划片机的总体规划及Xθ轴设计开题报告.doc

毕业设计(论文)开题报告 题目：  开题报告填写要求 1.开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成。 2开题报告内容必须按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）填写并打印（禁止打印在其它纸上后剪贴），完成后应及时交给指导教师审阅。 3开题报告字数应在1500字以上，参考文献应不少于15篇（不包括辞典、手册，其中外文文献至少3篇），文中引用参考文献处应标出文献序号，“参考文献”应按附件中《参考文献“注释格式”》的要求书写。 4年、月、日的日期一律用阿拉伯数字书写，例：“2008年11月26日”。 5开题报告增加封面，封面格式：题目：宋体，加粗，号；系别等内容格式：宋体，四号，居中。 11.1 题目背景及研究意义 IC封装是半导体三大产业之一(器件设计、晶片制作和器件封装)。其后封装工序主要包括:划片、粘片、超声球焊、封装、检测、包装。划片机是IC后封装线上的第一道关键设备，其作用是把制作好的晶片切割成单元器件，为下一步单元晶片粘接做好准备。划片机切割晶片的规格一般为3-6晶片，单元晶片的外型一般为矩形或多边形。目前，我国的半导体封装设备(如划片机、粘片机、金丝球焊机等)还主要从美国、日本、新加坡引进。为了促进IC封装设备的国产化，本课题组开展了IC封装设备划片机的研制工作。因此把“划片机的总体规划及X、θ（1）50克左右的固定载荷划出小片的分割线，再加上弯曲力矩使之分成小片。一般来说，金刚石划片时线条宽度为6一8μm 5μm ，硅表面发生塑性变形，线条周围有微裂纹等。如果划片时出现切屑，掰片时就可能裂开，小片的边缘又不整齐，分片就不能顺利进行。金刚石尖有圆锥形(l点式)、四方锥形(4点式)等。圆锥形的金刚石尖是采用其十二面体晶格上的(111)轴，并将尖端加工成半径2一5 μm（2）(3) 砂轮划片 第三代划片机是砂轮划片机。砂轮划片机是利用高速运转的空气静压主轴带动刀片，通过光栅尺和导轨系统的控制，将刀刃定位在加工材料上，最终形成具有一定深度和宽度的切口。砂轮划片工艺质量与主轴转速、切割速度、刀片厚度等都有一定的关系。相对合理的主轴转速能有效地控制刀片在随主轴转动时的相对震动、有利于刀片在切割时的径向稳定性，从而提高切割质量。刀片的切割速度决定工作效率，如果切割速度不断变大，在切割的过程中沿沟槽的刀具的速度也会变得不好控制。切割速度会受制于待加工材料的硬度，如硅晶圆表面材料的硬度直接决定切割速度。如果切割超硬材料时切割深度过大都不利于刀片的正常使用，并最终影响到刀片的寿命。 三种划片技术的比较如表1所示。由表1可以看出，砂轮划片的加工速度、加工深度、加工宽度、加工效果等相对其他两种加工技术具有突出的优点，因此砂轮划片是目前的主流加工技术。 表1 加工工艺比较 金刚石划片 激光划片 砂轮划片 加工宽度 3～10μm 20～25μm ≤刀片厚度+10μm 加工深度 3～10μm ～100μm ～5000μm 加工条件 载荷10～100g 单模平均输出6W 主轴转速18000～30000rpm 加工速度 ～46mm/s ～150mm/s ～300mm/s 节 距 0～9.99mm 0.01～99.99mm 0～99.99mm 划片效果 裂纹大 有热损伤 有微小裂纹 成品率 60～70％ 70～80％ 98％以上 噪 音 小 大 较小 1.2.2划片机的国内外发展现状 在国外，划片机自七十年代初问世以来，发展非常迅速，应用领域也越来越广，品种也在不断增加。刚开始时，只有日本、英国、美国三个国家的四、五个公司制造划片机，而如今俄罗斯、台湾、中国大陆也都制造出了划片机，划片机制造厂家己经发展到十多个公司。目前,国外生产划片机的厂商主要有:日本DISCO、东京精密TSK,以色列ADT,以及英国流星Loadpoint公司最初生产的划片机只是用来切割晶体管半导体硅片,只能切割最大为3英寸的硅片。而如今,它不仅可以切割硅片,还可以切割其它的薄、脆、硬材料,应用领域越来越广泛。日本DISCO公司生产的划片机占世界划片机销量的80%,代表着当今划片机的较高水平。该公司在2002年12月推出了DFD636O型划片机，该机最大划片尺寸达3O0mm(12英寸),划片槽宽度达到20μm切割速度高达600mm/s,定位精度最高达0.003mm。JPsereezAssoeiateS公司生产紫外(UV)激光划片机,可用于切割300mm直径的单晶硅圆片,采用355un或266nm的短脉冲UV激光光源,采用了高性能、超精确的气动操作台,获得了较高的速度和加速度,断面边缘光滑平直，而且划片槽仅有2.5μm宽。 我国真正开始研制砂轮划片机的起步时间较晚