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Led晶片的切割方法和該方法所用保護(hù)片的制作方法

文檔序號:7099421閱讀:126來源:國知局
專利名稱:Led晶片的切割方法和該方法所用保護(hù)片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及LED晶片切割生產(chǎn)領(lǐng)域,特別地,涉及一種LED晶片切割方法,本發(fā)明的另一方面還涉及到該方法所用保護(hù)片。
背景技術(shù)
晶片在生產(chǎn)過程中,切割和裂片工序之間常需設(shè)置許多其他步驟,如背鍍金屬反射層、熱酸刻蝕等工藝。由于切割后,晶片內(nèi)部已經(jīng)形成切痕,晶片在完成這些工藝之前常出現(xiàn)破碎,使得產(chǎn)品的破片率較高,成品率受到影響。產(chǎn)品損失較多。晶片在減薄后常需在其背面鍍上光學(xué)反射膜層以提升晶片的亮度。常用的反射膜 可以為布拉格反射膜、金屬反射膜或者二者的復(fù)合體。據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示背鍍反射膜的晶片比未背鍍反射膜的晶片,亮度提高5%以上。近年來出現(xiàn)的隱形激光切割,能減少晶片側(cè)面的激光灼傷面積,從而減少晶片的出光損失,以此手段可提高晶片的出光亮度5 10%。當(dāng)將金屬反射膜層與隱性切割結(jié)合使用時,由于隱形切割所用激光不能透過金屬反射膜,故晶片的工藝流程為研磨拋光一隱形切割一背鍍反射層一裂片。此時需在切割后先背鍍反射層再裂片。經(jīng)切割的晶片內(nèi)部已經(jīng)帶有切割損傷,背鍍反射膜層的過程中,不可避免的需要經(jīng)過清洗、夾片、搬運(yùn)等動作,這些加工動作就很容易使晶片破成兩半、四半、八半等,使得所得晶片良率低,給后續(xù)制程帶來不良影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種LED晶片切割方法和該方法所用保護(hù)片,以解決現(xiàn)有技術(shù)中經(jīng)切割的晶片再進(jìn)行其他操作時破片率高,良品率低的技術(shù)問題。為實(shí)現(xiàn)上述目的,根據(jù)本發(fā)明的一個方面,提供了一種LED晶片切割方法,LED晶片包括中心圓和外環(huán),LED晶片的外環(huán)為從LED晶片的外邊緣向LED晶片中心延伸形成的區(qū)域;外環(huán)包括內(nèi)邊緣,LED晶片的中心圓為從內(nèi)邊緣至LED晶片中心圍成的區(qū)域,切割步驟只切割LED晶片的中心圓,并在其中形成切痕;LED晶片的外環(huán)不進(jìn)行切割步驟處理,其中無切痕。進(jìn)一步地,切割步驟為隱形切割。進(jìn)一步地,LED晶片外環(huán)寬為20(T600 u m, LED晶片的外環(huán)上芯粒的次品率為
I.5 2. 36%o進(jìn)一步地,包括以下步驟(I)對LED晶片進(jìn)行研磨步驟,得到第一晶片;(2)對第一晶片進(jìn)行拋光步驟,得到第二晶片,并粘片;(3)隱形切割第二晶片的中心圓區(qū)域,不切割第二晶片的外環(huán)區(qū)域,得到第三晶片;(4)對第三晶片進(jìn)行背鍍反射層步驟。
進(jìn)一步地,隱形切割包括以下步驟(I)用CXD相機(jī)對第二晶片進(jìn)行拍照獲得圖像,存入計(jì)算機(jī)中,通過分析該圖像確定第二晶片的尺寸和第二晶片邊緣位置;(2 )確定第二晶片邊緣位置向第二晶片中心移動20(T600 urn的圓環(huán)區(qū)域?yàn)榈诙耐馊?,確定第二晶片的余下區(qū)域?yàn)橹行膱A;(3)對第二晶片的中心圓進(jìn)行切割。本發(fā)明的另一方面還提供了一種上述方法用到的保護(hù)片,包括圓環(huán)本體,圓環(huán)本體包括內(nèi)圈,內(nèi)圈縱向貫穿圓環(huán)本體的圓心附近區(qū)域形成;LED晶片的直徑大于內(nèi)圈的直徑小于圓環(huán)本體直徑。進(jìn)一步地,還包括設(shè)置于圓環(huán)本體表面的第一區(qū)域和第二區(qū)域;第一區(qū)域從內(nèi)圈的邊緣向圓環(huán)本體的外邊緣延伸形成;第二區(qū)域由第一區(qū)域的外緣和圓環(huán)本體的邊緣圍成;第一區(qū)域和第二區(qū)域設(shè)置兩種對比色;第一區(qū)域的直徑等于所處理晶片的直徑。進(jìn)一步地,內(nèi)圈的直徑比LED晶片的直徑小40(T600iim,保護(hù)片由不透激光材料制成。本發(fā)明具有以下有益效果本發(fā)明提供的保護(hù)片能遮蔽待切割晶片的邊緣,保護(hù)晶片的邊緣不被激光切割至IJ。該保護(hù)片制作成本低、使用方法簡單,效果明顯,能將晶片的破片率從27%下降至0. 7%。除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)之外,本發(fā)明還有其它的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。下面將參照圖,對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。


構(gòu)成本申請的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解,本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明,并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中圖I是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的保護(hù)片的主視示意圖;以及圖2是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的保護(hù)片的使用狀態(tài)示意圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明,但是本發(fā)明可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實(shí)施。本發(fā)明提供了的LED晶片的切割方法,通過僅切割LED晶片的中心區(qū)域,保留完整的外圍區(qū)域,降低后續(xù)操作過程中LED晶片的破片率。文中LED晶片結(jié)構(gòu)為常用LED晶片結(jié)構(gòu)。LED晶片的外環(huán)是指從LED晶片的外周緣向LED晶片的中心均勻延伸形成的環(huán)形區(qū)域。由于LED晶片為圓形,該區(qū)域的LED晶片無法形成完整的矩形結(jié)構(gòu),故其上芯粒的外形殘缺并且存在較多制程缺陷。LED晶片的外環(huán)上芯粒的次品率為I. 5^2. 36%。因而即使將外環(huán)上的晶片制成芯片也無法使用,需在后續(xù)生產(chǎn)前去除。去除的標(biāo)準(zhǔn)按常規(guī)生產(chǎn)LED晶片的規(guī)定進(jìn)行。不同尺寸的LED晶片外環(huán)的大小可根據(jù)次品率確定。如當(dāng)LED晶片為1000iim*1000iim時,外環(huán)寬為40(T600iim。LED晶片的中心圓是指LED晶片上除去LED外環(huán)外的區(qū)域,該區(qū)域由LED晶片的中心和LED晶片的外環(huán)的內(nèi)邊緣圍成。LED晶片的中心圓區(qū)域中芯粒結(jié)構(gòu)完整,可用于后續(xù)生、產(chǎn)。本發(fā)明提供的方法改進(jìn)了切割步驟,在切割步驟中只切割LED晶片的中心圓,保留了晶片外環(huán)的完整性。具體可按常規(guī)方法通過控制切割設(shè)備的工作區(qū)域達(dá)到只切割晶片中心圓的目的。經(jīng)過切割后,晶片的外環(huán)區(qū)域內(nèi)部無切割痕跡,作為一個整體,晶片的外環(huán)受力強(qiáng)度高于內(nèi)部形成切痕的中心圓。在后續(xù)操作過程中,晶片受外力作用的主要部位為外環(huán),故通過維持外環(huán)完整性,能降低晶片的破片率。上述方法可用于各類晶片切割方法,也可以用于背切、正切等常用切割手段中。優(yōu)選為用于隱形切割方法中。隱形切割利用激光在晶片襯底內(nèi)形成切割痕跡,該痕跡形成于襯底內(nèi)部,故晶片表層完整無損傷。后續(xù)操作利用該切痕使晶片在定向外力的作用下沿著該痕跡斷裂。隱形切割作為切割技術(shù)的后來佼佼者在行業(yè)占有很高的比重,現(xiàn)有常用的切割方法中晶片的各個角落均被切割。而隱形切割后易破片的問題一直是行業(yè)內(nèi)難以解決的難題,但發(fā)明人通過大量的實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)造性勞動才發(fā)現(xiàn)可以如此解決這個問題。而且采用該方法后,LED晶片 的破片率可從常用的27%降低至0. 7%,充分說明了本發(fā)明的創(chuàng)造性高度。進(jìn)一步地,LED晶片的外環(huán)寬為20(T600 u m。選取這個寬度范圍既能使得該區(qū)域的完整結(jié)構(gòu)能有效保護(hù)LED晶片的中心圓區(qū)域,降低其破片率。而且也不會造成材料的浪費(fèi)。進(jìn)一步地,該方法還包括以下步驟(I)對LED晶片進(jìn)行研磨步驟,得到第一晶片;(2)對第一晶片進(jìn)行拋光步驟,得到第二晶片,并粘片;(3)隱形切割第二晶片的中心圓,得到第三晶片;(4)對第三晶片進(jìn)行背鍍金屬反射層步驟。當(dāng)切割方法為隱形切割時,由于所用切割介質(zhì)為激光,無法穿透背鍍的金屬反射層,故需先切割后背鍍金屬反射層。研磨和拋光均為常規(guī)工藝。采用本發(fā)明提供的方法后,能更有效的將該隱形切割的破片率降低。此處所用隱形切割按常規(guī)操作工藝,通過控制隱形切割機(jī),使其激光只在第二晶片的中心圓區(qū)域切割即可。進(jìn)一步地,該隱形切割的步驟具體可為以下步驟(I)用CXD相機(jī)對第二晶片進(jìn)行拍照獲得圖像,存入計(jì)算機(jī)中,通過分析該圖像確定第二晶片的尺寸和第二晶片邊緣位置;(2 )確定第二晶片邊緣位置向第二晶片中心移動20(T600 的圓環(huán)區(qū)域?yàn)榈诙耐馊?,確定第二晶片的余下區(qū)域?yàn)橹行膱A;( 3 )對第二晶片的中心圓進(jìn)行切割。首先將第二晶片設(shè)置于隱形切割機(jī)的工作臺上,利用垂直正對該工作臺的C⑶相機(jī)對其上的待處理晶片進(jìn)行拍照。所得圖像存入計(jì)算機(jī)中,對圖像按比例換算。由于CXD相機(jī)的拍攝區(qū)域固定,晶片擺放位置固定,可自動確定第二晶片的尺寸和邊緣位置。之后,利用已經(jīng)確定的第二晶片的邊緣位置和尺寸,按照預(yù)先設(shè)定的縮進(jìn)值,確定第二晶片的外環(huán)和中心圓區(qū)域。該縮進(jìn)值為自第二晶片邊緣向中心縮進(jìn)20030(^!!!,形成圓環(huán)形的外環(huán)。之后將所得數(shù)據(jù)返回給計(jì)算機(jī),通過計(jì)算機(jī)發(fā)出指令,自動控制隱形切割機(jī)的激光束切割第二晶片的中心圓區(qū)域。上述方法無需人工手動測定晶片尺寸和晶片邊緣,有助于提高工作效率,降低工作失誤。本發(fā)明的另一方面還提供了一種用于上述方法的切割保護(hù)片。該保護(hù)片可以防止LED晶片的外環(huán)受到切割。如圖I所示,本發(fā)明提供的LED晶片隱形切割保護(hù)片I為圓環(huán)狀,包括圓環(huán)本體
11。在圓環(huán)本體11的圓心處設(shè)置縱向貫穿圓環(huán)本體11的內(nèi)圈12。內(nèi)圈12與圓環(huán)本體11為同心圓。圓環(huán)本體11的直徑大于所處理晶片2的直徑。內(nèi)圈12的直徑小于待處理晶片2的直徑。
保護(hù)片I包括設(shè)置于圓環(huán)本體11表面上的環(huán)形的第一區(qū)域111和第二區(qū)域112。 第一區(qū)域111和第二區(qū)域112與內(nèi)圈12為同心圓。第一區(qū)域111從內(nèi)圈12的邊緣向圓環(huán)本體11的外緣延伸形成。第二區(qū)域112由第一區(qū)域111的邊緣與圓環(huán)本體11的外緣圍成。第一區(qū)域111設(shè)置第一顏色。第二區(qū)域112設(shè)置第二顏色。第一、第二顏色為能形成鮮明對比的對比色。第一區(qū)域111和第二區(qū)域112的相接線與晶片2的外緣對齊。放置保護(hù)片I時第一區(qū)域111的外緣與晶片2的外緣對齊,由于第一區(qū)域111和第二區(qū)域112設(shè)置了對比色,故放置保護(hù)片I時易于與晶片2的外緣對齊。內(nèi)圈12的直徑比LED晶片2的直徑小20(T600 u m。LED晶片2露出保護(hù)片I外的區(qū)域?yàn)長ED晶片的中心圓,被保護(hù)片I遮蔽的區(qū)域?yàn)長ED晶片的外環(huán)。顯然的,通過限定內(nèi)圈12的直徑比LED晶片2的直徑小20030(^!!!可以簡便的根據(jù)所處理晶片的尺寸不同,確定保護(hù)片I的尺寸。保護(hù)片I由不透激光材料制成,如鋁片、塑料等材料制得。以直徑為25. 4mm的晶片為例,所用保護(hù)片的外圈直徑為50. 2 51mm,內(nèi)圈直徑為24.7 25. 1mm。使用時,如圖2所示。預(yù)先將保護(hù)片I、待處理晶片2和白膜由上至下順序疊置于隱形切割機(jī)上。保護(hù)片I置于待處理晶片2表面上。保護(hù)片I上的第一區(qū)域111的外緣與所處理晶片2的外緣對齊放置。晶片2的外環(huán)部分被保護(hù)片I遮蔽。開始隱形切割后,待處理晶片2上直徑小于內(nèi)圈12的區(qū)域會受到隱性切割機(jī)的激光切割。隱形切割所用激光無法透過保護(hù)片1,晶片2的邊緣區(qū)域的不會形成隱性裂紋。實(shí)施例以下實(shí)施例中所用LED晶片的直徑為25. 4_,均按常規(guī)方法制得,并具有常用LED晶片的結(jié)構(gòu)。所用儀器和原料均為市售。以下實(shí)施例中研磨、拋光、背鍍反射層、裂片均按常規(guī)方法進(jìn)行。實(shí)施例I(I)將研磨拋光過的晶片粘貼在白膜具有粘性的一面上,將保護(hù)片按壓于晶片上,保護(hù)片的部分區(qū)域與白膜相接,使得保護(hù)片粘結(jié)于白膜上。保護(hù)片的第一區(qū)域與晶片的外緣對齊;真空吸附白膜的另一面,將晶片、保護(hù)片和白膜固定在切割機(jī)的工作臺上;(2)按照常規(guī)方法進(jìn)行隱形切割;(3)切割后,再采用吸真空的方式,將晶片吸附真空固定,輕輕撕下白膜,將晶片夾A wafer盒中,送往進(jìn)行常規(guī)方法的背鍍反射層,裂片得到樣片I。實(shí)施例2I)將研磨拋光過的晶片以背切方式粘片;
2)加載晶片,通過真空吸附的方式將晶片固定在隱形切割機(jī)內(nèi)的工作臺上并被切割機(jī)內(nèi)與計(jì)算機(jī)相連的鏡頭識別,并拍攝該晶片的圖像,將該圖像設(shè)置為標(biāo)準(zhǔn)圖形;3)將待處理晶片置于切割機(jī)工作臺上,通過計(jì)算機(jī)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)圖形進(jìn)行自動校正水平;4)利用正對晶片的鏡頭手動找尋晶片的邊緣。任選晶片左、上、中、下方向上位于晶體邊緣的4個點(diǎn),來確定該晶片的輪廓;5)根據(jù)所確定的晶片輪廓設(shè)置切割機(jī)的切割范圍,在計(jì)算機(jī)中設(shè)定切割范圍為自晶片邊緣向中心均勻推進(jìn)20(T600 u m后形成的圓形區(qū)域。6)其他條件按常規(guī)工藝設(shè)定后,進(jìn)行切割;
7)切割后,再采用吸真空的方式,將晶片吸附真空固定,輕輕撕下白膜,將晶片夾A wafer盒中,送往進(jìn)行常規(guī)方法的背鍍反射層,裂片得到樣片2。實(shí)施例3I)將研磨拋光過的晶片以背切方式粘片,所用隱形切割機(jī)為現(xiàn)有的行業(yè)內(nèi)通用的隱形切割機(jī);2)加載晶片,通過真空吸附的方式將晶片固定在隱形切割機(jī)內(nèi)的工作臺上,隱形切割機(jī)中工作臺上正對設(shè)置CXD相機(jī);3)通過C⑶相機(jī)成像,將圖像存入計(jì)算機(jī)中,換算得到晶片的尺寸并確定晶片的邊緣位置。預(yù)設(shè)隱形切割機(jī)的切割范圍為晶片邊緣位置均勻內(nèi)縮20030(^!!!的晶片區(qū)域;5)按照常規(guī)工藝條件進(jìn)行切割;7)切割后,再采用吸真空的方式,將晶片吸附真空固定,輕輕撕下白膜,將晶片夾A wafer盒中,送往進(jìn)行常規(guī)方法的背鍍反射層,裂片得到樣片3。實(shí)施例4I)晶片表面沉積氧化硅作為保護(hù)層;2)在晶片正面涂上保護(hù)液并風(fēng)干;將晶片粘貼在白膜上,使之正面朝上并真空吸附固定在切割機(jī)工作臺上;3)設(shè)定切割區(qū)域?yàn)橹睆叫∮诰睆?00飛00 U m的區(qū)域,切割;3)將晶片從切割機(jī)工作臺上拆除;晶片按常規(guī)方法用熱酸浸泡晶片,以將其一側(cè)蝕刻除去,并在完成后去除氧化硅保護(hù)層;4)晶片按常規(guī)方法進(jìn)行芯片加工制作;5)研磨,拋光,背鍍布拉格反射層,裂片。得到樣片4。對比例與實(shí)施例I的區(qū)別在于,未使用保護(hù)片,得到樣片5。每個樣片生產(chǎn)10批,每批100片,分別記錄各批次樣片的破片數(shù)量,求取破片占每批樣片的比例,匯總10批樣片的破片比例,求平均值,得到樣片f 5的切割后破片率和成品破片率,列于表I中。表I樣片f 5的破片率
權(quán)利要求
1.ー種LED晶片切割方法,所述LED晶片包括中心圓和外環(huán),所述LED晶片的外環(huán)為從所述LED晶片的外邊緣向所述LED晶片中心延伸形成的區(qū)域;所述外環(huán)包括內(nèi)邊緣,所述LED晶片的中心圓為從所述內(nèi)邊緣至所述LED晶片中心圍成的區(qū)域,其特征在于,所述切割步驟只切割所述LED晶片的中心圓,并在其中形成切痕;所述LED晶片的外環(huán)不進(jìn)行所述切割步驟處理,其中無切痕。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法,其特征在于,所述切割步驟為隱形切割。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法,其特征在于,所述LED晶片外環(huán)寬為20(Γ600μ m,所述LED晶片的外環(huán)上芯粒的次品率為I. 5^2. 36%。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法,其特征在于,包括以下步驟 (1)對所述LED晶片進(jìn)行研磨步驟,得到第一晶片; (2)對所述第一晶片進(jìn)行拋光步驟,得到第二晶片,并粘片; (3)所述隱形切割所述第二晶片的中心圓區(qū)域,不切割所述第二晶片的外環(huán)區(qū)域,得到第二晶片; (4)對所述第三晶片進(jìn)行背鍍反射層步驟。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法,其特征在于,所述隱形切割包括以下步驟 (1)用CXD相機(jī)對所述第二晶片進(jìn)行拍照獲得圖像,存入計(jì)算機(jī)中,通過分析該圖像確定所述第二晶片的尺寸和所述第二晶片邊緣位置; (2)確定所述第二晶片邊緣位置向所述第二晶片中心移動20(Γ600μπι的圓環(huán)區(qū)域?yàn)樗龅诙耐馊?,確定所述第二晶片的余下區(qū)域?yàn)樗鲋行膱A; (3)對所述第二晶片的中心圓進(jìn)行切割。
6.ー種用于權(quán)利要求廣5中任一項(xiàng)所述方法的保護(hù)片,其特征在于,包括圓環(huán)本體(11),所述圓環(huán)本體(11)包括內(nèi)圈(12),所述內(nèi)圈(12)縱向貫穿所述圓環(huán)本體(11)的圓心附近區(qū)域形成;所述LED晶片的直徑大于所述內(nèi)圈(12)的直徑小于所述圓環(huán)本體(11)直徑。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的保護(hù)片,其特征在于,還包括設(shè)置于所述圓環(huán)本體(11)表面的第一區(qū)域(111)和第二區(qū)域(112);所述第一區(qū)域(111)從所述內(nèi)圈(12)的邊緣向所述圓環(huán)本體(11)的外邊緣延伸形成;所述第二區(qū)域(112)由所述第一區(qū)域(111)的外緣和所述圓環(huán)本體(11)的邊緣圍成;所述第一區(qū)域(111)和第二區(qū)域(112)設(shè)置兩種對比色;所述第一區(qū)域(111)的直徑等于所處理晶片的直徑。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的保護(hù)片,其特征在于,所述內(nèi)圈(12)的直徑比所述LED晶片的直徑小20(Γ600 μ m,所述保護(hù)片由不透激光材料制成。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種LED晶片切割方法和該方法中所用保護(hù)片,該方法中LED晶片包括中心圓和外環(huán),LED晶片的外環(huán)為從LED晶片的外邊緣向LED晶片中心延伸形成的區(qū)域;外環(huán)包括內(nèi)邊緣,LED晶片的中心圓為從內(nèi)邊緣至LED晶片中心圍成的區(qū)域,切割步驟只切割LED晶片的中心圓,并在其中形成切痕;LED晶片的外環(huán)不進(jìn)行切割步驟處理,其中無切痕。本發(fā)明提供的保護(hù)片能遮蔽待切割晶片的邊緣,保護(hù)晶片的邊緣不被激光切割到。該保護(hù)片制作成本低、使用方法簡單,效果明顯,能將晶片的破片率從27%下降至3.5%。
文檔編號H01L21/304GK102664220SQ20121014991
公開日2012年9月12日 申請日期2012年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月15日
發(fā)明者姚禹, 曾瑩, 牛鳳娟, 田艷紅, 苗振林 申請人:湘能華磊光電股份有限公司
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