SiCサファイア超硬脆材料用マルチワイヤーダイヤモンドソーイングマシン

簡単な説明:

マルチワイヤダイヤモンドソーイングマシンは、極めて硬く脆い材料の加工用に設計された最先端のスライスシステムです。多数のダイヤモンドコーティングされたワイヤを並列に配置することで、1サイクルで複数のウェハを同時に切断することができ、高いスループットと精度を両立しています。


特徴

マルチワイヤーダイヤモンドソーイングマシンの紹介

マルチワイヤダイヤモンドソーイングマシンは、極めて硬く脆い材料の加工用に設計された最先端のスライスシステムです。多数のダイヤモンドコーティングされたワイヤを並列に配置することで、1サイクルで複数のウェハを同時に切断することができ、高いスループットと精度を両立しています。この技術は、半導体、太陽光発電、LED、先進セラミックスなどの産業において、特にSiC、サファイア、GaN、石英、アルミナなどの材料の加工に不可欠なツールとなっています。

従来のシングルワイヤ切断と比較して、マルチワイヤ構成は1バッチあたり数十から数百のスライスを生成し、優れた平坦度(Ra < 0.5 μm)と寸法精度(±0.02 mm)を維持しながら、サイクルタイムを大幅に短縮します。モジュール設計により、自動ワイヤ張力調整、ワークピースハンドリングシステム、オンラインモニタリングが統合されており、長期にわたる安定した完全自動化生産を実現します。

マルチワイヤーダイヤモンドソーイングマシンの技術的パラメータ

アイテム 仕様 アイテム 仕様
最大作品サイズ(正方形) 220 × 200 × 350 mm 駆動モーター 17.8kW×2
最大作品サイズ(円形) Φ205 × 350 mm ワイヤー駆動モーター 11.86kW×2
スピンドル間隔 Φ250 ±10 × 370 × 2軸(mm) 作業台リフトモーター 2.42kW×1
主軸 650ミリメートル スイングモーター 0.8kW×1
ワイヤー走行速度 1500 m/分 配置モーター 0.45kW×2
線径 Φ0.12~0.25mm テンションモーター 4.15kW×2
リフト速度 225 mm/分 スラリーモーター 7.5kW×1
最大テーブル回転 ±12° スラリータンク容量 300リットル
スイング角度 ±3° 冷却水の流れ 200 L/分
スイング頻度 約30回/分 温度精度 ±2℃
送り速度 0.01~9.99 mm/分 電源 335+210 (mm²)
ワイヤ送り速度 0.01~300 mm/分 圧縮空気 0.4~0.6 MPa
機械サイズ 3550 × 2200 × 3000 mm 重さ 13,500キログラム

マルチワイヤダイヤモンドソーイングマシンの動作メカニズム

  1. マルチワイヤー切断動作
    複数のダイヤモンドワイヤーが最大1500 m/分の速度で同期して移動します。精密ガイドプーリーと閉ループ張力制御(15~130 N)によりワイヤーの安定性が維持され、ずれや破損の可能性を低減します。

  2. 正確な給餌と位置決め
    サーボ駆動による位置決めは±0.005 mmの精度を実現します。オプションのレーザーまたはビジョンアシストによるアライメントにより、複雑な形状でも精度が向上します。

  3. 冷却とゴミ除去
    高圧クーラントが継続的に切粉を除去し、作業エリアを冷却することで、熱による損傷を防ぎます。多段ろ過によりクーラントの寿命が延び、ダウンタイムが短縮されます。

  4. スマートコントロールプラットフォーム
    高応答サーボドライバー(<1ms)が、送り、張力、ワイヤ速度を動的に調整します。統合されたレシピ管理とワンクリックのパラメータ切り替えにより、大量生産を効率化します。

マルチワイヤーダイヤモンドソーイングマシンの主な利点

  • 高い生産性
    1回あたり50~200枚のウェーハを切断可能で、カーフロスは100μm未満。材料利用率を最大40%向上します。スループットは従来のシングルワイヤシステムの5~10倍です。

  • 精密制御
    ±0.5N以内のワイヤ張力安定性により、様々な脆性材料において一貫した結果が得られます。10インチHMIインターフェースによるリアルタイムモニタリングにより、レシピの保存とリモート操作が可能です。

  • 柔軟なモジュール式ビルド
    0.12~0.45mmの線径に対応し、様々な切断工程に対応します。オプションのロボットハンドリングにより、生産ラインの完全自動化が可能です。

  • 産業グレードの信頼性
    頑丈な鋳造/鍛造フレームにより、変形を最小限に抑えます(0.01 mm未満)。セラミックまたはカーバイドコーティングを施したガイドプーリーは、8,000時間以上の耐用年数を実現します。

SiCサファイア超硬脆材料用マルチワイヤダイヤモンドソーイングシステム2

マルチワイヤーダイヤモンドソーイングマシンの応用分野

  • 半導体:EVパワーモジュール用SiC、5Gデバイス用GaN基板の切断。

  • 太陽光発電: ±10μm均一性でシリコンウェーハを高速スライスします。

  • LEDと光学: エピタキシーおよびエッジチッピングが 20 μm 未満の精密光学素子用のサファイア基板。

  • 先端セラミックス: 航空宇宙および熱管理コンポーネント用のアルミナ、AlN、および類似材料の加工。

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FAQ – マルチワイヤーダイヤモンドソーイングマシン

Q1: シングルワイヤマシンと比較したマルチワイヤソーイングの利点は何ですか?
A: マルチワイヤシステムは、数十から数百枚のウェーハを同時にスライスできるため、効率が5~10倍向上します。また、カーフロスが100μm未満であるため、材料利用率も向上し、大量生産に最適です。

Q2: どのような種類の材料を加工できますか?
A: この機械は、炭化ケイ素 (SiC)、サファイア、窒化ガリウム (GaN)、石英、アルミナ (Al₂O₃)、窒化アルミニウム (AlN) などの硬くて脆い材料用に設計されています。

Q3: 達成可能な精度と表面品質はどの程度ですか?
A: 表面粗さはRa <0.5 μm、寸法精度は±0.02 mmです。エッジチッピングは20 μm未満に抑えられ、半導体およびオプトエレクトロニクス業界の基準を満たしています。

Q4: 切断工程でひび割れや損傷は発生しますか?
A: 高圧冷却剤と閉ループ張力制御により、微小亀裂や応力による損傷のリスクが最小限に抑えられ、優れたウェーハの完全性が保証されます。


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