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激光划片机和晶圆划片机有什么区别

来源:德赢·vwin体育精密发布时间:2025-07-21 08:46:21

在半导体制造及微电子封装领域中,“划片”是芯片从晶圆上分离的关键工艺步骤。随着工艺精度的不断提升,划片技术也经历了从传统机械刀轮切割,到如今高精度激光划片的技术演进。本文将全面分析激光划片机与晶圆划片机的区别,帮助企业根据应用需求做出合理选择。


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一、定义及原理解析

1. 晶圆划片机(机械式划片机)

晶圆划片机主要采用金刚石刀轮(Blade)对晶圆进行切割,其操作过程包括对准晶圆图案的街道线,然后通过高速旋转的刀轮沿划片线切割晶圆,最终实现芯片分离。

核心原理:
刀轮在晶圆上形成物理切割,通过水冷与减震控制,防止晶圆崩边与颗粒污染。

2. 激光划片机

激光划片机则采用高能激光束(通常为紫外、绿光或红外激光)聚焦于晶圆表面,通过激光的高温融化或气化作用实现非接触式切割。

核心原理:
激光能量聚焦在极小区域,通过局部加热或爆破,实现高精度划片,适合对高硬脆材料或薄片结构的无损切割。


二、激光划片机与晶圆划片机的核心区别

对比维度晶圆划片机(机械)激光划片机(非接触)
切割方式物理切割(刀轮)能量切割(激光)
应力与热影响存在较大机械应力与微振动热影响区小,无机械应力
适用材料硅、玻璃等标准晶圆玻璃、陶瓷、蓝宝石、复合材料等
精度与边缘质量容易崩边、碎裂精细,边缘整齐光滑
成本设备成本相对较低初期投入高,但良率更优
刀片更换与耗材刀轮需定期更换无需刀轮,维护简单
切割厚度厚晶圆适配性强薄晶圆和柔性基材优势明显


三、应用场景对比

晶圆划片机常见应用:

* 传统硅基芯片生产
* 标准IC晶圆切割
* 成本敏感型项目

激光划片机常见应用:

* 高端功率器件(SiC、GaN晶圆)
* MicroLED、MEMS器件切割
* 柔性显示、摄像头模组、玻璃盖板等异形结构划片

四、高频问题答疑专区

1. 激光划片机和晶圆划片机哪个好?

这个问题并无绝对答案,取决于应用场景:

* 若您主要加工标准硅片、批量化需求大、对成本敏感,则传统晶圆划片机依然具有优势;
* 若您面向高附加值产品、对边缘质量、良率、无损要求高,如MEMS或先进封装,则激光划片机更具竞争力。

建议:企业可根据产品材质、尺寸厚度、切割精度、生产良率和成本预算综合评估。

2. 激光划片机参数怎么设定?

激光划片机的切割质量很大程度上依赖参数设定的合理性,主要参数包括:

* 激光类型与波长:常见有紫外(355nm)、绿光(532nm)、红外(1064nm),紫外适用于微米级高精度切割;
* 功率(W):根据材料厚度与硬度设置,一般为3W\~15W;
* 扫描速度(mm/s):影响切割速度与烧蚀程度;
* 脉冲频率(KHz):调整激光点的密度;
* 焦距与聚焦光斑大小:需结合显微镜系统调试;
* 辅助气体(氮气、氧气):防止烧边、冷却激光热效应。

通常设备厂家会提供针对不同材料的参数模板,客户需在此基础上进行精调。

3. 固晶机和贴片机的区别?

固晶机和贴片机虽都用于电子元器件的组装,但作用、工艺流程及对象完全不同。

项目固晶机贴片机
主要功能将晶粒(Die)固接到基板或引线框上将SMT器件贴装到PCB焊盘上
应用环节半导体封装前道工艺SMT表面贴装工艺
精度要求高,需在显微视觉下操作高速贴装,但容差略大
材料对象硅片Die、裸芯片等电阻、电容、IC、LED、BGA等
典型设备品牌ASM、ESEC、长川、德赢·vwin体育精密富士、雅马哈、松下、JUKI等

总结:固晶机是半导体封装前道核心设备,而贴片机属于电子装配阶段的设备,两个系统相辅相成。


五、结语:如何选型?

若你是传统晶圆厂或功率器件企业,建议:

* 标准芯片加工 → 选用晶圆划片机;
* 非硅高端材料、异形切割 → 选择激光划片机更合适;
* 若有客户定制化需求、需要高精度与无尘作业,激光方案在未来更具发展潜力。

随着智能制造的趋势,激光划片技术将逐步替代部分机械划片机市场,特别是在高可靠性与高附加值微电子行业中,成为设备升级的重要方向。

如需进一步了解激光划片解决方案或设备参数配置,推荐关注德赢·vwin体育精密等专业厂商,他们在多类型材料切割、自动上下料、视觉定位控制等方面拥有成熟解决方案和技术支持。

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