Gofretkesish quvvatli yarimo'tkazgich ishlab chiqarishning muhim bo'g'inlaridan biridir. Ushbu qadam individual integral mikrosxemalar yoki chiplarni yarimo'tkazgichli gofretlardan aniq ajratish uchun mo'ljallangan.
Buning kalitigofretkesish nozik tuzilmalar va kontaktlarning zanglashiga olib kirishini ta'minlagan holda alohida chiplarni ajratish imkoniyatiga ega bo'lishdir.gofretshikastlanmagan. Kesish jarayonining muvaffaqiyati yoki muvaffaqiyatsizligi nafaqat chipning ajralish sifati va rentabelligiga ta'sir qiladi, balki butun ishlab chiqarish jarayonining samaradorligi bilan bevosita bog'liq.
▲Gfreni kesishning uchta keng tarqalgan turi | Manba: KLA CHINA
Hozirgi vaqtda keng tarqalgangofretkesish jarayonlari quyidagilarga bo'linadi:
Pichoqni kesish: past narx, odatda qalinroq uchun ishlatiladigofretlar
Lazerli kesish: yuqori narx, odatda qalinligi 30 mm dan ortiq bo'lgan gofretlar uchun ishlatiladi
Plazma kesish: yuqori narx, ko'proq cheklovlar, odatda qalinligi 30 mkm dan kam bo'lgan gofretlar uchun ishlatiladi
Mexanik pichoqni kesish
Pichoqni kesish - bu yuqori tezlikda aylanadigan silliqlash diski (pichoq) bilan chizma chizig'i bo'ylab kesish jarayoni. Pichoq odatda abraziv yoki o'ta yupqa olmosli materialdan tayyorlanadi, kremniy gofretlarda kesish yoki yiv ochish uchun mos keladi. Biroq, mexanik kesish usuli sifatida, pichoqni kesish jismoniy materialni olib tashlashga tayanadi, bu esa chipning chekkasining parchalanishi yoki yorilishiga olib kelishi mumkin, bu esa mahsulot sifatiga ta'sir qiladi va hosilni kamaytiradi.
Mexanik arralash jarayonida ishlab chiqarilgan yakuniy mahsulot sifatiga kesish tezligi, pichoq qalinligi, pichoq diametri va pichoqning aylanish tezligi kabi bir nechta parametrlar ta'sir qiladi.
To'liq kesish - pichoqni kesishning eng asosiy usuli bo'lib, ishlov beriladigan qismni qattiq materialga (masalan, kesish lentasi) kesish orqali to'liq kesadi.
▲ Mexanik pichoqni to'liq kesish | Rasm manba tarmog'i
Yarim kesish - ishlov beriladigan qismning o'rtasiga kesish orqali yiv hosil qiluvchi ishlov berish usuli. Yiv ochish jarayonini doimiy ravishda bajarish orqali taroq va igna shaklidagi nuqtalarni ishlab chiqarish mumkin.
▲ Mexanik pichoqni kesish-yarim kesish | Rasm manba tarmog'i
Ikki marta kesish - bu ikkita ishlab chiqarish liniyasida bir vaqtning o'zida to'liq yoki yarim kesishni amalga oshirish uchun ikkita shpindelli qo'shaloq kesish arrasidan foydalanadigan ishlov berish usuli. Ikki qirrali arra ikkita shpindel o'qiga ega. Ushbu jarayon orqali yuqori o'tkazuvchanlikka erishish mumkin.
▲ Mexanik pichoqni kesish-ikki marta kesish | Rasm manba tarmog'i
Bosqichli kesish ikki bosqichda to'liq va yarim kesishni amalga oshirish uchun ikkita shpindelli qo'shaloq kesuvchi arradan foydalanadi. Yuqori sifatli qayta ishlashga erishish uchun gofret yuzasida simi qatlamini kesish uchun optimallashtirilgan pichoqlar va qolgan kremniy monokristal uchun optimallashtirilgan pichoqlardan foydalaning.
▲ Mexanik pichoqni kesish - bosqichli kesish | Rasm manba tarmog'i
Nishabni kesish - bu ishlov berish usuli bo'lib, pog'onali kesish jarayonida gofretni ikki bosqichda kesish uchun yarim kesilgan chetida V shaklidagi qirrali pichoqni ishlatadi. Chiqib ketish jarayoni kesish jarayonida amalga oshiriladi. Shu sababli, yuqori mog'or kuchi va yuqori sifatli qayta ishlashga erishish mumkin.
▲ Mexanik pichoqni kesish - qirrali kesish | Rasm manba tarmog'i
Lazerli kesish
Lazerni kesish - bu kontaktsiz gofretni kesish texnologiyasi bo'lib, u alohida chiplarni yarimo'tkazgichli gofretlardan ajratish uchun qaratilgan lazer nuridan foydalanadi. Yuqori energiyali lazer nurlari gofret yuzasiga qaratilgan va ablasyon yoki termal parchalanish jarayonlari orqali oldindan belgilangan kesish chizig'i bo'ylab materialni bug'lanadi yoki olib tashlaydi.
▲ Lazerli kesish diagrammasi | Rasm manbasi: KLA CHINA
Hozirgi vaqtda keng qo'llaniladigan lazer turlariga ultrabinafsha lazerlar, infraqizil lazerlar va femtosekundli lazerlar kiradi. Ular orasida ultrabinafsha lazerlar ko'pincha yuqori foton energiyasi tufayli aniq sovuq ablasyon uchun ishlatiladi va issiqlik ta'sir qiladigan zona juda kichik bo'lib, gofret va uning atrofidagi chiplarga termal shikastlanish xavfini samarali ravishda kamaytiradi. Infraqizil lazerlar qalinroq gofretlar uchun ko'proq mos keladi, chunki ular materialga chuqur kirib borishi mumkin. Femtosekundli lazerlar ultra qisqa yorug'lik impulslari orqali deyarli ahamiyatsiz issiqlik uzatish bilan yuqori aniqlik va samarali materiallarni olib tashlashga erishadi.
Lazerli kesish an'anaviy pichoqni kesishdan sezilarli afzalliklarga ega. Birinchidan, kontaktsiz jarayon sifatida lazerni kesish gofretga jismoniy bosimni talab qilmaydi, mexanik kesishda tez-tez uchraydigan parchalanish va yorilish muammolarini kamaytiradi. Bu xususiyat lazerli kesishni ayniqsa mo'rt yoki o'ta yupqa gofretlarni, ayniqsa murakkab tuzilmalar yoki nozik xususiyatlarga ega bo'lgan gofretlarni qayta ishlash uchun mos qiladi.
▲ Lazerli kesish diagrammasi | Rasm manba tarmog'i
Bundan tashqari, lazerni kesishning yuqori aniqligi va aniqligi lazer nurini juda kichik nuqta o'lchamiga qaratishga, murakkab kesish naqshlarini qo'llab-quvvatlashga va chiplar orasidagi minimal masofani ajratishga imkon beradi. Bu xususiyat, ayniqsa, o'lchamlari kichrayadigan ilg'or yarimo'tkazgichli qurilmalar uchun juda muhimdir.
Biroq, lazerni kesish ham ba'zi cheklovlarga ega. Pichoqni kesish bilan solishtirganda, u sekinroq va qimmatroq, ayniqsa keng ko'lamli ishlab chiqarishda. Bundan tashqari, to'g'ri lazer turini tanlash va materiallarni samarali olib tashlash va minimal issiqlik ta'sir zonasini ta'minlash uchun parametrlarni optimallashtirish muayyan materiallar va qalinliklar uchun qiyin bo'lishi mumkin.
Lazer bilan kesish
Lazer bilan kesish paytida lazer nuri gofret yuzasida ma'lum bir joyga aniq yo'naltiriladi va lazer energiyasi oldindan belgilangan kesish naqshiga muvofiq boshqariladi, asta-sekin gofret orqali pastki qismga kesiladi. Kesish talablariga qarab, bu operatsiya impulsli lazer yoki uzluksiz to'lqinli lazer yordamida amalga oshiriladi. Lazerning haddan tashqari mahalliy isishi tufayli gofretning shikastlanishiga yo'l qo'ymaslik uchun sovutish suvi gofretni sovutish va termal shikastlanishdan himoya qilish uchun ishlatiladi. Shu bilan birga, sovutish suvi kesish jarayonida hosil bo'lgan zarralarni ham samarali ravishda olib tashlashi, ifloslanishni oldini olish va kesish sifatini ta'minlashi mumkin.
Lazerli ko'rinmas kesish
Lazer issiqlikni gofretning asosiy tanasiga o'tkazish uchun ham yo'naltirilishi mumkin, bu usul "ko'rinmas lazerni kesish" deb ataladi. Ushbu usul uchun lazerdan keladigan issiqlik skript yo'llarida bo'shliqlar hosil qiladi. Ushbu zaiflashgan joylar gofret cho'zilganida sindirish orqali shunga o'xshash penetratsion effektga erishadi.
▲Lazerli ko'rinmas kesishning asosiy jarayoni
Ko'rinmas kesish jarayoni lazerning sirtda so'rilishi lazer ablatsiyasidan ko'ra, ichki assimilyatsiya lazer jarayonidir. Ko'rinmas kesish bilan gofret substrat materialiga yarim shaffof bo'lgan to'lqin uzunligi bilan lazer nurlari energiyasi ishlatiladi. Jarayon ikkita asosiy bosqichga bo'linadi, biri lazerga asoslangan jarayon, ikkinchisi esa mexanik ajratish jarayoni.
▲Lazer nurlari gofret yuzasi ostida teshilish hosil qiladi va old va orqa tomonlarga ta'sir qilmaydi | Rasm manba tarmog'i
Birinchi bosqichda, lazer nuri gofretni skanerlaganda, lazer nuri gofret ichidagi ma'lum bir nuqtaga qaratib, uning ichida yorilish nuqtasini hosil qiladi. Nur energiyasi ichkarida bir qator yoriqlar paydo bo'lishiga olib keladi, ular hali gofretning butun qalinligi bo'ylab yuqori va pastki yuzalarga cho'zilmagan.
▲Plaza usuli va lazerli ko'rinmas kesish usuli bilan kesilgan 100 mm qalinlikdagi kremniy gofretlarni solishtirish | Rasm manba tarmog'i
Ikkinchi bosqichda, gofretning pastki qismidagi chipli lenta jismonan kengaytiriladi, bu esa birinchi bosqichda lazer jarayonida induktsiya qilingan gofret ichidagi yoriqlarda kuchlanish kuchlanishini keltirib chiqaradi. Ushbu kuchlanish yoriqlarning gofretning yuqori va pastki yuzasiga vertikal ravishda cho'zilishiga olib keladi va keyin gofretni bu kesish nuqtalari bo'ylab chiplarga ajratadi. Ko'rinmas kesishda gofretlarni chiplarga yoki chiplarga ajratishni osonlashtirish uchun odatda yarim kesish yoki pastki tomondan yarim kesish ishlatiladi.
Ko'rinmas lazerli kesishning lazer ablasyondan asosiy afzalliklari:
• Sovutish suvi talab qilinmaydi
• Hech qanday qoldiq hosil bo'lmagan
• Nozik kontaktlarning zanglashiga olib kelishi mumkin bo'lgan issiqlik ta'sir qiladigan zonalar yo'q
Plazma kesish
Plazma bilan kesish (shuningdek, plazma bilan ishlov berish yoki quruq qirqish deb ham ataladi) - bu yarimo'tkazgichli gofretlardan individual chiplarni ajratish uchun reaktiv ionlarni kesish (RIE) yoki chuqur reaktiv ionlarni kesish (DRIE) dan foydalanadigan ilg'or gofret kesish texnologiyasi. Texnologiya plazma yordamida oldindan belgilangan kesish chiziqlari bo'ylab materialni kimyoviy yo'l bilan olib tashlash orqali kesishga erishadi.
Plazma bilan kesish jarayonida yarimo'tkazgichli gofret vakuum kamerasiga joylashtiriladi, kameraga boshqariladigan reaktiv gaz aralashmasi kiritiladi va reaktiv ionlar va radikallarning yuqori konsentratsiyasini o'z ichiga olgan plazma hosil qilish uchun elektr maydoni qo'llaniladi. Ushbu reaktiv turlar gofret materiali bilan o'zaro ta'sir qiladi va kimyoviy reaktsiya va jismoniy püskürtme kombinatsiyasi orqali gofret materialini skript chizig'i bo'ylab tanlab olib tashlaydi.
Plazma kesishning asosiy afzalligi shundaki, u gofret va chipdagi mexanik kuchlanishni kamaytiradi va jismoniy aloqa natijasida yuzaga kelishi mumkin bo'lgan zararni kamaytiradi. Biroq, bu jarayon boshqa usullarga qaraganda ancha murakkab va ko'p vaqt talab etadi, ayniqsa qalinroq gofretlar yoki yuqori aşınmaya bardoshli materiallar bilan ishlashda, shuning uchun uni ommaviy ishlab chiqarishda qo'llash cheklangan.
▲Tasvir manbai tarmog'i
Yarimo'tkazgich ishlab chiqarishda gofretni kesish usulini gofret materialining xususiyatlari, chip o'lchami va geometriyasi, talab qilinadigan aniqlik va aniqlik, umumiy ishlab chiqarish narxi va samaradorligi kabi ko'plab omillarga asoslangan holda tanlash kerak.
Yuborilgan vaqt: 20-sentabr-2024