¿Cuál es el problema con el desconchado de las obleas? ¿Cómo solucionarlo?

El corte de obleas es un proceso clave en la fabricación de chips, que está directamente relacionado con la calidad y el rendimiento de los chips. En el proceso de producción real, el problema del desconchado en el corte de obleas ocurre con frecuencia, especialmente el desconchado del borde frontal y el desconchado del borde posterior, lo que se ha convertido en un factor clave que restringe la eficiencia de la producción y el rendimiento del producto. El desconchado de los bordes no sólo afecta la apariencia del chip, sino que también puede causar daños irreversibles a sus propiedades eléctricas y resistencia mecánica.

Definición y tipos de bordes colapsados.

El astillado se refiere a las grietas o roturas que ocurren en el borde del chip durante el proceso de corte de la oblea, que se divide principalmente en astillado del borde frontal y astillado del borde posterior.

El desconchado frontal se refiere a grietas o daños en algunas áreas del borde frontal del chip con gráficos del circuito, y si el desconchado invade el interior de los gráficos del circuito del chip, el rendimiento eléctrico y la confiabilidad del chip se verán afectados negativamente. El desconchado en la parte posterior se produce principalmente después del proceso de adelgazamiento y la capa de molienda se rompe. Desde la perspectiva de la manifestación, el desconchado del borde frontal se refleja principalmente en el agrietamiento de la capa epitaxial del desconchado, mientras que el desconchado del borde posterior es causado por la capa de daño formada durante la eliminación del material de la matriz después del adelgazamiento.

 

El desconchado frontal se puede subdividir en tres tipos: desconchado inicial, desconchado cíclico y otros desconchados. El desconchado inicial suele ocurrir en la etapa de pre-corte de la instalación de una nueva hoja, lo que se manifiesta como un desconchado irregular en la superficie de la oblea. el desconchado cíclico se manifiesta como desconchado periódico y repetido en la superficie de la oblea durante el proceso de corte; Otras astillas incluyen astillas anormales debido a la desviación de la hoja, velocidad de avance y profundidad de corte inadecuadas, deformación por desplazamiento de la pieza de trabajo, etc.

Causas del colapso del borde

Las principales razones del astillamiento inicial de los bordes incluyen una precisión insuficiente en el montaje de la hoja, que la hoja no esté perfectamente redondeada y que el diamante no esté completamente expuesto. La presencia de inclinación durante la instalación de la hoja provocará una fuerza desigual durante el corte; Si la nueva hoja no está completamente recortada, la concentricidad no es buena y la trayectoria de corte se desvía; Si las partículas de diamante no quedan completamente expuestas durante la etapa de pre-corte, no podrán formar ranuras de corte efectivas, lo que puede causar fácilmente que los bordes se astillen.

El desconchado cíclico de los bordes se debe principalmente al impacto de la superficie de la hoja, al abultamiento del diamante en la superficie de la hoja o a la adhesión de impurezas extrañas. Durante el proceso de corte, la hoja puede ser impactada por el material volador del producto para formar un pequeño espacio; Las partículas de diamante en la superficie de la hoja están distribuidas de manera desigual y la presencia de grandes protuberancias de partículas provocará una concentración de tensión local. Los objetos extraños como restos de pegamento y metal adheridos a la superficie de la hoja también pueden afectar la calidad del corte.

Otros bordes de astillado suelen estar relacionados con la deflexión de la hoja, una velocidad de avance y una profundidad de corte inadecuadas y la deformación por desplazamiento de la pieza de trabajo. Una precisión insuficiente del equilibrio dinámico de la pala a alta velocidad provocará una guiñada; Una velocidad de avance y una profundidad de corte irrazonables aumentarán la carga de la hoja; El desplazamiento o la deformación de la pieza de trabajo durante el corte pueden hacer que la trayectoria de corte se desvíe de la trayectoria preestablecida.

Las principales causas del astillado de la parte posterior incluyen la tensión por adelgazamiento y la deformación de las obleas finas. Durante el proceso de adelgazamiento de la oblea, se formará una capa dañada en la parte posterior, rompiendo la disposición de la red y generando tensión interna. La liberación de tensión durante el corte en cubitos provoca pequeñas grietas que se fusionan en una grieta trasera. Cuando el espesor de la oblea se adelgaza hasta cierto punto, su capacidad para resistir la tensión se debilita, se produce una deformación externa, la tensión interna aumenta y es más probable que se produzca un astillado en la parte posterior durante el corte en cubitos.

El impacto del colapso de los bordes en los chips y su respuesta

No se debe subestimar el impacto del desconchado de los bordes sobre la resistencia mecánica de la viruta. Una vez que hay grietas sutiles en el borde del chip, estas grietas pueden continuar expandiéndose durante el embalaje posterior o el uso real, lo que eventualmente provocará la rotura del chip. Una rotura de chip puede provocar un fallo eléctrico, imposibilitando su correcto funcionamiento. Si el chip del borde frontal invade el interior del patrón del circuito, afectará directamente la confiabilidad y el rendimiento eléctrico del chip.

Para el problema de los bordes desconchados, se puede optimizar desde muchos aspectos. En términos de los parámetros del proceso de corte, la velocidad de corte, la velocidad de avance y la profundidad de corte deben ajustarse dinámicamente de acuerdo con las diferentes áreas de la oblea, el espesor del material y el progreso del corte para minimizar la concentración de tensión. Se utiliza tecnología de visión artificial e inteligencia artificial para monitorear el estado de la hoja y el desconchado en tiempo real, y ajustar automáticamente los parámetros para un control preciso.

El mantenimiento del equipo es igualmente crítico. El mantenimiento regular del equipo de corte garantiza que la precisión del husillo, el sistema de transmisión, el sistema de enfriamiento, etc. estén en buenas condiciones, lo que reduce el riesgo de astillado debido al envejecimiento del equipo. Establezca un mecanismo de monitoreo de la vida útil de las hojas para reemplazar las hojas muy desgastadas a tiempo para evitar que los bordes se rompan debido a la degradación del rendimiento.

En términos de selección de herramientas, el tamaño de las partículas de diamante, la dureza del material adherido y la densidad de partículas de la herramienta para cortar en cubitos están estrechamente relacionados con el astillado. Las partículas de diamante más grandes son propensas a astillarse frontalmente, mientras que las partículas más pequeñas reducen el astillado pero reducen la eficiencia del corte. Las partículas de baja densidad reducen el desconchado frontal y acortan la vida útil de la herramienta. Los materiales adhesivos blandos reducen el desconchado pero también reducen la vida útil de la herramienta. Por tanto, es necesario encontrar un equilibrio entre el control del tamaño de viruta y los costes de producción. Para los chips a base de silicio-, el tamaño de las partículas de diamante es el principal factor que influye, y el uso de una cuchilla para cortar en cubitos de alta-calidad con la menor proporción de partículas grandes y un control preciso del tamaño y la clasificación de las partículas puede abordar eficazmente el astillado del borde frontal.

0200-36105 INSERTO CÁMARA 200MM TXZ CIP

Para el desconchado posterior, las medidas de optimización incluyen controlar la velocidad de la muela abrasiva, seleccionar la esmeril adecuada, garantizar que la herramienta esté instalada correctamente e implementar el pos-procesamiento. Demasiado lento o demasiado rápido aumentará el riesgo de astillas en la parte trasera, y se debe seleccionar la velocidad adecuada según la situación real. El uso de partículas de esmeril finas, un aglutinante suave y una baja concentración de esmeril pueden reducir el ángulo de rotura en la parte posterior. La inclinación del soporte de la hoja o la vibración del eje pueden causar grandes áreas de astillado, por lo que es importante garantizar una instalación precisa y la estabilidad del equipo. Para obleas delgadas, los métodos de pos-procesamiento, como el pulido mecánico químico, el grabado en seco y el grabado químico en húmedo, pueden eliminar defectos residuales y liberar tensiones, reducir la deformación y mejorar la resistencia de las virutas.

La introducción de técnicas de corte avanzadas, como el corte por láser y el corte por chorro de agua, también es una dirección para reducir el desconchado. El corte por láser utiliza alta densidad de energía y características sin-contacto para reducir el desconchado causado por el contacto físico. El corte por chorro de agua utiliza un chorro de agua a alta-presión para transportar pequeñas partículas abrasivas para el corte, lo que reduce el estrés térmico y mecánico.

Fortalecer el control de calidad es tan importante como las pruebas. Establecer un estricto sistema de control de calidad, desde la adquisición de materias primas hasta las pruebas del producto terminado, para garantizar que cada proceso cumpla con los estándares. Se introducen equipos de inspección de alta-precisión, como microscopio electrónico de barrido, microscopio óptico, etc., para inspeccionar cuidadosamente la oblea después del corte y detectar y tratar oportunamente los defectos de desconchado.

El problema del astillado en el corte de obleas involucra muchos factores y debe abordarse de manera efectiva mediante la optimización integral de los parámetros del proceso, el mantenimiento del equipo, la selección de herramientas y medidas de control de calidad para mejorar el rendimiento y la confiabilidad de la producción de chips.