中清航科注重與科研機構的合作創(chuàng)新,與國內多所高校共建半導體切割技術聯(lián)合實驗室。圍繞晶圓切割的前沿技術開展研究,如原子層切割、超高頻激光切割等,已申請發(fā)明專利50余項,其中“一種基于飛秒激光的晶圓超精細切割方法”獲得國家發(fā)明專利金獎,推動行業(yè)技術進步。晶圓切割設備的軟件系統(tǒng)是其智能化的中心,中清航科自主開發(fā)了切割控制軟件,具備友好的人機交互界面與強大的功能。支持多種格式的晶圓版圖文件導入,可自動生成切割路徑,同時提供離線編程功能,可在不影響設備運行的情況下完成新程序的編制與模擬,提高設備利用率。中清航科推出晶圓切割應力模擬軟件,提前預判崩邊風險。揚州碳化硅半導體晶圓切割藍膜

晶圓切割是半導體封裝的中心環(huán)節(jié),傳統(tǒng)刀片切割通過金剛石砂輪實現(xiàn)材料分離。中清航科研發(fā)的超薄刀片(厚度15-20μm)結合主動冷卻系統(tǒng),將切割道寬度壓縮至30μm以內,崩邊控制在5μm以下。我們的高剛性主軸技術可適配8/12英寸晶圓,切割速度提升40%,為LED、MEMS器件提供經濟高效的解決方案。針對超薄晶圓(<50μm)易碎裂難題,中清航科激光隱形切割系統(tǒng)采用紅外脈沖激光在晶圓內部形成改性層,通過擴張膜實現(xiàn)無應力分離。該技術消除機械切割導致的微裂紋,良率提升至99.3%,尤其適用于存儲芯片、CIS等器件,助力客戶降低材料損耗成本。麗水碳化硅陶瓷晶圓切割刀片中清航科切割冷卻系統(tǒng)專利設計,溫差梯度控制在0.3℃/mm。

在碳化硅晶圓切割領域,由于材料硬度高達莫氏9級,傳統(tǒng)切割方式面臨效率低下的問題。中清航科創(chuàng)新采用超高壓水射流與激光復合切割技術,利用水射流的冷卻作用抑制激光切割產生的熱影響區(qū),同時借助激光的預熱作用降低材料強度,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。晶圓切割設備的可靠性是大規(guī)模生產的基礎保障。中清航科對中心部件進行嚴格的可靠性測試,其中激光振蕩器經過10萬小時連續(xù)運行驗證,機械導軌的壽命測試達到200萬次往復運動無故障。設備平均無故障時間(MTBF)突破1000小時,遠超行業(yè)800小時的平均水平,為客戶提供穩(wěn)定可靠的生產保障。
中清航科IoT平臺通過振動傳感器+電流波形分析,提前72小時預警主軸軸承磨損、刀片鈍化等故障。數(shù)字孿生模型模擬設備衰減曲線,備件更換周期精度達±5%,設備綜合效率(OEE)提升至95%。機械切割引發(fā)的殘余應力會導致芯片分層失效。中清航科創(chuàng)新采用超聲波輔助切割,高頻振動(40kHz)使材料塑性分離,應力峰值降低60%。該技術已獲ISO14649認證,適用于汽車電子AEC-Q100可靠性要求。Chiplet架構需對同片晶圓分區(qū)切割。中清航科多深度切割系統(tǒng)支持在單次制程中實現(xiàn)5-200μm差異化切割深度,精度±1.5μm。動態(tài)焦距激光模塊配合高速振鏡,完成異構芯片的高效分離。MEMS器件晶圓切割中清航科特殊保護層技術,結構完整率99%。

晶圓切割的主要目標之一是從每片晶圓中獲得高產量的、功能完整且無損的芯片。產量是半導體制造中的一個關鍵性能指標,因為它直接影響電子器件生產的成本和效率。更高的產量意味著每個芯片的成本更造能力更大,制造商更能滿足不斷增長的電子器件需求。晶圓切割直接影響到包含這些分離芯片的電子器件的整體性能。切割過程的精度和準確性需要確保每個芯片按照設計規(guī)格分離,尺寸和對準的變化小。這種精度對于在終設備中實現(xiàn)比較好電氣性能、熱管理和機械穩(wěn)定性至關重要。中清航科納米涂層刀片壽命延長3倍,單刀切割達500片。麗水碳化硅陶瓷晶圓切割刀片
中清航科推出切割廢料回收服務,晶圓利用率提升至99.1%。揚州碳化硅半導體晶圓切割藍膜
隨著Chiplet技術的興起,晶圓切割需要更高的位置精度以保證后續(xù)的異構集成。中清航科開發(fā)的納米級定位切割系統(tǒng),采用氣浮導軌與光柵尺閉環(huán)控制,定位精度達到±0.1μm,配合雙頻激光干涉儀進行實時校準,確保切割道位置與設計圖紙的偏差不超過0.5μm,為Chiplet的高精度互聯(lián)奠定基礎。中清航科深諳半導體設備的定制化需求,可為客戶提供從工藝驗證到設備交付的全流程服務。其技術團隊會深入了解客戶的晶圓規(guī)格、材料特性與產能要求,定制專屬切割方案,如針對特殊異形Die的切割路徑優(yōu)化、大尺寸晶圓的分片切割策略等,已成功為多家頭部半導體企業(yè)完成定制化項目交付。揚州碳化硅半導體晶圓切割藍膜