CN103612015B - 一种led晶片切割方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种LED晶片切割方法，包括LED晶片，低功率普通切割激光和隐形切割激光同时应用于同一LED晶片上。能从根本上结合蒸镀各种膜层的晶片与隐形切割的工艺，避免了由于切割而形成的切痕造成蒸镀膜层时的破片。该方法，操作简单，效果明显，使用同轴的两个激光头同时进行时，效率更高。
Description
技术领域
本发明涉及LED晶片生产技术领域，特别地，涉及一种LED晶片切割方法。
背景技术
LED的切割技术最为成熟的是普通激光切割，一般来说，激光的波长为355nm或者266nm，其特点在于它既能划开蓝宝石衬底，也能划开各种膜层。比如GAN层，布拉格反射层、金属层等。
近年来出现的LED切割技术为隐形激光切割，其特点在于它能穿透蓝宝石衬底，在蓝宝石中间层形成具有能量的气孔，爆开气孔达到切割的目的。它减少了晶片侧面的激光灼伤面积，从而减少晶片的出光损失，以此手段可提高晶片的出光亮度5～10%，但是由于激光波长为1064nm，所以它在穿透GAN层和某些布拉格反射层会导致激光穿透异常，并且它也无法穿透金属膜层，所以它既不能用于晶片的正面切割，也不能用于背面蒸镀了金属膜层晶片的切割。
晶片在减薄后常需在其背面镀上光学反射膜层以提升晶片的亮度。常用的反射膜可以为布拉格反射膜、金属反射膜或者二者的复合体。据实验数据显示背镀反射膜的晶片比未背镀反射膜的晶片，亮度提高5%以上。
由于大功率晶片对亮度和可靠性的要求越来越高，所以在大功率晶片上结合隐形切割和背镀反射膜层的工艺技术迅速的发展起来，其中以先切割后蒸镀膜层为主要工艺方法，但由于切割后，晶片内部己经形成切痕，即使使用了某些方法能够有效减少晶片在背镀时的破片，但破片率仍然高于普通晶片的3%-5%，从工艺的控制和生产的稳定性而言并不是可取的方法。
因此，研制一种新型的LED晶片切割方法是急需解决的技术问题。
发明内容
本发明目的在于提供一种LED晶片切割方法，以解决的技术问题。
为实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种LED晶片切割方法包括LED晶片，低功率普通切割激光和隐形切割激光同时应用于同一LED晶片上。
进一步地，切割时，先用低功率普通切割激光在晶片上形成一道切割痕；然后，再用隐形切割激光在普通激光切割过的切割痕上进行隐形切割。
进一步地，隐形切割的位置与普通切割的痕迹完全重合。
进一步地，普通切割激光在晶片上形成的切割痕，深度不大于10μm，宽度不小于8μm。
进一步地，低功率普通切割激光波长为355nm或者266nm，隐形切割激光波长为1064nm。
进一步地，LED晶片为蓝宝石衬底的晶片或者蒸镀膜层的晶片。
进一步地，蒸镀膜层的晶片为LED晶片的正面或/和背面蒸镀了膜层。
进一步地，LED晶片上蒸镀的膜层为布拉格反射层、Au层、Ti层、Ni层或Al层中的至少一种。
为实现上述目的，提供了另一种LED晶片切割方法，包括以下步骤:a、对减薄后的LED晶片进行蒸镀膜层处理；b、切割LED晶片的正面或者背面；c、采用低功率切割激光切割深度不超过10μm的切割痕；然后采用隐形切割激光在切割痕进行隐形切割；d、切割后，贴麦拉膜进行常规裂片，得到样片。
进一步地，将普通激光切割器置于隐形切割机中，普通激光头与隐形激光头固定在同一运动轴上。
进一步地，设定普通切割激光的功率为0.2W-1.0W，隐形切割激光功率为0.1W-0.5W。
进一步地，若是在晶片的正面进行切割，在切割前按保护液∶水＝1∶8的比例混合，将混合液均匀涂抹于LED晶片待切割面。
本发明具有以下有益效果
a、能从根本上结合蒸镀各种膜层的晶片与隐形切割的工艺，避免了由于切割而形成的切痕造成蒸镀膜层时的破片。该方法，操作简单，效果明显，使用同轴的两个激光头同时进行时，效率更高。
b、可以有效解决采用蒸镀各种不同的膜层来提高晶片光电参数的切割问题。尤其可以解决大功率背镀金属膜层的晶片需要先隐形切割再背镀而导致破片率升高，良率低的技术问题。
c、本方案既可以用于晶片背切，也可以用于晶片正切，也可以同时正切和背切，适用范围广。
d、结合了普通机激光切割和隐形切割的特点，将其应用于蒸镀了各种膜层的LED晶片切割，对于背镀了布拉格反射层和金属的大功率晶片的背切尤为突出。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1是本发明优选实施例LED晶片切割后的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
图1是本发明优选实施例LED晶片切割后的结构示意图，如图1所示，LED晶片1上先用低功率普通切割激光在LED晶片1上形成一道浅而宽的低功率普通激光切割痕2，然后在浅而宽的低功率普通激光切割痕2上再用隐形切割激光切割隐形切割激光切割痕3，低功率普通激光切割痕2与隐形切割激光切割痕3为重合的切割路径。
本方法实施的范围和要求，LED晶片切割方法包括LED晶片，低功率普通切割激光和隐形切割激光同时应用于同一LED晶片上。切割时，先用低功率普通切割激光在晶片上形成一道浅而宽的切割痕；然后，再用隐形切割激光在普通激光切割过的切割痕上进行隐形切割。隐形切割的位置与普通切割的痕迹完全重合。普通切割激光在晶片上形成的切割痕，深度不大于10μm，宽度不小于8μm。低功率普通切割激光波长为355nm或者266nm，隐形切割激光波长为1064nm。LED晶片为蓝宝石衬底的晶片或者蒸镀膜层的晶片。蒸镀膜层的晶片为LED晶片的正面或/和背面蒸镀了膜层。LED晶片上蒸镀的膜层为布拉格反射层、Au层、Ti层、Ni层或Al层中的至少一种。
本方法实施的第一种方式，包括以下步骤:a、对LED晶片进行蒸镀膜层处理；b、切割LED晶片的正面或者背面；c、采用低功率切割激光切割深度不超过10μm的切割痕；然后来用隐形切割激光在切割痕进行隐形切割；d、切割后，贴麦拉膜进行常规裂片，得到样片。
本方法实施的第二种方式，将普通激光切割器置于隐形切割机中，普通激光头与隐形激光头固定在同一运动轴上。设定普通切割激光的功率为0.2W-1.0W，隐形切割激光功率为0.1W-0.5W。在切割前，按保护液:水＝1:8的比例混合，将混合液均匀涂抹于LED晶片待切割面。能从根本上结合蒸镀各种膜层的晶片与隐形切割的工艺，避免了由于切割而形成的切痕造成蒸镀膜层时的破片。
本方案提供的方法，操作简单，效果明显，使用同轴的两个激光头同时进行时，效率更高。可以有效解决采用蒸镀各种不同的膜层来提高晶片光电参数的切割问题。尤其可以解决大功率背镀金属膜层的晶片需要先隐形切割再背镀而导致破片率升高，良率低的技术问题。
本方案提供了蒸镀各种膜层LED晶片的切割方法，通过低功率的普通激光切割和隐形切割的相结合，达到切割蒸镀各种膜层LED晶片并且保证晶片的破片率的目的。
本方案LED晶片结构为常用LED晶片结构，并且该LED晶片的正面或者背面可以蒸镀各种膜层，例如:布拉格反射层，Au，Ti，Al等。切割时，先用低功率的普通切割激光在晶片上形成一道浅而宽的切割痕，深度不大于10μm，宽度不小于8μm。然后，再用隐形切割激光在普通激光切割过的线条上，进行隐形切割。隐形切割的位置必须与普通切割的痕迹重合。
本方案提供的方法，既可以用于晶片的背切，也可用于晶片的正切。
本方案提供的方法改进了切割步骤，结合了普通激光切割和隐形激光切割的特点，将其应用于蒸镀了各种膜层的LED晶片切割，优选于背镀了布拉格反射层和金属的大功率晶片的背切。
具体实施例时，采用LED晶片均为蓝宝石衬底，直径为25.4mm，均按常规方法制得，并具有常用LED晶片的结构。所用设备和原料均为LED制造行业通用设备和原料。以下实施例中研磨、抛光、背镀反射层、裂片均按常规方法进行。
实施例1包括以下步骤
(1)将研磨抛光过的晶片背镀布拉格反射层和金属；
(2)将晶片的正面粘在白膜具有粘性的一面上；
(3)按照常规的方法进行低功率的普通切割，切割的深度不超过10μm；
(4)取出晶片；
(5)将晶片放入隐形切割机，预览时调整切割线与普通切割机切割过的线重合，并按照常规方法进行隐形切割；
(6)切割后，贴麦拉膜进行常规裂片，得到样片1。
实施例2结合355nm的普通激光和1064的隐形切割激光为例，包括以下步骤：
(1)将普通激光切割器置于隐形切割机中；
(2)将普通激光头与隐形切割激光头在固定在同一运动轴上；
(3)设定普通激光的功率为0.2-1.0W，隐形切割激光功率为0.1-0.5W；
(4)将研磨抛光过的晶片背镀布拉格反射层和金属；
(5)将晶片的正面粘在白膜具有粘性的一面上；
(6)按照常规方法进行切割；
(7)切割后，贴麦拉膜进行常规裂片，得到样片2。
实施例3包括以下步骤
(1)将研磨抛光过的晶片背面粘在白膜具有粘性的一面上；
(2)将保护液∶H2O＝1∶8的比例混合后，均匀涂于晶片的正面。
(3)按照常规的方法进行低功率的普通切割，切割的深度不超过10μm；
(4)取出晶片；
(5)将晶片放入隐形切割机，预览时调整切割线与普通切割机切割过的线重合，并按照常规方法进行隐形切割；
(6)切割后，贴麦拉膜进行常规裂片，得到样片3。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种LED晶片切割方法，包括LED晶片，其特征在于，低功率普通切割激光和隐形切割激光同时应用于同一LED晶片上；
低功率普通切割激光的激光头与隐形切割激光的激光头同轴；
切割时，先用低功率普通切割激光在晶片上形成一道浅而宽的切割痕；然后，再用隐形切割激光在普通激光切割过的切割痕上进行隐形切割；
隐形切割的位置与普通切割的痕迹完全重合。
2.根据权利要求1所述的LED晶片切割方法，其特征在于，普通切割激光在晶片上形成的切割痕，深度不大于10μm，宽度不小于8μm。
3.根据权利要求1所述的LED晶片切割方法，其特征在于，低功率普通切割激光波长为355nm或者266nm，隐形切割激光波长为1064nm。
4.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的LED晶片切割方法，其特征在于，LED晶片为蓝宝石衬底的晶片或者蒸镀膜层的晶片。
5.根据权利要求4所述的LED晶片切割方法，其特征在于，蒸镀膜层的晶片为LED晶片的正面或/和背面蒸镀了膜层。
6.根据权利要求5所述的LED晶片切割方法，其特征在于，LED晶片上蒸镀的膜层为布拉格反射层、Au层、Ti层、Ni层或Al层中的至少一种。
7.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的LED晶片切割方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、对减薄后的LED晶片进行蒸镀膜层处理；
b、切割LED晶片的正面或者背面；
c、采用低功率切割激光切割深度不超过10μm的切割痕；然后采用隐形切割激光在切割痕进行隐形切割；
d、切割后，贴麦拉膜进行常规裂片，得到样片。
8.根据权利要求7所述的LED晶片切割方法，其特征在于，将普通激光切割器置于隐形切割机中，普通激光头与隐形激光头固定在同一运动轴上。
9.根据权利要求7所述的LED晶片切割方法，其特征在于，设定普通切割激光的功率为0.2W-1.0W，隐形切割激光功率为0.1W-0.5W。
10.根据权利要求7所述的LED晶片切割方法，其特征在于，若应用于晶片的正面切割，在切割前按保护液：水＝1：8的比例混合，将混合液均匀涂抹于LED晶片待切割面。
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| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20151223 |