Technologie de découpe laser furtive de plaquettes de cristal : segmentation de plaquettes de haute précision pour le silicium, le SiC, le saphir et le tantalate de lithium
Principaux avantages :
- Supports plaquettes de 4 à 12 pouces et épaisseur de 60 à 400 μm
- Travaille avec Si, SiC, saphir, LiTaO₃et d'autres substrats
- Rue de coupe ≤20 μm, maximisant l'utilisation des plaquettes
- Haut précision et répétabilité du positionnement
- Élimine les ébréchures, les fissures et les dommages dus aux contraintes mécaniques
Laser dés furtifs est essentiel poursemi-conducteurs de puissance, MEMS, photonique et conditionnement avancé.
Introduction : Limites du découpage traditionnel des plaquettes
Découpe mécanique à lame introduit souvent :
- Écaillage des bords
- Microfissures
- perte de matière de l'entaille
- contraintes mécaniques sur les plaquettes minces
Ces problèmes s'aggravent avec :
- Dispositifs de puissance en carbure de silicium (SiC)
- LED saphir et microLED
- Capteurs MEMS
- dispositifs photoniques au tantale de lithium
La découpe furtive au laser surmonte ces problèmes en modifiant la plaquette de l'intérieur plutôt qu'en la découpant directement.
Qu'est-ce que le Laser Stealth Dicker ?
La découpe furtive au laser concentre l'énergie laser sous la surface de la plaquette, créant ainsi une couche interne modifiéeLa plaquette reste intacte pendant le traitement. Lors de l'expansion :
- Des couches de fracture internes se forment
- La propagation contrôlée des fissures se produit
- Les individus meurent naturellement
Avantages par rapport à la découpe au couteau:
- Aucun contact mécanique
- Bords sans fissures
- largeur d'encoche étroite
- Contamination particulaire réduite
Présentation de la série DR-S-WLNC
| Fonctionnalité | DR-S-WLNC100 | DR-S-WLNC300 |
|---|---|---|
| Taille de la plaquette | ≤ 6 pouces | 8 pouces et 12 pouces |
| Épaisseur de la plaquette | 60–400 μm | 60–400 μm |
| Répétabilité | ≤ ±1 μm | ≤ ±1 μm |
| Précision du positionnement | ||
| Rectitude | ≤5 μm | ≤5 μm |
| Largeur de la rue de dés | ≤20 μm | ≤20 μm |
| TTV | ≤10 μm | ≤15 μm |
Le système intègre :
- contrôle de mouvement de précision
- Alignement de la vision de haute précision
- Optique laser avancée
- modification interne de la plaquette
Principaux avantages
1. Bords sans ébréchure ni fissure
- bords de matrice lisses
- Réduction des microfissures
- Fiabilité améliorée des emballages
2. Rues de découpe ultra-étroites (≤20 μm)
- Augmentation du nombre de puces par tranche
- Meilleure utilisation des plaquettes
- Réduction des déchets de matériaux
3. Précision supérieure
- Répétabilité ≤ ±1 μm
- Positionnement
- Rectitude ≤ 5 μm
4. Large compatibilité
- Substrats : Si, SiC, saphir, LiTaO₃
- Dimensions des plaquettes : 4 à 12 pouces
- Épaisseur : 60–400 μm
Applications par secteur d'activité
| Industrie | Application |
|---|---|
| Véhicules électriques | MOSFETs SiC, modules de puissance, chargeurs embarqués, convertisseurs CC-CC |
| Énergie renouvelable | Onduleurs solaires, stockage d'énergie, conversion de l'énergie du réseau |
| Électronique grand public | Circuits intégrés pour smartphones, dispositifs de charge rapide, puces de gestion de l'alimentation |
| Communications optiques | Circuits intégrés photoniques, modulateurs optiques, émetteurs-récepteurs pour centres de données |
| Automatisation industrielle | Entraînements de moteurs, alimentations industrielles, systèmes de commande robotiques |
Comparaison : Dé de jet furtif Blade vs Laser
| Fonctionnalité | Découpe à la lame | Dés furtifs au laser |
|---|---|---|
| Contact mécanique | Oui | Non |
| Risque d'écaillage | Moyen à élevé | Extrêmement bas |
| Largeur de l'encoche | Plus large | ≤20 μm |
| Usure des lames | Oui | Aucun |
| Compatibilité SiC | Stimulant | Excellent |
| Capacité de traitement des plaquettes minces | Limité | Excellent |
| Génération de particules | Plus haut | Inférieur |
| Force de la matrice | Inférieur | Plus haut |
Pourquoi les fabricants de semi-conducteurs choisissent le découpage laser furtif
- Les plaquettes plus fines sont plus susceptibles de se casser au contact des lames.
- Les rues étroites des jeux de dés augmentent le nombre de dés
- Les plaquettes de SiC, de saphir et photoniques sont fragiles.
- Un rendement plus élevé améliore l'efficacité des coûts et la fiabilité
Impact sur l'entreprise:
- coûts de production réduits
- Utilisation accrue des plaquettes
- Débit accru
- Meilleur retour sur investissement pour l'équipement
Normes et références industrielles
Le jeu de dés Laser Stealth Dicker est conforme aux normes établies :
- Normes SEMI (Manipulation des plaquettes, procédés de découpe)
- Directives IEEE (Fabrication de semi-conducteurs, dispositifs photoniques)
- Normes IPC (Assemblage microélectronique)
- Recommandations IMAPS (Conditionnement avancé et MEMS)
Ouvrages recommandés:
- Transactions IEEE sur la fabrication de semi-conducteurs
- Ingénierie microélectronique
- Manuel international des procédés pour semi-conducteurs
- Journal de micromécanique et de microingénierie
Foire aux questions (FAQ)
Q1 : Qu'est-ce que le découpage furtif au laser ?
A : Séparation de plaquettes sans contact à l'aide d'un laser focalisé pour créer une couche interne modifiée. Lors de l'expansion, les puces se séparent naturellement sans endommager la surface.
Q2 : Quels substrats peuvent être traités ?
A: Plaquettes de silicium, carbure de silicium (SiC), saphir, tantalate de lithium (LiTaO₃), GaN, verre et MEMS.
Q3 : Pourquoi est-il préféré pour les plaquettes de SiC ?
A : Le SiC est extrêmement dur et cassant. La découpe laser furtive réduit l'écaillage, les fissures et les contraintes mécaniques.
Q4 : Quelles sont les tailles de plaquettes prises en charge ?
A : Plaquettes de 4 pouces, 6 pouces, 8 pouces et 12 pouces.
Q5 : Quels sont les principaux avantages ?
A : Absence d'écaillage, largeur de coupe réduite, rendement supérieur, fiabilité accrue des puces et aptitude à l'encapsulation avancée.
Conclusion
La découpe furtive au laser révolutionne la séparation des plaquettes, notamment pour plaquettes de Si, SiC, saphir et tantalate de lithium. Le Systèmes DR-S-WLNC100 et DR-S-WLNC300 livrer:
- matrices sans fissures
- Rues de dés étroites ≤20 μm
- Haute précision de positionnement
- Compatibilité supérieure avec les substrats avancés
Pour les fabricants recherchant rendement supérieur, pertes de matière réduites et fiabilité accrueLa découpe laser furtive est un investissement stratégique dans la production de semi-conducteurs de nouvelle génération.
Auteur: Dr Jian Li, ingénieur de procédés senior, division des équipements pour semi-conducteurs
Expérience: Plus de 15 ans d'expérience dans le collage de puces, le micro-assemblage et le conditionnement de dispositifs de puissance
Informations d'identification: Contributeur principal à l'optimisation des procédés de collage et aux innovations en matière de systèmes de contrôle
Organisation: Jiangsu Himalaya Semiconductor Co., Ltd.



