avec le développement continu des dispositifs GaN, des dispositifs optoélectroniques et des applications de substrats semi-conducteurs, les substrats en saphir évoluent rapidement vers des tailles plus grandes, une utilisation plus élevée des matériaux et une plus grande cohérence Lorsque le rendement reste comparable, des cristaux de saphir plus gros peuvent améliorer l'utilisation des matériaux et améliorer le rapport coût-efficacité global de la fabrication des dispositifs en aval.

Aujourd'hui, l'industrie passe progressivement des substrats traditionnels de petite taille à des spécifications plus grandes telles que les plaquettes de 8 pouces et 12 pouces En conséquence, la capacité de traitement des substrats en saphir de grande taille devient une réserve technique importante pour les fabricants de matériaux et les entreprises de traitement de substrats.

Cependant, la mise à niveau de la taille du substrat n'est pas simplement une question de “ faire grossir le cristal ”.” Pour les lingots de saphir de 12 pouces, la dureté élevée, la forte fragilité et les grandes dimensions du matériau augmentent considérablement la difficulté de contrôle des contraintes, de contrôle des dommages et de contrôle de la déformation pendant la coupe Des lingots irréguliers aux tranches de substrat standard, le traitement frontal doit passer par la culture de lingots, la mise en forme cylindrique et le tranchage multifilaire Chaque processus affecte directement le rendement final ainsi que le coût du broyage et du polissage ultérieurs.

Au stade de la culture, l'efficacité de la coupe et l'intégrité des ébauches doivent être prises en compte pour éviter les écaillages de bord et le gaspillage de matériaux. Au stade de la mise en forme, la rondeur, la coaxialité et la qualité des bords doivent être contrôlées pour établir une référence géométrique stable pour le tranchage ultérieur. Au cours de l'étape de tranchage, la cohérence de l'épaisseur, le TTV, le gauchage et l'apparence de la surface sont directement déterminés. Pour les spécifications de grande taille telles que le saphir de 12 pouces, le simple fait de pouvoir couper le matériau ne suffit plus. Le véritable défi du processus réside dans l’obtention d’une coupe stable, précise, peu endommagée et très cohérente au fil du temps.

Solution Donghe : Fil à boucle coordonnée, fil unique et coupe multifilaire pour le traitement frontal

Pour relever le défi de l'équilibrage, de la précision et de la cohérence dans le traitement des substrats en saphir de 12 pouces, Donghe Technology fournit une solution complète de coupe de fil diamant couvrant les processus frontaux du noyau La solution suit la voie du processus de “ingot cropping cylindrique (cropping multi-w cylindrical slicing),” avec des machines de coupe de fil en boucle, des machines de coupe à fil unique alternatif et des machines de coupe à fils multiples configurées respectivement pour connecter chaque étape de traitement.

Par rapport à un modèle de traitement à équipement unique, Donghe Technology met davantage l'accent sur l'intégration coordonnée des lignes La machine de coupe de fil en boucle est utilisée pour la culture efficace des lingots, améliorant l'efficacité de coupe des lingots de grande taille La machine de coupe à fil unique alternatif est utilisée pour la mise en forme cylindrique de haute précision, établissant une référence géométrique stable pour le tranchage ultérieur La machine de coupe à fils multiples est utilisée pour le tranchage par lots de tranches, garantissant la cohérence de l'épaisseur, la qualité de la surface et la stabilité du traitement.

Étape 1 : Croppage de lingots : Coupe efficace de matériaux avec une machine de découpe de fil en boucle

Pour les lingots de saphir de 12 pouces, qui sont de grande taille, de dureté élevée et difficiles à couper, Donghe Technology adopte une machine de découpe de fil diamant à boucle horizontale pour une culture efficace Ce processus est principalement utilisé pour éliminer les sections défectueuses de la tête et de la queue du lingot, compléter la segmentation du lingot et fournir une fondation vierge stable pour la mise en forme et le tranchage ultérieurs.

Comparé à la coupe traditionnelle à fil unique alternatif, la coupe à fil en boucle offre les avantages d'un plus grand diamètre de fil, d'une vitesse de fil plus élevée et d'une efficacité de coupe plus élevée, ce qui la rend plus adaptée à la culture rapide de lingots de saphir de grande taille Selon les données vérifiées de Donghe, dans la culture de lingots de saphir de 12 pouces, la vitesse du fil peut atteindre 3 000 m/min, avec un temps de traitement d'environ 150 minutes Par rapport au temps de traitement d'environ 400 minutes de la solution à fil unique alternatif, cela peut raccourcir considérablement le cycle de traitement frontal.

Étape 2 : Mise en forme cylindrique : établissement d'une référence de haute précision avec coupe réciproque d'un seul fil

Après la culture du lingot, la mise en forme cylindrique détermine la référence géométrique pour le tranchage ultérieur à plusieurs fils Si le lingot de saphir présente une rondeur insuffisante ou une coaxialité instable, elle augmentera non seulement la pression des processus de broyage ultérieurs mais affectera également l'uniformité de la force et la stabilité du lot pendant le tranchage.

La machine de découpe de fil diamanté unique alternative de Donghe Technology est dotée d'une découpe de fil unique de haute précision, d'une grande capacité de stockage de fil et d'un contrôle de tension fin. Elle peut permettre l'élimination de la peau du lingot de saphir, la découpe cylindrique, le contrôle de la rondeur et le traitement continu. Dans l'application de mise en forme de lingots de saphir de 370.150 mm, la solution de fil unique alternatif de Donghe peut contrôler la tolérance de rondeur dans un rayon de 0,1 mm. Dans le même temps, le coût du fil est considérablement réduit par rapport à la découpe du fil en boucle, fournissant une fondation de lingot cylindrique plus stable et plus économique pour le tranchage ultérieur de 12 pouces multiples fils.

Étape 3 : Tranchage multifilaire Traitement par lots extensibles pour les substrats de 12 pouces

La valeur finale des substrats en saphir de 12 pouces dépend largement du processus de tranchage multi-fils Cette étape doit non seulement assurer l'efficacité de la coupe mais aussi contrôler la cohérence de l'épaisseur, le TTV, le gauchissement, la qualité de la surface et le rendement des lots.

La machine de découpe multifilaire de Donghe Technology repose sur un système de bande de fil stable, une capacité de traitement de fil à grande vitesse et des performances de coupe continue pour obtenir un tranchage très cohérent de lingots de saphir de 12 pouces Selon les données vérifiées de Donghe, le temps de traitement pour le tranchage du saphir 305 (en) est de 18 heures, avec une tolérance d'épaisseur de 1,25 +0,025 mm, une variation TTV de la même plaquette de 0,017 mm et une déformation de 40 µm. L'apparence de la plaquette répond aux exigences, notamment aucune marque de fil visible ou une sensation de surface inégale, aucun écaillage des bords, et aucune fissuration stable des équipements de traitement du saphir.

De la sélection de l'équipement à l'introduction du processus, en soutenant la mise à niveau de la coupe au saphir de 12 pouces

Grâce à la mise en correspondance combinée de l'équipement et de la technologie des procédés, Donghe Technology fournit une solution systématique pour le traitement des substrats en saphir de 12 pouces, en mettant à niveau le processus de “cutable” vers une coupe “stable, précise et efficace.” De la culture de lingots et la mise en forme cylindrique au tranchage multi-fils de 12 pouces, la machine de coupe de fils en boucle, la machine de coupe à fil unique alternatif et la machine de coupe à fils multiples forment une gamme complète de produits, offrant un support de coupe frontal plus efficace, stable et industrialisé pour le traitement des substrats en saphir de grande taille.

Pour les fabricants de matériaux, les entreprises de traitement de substrats et les instituts de recherche qui planifient ou s'étendent sur des substrats en saphir de 8 pouces et 12 pouces, Donghe Technology peut fournir non seulement un support de sélection d'équipement, mais également une vérification de coupe d'essai, une optimisation des processus, une personnalisation des équipements, une mise en service. formation et support technique continu en fonction des caractéristiques matérielles, des objectifs de traitement et des exigences de la chaîne de production de chaque client.

Des équipements monomachines à la coordination de ligne intégrée, et de la vérification des processus à l'introduction par lots, Donghe Technology s'engage à travailler avec davantage d'entreprises de substrats en saphir pour promouvoir la mise à niveau du traitement des matériaux durs et cassants de grande taille, permettant ainsi une découpe de substrat en saphir de 12 pouces. pour devenir vraiment plus réalisable, plus précis, plus stable et plus efficace.