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LED藍寶石襯底片加工解決方案

1、LED藍寶石襯底片及LED封裝制程:

藍寶石晶錠→晶棒套料→頭尾切斷→外徑與結晶向研磨→切片→粗研磨→倒角磨邊→單面研磨→CMP→襯底片→外延片→單面減薄→研磨拋光→切割→芯片元器件

2、各工序加工用磨具及案例:

2.1晶棒套料

?產品特點:

?鋒利——取料無魚鱗紋、龜裂等;
?精度高——外圓跳動<0.015mm,可有效降低取料余量,降低后道加工余量;
?批量穩定性好

產品規格

加工效率

分鐘/根

套筒壽命

(mm/根)

工件表面粗糙度Ra≤0.63μm

工件尺寸精度

Φ58*Φ54*320 *8

30

12000

合格

合格


2.2頭尾切斷


應用產品:金剛石超薄切割砂輪

?產品特點:

?
厚度薄,切縫小——原材料利s用度高,浪費少;
?鋒利度高,精度高——切割工件表面質量好;
?壽命長,穩定——降低加工成本。

應用示例:

 

產品規格

厚度精度/mm

外圓精度/mm

內孔精度

Vmax/m/s

砂輪壽命/ m2 

M 1A1R  200*1.2*31.75*1*5 

0.02

0.05

H6

80

>20


2.3 外徑與結晶向研磨


應用產品:樹脂金剛石砂輪


產品特點:

?
鋒利度高——對藍寶石等硬脆材料加工效率高;
?彈性好——可起到拋光作用,工件表面質量好;
?質量穩定——在使用過程中消耗均一,使用壽命長

應用示例:

工序

磨削方式

加工尺寸

粗磨粒度

Ra/μm

精磨粒度

Ra/μm

外徑研磨

外圓磨

2in/4in

80/100

100/120

1.0-1.3

140/170,

200/230

≤1.0

結晶向研磨

平面磨

各種尺寸晶片

80/100

100/120

≤1.2

140/170,170/200

≤0.5


2.4切片



應用產品:金剛石線鋸



產品特點:

?切縫窄、崩口小、撓曲變形小,表面質量高;
?效率高;
?節能環保。

應用示例:

序號

線鋸直徑(mm)

金剛石尺寸(μm)

切縫尺寸(mm)

1

0.127

20

0.140

2

0.203

45

0.229

3

0.254

60

0.279

4

0.305

80

0.330

5

0.381

100

0.419


2.5 粗研磨




應用產品:陶瓷金剛石磨盤

產品特點:

?
效率高——研磨效率相比鑄鐵盤效率提高10倍以上;
?精度高——磨盤直徑范圍Ф534-Ф1200mm,平行度≤3u,平面度≤3u,Ra≤0.2u,單盤零件之間誤差為1-2um;
研磨質量高——工件表面損傷層低于40μm,可在后續精磨及拋光工序中消除,良品率滿足要求,無劃傷、碎片等缺陷。

應用示例:

磨削工藝

加工效率μm/min

成品率/%

損傷層厚度μm

平面度/平行度μm

使用壽命

鑄鐵盤+游離砂

1.5-2

≤90

≥50

±3

需定期換游離砂

陶瓷金剛石磨盤

20-30

≥95

≤40

±2

≥15萬件

常用規格 :1A2T 640*33*235/700*50*300/1150*60*410


2.6倒角磨邊



應用產品:金剛石倒邊輪

產品特點:

?精度高,槽型精度保持性好;
?鋒利度高,使用壽命長;
?倒角不易崩邊、崩角,加工效果一致性好。

產品示例:
采用金屬結合劑金剛石倒邊輪將晶片邊緣修整成圓弧狀,改善薄片邊緣的機械強度,避免應力集中造成缺陷。

常用產品規格:
1FF1V/9 202*20*30*2.5,主要應用設備為東京精密、臺灣大途等。

2.7 單面研磨



應用產品:

金剛石研磨液、陶瓷載盤、樹脂銅盤、陶瓷修整環

序號

產品型號

速率 μm/min

表面質量Ra/nm

1

水性

3μm

1.0~1.5

20

2

油性

1.4~2.0

20

3

水性

6μm

1.8~2.5

30

4

油性

2.5~3.3

30


陶瓷載盤



外徑D范圍 /mm

平面度 mm 

平行度 mm 

≤200 

0.001

0.0015

200<D≤305 

0.001

0.003

305<D≤385

0.0015

0.004

385<D≤500

0.002

 0.006


樹脂銅盤



樹脂銅盤常用規格及精度


外徑D范圍 /mm

平面度 mm 

平行度 mm 

≤500 

0.01

0.015

500<D≤700

0.01

0.02

700<D≤910

0.015

0.02

910<D≤1200

0.02

 0.03


產品特點:
?組織均勻——采用獨創均勻成型技術,組織均勻,不良品率極低;
?易車削——采用金剛石車刀車削,快速恢復盤面精度;
?效率高——匹配金剛石研磨液,可快速去除微米級損傷層;
    成本低——盤體面大、厚度大,使用壽命長,降低研磨成本。

陶瓷修整環



?陶瓷修整環常用規格


外徑D1 /mm

內徑D2 /mm 

厚度T/mm 

178

140

40

273

241

45

350

301

44

525

486

 50

 
2.8 CMP

應用產品:納米二氧化硅拋光液



產品特點:
?
效率高;
?工件表面質量高;
?產品批量一致性和質量穩定性好。

應用示例:

去除速率μm/h

循環加工車數

工件表面粗糙度Ra≤0.2nm

工件面型精度

干燥結晶

拋光摩擦力

3

2

合格

合格

較少

較大


2.9 單面減薄

應用產品:復合結合劑免修整金剛石砂輪



產品特點:
?技術領先——砂輪整體性能已達到或超過進口同類產品;
?應用廣泛——可穩定配套日本、臺灣、韓國等主流研磨機,用于加工2in、4in、6in藍寶石襯底外延片;
?免修整——自銳性好,免修整,加工效率高;
?工件良品率高——工件表面粗糙度低、無破片、深刮、裂片等問題;
?產品質量穩定、使用壽命長、性價比優勢突出

產品應用實例


單盤掉砂量/um

單盤加工時間/min

工件表面Ra/um

良品率/%

11

18

0.3μm

99.7


常用的襯底減薄機及配套砂輪

減薄機

配套砂輪規格

備注

GALAXY

6A2T-255×45×95×25×10×3 

2in10片/4in3片

6A2T-255×45×95×25×10×4  

SPEEDFAM

6A2T-254×38×155×28×10×4 

2in10片/4in3片

6A2T-304×38×155×28×10×3.5 

4in5片


陶瓷吸盤



產品特點:
?精度高;
?精度保持性好;
?通透性強、吸附力強。

產品應用示例

陶瓷吸盤材質

陶瓷工作面尺寸/in

平行度/um

配套設備

 

合金底座和微孔陶瓷

4

2

DAD321/322等切割機

6

3

8

5

12

6


2.10 研磨拋光(同上2.7和2.8)
2.11 切割
應用產品:劃片刀、金剛石超薄切割砂輪、陶瓷吸盤(同2.9)



劃片刀
產品特點:
?
工藝領先——金剛石出刃高度、濃度,復合鍍層硬度精確可控;
?鋒利、切割質量好——切割后工件無毛刺等缺陷;
?產品批量質量穩定、壽命長。

金剛石超薄切割砂輪


產品特點:
?
批量穩定——產品一致性好,大批量切割效果穩定;
?鋒利、效率高——刀片鋒利度高,適用于高速切割;
?切割質量好——切割后工件無毛刺等缺陷。

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