面對(duì)高溫高濕等惡劣生產(chǎn)環(huán)境,中清航科對(duì)晶圓切割設(shè)備進(jìn)行了特殊環(huán)境適應(yīng)性改造。設(shè)備電氣系統(tǒng)采用三防設(shè)計(jì)(防潮濕、防霉菌、防鹽霧),機(jī)械結(jié)構(gòu)采用耐腐蝕材料,可在溫度 30-40℃、濕度 60-85% 的環(huán)境下穩(wěn)定運(yùn)行,特別適用于熱帶地區(qū)半導(dǎo)體工廠及特殊工業(yè)場(chǎng)景。晶圓切割的刀具損耗是影響成本的重要因素,中清航科開(kāi)發(fā)的刀具壽命預(yù)測(cè)系統(tǒng),通過(guò)振動(dòng)傳感器與 AI 算法實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)刀具磨損狀態(tài),提前 2 小時(shí)預(yù)警刀具更換需求,并自動(dòng)推送比較好的更換時(shí)間窗口,避免因刀具突然失效導(dǎo)致的產(chǎn)品報(bào)廢,使刀具消耗成本降低 25%。中清航科推出切割工藝保險(xiǎn)服務(wù),承保因切割導(dǎo)致的晶圓損失。金華12英寸半導(dǎo)體晶圓切割測(cè)試
在碳化硅晶圓切割領(lǐng)域,由于材料硬度高達(dá)莫氏 9 級(jí),傳統(tǒng)切割方式面臨效率低下的問(wèn)題。中清航科創(chuàng)新采用超高壓水射流與激光復(fù)合切割技術(shù),利用水射流的冷卻作用抑制激光切割產(chǎn)生的熱影響區(qū),同時(shí)借助激光的預(yù)熱作用降低材料強(qiáng)度,使碳化硅晶圓的切割效率提升 3 倍,熱影響區(qū)控制在 10μm 以內(nèi)。晶圓切割設(shè)備的可靠性是大規(guī)模生產(chǎn)的基礎(chǔ)保障。中清航科對(duì)中心部件進(jìn)行嚴(yán)格的可靠性測(cè)試,其中激光振蕩器經(jīng)過(guò) 10 萬(wàn)小時(shí)連續(xù)運(yùn)行驗(yàn)證,機(jī)械導(dǎo)軌的壽命測(cè)試達(dá)到 200 萬(wàn)次往復(fù)運(yùn)動(dòng)無(wú)故障。設(shè)備平均無(wú)故障時(shí)間(MTBF)突破 1000 小時(shí),遠(yuǎn)超行業(yè) 800 小時(shí)的平均水平,為客戶提供穩(wěn)定可靠的生產(chǎn)保障。鹽城晶圓切割企業(yè)中清航科切割液回收系統(tǒng)降低耗材成本35%,符合綠色制造。
在晶圓切割的批量一致性控制方面,中清航科采用統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制(SPC)技術(shù)。設(shè)備實(shí)時(shí)采集每片晶圓的切割尺寸數(shù)據(jù),通過(guò) SPC 軟件進(jìn)行分析,繪制控制圖,及時(shí)發(fā)現(xiàn)過(guò)程中的異常波動(dòng),并自動(dòng)調(diào)整相關(guān)參數(shù),使切割尺寸的標(biāo)準(zhǔn)差控制在 1μm 以內(nèi),確保批量產(chǎn)品的一致性。針對(duì)薄晶圓切割后的搬運(yùn)難題,中清航科開(kāi)發(fā)了無(wú)損搬運(yùn)系統(tǒng)。采用特制的真空吸盤與輕柔的取放機(jī)構(gòu),配合視覺(jué)引導(dǎo),實(shí)現(xiàn)薄晶圓的平穩(wěn)搬運(yùn),避免搬運(yùn)過(guò)程中的彎曲與破損。該系統(tǒng)可集成到切割設(shè)備中,也可作為單獨(dú)模塊與其他設(shè)備對(duì)接,提高薄晶圓的處理能力。
為提升芯片產(chǎn)出量,中清航科通過(guò)刀片動(dòng)態(tài)平衡控制+激光輔助定位,將切割道寬度從50μm壓縮至15μm。導(dǎo)槽設(shè)計(jì)減少材料浪費(fèi),使12英寸晶圓有效芯片數(shù)增加18%,明顯降低單顆芯片制造成本。切割產(chǎn)生的亞微米級(jí)粉塵是電路短路的元兇。中清航科集成靜電吸附除塵裝置,在切割點(diǎn)10mm范圍內(nèi)形成負(fù)壓場(chǎng),配合離子風(fēng)刀清理殘留顆粒,潔凈度達(dá)Class 1標(biāo)準(zhǔn)(>0.3μm顆粒<1個(gè)/立方英尺)。中清航科設(shè)備內(nèi)置AOI(自動(dòng)光學(xué)檢測(cè))模塊,采用多光譜成像技術(shù)實(shí)時(shí)識(shí)別崩邊、微裂紋等缺陷。AI算法在0.5秒內(nèi)完成芯片級(jí)判定,不良品自動(dòng)標(biāo)記,避免后續(xù)封裝資源浪費(fèi),每年可為客戶節(jié)省品質(zhì)成本超百萬(wàn)。切割路徑智能優(yōu)化系統(tǒng)中清航科研發(fā),復(fù)雜芯片布局切割時(shí)間縮短35%。
中清航科IoT平臺(tái)通過(guò)振動(dòng)傳感器+電流波形分析,提前72小時(shí)預(yù)警主軸軸承磨損、刀片鈍化等故障。數(shù)字孿生模型模擬設(shè)備衰減曲線,備件更換周期精度達(dá)±5%,設(shè)備綜合效率(OEE)提升至95%。機(jī)械切割引發(fā)的殘余應(yīng)力會(huì)導(dǎo)致芯片分層失效。中清航科創(chuàng)新采用超聲波輔助切割,高頻振動(dòng)(40kHz)使材料塑性分離,應(yīng)力峰值降低60%。該技術(shù)已獲ISO 14649認(rèn)證,適用于汽車電子AEC-Q100可靠性要求。Chiplet架構(gòu)需對(duì)同片晶圓分區(qū)切割。中清航科多深度切割系統(tǒng)支持在單次制程中實(shí)現(xiàn)5-200μm差異化切割深度,精度±1.5μm。動(dòng)態(tài)焦距激光模塊配合高速振鏡,完成異構(gòu)芯片的高效分離。
晶圓切割大數(shù)據(jù)平臺(tái)中清航科開(kāi)發(fā),實(shí)時(shí)分析10萬(wàn)+工藝參數(shù)。金華12英寸半導(dǎo)體晶圓切割測(cè)試
中清航科兆聲波清洗技術(shù)結(jié)合納米氣泡噴淋,去除切割道深槽內(nèi)的微顆粒。流體仿真設(shè)計(jì)使清洗液均勻覆蓋15:1深寬比結(jié)構(gòu),殘留物<5ppb,電鏡檢測(cè)達(dá)標(biāo)率100%。中清航科推出刀片/激光器租賃服務(wù):通過(guò)云平臺(tái)監(jiān)控耗材使用狀態(tài),按實(shí)際切割長(zhǎng)度計(jì)費(fèi)。客戶CAPEX(資本支出)降低40%,并享受技術(shù)升級(jí),實(shí)現(xiàn)輕資產(chǎn)運(yùn)營(yíng)。中清航科VirtualCut軟件構(gòu)建切割過(guò)程3D物理模型,輸入材料參數(shù)即可預(yù)測(cè)崩邊尺寸、應(yīng)力分布。虛擬調(diào)試功能將新工藝驗(yàn)證周期從3周壓縮至72小時(shí),加速客戶產(chǎn)品上市。中清航科綠色切割方案:冷卻液循環(huán)利用率達(dá)95%,激光系統(tǒng)能耗降低30%(對(duì)比行業(yè)均值)。碳足跡追蹤平臺(tái)量化每片晶圓加工排放,助力客戶達(dá)成ESG目標(biāo),已獲ISO 14064認(rèn)證。金華12英寸半導(dǎo)體晶圓切割測(cè)試