一种改善硅基LED芯片外观的分割方法技术

一种改善硅基LED芯片外观的分割方法，在对LED芯片切割前，先对正常工艺减薄后的LED芯片进行细磨，从而达到减少芯片翘曲度的目的，之后再结合刀轮切割和隐形激光切割相结合的方法，翘曲度减少后结合本分割办法进行分割，既能解决切割过程中的崩边（P面或N面）、崩角、产生毛刺等影响美观性的瑕疵，又能提高效率。

【技术实现步骤摘要】
一种改善硅基LED芯片外观的分割方法
本专利技术涉及LED芯片制造
，具体涉及一种改善硅基LED芯片外观的分割方法。
技术介绍
在LED芯片制备工艺中，切割就是将制好的整个芯片分割成符合所需尺寸的单一晶粒，这是半导体发光二极管芯片制造工艺中一道必不可少的工序。对于LED芯片，切割工艺目前有两种：锯片切割和激光切割。传统的也是业界采用最广泛的切割方式是锯片切割。锯片切割是用高速旋转的锯片刀按设定好的程式将芯片完全锯开成单一晶粒。锯片切割技术已经相当成熟，至今仍为砷化镓、硅、磷化镓基等芯片切割的主流技术。但此方式存在一个问题：有些半导体材料很脆，而且芯片正背面都会蒸镀比较厚的金属材料，这就使得其加工时容易破碎，锯片切割后，芯片周围边缘会产生崩边（P面或N面）、蹦角、毛刺等，严重影响芯片质量，降低良率。激光切割是随着激光技术的发展而出现的一种新型的切割技术，主要有激光表切和隐切两种。它是用一定能量密度和波长的激光束聚焦在芯片表面或内部，通过激光在芯片表面或内部灼烧出划痕，然后再用裂片机沿划痕裂开表层切割采用355nm或266nm紫外激光，切割深度一般在60µm以内，难以进一步加深。隐形切割采用1064nm红外光或532nm绿光进行加工，激光作用于芯片内部某一深度，沿切割道形成激光划痕，即一个个间断的微小“爆炸点”。因芯片正背面都会蒸镀比较厚的金属材料，隐切难以穿透金属在内部形成聚焦。由于硅基材质地坚硬，脆，易碎且在高温下回焊率高的特点，采用紫外激光的烧蚀切割时会形斜裂、崩边影响良率；采用刀轮切割因硅材料很脆而且芯片正背面都会蒸镀比较厚的金属材料，这就使得其加工时刀片容易磨损易破碎，芯片会产生崩边（P面或N面）、蹦角、毛刺等，严重影响芯片质量，降低良率。
技术实现思路
本专利技术为了克服以上技术的不足，提供了一种有效解决硅基LED芯片切割时发生崩边、崩角、毛刺等瑕疵，又可以提高切割效率的方法。本专利技术克服其技术问题所采用的技术方案是：一种改善硅基LED芯片外观的分割方法，包括如下步骤：a)将减薄完毕后的LED芯片放入蓝宝石垂直精磨机内对LED芯片进行研磨，研磨后LED芯片的翘曲度为5-30μm；b)将LED芯片以P面电极朝下，N面电极朝上的状态贴到白膜上；c)将贴到白膜上的LED芯片放入锯片机中，锯片在P面电极上等距离分割形成纵横交错的切割道；d)将LED芯片放入隐形划片机中，将隐形划片机的激光焦点聚焦在LED芯片厚度的2/3处，激光沿切割道切割使LED芯片内部形成龟裂层；e)将白膜从LED芯片上揭下，将LED芯片以P面电极朝下，N面电极朝上的状态贴到蓝膜上，在N面电极上贴一层保护膜；。f)使用裂片机对LED芯片进行裂片；g)将裂片完成后的LED芯片放在扩膜机上进行扩膜，使其分割成一个个独立的晶粒。优选的，步骤a)中蓝宝石垂直精磨机的上工作盘和下研磨盘的转速为80转/分，研磨压力为8Kg。优选的，步骤b)中LED芯片与白膜之间无颗粒物及没有肉眼可见的气泡。优选的，步骤c)中锯片的横截面为左右对称的梯形，锯片侧面与水平线的夹角为70°，锯片宽度为19-21μm，锯片高为200±5μm，锯片转速为60-70mm/s，切割道的深度为30-40μm。优选的，步骤d)中激光功率为1.5mW，激光频率为50KHZ，激光切割速率为300-600mm/s。优选的，步骤e)中保护膜的厚度为40-50μm。优选的，步骤g)中LED芯片在扩膜机上预热5-10min后再进行扩膜。本专利技术的有益效果是：在对LED芯片切割前，先对正常工艺减薄后的LED芯片进行细磨，从而达到减少芯片翘曲度的目的，之后再结合刀轮切割和隐形激光切割相结合的方法，翘曲度减少后结合本分割办法进行分割，既能解决切割过程中的崩边（P面或N面）、崩角、产生毛刺等影响美观性的瑕疵，又能提高效率。具体实施方式下面对本专利技术做进一步说明。一种改善硅基LED芯片外观的分割方法，包括如下步骤：a)将减薄完毕后的LED芯片放入蓝宝石垂直精磨机内对LED芯片进行研磨，研磨后LED芯片的翘曲度为5-30μm；b)将LED芯片以P面电极朝下，N面电极朝上的状态贴到白膜上；c)将贴到白膜上的LED芯片放入锯片机中，锯片在P面电极上等距离分割形成纵横交错的切割道；d)将LED芯片放入隐形划片机中，将隐形划片机的激光焦点聚焦在LED芯片厚度的2/3处，激光沿切割道切割，一定波长的激光透过硅衬底的内部，在其内形成一个个能量点，这些能量点周围破坏了晶格结构，从而使LED芯片内部形成龟裂层；e)将白膜从LED芯片上揭下，将LED芯片以P面电极朝下，N面电极朝上的状态贴到蓝膜上，在N面电极上贴一层保护膜；。f)使用裂片机对LED芯片进行裂片；g)将裂片完成后的LED芯片放在扩膜机上进行扩膜，使其分割成一个个独立的晶粒。由于在对LED芯片切割前，先对正常工艺减薄后的LED芯片进行细磨，从而达到减少芯片翘曲度的目的，之后再结合刀轮切割和隐形激光切割相结合的方法，翘曲度减少后结合本分割办法进行分割，既能解决切割过程中的崩边（P面或N面）、崩角、产生毛刺等影响美观性的瑕疵，又能提高效率。实施例1：步骤a)中蓝宝石垂直精磨机的上工作盘和下研磨盘的转速为80转/分，研磨压力为8Kg。实施例2：步骤b)中LED芯片与白膜之间无颗粒物及没有肉眼可见的气泡。实施例3：步骤c)中锯片的横截面为左右对称的梯形，锯片侧面与水平线的夹角为70°，锯片宽度为19-21μm，锯片高为200±5μm，锯片转速为60-70mm/s，切割道的深度为30-40μm。实施例4：步骤d)中激光功率为1.5mW，激光频率为50KHZ，激光切割速率为300-600mm/s。实施例5：步骤e)中保护膜的厚度为40-50μm。实施例6：步骤g)中LED芯片在扩膜机上预热5-10min后再进行扩膜。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改善硅基LED芯片外观的分割方法，其特征在于，包括如下步骤：/na)将减薄完毕后的LED芯片放入蓝宝石垂直精磨机内对LED芯片进行研磨，研磨后LED芯片的翘曲度为5-30μm；/nb)将LED芯片以P面电极朝下，N面电极朝上的状态贴到白膜上；/nc)将贴到白膜上的LED芯片放入锯片机中，锯片在P面电极上等距离分割形成纵横交错的切割道；/nd)将LED芯片放入隐形划片机中，将隐形划片机的激光焦点聚焦在LED芯片厚度的2/3处，激光沿切割道切割使LED芯片内部形成龟裂层；/ne)将白膜从LED芯片上揭下，将LED芯片以P面电极朝下，N面电极朝上的状态贴到蓝膜上，在N面电极上贴一层保护膜；。/n

【技术特征摘要】
1.一种改善硅基LED芯片外观的分割方法，其特征在于，包括如下步骤：
a)将减薄完毕后的LED芯片放入蓝宝石垂直精磨机内对LED芯片进行研磨，研磨后LED芯片的翘曲度为5-30μm；
b)将LED芯片以P面电极朝下，N面电极朝上的状态贴到白膜上；
c)将贴到白膜上的LED芯片放入锯片机中，锯片在P面电极上等距离分割形成纵横交错的切割道；
d)将LED芯片放入隐形划片机中，将隐形划片机的激光焦点聚焦在LED芯片厚度的2/3处，激光沿切割道切割使LED芯片内部形成龟裂层；
e)将白膜从LED芯片上揭下，将LED芯片以P面电极朝下，N面电极朝上的状态贴到蓝膜上，在N面电极上贴一层保护膜；。


2.f)使用裂片机对LED芯片进行裂片；
g)将裂片完成后的LED芯片放在扩膜机上进行扩膜，使其分割成一个个独立的晶粒。


3.根据权利要求1所述的改善硅基LED芯片外观的分割方法，其特征在于：步骤a)中蓝宝石垂直精磨机的上工作盘和下研磨盘的转速为80转/...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴金凤，李法健，肖成峰，
申请(专利权)人：山东浪潮华光光电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37