Подписка на новости

Опрос

Какие лампы Вы используете для домашнего освещения?

Реклама

2010 №2

ADT 7900 Duo: один хорошо, а два лучше

Чабанов Алексей


Одной из критических операций технологического процесса светодиодного производства является этап разделения пластин с уже сформированной топологией посредством дисковой резки на отдельные кристаллы для последующего корпусирования. Обеспечение максимально высокого качества резки, увеличение выхода годных кристаллов и, следовательно, повышение эффективности производства достигается за счет отлаженного технологического процесса и современного надежного оборудования, удовлетворяющего всем установленным производственным требованиям.

Система дисковой резки с двумя шпинделями ADT 7900 Duo

Находясь в постоянном поиске путей сни жения производственных издержек, стоимо сти эксплуатации оборудования и наращи вания объемов производства, компания ADT создала систему дисковой резки с двумя ра бочими шпинделями — модель 7900 Duo резки ADT 7100 и автоматов ADT 7200. Система (рис. 1). Благодаря этому при сохранении обладает высокой гибкостью и универсально массо-габаритных показателей производительность данной установки почти в два раза больше, чем одношпиндельных систем. При использовании дорогих чистых производ ственных площадей это является существенным фактором.

ADT 7900 Duo построена по тем же прин ципам и использует наработки, полученные при создании хорошо зарекомендовавших себя серий полуавтоматических установок дисковой стью, проста в обслуживании, оснащается системой технического зрения и дружествен ным графическим интерфейсом управления, а также способна работать с осколками пластин, что является важным в условиях мелкосерий ных и опытно-конструкторских производств. Эти же факторы вкупе с высокой произво дительностью позволяют с успехом исполь зовать данную систему и в серийном произ водстве, а также делают ее идеальным решением в случаях, когда цикл резки зани мает значительное время и является лимити рующим в технологическом процессе, значи тельно сокращая его. Основные технические характеристики системы ADT 7900 Duo приведены в табл. 1.

Т а б л и ц а 1 . Технические характеристики системы ADT 7900 Duo
Максимальный размер обрабатываемых подложек 6"x6"
Ось ХДиапазон рабочего хода, мм 410
Максимальная скорость, мм/сек 600
Привод Подающий винт с шарикоподшипником;
скольжение по воздушным подшипникам
Оси Y1/Y2 Диапазон рабочего хода, мм 160
Разрешение, мкм 0,2
Суммарная точность, мкм 1,5
Точность позиционирования, мкм 1,0
Оси Z1/Z2 Диапазон рабочего хода, мм 40
Разрешение, мкм 0,2
Точность, мкм 2,0
Воспроизводимость, мкм 1,0
Привод Подающий винт с шарикоподшипником
Ось вращения Рабочий диапазон, градусы 350
Точность, угловые секунды 4"
Воспроизводимость, угловые секунды 4"
Привод Прямой, с обратной связью
Шпиндель Два шпинделя 
Выходная мощность, кВт 1,2
Максимальная скорость, об/мин 60000
Момент, Н/м 0,25
Подсветка Вертикальная и наклонная Высококонтрастная светодиодная
Система технического зрения Цифровая камера
Требования к подключению Электропитание 1 фаза, 50/60 Гц, 200–240 В
Потребление сжатого воздуха, л/мин 260
Давление, атм. 5,5
Вода для охлаждения зоны резания1, л/мин 3
Вода для охлаждения шпинделя1, л/мин 1,1
Массо-габаритные показатели ШxГxВ, мм 875x975x1450
Вес, кг 900
Особенности Автоматическое совмещение
Автоматический контроль реза
Автоматическая коррекция положения по оси Y

Примечание: 1 — на один шпиндель


Рис. 1. Система дисковой резки с двумя шпинделями ADT 7900 Duo

О шпинделях

Как известно, качество резки зависит от мно гих параметров, среди которых важнейшие — вибрации и поперечные колебания режущего диска. Они зависят от конструкции шпиндель ного узла: в большинстве систем использует ся тип крепления шпинделя за его заднюю часть (рис. 2). Такой вариант прост в испол нении, но не является оптимальным, посколь ку приводит к возникновению сильных по перечных вибраций, передаваемых на диск. Кроме того, шпиндель с таким типом крепле ния сильнее подвержен влиянию термическо го расширения, что, в свою очередь, приводит к его продольному расширению или сжатию.

Что в результате? Биение диска, вызывающее появление сколов на краях разреза, растрески вание пластины, отклонение линии реза от прямой, побочные поперечные смещения диска из-за термического расширения шпин деля (рис. 3), что приводит к погрешностям при его позиционировании. Как избежать этого и минимизировать вносимые дефекты? ADT предлагает решение — шпиндель с фронталь ным креплением (рис. 2 и рис. 3), которое значительно снижает вибрации.

Расходные материалы и технологическая поддержка

Компания ADT разрабатывает и производит полный спектр расходных материалов для резки (включая дисковые лезвия и пленку-носитель), осуществляет полную технологическую под держку подбора режимов резания и необходи мых параметров дисков, а также предлагает отработать процесс резки в своих лаборатори ях. Остановимся немного подробнее на дис ковых лезвиях, производимых компанией. Их можно разделить на три группы.


Рис. 2. Типы крепления шпинделя: а) заднее крепление; б) фронтальное крепление


Рис. 3. Типы крепления шпинделя и их влияние на его термическое расширение: а) заднее крепление; б) фронтальное крепление

Диски на никелевой связке (матрице) — Nickel-bond Dicing Blades

Данные диски обладают самым низким износом, следовательно, наибольшим временем полезной эксплуатации. При подборе правильного размера алмазной крошки они являются идеальным вы бором для резки мягких материалов — таких как печатные платы, кремний и BGA-компоненты. Толщина этих дисков варьируется от 20 до 500 мкм в зависимости от требований и диаметра алмазной крошки, размер которой находится в диапазоне от 2–4 до 70 мкм.

Диски на полимерной связке — Resin-bond Dicing Blades

Использование полимерных матриц в каче стве связки делает диски на их основе хорошим выбором для резки твердых и хрупких мате риалов — например, стекла, толстых керами ческих подложек, HTCC-керамики, QFN/ MLF-корпусов. Толщина дисков на полимер ной связке может составлять от 75 мкм до 2,5 мм. Размер алмазной крошки — 3–250 мкм.

Диски на металлической связке — Metal-bond (Sintered) Dicing Blades

Устойчивость к износу выше у дисков с ме таллической связкой, чем с полимерной ма трицей, однако ниже, чем у дисков на никеле вой связке. Metal-bond Dicing Blades наилучшим образом подходят для разделения групповых заготовок BGA, работы с мягкой алюмокера микой, TiC, LTCC-керамикой и др. Типовой диапазон толщин для данных дисков лежит в пределах 75 мкм — 1,5 мм, а диаметр алмаз ной крошки — 2–70 мкм. Основные плюсы двухшпиндельной систе мы, снижающие эксплуатационные затраты, приведены в табл. 2.

Т а б л и ц а 2 . Факторы снижения затрат на закупку и эксплуатацию оборудования при использовании системы ADT 7900 Duo
Цена Ниже, чем цена двух одношпиндельных машин
или полностью автоматической системы с двумя шпинделями
Эксплуатация Высокая выработка
Занимаемая площадь и подключения Меньшая занимаемая площадь и энерго- и водопотребление,
чем у двух одношпиндельных машин
Производительность Высокая производительность, снижение издержек на единицу продукции

Экономия наиболее существенно проявля ется при большом количестве кристаллов на пластине и длительном времени резки одной пластины, а именно — в производстве свето диодов, кристаллов радиочастотной иденти фикации, ПАВ-фильтров, СВЧ-транзисторов и МИС. Таким образом, сочетание высокой производительности при низких затратах и высоком коэффициенте выхода годных по операции дисковой резки становится одной из ступенек к созданию эффективного и кон курентоспособного производства.

Скачать статью в формате pdf  Скачать статью в формате pdf


Другие статьи по данной теме:

Сообщить об ошибке