К преимуществам таблетирования порошкообразных матери­алов откосят: уменьшение объема исходного материала, а следо­вательно, и размеров загрузочных камер пресс-формы и упроще­ния их загрузки; сокращение потерь сырья; ускорение процесса предварительного подогрева и сокращение цикла прессования.

Наиболее удобно герметизировать прессованием полупровод­никовые приборы, собранные на рамках, где имеются специаль­ные технологические отверстия, которые совмещают с фиксиру­ющими штырьками пресс-форм для точной посадки арматуры в формующие полости.

Качество герметизации в большой степени зависит от кон­струкции пресс-форм, которые являются сложным и дорогосто­ящим технологическим приспособлением.

Устройство пресс-форм разнообразно и зависит от конструк­ции герметизируемого изделия, имеющегося оборудования и тре­буемой производительности. Пресс-формы, используемые для литья, по характеру эксплуатации могут быть съемными и ста­ционарными; по количеству одновременно прессуемых изделий -одно- и многогнездными; по положению плоскости разъема - с одной или несколькими плоскостями разъема.

В одногнездных пресс-формах за один цикл прессования гер­метизируется одно изделие, в многогнездыых - сразу несколько и даже несколько десятков или сотен.

10.7. Корпуса чашечного типа

В последнее время наиболее широко применяются стеклоке-рамические корпуса (СКК) чашечного типа, обеспечивающие вы­сокую надежность ИМС. Кристалл и проволочные соединения размещены во внутренней полой зоне, что значительно снижает долю отказов ИМС из-за обрывов. Однако герметизация СКК происходит при довольно высокой температуре (порядка 450 °С) в течение 7-10 мин. Например, исследования показали, что воз­действие указанного режима герметизации на ИМС с диодами Шоттки на основе алюминия приводит к возрастанию прямого напряжения от 10 до 40 мВ. Это снижает процент выхода год­ных изделий по электропараметрам ИМС на 5—10 % по сравне-

нию с теми же ИМС, герметизируемыми при более низких темпе­ратурах. В результате повышается себестоимость их производ­ства. Еще более чувствительны к воздействию высокой темпера­туры герметизации ИМС на основе МОП-транзисторов.

С целью повышения процента выхода годных изделий, по­вышения качества и надежности ИМС при эксплуатации раз­работаны металлополимерные и керамикополимерные корпуса чашечного типа, конструкция которых выполнена аналогично конструкции стеклокерамических корпусов, с той лишь разни­цей, что герметизация осуществляется не стеклом, а полимером при низкой температуре (не выше 180 °С). Наличие полой зоны внутри корпусов позволяет отбраковывать негерметичные ИМС стандартными методами.

Чашечные металлополимерые (МПК) и керамикополимерные (КПК) корпуса состоят из основания, крышки и выводной рам­ки. Основание и крышка в МПК изготовлены из алюминиевого сплава и покрыты изоляционной пленкой оксида (Аl₂O₃), а в КПК - из керамики, применяемой для стеклокерамических (СКК) и металлокерамических корпусов (МКК).

На рабочих поверхностях основания и крышки, имеющих в центре несквозные углубления для формирования внутренней полости в корпусе, содержится слой частично отвержденного термореактивного компаунда. В процессе герметизации МПК и КПК основания, выводная рамка и крышка совмещаются, и при температуре не выше 180 °С происходит полное затвердевание компаунда с образованием узкого полимерного шва площадью не более 0,8 см². Внешние выводы МПК и КПК проходят сквозь полимерный шов. В качестве термореактивного компаунда при­меняют порошкообразный эпоксидный полимер. Его достоин­ства: высокая влагостойкость, обусловленная более низкими, чем у других полимеров, коэффициентами сорбции, проницаемо­сти и диффузии; низкое содержание ионных примесей (на уров­не лучших пресс-материалов); высокая технологичность при на­несении и герметизации; высокое содержание наполнителя, обеспечивающее необходимую вакуумную плотность полимерно­го материала, что позволяет проводить контроль герметичности корпусов не только жидкостным, но и гелиевым методами.

Глава 11

Сборочные процессы в производстве изделий интегральной электроники

11.1. Разделение пластин на кристаллы

Технология производства интегральных микросхем на ста­дии подготовки кристаллов и плат к сборке в корпусах предус­матривает разделение полупроводниковой пластины или ди­электрической подложки с функциональными элементами и ком­понентами на отдельные кристаллы. Полупроводниковая плас­тина со сформированными интегральными микросхемами или дискретными полупроводниковыми приборами, поступающая на операцию разделения и аккумулирующая в себе значительные трудовые и материальные затраты, обладает большой стоимос­тью. Это обстоятельство налагает высокую ответственность на операцию разделения, определяет ее важное место во всей тех­нологической цепочке производства.

Требования к операции разделения пластин на кристаллы формируются в соответствии с требованиями, предъявленными к кристаллу. Основными из них являются:

• высокий процент выхода годных кристаллов;

• геометрическая точность кристаллов;

• сохранение целостности функциональных слоев на кристал­ле и низкий уровень сколов по краям кристаллов.

Традиционные методы резки, применяемые в металлообраба­тывающей промышленности, не всегда могут быть использова­ны, т.к. полупроводниковые материалы отличаются высокой твер­достью и хрупкостью. Кроме того, традиционная механическая резка сопряжена с большими потерями дорогостоящего полупро­водникового материала. В технологии микроэлектроники приме­няют следующие способы разделения пластин на кристаллы:

• резка пластин диском с наружной режущей кромкой;

• резка пластин стальными полотнами и проволокой с приме­нением абразива;

• разделение пластин скрайбированием алмазным резцом или лазерным лучом с последующей ломкой;

• ультразвуковая резка пластин;

• разделение пластин травлением.

Из перечисленных способов наибольшее распространение на­шли резка алмазным режущим диском, скрайбирование алмаз­ным резцом и лазерное скрайбирование с последующей лом­кой. Резка алмазным режущим диском наиболее простой и легко осуществимый в производственных условиях способ рез­ки полупроводниковых материалов. Алмазная кромка диска обладает высокой режущей способностью.

Механизм резки полупроводникового материала диском с наружной алмазной режущей кромкой (ДАР) (диском алмаз­ным режущим) следующий: каждое алмазное зерно представля­ет собой микрорезец, который снимает мельчайшие стружки с обрабатываемой поверхности полупроводникового материала. Резка производится на высоких скоростях (до 30000 об/мин), с одновременным участием большого количества алмазных зе­рен, в результате чего достигается высокая производительность обработки. При резке выделяется большое количество тепла, поэтому ДАР необходимо охлаждать водой или специальной охлаждающей жидкостью.

Схема резки полупроводниковой пластины диском с наруж-ной алмазной режущей кромкой приведена на рис. 11.1. Диск (1) устанавливается на шпинделе станка и зажимается с двух сторон фланцами (2). В процессе резания алмазный режу­щий диск вращается с большой скоростью и охлаждается жид­костью (3). Разрезаемую полупроводниковую пластину (4) зак­репляют клеящей мастикой (5) на основании (6). Для увеличе-ния производительности на шпинделе станка через прокладку размещают несколько ДАР. Толщину прокладок выбирают в зависимости от требуемых размеров кристаллов.

Основным недостатком резки диском с наружной режущей кромкой является невысокая жесткость инструмента (ДАР), за­висящая в основном от соотношения его размеров (толщины и внешнего диаметра). Один из путей повышения жесткости ин-

струмента (ДАР). - увеличение скорости его вращения. Возника­ющие при этом центробежные силы действуют по радиусу ДАР, стремясь разрушить диск, при этом при большом числе оборо­тов (свыше 10000 об/мин) возникают вибрации станка и режу­щего инструмента.

Рис. 11.1. ДАР (a): b - толщина лезвия; h - высота лезвия; d - посадочный диаметр; D - внешний (рабочий) диаметр; и схема резки пластины (б)

Для увеличения жесткости применяют более толстую основу ДАР, однако при этом получается большая ширина пропила, что увеличивает потери полупроводникового материала. Жест­кость инструмента может быть увеличена также за счет умень­шения разности внешнего диаметра ДАР и прижимных фланцев или прокладок. Установлено, что ДАР будет обладать большей жесткостью, если режущая кромка выступает за края прокла­док не более чем на 1,5 толщины разрезаемого материала. Со-

временный ДАР имеет алюминиевый корпус, на котором элек­трохимическим методом осажден никель (в качестве связующе­го материала) с различными абразивными включениями (для разделения пластин используют мелкие зерна алмаза размером 3-5 мкм). Для вскрытия режущей кромки с части корпуса ни­кель удаляется химическим травлением.

При резке пластин ДАР на скоростях вращения инструмен­та выше 45000 об/мин вследствие интенсификации гидромеха­нических процессов возрастает величина сколов в зоне реза. Проблема устранения этих явлений была решена в конструк­ций диска, где за счет введения тонкого слоя алмазного адгези­онного материала между абразивным слоем режущей кромки и опорным кольцом диска обеспечивается поглощение энергии колебаний стоячих волн в режущей кромке, что обеспечивает более высокое качество реза.

Усовершенствованным вариантом ДАР является конструк­ция, представляющая собой тончайшее лезвие в форме круга, основой которого является эластичный компаунд с равномерно распределенными в нем по объему алмазными зернами. Тонкое лезвие зажимается между двумя обкладками, придающими ему жесткость. Такой диск обеспечивает получение ширины реза, равной его толщине.

Алмазный режущий диск - своеобразный абразивный инст­румент, и поэтому боковые плоскости кристалла имеют вид шли­фованной поверхности. Благодаря использованию высоких ско­ростей движения ДАР можно резать хрупкие, твердые и другие материалы. Качество разделения пластин и износостойкость дисков определяется, в первую очередь, точностью оборудования и правильным выбором технологических режимов резания. Выбор оптимального технологического режима резания опреде­ляется свойствами обрабатывающих и обрабатываемых матери­алов, глубиной резки и допустимым уровнем сколов.

При разделении полупроводниковых пластин на кристаллы с сохранением ориентации кристаллов, заданной на пластине, дисковую резку проводят на эластичных адгезионных носи-телях, представляющих собой полимерные ленты с адгези­онным слоем на поверхности, либо на жестких подложках, в

качестве которых могут использоваться бракованные кремние­вые пластины, графит, керамика и другие материалы. Для зак­репления пластины чаще всего используют «электронный» воск.

При использовании гибкого носителя пластины надрезаются до минимальной перемычки (~ 10 мкм). Операция разламыва­ния на кристаллы, характерная при скрайбировании, отсутству­ет, а осуществляется непосредственно на операции монтажа, где каждый из кристаллов снимается с адгезионного носителя с подколом. Качество этого процесса в значительной степени оп­ределяется свойствами адгезионного носителя, обеспечивающего сохранение ориентации кристаллов при обработке и межопера­ционной транспортировке. Адгезионный носитель по физико-химическим свойствам должен быть совместим с кремниевым, а также обладать исключительной равномерностью клеевого покрытия, стабильностью адгезионных свойств в воде (отмывка в воде после резки), высокой пластичностью (растягиваться в 1,5-2,0 раза) и способностью сохранять напряженное состоя­ние при растягивающих усилиях.

При выборе типа адгезионного носителя необходимо учиты­вать размеры кристаллов: чем больше кристалл, тем меньшей адгезией должен обладать носитель. Это требование определяется необходимостью беспрепятственного съема при монтаже.

Полупроводниковая пластина, наклеенная на адгезионный носитель - ленту для сохранения ориентации разделенных кри­сталлов, закрепляется в кассете, обеспечивающей натяжение лен­ты. Такие кассеты выпускаются двух типов в различном конст­рукторском исполнении: кольцеобразные и прямоугольные.

Скрайбирование является одним из методов разделения пла­стин на кристаллы, заключающееся в том, что на поверхность полупроводниковой пластины резцом, лазерным лучом или дру­гими способами наносят неглубокую риску (англ. scribe), вок­руг которой концентрируются остаточные напряжения, ослаб­ляющие прочность материала. Основным достоинством метода скрайбирования наряду с высокой производительностью и куль­турой производства является малая ширина прорези, а следова­тельно, и отсутствие существенных потерь полупроводникового материала, которых невозможно избежать при использовании

других методов разделения пластины на кристаллы. Наиболее широко скрайбирование используют в планарной технологии изготовления ИМС, когда на пластине уже сформированы полу­проводниковые структуры.

Разделение осуществляется в две стадии: вначале пласти­ны скрайбируют для чего риски наносят между готовыми струк-турами по свободному полю в двух взаимно перпендикулярных направлениях, а затем разламывают по рискам на прямоуголь­ные или квадратные кристаллы. Операция разламывания про­изводится на специальном технологическом оборудовании.

Качество скрайбирования при механическом создании риски резцом и последующей ломки в значительной степени зависит от состояния рабочей части алмазного резца. Работа резцов с изношенным режущим ребром или вершиной приводит к ско­лам при скрайбировании и некачественной ломке. Обычно скрай­бирование выполняют резцами, изготовленными из натурально­го алмаза, которые по сравнению с более дешевыми резцами из синтетических алмазов имеют большую стойкость. Наибольшее распространение получили резцы, имеющие режущую часть в форме трехгранной или усеченной четырехгранной пирамиды, режущими элементами которой являются ребра.

Средняя стойкость резца (одного режущего ребра) при скрай­бировании кремния составляет 25-40 пластин диаметром 100 мм (3500 резов), после чего или при появлении сколов на пластине резец необходимо проконтролировать под микроско­пом. Как показывает опыт, применять резцы с износом режу­щего ребра более 10-15 мкм нецелесообразно, так как они не обеспечивают качественного скрайбирования. Кроме того, при чрезмерном износе вершин и режущего ребра их восстановление при переточке резца затруднено. К быстрому износу резца при­водит скрайбирование пластин с покрытием из оксида кремния или другого диэлектрика. На таких пластинах необходимо пре­дусматривать специальную (без покрытия) дорожку из полупро­водникового материала шириной 80-75 мкм.

При скрайбировании образуется дефектная зона, шириной 10-15 мкм, содержащая сколы и другие дефекты (рис. 11.2).

В таком случае, учитывая ширину скрайберной дорожки, ши­рину пропила и ширину дефектной зоны, получают соотноше­ние:

(11.1)

где b - ширина пропила (равна ширине режущей кромки ДАР); D -ширина скрайберной дорожки; Х_д - ширина дефектной зоны.

Например, для разделения пластины на кристаллы с шири­ной скрайберной дорожки 50 мкм необходимо выбрать ДАР4-А с толщиной лезвия 20 мкм.

Рис. 11.2. Скрайберная дорожка и пропил

Широкое применение нашло также лазерное скрайбирова­ние полупроводниковых пластин, при котором надрез (риска) образуется не механическим, а электрофизическим способом -испарением узкой полосы полупроводникового материала с по­верхности пластины с помощью сфокусированного лазерного пучка, имеющего большую мощность излучения.

Принципы разделения пластин на кристаллы с помощью ла­зерного луча основаны на локальном взаимодействии луча ла­зера с материалом полупроводниковой пластины, расплавлении и испарении его налинии разделения. Преимуществами процес­са являются: универсальность, высокая производительность (ско-

рость скрайбирования может быть увеличена в несколько раз (до 100-200 мм/с) благодаря тому, что луч лазера всегда кон­тактирует с поверхностью пластины), малая ширина реза, отсутствие механических повреждений (на рабочей поверхнос­ти пластины не происходит образования микротрещин и сколов вследствие отсутствия выкрашивания кремния в зоне взаимо­действия лазерного луча с полупроводниковым материалом), воз­можно скрайбирование пластин с любыми, в том числе с диэлек­трическими покрытиями, возможно сквозное разделение пласти­ны без последующего разламывания их на кристаллы.

Размеры риски - ширина и глубина, зона термического вли­яния лазерного луча, а также скорость скрайбирования и равно­мерность удаления материала по всей длине риски определяет­ся скоростью перемещения пластин относительно лазерного луча, мощностью, частотой и длительностью импульсов лазерного излучения, а также размером сфокусированного пятна.

Современные установки лазерного скрайбирования позволя­ют получать риски шириной около 30 мкм и глубиной не менее 50 мкм при скорости скрайбирования свыше 50-100 мм/с. Зона термического воздействия лазерного излучения со­ставляет не более 50-75 мкм, включая ширину риски. Скрай­бирование на большую глубину, в том числе сквозное разделе­ние (на глубину до 200 мкм), выполняют с меньшей скоростью (5-10 мм/с).

К недостаткам лазерного скрайбирования следует отнести большую сложность и стоимость оборудования, а также необхо­димость специальных мер защиты рабочей поверхности от про­дуктов лазерной обработки, образующихся в процессе испаре­ния материала под воздействием лазерного излучения.

Чтобы разламывание было оптимальным, алмазный резец должен проникать в материал пластины на достаточную глуби­ну, создавая однородную линию скрайбирования без избыточно­го количества стружки. Напряжения в подложке, вызванные образованием качественной глубокой борозды, достаточны, чтобы раскалывание было легким. Для этого при скрайбировании дол­жна образоваться вертикальная трещина, перпендикулярная поверхности подложки. Режущая кромка алмазного резца пред-

ставляет собой вершину трехгранника (см. рис. 11.3). Ведущая кромка (позиция 3), называемая хребтом трехгранника или че­тырехгранника, должна быть расположена по направлению дви­жения резца. Отклонение от этого направления называется ак­сиальным углом. Если аксиальный угол отличается достаточ­но сильно от нуля, резец при движении будет вибрировать. Угол между хребтовой кромкой и направлением движения называ­ется углом реза (5° - 10°). Хребтовый угол - это угол между двумя ведомыми кромками, который определяет отношение ширины реза к глубине.

Настройка угла реза позволяет изменять глубину бороздки. При малых углах реза глубина бороздки мала, большие углы реза позволяют получить более глубокие бороздки. Для наилуч­ших результатов скрайбирования необходимо подобрать опти­мальный угол реза. Большое значение имеет вес груза или дав­ление, прикладываемое к резцу, так как оно тоже влияет на глубину реза. При недостаточном давлении образуется неглубо­кая бороздка без вертикального растрескивания, необходимого для хорошее разламывания. Подбор веса груза для каждого конкретного резца производится методом проб и ошибок. Вели­чина нагрузки зависит от конфигурации алмазного резца.

Хотя существует много типов алмазных резцов и геометрии заточки алмаза, наилучшим образом зарекомендовала себя гео­метрия заточки кристалла с коническим острием радиусом 1,2-2,3 мкм. Такая геометрия позволяет исключить ряд отмечен­ных выше факторов, влияющих на качество скрайбирования.

С увеличением радиуса кривизны увеличивается требуемая нагрузка. В производстве используются минимальные радиусы заточки, необходимая нагрузка для которых составляет 28-140 г. Дополнительное преимущество использования малых нагрузок с такими остриями проявляется при поперечном скрай­бировании, так как при малых нагрузках образование излиш­ней стружки при пересечении линии скрайбирования мини­мально.

Разламывание выполняется машинным или ручным спосо-бом. Ручное разламывание обычно позволяет получать боль­ший процент выхода годных кристаллов, чем машинное. Так как при использовании многорезцовой головки производится одновременное скрайбирование всей пластины, ручное разламы­вание позволяет, если это понадобится, производить разламыва­ние в любой последовательности. Обычное разламывание про­изводится таким образом, чтобы на разделение одной пластины приходилось наименьшее число разламываний. Однако при руч­ном разламывании оператор может «почувствовать», когда не­обходимо дополнительное усилие, и затем в соответствии с этим может изменить последовательность. Например, если оказыва­ется, что для разламывания по одной из длинных линий необ­ходимо большее усилие, оператор может быстро изменить пос­ледовательность и произвести сначала разламывание по более короткой линии. Поэтому после того, как пластина расколота на малые части, «трудная» линия будет разделена на части ма­лой длины, благодаря чему разламывание коротких частей ста­нет более простым. Другим преимуществом ручного разламы­вания является, возможность наблюдения оператором каждой линии в процессе разламывания, что позволяет обнаружить заб­лаговременно линии некачественного разлома.

Линия реза коническим алмазным резцом должна быть не-глубокой, без следов образования узора из трещин. Избыточная

нагрузка на резец проявляется в виде большого количества от­щепленных кусочков пластины. Образующиеся при этом тре­щины и сколы образуют картину, похожую на выпадение инея. В зависимости от нагрузки такая картина может возникнуть в процессе скрайбирования либо сразу после него, а иногда и не­сколько часов спустя. В результате при разламывании линия скола может начать распространяться вдоль линии скрайбиро­вания, нр затем может изменить направление и распространиться вдоль любой из трещин. Поэтому необходимо, чтобы между скрай-бированием и разламыванием проходило минимальное время.

Наиболее распространенными являются методы разламыва­ния скрайбированных пластин сферой, полуцилиндром и вали­ком. Разламывание пластины на цилиндрических и сферичес­ких (см. рис. 11.4) опорах позволяет получать кристаллы с соотношением сторон от 1:1 до 1:1,5. Радиус кривизны сферы или полуцилиндра для различных размеров кристаллов должен быть различным.

Более универсальным является метод разламывания вали­ком (см. рис. 11.5). Пластину помещают скрайбированной по­верхностью на упругую опору и прокатывают последовательно в двух взаимно перпендикулярных направлениях твердым вали­ком диаметром 10-30 мм. Усилие нагружения подбирается в зависимости от жесткости опоры. Меньший диаметр валика и более жесткие опоры используются при меньших отношениях длины кристалла к толщине пластины (l/Н). При больших зна­чениях параметров отношения l/Н вместо валика применяют клин с небольшим радиусом скругления, который последова­тельно ориентируют по линиям скрайбирования полупроводни­ковой пластины (см. рис. 11.6). Усилие нагружения при разла­мывании клином должно быть программируемым.

Рис. 11.5. Разламывание пластины валиком: 1 - подвижный стол, 2 - упругая опора, 3 - скрайбированная пластина, 4 - валик

В настоящее время для подложек тонкопленочных микро­схем используется керамика с высоким содержанием оксида алюминия, которая является слишком твердой для обычного скрайбирования и разламывания. Для резки керамических под­ложек применяется распиливание алмазным диском, которое состоит из четырех основных этапов: закрепление и ориентация подложки, распиливание, демонтаж и очистка.

Подложки закрепляются на металлических пластинах, под­держивающих их при распиливании. Для этого подложки при­клеиваются к пластинам с помощью подогретого гликольфта-лата. Подложка ориентируется точно по отношению к ограни­чителю на пластине, и будущая линия реза будет нанесена па­раллельно прямоугольным краям пластины. Затем пластина с наклеенной подложкой монтируется на магнитном зажимном устройстве установки для резания. В пластине имеются про­дольные канавки, что позволяет вести резку подложки насквозь, не задевая алмазным диском металла пластины.

Для операции резания на общей оси монтируются несколь­ко алмазных дисков, что обеспечивает получение большого чис­ла параллельных резов. Подгонка расстояний между дисками осуществляется с помощью металлических прокладок и клинь­ев из пластмассы. Первоначальная ориентация пластины по от­ношению к дискам осуществляется с помощью подгонки ориен­тацией столика. После этого предполагается, что все пластины с подложками точно совмещены, если они точно и надежно ус­тановлены по отношению к упору магнитного зажимного уст­ройства. Для уменьшения времени настройки используются два набора дисков, один из которых настраивается для резки в од­ном направлении и другой - в направлении, перпендикуляр­ном к первому.

Обычно для получения максимальной производительности требуются высокие скорости резания. Выбор конкретной скоро­сти определяется следующими факторами: число дисков на оси, размеры и концентрация-алмазных кристаллов на диске, требу­емое качество обработки края подложки и желательный срок службы диска. Для получения чистых, близких к полирован­ным краев применяется резка при малой скорости с использо-

ванием дисков с мелкозернистыми алмазами. Увеличение раз­меров частиц и скорости реза приводит к более глубокой повер­хности реза и может привести к появлению зазубрин и растрес­киванию.

Так как размеры микросхемы должны точно выдерживаться и края подложки должны быть в приемлемой степени гладки­ми с минимальным количеством зазубрин и трещин, для ис­пользования в производстве необходимо выбирать алмазные дис­ки высшего качества и использовать скорости резки 100-200 об/мин.

После окончания резания по обоим направлениям пласти­ну с подложкой снимают с магнитного зажимного устройства и помещают в растворитель. Когда клеящее вещество размягчит­ся, подложка снимается с пластины и остатки клеящего веще­ства удаляются растворителем, например ацетоном.

Для резки кремниевых пластин используется полуавтомат дисковой резки ЭМ-2055, в котором имеется 25-местная кассе­та, манипуляторы, обеспечивающие точную и согласованную подачу пластин с одной позиции на другую, система автомати> ческого совмещения и резки пластин. В процессе резки пласти-ны на кристаллы осуществляется постоянный контроль за со­стоянием диска. По завершении резки разделенная на кристал­лы пластина передается на очистку. Автомат оснащен системой постоянного контроля за всеми выполняемыми операциями. Программа работы автомата разработана на операционной сис­теме Windows-95 и позволяет графически изображать на дисп­лее весь процесс обработки пластины. Виброзащищенность кон­струкции обеспечена за счет применения основания станка, вы­полненного из твердокаменных пород и перемещения предмет­ного столика по координатам X,Y на воздушных опорах. В автомате применен бесконтактный контроль диаметра режу­щего диска с коррекцией глубины реза.

Универсальная установка резки подложек ЭМ-2088 пред-назначена для разделения подложек на кристаллы в спутниках-носителях. Установка построена в соответствии с традициями общемировой практики аналогичного класса установок, осна­щенных одним высокопрецизионным электрошпинделем. Ус-

тановка обеспечивает автоматическую резку с ручной ориента­цией подложек из кремния, германия, сапфира, керамики, арсе-нида галлия.

Особенностями установки являются наличие гранитного ос­нования, обеспечивающего поглощение вибраций и сохранение точности при длительном сроке эксплуатации; перемещение предметного столика на воздушных опорах.

Установка имеет датчики обратной связи на приводе коор­динат X,Y,Z, бесконтактную систему для контроля глубины реза и износа лезвия, расширенную память процессора и закрытую зону обработки, что обеспечивает качественную эксплуатацию оборудования. Характеристики установок приведены в табл. 11.1.

Таблица 11.1

Технические характеристики автомата ЭМ-2055

Максимальный диаметр пластин, мм	200
Диапазон скорости подачи предметного столика, мм/с Число оборотов шпинделя, об/мин Мощность шпинделя, Вт Давление деиониэованной воды, МПа Давление сжатого воздуха, МПа Вакуум, МПа Электропитание и потребляемая мощность Габаритные размеры, мм Масса, кг	0,1-400 14000-40000 500 0,2-0,3 0,5-0,6 0,04-0,03 220 В, 50 Гц, 2 кВт 1360 х 1000 х 1700 800

Внешний вид установок сквозного резания пластин на кри­сталлы алмазным диском ЭМ-2055 («Планар») (а), ЭМ-2085 (б) и М 918 (фирма K&S) (в) приведен на рис. 11.7. Полуавто­мат дисковой резки ЭМ-2085 предназначен для резки полупро­водниковых пластин диаметром до 200 мм в спутниках рамоч­ного типа на адгезионном носителе. Полуавтомат Обеспечивает полный технологический цикл резки; ручную загрузку спутни­ка с необработанной пластиной; полуавтоматическую ориента­цию пластины с системой видеообработки через телевизионную

видеокамеру; прецизионную резку с минимальной величиной дефектной зоны, ручной съем спутника с обработанной плас­тиной диаметром до 200 мм и максимальной толщиной 1 мм для передачи на последующие циклы мойки и сушки. Размер кристаллов от (0,4x0,4) мм до (20x20) мм. Функциональная система управления полуавтоматом ЭМ-2085 состоит из IBМ PC совместимого компьютера, включающего в себя блок управ­ления приводами обеспечивает также работу с датчиками и кла­панами), видеоадаптер для обработки телевизионного сигнала от видеокамеры, плату обработки сигналов от линеек обратной связи.