一种LED芯片的切割方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201010558445.3

申请日:

2010.11.25

公开号:

CN102097546A

公开日:

2011.06.15

当前法律状态:

终止

有效性:

无权

法律详情:

未缴年费专利权终止IPC(主分类):H01L 33/00申请日:20101125授权公告日:20130306终止日期:20141125|||授权|||实质审查的生效IPC(主分类):H01L 33/00申请日:20101125|||公开

IPC分类号:

H01L33/00(2010.01)I; H01L21/78; B28D5/00

主分类号:

H01L33/00

申请人:

山东华光光电子有限公司

发明人:

张秋霞; 任忠祥; 夏伟; 徐现刚

地址:

250101 山东省济南市高新区天辰大街1835号

优先权:

专利代理机构:

代理人:

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内容摘要

本发明提供了一种LED芯片的切割方法,该方法是在芯片背面,沿正面两个电极中间的位置锯片,锯片深度是芯片厚度的1/6~2/3,然后再用裂片机在芯片正面将芯片沿锯片刀痕裂开。本发明工艺简单,无需制作划线槽,采取背面锯片正面裂片,使芯片正面每个边仅损失1μm~5μm的裂片刀宽度区域,能够在每片芯片上分裂出更多数量的管芯,大大增加了芯片产能,由于采取背锯正裂方式,背锯不切透,所以芯片不会出现崩边、崩角、毛刺、碎裂等问题,同时无污染,无砷蒸发及砷氧化物等问题存在。

权利要求书

1: 一种 LED 芯片的切割方法, 其特征是, 在芯片背面, 沿正面两个电极中间的位置锯 片, 锯片深度是芯片厚度的 1/6--2/3, 然后再用裂片机在芯片正面将芯片沿锯片刀痕裂开, 具体包括以下步骤 : (1) 贴片 : 将待切的芯片的正面粘贴在一张膜上, 芯片的背面朝上, 然后将芯片连同这 张膜一起放在锯片机载物台上 ; (2) 锯片 : 对放在锯片机载物台上的芯片进行锯片, 锯片深度设定为芯片厚度的 1/6--2/3 ; (3) 倒膜 : 将带有刀痕的芯片粘贴在另一张膜上, 此时芯片的背面朝膜, 然后将芯片连 同该膜一起放在裂片机支撑台上 ; (4) 裂片 : 通过裂片机沿着锯片形成的芯片正面的锯片刀痕裂片, 将芯片切割为一个 个独立的管芯。

说明书


一种 LED 芯片的切割方法

    技术领域 本发明涉及 LED( 发光二极管 ) 芯片的切割方法, 包括砷化镓、 磷化镓、 硅发光二极 管芯片的切割, 属半导体芯片切割技术领域, 下面以砷化镓 LED 芯片切割为例说明。
     背景技术 在 LED 芯片制程中, 切割是一个非常重要的环节, 切割的目的是将做好电极, 连在 一起的芯片, 分割成一个一个的独立芯片。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片按设定好的程式将芯片完全锯开 ( 切割透 ) 成 单个管芯。锯片切割技术已经相当成熟, 至今仍为砷化镓芯片切割的主流技术。但此切割 方式存在一些令人头疼的问题 : 有些半导体材质在物理性质上很脆, 这一点使得其加工时 比较容易碎裂 ; 锯片切割后, 芯片四周边缘产生崩边、 崩角、 毛刺等, 严重影响产品质量 ; 锯 片切割花费时间较多, 生产效率低 ; LED 发光区在离芯片表面 1/20 至 1/3 的区域, 现有切割 工艺形成的切割沟槽将减少发光区的面积, 芯片的的四周每个边都要锯去 10-20μm 的芯 片区域, 使同样重复间距的芯片, 切割后发光面积减少 2 个沟槽所占面积, 。
     激光切割是随着激光技术的发展而出现的一种新型技术。 它是用一定能量密度和 波长的激光束聚焦在芯片表面, 通过激光在芯片表面灼烧出划痕, 然后再用裂片机将芯片 沿划痕裂开。中国专利文献 CN 101165877A 公开了一种 《砷化镓晶片的激光加工方法》 , 沿 着砷化镓晶片的间隔道照射激光光线进行烧蚀加工, 覆盖碎屑屏蔽膜屏蔽照射激光光线产 生的碎屑, 最后沿着间隔道切断砷化镓晶片。激光切割较之锯片切割优势明显, 产能高、 成 品率高、 易于自动化操作、 降低人力成本等, 但其自身也存在一些问题。由于砷化镓在高温 下分解, 激光作用之后, 砷大量从表面蒸发或产生三氧化二砷等砷氧化物, 就会附带带来污 染治理措施等一系列费用。另外, 采用激光划片工艺, 因激光照射会破坏芯片有源区, 需在 芯片四周设有一定宽度的划线槽, 划线槽宽度可以降低到 15-30μm, 较锯片工艺整个芯片 节省了很大的面积。 然而, 无论是锯片还是激光划片均会破坏一定面积的发光区域, 这些直 接影响芯片产能。
     发明内容 本发明针对上述现有 LED 芯片切割工艺存在的不足, 提供一种切割效果好、 不会 影响发光效果的 LED 芯片的切割方法。
     本发明的 LED 芯片的切割方法, 是在芯片 ( 包括砷化镓、 磷化镓或硅芯片 ) 背面, 沿正面两个电极中间的位置锯片, 锯片深度是芯片厚度的 1/6--2/3, 然后再用裂片机在芯 片正面将芯片沿锯片刀痕裂开, 具体包括以下步骤 :
     (1) 贴片 : 将待切的芯片的正面 (P 面 ) 粘贴在一张膜上, 芯片的背面 (N 面 ) 朝上, 然后将芯片连同这张膜一起放在锯片机载物台上 ;
     (2) 锯片 : 对放在锯片机载物台上的芯片进行锯片, 锯片深度设定为芯片厚度的
     1/6--2/3 ;
     (3) 倒膜 : 将带有刀痕的芯片粘贴在另一张膜上, 此时芯片的背面朝膜, 然后将芯 片连同该膜一起放在裂片机支撑台上 ;
     (4) 裂片 : 通过裂片机沿着锯片形成的芯片正面的锯片刀痕裂片, 将芯片切割为 一个个独立的管芯。
     本发明工艺简单, 无需制作划线槽, 采取背面锯片正面裂片, 使芯片正面每个边仅 损失 1μm-5μm 的裂片刀宽度区域, 能够在每片芯片上分裂出更多数量的管芯, 大大增加 了芯片产能, 由于采取背锯正裂方式, 背锯不切透, 所以芯片不会出现崩边、 崩角、 毛刺、 碎 裂等问题, 同时无污染, 无砷蒸发及砷氧化物等问题存在。 附图说明
     图 1 是砷化镓芯片锯片后形成的背面刀痕的示意图。
     图 2 是砷化镓芯片锯片后的背面刀痕位置示意图。
     图 3 是砷化镓芯片锯片后的截面示意图。
     图 4 是砷化镓芯片的裂片示意图。
     图中 : 1、 砷化镓芯片, 2、 锯片刀痕, 3、 单个芯片, 4、 单个芯片电极, 5、 裂片机支撑 台, 6、 劈裂刀。具体实施方式
     以下结合附图以砷化镓 LED 芯片切割为例对本发明 LED 芯片切割方法作详细阐 述。
     1 贴片 : 将砷化镓芯片 1 的正面 (P 面 ) 粘贴在一张蓝膜上, 使其背面 (N 面 ) 朝上, 然后将芯片连同这张蓝膜一起放在锯片机载物台上, 通过吸气泵吸紧固定 ;
     2 锯片 : 设定好切割范围、 切割深度、 切割速度及芯片尺寸等参数后开始锯片, 锯 片在砷化镓芯片 1 的背面 (N 面 ) 进行, 切割深度设定在芯片厚度的 1/6--2/3。本实施例 中砷化镓芯片 1 的厚度 100μm, 单个芯片尺寸 203μm, 切割深度设定为 40μm, 切割周期 203μm, 切割位置在电极中间。砷化镓芯片 1 锯片后形成的背面锯片刀痕 2 如图 1 所示, 在 砷化镓芯片 1 背面 (N 面 ) 形成格子状的多条具有一定周期的锯片刀痕 2。透过锯片机下方 的 CCD 可以看到如图 2 所示锯片刀痕 2 的位置, 均在电极之间, 锯片刀痕形成的格子为单个 芯片 3, 单个芯片电极 4 位于单个芯片 3 中间。图 3 给出了砷化镓 LED 芯片锯片后的截面示 意图。
     3 倒膜 : 将带有锯片刀痕的砷化镓芯片粘贴在另一张蓝膜上, 此时芯片的锯片刀 痕 2 的一面朝向这张蓝膜, 然后将芯片连同另一张蓝膜一起放在裂片机的支撑台 5 上, 如图 4 所示 ;
     4 裂片 : 在裂片机上设定裂片参数, 裂片机支撑台 5 开口设为 200μm, 劈裂深度设 为 3μm, 劈裂周期 203μm, 然后沿着锯片刀痕裂片, 劈裂刀 6 运动方向与芯片摆放平面垂 直, 将芯片切割为一个个独立的芯片。

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一种LED芯片的切割方法.pdf_第3页
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资源描述

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1、10申请公布号CN102097546A43申请公布日20110615CN102097546ACN102097546A21申请号201010558445322申请日20101125H01L33/00201001H01L21/78200601B28D5/0020060171申请人山东华光光电子有限公司地址250101山东省济南市高新区天辰大街1835号72发明人张秋霞任忠祥夏伟徐现刚54发明名称一种LED芯片的切割方法57摘要本发明提供了一种LED芯片的切割方法,该方法是在芯片背面,沿正面两个电极中间的位置锯片,锯片深度是芯片厚度的1/62/3,然后再用裂片机在芯片正面将芯片沿锯片刀痕裂开。本发明。

2、工艺简单,无需制作划线槽,采取背面锯片正面裂片,使芯片正面每个边仅损失1M5M的裂片刀宽度区域,能够在每片芯片上分裂出更多数量的管芯,大大增加了芯片产能,由于采取背锯正裂方式,背锯不切透,所以芯片不会出现崩边、崩角、毛刺、碎裂等问题,同时无污染,无砷蒸发及砷氧化物等问题存在。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书2页附图2页CN102097556A1/1页21一种LED芯片的切割方法,其特征是,在芯片背面,沿正面两个电极中间的位置锯片,锯片深度是芯片厚度的1/62/3,然后再用裂片机在芯片正面将芯片沿锯片刀痕裂开,具体包括以下步骤1贴片将待切的芯片的。

3、正面粘贴在一张膜上,芯片的背面朝上,然后将芯片连同这张膜一起放在锯片机载物台上;2锯片对放在锯片机载物台上的芯片进行锯片,锯片深度设定为芯片厚度的1/62/3;3倒膜将带有刀痕的芯片粘贴在另一张膜上,此时芯片的背面朝膜,然后将芯片连同该膜一起放在裂片机支撑台上;4裂片通过裂片机沿着锯片形成的芯片正面的锯片刀痕裂片,将芯片切割为一个个独立的管芯。权利要求书CN102097546ACN102097556A1/2页3一种LED芯片的切割方法技术领域0001本发明涉及LED发光二极管芯片的切割方法,包括砷化镓、磷化镓、硅发光二极管芯片的切割,属半导体芯片切割技术领域,下面以砷化镓LED芯片切割为例说明。

4、。背景技术0002在LED芯片制程中,切割是一个非常重要的环节,切割的目的是将做好电极,连在一起的芯片,分割成一个一个的独立芯片。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。0003锯片切割是用高速旋转的锯片刀片按设定好的程式将芯片完全锯开切割透成单个管芯。锯片切割技术已经相当成熟,至今仍为砷化镓芯片切割的主流技术。但此切割方式存在一些令人头疼的问题有些半导体材质在物理性质上很脆,这一点使得其加工时比较容易碎裂;锯片切割后,芯片四周边缘产生崩边、崩角、毛刺等,严重影响产品质量;锯片切割花费时间较多,生产效率低;LED发光区在离芯片表面1/。

5、20至1/3的区域,现有切割工艺形成的切割沟槽将减少发光区的面积,芯片的的四周每个边都要锯去1020M的芯片区域,使同样重复间距的芯片,切割后发光面积减少2个沟槽所占面积,。0004激光切割是随着激光技术的发展而出现的一种新型技术。它是用一定能量密度和波长的激光束聚焦在芯片表面,通过激光在芯片表面灼烧出划痕,然后再用裂片机将芯片沿划痕裂开。中国专利文献CN101165877A公开了一种砷化镓晶片的激光加工方法,沿着砷化镓晶片的间隔道照射激光光线进行烧蚀加工,覆盖碎屑屏蔽膜屏蔽照射激光光线产生的碎屑,最后沿着间隔道切断砷化镓晶片。激光切割较之锯片切割优势明显,产能高、成品率高、易于自动化操作、降。

6、低人力成本等,但其自身也存在一些问题。由于砷化镓在高温下分解,激光作用之后,砷大量从表面蒸发或产生三氧化二砷等砷氧化物,就会附带带来污染治理措施等一系列费用。另外,采用激光划片工艺,因激光照射会破坏芯片有源区,需在芯片四周设有一定宽度的划线槽,划线槽宽度可以降低到1530M,较锯片工艺整个芯片节省了很大的面积。然而,无论是锯片还是激光划片均会破坏一定面积的发光区域,这些直接影响芯片产能。发明内容0005本发明针对上述现有LED芯片切割工艺存在的不足,提供一种切割效果好、不会影响发光效果的LED芯片的切割方法。0006本发明的LED芯片的切割方法,是在芯片包括砷化镓、磷化镓或硅芯片背面,沿正面两。

7、个电极中间的位置锯片,锯片深度是芯片厚度的1/62/3,然后再用裂片机在芯片正面将芯片沿锯片刀痕裂开,具体包括以下步骤00071贴片将待切的芯片的正面P面粘贴在一张膜上,芯片的背面N面朝上,然后将芯片连同这张膜一起放在锯片机载物台上;00082锯片对放在锯片机载物台上的芯片进行锯片,锯片深度设定为芯片厚度的说明书CN102097546ACN102097556A2/2页41/62/3;00093倒膜将带有刀痕的芯片粘贴在另一张膜上,此时芯片的背面朝膜,然后将芯片连同该膜一起放在裂片机支撑台上;00104裂片通过裂片机沿着锯片形成的芯片正面的锯片刀痕裂片,将芯片切割为一个个独立的管芯。0011本发。

8、明工艺简单,无需制作划线槽,采取背面锯片正面裂片,使芯片正面每个边仅损失1M5M的裂片刀宽度区域,能够在每片芯片上分裂出更多数量的管芯,大大增加了芯片产能,由于采取背锯正裂方式,背锯不切透,所以芯片不会出现崩边、崩角、毛刺、碎裂等问题,同时无污染,无砷蒸发及砷氧化物等问题存在。附图说明0012图1是砷化镓芯片锯片后形成的背面刀痕的示意图。0013图2是砷化镓芯片锯片后的背面刀痕位置示意图。0014图3是砷化镓芯片锯片后的截面示意图。0015图4是砷化镓芯片的裂片示意图。0016图中1、砷化镓芯片,2、锯片刀痕,3、单个芯片,4、单个芯片电极,5、裂片机支撑台,6、劈裂刀。具体实施方式0017以。

9、下结合附图以砷化镓LED芯片切割为例对本发明LED芯片切割方法作详细阐述。00181贴片将砷化镓芯片1的正面P面粘贴在一张蓝膜上,使其背面N面朝上,然后将芯片连同这张蓝膜一起放在锯片机载物台上,通过吸气泵吸紧固定;00192锯片设定好切割范围、切割深度、切割速度及芯片尺寸等参数后开始锯片,锯片在砷化镓芯片1的背面N面进行,切割深度设定在芯片厚度的1/62/3。本实施例中砷化镓芯片1的厚度100M,单个芯片尺寸203M,切割深度设定为40M,切割周期203M,切割位置在电极中间。砷化镓芯片1锯片后形成的背面锯片刀痕2如图1所示,在砷化镓芯片1背面N面形成格子状的多条具有一定周期的锯片刀痕2。透过。

10、锯片机下方的CCD可以看到如图2所示锯片刀痕2的位置,均在电极之间,锯片刀痕形成的格子为单个芯片3,单个芯片电极4位于单个芯片3中间。图3给出了砷化镓LED芯片锯片后的截面示意图。00203倒膜将带有锯片刀痕的砷化镓芯片粘贴在另一张蓝膜上,此时芯片的锯片刀痕2的一面朝向这张蓝膜,然后将芯片连同另一张蓝膜一起放在裂片机的支撑台5上,如图4所示;00214裂片在裂片机上设定裂片参数,裂片机支撑台5开口设为200M,劈裂深度设为3M,劈裂周期203M,然后沿着锯片刀痕裂片,劈裂刀6运动方向与芯片摆放平面垂直,将芯片切割为一个个独立的芯片。说明书CN102097546ACN102097556A1/2页5图1图2图3说明书附图CN102097546ACN102097556A2/2页6图4说明书附图CN102097546A。

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