晶圓劃片機(jī)是半導(dǎo)體后道封測(cè)中晶圓切割和WLP切割環(huán)節(jié)的關(guān)鍵設(shè)備。在一個(gè)晶圓上，通常有幾百個(gè)至數(shù)千個(gè)芯片連在一起。它們之間留有80μm至150μm的間隙，此間隙被稱之為劃片街區(qū)（Saw Street）。將每一個(gè)具有獨(dú)立電氣性能的芯片分離出來(lái)的過(guò)程叫做劃片或切割（Dicing Saw）。半導(dǎo)體晶圓劃片機(jī)是將含有很多芯片的晶圓分割成晶片顆粒，為下道粘片工序做好準(zhǔn)備，其切割的質(zhì)量與效率直接影響到芯片的質(zhì)量和生產(chǎn)成本。
劃片機(jī)國(guó)產(chǎn)化率較低，亟待提升。根據(jù)公告，全球半導(dǎo)體劃片機(jī)每年有120億的市場(chǎng)規(guī)模，中國(guó)市場(chǎng)占25%。整個(gè)半導(dǎo)體劃片機(jī)市場(chǎng)被日本DISCO壟斷，國(guó)內(nèi)廠家市場(chǎng)份額不到5%。隨著日本半導(dǎo)體設(shè)備的禁運(yùn)，國(guó)內(nèi)設(shè)備的市場(chǎng)空間和機(jī)會(huì)逐漸釋放。
在異構(gòu)集成設(shè)計(jì)中，制造小芯片需要更多切割，使得劃片機(jī)的用量和精度提升。根據(jù)QYR（恒州博智）的統(tǒng)計(jì)及預(yù)測(cè)，2023年全球劃片機(jī)市場(chǎng)銷(xiāo)售額達(dá)到17.25億美元，預(yù)計(jì)2030年將達(dá)到25.16億美元，2024-2030年CAGR為5.4%。
晶圓劃片主要有刀輪切割和激光切割兩種，刀片切割是使用最廣泛的切割工藝，占市場(chǎng)份額的80%,用在較厚的晶圓（>100μm）切割，具備效率高、成本低、使用壽命長(zhǎng)。激光切割屬于非接觸式加工，市場(chǎng)占比約20%，主要適用于切割較薄的晶圓（<100μm），具有高精度、高效率，且可避免對(duì)晶體硅表面造成損傷（厚度不到30μm的晶圓則使用等離子切割，等離子切割速度快）。Chiplet技術(shù)切割芯粒最重要的設(shè)備就是激光劃片機(jī)。
（刀片切割原理圖）
由于劃片的對(duì)象是成本昂貴的晶圓，劃片設(shè)備必須具有高精度和高可靠性。先進(jìn)3D疊層封裝要求晶圓及芯片的厚度越來(lái)越薄,甚至到了50μm以下。超薄晶圓對(duì)機(jī)械應(yīng)力和熱應(yīng)力非常敏感,要求劃片過(guò)程應(yīng)力越小越好。
（圖片來(lái)源于網(wǎng)絡(luò)）
針對(duì)半導(dǎo)體晶圓劃片設(shè)備這個(gè)領(lǐng)域，隱冠基于多年的精密運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)，可提供高速、高精度的直驅(qū)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)。對(duì)于直線軸，可提供高精度的直驅(qū)解決方案，XY軸雙向重復(fù)精度可達(dá)±0.5μm，Z軸雙向重復(fù)精度可達(dá)±0.2μm。對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸，可提供高精度、高剛度的DD馬達(dá)解決方案，雙向重復(fù)精度達(dá)±2arcsec。對(duì)于晶圓吸附，可提供多規(guī)格兼容的多孔質(zhì)陶瓷吸盤(pán)。同時(shí)，為降低Z軸發(fā)熱風(fēng)險(xiǎn)，可提供磁浮式音圈電機(jī)、主動(dòng)式水冷音圈電機(jī)、磁力彈簧等核心零部件解決方案。通過(guò)隱冠高度模塊化的設(shè)計(jì)，更加便于客戶以低擁有成本來(lái)實(shí)現(xiàn)極大的配置靈活性。
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