Czym jest szczuplanie płytek i jak można je rozwiązać?

Wycinanie płytek jest krytycznym procesem w produkcji półprzewodników i ma bezpośredni wpływ na jakość i wydajność końcowego chipu.szczelinowanie płytekW szczególnościprzednie odłamkia takżeodłamki z tyłujest częstą i poważną wadą, która znacząco ogranicza wydajność i wydajność produkcji.Szczotkowanie nie tylko wpływa na wygląd szczotków, ale może również spowodować nieodwracalne uszkodzenie ich wydajności elektrycznej i niezawodności mechanicznej.

Definicja i rodzaje szczotkowania płytek

Szczątki płytek odnoszą się dopęknięcia lub pęknięcia materiału na krawędziach płatków podczas procesu kroienia. Ogólnie jest sklasyfikowana wprzednie odłamkia takżeodłamki z tyłu:

• Szczotkowanie z przoduW przypadku, gdy chipping rozciąga się na obszar obwodu, może poważnie pogorszyć wydajność elektryczną i niezawodność długoterminową.

• Zęby z tylnej stronywystępuje zazwyczaj po rozrzedzeniu płytki, w której pojawiają się złamania w ziemi lub uszkodzona warstwa na tylnej stronie.

Z perspektywy strukturalnej,rozszczepienie z przodu często wynika z złamań w warstwach epitaksjalnych lub powierzchniW czasie.odłamki z tyłu powstają z uszkodzonych warstw powstałych podczas rozrzedzania płytki i usuwania materiału podłoża.

Przecinki z przodu można dalej podzielić na trzy rodzaje:

1. Początkowe szczelinowanieW przypadku, gdy nowa ostrza jest zainstalowana, występuje zwykle w fazie przedcięcia, charakteryzująca się nieregularnym uszkodzeniem krawędzi.

2. Okresowe (cykliczne) rozszczepianieW przypadku ciągłych obróbek cięcia, widoczne są wielokrotnie i regularnie.

3. Nieprawidłowe rozszczepienieW przypadku, gdy wprowadzone są zmiany, należy określić, czy są one zgodne z wymogami określonymi w załączniku I do niniejszego rozporządzenia.

Główne przyczyny rozszczepiania płytek

1Przyczyny początkowego rozszczepiania

• Niewystarczająca dokładność montażu ostrza

• Ostrze nie prawidłowo ukształtowane w idealny okrągły kształt

• Niepełna ekspozycja ziarna diamentów

Jeśli ostrze jest zainstalowane z lekkim nachyleniem, występują nierównomierne siły cięcia.Jeżeli ziarna diamentów nie są w pełni wystawione podczas fazy przedcięcia, nie tworzą się efektywne przestrzenie dla chipów, co zwiększa prawdopodobieństwo chipowania.

2Przyczyny okresowego rozszczepiania

• Uszkodzenie ostrza w wyniku uderzenia powierzchni

• Wybrzuszone, nadmierne diamenty

• Przyczepność cząstek obcych (żywica, pozostałości metalowe itp.)

W trakcie cięcia mogą powstać mikrokrzepy w wyniku uderzenia szczątkiem.podczas gdy pozostałości lub obce zanieczyszczenia na powierzchni ostrza mogą zakłócać stabilność cięcia.

3Przyczyny nieprawidłowego rozszczepiania

• Wydzielanie ostrza z powodu złej równowagi dynamicznej przy dużych prędkościach

• Nieprawidłowa szybkość podawania lub nadmierna głębokość cięcia

• Zmiana lub deformacja płytki podczas cięcia

Czynniki te prowadzą do niestabilnych sił cięcia i odchylenia się od wstępnie ustawionej ścieżki cięcia, bezpośrednio powodując pęknięcie krawędzi.

4Przyczyny rozszczepienia tyłu

Odłamki z tyłu pochodzą głównie zakumulacja naprężeń podczas rozrzedzania płytki i warping wafer.

Podczas rozrzedzania, uszkodzona warstwa tworzy się na tylnej stronie, zakłócając strukturę kryształu i generując wewnętrzne napięcie.który stopniowo rozprzestrzenia się w duże złamania tyłuWraz ze zmniejszaniem się grubości płytki, jej odporność na naprężenie słabnie, a warpage wzrasta, co zwiększa prawdopodobieństwo złamania.

Wpływ chipowania na chipy i środki zaradcze

Wpływ na wydajność chipu

Szczuplanie znacznie zmniejszawytrzymałość mechanicznaNawet maleńkie pęknięcia krawędzi mogą nadal rozprzestrzeniać się podczas pakowania lub rzeczywistego użycia, co ostatecznie prowadzi do złamania chipa i awarii elektrycznej.bezpośrednio wpływa na wydajność elektryczną i niezawodność urządzenia w długim okresie.

Skuteczne rozwiązania dla szczotkowania płytek

1. Optymalizacja parametrów procesu

Prędkość cięcia, szybkość podawania i głębokość cięcia powinny być dynamicznie dostosowywane w zależności od powierzchni płytki, rodzaju materiału, grubości i postępu cięcia, aby zminimalizować koncentrację naprężeń.
Poprzez integracjęwizja maszynowa i monitorowanie oparte na sztucznej inteligencji, w czasie rzeczywistym można wykryć stan ostrza i zachowanie odłamków, a parametry procesu są automatycznie regulowane w celu dokładnej kontroli.

2- utrzymanie i zarządzanie sprzętem

Regularna konserwacja maszyny do krojów jest niezbędna do zapewnienia:

• Dokładność wrotnika

• Stabilność systemu przesyłowego

• Wydajność systemu chłodzenia

Należy wdrożyć system monitorowania całej żywotności ostrza w celu zapewnienia wymiany poważnie zużytych ostrza przed upadkiem wydajności, który spowodowałby ich rozpad.

3. Wybór i optymalizacja ostrza

Właściwości ostrza, takie jak:rozmiar ziarna diamentu, twardość wiązania i gęstość ziarnawywierają silny wpływ na zachowanie chipowania:

• Większe ziarna diamentów zwiększają odłamki z przodu.

• Mniejsze ziarna zmniejszają szczelinowanie, ale obniżają wydajność cięcia.

• Mniejsza gęstość ziarna zmniejsza szczątki, ale skraca żywotność narzędzia.

• Miękkie materiały łączące zmniejszają rozszczepienie, ale przyspieszają zużycie.

W przypadku urządzeń na bazie krzemu:Wielkość ziarna diamentu jest najważniejszym czynnikiem.Wybór wysokiej jakości ostrzy z minimalną zawartością dużych ziaren i ścisłą kontrolą wielkości ziaren skutecznie eliminuje odłamki z przodu, utrzymując koszty pod kontrolą.

4Środki kontroli odłamków tylnych

Kluczowe strategie obejmują:

• Optymalizacja prędkości wrotnika

• Wybór ścieraczy diamentowych o drobnym żwirze

• Wykorzystanie materiałów o miękkim wiązaniu i niskim stężeniu ściernika

• Zapewnienie precyzyjnej instalacji ostrza i stabilnej wibracji wrzeciona

Zbyt wysoka lub niska prędkość obrotu zwiększa ryzyko złamania tylnej strony.Pozostałe obróbki, takie jak CMP (Chemical Mechanical Polishing), etykietka na sucho i etykietka na mokropomagają usunąć pozostałe warstwy uszkodzeń, uwalniają wewnętrzne napięcie, zmniejszają wypaczenie i znacznie zwiększają wytrzymałość chipa.

5Zaawansowane technologie cięcia

Wschodzące metody cięcia bezkontaktowego i nisko naprężeniowego oferują dalsze ulepszenia:

• Wyrobki laseroweMinimalizuje kontakt mechaniczny i zmniejsza odłamki poprzez przetwarzanie o wysokiej gęstości energii.

• Wodociąg wodnywykorzystuje wodę pod wysokim ciśnieniem zmieszaną z mikroabrazjami, co znacząco zmniejsza naprężenie termiczne i mechaniczne.

Wzmocnienie kontroli i kontroli jakości

Należy ustanowić rygorystyczny system kontroli jakości w całym łańcuchu produkcji, od kontroli surowców po weryfikację produktu końcowego.Mikroskopy optyczne i mikroskopy elektroniczne skanujące (SEM)powinny być stosowane do dokładnego badania płytek po pocięciu, umożliwiając wczesne wykrycie i korektę wad szczelinowania.

Wniosek

Szczątki płytki to złożony, wieloczynnikowy defekt obejmujący:parametry procesu, stan sprzętu, właściwości ostrza, naprężenie płytki i zarządzanie jakościąTylko poprzez systematyczną optymalizację we wszystkich tych obszarach można skutecznie kontrolować szczuplanie, a tym samym poprawić jakośćwydajność produkcji, niezawodność chipa i ogólna wydajność urządzenia.