ZMSH Knowledge Sharing - تکنولوژی قطعات وفر چیست؟

1.2 اهمیت برش وافره

قطعه بندی وافره نقش مهمی در فرآیند تولید نیمه هادی دارد و به طور مستقیم بر مراحل بعدی و همچنین کیفیت و عملکرد محصول نهایی تأثیر می گذارد.اهمیت آن را می توان به شرح زیر شرح داد::

اول، دقت و ثبات تراشیدن قطعات برای اطمینان از بهره وری و قابلیت اطمینان تراشه کلیدی است.وافرهایی که مراحل پردازش چندگانه ای را طی می کنند، ساختار مدار پیچیده ای را تشکیل می دهند، که باید به دقت به تراشه های جداگانه تقسیم شود. اگر در طول روند تراشیدن خطاهای قابل توجهی در تراز یا برش وجود داشته باشد، مدارها ممکن است آسیب ببینند.بر عملکرد و قابلیت اطمینان تراشه تاثیر می گذاردبنابراین، تکنولوژی قطعات با دقت بالا نه تنها یکپارچگی هر تراشه را تضمین می کند بلکه از آسیب به مدارهای داخلی نیز جلوگیری می کند و نرخ تولید کلی را بهبود می بخشد.

دوم اینکه، قطع وافره تاثیر قابل توجهی بر بهره وری تولید و کنترل هزینه دارد.کارایی آن به طور مستقیم بر پیشرفت مراحل بعدی تاثیر می گذارد.با بهینه سازی فرآیند برش، افزایش سطح اتوماسیون و بهبود سرعت برش، بهره وری کلی تولید می تواند به شدت افزایش یابد.

از سوی دیگر، هدر رفتن مواد در طول برش یک عامل حیاتی در مدیریت هزینه است.استفاده از فن آوری های پیشرفته برش نه تنها از دست دادن مواد غیرضروری در طول فرآیند برش کاهش می دهد بلکه استفاده از وافره را افزایش می دهد، و در نتیجه هزینه های تولید را کاهش می دهد.

با پیشرفت در فن آوری نیمه هادی، قطر وافرها همچنان در حال افزایش است و تراکم مدار به همین ترتیب افزایش می یابد، که خواسته های بالاتر را در فناوری دیس قرار می دهد.وافرهای بزرگتر نیاز به کنترل دقیق تر مسیرهای برش دارند، به ویژه در مناطق مدار با چگالی بالا، که حتی انحرافات کوچک می تواند چندین تراشه را معیوب کند. علاوه بر این، وافرهای بزرگتر شامل خطوط برش بیشتر و مراحل پیچیده تر فرآیند هستند.نیاز به بهبود بیشتر در دقت، سازگاری و کارایی فن آوری های برش برای مقابله با این چالش ها.

1.3 فرآیند قطع وافره

فرآیند قطعه بندی وافره شامل تمام مراحل از مرحله آماده سازی تا بازرسی نهایی کیفیت است که هر مرحله برای تضمین کیفیت و عملکرد تراشه های قطعه شده حیاتی است.در زیر توضیح مفصل برای هر مرحله وجود دارد.

فرآیند برش وافر شامل تمیز کردن وافر، موقعیت، برش، تمیز کردن، بازرسی و مرتب سازی است، هر مرحله ای مهم است. با پیشرفت در اتوماسیون، برش لیزر،و فناوری های بازرسی هوش مصنوعی، سیستم های جدید برش وافره می توانند دقت و سرعت بالاتری و از دست دادن مواد کمتر را به دست آورند.تکنولوژی های جدید برش مانند لیزر و پلاسما به تدریج جایگزین برش تیغه سنتی برای پاسخگویی به نیازهای طراحی تراشه های پیچیده تر خواهد شد، توسعه فرآیندهای تولید نیمه هادی را بیشتر هدایت می کند.

تکنولوژی برش و اصول آن

تصویر نشان دهنده سه تکنولوژی رایج برش وافر است:برش تیغه,برش لیزروبرش پلاسمایدر زیر یک تجزیه و تحلیل دقیق و توضیح مکمل از این سه تکنیک وجود دارد:

در تولید نیمه هادی، برش وافر یک مرحله حیاتی است که نیاز به انتخاب روش مناسب برش بر اساس ضخامت وافر دارد.اولین قدم تعیین ضخامت وافرهاگر ضخامت وافر بیش از 100 میکرو است، برش تیغه می تواند به عنوان روش برش انتخاب شود. اگر برش تیغه مناسب نباشد، روش برش شکستگی می تواند مورد استفاده قرار گیرد.که شامل هر دو تکنیک برش و برش تیغه است.

هنگامی که ضخامت وافر بین 30 تا 100 میکرو است، روش DBG (Dice Before Grinding) توصیه می شود.یا تنظیم توالی برش به عنوان مورد نیاز می تواند برای دستیابی به بهترین نتایج انتخاب شود.

برای وافرهای بسیار نازک با ضخامت کمتر از 30 میکران، برش لیزر به دلیل توانایی آن برای برش وافرهای نازک به طور دقیق بدون ایجاد آسیب بیش از حد، روش مورد نظر می شود.اگر برش لیزر نمی تواند به الزامات خاص پاسخ دهد، برش پلاسما می تواند به عنوان یک جایگزین مورد استفاده قرار گیرد.این نمودار جریان یک مسیر تصمیم گیری روشن را برای اطمینان از مناسب ترین تکنولوژی برش وافر در شرایط ضخامت مختلف فراهم می کند.

2.1 تکنولوژی برش مکانیکی

تکنولوژی برش مکانیکی روش سنتی در برش وافره است. اصل اصلی این است که از یک چرخ آسیاب الماس در حال چرخش با سرعت بالا به عنوان یک ابزار برش برای برش وافره استفاده شود.تجهیزات کلیدی شامل یک اسپندل هواگر است، که ابزار چرخ تراش الماس را با سرعت بالا برای انجام برش دقیق یا شکاف در امتداد یک مسیر برش از پیش تعریف شده حرکت می دهد.این تکنولوژی به دلیل هزینه پایین آن در صنعت به طور گسترده ای استفاده می شود، کارایی بالا و کاربرد گسترده.

مزایا

سختی بالا و مقاومت در برابر فرسایش ابزار چرخ تراش الماس، تکنولوژی برش مکانیکی را قادر می سازد تا به نیازهای برش مواد مختلف وافر،آیا مواد سنتی مبتنی بر سیلیکون یا نیمه هادی های جدید ترکیبات. کار آن ساده است، با الزامات فنی نسبتا کم، بیشتر ترویج محبوبیت آن در تولید انبوه. علاوه بر این، در مقایسه با روش های برش دیگر مانند برش لیزر،برش مکانیکی هزینه های قابل کنترل تری دارد، که آن را برای نیازهای تولید حجم بالا مناسب می کند.

محدودیت ها

با وجود مزایای متعدد، تکنولوژی برش مکانیکی نیز دارای محدودیت هایی است. اول، به دلیل تماس فیزیکی بین ابزار و وفر، دقت برش نسبتا محدود است.اغلب منجر به انحراف ابعاد می شود که می تواند بر دقت بسته بندی و آزمایش تراشه بعدی تأثیر بگذارددوم، نقص هایی مانند شکاف و ترک در طول فرآیند برش مکانیکی به راحتی رخ می دهد.که نه تنها بر نرخ بازده تاثیر می گذارد بلکه می تواند تأثیر منفی بر قابلیت اطمینان و عمر تراشه ها داشته باشدآسیب ناشی از استرس مکانیکی به ویژه برای تولید تراشه های با تراکم بالا، به ویژه در هنگام برش مواد شکننده، که در آن این مسائل برجسته تر است، مضر است.

پیشرفت های تکنولوژیکی

برای غلبه بر این محدودیت ها، محققان به طور مداوم در حال بهینه سازی فرآیند برش مکانیکی هستند.پیشرفت های کلیدی شامل بهبود طراحی و انتخاب مواد چرخ های آسیاب برای بهبود دقت و دوام برش استعلاوه بر این، بهینه سازی طراحی ساختاری و سیستم های کنترل تجهیزات برش ثبات و اتوماسیون فرآیند برش را بهبود بخشیده است.این پیشرفت ها باعث کاهش اشتباهات ناشی از عملیات انسانی و بهبود ثبات برش ها می شود.معرفی فناوری های پیشرفته بازرسی و کنترل کیفیت برای نظارت در زمان واقعی بر ناهنجاری ها در طول فرآیند برش نیز به طور قابل توجهی قابلیت اطمینان و بهره وری برش را بهبود بخشیده است.

توسعه آینده و فن آوری های جدید

اگرچه تکنولوژی برش مکانیکی هنوز در برش وافره جایگاه مهمی دارد، اما با تکامل فرآیندهای نیمه هادی، فناوری های جدید برش به سرعت در حال پیشرفت هستند.استفاده از تکنولوژی برش لیزر حرارتی راه حل های جدیدی را برای مسائل دقیق و نقص در برش مکانیکی فراهم می کنداین روش برش بدون تماس فشار فیزیکی را بر روی وافره کاهش می دهد و به طور قابل توجهی میزان شکستگی و ترکیدن را کاهش می دهد، به ویژه هنگام برش مواد شکننده تر.در آينده، ادغام تکنولوژی برش مکانیکی با تکنیک های برش در حال ظهور، تولید نیمه هادی را با گزینه ها و انعطاف پذیری بیشتر فراهم می کند.افزایش بیشتر کارایی تولید و کیفیت تراشه.

در نتیجه، اگرچه تکنولوژی برش مکانیکی معایب خاصی دارد، continuous technological improvements and its integration with new cutting techniques allow it to still play an important role in semiconductor manufacturing and maintain its competitiveness in future processes.

2.2 تکنولوژی برش لیزر

تکنولوژی برش لیزر، به عنوان یک روش جدید در برش وافره، به تدریج توجه گسترده ای در صنعت نیمه هادی به دلیل دقت بالا، عدم آسیب تماس مکانیکی،و قابلیت های برش سریعاین فناوری از تراکم انرژی بالا و توانایی تمرکز پرتو لیزر برای ایجاد یک منطقه کوچک تحت تاثیر گرما در سطح ماده وافر استفاده می کند.فشار حرارتی تولید شده باعث شکستگی مواد در محل تعیین شده می شود.، به دست آوردن برش دقیق.

مزایای تکنولوژی برش لیزر

• دقت بالا:توانایی موقعیت دقیق پرتو لیزر اجازه می دهد تا دقت برش میکرو یا حتی سطح نانومتر را برآورده کند، و الزامات دقیق مدرن را برآورده کند.تولید مدارهای یکپارچه با چگالی بالا.
• بدون تماس مکانیکی:برش لیزر از تماس فیزیکی با وفر جلوگیری می کند و از مشکلات رایج در برش مکانیکی مانند پاره شدن و ترکیدن جلوگیری می کند.بهبود قابل توجهی در نرخ بهره وری و قابلیت اطمینان تراشه ها.
• سرعت برش سریع:سرعت بالای برش لیزر به افزایش بهره وری تولید کمک می کند و آن را به ویژه برای سناریوهای تولید در مقیاس بزرگ و با سرعت بالا مناسب می کند.
   

چالش هایی که با آن مواجه شدیم

• هزینه تجهیزات بالا:سرمایه گذاری اولیه برای تجهیزات برش لیزر بالا است، که فشار اقتصادی را به ویژه برای شرکت های کوچک و متوسط تولید می کند.
• کنترل فرآیند پیچیده:برش لیزر نیاز به کنترل دقیق چندین پارامتر دارد، از جمله تراکم انرژی، موقعیت تمرکز و سرعت برش، که این فرآیند را پیچیده می کند.
• مسائل مربوط به مناطق گرمایی:اگرچه ماهیت قطع لیزر بدون تماس باعث کاهش آسیب مکانیکی می شود ، اما استرس حرارتی ناشی از منطقه تحت تاثیر گرما (HAZ) می تواند بر خواص ماده وافر تأثیر منفی بگذارد.برای به حداقل رساندن این اثر نیاز به بهینه سازی بیشتر فرآیند است.

جهت های بهبود تکنولوژی

برای مقابله با این چالش ها، محققان بر کاهش هزینه های تجهیزات، بهبود بهره وری برش و بهینه سازی جریان فرآیند تمرکز می کنند.

• لیزرهای کارآمد و سیستم های نوری:با توسعه لیزرهای کارآمدتر و سیستم های نوری پیشرفته تر، می توان هزینه تجهیزات را کاهش داد و در عین حال دقت و سرعت برش را افزایش داد.
• بهینه سازی پارامترهای فرآیند:تحقیقات عمیق در مورد تعامل بین لیزرها و مواد وافری انجام می شود تا فرآیندهایی را بهبود بخشد که منطقه تحت تاثیر گرما را کاهش می دهد و در نتیجه کیفیت برش را بهبود می بخشد.
• سیستم های کنترل هوشمند:توسعه فن آوری های کنترل هوشمند با هدف اتوماسیون و بهینه سازی فرآیند برش لیزر، بهبود ثبات و ثبات آن است.

تکنولوژی برش لیزر به ویژه در وافرهای بسیار نازک و سناریوهای برش با دقت بالا موثر است.روش های برش مکانیکی سنتی در تلاش برای پاسخگویی به خواسته های دقیق و کارآمد تولید نیمه هادی مدرن هستندبه دلیل مزایای منحصر به فرد خود، برش لیزر در حال تبدیل شدن به راه حل مورد علاقه در این زمینه ها است.

اگرچه تکنولوژی برش لیزر هنوز با چالش هایی مانند هزینه های بالای تجهیزات و پیچیدگی فرآیند روبرو است،مزایای منحصر به فرد آن در دقت بالا و آسیب بدون تماس آن را به یک جهت مهم برای توسعه در تولید نیمه هادی تبدیل می کندبا پیشرفت تکنولوژی لیزر و سیستم های کنترل هوشمند، انتظار می رود برش لیزر باعث بهبود کارایی و کیفیت برش وافره شود.هدایت توسعه مداوم صنعت نیمه هادی.

2.3 تکنولوژی برش پلاسما

تکنولوژی برش پلاسما، به عنوان یک روش نوظهور برای برش وافره، در سال های اخیر توجه قابل توجهی را به خود جلب کرده است.این تکنولوژی از پرتو پلاسما با انرژی بالا برای برش دقیق وافرهایی استفاده می کند، سرعت و مسیر برش پرتو پلاسما، به دست آوردن نتایج برش بهینه.

اصول کار و مزایا

فرآیند برش پلاسما به پرتوی پلاسما با دمای بالا و انرژی بالا که توسط تجهیزات تولید می شود متکی است.این پرتو می تواند مواد وافری را به نقطه ذوب یا تبخیر در مدت زمان بسیار کوتاه گرم کنددر مقایسه با برش سنتی مکانیکی یا لیزر، برش پلاسما سریعتر است و یک منطقه گرمای کمتر را تولید می کند.به طور موثر کاهش بروز ترک ها و آسیب در هنگام برش.

در کاربردهای عملی، تکنولوژی برش پلاسما به ویژه در رسیدگی به وافرهایی با اشکال پیچیده ماهر است.پرتو پلازما قابل تنظیم می تواند به راحتی وافرهای شکل نامنظم را با دقت بالا برش دهدبنابراین، در تولید میکروالکترونیک، به ویژه در تولید سفارشی و دسته کوچک تراشه های پیشرفته، این فناوری برای استفاده گسترده امیدوار کننده است.

چالش ها و محدودیت ها

علیرغم مزایای بسیاری از تکنولوژی برش پلاسما، با برخی چالش ها نیز روبرو است.

• فرآیند پیچیده:فرآیند برش پلاسما پیچیده است و نیاز به تجهیزات با دقت بالا و اپراتورهای باتجربه برای اطمینان از دقت و ثبات در برش دارد.
• کنترل و ایمنی محیط زیست:ماهیت دمای بالا و انرژی بالای پرتوی پلاسما نیاز به کنترل دقیق محیط زیست و اقدامات ایمنی دارد که پیچیدگی و هزینه اجرای آن را افزایش می دهد.

مسیرهای توسعه آینده

با پیشرفت های تکنولوژیکی، انتظار می رود چالش های مربوط به برش پلاسما به تدریج غلبه کنند.وابستگی به عملیات دستی می تواند کاهش یابددر عین حال، بهینه سازی پارامترهای فرآیند و محیط برش به کاهش خطرات ایمنی و هزینه های عملیاتی کمک می کند.

در صنعت نیمه هادی، نوآوری ها در تکنولوژی برش و قطع وافره برای پیشبرد توسعه صنعت بسیار مهم است. تکنولوژی برش پلاسما، با دقت بالا، کارایی بالا،و توانایی دست زدن به شکل های پیچیده وافره، به عنوان یک بازیگر جدید مهم در این زمینه ظهور کرده است. اگرچه برخی از چالش ها همچنان باقی می مانند، این مسائل به تدریج با نوآوری های تکنولوژیکی ادامه خواهد یافت،ایجاد امکانات و فرصت های بیشتر برای تولید نیمه هادی.

چشم انداز کاربرد تکنولوژی برش پلاسما بسیار گسترده است و انتظار می رود در آینده نقش مهمی در تولید نیمه هادی داشته باشد.از طریق نوآوری و بهینه سازی مداوم تکنولوژی، برش پلاسما نه تنها به چالش های موجود پاسخ می دهد بلکه یک محرک قدرتمند برای رشد صنعت نیمه هادی نیز می شود.

2.4 کاهش کیفیت و عوامل موثر

کیفیت برش وافر برای بسته بندی و آزمایش تراشه های بعدی و عملکرد کلی و قابلیت اطمینان محصول نهایی بسیار مهم است. مشکلات رایج در طول برش شامل ترک ها است,این مشکلات تحت تاثیر چندین عامل است که با هم کار می کنند.

بهبود کیفیت برش

بهبود کیفیت برش نیاز به یک رویکرد جامع دارد که پارامترهای فرآیند، انتخاب تجهیزات و مواد، کنترل فرآیند و بازرسی را در نظر می گیرد.با بهبود مداوم فن آوری های برش و بهینه سازی روش های فرآیند، دقت و ثبات برش وافر می تواند بیشتر افزایش یابد و پشتیبانی فنی قابل اعتمادتری را برای صنعت تولید نیمه هادی فراهم کند.

#03 پردازش و آزمایش پس از برش

3.1 تمیز کردن و خشک کردن

مراحل تمیز کردن و خشک کردن پس از برش وافره برای اطمینان از کیفیت تراشه و پیشرفت آسان فرآیندهای بعدی بسیار مهم است.ضروری است که بقایای سیلیکون را به طور کامل از بین ببرید.همچنین مهم است که اطمینان حاصل شود که تراشه ها در طول فرآیند تمیز کردن و پس از خشک شدن آسیب نمی بینند.اطمینان حاصل کنید که هیچ رطوبت باقی می ماند در سطح تراشه برای جلوگیری از مسائل مانند خوردگی یا تخلیه الکتروستاتیک.

دستکاری پس از برش: فرآیند تمیز کردن و خشک کردن

تمیز کردن و خشک کردن پس از برش

مراحل تمیز کردن و خشک کردن پس از برش وافر فرآیندهای پیچیده و ظریف هستند که نیاز به بررسی دقیق عوامل متعدد برای اطمینان از نتیجه نهایی پردازش دارند.با استفاده از روش های علمی و روش های دقیقاین امکان وجود دارد که اطمینان حاصل شود که هر تراشه در حالت مطلوب وارد مراحل بسته بندی و آزمایش بعدی می شود.

بازرسی و آزمایش پس از برش

آخرین اخبار

• 
  زیربنایی در مقابل اپیتاکسی: ستون دوگانه تولید وافره نیمه هادی
  28 May, 2025
• 
  دستگاه های SiC در تقاطع: پیشرفت سریع در میان چالش های فنی در حال انجام در صنعت نیمه هادی نسل بعدی
  28 May, 2025
• 
  مقاله ای برای درک بسته بندی سه بعدی از طریق شیشه از طریق فناوری پردازش (TGV)
  22 May, 2025
• 
  زعفران های رنگی ساخته شده در آزمایشگاه: امکانات بی پایان که در طراحی جواهرات و ساعت ها انقلابی ایجاد می کنند
  26 May, 2025
• 
  چرا SOI در تراشه های RF بسیار محبوب است؟ ظرفیت انگل کوچک است؛ تراکم ادغام بالا؛ سرعت سریع
  22 May, 2025
• 
  کاربرد صنعتی سنگهای قیمتی پرورش یافته در آزمایشگاه - چوب لیزری Ruby
  22 May, 2025

برای ما ایمیل کنید

ارسال