晶圆激光环切机
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晶圆激光环切机

产品描述

1 设备概述

SL-BWC-30P晶背打标机为专为12英寸半导体晶圆开发的高精度Notch切割、晶圆环切Trim修边、EMC开槽、清洗系统集成的专用工艺设备。设备集成紫外皮秒激光加工、高精度视觉定位、自动化晶圆传输、精密清洗、智能检测校正系统,可适配多种材质、厚度及翘曲度晶圆产品,具备高加工精度、高生产效率、高运行稳定性特点,满足半导体封装制程量产工艺要求。本规格书明确设备适用产品规格、核心性能指标、硬件配置、工艺参数及技术标准,作为设备验收、生产及运维的核心技术依据。

2 适用产品技术规格

2.1 产品尺寸

适配8 inch12 inch晶圆,支持Wafer晶圆形式、Frame框架形式两种产品形态加工。

2.2 产品材质

支持EMC封装树脂、Si硅基底、RDL重布线层、PI聚酰亚胺等半导体常用晶圆材质加工。

2.3 产品加工类型

可加工12inch晶圆、12inch标准料盒装载晶圆、12inch贴膜环固定晶圆三类产品。

2.4 产品厚度

适配产品厚度范围:80μm ~ 800μm,可覆盖薄晶圆、厚封装晶圆全规格制程。

2.5 产品翘曲度

适配晶圆翘曲度范围:≤±4mm-4mm ~ +4mm),可兼容常规翘曲及微翘曲晶圆稳定加工。

2.6 料盒规格参数

适配半导体行业标准卡夹,支持两种规格料盒:13slots25slots标准晶圆料盒。

2.7 晶圆传送盒(FOUP)适配参数

设备适配两种工况FOUP,满足常规晶圆与翘曲晶圆差异化装载、传输需求,具体参数如下:

晶圆类型

FOUP装载容量

晶圆间距

感应Pad A

感应Pad B

常规晶圆(Normal Wafer

25

10mm

OFF

OFF

翘曲晶圆(Warpage Wafer

13

20mm

ON

ON

3 设备核心工艺性能指标

3.1 基础打标工艺能力

设备具备半导体晶圆ID激光打标、切割、开槽加工能力,适配封装制程追溯标识、晶圆边缘整形、表层开槽等工艺需求。

打标精度:≤±50μm;打标深度可控范围:0μm ~ 25μm

打标内容:支持自定义文字、二维码、图形图案、批次编码等多种格式内容打标。

3.2 量产关键性能指标

序号

性能名称

规格要求

3.2.1

每小时产出(WPH

Notch切割>25/小时;环切Trim4/小时

3.2.2

平均可利用时间(Uptime

≥95%

3.2.3

平均无故障时间(MTBF

≥500小时

3.2.4

平均修复时间(MTTR

≤4小时

3.2.5

晶圆破片率

≤1/100000

4 设备整体配置要求

4.1 基础核心配置

序号

配置名称

数量

备注

4.1.1

激光器及光路系统

1

核心加工光源及传输光路

4.1.2

涂胶/清洗模块

1

加工前后晶圆清洁、辅助工艺处理

4.1.3

EFFM传输模块

1

自动化晶圆精准传输、上下料

4.1.4

视觉及平台系统

1

视觉定位、精密运动平台联动加工

4.2 核心部件详细技术指标

4.2.1 激光系统参数

激光类型:紫外皮秒固体激光器,波长355nm

光斑圆度:≥90%,保证加工均匀性

最大激光功率:≥30W,满足深深度开槽、打标需求

激光器使用寿命:20000小时

振镜系统扫描范围:≥50mm×50mm

最大扫描速度:0mm/s~7000mm/s任意可调

功率稳定性:≤1%,加工一致性高

激光加工精度:10μm

功率检测功能:搭载全自动功率计点检、校正系统,可按设定频率自动点检,异常时设备自动补偿校正,可溯源记录

精度校准功能:具备自动化激光加工精度检测、自我校准功能,长期运行无精度漂移

激光器监控:支持激光器运行时长统计、寿命预警、故障报警功能

4.2.2 视觉定位与运动平台参数

相机识别精度:≤3μm

视觉定位方式:圆周定位+Mark点定位,支持Notch缺口、透明玻璃材质产品识别

防呆机制:搭载定位数据处理、定位结果复核双重防呆逻辑,杜绝定位偏差不良

特殊识别功能:支持晶圆背面molding shift偏移识别,适配封装偏移晶圆加工

X/Y轴定位精度:≤2μmX/Y轴重复定位精度:≤1μm

Z轴定位精度:≤5μmZ轴重复定位精度:≤5μm

联动控制:支持平台旋转功能,可与振镜系统联动匹配,适配多角度、异形切割打标工艺

4.2.3 清洗系统参数

离心旋转机转速:Wafer形式0~2000rpmFrame形式0~1500rpm

摆臂旋转精度:0.5°

离心加速度:0~500rpm/s,启停平稳无晶圆抖动

转速精度:100rpm~2000rpm区间内≤1rpm,转速控制精准

DI水洗系统:密封水箱结构,顶部EFU净化、底部排风,可预清洗加工碳灰杂质

DI水洗压力:二流体压力0.3MPa~0.6MPa,流量、压力实时监控,超阈值自动报警

化学品供液系统:标配1套专用药液供给模块

药液工作压力:0.3MPa~0.6MPa

药液清洗方式:常压二流体清洗,流量实时监控,异常自动报警

药液流量控制:采用超声波流量计监测,流量波动<5%,设备自动存储数据、异常报警

腔体水质监控:腔体DI水支持电阻率实时监控,可通过充入CO₂调节水质参数

4.2.4 腔体与辅助系统参数

腔体压力:搭载数显真空压力传感器,负压监控范围-90kPa~-70kPaIO实时监控,超范围自动报警

冷水机(Chiller):具备温度、流量、液位、水压全方位监测及异常报警功能,保障激光器恒温稳定运行

线路防护:设备所有线路配备阻燃、防腐蚀保护套,适配车间复杂工况,提升设备耐用性

5 核心工艺加工质量标准

5.1 环切Trim工艺标准

环切加工精度:Target±30μm;可完全切透EMCRDLPI多层复合材质,加工过程精准控损,玻璃基底损伤<10μm,无基材崩边、隐裂问题。

5.2 Notch切割工艺标准

切割边缘光滑连续、无毛刺、无崩边、无裂纹;识别加工范围:横向3.3mmx4.5mm,纵向0.6mmy1.2mm,尺寸管控精准。

5.3 开槽及打标深度标准

EMC材质开槽深度:1-500μm

Si硅材质打标深度:1-20μm

EMC材质打标深度:1-50μm

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