國產劃片機 2023-04-02
每代邏輯工藝的提升，最關鍵的還是硬件基礎，從90年代的i線光刻機、到后來的KrF、ArF，以及現在逐漸成為主流的EUV光刻機。光刻機對于邏輯工藝的發展無疑是巨大的，而緊跟最新邏輯工藝的晶圓廠也為光刻機公司貢獻了2/3以上的銷售額。那么晶圓切割劃片機用于半導體晶圓、集成電路、QFN、發光二極管、LED芯片、太陽能電池、電子基片等的劃切，適用于包括硅、石英、 氧化鋁、氧化鐵、砷化鎵、鈮酸鋰、藍寶石和玻璃等材料。其工作原理是通過空氣靜壓主軸帶動金剛石砂輪劃切刀具高速旋轉，將晶圓或器件沿切割道方向進行切割或開槽。
國產化隨著減薄工藝技術的發展以及疊層封裝技術的成熟，芯片厚度越來越薄。同時晶圓直徑逐漸變大，單位面積上集成的電路更多，留給分割的劃切道空間變得更小，技術的更新對設備提出了更高的性能要求，作為IC后封裝生產過程中關鍵設備之一的劃片機，也隨之由6英寸、8英寸發展到12英寸。國際封裝行業的競爭異常激烈，國內封裝企業迫切需要價廉物美的國產晶圓劃片機替代進口機型，在降低設備投入的同時，進一步增強自主封裝工藝技術的研究和開發能力，從而有效提升國內封裝企業的國際競爭力和發展后勁。
刀片切割方法包括一次切割和分步連續切割。效率高、成本低、使用壽命長。它是使用最廣泛的切割工藝，在較厚的晶圓（>；100微米）上具有優勢。激光切割具有高精度和高速度。它主要適用于切割較薄的晶圓（<；100微米）。切割較厚的晶片時，存在高溫損壞晶片的問題，需要刀片進行二次切割。此外，激光頭價格昂貴，使用壽命短。目前，刀片切割占市場份額的80%，激光切割僅占20%。刀片切割預計將長期保持主流模式。
影響國產晶圓切割質量的因素很多，包括材料、切割儀器、工作環境、切割方法等因素。從材料的角度來看，硅片的硅襯底和電路層材料在硅片切割過程中會導致不同的機械性能。不同材料的刀片的選擇會對切割方法有不同的要求，因此會表現出不同的切割質量。從切割儀器的角度來看，由于不同機器的切割功率不同，切割臺的選擇也會影響切割質量。從工作環境來看，冷卻水的壓力和流量是影響切削質量的因素。水流速度過慢會導致冷卻效果不足，切割摩擦產生的熱量難以及時排出和積累，可能導致金剛石磨粒破碎，降低刀片的切割能力和切割精度，并因切割碎屑無法及時清除而影響刀片的切割能力。從切割方式來看，主要涉及切割深度、刀片轉速和進給速度。適當的參數對于獲得良好的切削質量非常重要。其他因素，如機器操作技能，也會影響晶圓切割質量。
