中清航科注重與科研機(jī)構(gòu)的合作創(chuàng)新,與國內(nèi)多所高校共建半導(dǎo)體切割技術(shù)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室。圍繞晶圓切割的前沿技術(shù)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(xì)切割方法”獲得國家發(fā)明專利金獎,推動行業(yè)技術(shù)進(jìn)步。晶圓切割設(shè)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(jī)交互界面與強(qiáng)大的功能。支持多種格式的晶圓版圖文件導(dǎo)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(shè)備運(yùn)行的情況下完成新程序的編制與模擬,提高設(shè)備利用率。切割刀痕深度控制中清航科技術(shù)達(dá)±0.2μm,減少后續(xù)研磨量。湖州碳化硅線晶圓切割刀片

面對高溫高濕等惡劣生產(chǎn)環(huán)境,中清航科對晶圓切割設(shè)備進(jìn)行了特殊環(huán)境適應(yīng)性改造。設(shè)備電氣系統(tǒng)采用三防設(shè)計(防潮濕、防霉菌、防鹽霧),機(jī)械結(jié)構(gòu)采用耐腐蝕材料,可在溫度30-40℃、濕度60-85%的環(huán)境下穩(wěn)定運(yùn)行,特別適用于熱帶地區(qū)半導(dǎo)體工廠及特殊工業(yè)場景。晶圓切割的刀具損耗是影響成本的重要因素,中清航科開發(fā)的刀具壽命預(yù)測系統(tǒng),通過振動傳感器與AI算法實(shí)時監(jiān)測刀具磨損狀態(tài),提前2小時預(yù)警刀具更換需求,并自動推送比較好的更換時間窗口,避免因刀具突然失效導(dǎo)致的產(chǎn)品報廢,使刀具消耗成本降低25%。寧波碳化硅晶圓切割劃片晶圓切割MES系統(tǒng)中清航科定制,實(shí)時追蹤每片切割工藝參數(shù)。

高速切割產(chǎn)生的局部高溫易導(dǎo)致材料熱變形。中清航科開發(fā)微通道冷卻刀柄技術(shù),在刀片內(nèi)部嵌入毛細(xì)管網(wǎng),通過相變傳熱將溫度控制在±1℃內(nèi)。該方案解決5G毫米波芯片的熱敏樹脂層脫層問題,切割穩(wěn)定性提升90%。針對2.5D/3D封裝中的硅中介層(Interposer)切割,中清航科采用階梯式激光能量控制技術(shù)。通過調(diào)節(jié)脈沖頻率(1-200kHz)與焦點(diǎn)深度,實(shí)現(xiàn)TSV(硅通孔)區(qū)域低能量切割與非TSV區(qū)高效切割的協(xié)同,加工效率提升3倍。傳統(tǒng)刀片磨損需停機(jī)檢測。中清航科在切割頭集成光纖傳感器,實(shí)時監(jiān)測刀片直徑變化并自動補(bǔ)償Z軸高度。結(jié)合大數(shù)據(jù)預(yù)測模型,刀片利用率提升40%,每年減少停機(jī)損失超200小時。
半導(dǎo)體制造對潔凈度要求嚴(yán)苛,晶圓切割環(huán)節(jié)的微塵污染可能導(dǎo)致芯片失效。中清航科的切割設(shè)備采用全封閉防塵結(jié)構(gòu)與高效HEPA過濾系統(tǒng),工作區(qū)域潔凈度達(dá)到Class1標(biāo)準(zhǔn),同時配備激光誘導(dǎo)等離子體除塵裝置,實(shí)時清理切割產(chǎn)生的微米級顆粒,使產(chǎn)品不良率降低至0.1%以下。在成本控制成為半導(dǎo)體企業(yè)核心競爭力的現(xiàn)在,中清航科通過技術(shù)創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)切割耗材的大幅節(jié)約。其自主研發(fā)的金剛石切割刀片,使用壽命較行業(yè)平均水平延長50%,且通過刀片磨損實(shí)時監(jiān)測與自動補(bǔ)償技術(shù),減少頻繁更換帶來的停機(jī)損失,幫助客戶降低20%的耗材成本,在激烈的市場競爭中構(gòu)筑成本優(yōu)勢。切割粉塵在線監(jiān)測中清航科傳感器精度達(dá)0.01μm顆粒物檢測。

晶圓切割過程中產(chǎn)生的應(yīng)力可能導(dǎo)致芯片可靠性下降,中清航科通過有限元分析軟件模擬切割應(yīng)力分布,優(yōu)化激光掃描路徑與能量輸出模式,使切割后的晶圓殘余應(yīng)力降低40%。經(jīng)第三方檢測機(jī)構(gòu)驗(yàn)證,采用該工藝的芯片在溫度循環(huán)測試中表現(xiàn)優(yōu)異,可靠性提升25%,特別適用于航天航空等應(yīng)用領(lǐng)域。為幫助客戶快速掌握先進(jìn)切割技術(shù),中清航科建立了完善的培訓(xùn)體系。其位于總部的實(shí)訓(xùn)基地配備全套切割設(shè)備與教學(xué)系統(tǒng),可為客戶提供理論培訓(xùn)、實(shí)操演練與工藝調(diào)試指導(dǎo),培訓(xùn)內(nèi)容涵蓋設(shè)備操作、日常維護(hù)、工藝優(yōu)化等方面,確??蛻魣F(tuán)隊能在短時間內(nèi)實(shí)現(xiàn)設(shè)備的高效運(yùn)轉(zhuǎn)。超窄街切割方案中清航科實(shí)現(xiàn)30μm道寬,芯片數(shù)量提升18%。溫州芯片晶圓切割
切割路徑智能優(yōu)化系統(tǒng)中清航科研發(fā),復(fù)雜芯片布局切割時間縮短35%。湖州碳化硅線晶圓切割刀片
晶圓切割是半導(dǎo)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(shí)現(xiàn)材料分離。中清航科研發(fā)的超薄刀片(厚度15-20μm)結(jié)合主動冷卻系統(tǒng),將切割道寬度壓縮至30μm以內(nèi),崩邊控制在5μm以下。我們的高剛性主軸技術(shù)可適配8/12英寸晶圓,切割速度提升40%,為LED、MEMS器件提供經(jīng)濟(jì)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(nèi)部形成改性層,通過擴(kuò)張膜實(shí)現(xiàn)無應(yīng)力分離。該技術(shù)消除機(jī)械切割導(dǎo)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。湖州碳化硅線晶圓切割刀片