CN110718507B - Led晶片的加工方法 - Google Patents

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Abstract

提供LED晶片的加工方法，实现LED芯片的亮度的提高。该LED晶片的加工方法包含如下的工序：分割工序，将以能够旋转的方式安装有具有第一宽度的第一切削刀具的第一切削单元与保持着LED晶片的保持工作台相对地进行加工进给，对分割预定线进行切削而形成分割槽，从而将LED晶片分割成各个LED芯片；以及研磨工序，将以能够旋转的方式安装有具有比第一宽度宽的第二宽度的第二切削刀具的第二切削单元与保持着LED晶片的保持工作台相对地进行加工进给，对分割预定线上所形成的分割槽的侧面进行研磨而形成研磨槽。

Description

LED晶片的加工方法
技术领域
本发明涉及LED晶片的加工方法，将在蓝宝石基板的上表面上形成有多个LED的晶片分割成各个LED芯片。
背景技术
LED晶片在蓝宝石基板的上表面上在由相互交叉的多条分割预定线划分的各区域内形成有LED，该LED晶片通过激光加工装置被分割成各个LED芯片，分割得到的LED芯片被用于移动电话、照明设备等电子设备。
通常蓝宝石的硬度较高，在使用切削刀具的切削装置中花费时间，难以高效地对LED晶片进行分割而生成各个分割得到的LED芯片，因此实施使用激光加工装置分割成LED芯片的方法。
作为实现蓝宝石基板的加工的激光加工装置，存在如下的类型：将对于蓝宝石具有吸收性的波长的激光光线照射至蓝宝石基板而对分割预定线实施烧蚀加工，形成分割槽的类型(例如，参照专利文献1)；将对于蓝宝石具有透过性的波长的激光光线照射至蓝宝石基板而在分割预定线的内部形成作为分割起点的改质层，对蓝宝石基板赋予外力而进行分割的类型(例如，参照专利文献2)，能够将晶片分割成各个LED芯片。
专利文献1：日本特开平10-305420号公报
专利文献2：日本特许第3408805号公报
根据上述的激光加工装置，与使用切削刀具的加工相比，能够将由蓝宝石基板构成的LED晶片高效地分割成各个LED芯片。但是，存在如下的问题：分割得到的LED芯片的侧面由于激光光线的照射而发生变质，该发生了变质的侧面会使LED芯片的亮度降低。
发明内容
由此，本发明的目的在于提供LED晶片的加工方法，实现LED芯片的亮度的提高。
根据本发明，提供LED晶片的加工方法，将在蓝宝石基板的上表面上的由交叉的多条分割预定线划分的各区域内形成有LED的LED晶片分割成各个LED芯片，其中，该LED晶片的加工方法具有如下的工序：切削刀具准备工序，准备具有环状的第一切刃的第一切削刀具和具有环状的第二切刃的第二切削刀具，该第一切刃由具有第一粒径的金刚石磨粒构成并且具有第一宽度，该第二切刃由具有比第一粒径小的第二粒径的金刚石磨粒构成并且具有比第一宽度宽的第二宽度；分割工序，将以能够旋转的方式安装有该第一切削刀具的第一切削单元与保持着LED晶片的保持工作台相对地进行加工进给，对分割预定线进行切削而形成分割槽，将LED晶片分割成各个LED芯片；以及研磨工序，在实施了该分割工序之后，将以能够旋转的方式安装有该第二切削刀具的第二切削单元与保持着LED晶片的该保持工作台相对地进行加工进给，对分割预定线上所形成的分割槽的侧面进行研磨而形成研磨槽。
优选在该分割工序中，使该第一切削刀具的切入深度阶段性地加深而对分割预定线进行切削。优选构成该第一切削刀具的金刚石磨粒的平均粒径为#300～#500，构成该第二切削刀具的金刚石磨粒的平均粒径为#1800～#2200。优选该第一切削刀具的宽度为0.15mm～0.24mm，该第二切削刀具的宽度为0.25mm～0.34mm。
更优选本发明的LED晶片的加工方法还包含如下的工序：V形状切削刀具准备工序，准备切刃的前端部形成为V形状的V形状切削刀具；以及倒角加工工序，将以能够旋转的方式安装有该V形状切削刀具的切削单元与保持着背面露出的LED晶片的保持工作台相对地进行加工进给，在LED晶片的背面的与分割预定线对应的位置实施倒角加工。优选在该V形状切削刀具准备工序中，准备切刃的前端部所成的角度不同的多个V形状切削刀具，在该倒角加工工序中，通过该多个V形状切削刀具实施该倒角加工。优选在该V形状切削刀具准备工序中所准备的V形状切削刀具有三种，该V形状切削刀具的切刃的前端部所成的角度为110°～130°、80°～100°以及50°～70°这三种。另外，构成该V形状切削刀具的金刚石磨粒的平均粒径可以为#1800～#2200。优选在该倒角加工工序中，按照每个该V形状切削刀具，使切入深度阶段性地加深，多次沿着与相同的分割预定线相对应的位置实施倒角加工。在该倒角加工工序中阶段性地加深时的切入深度可以为0.04mm～0.06mm。
根据本发明，能够将难以通过切削刀具切断的LED晶片通过切削刀具分割成各个LED芯片，并且各个分割得到的LED芯片的侧面未发生变质，因此与通过激光加工分割得到的LED芯片相比，能够提高亮度。另外，利用切刃的前端部形成为V形状的V形状切削刀具在LED晶片的背面的与分割预定线相对应的位置实施倒角加工，从而能够实现亮度的提高。
附图说明
图1是示出将LED晶片支承于支承基板而构成一体化单元的方式的立体图。
图2是示出将图1所示的一体化单元保持于切削装置的保持工作台上的方式的立体图。
图3是示出切削刀具准备工序以及将切削刀具安装于主轴的方式的立体图。
图4是示出分割工序的实施方式的立体图。
图5的(a)是示出通过图4所示的分割工序进行了分割的LED晶片的立体图，图5的(b)是已被分割的LED晶片的局部放大侧视图。
图6的(a)是示出研磨工序的实施方式的立体图，图6的(b)是已被研磨的LED晶片10的局部放大侧视图。
图7是示出V形状切削刀具准备工序以及将V形状切削刀具安装于主轴的方式的立体图。
图8是示出支承基板转移工序的立体图。
图9是示出在支承基板转移工序中将支承基板剥离的方式的立体图。
图10是示出倒角工序的实施方式的立体图。
图11的(a)是通过第一V形状切削刀具进行了倒角的LED晶片的局部放大侧视图，图11的(b)是通过第一V形状切削刀具以及第二V形状切削刀具进行了倒角的LED晶片的局部放大侧视图，图11的(c)是通过第一V形状切削刀具、第二V形状切削刀具以及第三V形状切削刀具进行了倒角的LED晶片的局部放大侧视图。
标号说明
10：LED晶片；12：分割预定线；14：LED；14’：LED芯片；16：定向平面(取向平面)；20、22：支承基板；30：一体化单元；40：切削装置；42：保持工作台；50：主轴单元；52：主轴壳体；54：主轴；56：固定螺母；60A：第一切削单元；60B：第二切削单元；61：第一切削刀具；61a：第一切刃；62：第二切削刀具；62a：第二切刃；99：凹槽；100：分割槽；100a：分割面；102：研磨槽；120a：研磨面；103：倒角部；103a：第一倒角部；103b：第二倒角部；103c：第三倒角部。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式的LED晶片的加工方法进行详细的说明。
首先，在实施本实施方式的LED晶片的加工方法时，如图1所示那样，准备作为被加工物的LED晶片10。在本实施方式中准备的LED晶片10在厚度为0.45mm的蓝宝石基板的上表面上层叠有GaN层，在该GaN层上在由相互交叉的多条分割预定线12划分的区域内形成有多个LED 14。在LED晶片10的外周形成有表示晶体取向的水平部即所谓的定向平面16。形成有LED 14的一侧是正面10a，相反的一侧是背面10b。
若准备了上述的LED晶片10，则如图1所示，准备比LED晶片10略大的圆板形状的支承基板20。支承基板20是具有规定的刚性的基板，例如由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)形成。并且，如图所示，使LED晶片10的背面10b侧相对于支承基板20的上表面20a对齐中心而粘贴，形成一体化单元30。在将LED晶片10粘贴于支承基板20时，在LED晶片10的背面10b上涂布蜡等而提高紧贴强度。
若使LED晶片10和支承基板20对齐而形成了一体化单元30，则如图2所示，搬送至切削装置40(仅示出一部分)，使一体化单元30的支承基板20侧向下而载置于切削装置40的保持工作台42的吸附卡盘42a上。吸附卡盘42a按照比支承基板20略小的尺寸形状形成，使与保持工作台42连接的未图示的吸引单元进行动作而对一体化单元30进行吸引保持。
(切削刀具准备工序)
在切削装置40的保持工作台42上对一体化单元30进行吸引保持，并且进行用于实施之后说明的分割工序和研磨工序的切削刀具准备工序。以下，参照图3对切削刀具准备工序进行说明。
切削装置40具有作为切削单元的主轴单元50。主轴单元50具有：主轴壳体52，其安装于未图示的移动基台，能够在分度进给方向(在水平面上与加工进给方向垂直的方向)和切入深度方向(上下方向)上移动调整；以及主轴54，其旋转自如地支承于主轴壳体52，通过未图示的旋转驱动机构进行旋转驱动。并且，在该切削刀具准备工序中，准备能够安装于主轴54的前端部并且通过与固定螺母56螺合而固定的第一切削刀具61和第二切削刀具62。第一切削刀具61在外周部具有环状的第一切刃61a，第二切削刀具62在外周部具有环状的第二切刃62a。第一切刃61a、第二切刃62a均是将金刚石磨粒通过金属结合剂等固定而形成的。相对于第二切刃62a，第一切刃61a的宽度设定得较窄，相对于第一切刃61a，第二切刃62a的宽度设定得较宽。在本实施方式中，第一切刃61a的宽度设定为0.2mm、直径设定为50mm，第二切刃62a的宽度设定为0.3mm、直径设定为50mm。构成第一切刃61a的金刚石磨粒的平均粒径为#400构成第二切刃62a的金刚石磨粒的平均粒径为#2000/>这样，优选第一切刃61a的宽度从适合高效地对蓝宝石基板进行分割的0.14mm～0.24mm中进行选择，金刚石磨粒的大小从粒径比较大的、例如#300～#500中进行选择。另外，优选第二切刃62a的宽度从比第一切刃61a的宽度略大的0.25mm～0.34mm的宽度中进行选择，金刚石磨粒的大小从适合对各个分割得到的LED芯片14’的分割面进行研磨而提高亮度的粒径比较小的、例如#1800～#2200中进行选择。通过以上，完成切削刀具准备工序。
(分割工序)
若完成了上述的切削刀具准备工序，则实施分割工序。以下，参照图4、图5对分割工序进行说明。
在实施分割工序时，在切削装置40的主轴54的前端部以能够旋转的方式安装第一切削刀具61，从而构成第一切削单元60A。若构成了第一切削单元60A，则使用包含未图示的拍摄相机等的对准单元，进行保持工作台42所吸引保持的LED晶片10的分割预定线12和第一切削刀具61的对位(对准)。
若结束了上述的对准，则将第一切削刀具61定位于规定的分割预定线12上的作为加工开始位置的端部上方，使未图示的旋转驱动机构进行动作而使第一切削刀具61与主轴54一起旋转。第一切削刀具61通过该旋转驱动机构例如按照15,000rpm的旋转速度进行旋转，相对于LED晶片10下降而从LED晶片10的正面10a切入至规定的深度(例如0.15mm的深度)。在从正面10a切入至0.15mm的深度的同时，如图4所示那样使保持工作台42在箭头X所示的方向上例如按照2mm/秒的速度进行加工进给而对分割预定线12进行切削，从而形成深度为0.15mm的凹槽99。若对规定的分割预定线12形成了凹槽99，则将第一切削刀具61分度进给至与形成了凹槽99的分割预定线12相邻且尚未形成凹槽的相邻的分割预定线12上，实施同样的切削加工而形成凹槽99。这样，若与沿着第一方向的所有分割预定线12相对应而形成了凹槽99，则使保持工作台42旋转90°而对在与先形成了凹槽99的分割预定线12垂直的第二方向上延伸的分割预定线12进行同样的切削加工，对所有的分割预定线12形成深度为0.15mm且宽度为0.2mm的凹槽99。
如上所述，在分割工序中的最初的切削加工中，LED晶片10的厚度为0.45mm，与之相对，切入深度为0.15mm，因此按照LED晶片10的1/3的厚度进行切削。接着，使主轴壳体52进一步下降0.15mm，从而使切入深度加深0.15mm，对最初按照0.15mm的深度实施了切削的相同的所有分割预定线12实施同样的切削加工。由此，沿着分割预定线12形成深度达到0.3mm的凹槽99，成为相对于LED晶片10的厚度按照2/3进行了切削的状态。并且，使主轴壳体52下降0.15mm，从而使切入深度加深0.15mm，对按照0.3mm的深度实施了切削加工的相同的所有分割预定线12实施与上述同样的切削加工。其结果是，如在图5的(b)中作为局部放大侧视图示出的那样，形成深度(0.45mm)且宽度为0.2mm的分割槽100，分割槽100到达支承基板20，将LED晶片10完全分割成各个LED芯片14’。即，根据本实施方式的分割工序，一边使第一切削刀具61的切入深度阶段性每次加深0.15mm，一边对相同的分割预定线12进行三次切削，从而形成到达支承基板20的深度为0.45mm的分割槽100，将LED晶片10的形成有LED14的区域分割成各个LED芯片14’。另外，使切入深度阶段性地加深时的深度不限于0.15mm，可以适当调整。例如也可以使在一个阶段中下降的切入深度为0.225mm，分两个阶段使切入深度加深而将厚度为0.45mm的LED晶片10分割成各个LED芯片14’。另外，也可以根据LED晶片10的厚度来调整阶段性地加深时的切入深度。通过以上，完成分割工序。
如上所述，实施分割工序时的第一切削刀具61具有由粒径比较大的金刚石磨粒构成并且宽度较窄的环状的第一切刃61a。由此，对LED晶片10进行切削的时间缩短，能够高效地进行分割。但是，通过粒径较大、即孔眼较粗的第一切削刀具61对分割预定线12进行切削，因此构成分割槽100的分割面100a的正面粗糙，在该状态下，会损害分割成各个芯片的LED芯片14’的亮度。这里，在本实施方式中，在实施了上述的分割工序之后，接着该分割工序实施研磨工序。以下，参照图6对该研磨工序进行说明。
(研磨工序)
若通过切削装置40实施了上述的分割工序，则将第一切削刀具61从构成第一切削单元60A的主轴54的前端部取下，将在切削刀具准备工序中预先准备的第二切削刀具62安装于主轴54的前端部，从而如图6的(a)所示那样构成第二切削单元60B。
若构成了第二切削单元60B，则如图6的(a)所示，将第二切削刀具62的切入深度设定为达到分割槽100底的0.45mm，然后与上述的分割工序同样地，使第二切削刀具62按照15,000rpm进行旋转而沿着LED晶片10上的分割预定线12、即沿着深度被加工成0.45mm的分割槽100对分割槽的侧面100a进行研磨，从而形成图6的(b)所示的研磨槽102。如上所述，第二切削刀具62的第二切刃62a的宽度设定为0.3mm，构成第二切刃62a的金刚石磨粒的粒径是相对于第一切刃61a更小的#2000由此，如在图6的(b)中作为LED晶片10的局部放大侧视图示出的那样，对在图5的(b)中在分割槽100中对置的孔眼较粗的分割槽的侧面100a各磨削0.05mm，形成美观的研磨面102a，在将各个分割得到的LED芯片14’点亮时该研磨面102a不会损害亮度。通过实施上述的切削加工，完成研磨工序。
通过实施上述的切削刀具准备工序、分割工序以及研磨工序，能够将难以通过切削刀具切断的LED晶片10通过切削刀具高效地分割成各个LED芯片14’，并且在分割得到的LED芯片14’的侧面上未形成发生了变质的层，因此与通过激光加工进行分割的加工方法相比，能够提高使LED芯片14’发光时的亮度。
其他实施方式的LED晶片的加工方法可以除了上述的分割工序、研磨工序以外还包含：V形状切削刀具准备工序，准备切刃的前端部形成为V形状的V形状切削刀具；以及倒角工序，沿着LED晶片10的背面10b的分割预定线12实施切削加工而形成倒角部。以下，参照图7～图11对V形状切削刀具准备工序和倒角工序进行说明。
(V形状切削刀具准备工序)
如图7所示，V形状切削刀具准备工序是准备V形状切削刀具的工序，将通过金属结合剂等固定金刚石磨粒而形成的切刃形成为V形状。更具体而言，是准备下述的V形状切削刀具的工序：该V形状切削刀具能够安装于切削装置40的主轴单元50的主轴54的前端部，该V形状切削刀具具有直径为60mm的切刃，该切刃具有比研磨槽102的宽度大的厚度(例如为3mm)，并包含粒径为#1800～#2200、更优选粒径为#2000的金刚石磨粒而构成。在本实施方式中，准备具有前端部的V形状的角度为120°的第一V形状切刃63a的第一V形状切削刀具63、具有前端部的V形状的角度为90°的第二V形状切刃64a的第二V形状切削刀具64以及具有前端部的V形状的角度为60°的第三V形状切刃65a的第三V形状切削刀具65，从而完成V形状切削刀具准备工序。另外，如图7所示，各V形状切削刀具通过将固定螺母56螺合在主轴54的前端部而进行固定。
在本实施方式中，在实施了上述的分割工序、研磨工序之后实施倒角工序，沿着LED晶片10的背面10b的分割预定线12形成倒角部。以下，对此时所需的支承基板转移工序进行说明。
如图8的上方所示，将形成有LED 14的正面10a侧朝上而将实施了分割工序和研磨工序的LED晶片10粘贴于支承基板20，从而构成一体化单元30。倒角加工是对LED晶片10的背面10b侧实施的，因此将切削装置40的保持工作台42所保持的一体化单元30暂时取出而如图中中段所示那样，使LED晶片10朝向下方，使支承基板20的背面20b侧朝向上方，将涂布有粘接剂等的LED晶片10的正面10a粘贴于由与支承基板20相同形状且相同原材料构成的支承基板22的上表面22a上。若将LED晶片10粘贴于新的支承基板22，则如图9所示那样将支承基板20向上方剥离，构成由LED晶片10和支承基板22构成的新的一体化单元32。由图9可理解，通过将支承基板20从LED晶片10剥离，从而形成于与分割预定线12对应的位置的研磨槽102与LED晶片10的背面10b一起露出。
(倒角工序)
若结束了V形状切削刀具准备工序和上述倒角准备工序，则如图10所示，将一体化单元32搬送至实施倒角工序的切削装置40，将支承基板22侧载置于保持工作台42而进行吸引保持。在切削装置40的主轴54的前端部安装有具有前端部设定为120°的角度的第一V形状切刃63a的第一V形状切削刀具63，构成用于实施倒角加工的切削单元。若在保持工作台42上保持着一体化单元32，则使用切削装置40的包含未图示的拍摄相机等的对准单元，进行在保持工作台42所保持的LED晶片10的背面10b上露出的研磨槽102与第一V形状切削刀具63的对位(对准)。若实施了该对准，则通过未图示的旋转驱动机构使主轴54例如按照30,000rpm的旋转速度进行旋转，并且将第一V形状切削刀具63定位于沿着LED晶片10的背面10b侧的分割预定线12露出的研磨槽102的作为加工开始位置的端部上方，并按照得到规定的切入深度(例如距离背面10b为0.05mm)的方式下降。若使第一V形状切削刀具63下降，则将保持工作台42在图10中箭头X所示的方向上按照5mm/秒的速度进行加工进给，实施沿着与分割预定线12对应的位置形成倒角部103的切削加工。由此，如图11的(a)所示，在背面10b侧的沿着研磨槽102的两侧角部以120°的角度形成构成倒角部103的第一倒角部103a。通过与上述的分割工序、研磨工序同样的步骤，通过第一V形状切削刀具63对在背面10b侧露出的所有研磨槽102形成第一倒角部103a。
若沿着在LED晶片10的背面10b上露出的所有研磨槽102形成了图11的(a)所示的第一倒角部103a，则使主轴54暂时停止而使主轴单元50上升，将第一V形状切削刀具63从主轴54取下，将具有前端部的角度设定为90°的第二V形状切刃64a的第二V形状切削刀具64安装于主轴54。若安装了第二V形状切削刀具64，则使切入深度从形成第一倒角部103a时的切入深度0.05mm进一步下降0.05mm、即从背面10b下降0.1mm，除此以外，实施与形成上述的第一倒角部103a的切削加工相同条件的切削加工。由此，如图11的(b)所示，沿着已形成了第一倒角部103a的研磨槽102形成第二倒角部103b。由图11的(b)可理解，使用前端部的角度设定为90°的第二V形状切刃64a，将切入深度设定为比形成第一倒角部103a的切削加工时深0.05mm而进行切削加工，因此在第一倒角部103a的下方侧(研磨槽102的中心侧)形成第二倒角部103b。
若形成了第二倒角部103b，则使主轴54再次停止而使主轴单元50上升，将第二V形状切削刀具64从主轴54取下，将具有前端部的角度设定为60°的第三V形状切刃65a的第三V形状切削刀具65安装于主轴54。若安装了第三V形状切削刀具65，则使切入深度从形成第二倒角部103a时的切入深度0.1mm进一步下降0.05mm(共计0.15mm)，除此以外，实施与形成上述的第一倒角部103a和第二倒角部103b时相同条件的切削加工。由此，如图11的(c)所示，在沿着研磨槽102形成的倒角部103形成第三倒角部103c。由图11的(c)可理解，使用前端部的角度设定为60°的第三V形状切刃65a，使切入深度比形成第二倒角部103b的切削加工时进一步深0.05mm而进行切削加工，因此在第二倒角部103b的下方侧形成第三倒角部103c。这样，为了形成倒角部103，按照阶段性地加深的方式设定切入深度，分多次实施切削加工，因此倒角部103通过第一倒角部103a、第二倒角部103b以及第三倒角部103c而构成为近似曲面。并且，利用由与研磨工序相同水平的粒径较小的金刚石磨粒构成的切削刀具对倒角部103进行研磨，因此与研磨槽102的研磨面102a相同地有助于提高各个分割得到的LED芯片14’的亮度。另外，在该倒角工序中使切入深度阶段性地加深时的尺寸不限于上述的0.05mm，可以适当调整，但优选从0.04mm～0.06mm中进行选择。另外，在上述的说明中表示所参照的本实施方式的各图的尺寸和角度为了便于说明进行了适当地调整，并非示出实际的尺寸比和角度。
根据本发明，不限于上述的实施方式，可提供各种变形例。例如在上述实施方式中，使用具有宽度为0.2mm的第一切刃61a的第一切削刀具61来实施分割工序，使用具有宽度为0.3mm的第二切刃62a的第二切削刀具62来实施研磨工序，但第一切刃61a和第二切刃62a的宽度可以根据分割预定线12的宽度适当调整。不过，当第一切刃61a的宽度与第二切刃62a的宽度之差过大时，在研磨工序的实施时过于花费时间，因此第一切刃61a的宽度与第二切刃62a的宽度之差尽可能小为好，另外当第一切刃61a的宽度与第二切刃62a的宽度之差过小时，有可能分割面100a的研磨不充分，因此优选第一切刃61a的宽度与第二切刃62a的宽度之差例如为0.05mm～0.15mm左右的差。
在上述的实施方式中，通过更换切削刀具而通过同一切削装置40实施了分割工序、研磨工序、倒角工序，但也可以按照包含V形状切削刀具的每个切削刀具准备切削装置，将结束了各工序的LED晶片10搬送至安装有下一工序的切削刀具的其他切削装置而实施各工序。
在上述实施方式中，在实施了分割工序、研磨工序之后，对沿着分割预定线12形成的研磨槽102实施了倒角工序，但也可以在实施分割工序、研磨工序之前，在沿着LED晶片10的背面10b的分割预定线12的位置形成倒角部103，然后从正面10a侧实施分割工序和研磨工序而形成研磨槽102。
在上述实施方式中，作为V形状切削刀具，准备V形状的角度为120°的第一V形状切削刀具63、V形状的角度为90°的第二V形状切削刀具64、V形状的角度为60°的第三V形状切削刀具65这三种而实施了倒角工序，但不限于此，例如也可以通过V形状的角度能够设定为任意角度的一种V形状切削刀具来实施倒角工序，也可以使用两种V形状切削刀具来实施倒角加工，另外也可以使用多于三种的V形状切削刀具实施倒角加工。在准备多个V形状切削刀具实施倒角加工时，可以根据所准备的V形状切削刀具的数量而适当调整V形状切削刀具的切刃的角度。这样，通过准备多个V形状的角度不同的V形状切削刀具而实施倒角工序，能够使倒角部103成为近似曲线，有助于提高各个分割得到的LED芯片14’的亮度。
上述实施方式中的分割工序、研磨工序、倒角工序时的主轴的旋转速度、阶段性实施的切削加工的切入深度的尺寸、加工进给速度等加工条件不限于上述实施方式，当然可以进行适当调整。

Claims (9)

1.一种LED晶片的加工方法，将在蓝宝石基板的上表面上的由交叉的多条分割预定线划分的各区域内形成有LED的LED晶片分割成各个LED芯片，其中，
该LED晶片的加工方法具有如下的工序：
切削刀具准备工序，准备具有环状的第一切刃的第一切削刀具和具有环状的第二切刃的第二切削刀具，该第一切刃由具有第一粒径的金刚石磨粒构成并且具有第一宽度，该第二切刃由具有比第一粒径小的第二粒径的金刚石磨粒构成并且具有比第一宽度宽的第二宽度；
分割工序，将以能够旋转的方式安装有该第一切削刀具的第一切削单元与保持着LED晶片的保持单元相对地进行加工进给，从LED晶片的形成有该LED的正面侧对该分割预定线进行切削而形成具有垂直的分割面的分割槽，将LED晶片分割成各个LED芯片；
研磨工序，在实施了该分割工序之后，将以能够旋转的方式安装有该第二切削刀具的第二切削单元与保持着LED晶片的该保持单元相对地进行加工进给，从LED晶片的形成有该LED的正面侧对在划分该LED的分割预定线上所形成的该分割槽的该分割面进行研磨而形成研磨槽；
V形状切削刀具准备工序，准备切刃的前端部形成为V形状的V形状切削刀具；以及
倒角加工工序，将以能够旋转的方式安装有该V形状切削刀具的切削单元与保持着背面露出的LED晶片的保持单元相对地进行加工进给，沿着LED晶片的背面的与分割预定线对应地形成的研磨槽实施形成倒角部的倒角加工。
2.根据权利要求1所述的LED晶片的加工方法，其中，
在该分割工序中，使该第一切削刀具的切入深度阶段性地加深而对分割预定线进行切削。
3.根据权利要求1或2所述的LED晶片的加工方法，其中，
构成该第一切削刀具的金刚石磨粒的平均粒径为#300～#500，构成该第二切削刀具的金刚石磨粒的平均粒径为#1800～#2200。
4.根据权利要求1所述的LED晶片的加工方法，其中，
该第一切削刀具的宽度为0.15mm～0.24mm，该第二切削刀具的宽度为0.25mm～0.34mm。
5.根据权利要求1所述的LED晶片的加工方法，其中，
在该V形状切削刀具准备工序中，准备切刃的前端部所成的角度不同的多个V形状切削刀具，在该倒角工序中，通过该多个V形状切削刀具实施该倒角加工。
6.根据权利要求5所述的LED晶片的加工方法，其中，
在该V形状切削刀具准备工序中所准备的V形状切削刀具是三种，是该V形状切削刀具的切刃的前端部所成的角度为110°～130°、80°～100°以及50°～70°这三种。
7.根据权利要求5或6所述的LED晶片的加工方法，其中，
构成该V形状切削刀具的金刚石磨粒的平均粒径为#1800～#2200。
8.根据权利要求5所述的LED晶片的加工方法，其中，
在该倒角加工工序中，按照每个该V形状切削刀具使切入深度阶段性地加深，沿着与相同的分割预定线对应的位置多次实施倒角加工工序。
9.根据权利要求8所述的LED晶片的加工方法，其中，
在该倒角加工工序中阶段性地加深时的切入深度为0.04mm～0.06mm。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20210202318A1 (en) * 2019-12-27 2021-07-01 Micron Technology, Inc. Methods of forming semiconductor dies with perimeter profiles for stacked die packages
CN113103071B (zh) * 2021-03-22 2022-05-27 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 显示面板及其磨边方法
CN113733376B (zh) * 2021-09-03 2023-08-01 东莞市中镓半导体科技有限公司 一种半导体晶圆集成加工装置及其方法
CN114571618A (zh) * 2022-04-21 2022-06-03 青岛高测科技股份有限公司 三线垂直切割硅棒的方法、切割设备及切割系统
CN114750312A (zh) * 2022-04-21 2022-07-15 青岛高测科技股份有限公司 单线三线切割硅棒的方法、切割设备及切割系统
CN114750311A (zh) * 2022-04-21 2022-07-15 青岛高测科技股份有限公司 单线双线切割硅棒的方法、切割设备及切割系统
CN114589823A (zh) * 2022-04-21 2022-06-07 青岛高测科技股份有限公司 单线切割硅棒的方法、切割设备及切割系统

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6077720A (en) * 1997-12-27 2000-06-20 Agilent Technologies Method for fabricating semiconductor laser facets using combined cleave and polish technique
JP2012146724A (ja) * 2011-01-07 2012-08-02 Disco Abrasive Syst Ltd 光デバイスウェーハの加工方法および光デバイス

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02303050A (ja) * 1989-05-17 1990-12-17 Fujitsu Ltd 半導体ウエーハの切断方法
JPH09326373A (ja) * 1996-06-06 1997-12-16 Deisuko Eng Service:Kk ダイシング方法及びトリプルスピンドルダイサー
JPH10305420A (ja) 1997-03-04 1998-11-17 Ngk Insulators Ltd 酸化物単結晶からなる母材の加工方法、機能性デバイスの製造方法
JP3497722B2 (ja) * 1998-02-27 2004-02-16 富士通株式会社 半導体装置及びその製造方法及びその搬送トレイ
JP2001127010A (ja) * 1999-10-25 2001-05-11 Hitachi Ltd 半導体装置及びその製造方法
JP3408805B2 (ja) 2000-09-13 2003-05-19 浜松ホトニクス株式会社 切断起点領域形成方法及び加工対象物切断方法
JP2003124151A (ja) * 2001-10-17 2003-04-25 Disco Abrasive Syst Ltd サファイア基板のダイシング方法
JP3857118B2 (ja) * 2001-12-04 2006-12-13 富士通株式会社 レジンダイヤモンドブレード及び該ブレードを使用した光導波路の製造方法
US6967981B2 (en) * 2002-05-30 2005-11-22 Xerox Corporation Nitride based semiconductor structures with highly reflective mirrors
US7387911B2 (en) * 2004-11-16 2008-06-17 International Business Machines Corporation Application of a thermally conductive thin film to a wafer backside prior to dicing to prevent chipping and cracking
JP5623795B2 (ja) * 2010-06-04 2014-11-12 株式会社ディスコ サファイア基板の加工方法
JP2013021252A (ja) * 2011-07-14 2013-01-31 Toshiba Corp 半導体発光素子
JP5839905B2 (ja) * 2011-09-14 2016-01-06 株式会社ディスコ 被加工物の切削方法
JP5949334B2 (ja) * 2012-08-30 2016-07-06 株式会社Ｊｖｃケンウッド 貼り合わせ基板、及び製造方法
US8895363B2 (en) * 2013-03-15 2014-11-25 Nxp B.V. Die preparation for wafer-level chip scale package (WLCSP)
US9385268B2 (en) * 2014-11-10 2016-07-05 Fuji Xerox Co., Ltd. Method of manufacturing semiconductor chips
JP5773049B1 (ja) * 2014-11-10 2015-09-02 富士ゼロックス株式会社 半導体片の製造方法
JP7135352B2 (ja) * 2018-03-14 2022-09-13 富士電機株式会社 半導体装置の製造方法
JP2020013962A (ja) * 2018-07-20 2020-01-23 株式会社ディスコ Ｌｅｄウエーハの加工方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6077720A (en) * 1997-12-27 2000-06-20 Agilent Technologies Method for fabricating semiconductor laser facets using combined cleave and polish technique
JP2012146724A (ja) * 2011-01-07 2012-08-02 Disco Abrasive Syst Ltd 光デバイスウェーハの加工方法および光デバイス

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