem getur framkvæmt grófkvörnun og fínkvörnun í einni hleðslu og losun. Í samsetningu við aðra hjálparbúnað getur hann framkvæmt fullkomlega sjálfvirka kvörnun á einkristalla kísillflögum „þurrkun/þurrkun“ og „snældu í snældu“.

Tvíhliða mala:

Þegar snúningsslípun kísilplötunnar vinnur efri og neðri yfirborð kísilplötunnar þarf að snúa vinnustykkinu við og framkvæma það í skrefum, sem takmarkar skilvirkni. Á sama tíma hefur snúningsslípun kísilplötunnar yfirborðsvillur sem afrita (afrita) og slípun (slípun) og það er ómögulegt að fjarlægja galla eins og bylgjur og keilur á yfirborði einkristalla kísilplötunnar eftir vírskurð (fjölsag), eins og sýnt er á mynd 4. Til að vinna bug á ofangreindum göllum kom tvíhliða slípun (doublesidegrinding) fram á tíunda áratugnum og meginregla hennar er sýnd á mynd 5. Klemmurnar, sem eru samhverft dreifðar á báðum hliðum, klemma einkristalla kísilplötuna í festingarhringnum og snúast hægt, knúnar áfram af rúllunni. Par af bollalaga demantslíphjólum eru staðsett tiltölulega á báðum hliðum einkristalla kísilplötunnar. Knúnar áfram af loftlagða rafmagnsspindli snúast þær í gagnstæðar áttir og fóðra áslægt til að ná tvíhliða slípun á einkristalla kísilplötunni. Eins og sjá má á myndinni getur tvíhliða slípun á áhrifaríkan hátt fjarlægt bylgjur og keilur á yfirborði einkristalla kísilplötunnar eftir vírskurð. Samkvæmt stefnu slípihjólsins getur tvíhliða slípun verið lárétt og lóðrétt. Meðal þeirra getur lárétt tvíhliða slípun á áhrifaríkan hátt dregið úr áhrifum aflögunar kísilplötunnar sem orsakast af eiginþyngd kísilplötunnar á slípunargæði og auðvelt er að tryggja að slípunarferlisskilyrðin á báðum hliðum einkristalla kísilplötunnar séu þau sömu og að slípiefni og slípiflísar festist ekki auðveldlega á yfirborði einkristalla kísilplötunnar. Þetta er tiltölulega kjörin slípunaraðferð.

Mynd 4, „Villuafritun“ og slitmerkjagallar við snúningsslípun á kísilþynnum

Mynd 5, skýringarmynd af tvíhliða slípunarreglunni

Tafla 1 sýnir samanburð á malaðri og tvíhliða malaðri vinnslu á ofangreindum þremur gerðum af einkristalla kísilskífum. Tvíhliða mala er aðallega notuð til vinnslu á kísilskífum undir 200 mm og hefur mikla afköst í skífum. Vegna notkunar á föstum slípihjólum er hægt að fá mun betri yfirborðsgæði við malaðri einkristalla kísilskífu en tvíhliða malaðri vinnslu. Þess vegna geta bæði snúningsmalaðri og tvíhliða malaðri kísilskífu uppfyllt kröfur um vinnslugæði almennra 300 mm kísilskífa og eru mikilvægustu aðferðirnar til að fletja kísilskífur. Þegar valin er aðferð til að fletja kísilskífur er nauðsynlegt að íhuga ítarlega kröfur um þvermál, yfirborðsgæði og fægingartækni einkristalla kísilskífunnar. Til að þynna skífuna aftur á bak er aðeins hægt að velja einhliða vinnsluaðferð, svo sem snúningsmalaðri aðferð kísilskífu.

Auk þess að velja malaaðferð við mala á kísilplötum er einnig nauðsynlegt að ákvarða val á sanngjörnum ferlisbreytum eins og jákvæðum þrýstingi, kornastærð slípihjóls, bindiefni slípihjóls, hraða slípihjóls, hraða kísilplötu, seigju og flæðihraða slípivökvans o.s.frv., og ákvarða sanngjarna ferlisleið. Venjulega er notað skipt slípunarferli sem felur í sér grófslípun, hálffrágang slípun, frágang slípun, neistalaus slípun og hægfara bakstursslípun til að fá einkristalla kísilplötur með mikilli vinnsluhagkvæmni, mikilli yfirborðsflattleika og litlum yfirborðsskemmdum.