專利名稱：利用激光劃片機背切led芯片的方法
技術領域：
本發明屬于LED發光二極管領域，涉及提高LED芯片的制備工藝，具體為需蒸度反射層的LED芯片研磨后劃裂技術的改進。
背景技術：
芯片通過前工藝(表面圖形化及電極制作)制作完成后，一片2寸芯片可產生數千或上萬顆單一管芯，管芯與管芯相連，如圖1:2寸芯片式意圖，需要通過劃裂技術將管芯分離。劃裂工藝主要可區分為切割與劈裂，目前業界普遍采用的技術以激光劃片機在
芯片背面(無工藝圖型與電極制作之一面，即一般芯片的藍寶石襯底面)作出劃痕，劃出一定深度的刻痕，再通過劈裂機直接在芯片表面(有工藝圖形及電極制作之一面)作劈裂工藝，徹底將連結之芯片管芯分離，此項工藝流程又稱為“背切正劈”技術。如圖2所示，芯剖面背切正劈示意圖。“背切正劈”技術受一般激光劃片機即僅配置上CXD系統(由上往下攝取影像)的影像辨識對位系統限制，若芯片工藝制作在芯片上背鍍金屬反射層時(在芯片背面蒸鍍銀或鋁增加光源反射，提升LED亮度)，在背切過程中，芯片背面蒸度金屬反射層一側朝上，如圖3現有工藝背面鍍有金屬反射層的芯片剖面示意圖所示，因激光劃片機影像辨識系統是由上往下攝取影像，所以無法穿透金屬層，故其無法辨識芯片切割道(切割道僅體現芯片正面)(工藝圖型)位置而無法進行芯片背切工藝。而于芯片劈裂時，因劈裂機亦須作芯片對位與角度調整，故也會配制影像辨識對位系統(CCD)，但受劈裂機構造限制，影像辨識對位系統(CCD)僅能配制于載具下方(由下往上攝取影像)，所以當芯片背鍍金屬反射層時，因芯片背面朝下而影像辨識對位系統便會只能攝取背面金屬反射層而無法作影象對位，此時便會造成生產異常產生。目前業界主要有兩種解決方法，一種為在激光劃片機載盤下方加裝一組影像辨識系統(加裝配置下C⑶系統)，通過再增加一套由下而上攝取影像作影像辨識與對位，進行背切工藝，但這種方法會增加設備費用(但有很大一部分設備，就是不計增加該設備所需的費用，受設備的本身限制，無法改裝)。另一方案為改變切割工藝，通過正切(芯片正面切割，即在有藝圖形與電極制作這面)，但因激光劃片機在激光劃片的瞬間溫度高達1000多度，若要進行芯片正切(有工藝圖形與電極制作這面)必須先在芯片表面涂抹一層保護液體，用于避免切割時激光高溫所造成芯片表面燒毀，因此便會增加生產成本，并于切割后亦須將原涂抹于芯片表面的保護液清除(清洗)，而此步驟常因清洗不乾凈影響生產良率。鑒于上述方式，為能在不增加設備成本，并且不影響生產良率的基礎上，對需進行蒸鍍反射層的LED芯片進行有效的切割劃裂，迫切需要我們尋找一種有效的方法去解決這
一問題。
發明內容
本發明的發明人在不增加設備成本，且不影響生產良率的基礎上，利用普通激光劃片機與劈裂機各僅有單一一套影像辨識對位系統限制基礎上(激光劃片機僅配置上CCD系統(由上往下攝取影像)，劈裂機僅配置下CCD系統(由下往上攝取影像)的設備)，生產背鍍金屬反射層的LED產品(于芯片背面蒸鍍銀或鋁增加光源反射)的劃裂技術。通過改變劃裂工藝流程與技術進而達到制備帶有金屬反射層LED產品的目的。本發明的工藝流程，對已經外延壘晶并芯片前工藝的LED芯片背面進行研磨減薄，背面研磨減薄到所需要的厚度后進行拋光等處理，而后利用普通激光劃片機(僅有單一一套影像辨識對位系統)在芯片背面按芯粒切割要求進行劃切割道，對劃完切割道的芯片進行蒸鍍金屬反射層，對蒸鍍完反射層的LED芯片再利用普通劈裂機(僅有單一一套影像辨識對位系統)對LED芯片進行劈裂。本工藝流程不需要增加設備成本，同時本工藝屬于背切正劈，不會因為劃切割道所致的高溫，燒毀芯片正面，或增加芯片涂抹保護液后的清洗工藝，更不會增加因保護液清洗不徹底影響后續封裝、應用等工序，導致死燈等現象。
本發明的工藝流程中，LED芯片在進行完研磨拋光等工藝后，因LED襯底一般使用藍寶石，此材料當厚度小于200 μ m時，并對其表面進行拋光減少粗糙度后，當受光源照射時，光源即會穿透芯片，此時芯片切割位置清晰可見，先按芯片切割位置對芯片背面進行劃切割道，但不劈裂，所述的芯片背面的切割道深度約為芯片厚度的1/3-1/5，此切割道深度必須保持在這一區間，若切割道深度小于芯片研磨后厚度1/5時，經蒸鍍金屬反射層后，在后續對芯片進行劈裂工藝時容易導致因切割深度不足，劈裂時斬力量無法順應切痕釋放，此時容易造成芯片不規則碎裂而影響良率。若切割深度大于芯片研磨后厚度1/3時，在背鍍金屬反射層時，因此工藝是通過將金屬汽化溶解，此時需要溫度在200-50(TC之間(具體根據金屬材料溶點而定)，芯片受熱而膨脹，因熱脹冷縮，此時若切割道過深，相對芯片本身相連處厚度減少，便容易造成芯片于此時受熱脹及后續冷縮影響而不規則碎裂進而影響生產良率，所以本發明優選切割道深度為芯片厚度的2/7-2/9，更優選切割道深度為芯片厚度的1/4。芯片背面蒸鍍金屬反射層時，因芯片背面除了之前的切割道，其他均為平整表面，當金屬受高溫氣化均勻蒸鍍與芯片背面，包括有切割道的部分，但因切割道的存在，所以蒸鍍完反射金屬的芯片延切割道反射層有一定的凹陷，當LED芯片制作完金屬反射層后，將芯片進入下一道工序——劈裂工藝，此時芯片背面因已鍍金屬反射層，劈裂機的影像辨識對位系統位于設備下方(由下往上攝取影像)無法透過金屬反射層攝取芯片圖象對位，此時因芯片背面已有事先切割道，雖然鍍了金屬層，但因金屬層厚度與切割道深度的懸殊特別大，切割道深度是金屬反射層厚度的50倍-100倍左右(金屬反射層蒸鍍厚度介于3000-6000A之間，而切割深度介于25-35um之間，Ium=IOOOO A, 3000^6000A換算為
O.3^0. 6um,所以金屬蒸鍍的厚度不會掩蓋切割后痕跡，并不會造成無法辨識的現象)，所以切割道上雖然也鍍有金屬反射層，但其不影響切割道痕跡，因芯片背面在金屬蒸鍍后在切割道處，仍保留凹陷(表面高低落差)，當劈裂機的光源開啟后，其光線接觸芯片背面，因在切割道處的凹陷(表面高低落差)，使此處光源的反射與別處形成明顯的差異，所以劈裂機對位改由以切割道痕作辨視進行劈裂工藝。
本發明中附圖僅為了對本發明進一步解釋，不得作為本發明發明范圍的限制。附圖I 2寸芯片式意圖
附圖2現有芯片剖面背切正劈工藝示意圖，
附圖3現有工藝背面鍍有金屬反射層的芯片剖面示意圖 附圖4本發明芯片背切后蒸鍍金屬反射層示意圖 附圖5本發明芯片剖面背切正劈工藝示意圖
I、芯片背面；2、芯片正面；3、切割道；4、激光；5、劈裂機；6、斷裂形成單顆晶粒；7、金屬反射層；8、影像辨識系統(CCD)
具體實施例方式本發明的實施例僅為對本發明進行解釋，便于本領域普通技術人員能根據本發明內容能實施本發明，不得作為本發明發明范圍的限制。實施例I
隨機取120片2英寸磊晶完的芯片，進行研磨拋光等處理，厚度為150±2. 5 μ m,隨機分成A、B、C、D、E、F，6組，每組20片芯片，按芯粒型號4545，分別在芯片背面利用普通激光劃片機進行劃切割道，A組的切割道控制在為50-55 μ m之間，B組的切割道控制在為45-50 μ m之間，C組的切割道控制在為40-45 μ m之間，D組的切割道控制在為35-40 μ m之間，E組的切割道控制在為30-35 μ m之間，F組的切割道控制在為25-30 μ m之間，劃完切割道后對背面進行蒸鍍金屬反射層，而后在芯片正面對芯片按切割道進行劈裂。芯片最外圍2_為半徑的圓環內的芯粒不進入芯片良率統計，局芯片良率情況統計如下，見表1，芯片良率情況統計表。表I，芯片良率情況統計表
權利要求
1.一種利用一般激光劃片機背切背面需蒸度反射層的LED芯片的方法，其特征在于，磊晶完的LED芯片經研磨減薄后，在背面進行劃切割道，并蒸鍍反射層，再從芯片正面延切割道進行劈裂。
2.權利要求I所述的方法，其特征在于切割道的深度為研磨減薄后LED芯片厚度的1/3-1/5。
3.權利要求I所述的方法，其特征在于切割道的深度為研磨減薄后LED芯片厚度的2/7-2/9。
4.權利要求I所述的方法，其特征在于切割道的深度為研磨減薄后LED芯片厚度的1/4。
全文摘要
本發明公開了一種利用一般激光劃片機背切LED芯片的方法，本方法通過在原有激光劃片機、劈裂機不增加設備成本的基礎上，對背面需蒸鍍反射層LED芯片，改變LED芯片切割、劈裂工藝，同樣達到切割、劈裂芯片的目的。
文檔編號B23K26/36GK102800767SQ20121031942
公開日2012年11月28日 申請日期2012年9月3日 優先權日2012年9月3日
發明者林志強, 孫明, 莊文榮 申請人:江蘇漢萊科技有限公司