con el desarrollo continuo de dispositivos GaN, dispositivos optoelectrónicos y aplicaciones de sustratos semiconductores, los sustratos de zafiro se están moviendo rápidamente hacia tamaños más grandes, una mayor utilización del material y una mayor consistencia. Cuando el rendimiento sigue siendo comparable, los cristales de zafiro más grandes pueden mejorar la utilización del material y mejorar la rentabilidad general de la fabricación de dispositivos posteriores.

Hoy en día, la industria está pasando gradualmente de sustratos tradicionales de pequeño tamaño a especificaciones más grandes, como obleas de 8 y 12 pulgadas. Como resultado, la capacidad de procesamiento de sustratos de zafiro de gran tamaño se está convirtiendo en una importante reserva técnica para los fabricantes de materiales y las empresas de procesamiento de sustratos.

Sin embargo, mejorar el tamaño del sustrato no es simplemente una cuestión de “hacer el cristal más grande”. Para los lingotes de zafiro de 12 pulgadas, la alta dureza, la fuerte fragilidad y las grandes dimensiones del material aumentan significativamente la dificultad de controlar la tensión, el control de daños y el control de la deformación durante el corte. Desde lingotes irregulares hasta obleas de sustrato estándar, el procesamiento frontal debe realizarse mediante cultivo de lingotes, conformación cilíndrica y corte de múltiples hilos. Cada proceso afecta directamente el rendimiento final, así como el costo de su posterior rectificado y pulido.

En la etapa de recorte, se deben considerar tanto la eficiencia de corte como la integridad de la pieza en bruto para evitar astillas en los bordes y desperdicio de material. En la etapa de conformación, se deben controlar la redondez, la coaxialidad y la calidad del borde para establecer una referencia geométrica estable para el corte posterior. En la etapa de corte, se determinan directamente la consistencia del espesor, el TTV, la deformación y la apariencia de la superficie. Para especificaciones de gran tamaño, como el zafiro de 12 pulgadas, simplemente no es suficiente poder cortar el material. El verdadero desafío del proceso radica en lograr un corte estable, preciso, de bajo daño y altamente consistente a lo largo del tiempo.

Solución Donghe: corte de alambre de bucle coordinado, de un solo alambre y de varios hilos para procesamiento frontal

Para abordar el desafío de equilibrar la eficiencia, la precisión y la consistencia en el procesamiento de sustratos de zafiro de 12 pulgadas, Donghe Technology proporciona una solución completa de corte de alambre de diamante que cubre los procesos frontales del núcleo. La solución sigue la ruta del proceso de “recorte de lingotes ”conformación cilíndrica “corte de múltiples hilos” con máquinas cortadoras de alambre en bucle, máquinas cortadoras alternativas de un solo alambre y máquinas cortadoras de múltiples hilos configuradas respectivamente para conectar cada etapa de procesamiento.

En comparación con un modelo de procesamiento de un solo equipo, Donghe Technology pone mayor énfasis en la integración coordinada de líneas. La máquina cortadora de alambre de bucle se utiliza para el cultivo eficiente de lingotes, mejorando la eficiencia de corte de lingotes de gran tamaño. La máquina cortadora de alambre simple alternativa se utiliza para dar forma cilíndrica de alta precisión, estableciendo una referencia geométrica estable para el corte posterior. La máquina cortadora de alambre múltiple se utiliza para cortar obleas por lotes, lo que garantiza la consistencia del espesor, la calidad de la superficie y la estabilidad del procesamiento.

Paso 1: Recorte de lingotes « Corte de material eficiente con máquina cortadora de alambre en bucle

Para los lingotes de zafiro de 12 pulgadas, que son de gran tamaño, de alta dureza y difíciles de cortar, Donghe Technology adopta una máquina cortadora de alambre de diamante de bucle horizontal para un recorte eficiente. Este proceso se utiliza principalmente para eliminar secciones defectuosas de la cabeza y la cola del lingote, completar la segmentación del lingote y proporcionar una base en blanco estable para su posterior modelado y corte.

En comparación con el corte alternativo tradicional de alambre simple, el corte de alambre en bucle ofrece las ventajas de un mayor diámetro de alambre, mayor velocidad de alambre y mayor eficiencia de corte, lo que lo hace más adecuado para el cultivo rápido de lingotes de zafiro de gran tamaño. Según datos verificados por Donghe, en el cultivo de lingotes de zafiro de 12 pulgadas, la velocidad del alambre puede alcanzar los 3.000 m/min, con un tiempo de procesamiento de aproximadamente 150 minutos. En comparación con el tiempo de procesamiento de aproximadamente 400 minutos de la solución alternativa de un solo alambre, esto puede acortar significativamente el ciclo de procesamiento frontal.

Paso 2: Conformación cilíndrica « Estableciendo una referencia de alta precisión con corte alternativo de alambre único

Después del recorte de lingotes, la conformación cilíndrica determina la referencia geométrica para el posterior corte de múltiples hilos. Si el lingote de zafiro tiene una redondez insuficiente o una coaxialidad inestable, no solo aumentará la presión de los procesos de molienda posteriores sino que también afectará la uniformidad de la fuerza y la estabilidad del lote durante el corte.

La máquina cortadora de alambre de diamante simple alternativa de Donghe Technology presenta corte de alambre simple de alta precisión, gran capacidad de almacenamiento de alambre y control de tensión fina. Puede lograr la eliminación de la piel del lingote de zafiro, corte cilíndrico, control de redondez y procesamiento continuo. En la aplicación de conformación de lingotes de zafiro <370 × 150 mm, la solución alternativa de alambre único de Donghe puede controlar la tolerancia a la redondez dentro de 0,1 mm. Al mismo tiempo, el costo del alambre se reduce significativamente en comparación con el corte con bucle, lo que proporciona una base de lingote cilíndrica más estable y económica para el posterior corte con múltiples alambres de 12 pulgadas.

Paso 3: Corte de múltiples hilos « Procesamiento por lotes estable para sustratos de 12 pulgadas

El valor final de los sustratos de zafiro de 12 pulgadas depende en gran medida del proceso de corte de múltiples hilos. Esta etapa no sólo debe garantizar la eficiencia del corte sino también controlar la consistencia del espesor, el TTV, la deformación, la calidad de la superficie y el rendimiento del lote.

La máquina cortadora de múltiples hilos de Donghe Technology se basa en un sistema de alma de alambre estable, capacidad de procesamiento de alambre de alta velocidad y rendimiento de corte continuo para lograr un corte altamente consistente de lingotes de zafiro de 12 pulgadas. Según los datos verificados de Donghe, el tiempo de procesamiento para el corte de zafiro «305 es de 18 horas, con una tolerancia de espesor de 1,25 +0,025 mm, una variación TTV de la misma oblea de 0,017 mm y una deformación de 40 µm. La apariencia de la oblea cumple con requisitos que incluyen no marcas visibles de alambre ni sensación superficial desigual, ni desconchado de bordes ni grietas. Estos resultados demuestran la capacidad de procesamiento estable del equipo en cortes de zafiro de gran tamaño.

Desde la selección de equipos hasta la introducción de procesos, apoyando la actualización del corte de zafiro de 12 pulgadas

Mediante la combinación de equipos y tecnología de proceso, Donghe Technology proporciona una solución sistemática para el procesamiento de sustratos de zafiro de 12 pulgadas, actualizando el proceso de “corteble” a “corte estable, preciso y eficiente”. Desde el recorte de lingotes y el modelado cilíndrico hasta el corte de múltiples hilos de 12 pulgadas, la máquina cortadora de alambre de bucle, la máquina cortadora alternativa de un solo alambre y la máquina cortadora de múltiples hilos forman una cartera de productos completa, brindando un soporte de corte frontal más eficiente, estable e industrializado para el procesamiento de sustratos de zafiro de gran tamaño.

Para los fabricantes de materiales, empresas de procesamiento de sustratos e instituciones de investigación que están planificando o expandiéndose a sustratos de zafiro de 8 y 12 pulgadas, Donghe Technology puede brindar no solo soporte para la selección de equipos, sino también verificación de corte de prueba, optimización de procesos, personalización de equipos, capacitación en puesta en servicio y soporte técnico continuo basado en las características del material, los objetivos de procesamiento y los requisitos de la línea de producción de cada cliente.

Desde equipos monomáquina hasta coordinación de líneas integradas, y desde verificación de procesos hasta introducción de lotes, Donghe Technology se compromete a trabajar con más empresas de sustratos de zafiro para promover la actualización del procesamiento de materiales duros y quebradizos de gran tamaño, permitiendo el corte de sustratos de zafiro de 12 pulgadas. para ser verdaderamente más alcanzable, más preciso, más estable y más eficiente.