晶圓切割工藝說明：主軸、水源、刀具、承片臺、晶圓切割四要素！

切割機以強磨削為切割機制，空氣靜壓電主軸為執行元件，以每分鐘30000至60000的速度劃定切割晶圓的切割區域。承載晶圓的工作臺沿著葉片與晶圓接觸點之間的切割線方向以一定速度直線移動，從而分割出每個具有獨立電氣功能的芯片。在這個過程中，水源被冷卻和保護。晶圓切割四要素，聯動工作缺一不可。原理很簡單，精細的工作不是那么容易做。

要素一，主軸

砂輪劃片機主軸采用空氣靜壓支撐的電主軸。目前使用的主軸有直流主軸和交流主軸兩種。

直流主軸

①為了提高冷卻效果，采用軸向強制通風冷卻或熱管冷卻。

②恒轉矩范圍低于基本速度，恒功率范圍高于基本速度。

③晶體管脈寬調制調速系統主要用于調速。通常會配備檢測元件進行反饋。

交流主軸

①三相異步電動機專門設計。

②與直流主軸電機類似，基本速度以下為恒定轉矩區，基本速度以上為恒定功率區。當速度超過一定值時，功率速度特性曲線向下傾斜。

③速度控制采用矢量控制方法。

由于結構上的差異，直流主軸的速度控制精度較高（通過反饋補償速度），主軸工作時振動小，切割效果好，但扭矩小于相同功率的交流主軸，切割力不足。直流主軸切割領域主要針對硅晶圓、砷化鎵、氧化物晶圓等。

交流主軸扭矩大，振動大，主要針對LED硬質、低精度的產品，如基板、生陶瓷、新型電子包裝等。

水源要素二

主軸冷卻水和切割冷卻水是劃片機使用的兩種水源。

主軸冷卻水

顧名思義，主軸冷卻水的主要功能是冷卻和保護主軸，并在主軸內循環。必須使用去離子水，否則會堵塞主軸內部。冷卻水溫度應恒定為室溫，并可配備恒溫水箱。否則，刀痕在切割過程中容易發生偏移。空氣主軸是一個關鍵部件，需要定期檢查主軸水一般為6個月），以防止水垢堵塞管道，損壞主軸電機。

劃切冷卻水

切割冷卻水，主要采用去離子水，可根據產品需要添加二氧化碳氣體等特殊附件，以改變水質電阻值。

要素三，承片臺

陶瓷微孔吸盤

優點：吸力均勻，適用于吸附帶膜，產品較薄，不傷片，可減少背部塌陷現象，形成較好的劃切效果。

缺點：表面需要完全覆蓋，否則吸力不足，對于較小的工件，藍膜浪費嚴重。此外，微孔容易堵塞，不適合粉塵較多的加工環境。

要素四，刀具

每種類型的刀具都有不同的尺寸、厚度、磨粒尺寸（篩號）、粘合劑、濃度、刃口形狀等；根據安裝方法，可分為軟刀和硬刀。

軟刀

軟刀需要用法蘭固定。其優點是刀具暴露量大，可加工較厚的產品，可通過更換法蘭連續使用，性價比高。但是，采用這種固定方法后，刀具需要研磨才能達到真正的圓形效果，刀具與法蘭的接觸部分會有輕微的跳動，切割效果不好。

硬刀

硬刀通過高溫高壓將刀體固定在特殊法蘭上，出廠時可確認為真圓。由于刀體與法蘭的融合，可以加工高檔產品，但生產方式決定了刀片的暴露量不能太大。通常，這種刀片的暴露量為0.30～1.15mm較小或較大的暴露量需要特殊定制。硬刀不能加工較厚的產品，這方面有局限性。

刀具選擇的基本原則：即材料越硬，刀體材料越軟，材料越軟，刀體材料越硬。

例如，硬脆材料選擇的刀具越硬，就會出現背塌、背裂現象。

選擇合適的刀體粘結度、材料軟硬度、濃度、金剛砂顆粒尺寸等。根據塌邊的要求和材料性能。

砂輪切割機可以切割的材料很多，不同性能的材料切割工藝不同，每個參數都可以與切割的質量和效率有關。因此，在切割前分析所有因素，選擇準確的葉片是一個非常重要的步驟。