博捷芯：芯片尺寸越做越小，晶圆划片刀的选择至关重要

随着终端电子产品往多功用化、智能化和小型化方向开展，芯片尺寸越做越小，留给晶圆划片机的空间越来越小，既要保证足够的良品率，又要确保加工效率，这对晶圆划切刀片以及划片工艺是不小的应战。

从划片刀自身的制造来看，影响刀片性能乃至影响晶圆划片的几个重要要素是：金刚石颗粒大小、颗粒集中度、分离剂强度、刀片厚度、刀片长度、修刀工艺。

本文主要剖析这几个要素的影响作用，协助大家合理选刀。

金刚石颗粒大小的影响

主要参与划切加工的就是金刚石，分离剂主要起粘结金刚石的作用。不同颗粒大小的金刚石对划片质量的影响是比拟明显的。大颗粒金刚石撞击力比拟大，工件产生的裂纹比拟大；

依据磨划机理特性，金刚石颗粒尺寸越大，对晶圆的撞击力越大，招致正面崩边尺寸越大。金刚石颗粒尺寸越大，越不容易产生刀片梗塞，就能够有效降低产品的反面崩边。小颗粒金刚石撞击力较小，正面崩边尺寸会越小。

但是这个原理只合适300um左右及以上厚度的晶圆，当处置200μm以下这种极薄的晶圆时，大颗粒金刚石产生的撞击力大，薄晶圆无法接受大的冲击力，这时分就需求选择颗粒较小的金刚石来保证良好的划片质量。

除了划片质量，金刚石颗粒大小还影响刀片寿命。颗粒越大，刀片寿命越长；颗粒越小，刀片寿命越短。

颗粒集中度的影响

颗粒集中度对划片质量也非常关键。关于相同的金刚石颗粒大小会消费出不同集中度的刀片，划片效果也会有很大差别。目前，划片刀常见有5种规格，分别是：50、70、90、110、130。

依据实践测试得出，高集中度的金刚石颗粒，划片阻力小，划片速度快，效率高，还能够延长划片刀的寿命，减少晶圆正面崩缺。但是高集中度刀片分离剂少，刀片韧性低，正面崩边大，容易断刀。

而低集中度的金刚石颗粒，负载小，划片阻力小，划片速度慢，效率低，但是能够减少反面崩缺。

分离剂强度的影响

分离剂的作用是将金刚石结实地黏在一同，不同硬度的分离剂对刀片的寿命影响比拟大。

软性分离剂可以加速金刚石颗粒的“自我尖利”，使划片刀一直坚持比拟尖利的状态，能减小晶圆的正面崩缺、分层及毛刺问题。硬性分离剂能更好地把持金刚石颗粒，增加刀片的耐磨性，进步刀片的寿命。

软性分离剂的缺陷是刀片寿命的缩短，硬性分离剂的缺陷是划片产品的质量较差。

刀片厚度的影响

1）刀片厚：一是刀片震动小、产品质量有保证；二是刀片强度强、不易断刀；三是划片接触面积大、阻力大、产生的碎屑多、进给速度慢、易污染。

2）刀片薄：一是划片接触面积小、阻力小、进给速度快；二是刀片震动小、产品质量有保证；三是刀片强度弱、易断刀。

刀片长度的影响

1）刀片长：一是运用寿命长；二是刀片强度弱、进给速度慢、易断刀；三是震动大、易发作偏摆、划片蛇形。

2）刀片短：一是运用寿命短；二是刀片强度强、进给速度快、不易断刀；三是震动小、不易发作偏摆、质量好。

修刀环节的影响

修刀的目的一是为了使刀刃外表的金刚石暴露，二是修正刀片与轮毂、法兰的偏心量。当新刀装置在主轴和法兰上，虽刀片与主轴顶部直接接触，但两者间仍然是存在缝隙，这就是刀片的“偏心”。

如刀片在“偏心”的状况下运用，那刀片只要一局部刀片工作，负载过大，易形成逆刀与过载呈现，影响产品质量。

为一个既定的划切材料选择适宜的刀片，请求在刀片寿命与划片质量之间作出均衡。高寿命，质量降低；高质量，寿命降低。

选择刀片还要了解刀片表面硬度的影响，刀片表面硬度通常叫做基体硬度。基体硬度经过金刚石尺寸、浓度和粘合物硬度来决议。通常，较细的磨料尺寸、较高的金刚石浓度和较硬的粘合物将得到相对增加的基体硬度。通常倡议，与其它要素综合思索，较硬的资料需求较软的(基体)刀片来切，反之亦然。例如，砷化镓(GaAs)晶圆普通请求较细的金刚砂尺寸(较硬的刀片)，而钽酸锂(LiTaO3)晶圆最合适用较粗的金刚砂尺寸和较低的金刚石浓度(较软的刀片)。

除此外，诸如进给速度、主轴转速、膜、冷却水、划片方式等都也可能影响刀片选择。