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如何选择划片刀,看完这篇文章不求人!
发布时间:2022-09-13 点击数:568

随着终端电子产品的多功能化,芯片的尺寸越来越小,给晶圆切割留下了不断压缩的空间。我们不仅要保证足够的成品率,还要保证加工效率,这对晶圆切割刀片和切割工艺是一个很大的挑战。从切割刀本身的制作来看,影响刀片性能甚至晶圆切割的几个重要因素是:金刚石颗粒的大小、颗粒集中度、结合剂强度、刀片厚度、刀片长度、修刀工艺。本文主要分析这些因素的影响,帮助大家合理选择刀具。

金刚石颗粒大小的影响

主要参与切割加工的是金刚石,粘合剂主要起着粘合金刚石的作用。不同颗粒大小的金刚石对切割质量的影响更为明显。大颗粒金刚石冲击力较大,工件裂纹较大;根据研磨机制特点,金刚石颗粒尺寸越大,对晶圆的冲击力越大,导致前坍塌边缘尺寸越大。金刚石颗粒尺寸越大,叶片堵塞的可能性越小,可以有效减少产品背面的坍塌边缘。小颗粒金刚石的冲击力较小,前坍塌边缘尺寸较小。然而,这一原则只适用于300um在处理2000年及以上厚度的晶圆时,当以下非常薄的晶片时,大颗粒金刚石的冲击力很大,薄晶片无法承受很大的冲击力。此时有必要选择小颗粒金刚石,以确保良好的切割质量。除了切割质量外,金刚石颗粒的大小也会影响刀片的寿命。颗粒越大,刀片寿命越长;颗粒越小,刀片寿命越短。

影响颗粒集中度

颗粒集中度对切割质量也至关重要。对于相同的金刚石颗粒,会产生不同集中度的刀片,切割效果会有很大的不同。目前,有五种常见的规格,即:507090110130、根据实际测试,高集中度的金刚石颗粒具有切割阻力小、切割速度快、效率高等优点。它还可以延长切片刀的使用寿命,减少晶片正面的塌陷。然而,高集中度的叶片结合剂较少,叶片韧性较低,正面塌陷边缘较大,因此很容易折断刀具。低集中度金刚石颗粒负荷小,切割阻力小,切割速度慢,效率低,但可减少背面塌陷。

对结合剂强度的影响

粘合剂的作用是将金刚石牢固粘在一起,不同硬度的粘合剂对叶片的寿命有很大的影响。软粘合剂可以加速金刚石颗粒的速度自我锋利使划片刀始终保持相对锋利的状态,可以减少晶圆的正面塌陷、分层和毛刺问题。硬粘合剂可以更好地控制金刚石颗粒,提高刀片的耐磨性,提高刀片的使用寿命。软粘合剂的缺点是刀片寿命缩短,硬粘合剂的缺点是切割产品质量差。

影响刀片厚度

1)刀片厚度:一是刀片振动小、保证产品质量;二是刀片强度;不易断刀;第三,切割接触面积大阻力大、产生的碎屑较多、进给速度慢易污染。

2)刀片薄:一是切割接触面积小:阻力小进给速度快;二是刀片振动小;保证产品质量;第三,刀片强度弱易断刀。

影响刀片长度

1)刀片长度:一是使用寿命长;二是刀片强度弱;进给速度慢易断刀;过大易发生偏摆、切割蛇形。

2)刀片短:一是使用寿命短;二是刀片强度强度、进给速度快不易断刀;三是振动小偏摆不易发生品质好。

修刀环节的影响

修刀的目的是为了暴露刀片表面的金刚石,修正刀片和轮毂、法兰的偏心度。当新刀安装在主轴上时,虽然刀片与主轴顶部直接接触,但两者之间仍有间隙,即刀片偏心。如刀片在偏心在使用的情况下,刀片只工作的一部分,负荷过大,容易导致反向刀和过载,影响产品质量。选择合适的刀片作为既定的切割材料,以平衡刀片寿命和切割质量。寿命高,质量低,质量高,寿命降低。选择刀片也要了解刀片外观硬度的影响,刀片外观硬度通常称为基底硬度。基底硬度通过金刚石尺寸由粘合剂的浓度和硬度决定。

通常,较细的磨料尺寸、较高的金刚石浓度和较硬的粘合剂将获得相对增加的基体硬度。一般来说,考虑到其他因素,较硬的材料需要较软的(基体)刀片来切割,反之亦然。例如,砷化镓(GaAs)晶圆通常需要更细的金刚砂尺寸(硬刀片),而钽酸锂(LiTaO3)晶圆最适合使用较粗的金刚砂尺寸和较低的金刚石浓度(较软的刀片)。此外,如进给速度、主轴转速、膜、冷却水、切割方式等也可能影响刀片的选择。

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