CN107321639A - 一种发光二极管芯片的筛选方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种发光二极管芯片的筛选方法，属于固体分离技术领域。包括：提供若干发光二极管的芯片；将所有的所述芯片粘附在同一个具有紫外线失粘胶的薄膜上；确定光电参数不合格的所述芯片和外观不合格的所述芯片；采用紫外线照射粘附在光电参数不合格的所述芯片和外观不合格的所述芯片上的紫外线失粘胶，光电参数不合格的所述芯片和外观不合格的所述芯片上的紫外线失粘胶失去粘性，光电参数不合格的所述芯片和外观不合格的所述芯片与所述薄膜分离。本发明可以大大减少了人工目检的工作量，极大地降低了人工、设备和时间成本，有效提高生产效率，效率可提升200％以上，而且可以避免人工吸笔吸除造成的吸到良好芯片而影响产品良率的问题。

Description

一种发光二极管芯片的筛选方法
技术领域
本发明涉及固体分离技术领域，特别涉及一种发光二极管芯片的筛选方法。
背景技术
发光二极管(英文：Light Emitting Diode，简称LED)是一种可以把电能转化成光能的半导体二极管。
芯片是发光二极管的核心组件，通常采用批量生产。由于批量生产的芯片中，既有合格的芯片，也有不合格的芯片(通常针对光电参数和外观)，因此目前主要是采用分选机从批量生产的芯片中将合格的芯片和不合格芯片分离，筛选出合格芯片进行封装，避免不合格芯片挑除不合格芯片。
在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：
随着芯片越来越小，分选机受到抓取部件尺寸的限制，抓取不良芯片的难度越来越大，加上分选机无法识别外观不良(如残缺)的芯片等需要挑除的芯片，因此最后人工利用显微镜进行目检的时候，往往有大量芯片需要人为采用吸笔吸除，消耗了大量的人工、设备和时间成本，生产效率低下，而且还存在吸到良好芯片的问题，影响了产品良率。
发明内容
为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种发光二极管芯片的筛选方法。所述技术方案如下：
本发明实施例提供了一种发光二极管芯片的筛选方法，所述筛选方法包括：
提供若干发光二极管的芯片；
将所有的所述芯片粘附在同一个具有紫外线失粘胶的薄膜上；
确定光电参数不合格的所述芯片和外观不合格的所述芯片；
采用紫外线照射粘附在光电参数不合格的所述芯片和外观不合格的所述芯片上的紫外线失粘胶，光电参数不合格的所述芯片和外观不合格的所述芯片上的紫外线失粘胶失去粘性，光电参数不合格的所述芯片和外观不合格的所述芯片与所述薄膜分离。
可选地，所述筛选方法还包括：
在光电参数不合格的所述芯片和外观不合格的所述芯片与所述薄膜分离之后，抖动所述薄膜，光电参数不合格的所述芯片和外观不合格的所述芯片没有跟随所述薄膜抖动，从所述薄膜上脱落。
可选地，所述筛选方法还包括：
在光电参数不合格的所述芯片和外观不合格的所述芯片与所述薄膜分离之后，将所有的所述芯片粘附在同一个粘膜上，所述粘膜的粘度低于没有紫外线照射的紫外线失粘胶的粘度，且所述粘膜的粘度高于采用紫外线照射的紫外线失粘胶的粘度；
将所述粘膜从没有紫外线照射的所述芯片上撕除，光电参数不合格的所述芯片和外观不合格的所述芯片粘附在所述粘膜上，从所述薄膜上脱落。
可选地，所述筛选方法还包括：
在光电参数不合格的所述芯片和外观不合格的所述芯片与所述薄膜分离之后，将气体吹向所有的所述芯片，光电参数不合格的所述芯片和外观不合格的所述芯片在气流的作用下，从所述薄膜上脱落。
优选地，所述筛选方法还包括：
在光电参数不合格的所述芯片和外观不合格的所述芯片从所述薄膜上脱落之后，对所述薄膜上的所述芯片进行人工检测。
可选地，所述紫外线失粘胶的成分包括预聚物、单体、光引发剂和助剂。
可选地，所述薄膜的成分包括聚乙烯、涤纶树脂和聚氯乙烯中的一种或多种。
可选地，所述紫外线的波长为190nm～400nm。
可选地，所述确定光电参数不合格的所述芯片和外观不合格的所述芯片，包括：
获取光电参数不合格的所述芯片和外观不合格的所述芯片的位置信息。
优选地，所述获取光电参数不合格的所述芯片和外观不合格的所述芯片的位置信息，包括：
对所述芯片进行光电参数测试，确定光电参数不合格的所述芯片；
对所述芯片进行外观检测，确定外观不合格的所述芯片。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
通过将所有的芯片粘附在同一个具有紫外线失粘胶的薄膜上，并采用紫外线照射粘附在光电参数不合格的芯片和外观不合格的芯片上的紫外线失粘胶，使得光电参数不合格的芯片和外观不合格的芯片上的紫外线失粘胶失去粘性，与薄膜分离，而没有紫外线照射的合格芯片会继续粘附在薄膜上，从而实现合格芯片的筛选，可以大大减少了人工目检的工作量，极大地降低了人工、设备和时间成本，有效提高生产效率，效率可提升200％以上，而且可以避免人工吸笔吸除造成的吸到良好芯片而影响产品良率的问题，降低损失率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种发光二极管芯片的筛选方法的流程图；
图2a-图2d是本发明实施例提供的发光二极管芯片筛选过程中的示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
实施例
本发明实施例提供了一种发光二极管芯片的筛选方法，参见图1，该筛选方法包括：
步骤101：提供若干发光二极管的芯片。
图2a为在步骤101执行之后芯片的结构示意图。其中，10为芯片。
在本实施例中，芯片包括依次层叠在衬底上N型半导体层、发光层、P型半导体层、电流阻挡层、透明导电层和P型电极，P型半导体层上开设有从P型半导体层沿芯片的层叠方向延伸到N型半导体层的凹槽，凹槽内的N型半导体层上设有N型电极。
具体地，该步骤101可以包括：
第一步，在衬底上依次生长N型半导体层、发光层、P型半导体层。
第二步，在P型半导体层上开设有从P型半导体层延伸到N型半导体层的凹槽。
第三步，在P型半导体层上形成电流阻挡层和透明导电层。
第四步，在P型半导体层和透明导电层上设置P型电极，在凹槽内的N型半导体层上设置N型电极。
第五步，在透明导电层、凹槽的侧壁、凹槽内的N型氮化镓层上形成钝化层。
第六步，减薄衬底。
第七步，劈裂衬底，形成相互独立的芯片。
具体地，衬底可以为蓝宝石衬底，也可以为硅衬底。N型半导体层可以为N型氮化镓层，P型半导体层可以为P型氮化镓层。发光层可以包括多个铟镓氮层和多个氮化镓层，多个铟镓氮层和多个氮化镓层交替层叠设置。电流阻挡层和钝化层可以为二氧化硅层，透明导电层可以为氧化铟锡层或者氧化锌层。P型电极和N型电极可以包括依次层叠的钛层和铝层，也可以包括依次层叠的铬层、钛层和铝层，还可以包括依次层叠的钛层和铜层。
更具体地，衬底的厚度可以为550微米，N型半导体层、发光层和P型半导体层的厚度之和可以为5微米，发光层中铟镓氮层和氮化镓层的层数之和可以为16层；电流阻挡层的厚度可以为150纳米，透明导电层的厚度可以为500纳米，钝化层的厚度可以为800埃。
可选地，衬底和N型半导体层之间还可以设有缓冲层。具体地，缓冲层可以为氮化镓层，也可以为氮化铝层，以缓解蓝宝石衬底和N型氮化镓层之间的晶格失配。
具体地，缓冲层的厚度可以为200纳米。
可选地，发光层和P型半导体层之间还可以设有电子阻挡层。具体地，电子阻挡层可以为铝镓氮层，以阻挡N型半导体层提供的电子越过发光层注入P型半导体层，与P型半导体层提供的空穴发生非辐射复合。
具体地，电子阻挡层的厚度可以为100纳米。
在实际应用中，在第一步中，可以将蓝宝石衬底放入Veeco K465i or C4金属有机化合物化学气相沉淀(英文：Metal Organic Chemical Vapor Deposition，简称：MOCVD)设备中生长缓冲层、N型半导体层、发光层和P型半导体层。具体可以采用高纯氢气(H2)或高纯氮气(N2)或高纯H2和高纯N2的混合气体作为载气，高纯NH3作为氮源，三甲基镓(TMGa)及三乙基镓(TEGa)作为镓源，三甲基铟(TMIn)作为铟源，三甲基铝(TMAl)作为铝源，硅烷(SiH4)作为N型掺杂剂，二茂镁(CP2Mg)作为P型掺杂剂。反应室压力控制在100～600torr。
在第二步中，可以先采用光刻技术在P型半导体层上除凹槽所在位置之外的区域形成光刻胶，再在光刻胶的保护下依次刻蚀P型半导体层、发光层、N型半导体层和缓冲层，形成若干从P型半导体层延伸至N型半导体层的凹槽，最后去除光刻胶即可。
在第三步、第四步和第五步中，可以先采用物理气相技术铺设电流阻挡层材料(或者透明导电层材料、或者电极材料、或者钝化层材料)，再采用光刻技术形成所需形状的光刻胶，最后在光刻胶的保护下刻蚀电流阻挡层材料(或者透明导电层材料、或者电极材料、或者钝化层材料)，形成电流阻挡层(或者透明导电层、或者P型电极和N型电极、或者钝化层)。
步骤102：将所有的芯片粘附在同一个具有紫外线失粘胶的薄膜上。
图2b为在步骤102执行之后芯片的结构示意图。其中，20为薄膜。
在本实施例中，紫外线(英文：Ultraviolet Rays，简称UV)失粘胶在紫外线照射前的粘性很大，在紫外线照射后会失去粘性。
具体地，紫外线失粘胶的成分可以包括预聚物、单体、光引发剂和助剂，以实现在紫外线照射之前具有粘性，在紫外线照射之后失去粘性。
可选地，薄膜的成分可以包括聚乙烯、涤纶树脂和聚氯乙烯中的一种或多种。采用常用材料，实现成本低。
步骤103：确定光电参数不合格的芯片和外观不合格的芯片。
具体地，该步骤103可以包括：
获取光电参数不合格的芯片和外观不合格的芯片的位置信息。
可选地，获取光电参数不合格的芯片和外观不合格的芯片的位置信息，可以包括：
对芯片进行光电参数测试，确定光电参数不合格的芯片；
对芯片进行外观检测，确定外观不合格的芯片。
优选地，对芯片进行光电参数测试，确定光电参数不合格的芯片，可以包括：
使用光电参数测试仪对芯片进行光电参数测试，确定光电参数不合格的芯片。
在实际应用中，光电参数测试仪会测试芯片的光电参数，并将芯片的光电参数与设定的光电参数进行比较，若芯片的光电参数不符合设定的光电参数，则会记下芯片的位置信息。
进一步地，光电参数测试仪在确定光电参数不合格的芯片之后，会在确定的芯片上点上墨水，以方便人工检测时发现光电参数不良的芯片。
优选地，对芯片进行外观检测，确定外观不合格的芯片，可以包括：
使用自动光学检测设备(英文：Automatic Optic Inspection，简称AOI)对芯片进行外观检测，确定外观不合格的芯片。
在实际应用中，AOI会对芯片的外观进行检测，若芯片的外观不良，则会记下芯片的位置信息。
步骤104：采用紫外线照射粘附在光电参数不合格的芯片和外观不合格的芯片上的紫外线失粘胶，光电参数不合格的芯片和外观不合格的芯片上的紫外线失粘胶失去粘性，光电参数不合格的芯片和外观不合格的芯片与薄膜分离。
图2c为在步骤104执行过程中采用紫外线照射芯片时的示意图，图2d为在步骤104执行过程中芯片与薄膜分离时的结构示意图。
可选地，紫外线的波长可以为190nm～400nm。在此范围内，紫外线失粘胶可以充分失去粘性，达到所需的作用效果。
优选地，紫外线照射的辐照强度可以大于1mw/cm2。
在本实施例的一种实现方式中，在步骤104之后，该筛选方法还可以包括：
抖动薄膜，光电参数不合格的芯片和外观不合格的芯片没有跟随薄膜抖动，从薄膜上脱落。
在本实施例的另一种实现方式中，在步骤104之后，该筛选方法还可以包括：
将所有的芯片粘附在同一个粘膜上，粘膜的粘度低于没有紫外线照射的紫外线失粘胶的粘度，且粘膜的粘度高于采用紫外线照射的紫外线失粘胶的粘度；
将粘膜从没有紫外线照射的芯片上撕除，光电参数不合格的芯片和外观不合格的芯片粘附在粘膜上，从薄膜上脱落。
在本实施例的又一种实现方式中，在步骤104之后，该筛选方法还可以包括：
将气体吹向所有的芯片，光电参数不合格的芯片和外观不合格的芯片在气流的作用下，从薄膜上脱落。
通过上述三种实现方式中任一种实现方式，即可使光电参数不合格的芯片和外观不合格的芯片从薄膜上脱落，实现合格芯片和不合格芯片的彻底分离。
在上述三种实现方式中任一种实现方式中的基础上，该筛选方法还可以包括：
对薄膜上的芯片进行人工检测。
可以理解地，人工通过显微镜对芯片进行目检，若发现不良芯片，则利用吸笔吸除。人工检测之后，将没有问题的芯片入库保存。
本发明实施例通过将所有的芯片粘附在同一个具有紫外线失粘胶的薄膜上，并采用紫外线照射粘附在光电参数不合格的芯片和外观不合格的芯片上的紫外线失粘胶，使得光电参数不合格的芯片和外观不合格的芯片上的紫外线失粘胶失去粘性，与薄膜分离，而没有紫外线照射的合格芯片会继续粘附在薄膜上，从而实现合格芯片的筛选，可以大大减少了人工目检的工作量，极大地降低了人工、设备和时间成本，有效提高生产效率，效率可提升200％以上，而且可以避免人工吸笔吸除造成的吸到良好芯片而影响产品良率的问题，降低损失率。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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)

1.一种发光二极管芯片的筛选方法，其特征在于，所述筛选方法包括：
提供若干发光二极管的芯片；
将所有的所述芯片粘附在同一个具有紫外线失粘胶的薄膜上；
确定光电参数不合格的所述芯片和外观不合格的所述芯片；
采用紫外线照射粘附在光电参数不合格的所述芯片和外观不合格的所述芯片上的紫外线失粘胶，光电参数不合格的所述芯片和外观不合格的所述芯片上的紫外线失粘胶失去粘性，光电参数不合格的所述芯片和外观不合格的所述芯片与所述薄膜分离。
2.根据权利要求1所述的筛选方法，其特征在于，所述筛选方法还包括：
在光电参数不合格的所述芯片和外观不合格的所述芯片与所述薄膜分离之后，抖动所述薄膜，光电参数不合格的所述芯片和外观不合格的所述芯片没有跟随所述薄膜抖动，从所述薄膜上脱落。
3.根据权利要求1所述的筛选方法，其特征在于，所述筛选方法还包括：
在光电参数不合格的所述芯片和外观不合格的所述芯片与所述薄膜分离之后，将所有的所述芯片粘附在同一个粘膜上，所述粘膜的粘度低于没有紫外线照射的紫外线失粘胶的粘度，且所述粘膜的粘度高于采用紫外线照射的紫外线失粘胶的粘度；
将所述粘膜从没有紫外线照射的所述芯片上撕除，光电参数不合格的所述芯片和外观不合格的所述芯片粘附在所述粘膜上，从所述薄膜上脱落。
4.根据权利要求1所述的筛选方法，其特征在于，所述筛选方法还包括：
在光电参数不合格的所述芯片和外观不合格的所述芯片与所述薄膜分离之后，将气体吹向所有的所述芯片，光电参数不合格的所述芯片和外观不合格的所述芯片在气流的作用下，从所述薄膜上脱落。
5.根据权利要求2～4任一项所述的筛选方法，其特征在于，所述筛选方法还包括：
在光电参数不合格的所述芯片和外观不合格的所述芯片从所述薄膜上脱落之后，对所述薄膜上的所述芯片进行人工检测。
6.根据权利要求1～4任一项所述的筛选方法，其特征在于，所述紫外线失粘胶的成分包括预聚物、单体、光引发剂和助剂。
7.根据权利要求1～4任一项所述的筛选方法，其特征在于，所述薄膜的成分包括聚乙烯、涤纶树脂和聚氯乙烯中的一种或多种。
8.根据权利要求1～4任一项所述的筛选方法，其特征在于，所述紫外线的波长为190nm～400nm。
9.根据权利要求1～4任一项所述的筛选方法，其特征在于，所述确定光电参数不合格的所述芯片和外观不合格的所述芯片，包括：
获取光电参数不合格的所述芯片和外观不合格的所述芯片的位置信息。
10.根据权利要求9所述的筛选方法，其特征在于，所述获取光电参数不合格的所述芯片和外观不合格的所述芯片的位置信息，包括：
对所述芯片进行光电参数测试，确定光电参数不合格的所述芯片；
对所述芯片进行外观检测，确定外观不合格的所述芯片。
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